预冷及冷藏优秀公开课

第三章果蔬加工原料的采后处理与贮藏PostharvestTreatmentandStorage4/7/20231第二节预冷及冷藏Pre-coolingandcoldstorage4/7/20232一、预冷(pre-cooling)(一)预冷的概念预冷是将新鲜采收的产品在运输、贮藏或加工以前迅速除去田间热的过程。

4/7/20233以一组元帅苹果的冷却贮藏试验为例，果实于九月份采摘，用不同的方法冷却、贮藏，其结果如下：①经过6星期冷却到2℃，然后在2℃贮藏，只能贮藏到当年的12月20日。②经过7d冷却到2℃，再经过4周降至0℃，然后在0℃中贮藏，可贮藏到次年3月20日。③经过7d冷却至0℃，然后在0℃贮藏，可贮藏到次年4月15日。④经过7d冷却到—1℃，然后在—1℃贮藏，可贮藏到次年6月份。4/7/20235从上述试验结果可明显地看出果蔬预冷(或冷却)的重要性。果蔬冷却的最低品温应当是最适的冷藏温度，不宜冷却到最适冷藏温度以下。4/7/202364/7/20237(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，防止车温或库温的上升。4/7/20239③

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。4/7/2023101散热于阴凉处（自然降温冷却）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，让产品所带的田间热散去。尽管这种方法降温范围不能低于当时最低气温，难以达到产品所需要的预冷温度，降温速度也慢，但仍可散发部分热量。对于提高运输和贮藏效果也能起到一定作用。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。(三)预冷方法4/7/2023113室内冷却摄氏度（c)=5/9*[f-32]

4/7/2023134水冷4/7/2023144水冷水冷是将果蔬放入冷水之中，或用冷水冲、淋产品，使产品降温的一种冷却方式。由于产品的温度会使水温上升，因此，冷却水的温度在不使产品受害的情况下要尽量的低一些，一般在0~1℃左右。4/7/202315水冷却器中的水通常是循环使用的，这样会导致水中腐败微生物的累积，使产品受到污染，因此应该在冷却水中加入一些化学药剂，减少病源微生物的交叉感染，如加入一些次氯酸盐。此外，水冷却器也要经常用水清洗。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；固定式则是产品装箱后再进行冷却。4水冷4/7/202317商业上适合于用水冷却的果蔬有胡萝卜、芹菜、柑桔、甜玉米、网纹甜瓜、菜豆、桃等。直径7.6cm的桃在1.6℃水中放置30分钟，可以将其温度从32℃降到4℃直径为5.1cm的桃在15分钟内可以冷却到4℃。4水冷4/7/202318特点：设备简单，适应面广；降温速度快，成本低；但损伤产品，引起病害污染；设备占地面积大；可用于不怕水浸的果蔬如果品、果菜、根菜类的预冷；其他蔬菜一般不用水冷却；不适合于不喜欢湿润的品种；带包装冷却效果差。4水冷4/7/2023195冰冷：（包装加冰预冷）

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，如菠菜、花椰菜、抱子甘蓝、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%。4/7/202321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，包装内加冰只能作为上述几种预冷方式的辅助措施。太嫩的叶菜要防止冻害荔枝用竹篮子包装，可直接放在冰水中降温5冰冷：（包装加冰预冷）4/7/2023224/7/202323强制通风冷却所用的时间比一般冷库预冷要快4~10倍，但比水冷和真空冷却所用的时间至少长2倍。大部分果蔬适合用强制通风冷却，在草莓、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℃。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。

6差压式预冷：（强制通风预冷）4/7/2023256差压式预冷方式①移动式：箱要统一规格，孔对孔②面壁式：隔间③中央式：大规模4/7/2023264/7/2023294/7/2023308冷库预冷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。4/7/202331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。8冷库预冷4/7/202332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。冷库空气冷却时产品容易失水，95%或95%以上的相对湿度可以减少失水量。8冷库预冷4/7/2023339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℃。4/7/202334适用于表面积大的叶菜类，如大白菜、甘蓝等，但对果品的冷却效果不理想。在真空冷却中产品的失水范围为1.5%~5%，由于被冷却产品的各部分等量失水，所以产品不会出现萎蔫现象。4/7/2023354/7/2023369真空预冷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。4/7/2023379真空预冷生菜、菠菜、苦苣等叶菜最适合于用真空冷却，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。一些蔬菜如石刁柏、花椰菜、甘蓝、芹菜、葱、蘑菇和甜玉米也可以使用真空预冷，一些表面/体积小的产品如水果、根菜类和番茄最好使用其他的冷却方法。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。4/7/2023389真空预冷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。4/7/202339真空预冷机4/7/202340移动式真空冷却设备4/7/2023414/7/202342大型真空预冷机4/7/202343小型真空预冷机4/7/202344(四)几种预冷方式比较2~8hr10~24hr20~30min10~40min方式差压式强制通风真空冷却水冷却冷却速度适用种类果菜广泛运用以叶菜类为主果品和根块类蔬菜其他特点冷却较快，操作简单，成本不高，可利用小型冷库冷却速度不如差压式，操作简单，成本低降温快，操作较复杂，成本高，一次投资大降温快，成本低4/7/202345Forced-AirHydroIceVacuumTypicalcoolingtime(hr)1-100.1-10.1-0.30.3-220-100Waterloss(%)0.1-20-0.5Nodata2-40.1-2Watercontactnoyesyes,unlessbaggednonoPotentialfordecaycontaminationlowhighlownonelowCapitalcostlowlowhighmediumlowEnergycostlowmediummediumhighlowWater-resistantpackagingneedednoyesyesnonoPortablesometimesrarelydonecommoncommonnoFeasibilityofin-linecoolingrarelydoneyesrarelydonecommonnoRoomComparisonofProduceEffectsandCostsforCommonCoolingMethods4/7/202346(五)实例1·甜玉米：收获时，全糖5.6%，常温下30小时，下降至3.2%(损失34%)经过预冷，可减慢全糖和淀粉的损耗。

处理全糖含量（%）风味品价*收获时30小时后54小时后30小时后54小时后预冷5.65.04.97.36.5未预冷5.63.73.74.84.04/7/2023472·青豌豆：收获时，全糖5.0%在20℃下一天，降至1.1%在10℃下一天，降至3.4%在6℃下一天，降至3.7%在1℃下一天，降至5.2%4/7/2023483·黄桃：25℃下保持一天，成熟度相当于1℃下6天。4·1983年，东莞运荔枝到上海，果温30℃，连续打冷36小时，果温才降至3~6℃；若用强风预冷，只需6小时。5·1950年，香蕉运至苏联：未预冷，果温27.5℃，要求降温至11-12℃，第五天果温14℃，尚未达到要求。经预冷，14小时就降温至12℃。

4/7/202349二、冷藏旧式的果蔬冷藏库中，用普通盘管做成冷却器，安装在库内的墙壁上或顶部，库内的空气与冷却器自然对流，热空气上升，冷空气下降。这样靠近地面的果蔬容易受冻，上部的果蔬的温度又太高，影响贮藏质量。4/7/202350现代的果蔬冷藏库都采用冷风机使冷空气在库内均匀循环。冷风机吊装在库房顶部的中心线上，驱动冷空气从库房的中心线顶部吹向库房两侧的墙壁，向下通过装有果蔬的开孔的包装容器，与果蔬热交换后的空气流到中心线，向上回到冷风机中的冷却器处再进行冷却。4/7/202351冷库：是在有良好隔热效能的库房中装置制冷机械设备，根据不同种类果蔬的需要，人工控制温湿度和通风换气的高级建筑。(一)冷藏果蔬的原理：温度效应（呼吸、蒸发、乙烯的间接作用等）。(二)机械冷藏库的组成按照构成建筑物的用途不同可分为：冷藏库房、生产辅助用房、生产附属用房和生活辅助用房等。4/7/202352(三)冷库的隔热与防潮机械冷库建造除要求结构建筑坚固、耐久外，特别要注重库体的隔热和防潮处理。1、隔热处理：要选择隔热性能好的保温材料，除传统使用的锯末、稻壳、珍珠岩、软木板之外，现今多采用聚苯乙烯泡沫塑料板（简称“苯板”）贴装或聚氨酯现场发泡喷布。4/7/202353

隔热材料的选择：以具有良好的隔热性能，就地取材经济实用为原则。隔热性能一般以导热系数衡量。导热系数(λ)：指的是单位时间通过厚度lm，面积lm2，内外表面温差为l℃材料的热量，单位是W/(mK)。隔热材料要求：λ﹤0.2。如泡沫塑料：0.02－0.04；纤维板：0.054；炉渣：0.184/7/2023544/7/2023552、防潮处理：为确保隔热材料能发挥作用，必须同时做好防潮隔气，因为隔热材料要求干燥，一旦吸湿、受潮，隔热性能将会大大降低。冷藏库使用过程的内外温差较大，水蒸气的分压差也大，水气总是由热壁面向冷壁面渗透、扩散。所以，必须在隔热材料的两侧做好防潮处理。一般选用沥青油毡、树脂粘胶、金属箔、钢板来做防潮层，最简单省钱的是用0．1毫米左右厚的塑料薄膜。4/7/202356防潮方法有三种：（1）沥青及防水涂料等；（2）塑料薄膜；（3）使用金属板兼作防潮层。4/7/202357

冷库内外存在水蒸气压,高温一侧往往水蒸气压高。水蒸气的渗透主要导致隔热层隔热效果下降的问题。为保护隔热层,应在隔热层的两侧(至少高温一侧)设置防潮层。

防潮材料:油毛毡,水柏油,防水涂料,塑料薄膜,金属板等。4/7/202358机械冷藏库是当前适用的果蔬贮藏保鲜设施机械冷藏库是具有良好隔热结构，安装了制冷机械，能人工调控环境温度，以满足不同果蔬贮藏要求的一种标准贮藏设施。它不受地区、季节和气候限制，一年四季均可使用，可根据不同种类、品种果蔬的不同要求，调控不同的适宜贮藏温度，且应用范围较大。4/7/202359机械冷藏库建设投资大，消耗电能，贮藏成本高，但由于贮期较长，产品质量好，损耗低，使用年限长。在发展农业产业化和高效农业的今天，已被普遍认识和接受，尤其在农村，目前已逐渐成为果蔬贮藏保鲜的主体设施。4/7/202360冷库制冷机主要用氨压缩机组和氟里昂压缩机组。一般100吨以上的冷库须选用氨机制冷。氨机制冷能力大，氨液便宜。但机械结构复杂，机体占地面积大，管理不便自控，需人工昼夜值班管理。氟机制冷适合100吨以下的微小冷库。结构简单，机体占地小，管理方便，可像家庭冰箱一样自控控制，不需专人昼夜监护。但氟机制冷能力小，氟液价贵，目前将逐渐被无氟制冷机所取代。4/7/202361

(四)商业应用中果蔬冷藏期质量管理

冷藏是园艺产品商品贮藏的主要方式,要延长贮藏期,首选手段就是降低温度。冷藏贮藏效果好,有些园艺产品在此基础上进行气调或与其它贮藏措施相结合取得更佳效果。冷藏成本较高。冷库分高温库(0℃左右)和低温库(<-18℃)。

冷库按贮藏容量大小分大型(>1万吨),大中型(0.5-1.0万吨),中小型(0.1-0.5万吨)和小型(<0.1万吨)。4/7/202362为了最大限度保持果菜新鲜时的营养风味，减少甚至杜绝腐烂，有关专家对果菜保鲜技术进行了多种尝试，包括采用低温冷藏、气调储藏延缓果菜衰老，采用钙处理增加果实抗性，用生长调节剂保持果菜新鲜，用化学灭菌剂控制采后病害，甚至尝试采后生物防治、电离辐射等，取得了一定成果。目前商业应用中广泛采用化学灭菌剂防腐处理结合冷藏环境的方法，取得较好的保鲜效果，但这种方法要发挥出良好的经济效益，必须做好果菜冷藏期间的病害控制。4/7/2023631、入库前准备工作果菜发生冷藏病害的根本原因在于受到非侵染性病害和侵染性病害的影响。非侵染性病害即由不适当的环境，如果菜本身的乙稀浓度过高、冷害、高温等引起的生理病害；侵染性病害即由生物病原如真菌、细菌、病毒等引起的病害，可通过媒介进行传播和潜伏侵染。因此要控制冷藏病害必须从入库前甚至采前开始减少病害发生。4/7/202364(1)采前减少田间病虫害防治，减少采前潜伏侵染冷藏病害来源于田间感染和伤口感染，很多病虫害在田间感染后潜伏下来，并不表现出症状，在冷藏期间才爆发。4/7/202365(2)适时采收，及时进行化学杀菌防腐处理果菜采收成熟度直接影响到冷藏期间对低温的耐受性和抗病能力。果蔬采收后应清理分级，尽快用化学杀菌剂防腐处理。在使用杀菌剂时，要注意农药残留和农药毒性，一般取有效中量，即能抑制或钝化50％病原个体的有效剂量。

4/7/202366(3)入库前做好库房消毒，保持库内环境清洁。冷库消毒较常的方法有：(1)用5％－8％福尔马林(40％原液)加高锰酸钾溶液喷洒墙壁、地面、屋顶，每平方约250－300毫升，密封24－48小时。(2)将硫磺粉和锯末、紫草的混合物放在库内的不同位置点燃，40－45克／平方米，密封2－3天，再通风。(3)用1000毫克／千克通宝杀菌剂，喷洒墙壁、地面、屋顶及工具，密封24小时，再结合臭氧消毒2－3小时。

4/7/2023674、防止机械外伤运输、装卸过程中产生的机械伤，不仅使果菜产生呼吸热，而易造成病原物入侵感染，引起腐烂。为此，装卸过程中要轻拿轻放，发现有伤果要及时分开；堆码整齐稳当，防止库内倒堆。4/7/2023682、库内冷藏环境管理(1)做好库内温度调控低温冷藏

不仅使环境中病原物失去或降低活性，降低对水果的侵染能力，而且通过低温，直接降低果菜呼吸强度，减少营养物质损耗，从而提高抗病性，达以控制病害目的。因此，温度调节是冷藏病害控制的核心工作。

4/7/2023691)确定所贮果蔬适宜的贮藏温度：果蔬应尽量存放在安全冷藏温度环境，不同果菜品种特性不同，有其各自的最佳冷藏温度。2)注意保持库温稳定均匀，尽量减少温度变化范围：及时预冷；控制每次最大进库量:需要大批量入库时，一次性进库不能超过库容量的30％；3)勤检查防止发生冷害4/7/202370对湿度的管理还包括：及时预冷；控制每次最大进库量:需要大批量入库时，一次性进库不能超过库容量的30％；勤检查防止发生冷害。4/7/202371所以，冷藏库温度管理的要点是：适宜、稳定、均匀及合理的贮藏初期降温速度。4/7/202372几种不适宜冷藏的果蔬

据有关资料表明，不同的蔬菜适宜存放的温度各不相同：

黄瓜、茄子、西红柿等的适宜存放温度为7．2℃至10℃之间。

南瓜适宜在10℃以上存放。

香蕉属于热带水果，适宜存放温度是12℃左右，香蕉很容易发生冷害，降低营养，甚至引起腐烂。由此可以看出，许多蔬菜是不宜放在冷库内保存的，否则不仅会使其表面变色，而且还会影响其内在质量。像西红柿、黄瓜这类最低适宜温度为7．2℃的蔬菜，置于冰箱内虽可保鲜，但最多只宜存放2－3天。

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保持最适贮藏温度贮藏初期降温速度越快越好以尽快去除田间热,但有些园艺产品不宜降温速度过快,如鸭梨采用逐步降温法。维持温度的稳定,不宜变幅过大,过大的变幅导致失水加重,产品表面结露,不利湿度管理,有利微生物繁殖,维持在