不同阻隔包裝方法對蘋果片最適貨架期的預測

1.前言

四川省鹽源縣是全國高原地區蘋果第一縣，蘋果產業是鹽源縣的產業支柱，鹽源蘋果基地海拔2300-2700 米，產區生態環境兼具中國渤海灣和黃土高原兩大蘋果優生區的綜合優勢，屬我國乃至世界極為少有的蘋果優生區。全縣蘋果產業從業人員約15萬人，占全縣總人口的38.5%。2023年，涼山州鹽源縣蘋果栽培總面積達42萬畝，產量65萬噸，產值32億元，面積和產量分別占四川省蘋果栽培面積和產量的65%和75%。蘋果產量的增加促進了當地蘋果片產業的發展。

鹽源縣美青源食品有限公司成立于2010年，位于鹽源縣鹽井鎮太安村二組，是首家在鹽源縣對蘋果進行深加工的企業。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，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的合格蘋果片，通過加速破壞實驗的方法，分別將蘋果片儲存在45%濕度、55%濕度、65%濕度、75%濕度環境下，測定不同時期蘋果片重量變化，預測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；熱風封口機，廣東行遠包裝機械有限公司。

2.2 試驗方法

2.2.1 最大含水變化率計算

稱取兩組鹽源縣美青源食品有限公司剛生產的合格蘋果片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測

取聚丙烯（Oriented Polypropylene Film，OPP）材料包裝袋20個，分別裝入不定重量的蘋果片，隨機將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%濕度環境下儲存。在儲存第7天對a組蘋果片進行稱重，并計算每袋蘋果片含水變化率；第14天對b組蘋果片進行稱重，并計算每袋蘋果片含水變化率；第21天對c組蘋果片進行稱重，并計算每袋蘋果片含水變化率；第28天對d組蘋果片進行稱重，并計算每袋蘋果片含水變化率。

按照同樣方法利用復合高分子聚合物（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其含水變化率進行計算。

3.結果與分析

3.1 最大含水變化率計算

蘋果片水分含量計算公式如下。

X=［（m1-m2）/m1］×100%（1）

式（1）中：X為蘋果片最大含水變化率（%），m1為試樣的質量（g），m2為試樣干燥后的質量（g）。通過計算得出蘋果片最大含水變化率為6%，為后續試驗提供參考。

3.2 不同阻隔性材料包裝蘋果片最適貨架期預測

3.2.1 OPP材料包裝蘋果片最適貨架期的預測

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，蘋果片出現吸水現象。如圖1所示，在45%濕度環境中，吸水率增長較慢，蘋果片在第28天吸水率為0.65%，符合蘋果片保存要求；在75%濕度環境中保存的蘋果片水分含量變化最大，吸水較快，預測蘋果片在該環境下第54天會吸水變質。

3.2.2 PE/PET材料包裝蘋果片最適貨架期的預測

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。另外，在65%濕度環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測

鍍鋁材料受環境影響小，具有良好的防潮性能，同時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%濕度環境下保藏的蘋果片吸水率最高，第28天的吸水率為0.66%，預測該環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測

OPA包裝材料具有優異的機械性能、光學性能、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，蘋果片出現吸水現象。保藏第14天前，存放在55%濕度環境中的蘋果片吸水率最低，此后吸水率最低的是保藏在45%濕度環境中的蘋果片。在75%濕度環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%，預測該環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測

HDPE包裝材料具有密度高、強度高、硬度高、剛性好、成型性好、耐腐蝕、無毒等特點，但其作為蘋果片包裝材料的使用效果差，易導致蘋果片吸水變質，在45%濕度環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測

根據各包裝材料包裝蘋果片貨架期預測曲線估計大致斜率，得到一元一次方程Y=aX+b，根據方程計算當Y=6%時X的值，預測不同阻隔包裝方法對蘋果片最適貨架期的影響。

整體來說，在45%濕度環境下蘋果片水分含量變化最小，保存藏時間最長，75%濕度環境下保藏時間最短。蘋果片保藏受環境濕度影響大，降低蘋果片保藏環境的濕度會降低蘋果片的吸水率，對延長蘋果片貨架期有重要意義。

鍍鋁材料受環境影響小，透濕度低，用其包裝蘋果片可延長貨架期，（如表1）。加速破壞實驗中，75%濕度環境中用鍍鋁材料包裝蘋果片的預測貨架期為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。聚丙烯材料密封性較好，在45%濕度環境下的蘋果片保藏貨架期達到258天，復合高分子聚合物材料在45%濕度環境下的蘋果片保藏貨架期達到247天，雙向拉伸尼龍薄膜材料和高密度聚乙烯材料對蘋果片的保藏效果較差，不宜使用。

4.討論與結論

通過試驗得出，蘋果片在45%濕度環境下保存吸水率最低，貨架期最長，說明蘋果片保藏受環境濕度影響大，適當降低環境濕度對延長蘋果片保藏時間具有重要意義，且采用密封性能較好、受環境變化影響小的鍍鋁包裝材料也可延長蘋果片的貨架期bkw0bshItiTg9+wmAXv11w==。若考慮經濟因素，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境中。本次研究均使用15絲的包裝材料，可以適當調整包裝材料的厚度以延長蘋果片貨架期。同時，在包裝袋中加入干燥劑，通過物理吸附降低濕度，也可達到延長蘋果片貨架期的目的。

基金項目

鹽源縣美青源食品有限公司“鹽源縣蘋果干延長貨架期的研究”（015/117281647）；攀西特色作物研究與利用四川省重點實驗室校內發展基金項目“攀西地區特色系列水果果酒研發”（XNFZ2106）； 2023年度州級科技計劃項目“鹽源蘋果干品質改良及貨架期延長的研究與應用”（23ZDYF0118）。

作者簡介

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。