手機版
關鍵詞:果蔬 氣調包裝 模型 呼吸速率 氣體交換
氣調包裝的效果和質量取決於包裝容器內氣體成分、溫濕度的調節。它受多種因素的影響，主要包括果蔬產品的呼吸速率、產品質量和尺寸、原始氣體組成、包裝薄膜的特性、包裝容量大小以及貯藏溫度、濕度等。同時氣體成分的調節是一個動態過程，它包括果蔬的呼吸和氣體對薄膜的滲透兩個環節，氣調包裝的機理、果蔬包裝模型的建立和表征是氣調包裝的關鍵。
1 果蔬產品呼吸速率模型
1．1 果蔬產品呼吸速率理論模型
在氣調包裝模型中，呼吸速率的表征至關重要。它是氣調包裝技術機理的基礎。自從20世紀60年代起，國外開始建立模型來分析氣調包裝中的微氣氛動力過程。但由於果蔬產品整個呼吸過程的複雜性、實(shi)驗(yan)測(ce)定(ding)的(de)誤(wu)差(cha)等(deng)因(yin)素(su)，限(xian)製(zhi)了(le)理(li)論(lun)模(mo)型(xing)的(de)建(jian)立(li)。實(shi)際(ji)氣(qi)調(tiao)包(bao)裝(zhuang)建(jian)模(mo)中(zhong)要(yao)把(ba)呼(hu)吸(xi)過(guo)程(cheng)中(zhong)所(suo)有(you)的(de)因(yin)素(su)都(dou)考(kao)慮(lv)進(jin)去(qu)是(shi)很(hen)困(kun)難(nan)的(de)，甚(shen)至(zhi)是(shi)不(bu)可(ke)能(neng)的(de)。因(yin)此(ci)通(tong)常(chang)采(cai)用(yong)的(de)辦(ban)法(fa)是(shi)對(dui)每(mei)一(yi)種(zhong)產(chan)品(pin)建(jian)立(li)經(jing)驗(yan)模(mo)型(xing)。一(yi)些(xie)學(xue)者(zhe)針(zhen)對(dui)具(ju)體(ti)的(de)果(guo)蔬(shu)產(chan)品(pin)進(jin)行(xing)了(le)研(yan)究(jiu)，並(bing)提(ti)出(chu)了(le)表(biao)征(zheng)這(zhe)些(xie)產(chan)品(pin)呼(hu)吸(xi)過(guo)程(cheng)的(de)具(ju)體(ti)方(fang)程(cheng)，但(dan)都(dou)隻(zhi)限(xian)製(zhi)在(zai)解(jie)釋(shi)產(chan)品(pin)的(de)呼(hu)吸(xi)過(guo)程(cheng)，而(er)缺(que)乏(fa)理(li)論(lun)基(ji)礎(chu)。直(zhi)到(dao)20世紀80年代後期，人們應用酶動力理論與Langmuir吸收理論來建立果蔬產品的呼吸模型。
1．1．1 以酶動力理論為基礎建立模型
1988年Yang和Chinnanm首先提出的動力酶原理可適用於模擬產品呼吸的推想，但未作進一步研究。1991年Lee等團認為新鮮果蔬可能受到酶反應、alloster-IC酶的催化作用及反饋抑製的限製，植物組織中的02和C02的可溶性和擴散性可能限製了呼吸速率。因此推斷果蔬呼吸與微生物呼吸具有相似性，繼而提出Michaelis-Menten方程式可用於模擬果蔬的呼吸。在不考慮C02抑製情況下，依賴02的呼吸速率可表示為：
式中,R是果蔬呼吸速率；[02]為包裝內部的氧氣濃度；Vm是果蔬的最大呼吸速率；Km是米氏常數。
大量的研究表明，降低O2濃度或者升高C02濃度可抑製果蔬的呼吸作用，因此果蔬的呼吸速率應受02和C02濃度的影響。為此一些學者開始關注C02對呼吸速率的影響。
Lee等首先提出把C02作為02的非競爭抑製建立了果蔬呼吸速率方程(假定在有氧呼吸的條件下)：
[CO2]是包裝內部的C02濃度；Ku是C02非競爭抑製係數。
同時Lee等利用此前一些試驗研究結果(3)、(4)，對上述模型進行驗證，結果表明實驗結果與模型有很好的一致性。此後一些學者應用上述模型進行了果蔬呼吸速率的描述和驗證。
1．1．2 以Langmuir吸收理論為基礎建立模型
Makino等認為果蔬產品實際的呼吸過程包含了多步新陳代謝反映，繼而認為酶動力模型可能不適合描述果蔬呼吸。為此他們基於Langmuir吸收理論提出了一數學模型用於描述02的消耗速率：
式中，Po是包裝內O2的分壓；b是最大O2消耗速率；a是方程係數，a=SKaKd-1,S，Ka,Kd，罡d為比例常數。
同時Makino等將此模型應用於切製萵苣、花椰菜、香蕉等的氣調包裝，理論計算與實驗結果符合得較好，但這一模型未得到其他學者的研究證實。
