香蕉MA包装条件下的呼吸强度测算研究十二鲫鱼养殖

香蕉MA包装条件下的呼吸强度测算研究十二

4.2外界条件对薄膜透气性的影响

4.2.1气体初始浓度对薄膜透气性的影响

侯东明（1996）利用等压静止法在常温常压下对硅膜的透气系数测定后的结果表明，硅膜的O2透气系数和CO2透气系数与袋内气体初始浓度无关。

Christie(1995)测定了两种不同厚度的LDPE的CO2透气系数和C2H4透气系数。结果表明，在 18%、14％、6％三种不同初始CO2浓度的条件下，测得的 LDPE的CO2透气系数分别为6.32×10－15，5.97×10－15，5.81×10－15 mol/m.s.Pa，它们之间并没有显著差别。但是，在不同初始C2H4浓度的条件下，测得的LDPE的C2H4透气系数并不一样。他认为可能是由于C2H4与其他气体交叉渗透时改变了薄膜的结构特性，从而导致了薄膜的C2H4透气系数的改变。

Mannapperuma 等(1987)研究了不同初始气体浓度对不同厚度的LDPE 的CO2透气系数的影响(温度条件为30℃)时发现：当LDPE的厚度为0.027mm，0.051mm时，在初始气体为单一O2条件下测得的CO2透气系数值比不同初始O2和CO2浓度混合气体条件下 测得的CO2透气系数值偏低；混合气体中的CO2浓度越高，测得的CO2透气系数值越高。当LDPE的厚度为0.071mm，0.526mm时，在初始气体为单一O2条件下测得的CO2透气系数与不同O2和CO2浓度混合气体条件下测得的CO2透气系数没有显著的差别。因此，他认为初始气体浓度对薄膜透气系数的影响与薄膜的厚度有关系，当薄膜厚度较低时，初始气体浓度对薄膜透气系数的影响显著，当薄膜具有较大的厚度时，初始气体浓度几乎对薄膜的透气系数没有影响。

本研究的测定结果表明，对于特定厚度和表面积的不同材料的薄膜，在不同初始气体浓度(不同气体体积配比)的条件下测得的O2和CO2透气系数没有差别。因此，用小袋法在初始气体为单一气体条件下测得的薄膜透气性能够比较客观地反映实际MA包装条件下薄膜的透气性。

4.2.2温度对薄膜透气性的影响

随着温度的上升，薄膜的透气性也随着上升。这是因为气体分子透过是借助薄膜密度涨落出现的自由体积或空穴为通道的。温度越高，薄膜本体愈膨胀，则提供这种空穴的机会就越多，因而透气性就越大。另外，温度的上升，气体分子的运动加剧提高了气体分子透过薄膜的能力。

Exama 等(1993)研究表明，随着温度的上升，薄膜的透气性呈指数曲线上升。因此他提出用阿伦纽斯方程(Arrhenius)来描述薄膜透气性与温度的关系。随后韩兆让等(1993)，Joles 等(1994)，Chen 等(2000)和McGonigle 等(2001)用阿伦纽斯方程描述了薄膜的透气系数与温度的关系，都得到了满意的效果。

在本试验条件下，对所测定的五种材料薄膜，其温度同透气系数的关系也可以很好地用阿伦纽斯方程来描述。因此，对于不同的薄膜材料，根据各自的阿伦纽斯方程就可以得到本试验温度以外条件下该种材料薄膜的透气系数。

4.2.3相对湿度对薄膜透气性的影响

Christie 等(1995)发现对于NY66等许多材料，当它们处于干燥的环境中时，O2透气系数不会发生变化，但是如果它们处于比较潮湿的环境中时，其O2透气系数会成倍的增加。他认为造成这种现象的原因是潮湿的环境破坏了薄膜分子对O2的阻隔性能，从而导致薄膜的O2透气系数增加。

韩雪山(2000)的研究表明，对于不同的薄膜材料，相对湿度对其透气系数的影响不同。当相对湿度增大时，大部分材料的透气系数会随之增大，但有些材料的透气系数变化不大，甚至有些材料的透气系数会减小。韩雪山(2000)在温度21.5℃下，湿度分别为23%、58.7%、75.4%、85.1%下，对0.04mm的LDPE的透气性测试后的结果表明，各相对湿度条件下薄膜透气性没有显著的差别。他认为这是因为LDPE属于非亲水膜，相对湿度的大小对薄膜分子结构没有影响。

本研究的结果表明，在35－78％的相对湿度区间内， LDPE、 HDPE、CPP和OPP，随着相对湿度的升高，它们的O2和CO2透气系数没有明显的变化；而 LDPE/PP复合薄膜，随着相对湿度的升高， CO2透气系数显著上升，而对于O2透气系数，当相对从44%上升到78%时明显上升。LDPE/PP同其它四种薄膜对相对湿度的变化反应不一样的原因可能是LDPE和PP复合时，改变了聚合物分子的极性（李路平，1995）。

另外，本研究发现，在实际的香蕉MA包装贮藏过程中，薄膜袋上的凝结水珠不改变薄膜的透气系数。Foust 等(1980)的研究表明水对O2和CO2的透气系数远远大于薄膜对O2和CO2的透气性。在20℃时，水对O2和CO2的透气系数分别为：7.39×10-13和7.27×10-13mol/m.s.Pa，而LDPE对它们的透气系数分别为：6×10-16和3×10－15 mol/m.s.Pa。根据这些数值，一个覆盖有1mm水层，厚度为50um的LDPE与50.8um的薄膜的透O2量相等。换言之，1mm水层的透O2量仅相当于8×10－4mm的LDPE的透O2量。因此，贮藏期间，薄膜上凝结的水珠不会对薄膜的透气性产生影响。

4.3数理法与密闭法测定香蕉呼吸强度结果之比较

在本试验中用数理法测定的香蕉呼吸强度稍高于密闭法测定值，这与徐步前等（2000）报道的关于密闭法测得的果蔬呼吸强度比真实值偏低的观点是一致的。两种方法所得结果的差异，可以从各自不同的测定原理来解释。密闭法是建立在假定单位时间内从薄膜袋中透出的气体量即为包装袋中果蔬的呼吸强度这一前提下的。由于果蔬的呼吸，袋内外存在着气体的分压差，使得CO2由袋内向袋外、O2由袋外向袋内移动。随着时间的推移，密闭容器中的CO2浓度逐渐升高，而O2浓度逐渐降低，经过一段时间后，即认为薄膜袋外密闭容器中的气体浓度的变化可以较好地反应果蔬的呼吸强度。由于果蔬的呼吸特性根据种类、品种、成熟度等的不同而异，另外还受薄膜透气性的影响，因此很难将达到平衡状态所需的密闭时间，进行指标化的确定。密闭时间过长，则改变了果蔬MA包装环境，密闭时间过短，有可能因为密闭期间气体交换的量少，而导致测定仪器无法检测出气体浓度的变化(如本试验中在10、15℃下就是这种情况)。而数理法在MA包装达到平衡状态后直接从袋中抽取气体，将测定的气体浓度值代入呼吸强度公式(该公式全面地反映了薄膜透气系数，薄膜厚度，薄膜面积和包装重量和袋内外气体分压差之间的关系)，因此更能客观地反映MA包装条件下香蕉呼吸强度的真实值。

4.4温度对香蕉呼吸强度的影响

温度、袋内O2和CO2浓度是MA包装的三个主要技术参数，三者之间不是孤立的，而是相互关联和相互制约的。温度是影响果蔬呼吸代谢中最重要的因素之一，任何贮藏方式，都必须以适宜的贮藏温度为基础。只有在适宜的温度下，配以适宜的气体组成，才能使果蔬取得最为理想的MA贮藏效果。温度对MA包装条件下果蔬呼吸强度的影响，部分研究者认为是温度改变了果蔬呼吸强度的酶动力学参数(Cameron，1994；Andrich，1998)，从而引起呼吸强度的变化；另一部分研究者认为温度通过影响MA包装中的O2浓度间接对果蔬的呼吸强度产生作用。

贮藏温度直接影响MA包装内的气体浓度的大小（Kader等，1989）。Beaudry(1992)在越桔的MA包装贮藏中发现随着温度的上升，包装内的O2浓度按指数曲线趋势下降，这一趋势可以用指数方程来吻合。Gong 等(1994)在番茄MA包装贮藏中发现，温度的变动可以导致包装内平衡O2浓度的改变，但是温度与平衡O2浓度之间的关系并无确定性。Prince等(1986)在郁金香MA包装贮藏中发现随着贮藏温度的上升袋内O2浓度随之下降，而CO2浓度呈明显上升的趋势。

本研究表明，在温度为10、15、20、25、30℃条件下，随着温度的上升，包装内O2的平衡浓度呈下降趋势，温度与O2浓度的关系可以用指数曲线来描述，这与Beaudry(1992)的研究报道是一致的。CO2浓度的变化刚好相反，它随着温度的上升按照指数曲线上升。O2浓度随温度的升高而降低，而CO2随温度的上升而升高的现象表明了温度对果蔬呼吸强度的影响大于温度对薄膜透气性的影响。(待续)

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