1材料与方法
1.1试验材料
供试蓝莓品种“蓝丰”,采自佳沃集团青岛蓝莓种植基地。果实全蓝色,正常成熟时采收,采收后立即运至10℃预冷库。快速预冷后,选取横径15~18mm、无机械损伤和病虫害的果实,净重125g于塑料盒,贮藏于0℃冷库。4种类型冰块,2号和3号由北京精新相能科技有限公司生产,1号和4号由北京优冷冷链科技有限公司生产,4种类型冰块的差异在于相变蓄冷剂添加的不同。FLASHLINK温度记录仪(美国DeltaTRAK公司生产);FirmtechⅡ水果硬度计(美国Bioworks公司生产)。
1.2试验方法
1.2.1不同类型冰块降温效果
采用相同泡沫保温箱,每箱盛装6盒蓝莓,同时将4种类型冰块、温度记录仪分别置于保温箱内,模拟生鲜电商发货贮运环境(25℃),46h后监测保温箱内温度变化和蓝莓果实硬度变化,分析比较不同类型冰块的降温效果。
1.2.2辐射层的隔热效果
采用相同泡沫保温箱,将保温箱内外采用锡箔纸密封,裸保温箱作对照处理,将同种冰块和温度记录仪置于保温箱内,模拟贮运环境25℃,20h后分析比较锡箔辐射层的隔热效果。
1.2.3保温箱厚度与密度的保冷效果
选取同等箱内体积、同等克重泡沫保温箱,厚度10mm、密度28.25kg/m3与厚度15mm、密度20.74kg/m3,内置同种冰块和温度记录仪,分析比较保温箱厚度与密度的保冷效果。
1.2.4不同环境温度对冷链包装的影响
采用相同保温箱和冰块,将蓝莓包装后置于25、35℃贮运环境中,内置温度记录仪,24h后监测保温箱内温度变化和蓝莓果实硬度变化,分析比较不同环境温度的影响。
1.2.5生鲜电商冷链包装方式分析
对比冰块类型、泡沫保温箱及外界温度的影响,探讨高低温区域与贮运周期适宜的冷链物流包装方式。
1.3项目测定
保温箱内温度变化采用温度记录仪测定,蓝莓果实硬度变化采用硬度计测定。
1.4数据分析
应用SPSS17.0软件对试验数据进行方差分析,并利用邓肯式多重比较对差异显著性进行分析。
2结果与分析
2.1不同类型冰块降温效果
2.1.1不同时间点降温效果比较由表1可知,贮运10h内,4种类型冰块降温效果无显著差异(P>0.05);20~25h,3、4号冰块降温效果无显著差异,但显著优于1号冰块(P<0.05)。另外,试验模拟25℃贮运环境,保温箱内置盒装蓝莓,3、4号冰块的降温效果达到25h控制在25℃以内,25h后逐渐升至室温25℃(表中未作比较分析)。不同类型冰块的降温效果可能与蓄冷剂的添加有关,据汤元睿等[10]、朱冬生等[11]报道冰袋中添加相变蓄冷剂能有效维持低温,且蓄冷材料的相变温度低效果佳。
2.1.2不同类型冰块降温对果实硬度的影响
4种类型冰块贮运期间对果实硬度的保持均显著低于发货前,说明蓝莓发货途中硬度等果实新鲜度指标呈下降趋势。分析得出,3号冰块更有利于保持果实硬度,与4号冰块无显著性差异(P>0.05),但显著优于1号、2号冰块(P<0.05),并且果实硬度亦相应高出5%、10%。可见,3号冰块对贮运降温期果实硬度的保持更有效;同时,3号冰块成本较4号降低22%,因此,选用3号冰块应用于冷链包装。EUM等[12]认为,硬度是判定果实新鲜度的指标之一,贮藏期蓝莓果实硬度下降,于10℃左右下降缓慢,可见蓝莓贮运期相对低温维持果实硬度,与该试验的结论相类似。另外,不同类型冰块对果实硬度的保持效果与相变材料(Phasechangematerial,PCM)的特性一致———相变升温从周围环境吸收能量,从而完成能量转移,相变过程近似等温过程,并且可以反复使用以降低成本。
2.2辐射层的隔热效果
不同贮运周期,锡箔辐射层处理对箱内冷源的保冷效果均显著优于裸保温箱,9h内,锡箔辐射层隔热降温效果高出裸保温箱16%~20%;11~15h,高出7%~13%。分析得出,锡箔辐射层处理可将降温效果相对延长4~6h,利于保持果实硬度。据陈尚虎[14]报道,热传导、热辐射和对流是热传递的3种方式,因此,锡箔辐射层能辐射环境热量和屏蔽保温箱内冷源,从而延长保温箱的保冷效果。
2.3保温箱厚度与密度的保冷效果
同等箱内体积、同等克重,厚度10mm、密度28.25kg/m3(保温材料1)与厚度15mm、密度20.74kg/m3(保温材料2)保温箱的保冷效果无显著差异(P>0.05)。但保温材料2的采购成本由保温材料1的2.5元增至3.8元,成本上升52%。因此,建议采用密度大成本低的保温箱应用生鲜冷链包装。泡沫保温箱可以降低热传导和对流,保持箱内冷源[14]。但是,保温箱厚度与密度对保冷效果的影响未进行系统的研究,无法判定某一因素的保温性能,有待于进一步探讨。
2.4不同环境温度对冷链包装的影响
2.4.1不同环境温度对包装内温度的影响
包装内保冷效果显著受外界环境温度影响,25℃环境对冷链包装内的低温保持显著优于35℃,高出35%~45%。因此,建议生鲜电商贮运环境温度尽量要低,如果一定要往高温地区发货,需要降低提货时间,必要时需要加强降温包装。
2.4.2不同环境温度对包装内果实硬度的影响
模拟贮运环境25、35℃,24h后包装内果实硬度呈显著性下降,相对包装前分别下降4%、18%,可见贮运环境温度显著影响生鲜产品的新鲜度。而贮运期间果实逐渐软化,可能与软化期间淀粉糖水解[15]、细胞壁可溶性果胶的增加[16]、多聚半乳糖醛酸酶[17-18]和纤维素酶[19]活性的影响有关。据报道贮运高温易造成果实呼吸代谢、衰老代谢加强,直接影响果实软化、组织降解及光泽度下降,导致生鲜营养成分的损失,造成贮运货架期下降[20-21]。分析可见,35℃高温区域贮运还需要考虑冰块类型、保温箱规格和辐射隔热层,综合成本分析进行降温包装升级探讨。
2.5生鲜电商冷链包装方式分析
发往低温区域,如华北、东北地区,保温箱+冰块组合即可满足冷链包装快运需求;发往高温区域,如华南、华东、华中等南方地区,贮运时间30h以上,保温箱+冰块组合的基础上增加辐射层隔热处理或增加密度/厚度,根据实际需求调整以保证生鲜到货品质。可见,优化生鲜电商冷链包装方式,可将高温区配送周期延长至30h以上,亦适用于蓝莓等不同水果、蔬菜生鲜品类。
3结论
该研究探讨生鲜电商冷链包装技术,得出以下结论:3号冰块冷链包装保鲜效果显著;锡箔辐射层处理隔热效果显著,将降温效果相对延长4~6h;保温材料1(厚度10mm、密度28.25kg/m3)较保温材料2(厚度15mm、密度20.74kg/m3)保温效果相当,但采购成本相对增加52%,生鲜冷链包装宜采用高密度低成本保温箱;外界环境温度显著影响冷链包装内生鲜产品的新鲜度,25、35℃环境中蓝莓果实硬度分别下降4%、18%。在优化的生鲜电商冷链包装方式下,可将高温区域快递周期延长至30h以上,可应用于蓝莓等不同水果、蔬菜生鲜品类。同时,为生鲜产业“最后一公里”难题的解决提供参考。
作者:蔡宋宋 单位:青岛市蓝莓工程技术研究中心