第一章第5节冷链相关技术(上)复习

1第5节冷链相关技术（上）——预冷及冷藏学习目标理解预冷保鲜，气调贮藏、减压贮藏等冷链相关技术的原理、了解其适用条件，并掌握其技术方法。2一、预冷保鲜技术预冷是保鲜技术中最关键的环节

果蔬在田间采摘后，一般要经过以下几个环节，即：田间采摘——收集——整理分选—分级——清洗——预冷处理——

3

冷库贮藏（进入市场、或长途运输等）采后处理第一步，剔除机械伤、病虫害、外观畸形、老叶黄叶等不符合商品要求的产品。4

预冷是将新鲜采收的产品在运输、贮藏或加工之前迅速除去田间热（生长热），并将其温度降低到规定温度的过程。

规定温度因果蔬的品种而异，一般要求达到或者接近该种果蔬贮藏的适温水平。是指食品从初始温度（30℃左右）迅速降至所需要的终点温度（0-15℃）的过程。

冷却是将食品温度降至高于冻结温度的过程。(一)预冷的概念(pre-cooling)5预冷果蔬冷链的第一个环节，不是独立的低温技术，而是低温贮运前的处理。肉类：

迅速排除加工热，使肉体表面干燥，防止微生物繁殖生长和减少内部水分的蒸发。6(二)意义、作用①

迅速降低果蔬体温，从而降低呼吸强度，有利于保持贮藏期间的果蔬品质新鲜，减少腐烂变质。②

进入冷藏车或冷藏库后消耗较少的冷气，减少制冷机的热负荷。③

经过预冷的果蔬在以后的冷藏中比较抗冷害，可减少生理病害。④

未经预冷的果品装在冷藏车内，由于果温和车厢温度相差大，果蔬水分蒸发快，加速果蔬的失水，使车厢内湿度过高，顶部水汽凝结成水珠滴在果箱上，这对运输极为不利，经过预冷就可避免。7(三)预冷方法81.1自然散热最简单、最原始的预冷方法是将采收的果蔬放在背阴、冷凉、通风场所，让其自然降温。冷却的时间较长，受环境条件影响大，在昼夜温差大的地区采用效果要好些。难于达到产品所需要的预冷温度，但最简单易行。这在没有更好的预冷条件时，它仍然是一种应用较普遍的好方法。也是自然冷却贮藏中经常采用的预冷方法。1.空气预冷(风冷)9将果蔬堆放于冷库进行预冷的一种方法。可利用冷库条件。当制冷量足够大及空气以1-2m/s的流速在库内和容器间循环时，冷却的效果最好。苹果、梨、柑桔都可以在短期或长期贮藏的冷库内进行预冷。堆码的垛与包装容器之间都应该留有适当的空隙，保证气流通过。如果冷却的效果不佳，可以使用有强力风扇的预冷间。目前国外的冷库都有单独的预冷间，在加利福尼亚州用这样的预冷间来预冷葡萄和乔木水果，冷却间每天或每隔一天进出货物一次，冷却的时间大约为18-24hr或者更长的时间。1.2冷库空气预冷101.3强制通风预冷（差压式预冷)强制通风预冷是在包装箱堆或垛的两个侧面造成空气压差而进行的冷却，当压差不同的空气经过货堆和包装箱时，将产品散发的热量带走。形成差压，吹入冷气，形成冷气循环利用空气的压力梯度，强制冷空气从产品包装箱的缝隙中流通过，使产品快速降温。

箱要统一规格，孔对孔托盘用蓬布覆盖，空气在侧面过流11以3-5m/s的冷却风速，可使葡萄在1-1.5h内冷却到5℃，比在冷藏库内静止空气中冷却快4-10倍；但比水冷和真空冷却所用的时间至少长2倍。在发达国家其应用量仅次于冷库预冷位居第二位。大部分蔬菜不适合用压差预冷，用于果实型水果，如草莓、葡萄、甜瓜和红熟的番茄上使用效果显著，0.5℃的冷空气在75min内可以将品温24℃的草莓降到4℃。

如果配上适当的机械制冷和加大气流量，可以加快冷却的速度。1.3强制风冷122水预冷

用冷水冲、淋产品，或者将产品浸在冷水中，在不使产品受冷害的情况下，水温尽量低，冷却水有低温水（0-3℃）和自来水两种，前者冷却效果好。方式：浸泡式、喷水式、冲水式。2.1

流动水预冷固定式则是产品装箱后再进行冷却。

采用水冷却时，产品的包装箱要具有防水性和坚固性。流动式的水冷却常与洗果和消毒等采后处理结合进行（冷水淋浇——药水浸润——风干——贮运）。13冷却水中加入一些化学药剂，减少病源微生物的交叉感染，如添加少量氯（50~200ppm）或次氯酸盐。此外，水冷却器应经常用水清洗。2.1

流动水预冷特点：降温速度快，成本低；可用于不怕水浸的果蔬如果品、根菜类的预冷：商业上多用于胡萝卜、芹菜、柑桔、甜玉米、甜瓜、菜豆、桃等；其他蔬菜一般不用水冷却（日本很少使用）；但损伤产品，容易引起病害污染；注意事项142.2接触冰预冷

包装加冰预冷是一个古老的方法，就是在装有水果和蔬菜的包装容器中加入细碎的冰块，一般采用顶端加冰。它适用于那些与冰接触不会产生伤害的产品，如花椰菜、葱、胡萝卜和甜瓜等。如果要将产品的温度从35℃降到2℃，所需加冰量应占产品重量的38%。虽然冰融化时可将热量带走，但是用加冰预冷降低产品温度和保持产品品质的作用是很有限的，因此，只能作为一种预冷辅助措施。太嫩的叶菜要防止冻害153真空预冷真空预冷是通过真空泵把密封容器中的气体抽出，在压力降到4.6mmHg（613.28Pa）时，水的沸点是0℃，果蔬中的水分迅速蒸发而吸热，从而使果蔬本身温度下降。通常蒸发1%的水，可降温5.6℃。16真空预冷的速度和温度在很大程度上受果蔬的表面积与体积之比（表面积/体积）、产品组织失水的难易程度以及真空罐抽真空速度的影响，因此不同种类水果和蔬菜真空冷却的效果差异很大。特点：适用于表面积大的叶菜类，如大白菜、菠菜、生菜等，但对表面/体积小的果品、根菜类等的冷却效果不理想。纸箱包装的生菜用真空预冷，在25~30min内可以从21℃下降到2℃，包心不紧的生菜只需15分钟。3真空预冷17尽管真空预冷需耐高压容器，但由于冷却速度快，周转率高，即使真空室容积不大，每日处理的数量也相当大。现在采用真空预冷处理叶菜，已使用较为普遍。先在冷库或冰箱中冷却到一定程度，然后将果蔬的包装袋抽成真空，再一下子打开真空阀门，突然迅速蒸发掉果蔬的表面水分。为防止萎蔫，可在菜入库前洒水，真空蒸发时，表面水分蒸发带走呼吸热，而菜可保持新鲜。真空预冷对产品的包装有特殊要求，包装容器要求能够通风，便于水蒸气散发出来。3真空预冷18几种预冷方法比较预冷方法预冷速度预冷能力耗能制造条件占地面积适用品种包装成本设备造价操作冷风很慢小高一般大果蔬简单低低简单压差慢大低一般大果实型较复杂低低简单，易实现自控冷水快很大较高一般大果实类、根茎类要求严格低低简单真空很快大低严格小叶菜类要求严格高高复杂，易实现自控预冷方式的选择要预冷蔬菜的特性、包装类型

大部分叶菜适宜冷风预冷、真空预冷；根茎菜适宜水预冷、冷风预冷；表/体比小的果菜和结球叶菜(如包菜)适宜冷风预冷。如蔬菜产地生产品种较多，数量又不太大时，最好选择预冷库预冷或差压预冷；

如产地主要生产叶菜且供应市场对品质要求较高，可考虑用真空预冷；

如以根茎菜生产为主，且当地水源又比较充足，可考虑水预冷预冷方式的选择设备成本和市场对蔬菜质量的要求一般蔬菜可能适合几种不同的预冷方式。要根据自身财力和市场质量要求确定预冷方式。高成本的设备一般预冷效率、效果均较好。但要在高质量要求的市场才能得到回报。离市场远近离市场越远，流通时间越长，对蔬菜预冷要求越高。因此对于相同质量要求的市场，距离远的对预冷要求高。水预冷需要较充分的水源，因此在缺水地区使用此方法要慎重。建造预冷库一定要注意冷库的冷源和库体的保温。二.冷冻冷藏贮藏技术21（一）气调贮藏1.基本原理：

在适宜低温下，改变贮藏库或包装中正常空气的组成，降低氧气含量，增加二氧化碳含量，以减弱鲜活食品的呼吸强度,抑制微生物的生长、繁殖和食品中化学成分的变化，从而达到延长贮藏期和提高贮藏效果的目的。

2.气调贮藏的作用气调对鲜活食品生理活动的影响抑制鲜活食品的呼吸抑制鲜活食品的新陈代谢抑制果蔬乙烯的生成与作用气调对食品成分变化的影响气调对微生物生长繁殖的影响

2.1对鲜活食品生理活动的影响抑制鲜活食品的呼吸作用

降低氧（2%-5%）和提高二氧化碳（0-5%）的浓度，能降低果蔬呼吸强度并推迟其呼吸高峰的出现，一定程度上减少了蒸发作用；两者同时调节，对果蔬类呼吸抑制作用更为显著。例如，在二氧化碳浓度为5%的气体中苹果呼吸强度可下降到70%，在5%氧和5%二氧化碳浓度组合中，苹果的呼吸强度会降到38%。呼吸底物：营养成分（如糖类、有机酸、蛋白质和脂肪等）在有氧呼吸情况下，呼吸底物被彻底氧化为二氧化碳和水；而在缺氧呼吸情况下，则被降解为二氧化碳、乙醇、乙醛和乳酸等低分子物质。气调采取低氧和高二氧化碳的条件，抑制生物体内酶的活性，延缓了某些有机物质的分解过程。如：

低氧可以抑制叶绿素的降解；减少抗坏血酸的损失；降低不溶性果胶物质的减少速度，增大食品的脆硬度，从而推迟成熟、延缓衰老。2.1对鲜活食品生理活动的影响抑制鲜活食品的新陈代谢抑制果蔬乙烯的生成和作用乙烯：“催熟激素”之称。低氧、高浓度CO2抑制果蔬组织细胞中乙烯的生成或减弱乙烯对成熟的促进作用，可延缓果蔬的后熟及衰老。2.1对鲜活食品生理活动的影响当解除气调状态后仍有一段很长时间的“滞后效应”或休眠期，延长了货架期，适于长途运输和外销。2.2对食品成分变化的影响气调冷藏采用低氧、充氮等方法，可抑制食品的脂肪氧化酸败。这不仅防止了食品因脂肪酸败所产生的异味，而且也防止了因“油烧”所产生的色泽改变，同时还减少了脂溶性维生素的损失。其它成分发生氧化反应：如抗坏血酸、半胱氨酸、芳香环等。采用气调贮藏可以降低氧化反应的发生程度，避免或减轻食品的色、香、味的品质的变化，并且有利于食品质量的稳定性。2.3对微生物生长与繁殖的影响低氧环境可抑制好氧性微生物；一般来说，要使二氧化碳在气调保鲜中发挥抑菌作用，其浓度必须控制在20%以上。但二氧化碳过高会对果蔬组织产生毒害作用，若处理不当，对果蔬的伤害作用会高于对微生物的抑制作用。必须根据果蔬的不同特性，选择适当低温和相对湿度及氧和二氧化浓度的适当比例。实现“绿色”贮藏：由于低温、低O2

和相对较高的CO2的相互作用，可以抑制病害的发生，期间基本不用化学药物进行防腐。3.气调冷藏的条件温度气体浓度

⒈低二氧化碳

⒉高二氧化碳效应

⒊二氧化碳、氧气和温度的互作效应相对湿度3.1温度对于果蔬类产品来说，采取气调措施，即使温度较高也能收到较好的贮藏效果。但不能由此认为进行气调贮藏就可以忽视温度控制了。

果蔬的气调贮藏中，选择的温度通常要比普通空气冷藏温度高

1-3℃。

因为这些植物组织在0℃附近的低温下对CO2很敏感，容易发生CO2伤害，在稍高的温度下，这种伤害就可以避免。新鲜动物产品气调贮藏的温度控制

尽管多数试验指出，温度对高浓度CO2条件下的这类产品的气调效应（抑制微生物的效应）没有显著的影响，但从安全的角度出发，气调贮藏的温度还是应尽量地低为宜。至于温度的下限，应以不影响这类产品“新鲜状态”的质地为度。3.1温度高CO2效应提高CO2的浓度对延长园艺产品的贮藏期都有效果。

a.高浓度CO2对于果蔬一般会产生下列效应：减缓成熟（蛋白质、色素的合成）；抑制某些酶的活动（如细胞色素氧化酶）；减少挥发性物质的产生；干扰有机酸的代谢；减弱果胶物质的分解；抑制叶绿素的合成和果实的脱绿；改变各种糖的比例。b.过高的二氧化碳含量，也会产生不良效应。一般的用于水果气调的二氧化碳含量水平控制在2%～3%，蔬菜的应控制在2.5%～5.5%。c.对于肉类、鱼类产品气调保鲜处理，高浓度的CO2可以明显抑制腐败，且抑菌效果会随CO2浓度升高而增强。一般，要使CO2在气调保鲜中发挥抑菌作用，其浓度必须控制在25%以上。

3.2气体浓度3.2气体浓度低O2含量★低氧在抑制后熟作用和呼吸作用具有关键作用:a.对于新鲜果蔬，须保证果蔬气调储藏室内的氧浓度不低于其临界需氧量，否则引起有害的厌氧性发酵。

b.对于新鲜的动物性食品，调节气体的氧含量以取得最佳的色泽保持效果为宜。对于不含肌红蛋白（或含肌红蛋白，但热处理加工过的）动物产品，则尽量使氧含量降低。34肌红蛋白及其化学变化没有氧气，肉的肌红蛋白是以还原状态存在的，呈紫（红）色，低氧（1%）有利于褐色的高铁肌红蛋白(metMb)形成，而高氧有利于鲜红色的氧合肌红蛋白形成。在0℃，O2在5%以上能减少metMb的形成，10%以上能维持肉的鲜红，40%以上能使肌肉鲜红色泽保持9d.生鲜肉类气调保鲜包装35红肉包装,要求既保持鲜肉红色色泽又能防腐保鲜（O2>60%,CO2>25%）70%—80%O230%—20%CO2于0℃—4℃的货架期一般7—10天白肉包装,只要求防腐保鲜50%—30%N250%—70%CO2包装在0℃—4℃的货架期达7天。有研究表明，包含CO的气体能大大降低冷却肉的细菌总数、延长货架期、维持稳定的红色且保持肉的鲜红色[1-2]，而且挪威肉类专家按照有毒气体检测的国际标准ISO在对气调冷却肉中使用CO气体的毒性检测后，得出结论，低浓度CO混合气体（0.5％~1.0％）对消费者并不存在任何有毒危害。所以将CO气调包装用于食品中将会有广阔的前景。36将CO加入气调包装中，CO与肌红蛋白结合形成比氧合肌红蛋白（MbO2）更稳定的碳氧肌红蛋白（MbCO），从而使冷却肉具有鲜艳的红色。[1]VL,DF,VBM,etal.TrendsinFoodScience&Technology,1999(10):77.[2]IK,BMJ,PA.MeatScience,2001,57:273.气调包装材料:要求高阻气性的塑料复合薄膜适用范围：生鲜肉、熟肉制品、鱼类、家禽、贝类、水果、咖啡、茶叶、蔬菜、面包等超市配送食品373.3相对湿度在气调贮藏中，较高的相对湿度可以避免果蔬中的水分过多的散失，可使果蔬保持新鲜的状态，保持较强的抗病力。对于水果，调节气体的相对湿度控制范围一般为90%～93%，蔬菜为90%～95%。但也要防止因湿度过高而出现结露现象。动物产品，一般没有对于调节气体相对湿度进行专门控制要求。不过，选用的包装材料应该有很好的水分阻隔性，这样才能保持这类产品的新鲜外观。39

要想控制食品的贮藏气体环境，则必须将食品封闭在一定的容器或包装内。如气调库、气调车、气调袋、涂膜保鲜、真空包装和充气包装等。4气调贮藏方法纳米级物理活性保鲜袋：吸收乙烯、氨气等，特别具有的气体吸附性负离子及远红外线的特性,能够抑菌杀菌、降解农药残留、抑制水分的蒸发（1）自然降氧法（MA）概念：靠果蔬自身的呼吸代谢来降O2和增CO2浓度。特点：操作简单、多用于简易贮藏或短途运输。特别适用于库房气密性好，贮藏的果蔬为一次整进整出的情况。但是对气体成分的控制不精细（稍作改进也只是在最初贮藏时加入一些干冰，以快速使CO2浓度↑）；降氧速度慢（降氧一般需20天，中途不能打开库门进/出货)。贮存一段时间后，需补充新鲜空气，以充淡CO2

和补充O2；果蔬在贮藏过程中产生的乙烯等气体易在库内积累。由于呼吸强度、贮藏环境的温度均高，故前期气调效果较差，如不注意消毒防腐，难以避免微生物对果蔬的危害。效果：CA>MA>普通冷藏袋封法将产品装在0.02~0.08mm厚的聚乙烯塑料薄膜袋内，扎紧袋口或热合密封的一种简易的气调贮藏方法，袋的容量大的有20~30kg一袋，小的一般小于10kg一袋，柑橘等水果上盛行单果包装。当袋内的氧气减少到低限或二氧化碳增加到高限时，将全部袋子打开放风，换入新鲜空气后再进行封口贮藏。原理：利用塑料薄膜对O2和CO2有不同的渗透性和对水透过率低的原理来抑制呼吸作用和水蒸发作用。机械降氧机专门仪器进行气体检测改进（2）人工气调贮藏（CA）特点：

贮藏时间长、效果好，适合于长期贮藏；但成本相对较高。①硅窗气调43特点：兼容了塑料的强度和透气性

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原料：工业汽油、液化石油气

原理：②催化燃烧降氧气调设备：催化燃烧降氧机，结合CO2脱除机③机械气调库贮藏45

气调库的先进之处在于能精确控制影响果蔬质量和贮藏期的三要素：温度、气体成分和相对湿度。充氮降氧:

制氮机产生N2,置换空气/CO2;抽气、充气交替进行，使得O2含量降到要求值。B.最佳气体成分置换:

人为地实现O2、CO2、N2等气体