活性和智能包装使用的先决条件是对症下药,即只有知道产品变质的主因后,才能设计出具有针对性的活性智能包装。例如: 当贮藏环境有利于霉菌生长时,那么活性包装中可以通过添加除氧剂或抗菌剂来抑制霉菌的生长,达到控制食品品质的需求(Jong and Jongbloed,2004)。引起食品变质的因索可以分为两类。第一是内因:pH,营养成分,氧气残留量,种类和成熟度;第二是外因:贮藏温度、处理手段,压力、有效氧量(Chakraverty,2001).活性包装通过控制这些因素,从而达到对产品的保鲜保质。 通过研究典型案例发现,贮藏条件下引发产品变质的主因才是发展和选取适当的活性包装的关键。贮藏环境中的气体组分是影响新陈代谢的关键因素,因而,可以通过对气体组分的调控,来达到对产品品质的保障。 由于产品种类不同,属性不同,贮藏温度不同,贮藏时间不同,每种果蔬的贮藏都有其最佳气体组成比率(Argenta etal.,2004)。在产品贮藏时,贮藏环境中的气体组分还会随着贮藏时间和贮藏温度的不同而发生变化,这是由于产品本身的呼吸作用产生二氧化碳、乙烯等气体,因此在包装选取上,应用高透气或含有气体吸收剂的材料。 传统新鲜水果和蔬菜的气调包装所用气体中,含有2%~5%二氧化碳和2%~5%氧气,但是鲜切果蔬的呼吸作用更为旺盛,可能需要更大浓度的二氧化碳和氧气(Mohamedet al.,1996).Chonchenchob等(2007)研究发现,当贮藏温度为10C,气调包装中氧气浓度和二氧化碳浓度在平衡时分别为6%和14%时,鲜切凤梨的货架期可延长7天。Ayhan等(2008)发现,在高浓度氧气下(80%氧气和20%二氧化碳)贮藏的轻加工胡萝卜品质比低氧浓度(0~5%)贮藏时高。 但是蔬菜保鲜一般塑料薄膜因渗透性无法满足对包装内高浓度气体的要求,厌氧呼吸作用将发生(Ahvenainen,1996).Avell等研究出一种新型纳米复合包装材料,通过阻碍氧化和抑制微生物增长,使鲜切苹果在4C条件下货架期延长到10天(Avell etal.,2007)。 当材料的氧气渗透性不是最佳时,可以调节初始氧气浓度来达到相同的目的,Kim等在2005年研究发现,通过调节鲜切莴笋包装内初始氧浓度可达到延长货架期和保持其食用品质的目的(Kim et al.,2005)。可食用涂膜包装阻碍鲜切水果与大气中水分和气体的交换(Park,1998).从而对鲜切果蔬的外观、质构、气味和营养价值都起到良好的保护作用(Danieland Zhao,2007;Olivas et al.,2003;Vargas et al.,2008;Shon and Haque,2007;Dang et al.,2008)。可食用涂膜还通过阻止好氧微生物接触氧气,以抑制水果的表面变质(Park et al..1998);用于水果可食用涂膜包装材料可以由蛋白质(酪钙蛋白、乳清分离蛋白)、多糖(淀粉、纤维素、羟甲基纤维素钠、藻朊酸纤维)和脂肪(短链脂肪酸、人工蜡和天然蜡)组成(Conforti andTotty,2007;Olivas et al.,2007)。与昂贵的蛋白质涂膜相比,多聚糖涂膜材料是被研究最多的,其价格低廉、是低过敏源、可携有各种各样的功能组分,其物理性质可与价格昂贵的蛋白质涂膜材料相媲美(Hernandez-Munoz et al.,2006).Mehyar和Han(2004)通过改性豌豆淀粉制作出和蛋白质涂膜材料类似阻湿性和较好隔气性的材料。