微孔膜果蔬气调包装机理及其应用研究

摘要

目前，国内外使用最广泛的果蔬保鲜技术为气调包装。在采用气调包装技术包装果蔬时，会遇到包装材料的透气性无法满足果蔬的呼吸特性等问题。因此，发展能适应果蔬的新型材料是非常必要的。而微孔膜以其优良的透气性能、低廉的加工成本得到人们的广泛关注。对微孔膜在气调包装技术上的机理研究和应用研究是非常必要的。 本文着重对微孔膜气调包装理论和应用进行研究。具体研究内容可以分为四部分： 一、微孔膜气体交换模型的研究。通过分析微孔的透气机理和无包装物的微孔膜包装内外气体环境，分别建立硬质盒和袋式包装条件下的微孔膜气体交换模型。通过硬质盒气体交换试验和其他学者的实验结果验证模型。结果表明，基于努森扩散机理的气体交换模型值与试验值比较接近，该模型具有一定的准确性和可靠性。 二、平菇和草莓呼吸速率的测定与表征。采用密闭法实验测平菇和草莓的呼吸速率，选择对应的描述呼吸速率的米氏方程，并对该模型参数进行了表征。将平菇和草莓呼吸速率实验值与模型值进行比较，结果表明两值比较吻合。 三、微孔膜果蔬气包装交换模型的研究。结合无包装物微孔膜气体交换模型的研究以及果蔬的呼吸速率模型的研究，建立了硬质盒和袋式包装条件下的基于努森机理的微孔膜果蔬气调包装模型。通过平菇和草莓微孔膜气调包装试验，验证微孔膜果蔬气调包装气体交换数学模型，结果发现该模型值与试验数据吻合。进而用该模型分析微孔膜特征参数和不同包装形式对微孔膜气调包装内气体浓度变化的影响。 四、微孔膜果蔬气调包装系统设计。分析微孔膜果蔬气调包装系统设计涉及到的因素。在此基础上确定微孔膜果蔬气调包装系统设计的主要内容。用上述微孔膜果蔬气调包装设计方法对平菇进行了微孔膜气调包装设计。

目录

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第一章绪论

1.1气调包装的基本原理

1.1.1采后果蔬的生理特点

1.1.2气调包装概述

1.2微孔膜的特点与制取

1.2.1微孔膜的定义与特点

1.2.2微孔薄膜的加工方法

1.3微孔膜果蔬气调包装的研究现状

1.3.1微孔膜气调包装的基本原理

1.3.2微孔膜气调包装气体交换数学模型的研究

1.3.3微孔膜果蔬气调包装的应用

1.4本课题研究的意义及目的

1.5本课题主要研究内容

第二章微孔膜气体交换模型的建立

2.1微孔膜气体渗透机理

2.1.1原膜气体渗透机理

2.1.2微孔膜微孔部分气体交换机理

2.1.3微孔部分气体交换机理的选择确定

2.2微孔膜包装内外气体交换数学模型

2.2.1微孔膜硬质盒包装内外的气体交换数学模型

2.2.2孔膜袋包装内外气体交换数学模型

2.3微孔膜硬质盒气体交换试验研究

2.3.1试验材料

2.3.2仪器与设备

2.3.3试验设计与步骤

2.3.4结果与分析

2.4其他方法验证模型

2.4.1硬质盒包装气体交换模型验证

2.4.2袋包装气体交换模型验证

2.4.3结果与分析

2.5包装型式和微孔参数对微孔膜包装内气体浓度变化的影响

2.5.1包装型式对包装内气体浓度的影响

2.5.2微孔参数对袋包装内气体浓度的影响

2.6小结

第三章平菇与草莓呼吸速率的测定与表征

3.1果蔬呼吸特性

3.1.1果蔬呼吸速率定义

3.1.2影响果蔬呼吸速率的因素

3.2果蔬呼吸速率数学模型

3.2.1多项式方程

3.2.2米氏方程

3.3平菇与草莓呼吸速率的实验测定

3.3.1实验材料

3.3.2仪器和设备

3.3.3测试方法

3.3.4结果与分析

3.4平菇与草莓呼吸速率模型表征

3.4.1呼吸模型选择

3.4.2模型结果与测定值比较

3.5小结

第四章微孔膜果蔬气调包装理论分析与试验结果比较

4.1微孔膜果蔬气调包装模型

4.1.1微孔膜果蔬气调包装气体交换原理

4.1.2微孔膜果蔬气调包装气体交换模型

4.2草莓与平菇微孔膜气调包装试验研究

4.2.1试验材料

4.2.2仪器与设备

4.2.3试验设计

4.2.4结果与分析

4.3微孔膜果蔬气调包装理论分析与讨论

4.3.1包装型式对包装内气体浓度的影响

4.3.2微孔参数对袋包装内气体浓度的影响

4.4小结

第五章微孔膜果蔬气调包装设计

5.1微孔膜果蔬气调包装设计的因素

5.2微孔膜果蔬气调包装设计的主要内容

5.2.1确定初始条件

5.2.2确定合适的微孔膜特征参数

5.3平菇微孔膜硬质盒气调包装设计

5.4小结

第六章结论与展望

6.1研究结论

6.2研究展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文清单

致谢

附录