食品保鮮技術(shù)第三章(2)課件

第三章食品貯藏保鮮方法

第二節(jié)食品氣調(diào)保鮮

第二節(jié)食品氣調(diào)保鮮一、氣調(diào)貯藏概念和原理

19世紀(jì)末，植物生理學(xué)家已認(rèn)識到，減少果實周圍空氣中氧氣的濃度就能延緩果實的新陳代謝作用。我國的氣調(diào)貯藏開始于20世紀(jì)70年代，初期除了少數(shù)機械化氣調(diào)庫外，更多的是在冷庫或簡易貯藏庫的基礎(chǔ)上，利用塑料大帳和薄膜袋進行水果蔬菜等的氣調(diào)貯藏，并取得優(yōu)于冷藏的經(jīng)濟效益。

（一）氣調(diào)貯藏的概念

氣調(diào)貯藏是調(diào)節(jié)氣體貯藏的簡稱，是指將食品存放在一個相對密閉的貯藏環(huán)境中，同時根據(jù)需要改變、調(diào)節(jié)貯藏環(huán)境中的氧氣O2、二氧化碳CO2和氮氣N2等氣體成分比例來貯藏產(chǎn)品的一種方法。

第二節(jié)食品氣調(diào)保鮮氣調(diào)貯藏大致可分為兩類：即人工氣調(diào)（簡稱CA貯藏）和自發(fā)氣調(diào)（簡稱MA貯藏，又譯為“限氣貯藏”，如薄膜包裝貯藏）。第二節(jié)食品氣調(diào)保鮮CA貯藏指的是根據(jù)產(chǎn)品需要人為地調(diào)節(jié)貯藏環(huán)境中各氣體成分的濃度并保持在非常狹小的變化范圍內(nèi)的一種貯存方法。優(yōu)點：貯藏效果好，是目前國際上最先進的貯藏技術(shù)之一。第二節(jié)食品氣調(diào)保鮮多年的實踐證明，氣調(diào)貯藏必須以適宜的低溫為基礎(chǔ)才能收到比冷藏更好的貯藏效果，所以，氣調(diào)貯藏又稱氣體冷藏、氣調(diào)冷藏法。氣調(diào)同機械冷藏相結(jié)合，可同時控制溫度、濕度、氣體成分等環(huán)境因素，是當(dāng)代較先進和有前途的貯藏技術(shù)。第二節(jié)食品氣調(diào)保鮮氣調(diào)貯藏除了能獲得一般冷藏的效果外，還具有其他方面的優(yōu)點：①氣調(diào)貯藏可比冷藏更有效地延緩鮮活食品的生理衰老過程，并且在長期貯藏中能較好地保持食品的感官品質(zhì)。②由于氣調(diào)的溫度可高于一般冷藏的溫度，因此，可以避免某些鮮活食品冷藏時因不能適應(yīng)過低溫度而出現(xiàn)的低溫冷害和凍害。第二節(jié)食品氣調(diào)保鮮1、氣調(diào)對鮮活食品生理生化活動的影響低O2則肯定抑制鮮活食品的呼吸作用。較低的O2濃度和較高的CO2濃度可以抑制乙烯的生物合成、削弱乙烯生理作用的能力，有利于新鮮果蔬貯藏壽命的延長。氣調(diào)條件下，有些酶類的活性遭到抑制，從而延緩了某些有機物質(zhì)的分解過程第二節(jié)食品氣調(diào)保鮮2、氣調(diào)對食品成分的影響采用低氧或充氮或真空，就可以使脂肪氧化酸敗減弱或不發(fā)生，還可使食品中多種成分如抗壞血酸、谷胱甘肽、半胱氨酸、芳香環(huán)等氧化反應(yīng)減弱。第二節(jié)食品氣調(diào)保鮮3、氣調(diào)對病害的影響氣調(diào)可降低病害發(fā)生，減少食品腐爛。適宜的低氧和高二氧化碳濃度具有抑制某些果蔬生理病害和病理性病害發(fā)生發(fā)展的作用，但二氧化碳濃度過高會對果實產(chǎn)生毒害作用。第二節(jié)食品氣調(diào)保鮮二、氣調(diào)對庫體和設(shè)備的要求一般氣調(diào)冷藏庫主要由庫房、制冷系統(tǒng)、氣體發(fā)生系統(tǒng)、氣體凈化系統(tǒng)、壓力平衡裝置等組成。

第二節(jié)食品氣調(diào)保鮮

（一）庫房結(jié)構(gòu)氣調(diào)冷藏庫與常規(guī)冷藏庫基本相同，只是要求一定的氣密性，以維持氣調(diào)庫所需的氣體濃度，并在庫內(nèi)氣壓變化時庫體要能承受一定的壓力。

第二節(jié)食品氣調(diào)保鮮2、壓力平衡裝置氣調(diào)冷藏庫內(nèi)常常會發(fā)生氣壓的變化（正壓或負(fù)壓）。如吸除CO2時，庫內(nèi)就會出現(xiàn)負(fù)壓。為保證庫房的氣密性，保障氣調(diào)庫的安全運行，保持庫內(nèi)壓力的相對平穩(wěn)，庫房設(shè)計和建造時必須設(shè)置壓力平衡裝置，如氣壓袋和壓力平衡器。第二節(jié)食品氣調(diào)保鮮3、氣密性測試氣調(diào)庫應(yīng)具有一定的氣密性，但是并非要求絕對密封，這在實際生產(chǎn)中也是難以實現(xiàn)的。從技術(shù)上來說，庫內(nèi)貯藏物體消耗的氧氣多于漏入的氧氣，就可認(rèn)為氣密性良好。一般的經(jīng)驗標(biāo)準(zhǔn)是，向庫房充氣或抽氣而造成10mm水柱的正壓或負(fù)壓，壓力變化越快或壓力回升所需時間越短，氣密性越差，30min內(nèi)不恢復(fù)到零即為合乎要求。

第二節(jié)食品氣調(diào)保鮮（二）氣調(diào)設(shè)備氣調(diào)庫的氣調(diào)設(shè)備主要有能降氧的氮氣發(fā)生器、二氧化碳脫除器。

降氧機又稱氣體發(fā)生器或制氮機，目前使用的氮氣發(fā)生器有四種類型：燃燒式制氮機、碳分子篩制氮機、空心纖維膜制氮機、裂解氨制氮機。

第二節(jié)食品氣調(diào)保鮮消石灰、活性炭吸附脫除二氧化碳是目前國內(nèi)外較常用的方法，此外可用水和氫氧化鈉溶液脫除二氧化碳。目前，常使用活性炭、高錳酸鉀溶液或高錳酸鉀制成的粘土顆粒和高溫催化方式脫除乙烯。O3和紫外線也能氧化破壞乙烯。

第二節(jié)食品氣調(diào)保鮮（三）氣調(diào)庫的分類按庫內(nèi)氣體調(diào)節(jié)的方式不同，可分為兩類。普通氣調(diào)庫：主要依靠產(chǎn)品自身呼吸來調(diào)節(jié)氣體成分，用送風(fēng)機和二氧化碳洗滌器來控制濃度。

特點：速度慢、庫氣密性要求高，不宜貯藏期出庫或觀察，適宜整進整出產(chǎn)品，費用低。

第二節(jié)食品氣調(diào)保鮮機械氣調(diào)庫，又分為兩類：

沖氣式氣調(diào)庫：利用氮氣發(fā)生器產(chǎn)生一定濃度的O2和CO2持續(xù)地送入庫內(nèi)。速度快，氣密性要求不太高，貯藏期可以觀察和出入，費用最高。

再循環(huán)式氣調(diào)庫：在沖氣式的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。該庫主要特點是將庫內(nèi)的氣體通過循環(huán)式氣體發(fā)生器處理，去掉其中的O2，然后再輸入庫內(nèi)。速度快，氣密要求高，貯藏期可隨時出庫或觀察。

第二節(jié)食品氣調(diào)保鮮（二）相對濕度氣調(diào)庫的相對濕度是影響貯藏效果的另一因素，維持較高的相對濕度，可以降低產(chǎn)品與周圍大氣之間的蒸氣壓力差，從而減少產(chǎn)品的水分損失。新鮮園產(chǎn)品氣調(diào)貯藏的相對濕度與一般機械冷藏相同。

第二節(jié)食品氣調(diào)保鮮（三）氣體組成及指標(biāo)鮮活食品氣調(diào)貯藏時選擇合適的O2和CO2及其他氣體的濃度及配比是氣調(diào)成功的關(guān)鍵。根據(jù)控制氣體種類的多少可分為以下幾種。

第二節(jié)食品氣調(diào)保鮮只要把產(chǎn)品封閉后經(jīng)一定時間，當(dāng)O2濃度降至要求指標(biāo)時，CO2也就上升到了要求的指標(biāo)。此后，定期地或連續(xù)從封閉貯藏環(huán)境中排出一定體積的氣體，同時充入等量新鮮空氣，這就可以較穩(wěn)定地維持這個氣體配比。這是氣調(diào)貯藏發(fā)展初期常用的氣體指標(biāo)。

第二節(jié)食品氣調(diào)保鮮它的缺點是，如果O2較高（>10％），CO2就會偏低，氣調(diào)貯藏效果不好；如果O2較低（<10％），又可能因CO2過高而發(fā)生生理傷害。將O2和CO2控制于相接近的指標(biāo)（二者各約10％），簡稱高O2高CO2指標(biāo)，可用于一些果蔬的貯藏，但其效果多數(shù)情況不如低O2低CO2好。這種指標(biāo)對設(shè)備要求比較簡單。

第二節(jié)食品氣調(diào)保鮮O2+CO2<21％是國內(nèi)外園產(chǎn)品貯藏中廣泛應(yīng)用的氣調(diào)指標(biāo)。在我國，習(xí)慣上把氣體含量在2％～5％稱為低指標(biāo)，5％～8％稱為中指標(biāo)。一般來說，低O2低CO2指標(biāo)的貯藏效果較好，但這種指標(biāo)所要求的設(shè)備比較復(fù)雜，管理技術(shù)要求較高。

第二節(jié)食品氣調(diào)保鮮2、單指標(biāo)單指標(biāo)僅控制貯藏環(huán)境中的某一種氣體如O2，CO2或CO等，而對其他氣體不加調(diào)節(jié)。如為了簡化管理，或者有些貯藏產(chǎn)品對CO2很敏感，則可采用單O2指標(biāo)，CO2用吸收劑全部吸收。O2單指標(biāo)必然是一個低指標(biāo)，因為當(dāng)無CO2存在時，O2影響植物呼吸的閾值大約為7％，O2單指標(biāo)必須低于7％，才能有效地抑制呼吸強度。第二節(jié)食品氣調(diào)保鮮對于多數(shù)產(chǎn)品來說，單指標(biāo)的或果不如前述低指標(biāo)，但比高O2高CO2指標(biāo)可能要優(yōu)越些，操作也比較簡便，容易推廣。需要注意的是單指標(biāo)法對被控制的氣體濃度的要求較高，一旦氣體濃度低于或超過規(guī)定的指標(biāo)就有傷害發(fā)生的可能。

第二節(jié)食品氣調(diào)保鮮3、多指標(biāo)

多指標(biāo)不僅控制貯藏環(huán)境中的O2和CO2，同時還對其他與貯藏效果有關(guān)的氣體成分如乙烯、CO、甲烷等進行調(diào)節(jié)。這種氣調(diào)方法貯藏效果較好，但調(diào)控氣體成分的難度提高，需要在傳統(tǒng)氣調(diào)基礎(chǔ)上增添相應(yīng)的設(shè)備，投資增大。

第二節(jié)食品氣調(diào)保鮮4、其他氣體指標(biāo)氣調(diào)貯藏經(jīng)過幾十年的不斷研究、探索和完善，又研究出了一些有別于傳統(tǒng)氣調(diào)的方法，為生產(chǎn)實踐提供了更多的選擇。（1）貯前高CO2處理的效應(yīng)（2）貯前低O2或高O2處理（3）動態(tài)氣調(diào)貯藏

第二節(jié)食品氣調(diào)保鮮（四）O2，CO2和溫度的互作效應(yīng)

在氣調(diào)貯藏中，低O2有延緩葉綠素分解的作用，配合適量的CO2則保綠效果更好，這就是O2與CO2兩個因素的正互作效應(yīng)。當(dāng)貯藏溫度升高時，就會加速產(chǎn)品葉綠素的分解，也就是高溫的不良影響抵消了低O2及適量CO2對保綠的作用。

第二節(jié)食品氣調(diào)保鮮四、氣調(diào)庫的管理所謂貯藏期間的管理主要是指在整個貯藏過程中調(diào)節(jié)控制好庫內(nèi)的溫度、相對濕度、氣體成分和乙烯含量，并做好產(chǎn)品的質(zhì)量監(jiān)測工作。氣調(diào)庫的管理在庫房的消毒、商品入庫后的堆碼方式、溫濕度的調(diào)節(jié)和控制等與機械冷藏相似，但也存在一些不同。

第二節(jié)食品氣調(diào)保鮮1、庫房準(zhǔn)備在入庫前7～10d即應(yīng)開機梯度降溫，至產(chǎn)品入貯之前使庫溫穩(wěn)定保持在0℃左右，為貯藏做好準(zhǔn)備。

第二節(jié)食品氣調(diào)保鮮2、入庫品種、數(shù)量和質(zhì)量

氣調(diào)貯藏法多用于產(chǎn)品的長期貯藏。要選擇優(yōu)良的品種，配套的采后商品化處理技術(shù)如預(yù)冷等，充分發(fā)揮氣調(diào)的效果，獲得高質(zhì)量的貯藏產(chǎn)品，取得較高的經(jīng)濟效益。

第二節(jié)食品氣調(diào)保鮮注意事項：

1、鮮活產(chǎn)品入庫貯藏應(yīng)盡可能做到按種類、品種、成熟度、產(chǎn)地、貯藏時間要求等分庫。如果一個品種不能充滿貯藏室，要以其他品種補足時，也應(yīng)貯入相同采收期和對貯藏條件有相同要求的品種。

第二節(jié)食品氣調(diào)保鮮2、果蔬入庫時不宜一次裝載完畢，因果蔬釋放的田間熱和呼吸熱，加上庫門長時間開放引入外界的大量熱量會使庫溫升高并使庫溫在很長時間降不下來，影響貯藏效果。因此，要求分批入庫，每次入庫量不應(yīng)超過庫容總量的20％，庫溫上升不應(yīng)超過3℃。

第二節(jié)食品氣調(diào)保鮮

3、合理堆碼，以利氣體流通。要達到均勻降溫的目的，在產(chǎn)品與墻壁和產(chǎn)品與地坪間需留出20-30cm的空氣通道,在產(chǎn)品與庫頂之間所留空間一般應(yīng)在80cm以上（視庫容大小和結(jié)構(gòu)而定），此外，在產(chǎn)品的垛與垛之間也應(yīng)留出一定的間隙，以利通風(fēng)降溫。堆碼時要離開蒸發(fā)器一定的距離，因蒸發(fā)器附近的溫度過低，時常會產(chǎn)生低溫傷害。堆碼時除留出必要的通風(fēng)和通道之外，應(yīng)盡可能地將庫內(nèi)裝滿，減少庫內(nèi)氣體的自由空間，從而加快氣調(diào)速度，縮短氣調(diào)時間，使果蔬在盡可能短的時間內(nèi)進入氣調(diào)貯藏狀態(tài)。

第二節(jié)食品氣調(diào)保鮮3、溫度管理氣調(diào)貯藏期間溫度的管理與機械冷藏相同。新鮮園產(chǎn)品在入庫前應(yīng)先預(yù)冷，以散去田間熱。入貯封庫后的2～3d內(nèi)應(yīng)將庫溫降至最佳貯溫范圍之內(nèi)，并始終保持這一溫度，避免產(chǎn)生溫度波動。

第二節(jié)食品氣調(diào)保鮮4、濕度管理為了延緩產(chǎn)品由于失水而造成的變軟和萎蔫，除核果、干果、洋蔥等少數(shù)品種外，大部分易腐果蔬產(chǎn)品貯藏的相對濕度以保持在85％～95％為好。氣調(diào)貯藏中推薦的相對濕度應(yīng)以既可防止失水又不利于微生物的生長為度。

第二節(jié)食品氣調(diào)保鮮5、氣體成分管理氣調(diào)貯藏的核心是氣體成分的調(diào)節(jié)。根據(jù)產(chǎn)品的生物學(xué)特性、溫度與濕度的要求決定氣調(diào)的氣體組分后，采用相應(yīng)的方法進行調(diào)節(jié)使氣體指標(biāo)在盡可能短的時間內(nèi)達到規(guī)定的要求，并且在整個貯藏過程中維持在合理的范圍內(nèi)。

第二節(jié)食品氣調(diào)保鮮（1）快速制氮降氧運行：在進庫果蔬達到設(shè)計貯藏量且冷卻至最適貯藏溫度后，應(yīng)迅速封庫制氮降氧，使果蔬盡早進入氣調(diào)貯藏狀態(tài)。

第二節(jié)食品氣調(diào)保鮮（2）二氧化碳的脫除：當(dāng)庫內(nèi)氣體中的二氧化碳的濃度比規(guī)定值高出0.5％～1.0％時，可用二氧化碳脫除機或碳分子篩制氮機，使庫內(nèi)氣體中的二氧化碳濃度降至所需求的范圍內(nèi)。

第二節(jié)食品氣調(diào)保鮮（3）氧氣的補充：氣調(diào)庫中貯藏的果蔬，其呼吸會消耗氧氣，使庫內(nèi)氣體中的氧濃度降低。當(dāng)庫內(nèi)氣體中的氧濃度低于允許范圍的下限時，應(yīng)采取通風(fēng)換氣（如開啟氣調(diào)門中間的小門），向庫內(nèi)輸入部分新鮮空氣的方法；或者利用氣調(diào)系統(tǒng)中的補空氣管向庫內(nèi)輸送空氣。

第二節(jié)食品氣調(diào)保鮮（4）穩(wěn)定運行：氣調(diào)庫內(nèi)形成規(guī)定的氣凋工況后，便可認(rèn)為進入了穩(wěn)定狀態(tài)。但由于庫內(nèi)果蔬的呼吸、庫房的氣密性等因素的影響，庫內(nèi)形成的氣調(diào)工況不可能絕對地保持穩(wěn)定，這個階段的主要任務(wù)就是使氣調(diào)庫在允許的范圍內(nèi)相對處于穩(wěn)定狀態(tài)。

第二節(jié)食品氣調(diào)保鮮按照氣調(diào)貯藏技術(shù)的要求，溫度波動的范圍應(yīng)控制在±0.5℃以內(nèi)，氧氣、二氧化碳的濃度最好能控制在±0.3％的允許波動范圍內(nèi)，乙烯濃度控制在允許值以下，相對濕度應(yīng)保持在85％～95％之間。

第二節(jié)食品氣調(diào)保鮮（5）氣體成分分析和校正：各個氣調(diào)間應(yīng)裝有兩處取樣的地方，一處供日常測試取樣，另一處供校核糾正用。對氣調(diào)庫中的氣體成分，每天最少應(yīng)檢測一次，每星期最少應(yīng)校正一次，每年對氣調(diào)系統(tǒng)所有管線至少要做一次壓力測試。第二節(jié)食品氣調(diào)保鮮6、質(zhì)量檢測

在氣調(diào)貯藏期，除了經(jīng)常從氣調(diào)門上的觀察窗，用肉眼觀察產(chǎn)品的外在變化，從取樣孔取出樣品檢測外，還應(yīng)定期進庫檢查。除了產(chǎn)品質(zhì)量安全性外，工作人員應(yīng)在有安全保證的情況下進入庫內(nèi)，平時氣調(diào)庫應(yīng)上鎖以保證人員安全。

第二節(jié)食品氣調(diào)保鮮7、出庫在果蔬等鮮活產(chǎn)品出庫之前，首先要解除庫內(nèi)的氣調(diào)環(huán)境，待氧含量回升到18％～20％時，有關(guān)人員才能進庫。氣調(diào)果蔬最好一次性盡快出庫，如果一次發(fā)運不完，也應(yīng)分批出庫，直至貨物出庫完畢才能停機。因貨物出庫期間，人員和貨物