1.前言
四川省鹽源縣是全國(guó)高原地區(qū)蘋果第一縣,蘋果產(chǎn)業(yè)是鹽源縣的產(chǎn)業(yè)支柱,鹽源蘋果基地海拔2300-2700 米,產(chǎn)區(qū)生態(tài)環(huán)境兼具中國(guó)渤海灣和黃土高原兩大蘋果優(yōu)生區(qū)的綜合優(yōu)勢(shì),屬我國(guó)乃至世界極為少有的蘋果優(yōu)生區(qū)。全縣蘋果產(chǎn)業(yè)從業(yè)人員約15萬(wàn)人,占全縣總?cè)丝诘?8.5%。2023年,涼山州鹽源縣蘋果栽培總面積達(dá)42萬(wàn)畝,產(chǎn)量65萬(wàn)噸,產(chǎn)值32億元,面積和產(chǎn)量分別占四川省蘋果栽培面積和產(chǎn)量的65%和75%。蘋果產(chǎn)量的增加促進(jìn)了當(dāng)?shù)靥O果片產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
鹽源縣美青源食品有限公司成立于2010年,位于鹽源縣鹽井鎮(zhèn)太安村二組,是首家在鹽源縣對(duì)蘋果進(jìn)行深加工的企業(yè)。由鹽源縣美青源食品有限公司制成的蘋果片具有含水量低、酥脆即食等特性,在包裝流通過程中易吸水變質(zhì),縮短貨架期。為解決這一問題,本研究采用聚丙烯(Oriented Polypropylene Film,OPP)材料、復(fù)合高分子聚合物(PE/PET)材料、鍍鋁(OPP/AL/PET)材料、雙向拉伸尼龍薄膜[Biaxially oriented polyamide(nylon)film/OPA]材料和高密度聚乙烯(High Density Polyethylene/HDPE)材料五種包裝材料裝入一定量剛生產(chǎn)的合格蘋果片,通過加速破壞實(shí)驗(yàn)的方法,分別將蘋果片儲(chǔ)存在45%濕度、55%濕度、65%濕度、75%濕度環(huán)境下,測(cè)定不同時(shí)期蘋果片重量變化,預(yù)測(cè)不同包裝材料包裝蘋果片的最適貨架期。
2.材料與方法
2.1 材料與設(shè)備
蘋果片,鹽源縣美青源食品有限公司;聚丙烯(Oriented Polypropylene Film,OPP)材料包裝袋;復(fù)合高分子聚合物(PE/PET)材料包裝袋;鍍鋁(OPP/AL/PET)材料包裝袋;雙向拉伸尼龍薄膜[Biaxially oriented polyamide(nylon)film/OPA]材料包裝袋;高密度聚乙烯(High Density Polyethylene/HDPE)包裝袋;熱風(fēng)封口機(jī),廣東行遠(yuǎn)包裝機(jī)械有限公司。
2.2 試驗(yàn)方法
2.2.1 最大含水變化率計(jì)算
稱取兩組鹽源縣美青源食品有限公司剛生產(chǎn)的合格蘋果片100g,將其自然放置至稍有韌度口感變差后稱重,計(jì)算兩組蘋果片水分變化率平均值,作為蘋果片最大含水變化率。
2.2.2 不同阻隔性材料包裝蘋果片最適貨架期預(yù)測(cè)
取聚丙烯(Oriented Polypropylene Film,OPP)材料包裝袋20個(gè),分別裝入不定重量的蘋果片,隨機(jī)將20袋蘋果片分成a、b、c、d四組,每組5袋蘋果片分別在45%濕度、55%濕度、65%濕度、75%濕度環(huán)境下儲(chǔ)存。在儲(chǔ)存第7天對(duì)a組蘋果片進(jìn)行稱重,并計(jì)算每袋蘋果片含水變化率;第14天對(duì)b組蘋果片進(jìn)行稱重,并計(jì)算每袋蘋果片含水變化率;第21天對(duì)c組蘋果片進(jìn)行稱重,并計(jì)算每袋蘋果片含水變化率;第28天對(duì)d組蘋果片進(jìn)行稱重,并計(jì)算每袋蘋果片含水變化率。
按照同樣方法利用復(fù)合高分子聚合物(PE/PET)材料包裝袋、鍍鋁(OPP/AL/PET)材料包裝袋、雙向拉伸尼龍薄膜[Biaxially oriented polyamide (nylon)film/OPA]材料包裝袋、高密度聚乙烯(High Density Polyethylene/HDPE)包裝袋包裝蘋果片并對(duì)其含水變化率進(jìn)行計(jì)算。
3.結(jié)果與分析
3.1 最大含水變化率計(jì)算
蘋果片水分含量計(jì)算公式如下。
X=[(m1-m2)/m1]×100%(1)
式(1)中:X為蘋果片最大含水變化率(%),m1為試樣的質(zhì)量(g),m2為試樣干燥后的質(zhì)量(g)。通過計(jì)算得出蘋果片最大含水變化率為6%,為后續(xù)試驗(yàn)提供參考。
3.2 不同阻隔性材料包裝蘋果片最適貨架期預(yù)測(cè)
3.2.1 OPP材料包裝蘋果片最適貨架期的預(yù)測(cè)
OPP包裝材料密封性較好,用OPP材料包裝的蘋果片存放含水量總體呈上升趨勢(shì),蘋果片出現(xiàn)吸水現(xiàn)象。如圖1所示,在45%濕度環(huán)境中,吸水率增長(zhǎng)較慢,蘋果片在第28天吸水率為0.65%,符合蘋果片保存要求;在75%濕度環(huán)境中保存的蘋果片水分含量變化最大,吸水較快,預(yù)測(cè)蘋果片在該環(huán)境下第54天會(huì)吸水變質(zhì)。
3.2.2 PE/PET材料包裝蘋果片最適貨架期的預(yù)測(cè)
如圖2所示,將蘋果片裝入PE/PET材料包裝袋中保藏效果整體效果較差,在75%濕度環(huán)境中保藏的蘋果片水分含量變化大,在第28天,蘋果片吸水率為5.75%,接近6%,即將變質(zhì)。另外,在65%濕度環(huán)境下保藏的蘋果片水分變化率斜率較大,蘋果片貨架期較短。
3.2.3 PET/AL/PE材料包裝蘋果片最適貨架期的預(yù)測(cè)
鍍鋁材料受環(huán)境影響小,具有良好的防潮性能,同時(shí)具有較好的耐沖擊性能和柔韌性,阻隔性較高。如圖3所示,用PET/AL/PE材料包裝的蘋果片含水量總體變化小,在75%濕度環(huán)境下保藏的蘋果片吸水率最高,第28天的吸水率為0.66%,預(yù)測(cè)該環(huán)境下蘋果片最適貨架期為254天。
3.2.4 OPA材料包裝蘋果片最適貨架期的預(yù)測(cè)
OPA包裝材料具有優(yōu)異的機(jī)械性能、光學(xué)性能、耐穿刺性能、阻隔性能及加工性能。如圖4所示,用OPA材料包裝的蘋果片存放含水量總體呈上升趨勢(shì),蘋果片出現(xiàn)吸水現(xiàn)象。保藏第14天前,存放在55%濕度環(huán)境中的蘋果片吸水率最低,此后吸水率最低的是保藏在45%濕度環(huán)境中的蘋果片。在75%濕度環(huán)境下保藏的蘋果片水分含量變化最大,第28天的含水量為4.72%,預(yù)測(cè)該環(huán)境下蘋果片最適貨架期為35天。
3.2.5 HDPE材料包裝蘋果片最適貨架期的預(yù)測(cè)
HDPE包裝材料具有密度高、強(qiáng)度高、硬度高、剛性好、成型性好、耐腐蝕、無(wú)毒等特點(diǎn),但其作為蘋果片包裝材料的使用效果差,易導(dǎo)致蘋果片吸水變質(zhì),在45%濕度環(huán)境下保藏的蘋果片整體效果最好,其余各組保存效果均不佳,貨架期短。
3.2.6 蘋果片最適貨架期預(yù)測(cè)
根據(jù)各包裝材料包裝蘋果片貨架期預(yù)測(cè)曲線估計(jì)大致斜率,得到一元一次方程Y=aX+b,根據(jù)方程計(jì)算當(dāng)Y=6%時(shí)X的值,預(yù)測(cè)不同阻隔包裝方法對(duì)蘋果片最適貨架期的影響。
整體來(lái)說,在45%濕度環(huán)境下蘋果片水分含量變化最小,保存藏時(shí)間最長(zhǎng),75%濕度環(huán)境下保藏時(shí)間最短。蘋果片保藏受環(huán)境濕度影響大,降低蘋果片保藏環(huán)境的濕度會(huì)降低蘋果片的吸水率,對(duì)延長(zhǎng)蘋果片貨架期有重要意義。
鍍鋁材料受環(huán)境影響小,透濕度低,用其包裝蘋果片可延長(zhǎng)貨架期,(如表1)。加速破壞實(shí)驗(yàn)中,75%濕度環(huán)境中用鍍鋁材料包裝蘋果片的預(yù)測(cè)貨架期為254天,相較于PE/PET、OPA、HDPE材料包裝蘋果片在45%濕度下保藏的貨架期更長(zhǎng)。聚丙烯材料密封性較好,在45%濕度環(huán)境下的蘋果片保藏貨架期達(dá)到258天,復(fù)合高分子聚合物材料在45%濕度環(huán)境下的蘋果片保藏貨架期達(dá)到247天,雙向拉伸尼龍薄膜材料和高密度聚乙烯材料對(duì)蘋果片的保藏效果較差,不宜使用。
4.討論與結(jié)論
通過試驗(yàn)得出,蘋果片在45%濕度環(huán)境下保存吸水率最低,貨架期最長(zhǎng),說明蘋果片保藏受環(huán)境濕度影響大,適當(dāng)降低環(huán)境濕度對(duì)延長(zhǎng)蘋果片保藏時(shí)間具有重要意義,且采用密封性能較好、受環(huán)境變化影響小的鍍鋁包裝材料也可延長(zhǎng)蘋果片的貨架期bkw0bshItiTg9+wmAXv11w==。若考慮經(jīng)濟(jì)因素,鹽源縣美青源食品有限公司也可選用聚乙烯包裝材料或復(fù)合高分子聚合物包裝材料包裝蘋果片,并將其保藏在濕度小的環(huán)境中。本次研究均使用15絲的包裝材料,可以適當(dāng)調(diào)整包裝材料的厚度以延長(zhǎng)蘋果片貨架期。同時(shí),在包裝袋中加入干燥劑,通過物理吸附降低濕度,也可達(dá)到延長(zhǎng)蘋果片貨架期的目的。
基金項(xiàng)目
鹽源縣美青源食品有限公司“鹽源縣蘋果干延長(zhǎng)貨架期的研究”(015/117281647);攀西特色作物研究與利用四川省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室校內(nèi)發(fā)展基金項(xiàng)目“攀西地區(qū)特色系列水果果酒研發(fā)”(XNFZ2106); 2023年度州級(jí)科技計(jì)劃項(xiàng)目“鹽源蘋果干品質(zhì)改良及貨架期延長(zhǎng)的研究與應(yīng)用”(23ZDYF0118)。
作者簡(jiǎn)介
易華平(1971-),男,本科,講師;研究方向:食品包裝。
*通訊作者
林巧(1978-),女, 碩士,教授;研究方向:食品分析與檢測(cè)。