第三節(jié)氣調(diào)貯藏

第三節(jié)氣調(diào)貯藏氣調(diào)貯藏

氣調(diào)貯藏即調(diào)節(jié)氣體成分貯藏，被認(rèn)為是當(dāng)代貯藏果蔬效果最先進(jìn)的貯藏方式。

氣調(diào)貯藏的歷史

1819始于法國(guó)J.EBreard的工作，此后100年發(fā)展緩慢。1916-1920，英國(guó)的F.kiddwest系統(tǒng)的進(jìn)行降低環(huán)境中O2濃度，提高CO2濃度研究，發(fā)現(xiàn)：明顯延緩新陳代謝活動(dòng)，為氣調(diào)貯藏商業(yè)運(yùn)用奠定基礎(chǔ)40年代美國(guó)開(kāi)始建造氣調(diào)庫(kù)，并運(yùn)用于蘋(píng)果商業(yè)貯藏中，取得較好效果。50年代全世界范圍有較大發(fā)展。全世界商業(yè)氣調(diào)貯藏量最大、效果最好是蘋(píng)果。

我國(guó)的氣調(diào)貯藏開(kāi)始于20世紀(jì)70年代末，經(jīng)過(guò)30多年的不斷研究探索，氣調(diào)貯藏技術(shù)得到迅速發(fā)展。90年代末全國(guó)各地興建了一大批規(guī)模不等的氣調(diào)庫(kù)，氣調(diào)貯藏新鮮果蔬產(chǎn)品的量不斷增加，取得了良好效果。

氣調(diào)貯藏1.氣調(diào)貯藏CA

（controlledatmospherestorage)

冷藏基礎(chǔ)上，適當(dāng)降低環(huán)境氧氣分壓，提高二氧化碳分壓，達(dá)抑制果蔬和微生物代謝活動(dòng)，延緩后熟的一種貯藏方式。有嚴(yán)格的氣體指標(biāo)。2.限氣貯藏（Modifiedstorage)MA

薄膜包裝貯藏，用薄膜袋、帳、箱形成的一次性的控制氧氣和二氧化碳濃度的貯藏方法。

特點(diǎn)：沒(méi)有嚴(yán)格的氣體指標(biāo)。氣體變化幅度大，需用硅窗或定期放風(fēng)，進(jìn)行調(diào)節(jié)。氣調(diào)貯藏

一、氣調(diào)貯藏的原理

二、氣調(diào)貯藏的方法

三、氣調(diào)貯藏的管理

一、氣調(diào)貯藏的原理（一）氣調(diào)貯藏的基本原理

（二）氣調(diào)貯藏的類(lèi)型

（三）氣調(diào)貯藏的條件

22(一)氣調(diào)貯藏的原理氣調(diào)貯藏(Atmoshherestorage)是在冷藏基礎(chǔ)上，改變貯藏環(huán)境中的氣體成分(通常是增加CO2濃度和降低O2濃度)來(lái)實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期貯藏新鮮果蔬的一種方式。有嚴(yán)格的氣體指標(biāo)。降低了呼吸強(qiáng)度抑制了乙烯產(chǎn)生減少了微生物的侵染延長(zhǎng)貨架壽命低O2作用使呼吸強(qiáng)度、底物氧化作用降低延遲后熟延長(zhǎng)貯運(yùn)壽命葉綠素分解延緩乙烯生成量減少抗壞血酸保存率增多不飽和脂肪酸比率增多不溶性果膠物質(zhì)分解變慢

但氧氣濃度過(guò)低易引起無(wú)氧呼吸，出現(xiàn)生理傷害。高CO2的作用降低成熟過(guò)程中的合成作用（蛋白質(zhì)、色素）抑制某些酶的活性（琥珀酸脫氫酶、細(xì)胞色素氧化酶）減少揮發(fā)性物質(zhì)的生成干擾有機(jī)酸代謝果膠分解減慢（保硬作用）推遲躍變型果實(shí)躍變啟動(dòng)

CO2濃度過(guò)高，出現(xiàn)果實(shí)風(fēng)味惡化、組織褐變中毒

同時(shí)，較低的O2濃度和較高的CO2濃度能抑制乙烯的生物合成，削弱乙烯刺激生理作用的能力，有利于新鮮果蔬貯藏壽命的延長(zhǎng)。氣調(diào)貯藏能更好地保持產(chǎn)品原有的色、香、味、質(zhì)地等特性以及營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，有效地延長(zhǎng)新鮮果蔬產(chǎn)品的貯藏期和貨架壽命。

需要強(qiáng)調(diào)說(shuō)明的是，適宜的低O2和高CO2濃度的貯藏效果必須在適宜的低溫下才能實(shí)現(xiàn)。貯藏環(huán)境中的O2、CO2和溫度以及其他影響果蔬貯藏效果的因素存在著顯著的互作效應(yīng)，應(yīng)使它們保持最佳組合，以適合某種果品或蔬菜長(zhǎng)期貯藏，才能獲得最佳效果。適合一種產(chǎn)品的適宜氣體組合條件可能有多個(gè)。（二）氣調(diào)貯藏的類(lèi)型

1．人工氣調(diào)貯藏(Controlledatmospherestorage-CA)2．自發(fā)氣調(diào)貯藏(Modifiedatmospherestorage—MA)（三）氣調(diào)貯藏的條件1．氣調(diào)貯藏的溫度要求2．O2、CO2和溫度的互作效應(yīng)3．貯前高CO2處理的效應(yīng)4．貯前低O2處理的效應(yīng)5．動(dòng)態(tài)氣調(diào)貯藏條件1．氣調(diào)貯藏的溫度要求

蘋(píng)果常規(guī)冷藏的適宜溫度是0℃，氣調(diào)貯藏，在0℃下再加以高CO2和低O2的環(huán)境條件，則蘋(píng)果可能會(huì)承受不住這三方面的抑制而出現(xiàn)CO2傷害等病癥。蘋(píng)果氣調(diào)貯藏時(shí)，貯藏溫度可提高到0.5~3℃左右，這樣可避免CO2傷害.

綠熟番茄在20～28℃下進(jìn)行氣調(diào)貯藏的效果，與在10～13℃下普通空氣中貯藏的效果相仿。2．O2、CO2和溫度的互作效應(yīng)氣調(diào)貯藏中的氣體成分和溫度等諸條件，不僅個(gè)別地對(duì)貯藏產(chǎn)品產(chǎn)生影響，諸因素之間發(fā)生相互聯(lián)系和制約，對(duì)貯藏產(chǎn)品起著綜合的影響，亦即互作效應(yīng)。O2、CO2和溫度必須有最佳的組合。即一個(gè)條件改變時(shí)，其他條件應(yīng)隨之作相應(yīng)的調(diào)整。不同的貯藏產(chǎn)品都有各自最佳的貯藏條件組合，這種最佳組合不是一成不變的。在氣調(diào)貯藏中，低O2有緩延葉綠素分解的作用，配合適量的CO2則保綠效果更好，這就是O2與CO2二因素的正互作效應(yīng)。++當(dāng)貯藏溫度升高時(shí)，就會(huì)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保綠的作用。正負(fù)相互抵消效應(yīng)。+－

部分果蔬的氣調(diào)貯藏條件3．貯前高CO2處理的效應(yīng)貯藏前高濃度CO2處理，可增強(qiáng)氣調(diào)貯藏的效果。一些對(duì)高CO2和低O2的忍耐性較強(qiáng)果品或蔬菜，貯藏前進(jìn)行短期高CO2處理；對(duì)抑制產(chǎn)品的新陳代謝和成熟衰老有良好的效果。

1.將采后的果實(shí)放在12～20℃下，CO2濃度維持在90％，經(jīng)1～2d可殺死所有的介殼蟲(chóng)，而對(duì)蘋(píng)果沒(méi)有損傷。

2.1975年Couey等報(bào)道，金冠蘋(píng)果在氣調(diào)貯藏之前，用20％CO2的處理10d，既可保持果實(shí)硬度，又可減少酸的損失。

4、貯前低O2處理澳大利亞Little等(1978)在貯藏前，將史密斯(GrannySmith)蘋(píng)果放在濃度0.2%～0.5%O2下處理9d，然后貯藏在CO2∶O2為1.0∶1.5的庫(kù)中。

發(fā)現(xiàn)：可更好保持史密斯蘋(píng)果的硬度和綠色,防止褐燙病和紅心病。此試驗(yàn)結(jié)果與Fidler(1971)在桔蘋(píng)蘋(píng)果上的試驗(yàn)結(jié)果相同。5．動(dòng)態(tài)氣調(diào)貯藏條件不同貯藏階段控制不同的氣調(diào)指標(biāo)，以適應(yīng)果實(shí)從健壯向衰老變化中對(duì)氣體成分的適應(yīng)性，從而更有效地延緩衰老，保持更好的食用品質(zhì)。此法稱(chēng)之為動(dòng)態(tài)氣調(diào)貯藏(dynamiccontrolledatmosphere)，簡(jiǎn)稱(chēng)DCA。西班牙Ahque（1982）金冠蘋(píng)果貯藏第一個(gè)月O2∶CO2＝3∶0，第二個(gè)月O2∶CO2

＝3∶2

以后為O2∶CO2

＝3∶5

溫度為2℃，濕度為98％，貯藏6個(gè)月時(shí)比一直貯于O2∶CO2=3∶5條件下的果實(shí)可保持較高的硬度，含酸量，呼吸強(qiáng)度較低，各種損耗較少。二、氣調(diào)貯藏的方法密閉：形成一個(gè)密閉空間調(diào)氣：實(shí)現(xiàn)對(duì)密閉空間氣體成分的調(diào)節(jié)。創(chuàng)造并維持產(chǎn)品所要求的最佳氣體組成。目前國(guó)內(nèi)外的氣調(diào)貯藏，按其封閉的設(shè)施不同可分為兩類(lèi)：

氣調(diào)貯藏庫(kù)（簡(jiǎn)稱(chēng)氣調(diào)庫(kù)）貯藏法、塑料薄膜氣貯藏法。

二、氣調(diào)貯藏的方法（一）氣調(diào)庫(kù)（二）塑料薄膜封閉氣調(diào)法

（一）氣調(diào)庫(kù)1．氣調(diào)庫(kù)的構(gòu)造特性2．氣調(diào)庫(kù)的設(shè)計(jì)與建造3．氣調(diào)庫(kù)的氣密性檢驗(yàn)4．氣調(diào)庫(kù)的氣體調(diào)節(jié)系統(tǒng)1．氣調(diào)庫(kù)的性能氣調(diào)貯藏庫(kù)首先要有機(jī)械冷庫(kù)的性能，還必須有密封的特性，以創(chuàng)造一個(gè)氣密環(huán)境，確保庫(kù)內(nèi)氣體組成的穩(wěn)定。氣調(diào)庫(kù)應(yīng)具有冷庫(kù)的保溫系統(tǒng)和隔潮系統(tǒng)外，還必須有良好的密封系統(tǒng)，以保證庫(kù)房良好的氣密性。氣調(diào)庫(kù)的構(gòu)造2．氣調(diào)庫(kù)的設(shè)計(jì)與建造氣調(diào)庫(kù)的設(shè)計(jì)和建造在基本遵循機(jī)械冷藏庫(kù)的建設(shè)原則的同時(shí)，還要保證庫(kù)房的良好氣密性。庫(kù)房應(yīng)易于脫除有害氣體和觀察取樣，并能實(shí)行自動(dòng)化控制等。因?yàn)橐婚g庫(kù)房保持一種溫度氣體組合。通常整座氣調(diào)庫(kù)是分隔成若干貯藏間，以滿足氣調(diào)貯藏產(chǎn)品多樣化(種類(lèi)、品種、成熟度、貯藏時(shí)間等)的要求。制冷機(jī)房、氣調(diào)機(jī)房及生產(chǎn)輔助用房（氣體貯存間、和分配機(jī)房等。1）良好的氣密性是實(shí)現(xiàn)氣調(diào)貯藏的首要條件。滿足氣密性要求的措施是在氣調(diào)庫(kù)房的圍護(hù)結(jié)構(gòu)上敷設(shè)氣密層，氣密層的設(shè)置是氣調(diào)貯藏庫(kù)設(shè)計(jì)和建筑中的關(guān)鍵。氣密層選擇氣密層材料:①材質(zhì)均勻一致，具有良好的氣體阻絕性能；②材料的機(jī)械強(qiáng)度和韌性大，當(dāng)有外力作用或變溫時(shí)不會(huì)撕裂、變形、折斷或穿孔；③性質(zhì)穩(wěn)定，耐腐蝕，無(wú)異味，無(wú)污染，對(duì)產(chǎn)品安全；④能抵抗微生物的侵染，易于清洗和消毒；⑤可連續(xù)施工，能把氣密層制成一個(gè)整體，易于查找漏點(diǎn)和修補(bǔ)；⑥粘接牢固，能與庫(kù)體粘為一體。氣調(diào)庫(kù)建筑中作為氣密材料的有鋼板、鋁合金板、鋁箔瀝青纖維板、膠合板及各種密封膠、橡皮泥、防水膠布等。使用較多是刷涂特種涂料，或現(xiàn)場(chǎng)噴涂聚氨酯泡沫。

2）氣密材料和施工質(zhì)量決定了氣調(diào)庫(kù)性能的優(yōu)劣。氣密層巨大的表面積經(jīng)常受到溫度、壓力的影響，若施工不當(dāng)或粘結(jié)不牢時(shí)，可能剝落而失去氣密作用。

根據(jù)氣調(diào)庫(kù)的特點(diǎn)，土建的磚混結(jié)構(gòu)設(shè)置氣密層時(shí)多設(shè)在圍護(hù)結(jié)構(gòu)的內(nèi)側(cè)。裝配式氣調(diào)庫(kù)的氣密層則多采用彩鍍夾心板設(shè)置。

氣密層處理（聚氨酯）1.在建成的庫(kù)房?jī)?nèi)現(xiàn)場(chǎng)噴涂泡沫聚氨酯（聚氨基甲酸酯），可以獲得性能良好的氣密結(jié)構(gòu)并兼有良好的保溫性能，在生產(chǎn)實(shí)踐中得到普遍應(yīng)用。

5.0～7.6㎝厚的聚氨酯泡沫相當(dāng)于10㎝厚的聚苯乙烯的保溫效果。噴涂泡沫聚氨酯之前，應(yīng)先在墻面上涂一層瀝青，然后分層噴涂，每層厚度約1.2㎝，直至噴涂達(dá)到所要求的總厚度。2.刷涂特種涂料（墻壁、天花板地面）

氣調(diào)庫(kù)壓力平衡氣調(diào)貯藏庫(kù)的氣密特性使其庫(kù)房?jī)?nèi)外容易形成一定的壓力差。為保障氣調(diào)庫(kù)的安全運(yùn)行，保持庫(kù)內(nèi)壓力的相對(duì)平穩(wěn)，庫(kù)房設(shè)計(jì)和建造時(shí)須設(shè)置壓力平衡裝置。用于壓力調(diào)節(jié)的裝置主要有緩沖氣囊（呼吸袋）和壓力平衡器。其中前者是一具有伸縮功能的塑料貯氣袋，當(dāng)庫(kù)內(nèi)壓力波動(dòng)較小時(shí)(<98Pa)，通過(guò)氣囊的膨脹和收縮來(lái)平衡庫(kù)內(nèi)外的壓力。后者為一盛水的容器，當(dāng)庫(kù)內(nèi)外壓力差較大時(shí)(>98Pa)，水封即可自動(dòng)鼓泡泄氣。

庫(kù)門(mén)及各種管道

庫(kù)門(mén)及各種管道穿過(guò)墻壁進(jìn)入庫(kù)內(nèi)的部位都需加用密封材料，不能漏氣。

氣調(diào)庫(kù)運(yùn)行期間，要求保持穩(wěn)定的氣體成分，管理人員不宜經(jīng)常進(jìn)入庫(kù)房對(duì)產(chǎn)品、設(shè)備及庫(kù)體狀況進(jìn)行檢查。因此，氣調(diào)庫(kù)設(shè)計(jì)和建造時(shí)，必須設(shè)置觀察窗和取樣（產(chǎn)品和氣體）孔。觀察窗可設(shè)置在氣調(diào)門(mén)上，取樣孔則多設(shè)置于側(cè)墻的適當(dāng)位置。

3．氣調(diào)庫(kù)的氣密性檢驗(yàn)氣調(diào)庫(kù)難以作到絕對(duì)氣密，允許有一定的氣體通透性，但不能超出一定的標(biāo)準(zhǔn)。否則不能實(shí)現(xiàn)氣調(diào)。氣調(diào)庫(kù)建成后或在重新使用前都要進(jìn)行氣密性檢驗(yàn)，若不符合規(guī)定的要求，應(yīng)查明原因，進(jìn)行修補(bǔ)使其達(dá)到氣密標(biāo)準(zhǔn)后才能使用。

FAO氣密性檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)在氣調(diào)庫(kù)密封后，通過(guò)鼓風(fēng)機(jī)等設(shè)備進(jìn)行加壓，庫(kù)內(nèi)壓力超過(guò)正常大氣壓力達(dá)294Pa以上時(shí)停止加壓，當(dāng)壓力下降至294Pa時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，根據(jù)壓力下降的速度判定庫(kù)房是否符合氣密要求。壓力自然下降3Omin后，壓力>147Pa以上，氣密性?xún)?yōu)秀；107.8～147Pa,氣密性良好；壓力>39.2Pa,氣密性合格，

<39.2Pa,則氣密性不合格。

此種庫(kù)房用于氣調(diào)貯藏時(shí)無(wú)法形成氣調(diào)環(huán)境，應(yīng)進(jìn)行修復(fù)、補(bǔ)漏，直至合格為止。美國(guó)氣密性標(biāo)準(zhǔn)美國(guó)采用的標(biāo)準(zhǔn)，其限度壓力為245Pa，判斷合格與否的指標(biāo)是半降壓時(shí)間(即庫(kù)內(nèi)壓力下降一半所需的時(shí)間)，具體的要求是3Omin(或2Omin)。即半降壓時(shí)間大于3Omin(或2Omin)即為合格，否則為不合格。以上方法稱(chēng)為正壓法。

4．氣調(diào)庫(kù)的氣體調(diào)節(jié)系統(tǒng)

氣調(diào)貯藏具有專(zhuān)門(mén)的氣調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行氣體成分的貯存、混合、分配、測(cè)試和調(diào)整等。一個(gè)完整的氣調(diào)系統(tǒng)主要包括三大類(lèi)設(shè)備。

溫濕度儀表盤(pán)制氮機(jī)二氧化碳脫除器乙烯脫除器O2

、CO2氣體成分測(cè)定儀調(diào)氣設(shè)備（1）貯配氣設(shè)備：貯配氣用的貯氮罐、瓶，配氣所需的減壓閥、流量計(jì)、調(diào)節(jié)控制閥、儀表和管道等。通過(guò)這些設(shè)備的合理連接，保證氣調(diào)貯藏期間所需各種氣體的供給，并以符合新鮮果蔬所需的速度和比例輸送至氣調(diào)庫(kù)房中。

（2）調(diào)氣設(shè)備（CA庫(kù)1.2必需）

1.制氮機(jī)（中空纖維膜制氮機(jī)）

(烴類(lèi)化合物燃燒系統(tǒng)、分子篩氣調(diào)機(jī)、膜分離系統(tǒng))、

2.CO2脫除機(jī)

（活性炭，兩個(gè)罐子輪流吸附和再生）

3.乙烯脫除裝置等。

（3）分析監(jiān)測(cè)儀器設(shè)備：采樣泵、安全閥、控制閥、流量計(jì)、奧氏氣體分析儀、溫濕度記錄儀、測(cè)O2儀、測(cè)CO2儀、氣相色譜儀、計(jì)算機(jī)等分析監(jiān)測(cè)儀器設(shè)備濕度控制氣調(diào)貯藏庫(kù)還有濕度調(diào)節(jié)(加濕器），這也是氣調(diào)貯藏的常規(guī)設(shè)施。另外，氣調(diào)庫(kù)內(nèi)的制冷負(fù)荷要求比一般的冷庫(kù)大，要求在很短時(shí)間內(nèi)將庫(kù)溫降到適宜貯藏的溫度。（7-10天封庫(kù)）大基地

（二）塑料薄膜封閉氣調(diào)法有硅橡膠氣窗的包裝袋（帳）與普通塑料薄膜袋（帳）一樣，主要是利用薄膜本身的透性自然調(diào)節(jié)袋中的氣體成分。因此，袋內(nèi)的氣體成分與膜（厚薄、大小、裝載量，產(chǎn)品的種類(lèi)、品種、成熟度以及貯藏溫度等）因素有關(guān)。薄膜包裝的形式（限氣）

塑料小包裝塑料小包裝+硅窗塑料大帳+硅窗緊縮包裝和開(kāi)孔包裝1.塑料小包裝：用0.04-0.08mm聚乙烯或聚氯乙烯制成長(zhǎng)90-110cm寬50-70cm的袋子，裝量20-25-kg，自發(fā)調(diào)氣。2.塑料小包裝+硅窗（1）的包裝袋上鑲嵌上一定面積硅窗做氣體交換窗3.塑料大帳+硅窗500-3000KG2個(gè)袖口（一上一下），一個(gè)取氣口一個(gè)平衡氣孔

硅橡膠

硅橡膠：一種有機(jī)硅的高分子聚合物，由取代基的硅氧烷單體通過(guò)硅氧鍵相連，此結(jié)構(gòu)具有特殊的透氣性和選擇性。

對(duì)O2、CO2透氣性比聚乙烯大200-300倍通過(guò)CO2速率比O2大5-6倍對(duì)乙烯及一些芳香物質(zhì)有較大透氣性三、氣調(diào)貯藏的管理

（一）氣體指標(biāo)及調(diào)節(jié)（二）溫度、濕度管理（一）氣體指標(biāo)及調(diào)節(jié)氣體指標(biāo)氣體的調(diào)節(jié)塑料膜封閉方式和管理1．氣體指標(biāo)雙指標(biāo)雙指標(biāo)是指對(duì)O2和CO2兩種氣體加以調(diào)節(jié)和控制的一種氣調(diào)貯藏方法。三種情況1）O2+CO2=21%2）O2+CO2>21%3）O2+CO2<21%。應(yīng)用最多。把氣體含量在2%～5%稱(chēng)為低指標(biāo)，

5%～8%稱(chēng)為中指標(biāo)。低O2低CO2指標(biāo)的貯藏效果較好。多指標(biāo)多指標(biāo)不僅控制貯藏環(huán)境中的O2和CO2，同時(shí)還對(duì)其他與貯藏效果有關(guān)的氣體成分如乙烯(C2H4)、CO等進(jìn)行調(diào)節(jié)。這種氣調(diào)方法貯藏效果好，但調(diào)控氣體成分的難度提高、投資較大。

2．