Application progress of modified atmosphere packaging technology based on biopolyester materials in field of fruit/vegetable quality and safety

doi:10.19491/j.issn.1001-9278.2025.07.018

Abstract

Abstract:

Fruits and vegetables， while nutritionally essential， face significant postharvest challenges including ongoing cellular respiration， transpiration， mechanical damage， and microbial contamination that accelerate spoilage and contribute to substantial food waste. Preservation technologies have thus become critical for extending shelf life and reducing losses. In the context of global “dual carbon” objectives and plastic restriction policies， biodegradable materials have emerged as a sustainable solution for food packaging applications. This review examined the principles of modified atmosphere packaging （MAP） and classifies current biodegradable substrate materials. The review also systematically analyzed recent advances in MAP⁃combined biodegradable packaging systems for fruit and vegetable preservation， highlighting their dual benefits in food quality maintenance and environmental protection. Finally， future development directions in this field were discussed， aiming to provide theoretical foundations and practical insights for next⁃generation sustainable preservation technologies.

Key words: modified atmosphere packaging, biodegradation, active packaging, quality of fruits and vegetables, food safety, shelf life of fruit and vegetable

CLC Number:

TQ317.2

SUN Ying, BAI Lin, WANG Rong, WENG Yunxuan. Application progress of modified atmosphere packaging technology based on biopolyester materials in field of fruit/vegetable quality and safety[J]. China Plastics, 2025, 39(7): 121-129.

Figures/Tables 11

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保鲜技术	优点	缺点
低温保鲜	低温下可以抑制微生物活性，降低果蔬呼吸强度，延缓果实衰老	温度过低会造成果实“冻伤”
气调保鲜	对包装内部气体比例进行调节，降低果蔬呼吸速率，延长果蔬货架期	过高浓度的二氧化碳和过低浓度的氧气能促进果蔬代谢失常而使组织受到伤害，发生褐变、异味或腐烂。
辐照保鲜	消灭果蔬表面微生物，不会破坏果蔬外部形状，能够保持果实原有的营养成分以及颜色、味道	辐射会对食物的营养质量产生不利影响，高能辐射会分解破坏维生素和矿物质的营养物质。辐照处理单元中的辐射可能对工人有害。
防腐剂保鲜	减缓果蔬后熟过程，降低果实的呼吸速率，具有操作简单、使用成本低、设备投资小	防腐剂的存在会威胁人类身体健康，具有一定的食品安全隐患

保鲜技术	优点	缺点
低温保鲜	低温下可以抑制微生物活性，降低果蔬呼吸强度，延缓果实衰老	温度过低会造成果实“冻伤”
气调保鲜	对包装内部气体比例进行调节，降低果蔬呼吸速率，延长果蔬货架期	过高浓度的二氧化碳和过低浓度的氧气能促进果蔬代谢失常而使组织受到伤害，发生褐变、异味或腐烂。
辐照保鲜	消灭果蔬表面微生物，不会破坏果蔬外部形状，能够保持果实原有的营养成分以及颜色、味道	辐射会对食物的营养质量产生不利影响，高能辐射会分解破坏维生素和矿物质的营养物质。辐照处理单元中的辐射可能对工人有害。
防腐剂保鲜	减缓果蔬后熟过程，降低果实的呼吸速率，具有操作简单、使用成本低、设备投资小	防腐剂的存在会威胁人类身体健康，具有一定的食品安全隐患

类别	气体比例	包装基材	果蔬种类	保鲜效果	参考文献
主动气调	5 %O₂、5 %CO₂	聚乳酸（PLA）	鲜切油桃	有效降低了果实失重率，延长了鲜切油桃的货架期	［28］
	15 %~17 %O₂、2 %~5 %CO₂	-	黄瓜	微穿孔包装将黄瓜的保质期延长了至少22天，并将黄瓜保质期延长了5天以上	［29］
	1.2 %~1.9 % O₂、5.13 %~5.2 % CO₂、	PLA	芒果	延缓了果肉的黄变和生化特性，在低温下保持了芒果的硬度、水分含量以及品质，延长保质期至30 d	［30］
	13 %O₂、4 %~6 %CO₂	PCL	番茄	延长了在冷藏温度下储存的番茄的保质期、延缓了其颜色变化，降低了番茄的营养成分流失和腐烂率	［31］
被动气调	2 %~3 %O₂、7 %~8 %CO₂	PLA	鲜切甜瓜	甜瓜的货架期延长至11天	［32］
	-	淀粉	蓝莓	延长蓝莓货架期至15天，保持了蓝莓的营养价值	［33］
	3 %~5 %O₂、5 %~7 %CO₂	PLA	草莓	短时间达到理想气体比例，减少草莓营养物质的流失和质量损失	［34］
	3.7 %O₂、4.3 %CO₂	PLA	樱桃番茄	气调薄膜的成本降低一半，延长樱桃番茄的保鲜期至28天	［35］
	0.48 %~0.66 %O₂、5.98 % ~6.53 %CO₂	PBAT	沙葱	保持沙葱的维生素C含量、叶绿素含量及其形态、色泽，具有较高水平的市场可接受度	［36］
	3 %~5 %O₂、1.8 %~3.8 %CO₂	PBAT/聚丁二酸丁二醇酯（PBS）	樱桃番茄	CO₂和O₂的浓度始终稳定在适宜保鲜樱桃番茄的气氛范围内，有效地抑制了樱桃番茄的腐败变质，维持了其较好的感官品质和营养价值	［37］

类别	气体比例	包装基材	果蔬种类	保鲜效果	参考文献
主动气调	5 %O₂、5 %CO₂	聚乳酸（PLA）	鲜切油桃	有效降低了果实失重率，延长了鲜切油桃的货架期	［28］
	15 %~17 %O₂、2 %~5 %CO₂	-	黄瓜	微穿孔包装将黄瓜的保质期延长了至少22天，并将黄瓜保质期延长了5天以上	［29］
	1.2 %~1.9 % O₂、5.13 %~5.2 % CO₂、	PLA	芒果	延缓了果肉的黄变和生化特性，在低温下保持了芒果的硬度、水分含量以及品质，延长保质期至30 d	［30］
	13 %O₂、4 %~6 %CO₂	PCL	番茄	延长了在冷藏温度下储存的番茄的保质期、延缓了其颜色变化，降低了番茄的营养成分流失和腐烂率	［31］
被动气调	2 %~3 %O₂、7 %~8 %CO₂	PLA	鲜切甜瓜	甜瓜的货架期延长至11天	［32］
	-	淀粉	蓝莓	延长蓝莓货架期至15天，保持了蓝莓的营养价值	［33］
	3 %~5 %O₂、5 %~7 %CO₂	PLA	草莓	短时间达到理想气体比例，减少草莓营养物质的流失和质量损失	［34］
	3.7 %O₂、4.3 %CO₂	PLA	樱桃番茄	气调薄膜的成本降低一半，延长樱桃番茄的保鲜期至28天	［35］
	0.48 %~0.66 %O₂、5.98 % ~6.53 %CO₂	PBAT	沙葱	保持沙葱的维生素C含量、叶绿素含量及其形态、色泽，具有较高水平的市场可接受度	［36］
	3 %~5 %O₂、1.8 %~3.8 %CO₂	PBAT/聚丁二酸丁二醇酯（PBS）	樱桃番茄	CO₂和O₂的浓度始终稳定在适宜保鲜樱桃番茄的气氛范围内，有效地抑制了樱桃番茄的腐败变质，维持了其较好的感官品质和营养价值	［37］