據(jù)統(tǒng)計(jì),我國每年腐爛的果蔬超過800萬噸,居全球首位,造成的經(jīng)濟(jì)損失達(dá)750億元,占整個(gè)行業(yè)產(chǎn)值的30%。如果能使我國果蔬損耗率降低3%~5%,每年可減少果品損耗200多萬噸、蔬菜1000多萬噸。如果得到保鮮處理的果蔬占到總產(chǎn)量的15%~20%,全國果蔬產(chǎn)值可增加120億~160億元。而且,按農(nóng)業(yè)部規(guī)劃,到2010年,我國農(nóng)產(chǎn)品的保鮮處理率應(yīng)達(dá)到45%~55%。因此,保鮮包裝作為果蔬保鮮的重要手段之一,成為果蔬產(chǎn)業(yè)鏈的重要環(huán)節(jié)。
由于瓦楞紙箱具有輕質(zhì)、抗壓、耐戳穿、抗撕裂和緩沖、防震、易加工成型等機(jī)械性能,良好的裝潢印刷適性以及能夠循環(huán)再利用,對環(huán)境無污染等優(yōu)點(diǎn),因此被認(rèn)為是果蔬運(yùn)輸包裝的首選方式。鑒于人們對果蔬運(yùn)輸過程中對保鮮的追求越來越高,保鮮瓦楞紙箱應(yīng)運(yùn)而生。
保持果蔬新鮮的方法是減少失水、抑制生物呼吸和細(xì)菌生長,同時(shí)除去促使果蔬熟化、老化的乙烯氣體。保鮮瓦楞紙箱正是從這些方面入手,通過在瓦楞紙箱內(nèi)表面涂布或復(fù)合其他材料等手段,使瓦楞紙箱具有較高的阻氣、防潮等性能,并能在一定程度上吸收內(nèi)裝果蔬釋放的乙烯類氣體,以達(dá)到保鮮目的。
目前,已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用的保鮮瓦楞紙箱主要有以下幾種。
(1)具有隔熱功能的保鮮瓦楞紙箱,其在傳統(tǒng)瓦楞紙箱內(nèi)表面復(fù)合薄膜或鋁蒸鍍膜,或利用發(fā)泡樹脂代替瓦楞芯紙,具有優(yōu)良的隔熱性,能防止流通中果蔬自身溫度的升高。例如,復(fù)合在瓦楞紙箱內(nèi)表面的鋁蒸鍍膜能夠反射輻射線,可防止瓦楞紙箱內(nèi)溫度上升,同時(shí),它還能吸收乙烯氣體,防止水分蒸發(fā),具有良好的保鮮作用。
(2)具有控制氣體功能的保鮮瓦楞紙箱,其在瓦楞紙箱內(nèi)表面復(fù)合一層特殊功能的保鮮膜,或在造紙階段混入能吸附乙烯氣體的多孔質(zhì)粉末,可有效控制瓦楞紙箱內(nèi)的氣體含量,防止水分蒸發(fā),保持果蔬新鮮。例如,美國一家公司發(fā)明了一種具有氣調(diào)功能的新型瓦楞紙箱,其在瓦楞紙箱內(nèi)表面復(fù)合了一層特制的薄膜,能夠吸收氧分子,而讓氮?dú)馔ㄟ^。這樣,在空氣通過薄膜進(jìn)入瓦楞紙箱后,氧氣含量大大降低,而氮?dú)夂靠筛哌_(dá)98%以上,從而減緩果蔬的呼吸作用,達(dá)到較長時(shí)間保鮮的目的。
(3)通過在瓦楞紙板中滲入具有不同保鮮機(jī)理的液體成分或在瓦楞紙箱內(nèi)表面進(jìn)行不同的涂布處理,從而獲得不同保鮮作用的瓦楞紙箱。不同種類的果蔬可以根據(jù)需要選擇不同的滲入成分,從而達(dá)到不同的保鮮功能。涂布處理既可賦予瓦楞紙箱保鮮功能,還不會(huì)影響瓦楞紙箱的強(qiáng)度和原有性能,而且處理工藝十分簡單。例如,在瓦楞原紙上涂布一層能發(fā)出波長6~14μm紅外線的特種陶瓷粉末,這種粉末在常溫下就能發(fā)射紅外線,不僅能使果蔬中有關(guān)分子活化,提高果蔬抵抗微生物侵蝕的能力,而且還能使酶活化,提高果品甜度,廣泛用于桃、葡萄、楊梅等果品的保鮮包裝。
納米技術(shù)是當(dāng)前的熱門技術(shù),它與瓦楞紙箱生產(chǎn)相結(jié)合,可以賦予瓦楞紙箱許多新的功能。現(xiàn)有的保鮮瓦楞紙箱技術(shù)和工藝十分復(fù)雜,且保鮮包裝效果并非十分出色,在包裝操作和儲(chǔ)運(yùn)過程中成本相對較高。采用納米技術(shù)后,這些問題都迎刃而解,有力地促進(jìn)了保鮮瓦楞紙箱的發(fā)展。
例如,日本一家造紙公司生產(chǎn)了一種果蔬保鮮瓦楞紙箱,它在瓦楞紙箱的內(nèi)表面復(fù)合了一層聚乙烯薄膜,然后再涂布一層含有微量納米級果蔬消毒劑的防水蠟涂層,可防止果蔬水分蒸發(fā),并抑制果蔬呼吸,達(dá)到保鮮目的。這種保鮮瓦楞紙箱可使果蔬在一個(gè)月內(nèi)保持新鮮。美國新澤西州Honey-well公司也推出一系列尼龍納米復(fù)合產(chǎn)品,有效增強(qiáng)了尼龍的氧化屏蔽能力和阻氣能力。他們在尼龍中引入納米微粒,由于納米微粒與尼龍分子混合時(shí)能使尼龍分子在周圍取向,從而改變尼龍的力學(xué)和流變性能,形成一種能夠阻擋氣體分子移動(dòng)的屏障。其AegisNC產(chǎn)品正是利用納米微粒的這一特點(diǎn),有效阻止了O2和CO2的滲透,與普通尼龍6相比,其阻隔能力提高了6倍。利用這種復(fù)合產(chǎn)品作為保鮮瓦楞紙箱的復(fù)合層,可使保鮮瓦楞紙箱的阻隔性能得到很大提升。
此外,納米微粒還可作為吸附乙烯氣體的多孔質(zhì)粉末,如納米Ag、Fe3O4、Fe2O3、Co3O4、NiO以及Pt、Rh、Ag、Pd等,都對乙烯氧化具有催化作用,因此,在保鮮瓦楞紙箱中加入這些納米微粒,便可加速氧化果蔬食品釋放出的乙烯氣體,從而減少乙烯含量,達(dá)到良好的保鮮效果。
總之,發(fā)展果蔬保鮮技術(shù)可以很大程度上推動(dòng)我國果蔬業(yè)的發(fā)展,直接降低農(nóng)產(chǎn)品的損耗,保證農(nóng)民的切身利益,并進(jìn)一步推動(dòng)中國農(nóng)業(yè)和農(nóng)村的發(fā)展。果蔬保鮮瓦楞紙箱具有廣闊的發(fā)展?jié)摿,其研究已?jīng)成為果蔬保鮮包裝的主要方向之一。