乙烯消除剂包装的应用研究现状与发展前景

关于《乙烯消除剂包装》论文调查报告

-----乙烯消除剂包装的应用研究现状与发展前景

一、本课题研究的主要内容、目的和意义

包装在对食品提供保护、防止食品受外界微生物或其它物质的污染、防止或减少食品氧化和其它反应方面有着不可替代的作用，是食品保藏的重要手段。传统的食品包装虽然能够起到保护食品的作用，但其在延长食品货架期、有效地保持食品的营养和风味等方面存在着不足。活性包装却可以通过采用去氧剂、抗菌剂、异味（腐味剂）、水分和二氧化碳控制剂、乙烯消除剂等来改善传统包装的这些缺点。因此活性包装必将成为早在1864年,乙烯就引起了人们的注意。Grirarden曾报道气灯产生的气体对树木有害,导致落叶(Abeles,1973)。1901年,Neljuboy鉴定出气灯产生的气体中含有乙烯,1908年,Clocker和Knight报道乙烯和照明气在花中诱导同样的反应。1912年,Severs和True指出煤油加热器产生的气体可促使柠檬色的发育。1934年,Grane表明这种加热器产生的气体中含有乙烯。食品包装的发展趋势。这其中乙烯消除剂包装是活性包装一大重要分支。

乙烯是一种挥发性有机物质.在低浓度(如 2.1MOL/L)下,乙烯即可引起一系列对植物或组织有益或有害的生理性反应,如偏上生长,脱落、成熟、衰老和生理性紊乱。不论是跃变型果蔬还是非跃变型的果蔬都产生一定量的乙烯。果蔬对乙烯的敏感程度与果蔬种类以及成熟度密切相关。许多幼果对乙烯的敏感度很低，要诱导其成熟，不仅需要较高的乙烯浓度，而且需要较长的处理时间，随着果蔬成熟度的提高，对乙烯的敏感度越来越高。此时浓度过高的乙烯环境，反而对果蔬的保鲜造成了不利影响。所以在产品实际运输与销售过程中必须要考虑到乙烯对果蔬保鲜的影响。

当前乙烯消除剂包装是降低果蔬等产品在运输与销售过程中早熟所造成的经济损失的有效手段。而为了实现果蔬的长贮与外运，各国都将这项技术推向了世界性前沿技术领域。

通过查询大量的出版图书和报刊杂志等文献资料，对乙烯消除剂包装这一食品包装的新概念进行全面的了解。主要了解乙烯消除剂包装的定义、各种包装技术的特点及其所适用的食品类型，了解其优点与缺点，并对各种乙烯消除剂包装技术的发展现状作一个了解，进而对乙烯消除剂包装的发展作出预测。

二、文献检索综述（国内外相关研究现况和发展趋向）

活性包装是食品包装的一个新概念，是随着消费者对食品品质的更高需要和食品市场的

不断发展而开发出的新技术。

乙烯消除剂包装是指采用化学和物理等一系列方法将包装环境中多余的乙烯气体加以吸收，控制其乙烯气体浓度，以得到保证被包装物的鲜度与寿命，延长其货架期。

现已开发了以下几种脱乙烯剂：

（1）、含高锰酸钾的硅胶，高锰酸钾能将乙烯氧化成CO2和H2O而除去。由于高锰酸钾不能与果蔬直接接触，因此应将其放入小包装内待用。小包装膜采用对乙烯具有高透过性的材料，果蔬释放出的乙烯透过包装材料被高锰酸钾氧化，以达到脱除乙烯的目的；实际应用中常把表面积较大的惰性支持物（如矾土、硅胶、硅石、硅藻土、活性炭等）在浓度为4％～6％的高锰酸钾溶液中浸泡后，装入能透过乙烯的袋中，制成乙烯脱除包放入包装内。

（2）、活性炭也可将乙烯吸附，随后将其降解。以Pdc1作为金属催化剂的活性炭，在20℃时可有效抑制乙烯的蓄积。此外，也可将分散均匀的矿物质，如沸石、黏土等聚合入包装膜内以脱除乙烯。这种聚合包装膜大多不透明，吸附乙烯的能力不强。但聚合后膜的通透性会改变，袋内乙烯和二氧化碳通过膜向外扩散的速度加快，二氧化碳向膜内进入的速度也大于纯聚乙烯膜，这种通透性的改变也能降低包装内乙烯的浓度，从而延长货架期。由于乙烯用脱除剂的吸附能力不强牞因此应用并不十分理想，每年仍有大量水果蔬菜在采后由于生理失调而腐烂，造成了巨大的浪费，因此应该加强这方面的研究。在日本，用活性陶土（沸石或加入塑料膜中的土）吸收乙烯，这些物质究竟是从内部包装环境驱除乙烯，还是极大地增加了乙烯的转移依然是一个悬而未决的问题。迄今为止，尽管这些物质在亚洲国家被广泛使用，但在包装材料中，矿物质是否真正有效仍在研究中。

（3）、多孔性的无机矿物质(如沸石)，将粉末状或多孔性无机物质直接混入聚乙烯或聚丙烯的塑料材料内挤压成薄膜，就具有吸收乙烯气体的功能。最近已有把乙烯脱除剂作为添加剂加到包装膜或托盘中，做成含有乙烯脱除剂的包装膜和托盘。目前此类产品存在的缺陷是不能直观显示包装中的乙烯脱除剂的使用程度及何时已用完。

（4）、气调库包装法

气调库又称气调贮藏是当今最先进的果蔬保鲜贮藏方法。它是在冷藏的基础上，增加气体成分调节，通过对贮藏环境中温度、湿度、二氧化碳、氧气浓度和乙烯浓度等条件的控制，抑制果蔬呼吸作用，延缓其新陈代谢过程，更好地保持果蔬新鲜度和商品性，延长果蔬贮藏期和保鲜期（销售货架期）。通常气调贮藏比普通冷藏可延长贮藏期0.5—1倍；气调库内储藏的果蔬，出库后先从"休眠"状态"苏醒"，这使果蔬出库后保鲜期（销售货架期）可延长21~28 天，是普通冷藏库的3~4 倍。特别是在欧洲市场应用特别广泛。

三、拟采取的研究方法（方案、技术路线等）和可行性论证

通过查阅相关文献，筛选信息，通过阅读文献，整理资料，大致了解乙烯消除剂包装的发展现状及前景。同时比较同类技术的可行性、市场推广性，个人认为气调库包装法市场前景最广阔。传统的乙烯消除剂是通过在包装内加入化学物质吸收乙烯，有一定的适用性，但是存在辐射及化学残留污染，除乙烯效率低，且高锰酸钾为强氧化剂，会灼伤皮肤，不是所有的果蔬都能应用。

而气调贮藏能在适宜低温条件下，通过改变贮藏环境气体成分、相对湿度，最大程度地创造果蔬贮藏最佳环境，其效果表现在以下方面：气调贮藏营造的低氧(一般O2含量为l%—5%)、适当CO2浓度能有效地抑制呼吸作用，减少果蔬中营养物质的损耗，同时抑制病原菌的滋生繁殖，控制某些生理病害的发生；清除贮藏环境气体中的乙烯，以抑制其对果蔬的催熟作用，延缓后熟和衰老过程；增加环境气体中的相对湿度，以降低果蔬的蒸腾作用，从而达到果蔬长期贮藏保鲜的目的。

气调库一般由气密库体、气调系统、制冷系统、加湿系统、压力平衡系统以及温度、湿度、O2、CO2，乙烯等气体自动检测控制系统构成。

经过气调贮藏的果蔬所具有的特点：

(1)、很好地保持果蔬原有的形、色、香味；

(2)、果实硬度高于普通冷藏；

(3)、贮藏时间延长；

(4)、果实腐烂率低、自然损耗(失水率)低；

(5)、延长货架期。由于果蔬长期受低02和高C02的作用，当解除气调状态后果蔬仍有一段很长时间的“滞后效应”或休眠期；

(6)适于长途运输和外销。果蔬质量明显改善，为外销和运销创造了条件；

(7)许多果蔬能够达到季产年销周年供应，创出良好的社会和经济效益。

同时气调库的乙烯脱除系统具有以下有点而为人们接受；

(1)除乙烯效率高，可除去库内气体中所含乙烯量的99%，可将贮藏间内乙烯浓度控制在l—5μL/L；

(2)减少水果霉变，在去除乙烯同时，能对库内气体进行高温杀菌消毒；

(3)一机多用，去除乙烯同时，还能除掉水果释放的芳香气体，减轻这些气体对水果产生催熟作用的不良影响。

注：除对乙烯敏感的水果（主要为亚热带、热带水果）：猕猴桃、香蕉等外，苹果、梨等温带水果不需要乙烯脱出设备。

目前较为先进的臭氧除乙烯技术正逐步取代高温催化型乙烯机，这种除乙烯技术最大的优势是在低温状态下工作，不会引起库温的波动，同时耗电仅为500瓦，是高温催化型乙烯机能耗的1/10。

根据以上资料分析，气调库包装法是一种既有开发、推广价值的保鲜法，开展该领域具有很大的工程价值和巨大的经济效益。目前，气调库包装的优越性已为世界范围内大量研究和应用所证明，成为许多国家主要的果蔬保鲜包装手段。其应用技术在西方发达国家已经开展了十几年，技术较为成熟，在中国也有一定的研究基础，建立了一批又使用价值的数学模型。起步较晚，早起研究以实验为主，重在探索和验证其可行性，筛选设计参数。近年来一批现代化气调库在我国相继出现，为苹果、梨、猕猴桃等蔬果进行较大规模贮藏取得了良好的社会和经济效益。但同时我国的气调库包装仅占果蔬包装的1/10弱，这与发达国家还是存在不小差距，同时这也反映了气调库包装在中国海存在一个巨大的发展空间。

目前从国内果蔬行业气调库包装的建设来看，这个行业正处于成长上升期，这种技术正逐步推向全国。但是也应该看到在理论研究方面、实验条件方面，我们做的还远远不够，这主要表现在果蔬品气调贮藏这一领域内，可供人们使用的规程和标准相对较少，窝火自行开发研制的气调设备运转的可靠性和使用寿命还有待提高，能耗还比较高，某些设备目前还是空白，自动化程度不高。所以这一切都将是摆在我们未来从事包装行业人员面前新的课题和奋斗目标。

四、主要参考文献

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