鲜切果蔬气调保鲜包装技术

本书分为三个部分来写：部分为气调包装的基本理论和其对鲜切果蔬的生理和品质上的影响；第二部分为气调包装所用的材料和机械，主要介绍在鲜切果蔬工业化生产中所用的薄膜和机器；第三部分为新的包装技术，主要介绍了先进包装技术的创新点和他们对鲜切果蔬生产的潜在影响。

章建浩，南京农业大学食品学院，教授，南京农业大学食品学院教授，博导士生师，江苏省第四期 “333高层次人才培养工程” 第2层培养对象，食品与包装工程联合研究所所长，中国畜产品加工研究会蛋制品专业委员会副理事长，亚洲蛋品协会常务理事，江苏省蛋品行业协会秘书长，中国农学会农产品储藏加工分会理事；十一五以来，第1完成人获得的鉴定技术成果5项、国家发明专利15项、实用新型专利10项、并申请受理国家发明专利8项，发表研究论文50多篇（其中SCI 8篇和EI 5篇）；2006年获《*科学技术进步1等奖》和《全国商业科技进步特等奖》，2010年“生鲜食品气调包装贮藏保鲜机理及工艺装备研究与产业化应用”获《*科学技术进步2等奖》和《全国商业科技进步1等奖》，2012“冷却肉质量安全保障关键技术及装备研究与应用” 获中国食品科学技术学会科技创新-技术进步1等奖和江苏省科技进步2等奖， 2013年获《国家科技进步2等奖》（排名8/15）。主编出版教材著作8部，其中国家十一五规划教材《食品包装学》。

第1章  引言1
参考文献 4
第1部分  气调包装7
第2章  MAP的数学建模9
2.1引言9
2.2呼吸速率测量与设计10
2.3温度对呼吸速率的影响12
2.4O2和CO2浓度对RR的影响13
2.5MAP的建模15
2.6带孔气调包装模型18
2.6.1有孔MAP的Fick定律18
2.6.2Del-Valle 表达式20
2.6.3Maxwell-Stefan方程22
2.6.4水力流23
2.6.5Emond lumped-capacity模型23
2.7结论24
参考文献 25
第3章  MAP鲜切产品的呼吸和褐变26
3.1引言26
3.2呼吸作用27
3.3褐变36
3.4结论44
参考文献 44
第4章  MAP鲜切产品的微生物学49
4.1引言49
4.2气调包装(MAP)49
4.3MAP鲜切果蔬中的腐败微生物50
4.4MAP鲜切产品中的食源性致病菌52
4.4.1直接关注的微生物52
4.4.2MAP(低O2)和/或冷藏温度条件下生长的病原菌55
4.4.3其他相关病原菌57
4.5总结58
参考文献 58
第5章  MAP鲜切果蔬产品感官及其相关品质62
5.1引言62
5.2鲜切水果62
5.2.1苹果62
5.2.2罗马甜瓜64
5.2.3蜜露甜瓜66
5.2.4菠萝67
5.2.5草莓68
5.2.6西瓜69
5.3鲜切蔬菜70
5.3.1青花菜(西兰花)70
5.3.2甘蓝(绿)71
5.3.3胡萝卜72
5.3.4芹菜74
5.3.5生菜75
5.3.6双孢蘑菇76
5.3.7洋葱(黄皮葱头)78
5.3.8甜椒78
5.3.9菠菜(整片叶子、切碎的叶子)80
5.3.10番茄81
5.4结论83
参考文献 84
第6章  控制和改善气氛包装鲜切果蔬的植物化学变化89
6.1引言89
6.2果蔬中的植物化学物质91
6.2.1酚类物质93
6.2.2类胡萝卜素96
6.2.3芥子油苷98
6.3CA和MAP条件下水果中相关植物化学变化102
6.3.1苹果102
6.3.2樱桃103
6.3.3葡萄104
6.3.4瓜105
6.3.5桃106
6.3.6梨106
6.3.7草莓108
6.3.8其他110
6.4蔬菜中植物化学变化与CA和MAP的关系111
6.4.1西兰花111
6.4.2胡萝卜115
6.4.3莴苣116
6.4.4菠菜117
6.4.5其他117
6.5总结118
参考文献 118
第7章  主动MAP125
7.1引言及背景知识125
7.2使用气体释放剂和吸收剂主动调节包装气体组成125
7.3气体充气置换在主动MAP中的应用129
参考文献 130
第2部分  气调包装材料和机械131
第8章  用于鲜切产品MAP的包装聚合膜133
8.1引言133
8.2聚烯烃133
8.2.1聚乙烯133
8.2.2乙烯基聚合物复合或含取代基团烯烃聚合物142
8.2.3聚酯148
8.3聚合薄膜中影响渗透性的变量150
8.3.1名词解释152
8.3.2缩写161
参考文献 166
第9章  Breatheway膜技术与MAP167
9.1引言167
9.2新鲜产品包装中的挑战167
9.2.1不同产品有不同的适宜气调环境168
9.2.2耗氧量的需求是可变的169
9.2.3产品耗氧量随温度的升高而增加169
9.3Breatheway膜技术171
9.3.1侧链可结晶的聚合物171
9.3.2提供较高的渗透性包装173
9.3.3调节CO2TR/OTR渗透性的比率177
9.4包装技术指标179
9.4.1包装比率179
9.4.2在MAP包装中的压力均衡化179
9.4.3包装的渗透性随温度而增加179
9.4.4温度开关180
9.5军需新鲜产品的包装183
9.5.1哈密瓜183
9.5.2卷心莴苣184
9.6总结186
参考文献 186
第10章  新鲜农产品微孔薄膜包装187
10.1微孔薄膜对新鲜农产品包装的益处187
10.2微孔薄膜的优缺点189
10.3无微孔薄膜聚合物材料用于制作完整包装的局限性(连续性薄膜) 190
10.4微穿孔包装高效应用的技术需求 191
10.5微孔膜及其在典型新鲜产品中的应用193
10.6微孔薄膜在其他鲜切产品中的应用194
参考文献 195
第11章  MAP包装机械的选择和规范196
11.1引言196
11.2常见设备注意事项197
11.3产品与包装198
11.4供应商199
11.5设备的选择199
11.5.1垂直式填充密封机和流动式包装机199
11.5.2水平式填充密封机200
11.5.3托盘封口机201
11.5.4管式包装机202
11.6结论204
参考文献 204
第12章  机械卫生设计205
12.1引言205
12.2危害分析和关键控制点206
12.3十大卫生设计原则207
12.43A卫生标准208
12.5材料选择和机械制造过程中的卫生设计209
参考文献 211
第3部分  包装新技术213
第13章  纳米结构包装技术215
13.1引言215
13.2纳米复合技术216
13.2.1蒙脱土纳米复合材料216
13.2.2生物可降解或可分解性的纳米复合材料223
13.2.3抗菌纳米复合材料227
13.3纳米TiO2活性包装/智能包装229
13.3.1可控活性氧指示剂230
13.3.2光催化降解去除乙烯231
13.4纳米材料在食品包装中的可接受度和安全问题233
13.5结论234
参考文献 235
第14章  鲜切果蔬的活性包装239
14.1引言239
14.2鲜切果蔬加工过程中生理活性变化240
14.3鲜切果蔬的包装需求241
14.4鲜切果蔬的活性包装242
14.4.1活性包装243
14.4.2果蔬智能包装技术248
14.5活性及智能包装的相关法律法规250
14.6总结250
参考文献 251
第15章  果蔬MAP的包装可持续性254
15.1果蔬MAP的包装可持续性概述254
15.2为果蔬提供更具可持续性的MAP254
15.2.1应用于果蔬MAP的摇篮到摇篮概念255
15.2.2应用于果蔬MAP的LCA/LCI256
15.3果蔬MAP聚合材料的选择及其可持续性258
15.3.1生物聚合物的可降解性258
15.3.2生物聚合物的选择259
15.4结论260
参考文献 260
索引 261

译者前言
鲜切果蔬作为一种新兴食品工业产品，起源于20世纪50年代的美国，从20世纪90年代起，方便、新鲜、营养和自然的鲜切果蔬日益受到欧美、日本等发达国家消费者的青睐。在我国，鲜切果蔬作为一种新兴轻加工农产品正在快速兴起；随着人们生活水平的提高、现代生活节奏的加快和休闲消费的快速发展，鲜切果蔬因其方便快捷的消费方式、即食即用的优势和能高度保持原有新鲜品质而日益受到消费者的广泛关注和欢迎。鲜切果蔬丰富了人们的生活，也逐渐改变着人们的消费方式。
新鲜果蔬经鲜切加工后，由于表层细胞组织结构受到伤害、原有的保护系统被破坏而容易导致褐变、失水、组织结构软化、微生物侵染等问题。因此，如何对鲜切果蔬进行有效的保鲜包装、维持流通销售过程中的生鲜品质至关重要。近年来，MAP保鲜包装技术已广泛应用于食品深加工产业，在鲜切果蔬保鲜包装领域也有应用开发，但目前国内关于鲜切果蔬MAP保鲜包装技术的专著或参考书很少。为适应我国鲜切果蔬作为新兴产业的快速发展，应化学工业出版社的邀请，引进WileyBlackwell新出版的《Modified Atmosphere Packaging for FreshCut Fruits and Vegetables》进行翻译出版，旨在为我国果蔬食品保鲜包装相关专业，尤其是鲜切果蔬领域的科研开发、生产流通、贸易技术及管理专业人员提供实用的参考书。
本书由以南京农业大学章建浩教授、大连民族大学胡文忠教授和南京农业大学郁志芳教授为主的译者团队共同完成翻译。翻译工作分工： 前言由王佳媚翻译，第1、12章由章建浩、马磊和王佳媚翻译，第2、3章由姜丽、蒋林惠、宦晨、郁志芳翻译，第4章由周翔、宦晨、郁志芳翻译，第5章由郁志芳、薛研君、姜丽翻译，第6、7章由胡文忠、姜爱丽、穆师洋、闫媛媛、王运照翻译，第8章由胡文忠、陈晨、纪懿芳翻译，第9章由胡文忠、李婷婷、冯可、萨仁高娃翻译，第10、11章由龙门、王佳媚、章建浩翻译，第13章由王佳媚、马磊、章建浩翻译，第14、15章由黄明明、刘桂、王佳媚翻译。全书由章建浩教授统稿，由原著作者——美国农业部ARS农产品保鲜包装研究专家庄宏(Hong Zhuang)教授校核。
由于本译著为综合应用技术书籍，涉及的知识内容广泛，加之我们学识水平有限，书中错误与不当之处在所难免，敬请读者不吝指正。

译者
2015年10月

前言
鲜切水果和蔬菜是指产品原始形态发生物理变化，但仍然是新鲜状态的任何一种新鲜水果、蔬菜或者任何形式的混合物［国际鲜切产品协会(IFPA)］。鲜切果蔬为消费者提供了营养成分齐全、口味新鲜的健康方便产品，目前已成为历史上增长速度快的方便食品之一。气调包装，通常叫作MAP，是通过改变包装内部食品周围的空气（20.9%氧气、71%氮气、0.03%二氧化碳）组分比例来延长新鲜或加工食品货架期的一种技术。经过中央工厂准备并在零售商店销售或用于食品服务业务的鲜切产品的成功应用， MAP在其中发挥了重要作用。
在过去十几年里，自从鲜切果蔬成为流行产品，该领域的研究和发展成为关注的热点，在几乎所有发表的关于鲜切果蔬的专著中都包含MAP技术。然而，关于MAP 的讨论还是限于MAP理论、产品的生理学和质量影响。在三年多以前，当我们在一起探讨本书以及已经出版的书籍中隐藏的观点时，我们认为鲜切果蔬的气调包装技术对于鲜切产业和研究具有较高的价值，但是，我们必须使这本书与其他已经出版的专著有所区别，Dr. Brody特别强调此书的目标人群是鲜切产业人员。为了实现目标，我们尽力邀请在鲜切企业工作或有过工作经验的人员作为参编者。
基于此种基础目标，我们预期这本书能够使目前在鲜切果蔬企业工作的人员和那些在每日工作中与包装打交道的人员受益，其中包括研发人员、生产线管理人员和机械操作工程人员。因此，我们希望这本书不仅包含MAP的基础知识，还要包括实际生产的经验。
本书包括以下三个部分。
（1）气调包装，此部分主要包括鲜切果蔬MAP的基础理论、物理及质量影响。
（2）气调包装材料和机械， 此部分主要包括鲜切果蔬工业常用的薄膜材料和机械。
（3）包装新技术，主要探讨了新包装的发展变革以及对鲜切果蔬产品的影响。
各位编写人员对本书的贡献非常大，没有大家的努力，就不会有本书的出版。他们从自己繁忙的工作和家庭事务中挤出宝贵的时间来撰写此书。我们非常感激他们愿意与他人分享自己的宝贵经验和专业知识，并在如此紧迫的时间里完成书稿。同时，我们也要特别感谢Blackwell出版社委托编辑Mark Barrett 和 Susan Engelken， 感谢他们的鼓励、建议和准备出版过程中的耐心，感谢Blackwell出版社全体人员为本书出版所作的贡献。

Aaron L. Brody
Hong Zhuang
Jung H. Han