第三節(jié)氣調貯藏

第三節(jié)氣調貯藏氣調貯藏

氣調貯藏即調節(jié)氣體成分貯藏，被認為是當代貯藏果蔬效果最先進的貯藏方式。

氣調貯藏的歷史

1819始于法國J.EBreard的工作，此后100年發(fā)展緩慢。1916-1920，英國的F.kiddwest系統(tǒng)的進行降低環(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，為氣調貯藏商業(yè)運用奠定基礎40年代美國開始建造氣調庫，并運用于蘋果商業(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)氣調貯藏量最大、效果最好是蘋果。

我國的氣調貯藏開始于20世紀70年代末，經過30多年的不斷研究探索，氣調貯藏技術得到迅速發(fā)展。90年代末全國各地興建了一大批規(guī)模不等的氣調庫，氣調貯藏新鮮果蔬產品的量不斷增加，取得了良好效果。

氣調貯藏1.氣調貯藏CA

（controlledatmospherestorage)

冷藏基礎上，適當降低環(huán)境氧氣分壓，提高二氧化碳分壓，達抑制果蔬和微生物代謝活動，延緩后熟的一種貯藏方式。有嚴格的氣體指標。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：沒有嚴格的氣體指標。氣體變化幅度大，需用硅窗或定期放風，進行調節(jié)。氣調貯藏

一、氣調貯藏的原理

二、氣調貯藏的方法

三、氣調貯藏的管理

一、氣調貯藏的原理（一）氣調貯藏的基本原理

（二）氣調貯藏的類型

（三）氣調貯藏的條件

22(一)氣調貯藏的原理氣調貯藏(Atmoshherestorage)是在冷藏基礎上，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)來實現(xiàn)長期貯藏新鮮果蔬的一種方式。有嚴格的氣體指標。降低了呼吸強度抑制了乙烯產生減少了微生物的侵染延長貨架壽命低O2作用使呼吸強度、底物氧化作用降低延遲后熟延長貯運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分解變慢

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

CO2濃度過高，出現(xiàn)果實風味惡化、組織褐變中毒

同時，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。氣調貯藏能更好地保持產品原有的色、香、味、質地等特性以及營養(yǎng)價值，有效地延長新鮮果蔬產品的貯藏期和貨架壽命。

需要強調說明的是，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，應使它們保持最佳組合，以適合某種果品或蔬菜長期貯藏，才能獲得最佳效果。適合一種產品的適宜氣體組合條件可能有多個。（二）氣調貯藏的類型

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

蘋果常規(guī)冷藏的適宜溫度是0℃，氣調貯藏，在0℃下再加以高CO2和低O2的環(huán)境條件，則蘋果可能會承受不住這三方面的抑制而出現(xiàn)CO2傷害等病癥。蘋果氣調貯藏時，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℃下進行氣調貯藏的效果，與在10～13℃下普通空氣中貯藏的效果相仿。2．O2、CO2和溫度的互作效應氣調貯藏中的氣體成分和溫度等諸條件，不僅個別地對貯藏產品產生影響，諸因素之間發(fā)生相互聯(lián)系和制約，對貯藏產品起著綜合的影響，亦即互作效應。O2、CO2和溫度必須有最佳的組合。即一個條件改變時，其他條件應隨之作相應的調整。不同的貯藏產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。++當貯藏溫度升高時，就會加速產品葉綠素的分解，也就是高溫的不良影響抵消了低O2及適量CO2保綠的作用。正負相互抵消效應。+－

部分果蔬的氣調貯藏條件3．貯前高CO2處理的效應貯藏前高濃度CO2處理，可增強氣調貯藏的效果。一些對高CO2和低O2的忍耐性較強果品或蔬菜，貯藏前進行短期高CO2處理；對抑制產品的新陳代謝和成熟衰老有良好的效果。

1.將采后的果實放在12～20℃下，CO2濃度維持在90％，經1～2d可殺死所有的介殼蟲，而對蘋果沒有損傷。

2.1975年Couey等報道，金冠蘋果在氣調貯藏之前，用20％CO2的處理10d，既可保持果實硬度，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的庫中。

發(fā)現(xiàn)：可更好保持史密斯蘋果的硬度和綠色,防止褐燙病和紅心病。此試驗結果與Fidler(1971)在桔蘋蘋果上的試驗結果相同。5．動態(tài)氣調貯藏條件不同貯藏階段控制不同的氣調指標，以適應果實從健壯向衰老變化中對氣體成分的適應性，從而更有效地延緩衰老，保持更好的食用品質。此法稱之為動態(tài)氣調貯藏(dynamiccontrolledatmosphere)，簡稱DCA。西班牙Ahque（1982）金冠蘋果貯藏第一個月O2∶CO2＝3∶0，第二個月O2∶CO2

＝3∶2

以后為O2∶CO2

＝3∶5

溫度為2℃，濕度為98％，貯藏6個月時比一直貯于O2∶CO2=3∶5條件下的果實可保持較高的硬度，含酸量，呼吸強度較低，各種損耗較少。二、氣調貯藏的方法密閉：形成一個密閉空間調氣：實現(xiàn)對密閉空間氣體成分的調節(jié)。創(chuàng)造并維持產品所要求的最佳氣體組成。目前國內外的氣調貯藏，按其封閉的設施不同可分為兩類：

氣調貯藏庫（簡稱氣調庫）貯藏法、塑料薄膜氣貯藏法。

二、氣調貯藏的方法（一）氣調庫（二）塑料薄膜封閉氣調法

（一）氣調庫1．氣調庫的構造特性2．氣調庫的設計與建造3．氣調庫的氣密性檢驗4．氣調庫的氣體調節(jié)系統(tǒng)1．氣調庫的性能氣調貯藏庫首先要有機械冷庫的性能，還必須有密封的特性，以創(chuàng)造一個氣密環(huán)境，確保庫內氣體組成的穩(wěn)定。氣調庫應具有冷庫的保溫系統(tǒng)和隔潮系統(tǒng)外，還必須有良好的密封系統(tǒng)，以保證庫房良好的氣密性。氣調庫的構造2．氣調庫的設計與建造氣調庫的設計和建造在基本遵循機械冷藏庫的建設原則的同時，還要保證庫房的良好氣密性。庫房應易于脫除有害氣體和觀察取樣，并能實行自動化控制等。因為一間庫房保持一種溫度氣體組合。通常整座氣調庫是分隔成若干貯藏間，以滿足氣調貯藏產品多樣化(種類、品種、成熟度、貯藏時間等)的要求。制冷機房、氣調機房及生產輔助用房（氣體貯存間、和分配機房等。1）良好的氣密性是實現(xiàn)氣調貯藏的首要條件。滿足氣密性要求的措施是在氣調庫房的圍護結構上敷設氣密層，氣密層的設置是氣調貯藏庫設計和建筑中的關鍵。氣密層選擇氣密層材料:①材質均勻一致，具有良好的氣體阻絕性能；②材料的機械強度和韌性大，當有外力作用或變溫時不會撕裂、變形、折斷或穿孔；③性質穩(wěn)定，耐腐蝕，無異味，無污染，對產品安全；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整體，易于查找漏點和修補；⑥粘接牢固，能與庫體粘為一體。氣調庫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)場噴涂聚氨酯泡沫。

2）氣密材料和施工質量決定了氣調庫性能的優(yōu)劣。氣密層巨大的表面積經常受到溫度、壓力的影響，若施工不當或粘結不牢時，可能剝落而失去氣密作用。

根據氣調庫的特點，土建的磚混結構設置氣密層時多設在圍護結構的內側。裝配式氣調庫的氣密層則多采用彩鍍夾心板設置。

氣密層處理（聚氨酯）1.在建成的庫房內現(xiàn)場噴涂泡沫聚氨酯（聚氨基甲酸酯），可以獲得性能良好的氣密結構并兼有良好的保溫性能，在生產實踐中得到普遍應用。

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

氣調庫壓力平衡氣調貯藏庫的氣密特性使其庫房內外容易形成一定的壓力差。為保障氣調庫的安全運行，保持庫內壓力的相對平穩(wěn)，庫房設計和建造時須設置壓力平衡裝置。用于壓力調節(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，當庫內壓力波動較小時(<98Pa)，通過氣囊的膨脹和收縮來平衡庫內外的壓力。后者為一盛水的容器，當庫內外壓力差較大時(>98Pa)，水封即可自動鼓泡泄氣。

庫門及各種管道

庫門及各種管道穿過墻壁進入庫內的部位都需加用密封材料，不能漏氣。

氣調庫運行期間，要求保持穩(wěn)定的氣體成分，管理人員不宜經常進入庫房對產品、設備及庫體狀況進行檢查。因此，氣調庫設計和建造時，必須設置觀察窗和取樣（產品和氣體）孔。觀察窗可設置在氣調門上，取樣孔則多設置于側墻的適當位置。

3．氣調庫的氣密性檢驗氣調庫難以作到絕對氣密，允許有一定的氣體通透性，但不能超出一定的標準。否則不能實現(xiàn)氣調。氣調庫建成后或在重新使用前都要進行氣密性檢驗，若不符合規(guī)定的要求，應查明原因，進行修補使其達到氣密標準后才能使用。

FAO氣密性檢驗標準在氣調庫密封后，通過鼓風機等設備進行加壓，庫內壓力超過正常大氣壓力達294Pa以上時停止加壓，當壓力下降至294Pa時開始計時，根據壓力下降的速度判定庫房是否符合氣密要求。壓力自然下降3Omin后，壓力>147Pa以上，氣密性優(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。

此種庫房用于氣調貯藏時無法形成氣調環(huán)境，應進行修復、補漏，直至合格為止。美國氣密性標準美國采用的標準，其限度壓力為245Pa，判斷合格與否的指標是半降壓時間(即庫內壓力下降一半所需的時間)，具體的要求是3Omin(或2Omin)。即半降壓時間大于3Omin(或2Omin)即為合格，否則為不合格。以上方法稱為正壓法。

4．氣調庫的氣體調節(jié)系統(tǒng)

氣調貯藏具有專門的氣調系統(tǒng)進行氣體成分的貯存、混合、分配、測試和調整等。一個完整的氣調系統(tǒng)主要包括三大類設備。

溫濕度儀表盤制氮機二氧化碳脫除器乙烯脫除器O2

、CO2氣體成分測定儀調氣設備（1）貯配氣設備：貯配氣用的貯氮罐、瓶，配氣所需的減壓閥、流量計、調節(jié)控制閥、儀表和管道等。通過這些設備的合理連接，保證氣調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庫房中。

（2）調氣設備（CA庫1.2必需）

1.制氮機（中空纖維膜制氮機）

(烴類化合物燃燒系統(tǒng)、分子篩氣調機、膜分離系統(tǒng))、

2.CO2脫除機

（活性炭，兩個罐子輪流吸附和再生）

3.乙烯脫除裝置等。

（3）分析監(jiān)測儀器設備：采樣泵、安全閥、控制閥、流量計、奧氏氣體分析儀、溫濕度記錄儀、測O2儀、測CO2儀、氣相色譜儀、計算機等分析監(jiān)測儀器設備濕度控制氣調貯藏庫還有濕度調節(jié)(加濕器），這也是氣調貯藏的常規(guī)設施。另外，氣調庫內的制冷負荷要求比一般的冷庫大，要求在很短時間內將庫溫降到適宜貯藏的溫度。（7-10天封庫）大基地

（二）塑料薄膜封閉氣調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節(jié)袋中的氣體成分。因此，袋內的氣體成分與膜（厚薄、大小、裝載量，產品的種類、品種、成熟度以及貯藏溫度等）因素有關。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90-110cm寬50-70cm的袋子，裝量20-25-kg，自發(fā)調氣。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個袖口（一上一下），一個取氣口一個平衡氣孔

硅橡膠

硅橡膠：一種有機硅的高分子聚合物，由取代基的硅氧烷單體通過硅氧鍵相連，此結構具有特殊的透氣性和選擇性。

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

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

5%～8%稱為中指標。低O2低CO2指標的貯藏效果較好。多指標多指標不僅控制貯藏環(huán)境中的O2和CO2，同時還對其他與貯藏效果有關的氣體成分如乙烯(C2H4)、CO等進行調節(jié)。這種氣調方法貯藏效果好，但調控氣體成分的難度提高、投資較大。

2．