荔枝是一种具备高营养价值与高商业价值的亚热带水果,因其独特的风味、多汁的果肉和果皮的鲜艳色泽而深受消费者喜爱[1]。然而,荔枝属于非呼吸高峰型果实,采后生理代谢活动旺盛,极易受到生理结构变化的影响,导致采后1～2 d内发生褐变和腐败[2]。这些采后变化主要是由荔枝的呼吸作用和微生物(主要为荔枝霜疫霉)的侵染进一步加速引起的。据统计,每年因荔枝霜疫病和腐烂造成的损失占荔枝总产量的20%以上[3-4],这给荔枝的采后保鲜和运输带来了巨大挑战。随着人们对食品安全问题的日益关注与生活水平的不断提高,对于荔枝果皮的色泽、果肉的品质、营养价值、安全性以及货架期等方面提出了更高的要求。食品包装是一个涉及食品科学、食品工程学、食品化学和食品微生物学的多学科领域,其可防止食品受到外界环境因素影响,保持包装内食品原有的颜色、风味、水分含量、营养成分、口感等理化性质,同时方便贮存和运输。因此采用安全、有效、环保、合适的包装技术可在一定程度上改善荔枝果实采后保鲜问题。本文从不同传统包装技术(传统保鲜包装)、保鲜作用方式(释放型活性包装)和智慧调控感知(智能保鲜包装)功能角度综述了荔枝的保鲜研究应用(表1),旨在为相关领域的保鲜研究提供一定的参考。
表1 不同保鲜包装技术特点
Table 1 Characteristics of different preservation packaging technologies
保鲜包装技术分类优势劣势参考文献传统保鲜包装不同传统包装技术:泡沫箱、纸箱、保鲜纸、薄膜、可食膜易于获取和使用,成本低,技术成熟稳定,易于大规模生产材料性能不足,保鲜效果有限,无法满足多样化需求,部分材料难以降解[5-8]释放型活性包装保鲜作用方式:气体缓释、抑菌成分迁移可释放特定活性成分,如:抗菌化合物、二氧化硫、抗氧化剂等成本高,需确保活性物质释放的精确控制,以避免对食品和环境造成潜在风险[9-10]智能保鲜包装智慧调控感知:智能控释、智能显色、智能气调对食品及其所在环境实时监测和响应,动态调节包装环境以适应不同储存条件成本高,技术复杂,技术标准和法规尚不完善[11-12]
1 传统保鲜包装
1.1 泡沫箱包装
荔枝的泡沫箱包装(图1-a)是一种常见的保护和运输方式,泡沫箱通常由聚苯乙烯(polystyrene,PS)泡沫塑料制成。这种材料具有轻质、柔韧性好、减震性好、绝缘性能好、保温隔热性能优良等特点,能够提供良好的保护和缓冲效果[13]。箱中添加冰袋等蓄冷剂可有效发挥出该材料优异的保温性能。然而泡沫箱中加冰量的计算涉及到多个因素,包括泡沫箱的保温性能、外界环境温度、冰块的类型(如干冰、凝胶冰袋、普通冰块等)和数量、运输时间等。目前没有统一的、广泛认可的计算公式。
a-泡沫箱包装;b-纸箱包装;c-保鲜纸包装;d-薄膜包装
图1 传统保鲜包装示意图
Fig.1 Schematic diagram of traditional freshness packaging
陈维信等[14]在泡沫箱(90 cm×80 cm×40 cm)内加入不同质量的冰块,荔枝经过此处理贮藏5 d后,处理组Ⅱ(添加3.5 kg冰块)好果率可达65%;陈洪国等[15]研究探讨不同加冰量对荔枝温度、品质与生理的影响,以期从理论与实际两个方面指导加冰操作。此外,根据不同加冰处理下不同时间(24、48、72、96、110 h)荔枝的好果率,作者站在商业角度初步提出加冰量与运输时间的搭配,以抵达运送目的地时好果率达到(90±5)%为目标,例如运输时间为48、72、96 h的合理加冰比例分别为20%、30%～40%、50%(质量分数)。
1.2 纸箱包装
瓦楞纸板(图1-b)具有抗弯曲强度大、质轻、价格低廉、适应度高等独特优势,成为制作包装的主要材料[16]。它是由一层或多层纸板经过压痕、切割、折叠、黏合等工艺处理后制成的一种具有加强性、减震性和缓冲性质的复合材料,其结构由至少两层纸板和中间夹层的瓦楞芯构成[17]。具备保鲜作用的瓦楞纸箱按照不同功能可分为吸潮吸湿型、调温控温型、气氛调节型、乙烯吸附/抑制型、综合增效型[18]。巫梅婷等[19]探究“仙进奉”荔枝于泡沫箱及新型保鲜纸箱中添加冰块、吸水棉情况下的保鲜效果。结果说明,与普通泡沫箱相比,新型保鲜纸箱在2 d时能保持较高的总可溶性固形物(total soluble solids,TSS)、可滴定酸(titratable acid,TA)、维生素C含量,抑制多酚氧化酶(polyphenol oxidase,PPO)和过氧化物酶(peroxidase,POD)活性的增加,且丙二醛(malondialdehyde,MDA)累积量达到最小值。
1.3 保鲜纸包装
保鲜纸(图1-c)是以纤维素纸为载体,再选取功能活性成分,如:壳聚糖(chitosan,CS)[20]、精油[21]、金属纳米粒子[22]、乙烯抑制剂[23]等,通过涂布、浸泡、层层自组装等方式将其与纸质材料结合,制成具有保鲜功能的包装材料。这种材料不仅具有制备工艺简单、易于使用、安全性高等优点,而且具备保湿、气调、杀菌及生理调节等多种功能[24]。SCHOEMAN等[25]在装有经商业熏蒸处理的“Mauritius”荔枝果实的荔枝纸盒底部放置SO2缓释保鲜纸,结果表明,该处理可显著降低荔枝果实真菌感染的风险。在后续试验中,还对“Mauritius”和“McLean’s Red”荔枝果实的熏蒸剂量和使用张数进行了细化,并制定了相关的标准。
1.4 薄膜包装
荔枝是一种易受压力和外界环境影响的水果,因此采用薄膜包装(图1-d)可以有效地延长其保鲜期并保护果实免受损坏。在荔枝的薄膜包装中,常使用透明的聚乙烯(polyethylene,PE)薄膜或聚丙烯(polypropylene,PP)薄膜,此外还有PS、低密度聚乙烯(low density polyethylene,LDPE)、聚氯乙烯(polyvinyl chloride,PVC)、聚酯(polyester,PET)、聚乙烯醇(polyvinyl alcohol,PVA)、聚丁二烯(polybutadiene,BDR)、双向拉伸聚丙烯(biaxially oriented polypropylene,BOPP)等[26-27]。这些薄膜不仅具有良好的柔韧性和透明度,能够提供必要的防潮、防氧化和防虫功能,同时也可方便消费者观察荔枝的外观和品质。
在实际的包装中,通常将薄膜包装与气体调节技术相结合运用到荔枝的保鲜中。气调包装(modified atmosphere packaging,MAP)是一种通过调节包装内部气体成分和压力来延长食品保鲜期的包装技术。它通过改变食品包装内的气体组成,抑制氧化反应,减缓食品中微生物的生长和化学反应,使食品保持较好的感官品质,从而延长食品的保质期[28]。
HOSSAIN等[29]研究调查了草酸和1-甲基环丙烯(1-methylcyclopropene,1-MCP)与LDPE和高密度聚乙烯(high density polyethylene,HDPE)结合处理对荔枝果实采后贮藏的影响。在4 ℃下贮藏30 d期间,结果表明,经1-MCP和HDPE处理的果实在整个贮藏期间还表现出较高的抗坏血酸含量(74.73～34.95 mg/100 g)、总酚含量(55.70～28.83 mg/100 g)和总黄酮含量(82.46～48.54 mg/100 g)。蒋璇靓等[30]研究激光微孔保鲜袋包装处理对采后常温贮藏荔枝果实的保鲜效果,与PE包装相比,微孔包装在贮藏后期能明显维持荔枝较高的维生素C和可溶性总糖的含量,延缓TA和TSS的下降。MANGARAJ等[31]开发了具有选择透过性的气调包装,以尽可能在短时间内达到包装内的最佳气氛。在初步研究的基础上,5% O2和5% CO2的N2混合气体是设计最优MAP的适宜空气成分。其中MAP由BOPP和PVC的层压材料制成。实验结果表明,在不同贮藏温度下,MAP系统可将荔枝果实的货架期延长100%～150%,且品质与新鲜采摘的果实相当。在10、15和20 ℃下,MAP贮藏的果实分别保持了17、13 d和9 d的品质。
1.5 可食性保鲜包装
可食用膜是利用天然可食性成分制成的可被动物或人类食用且无健康风险的材料,通常基于多糖、蛋白质和脂质,再辅以交联剂、抑菌剂、抗氧化成分,通过流延、喷涂等方式成膜,其具有可持续性、生物相容性、生物可降解性和无毒性等特点[32]。KUMAR等[33]将壳聚糖与鲁兰多糖以体积比50∶50共混并添加石榴皮提取物,从而制备出可食膜,分别在室温[(23±3) ℃,RH 40%～45%]和冷藏[(4±3) ℃, RH 90%～95%]温度下贮藏荔枝18 d,结果说明,与对照组荔枝相比,可食膜显著减缓了荔枝在贮藏期间的质量损失、TSS的增加、pH的下降和果实颜色的褐变。MEI等[34]开发出含有丝胶蛋白(silk sericin,SS)、CS和碳点(carbondots,CDs)成分的可食用膜,实验选取荔枝进行保鲜效果验证,结果发现,该可食膜可有效降低水分、TSS、维生素C等营养成分的损失。值得一提的是,由于CDs的存在,该膜具有蓝色荧光发射特性,可用作防伪标签。
综上所述,在选择传统包装材料时,需综合考量多个关键因素,以保证荔枝在运输和存储过程中的安全性和新鲜度。这包括对保温性、环保性、透气性、抑菌性、承重能力、防潮性能等因素的细致评估。例如,泡沫箱以其保温性和轻便性成为长途运输和保鲜方式的首选,但其在自然环境中难以降解,因此应积极探索环保型替代材料。纸箱包装则因其可回收性、承重特性和一定的宣传性而受到青睐,但其受潮后易变形、保温隔热性能不足、保湿性能较差,未来可设计具有防水涂层或内衬的改良方案,并积极探索多功能新型保鲜纸箱,提高其隔热、保湿性能。保鲜纸包装因其制备工艺简单、易于应用而广受欢迎,有助于延长荔枝的货架期,但由于材质问题,其保护性不足。薄膜包装通过有效保湿和气体压力调节延长荔枝保鲜期。然而,这种包装方式也面临着诸如高湿环境加速腐烂、易发生褐变、透湿性平衡难以把握以及果实呼吸作用未得到充分控制等问题。可食性保鲜包装作为一种绿色包装方案,因其具有可食性、可降解性而受到广泛研究,但其保鲜效果受限且在材料的稳定性和功能性方面还需进一步研究和创新。
这些传统包装技术在实际应用中面临一些难点,包括成本效益的平衡、环境影响的评估以及保鲜效果与包装材料稳定性的优化。此外,对于泡沫箱加冰量的计算、保鲜纸中活性成分的释放动力学、薄膜的气体选择性和透湿性,以及可食用膜的机械性能和保鲜效果,都需要进一步的研究和标准化。未来的研究应致力于开发多功能一体化的包装材料,实现保鲜效果的最大化,同时考虑经济性、环境友好性和操作的便捷性。通过跨学科的研究方法,整合材料科学、食品科学和包装工程等领域知识,推动荔枝传统包装技术的创新和优化,以满足市场对高效、可持续保鲜解决方案的需求。
2 释放型活性包装
根据欧洲委员会(European Commission,EC)No 450/2009的定义,活性包装(active packaging,AP)是指“有意识地将释放或从包装食品或食品周围环境中吸收物质的成分纳入其中”[35]。根据作用机制,活性包装系统可分为“释放系统(releasing systems)”和“吸收系统(absorbing systems)”[36]。其中释放型活性包装是将化合物添加到包装食品或顶空中,例如抗菌化合物、CO2、SO2、抗氧化剂、香精、乙烯等(图2)。
图2 释放型活性包装系统示意图
Fig.2 Schematic diagram of release-activated packaging system
2.1 气体缓释
气体熏蒸技术具有操作简便、渗透性高的优点,且对采后果实的风味和外观影响较小。此外,大多数采后水果被贮藏在封闭的仓库或包装中。因此,气体熏蒸技术不需要额外的设备或空间,具有广阔的商业应用前景[37]。
SO2是一种有效的采后保鲜熏蒸剂,具有抑菌能力强、渗透性和扩散性高、处理后无气味残留等优点[38]。黄海雄等[39]研究探讨不同剂量SO2缓释保鲜剂处理(每千克荔枝用量A:3.5 g、B:4.2 g、C:2.8 g)对荔枝贮藏品质的影响。结果发现,A、B剂量处理的荔枝经3～5 ℃冷处理结合SO2缓释保鲜剂熏蒸48～72 h后,再继续于-2～0 ℃的自然通风库中贮藏100 d,好果率可达97%以上。此外,果肉的SO2残留量均低于食品安全国家标准的规定(0.05 g/kg)。魏华等[40]制出一种具有3层结构的可持续释放SO2的复合膜,并热封成保鲜包装袋,探究其对“桂味”荔枝的保鲜效果。结果表明,常温下第6天货架期时,荔枝质量损失率仅为2.44%,褐变指数仅为1.26,TTS和TA的质量分数分别为18.6%、0.18%,好果率达到88.33%。除了利用SO2进行保鲜外,郭莉等[41]还将荔枝放置于泡沫箱中,并加入ClO2缓释剂,在8 ℃、RH 85%条件下密封贮藏,探究不同剂量ClO2对荔枝保鲜效果的影响。结果发现,T1组(0.1 g ClO2)处理可有效维持荔枝果实品质、防止褐变。在贮藏第7天时,T1组荔枝TTS、a*值分别比同期对照组显著(P<0.05)提高了2.93%和10.13%,而呼吸速率显著(P<0.05)降低了34.54%。
2.2 抑菌成分迁移
霜疫霉病是造成的荔枝果实褐变腐烂、产量下降的主要病因,其造成的损失占每年荔枝总产量的20%以上,这给荔枝的采后贮藏和运输带来了巨大挑战[42]。因此,从抑菌的角度切入研究开发出新型抗菌包装可有效改善荔枝采后的贮藏保鲜问题。
SHEMESH等[43]首先采用天然铝硅酸盐纳米管(halloysite nanotubes,HNTs)作为香芹酚的纳米载体,香芹酚(沸点236 ℃)在250 ℃下融入聚酰胺6(polyamide,PA)基质中。随后,将得到的混合物与PA(熔点220 ℃)进行熔融共混,并通过流延挤压工艺制成活性抗菌包装膜。值得一提的是该薄膜对多种真菌霉菌具有广谱抑制活性,包括交替孢霉、灰霉病菌、数字青霉、扩张青霉和黑曲霉。此外,研究其对荔枝采后病原体的杀菌/抑菌作用。结果表明,该薄膜可有效减少荔枝果实腐烂。WU等[44]在研究中通过CS与锂皂石和锂藻土(laponite,LAP)@纳米银(silver nanoparticles,AgNPs)的溶液浇铸,制备出具有柔韧性、特殊功能和低细胞毒性的CS薄膜。其中,锂皂石在CS基薄膜中可显著抑制AgNPs释放,可减少AgNPs对细胞的毒性作用。此外,LAP@AgNPs壳聚糖基薄膜具有较高的抗菌性能,相比于PE膜,在(25±1) ℃,RH(75±0.5)%环境下,此薄膜在贮存7 d后仍可观察到未腐烂的荔枝。MO等[45]采用乳化-交联法制备了一种用于缓释富马酸二甲酯(dimethyl fumarate,DMF)的绿色缓释生物材料。微球的平均粒径为20～150 μm。最高包封率和载药量分别为85.7%和13.2%。在25～28 ℃,RH 68%～90%下,与对照组相比,处理后水果的质量损失显著减少,贮藏时间可延长至8 d。QI等[46]通过自组装构建了具有优异抗氧化和抗菌活性的漆黄素螯合银纳米颗粒(fisetin chelated silver nanoparticles,FT-AgNPs)。值得一提的是,0.6%(质量分数)的FT-AgNPs被相容分散到1∶1的壳聚糖/普鲁兰多糖(CS/PUL,CP)基质中。在25 ℃(0.6% FT-AgNPs /CP处理15 d,对照组9 d)贮藏条件下,有效减缓了微生物侵染引起的荔枝果实腐烂。另外,荔枝果肉中0.024 μg/kg 的Ag+残留量表明了0.6% FT-NPs/CP的安全性。
释放型活性保鲜包装作为荔枝贮藏保鲜的有效手段,其研究重点在于开发调节包装环境的创新材料和技术。当前研究聚焦于气体缓释技术以及抑菌成分迁移技术,如SO2和ClO2,这些气体由于其强效的抗菌能力和对果实风味影响小,被广泛研究用于延长荔枝货架期;将香芹酚、AgNPs等抗菌物质整合入包装基材中用于保鲜可有效抑制霜疫霉病等微生物的生长,减少荔枝采后损失。然而,该领域难点包括:确保活性物质释放的精确控制,避免对食品和环境造成潜在风险;活性包装材料的生物相容性和安全性评估;实际应用中成本效益和规模化生产的可行性。此外,对于保鲜剂的剂量、释放动力学及其与食品相互作用的长期效应,都需要进一步深入研究。
3 智能保鲜包装
智能包装旨在通过执行一项或多项智能功能来提高食品质量和价值,例如监测产品在其环境中的质量和安全,跟踪产品在整个供应链中的运动,并感知和记录相关产品信息[47]。本节将荔枝的智能保鲜包装分为智能控释包装(图3-a)、智能显色包装(图3-b)和智能气调包装(图3-c)进行分析总结。
a-智能控释原理;b-智能显色原理;c-智能气调原理
图3 智能保鲜包装示意图
Fig.3 Intelligent freshness packaging schematic
3.1 智能控释包装
与活性包装不同,控释型包装系统可对食品或环境中的刺激作出反应,即当包装内环境或食品本身的某些理化因素发生改变时,将触发包装系统执行治疗行动,通过抗菌成分、有色化合物、调味剂等物质的释放维持食品安全,改善食品品质,以实现实时的食品质量和食品安全监控或修复[48]。
LIU等[49]研究了以乙基纤维素(ethylcellulose,EC)为壁材,对水溶液中的NaClO2进行包埋,将微胶囊镶嵌在PVA薄膜中,PVA薄膜中的柠檬酸随水蒸气进入微胶囊,与NaClO2反应并释放ClO2气体。当微胶囊含量为6.0%时,该贮藏袋内ClO2浓度最高为(263.22±12.34) mg/m3,可有效保持荔枝的新鲜度。GENG等[50]提出了一种改善疏水性蛋白质与亲水性聚合物之间界面相容性的新方法,通过沸石咪唑酯骨架-8(curcumin-loaded zeolitic imidazolate framework-8,Cur-ZIF-8)的Zn2+、CS和玉米蛋白的化学交联,且因ZIF-8的2D层状结构之间显示出较大的孔隙,因此,Cur-ZIF-8/CS/Zein膜可作为姜黄素的智能响应性释放平台。可使荔枝的贮藏期延长至8 d以上。ZHOU等[51]采用同轴3D打印技术制备了纤维素纳米纤维(cellulose nanofibers,CNF)标签。将含有1-MCP的壳聚糖负载到纤维的中空微通道中,1-MCP被CS和CNF的静电作用捕获,并表现出缓释行为。保鲜验证结果表明,该3D打印标签可将荔枝的货架期延长6 d。LIANG等[52]研究通过CS与氧化岩藻多糖(fucoidan,FU)形成希夫碱亚胺键并包封肉桂醛(cinnamaldehyde,CA)制备了具有pH响应释放的可食用复合膜。其中CA的释放量随着pH值的降低而增加,pH值为5时的抑菌率是pH值为7的2.3倍,表明在弱酸性环境中具有良好的pH响应释放和抗菌性能。因此该膜可保持荔枝的外观和相关的质量指标8 d以上。
3.2 智能显色包装
消费者对快速、实时、准确、无损的食品质量验证的追求,引起了学者们对智能包装的广泛关注,而包装内环境的pH变化是表征食品腐败变质的重要标志。基于这一机理,比色pH指示剂被开发为一种具有非破坏性、直观性和低成本等优点的智能食品包装系统[53]。智能显色包装(又称颜色传感器)应运而生。
LI等[54]以阿魏酸共着色的蓝莓花青素为指示剂,以β-环糊精包裹的肉桂精油为抑菌剂,马铃薯淀粉为成膜基质,制备了一种具有pH指示和抗菌双重功能的包装膜。在pH 2～8范围内,色差值(ΔE)从3.24增加到5.13,且在酸碱交替试验中,ΔE的变化仍较显著,说明其具有较高的响应性,值得注意的是,指示末端的黄色色域增加了其肉眼可见性。同时,通过β-环糊精包合,CO的释放延迟至90 h左右,对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的生长抑制率几乎达到100%。LUO等[55]研究了以CS和羟乙基纤维素(hydroxyethyl cellulose,HEC)为内层基质,桑葚花色苷为天然示踪剂,二氧化钛纳米粒子(nano-TiO2)/CS:HEC为外层抑菌剂,制备了一种双层抗菌显色材料。这种材料在不同温度下对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌均有较强的抑制作用,且显色稳定性强。实验结果表明,在低温下该材料可延长荔枝果实的货架期,且随着贮藏时间的延长,荔枝的果实品质下降,材料的颜色也随之发生改变。FENG等[56]将甲基红(methyl red,MR)和溴百里酚蓝(bromothymol blue,BB)以3∶2的比例混合制成智能标签(MB 2)指示剂,实验发现将甘油和甲基纤维素作为基质是最适合青椒和青菜进行冷链运输的保鲜辅料。因此,该标签可有效指示蔬菜在贮藏过程中的新鲜度变化。此外,作者还利用MB 2智能标签的颜色信息建立了青椒和青菜的新鲜度检测模型。
3.3 智能气调包装
平衡气调包装(equilibrium modified atmosphere packaging,EMAP)是水果保鲜的理想包装方式,其使用取决于聚合物膜的特定气体渗透性和选择性,以产生适合贮存的气氛[57]。然而,由于气体在产品或包装内外的扩散,包装内部的受控气氛会发生变化,而这取决于贮存时间和环境因素。此外,在生鲜食品行业普遍使用穿孔包装膜的情况下,存在以下挑战,例如:各种气体和污染物通过包装基质的传染以及在贮藏和运输过程中微生物通过穿孔的侵染等[58]。因此,气调系统或打孔包装膜仍存在若干挑战需要解决。从智能包装角度,通过调控其他因素有望克服这些障碍。
MA等[59]建立并验证了一种新型的植物仿叶虫胶基气调包装膜,嵌入负载抗菌单宁酸(tannic acid,TA)的壳聚糖多孔微球(chitosan porous microspheres,CPM)作为气体“开关”,用于调节O2和CO2渗透性和CO2/O2选择性。结果表明,0.05% TA-CPM/虫胶和0.10% TA-CPM /虫胶包装膜,可有效延缓荔枝的褐变和腐烂,尤其是0.05% TA-CPM /虫胶包装膜,可在室温下为荔枝提供理想的贮藏环境。YANG等[60]受叶片多孔结构调控其气体交换功能的启发,选择天然多孔硅藻土作为气体通道,并用聚乙烯亚胺对其进行修饰。通过在纤维素纳米纤维薄膜基质中引入硅藻土,调控了EMAP薄膜的气体传输和CO2/O2选择性。所有EMAP膜包装内的空气在24 h内达到平衡,使果实处于低强度有氧呼吸状态。实验结果发现DgP7.5[O2传输速率43.33 cc/(m2·d·bar),CO2/O2选择性1.56]的EMAP膜最适合包装荔枝。
荔枝的智能保鲜包装技术,作为提升食品质量和安全的先进手段,正逐渐成为食品科学研究的前沿领域。该技术通过智能控释包装、智能显色包装和智能气调包装等多种形式,实现对荔枝品质的实时监控和动态调节。智能控释包装通过响应环境变化释放有效物质,如抗菌成分和抗氧化剂,以维持荔枝新鲜度;智能显色包装利用pH敏感的指示剂直观地反映荔枝的新鲜状态,为消费者提供即时的质量反馈;智能气调包装则通过调节包装内的气体组成,为荔枝创造最佳贮存环境。然而,荔枝智能保鲜包装的研究和应用面临若干挑战。首先,智能控释系统的精确调控和快速响应是技术进一步发展的关键,需深入研究释放动力学和环境适应性。其次,智能显色包装的高灵敏度和稳定性是实现准确质量监测的前提,需进一步优化指示剂的性能。此外,智能气调包装在气体调控的精确性和包装材料的选择性方面仍需突破,以适应不同贮存条件,延长荔枝的货架期。综上所述,荔枝智能保鲜包装的研究应聚焦于提高包装系统的智能化水平和响应速度,确保食品安全和延长保鲜期限。同时,需要关注成本效益、环境影响和消费者接受度,推动智能保鲜包装技术向更高效、更环保、更用户友好的方向发展。通过跨学科的研究和创新,整合材料科学、生物技术、信息技术等领域的先进技术,有望实现荔枝智能保鲜包装技术的突破和广泛应用。
4 结论与展望
荔枝的采后生理代谢旺盛,极易发生褐变和腐败,尤其在非呼吸高峰型果实中表现明显。这一过程中,呼吸作用和微生物的侵染是导致荔枝品质下降的主要原因。尽管传统保鲜方法如泡沫箱、纸箱、保鲜纸和薄膜包装在一定程度上缓解了这一问题,但它们在保鲜效果、环境适应性和成本效益方面存在不足。
释放型活性包装和智能包装技术以其动态调控和智能响应的特点,为荔枝保鲜提供了新的解决方案。释放型活性包装通过释放物质来延长保鲜期,智能包装则通过监测和调节包装内环境来保持荔枝品质。然而,这些技术在实际应用中面临诸多挑战。首先,活性物质的释放控制和剂量准确性是关键技术难点,过量释放可能对食品安全和环境造成潜在风险。其次,智能包装的高成本、技术复杂性和规模化生产的可行性也是其商业化应用的主要障碍。此外,现有荔枝保鲜技术的系统性分析评价不足,缺乏统一的标准和方法来衡量不同技术的实际效果和应用潜力。因此,未来的研究应致力于开发多学科融合的评估体系,以客观评价不同保鲜技术的性能,指导实际应用。研究者应集中力量发展一种综合评估框架,旨在公正地评价和比较不同保鲜技术的实际表现和市场应用前景。
为了克服现有荔枝保鲜技术的局限,未来的研究应聚焦于以下几个方面:一是开发多功能一体化的包装材料,实现保鲜效果的最大化;二是深入研究活性物质的释放动力学和智能材料的响应机制,提高包装系统的精确性和响应速度;三是探索不同保鲜技术之间的协同效应,通过材料创新和工艺优化提高保鲜效率;四是注重环保材料和方法的研发,减少保鲜技术对环境的影响。
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