第三节气调贮藏

第三节气调贮藏气调贮藏

气调贮藏即调节气体成分贮藏，被认为是当代贮藏果蔬效果最先进的贮藏方式。

气调贮藏的历史

1819始于法国J.EBreard的工作，此后100年发展缓慢。1916-1920，英国的F.kiddwest系统的进行降低环境中O2浓度，提高CO2浓度研究，发现：明显延缓新陈代谢活动，为气调贮藏商业运用奠定基础40年代美国开始建造气调库，并运用于苹果商业贮藏中，取得较好效果。50年代全世界范围有较大发展。全世界商业气调贮藏量最大、效果最好是苹果。

我国的气调贮藏开始于20世纪70年代末，经过30多年的不断研究探索，气调贮藏技术得到迅速发展。90年代末全国各地兴建了一大批规模不等的气调库，气调贮藏新鲜果蔬产品的量不断增加，取得了良好效果。

气调贮藏1.气调贮藏CA

（controlledatmospherestorage)

冷藏基础上，适当降低环境氧气分压，提高二氧化碳分压，达抑制果蔬和微生物代谢活动，延缓后熟的一种贮藏方式。有严格的气体指标。2.限气贮藏（Modifiedstorage)MA

薄膜包装贮藏，用薄膜袋、帐、箱形成的一次性的控制氧气和二氧化碳浓度的贮藏方法。

特点：没有严格的气体指标。气体变化幅度大，需用硅窗或定期放风，进行调节。气调贮藏

一、气调贮藏的原理

二、气调贮藏的方法

三、气调贮藏的管理

一、气调贮藏的原理（一）气调贮藏的基本原理

（二）气调贮藏的类型

（三）气调贮藏的条件

22(一)气调贮藏的原理气调贮藏(Atmoshherestorage)是在冷藏基础上，改变贮藏环境中的气体成分(通常是增加CO2浓度和降低O2浓度)来实现长期贮藏新鲜果蔬的一种方式。有严格的气体指标。降低了呼吸强度抑制了乙烯产生减少了微生物的侵染延长货架寿命低O2作用使呼吸强度、底物氧化作用降低延迟后熟延长贮运寿命叶绿素分解延缓乙烯生成量减少抗坏血酸保存率增多不饱和脂肪酸比率增多不溶性果胶物质分解变慢

但氧气浓度过低易引起无氧呼吸，出现生理伤害。高CO2的作用降低成熟过程中的合成作用（蛋白质、色素）抑制某些酶的活性（琥珀酸脱氢酶、细胞色素氧化酶）减少挥发性物质的生成干扰有机酸代谢果胶分解减慢（保硬作用）推迟跃变型果实跃变启动

CO2浓度过高，出现果实风味恶化、组织褐变中毒

同时，较低的O2浓度和较高的CO2浓度能抑制乙烯的生物合成，削弱乙烯刺激生理作用的能力，有利于新鲜果蔬贮藏寿命的延长。气调贮藏能更好地保持产品原有的色、香、味、质地等特性以及营养价值，有效地延长新鲜果蔬产品的贮藏期和货架寿命。

需要强调说明的是，适宜的低O2和高CO2浓度的贮藏效果必须在适宜的低温下才能实现。贮藏环境中的O2、CO2和温度以及其他影响果蔬贮藏效果的因素存在着显著的互作效应，应使它们保持最佳组合，以适合某种果品或蔬菜长期贮藏，才能获得最佳效果。适合一种产品的适宜气体组合条件可能有多个。（二）气调贮藏的类型

1．人工气调贮藏(Controlledatmospherestorage-CA)2．自发气调贮藏(Modifiedatmospherestorage—MA)（三）气调贮藏的条件1．气调贮藏的温度要求2．O2、CO2和温度的互作效应3．贮前高CO2处理的效应4．贮前低O2处理的效应5．动态气调贮藏条件1．气调贮藏的温度要求

苹果常规冷藏的适宜温度是0℃，气调贮藏，在0℃下再加以高CO2和低O2的环境条件，则苹果可能会承受不住这三方面的抑制而出现CO2伤害等病症。苹果气调贮藏时，贮藏温度可提高到0.5~3℃左右，这样可避免CO2伤害.

绿熟番茄在20～28℃下进行气调贮藏的效果，与在10～13℃下普通空气中贮藏的效果相仿。2．O2、CO2和温度的互作效应气调贮藏中的气体成分和温度等诸条件，不仅个别地对贮藏产品产生影响，诸因素之间发生相互联系和制约，对贮藏产品起着综合的影响，亦即互作效应。O2、CO2和温度必须有最佳的组合。即一个条件改变时，其他条件应随之作相应的调整。不同的贮藏产品都有各自最佳的贮藏条件组合，这种最佳组合不是一成不变的。在气调贮藏中，低O2有缓延叶绿素分解的作用，配合适量的CO2则保绿效果更好，这就是O2与CO2二因素的正互作效应。++当贮藏温度升高时，就会加速产品叶绿素的分解，也就是高温的不良影响抵消了低O2及适量CO2保绿的作用。正负相互抵消效应。+－

部分果蔬的气调贮藏条件3．贮前高CO2处理的效应贮藏前高浓度CO2处理，可增强气调贮藏的效果。一些对高CO2和低O2的忍耐性较强果品或蔬菜，贮藏前进行短期高CO2处理；对抑制产品的新陈代谢和成熟衰老有良好的效果。

1.将采后的果实放在12～20℃下，CO2浓度维持在90％，经1～2d可杀死所有的介壳虫，而对苹果没有损伤。

2.1975年Couey等报道，金冠苹果在气调贮藏之前，用20％CO2的处理10d，既可保持果实硬度，又可减少酸的损失。

4、贮前低O2处理澳大利亚Little等(1978)在贮藏前，将史密斯(GrannySmith)苹果放在浓度0.2%～0.5%O2下处理9d，然后贮藏在CO2∶O2为1.0∶1.5的库中。

发现：可更好保持史密斯苹果的硬度和绿色,防止褐烫病和红心病。此试验结果与Fidler(1971)在桔苹苹果上的试验结果相同。5．动态气调贮藏条件不同贮藏阶段控制不同的气调指标，以适应果实从健壮向衰老变化中对气体成分的适应性，从而更有效地延缓衰老，保持更好的食用品质。此法称之为动态气调贮藏(dynamiccontrolledatmosphere)，简称DCA。西班牙Ahque（1982）金冠苹果贮藏第一个月O2∶CO2＝3∶0，第二个月O2∶CO2

＝3∶2

以后为O2∶CO2

＝3∶5

温度为2℃，湿度为98％，贮藏6个月时比一直贮于O2∶CO2=3∶5条件下的果实可保持较高的硬度，含酸量，呼吸强度较低，各种损耗较少。二、气调贮藏的方法密闭：形成一个密闭空间调气：实现对密闭空间气体成分的调节。创造并维持产品所要求的最佳气体组成。目前国内外的气调贮藏，按其封闭的设施不同可分为两类：

气调贮藏库（简称气调库）贮藏法、塑料薄膜气贮藏法。

二、气调贮藏的方法（一）气调库（二）塑料薄膜封闭气调法

（一）气调库1．气调库的构造特性2．气调库的设计与建造3．气调库的气密性检验4．气调库的气体调节系统1．气调库的性能气调贮藏库首先要有机械冷库的性能，还必须有密封的特性，以创造一个气密环境，确保库内气体组成的稳定。气调库应具有冷库的保温系统和隔潮系统外，还必须有良好的密封系统，以保证库房良好的气密性。气调库的构造2．气调库的设计与建造气调库的设计和建造在基本遵循机械冷藏库的建设原则的同时，还要保证库房的良好气密性。库房应易于脱除有害气体和观察取样，并能实行自动化控制等。因为一间库房保持一种温度气体组合。通常整座气调库是分隔成若干贮藏间，以满足气调贮藏产品多样化(种类、品种、成熟度、贮藏时间等)的要求。制冷机房、气调机房及生产辅助用房（气体贮存间、和分配机房等。1）良好的气密性是实现气调贮藏的首要条件。满足气密性要求的措施是在气调库房的围护结构上敷设气密层，气密层的设置是气调贮藏库设计和建筑中的关键。气密层选择气密层材料:①材质均匀一致，具有良好的气体阻绝性能；②材料的机械强度和韧性大，当有外力作用或变温时不会撕裂、变形、折断或穿孔；③性质稳定，耐腐蚀，无异味，无污染，对产品安全；④能抵抗微生物的侵染，易于清洗和消毒；⑤可连续施工，能把气密层制成一个整体，易于查找漏点和修补；⑥粘接牢固，能与库体粘为一体。气调库建筑中作为气密材料的有钢板、铝合金板、铝箔沥青纤维板、胶合板及各种密封胶、橡皮泥、防水胶布等。使用较多是刷涂特种涂料，或现场喷涂聚氨酯泡沫。

2）气密材料和施工质量决定了气调库性能的优劣。气密层巨大的表面积经常受到温度、压力的影响，若施工不当或粘结不牢时，可能剥落而失去气密作用。

根据气调库的特点，土建的砖混结构设置气密层时多设在围护结构的内侧。装配式气调库的气密层则多采用彩镀夹心板设置。

气密层处理（聚氨酯）1.在建成的库房内现场喷涂泡沫聚氨酯（聚氨基甲酸酯），可以获得性能良好的气密结构并兼有良好的保温性能，在生产实践中得到普遍应用。

5.0～7.6㎝厚的聚氨酯泡沫相当于10㎝厚的聚苯乙烯的保温效果。喷涂泡沫聚氨酯之前，应先在墙面上涂一层沥青，然后分层喷涂，每层厚度约1.2㎝，直至喷涂达到所要求的总厚度。2.刷涂特种涂料（墙壁、天花板地面）

气调库压力平衡气调贮藏库的气密特性使其库房内外容易形成一定的压力差。为保障气调库的安全运行，保持库内压力的相对平稳，库房设计和建造时须设置压力平衡装置。用于压力调节的装置主要有缓冲气囊（呼吸袋）和压力平衡器。其中前者是一具有伸缩功能的塑料贮气袋，当库内压力波动较小时(<98Pa)，通过气囊的膨胀和收缩来平衡库内外的压力。后者为一盛水的容器，当库内外压力差较大时(>98Pa)，水封即可自动鼓泡泄气。

库门及各种管道

库门及各种管道穿过墙壁进入库内的部位都需加用密封材料，不能漏气。

气调库运行期间，要求保持稳定的气体成分，管理人员不宜经常进入库房对产品、设备及库体状况进行检查。因此，气调库设计和建造时，必须设置观察窗和取样（产品和气体）孔。观察窗可设置在气调门上，取样孔则多设置于侧墙的适当位置。

3．气调库的气密性检验气调库难以作到绝对气密，允许有一定的气体通透性，但不能超出一定的标准。否则不能实现气调。气调库建成后或在重新使用前都要进行气密性检验，若不符合规定的要求，应查明原因，进行修补使其达到气密标准后才能使用。

FAO气密性检验标准在气调库密封后，通过鼓风机等设备进行加压，库内压力超过正常大气压力达294Pa以上时停止加压，当压力下降至294Pa时开始计时，根据压力下降的速度判定库房是否符合气密要求。压力自然下降3Omin后，压力>147Pa以上，气密性优秀；107.8～147Pa,气密性良好；压力>39.2Pa,气密性合格，

<39.2Pa,则气密性不合格。

此种库房用于气调贮藏时无法形成气调环境，应进行修复、补漏，直至合格为止。美国气密性标准美国采用的标准，其限度压力为245Pa，判断合格与否的指标是半降压时间(即库内压力下降一半所需的时间)，具体的要求是3Omin(或2Omin)。即半降压时间大于3Omin(或2Omin)即为合格，否则为不合格。以上方法称为正压法。

4．气调库的气体调节系统

气调贮藏具有专门的气调系统进行气体成分的贮存、混合、分配、测试和调整等。一个完整的气调系统主要包括三大类设备。

温湿度仪表盘制氮机二氧化碳脱除器乙烯脱除器O2

、CO2气体成分测定仪调气设备（1）贮配气设备：贮配气用的贮氮罐、瓶，配气所需的减压阀、流量计、调节控制阀、仪表和管道等。通过这些设备的合理连接，保证气调贮藏期间所需各种气体的供给，并以符合新鲜果蔬所需的速度和比例输送至气调库房中。

（2）调气设备（CA库1.2必需）

1.制氮机（中空纤维膜制氮机）

(烃类化合物燃烧系统、分子筛气调机、膜分离系统)、

2.CO2脱除机

（活性炭，两个罐子轮流吸附和再生）

3.乙烯脱除装置等。

（3）分析监测仪器设备：采样泵、安全阀、控制阀、流量计、奥氏气体分析仪、温湿度记录仪、测O2仪、测CO2仪、气相色谱仪、计算机等分析监测仪器设备湿度控制气调贮藏库还有湿度调节(加湿器），这也是气调贮藏的常规设施。另外，气调库内的制冷负荷要求比一般的冷库大，要求在很短时间内将库温降到适宜贮藏的温度。（7-10天封库）大基地

（二）塑料薄膜封闭气调法有硅橡胶气窗的包装袋（帐）与普通塑料薄膜袋（帐）一样，主要是利用薄膜本身的透性自然调节袋中的气体成分。因此，袋内的气体成分与膜（厚薄、大小、装载量，产品的种类、品种、成熟度以及贮藏温度等）因素有关。薄膜包装的形式（限气）

塑料小包装塑料小包装+硅窗塑料大帐+硅窗紧缩包装和开孔包装1.塑料小包装：用0.04-0.08mm聚乙烯或聚氯乙烯制成长90-110cm宽50-70cm的袋子，装量20-25-kg，自发调气。2.塑料小包装+硅窗（1）的包装袋上镶嵌上一定面积硅窗做气体交换窗3.塑料大帐+硅窗500-3000KG2个袖口（一上一下），一个取气口一个平衡气孔

硅橡胶

硅橡胶：一种有机硅的高分子聚合物，由取代基的硅氧烷单体通过硅氧键相连，此结构具有特殊的透气性和选择性。

对O2、CO2透气性比聚乙烯大200-300倍通过CO2速率比O2大5-6倍对乙烯及一些芳香物质有较大透气性三、气调贮藏的管理

（一）气体指标及调节（二）温度、湿度管理（一）气体指标及调节气体指标气体的调节塑料膜封闭方式和管理1．气体指标双指标双指标是指对O2和CO2两种气体加以调节和控制的一种气调贮藏方法。三种情况1）O2+CO2=21%2）O2+CO2>21%3）O2+CO2<21%。应用最多。把气体含量在2%～5%称为低指标，

5%～8%称为中指标。低O2低CO2指标的贮藏效果较好。多指标多指标不仅控制贮藏环境中的O2和CO2，同时还对其他与贮藏效果有关的气体成分如乙烯(C2H4)、CO等进行调节。这种气调方法贮藏效果好，但调控气体成分的难度提高、投资较大。

2．