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、shiyancedingdewuchadengyinsu,xianzhilelilunmoxingdejianli。shijiqitiaobaozhuangjianmozhongyaobahuxiguochengzhongsuoyoudeyinsudoukaolvjinqushihenkunnande,shenzhishibukenengde。yincitongchangcaiyongdebanfashiduimeiyizhongchanpinjianlijingyanmoxing。yixiexuezhezhenduijutideguoshuchanpinjinxingleyanjiu,bingtichulebiaozhengzhexiechanpinhuxiguochengdejutifangcheng,dandouzhixianzhizaijieshichanpindehuxiguocheng,erquefalilunjichu。zhidao20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。
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