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什麽是氣調貯藏?

該水果貯藏方法通過調節貯藏環境中的氣體成分,可以延長貯藏期,獲得良好的保鮮效果。氧氣較低,二氧化碳較高,延緩了水果的呼吸代謝,減少了營養物質的消耗,從而保持了商品的品質,延長了貯藏壽命。與普通冷藏商品相比,保鮮效果更好,保存期更長,傳染性疾病輕,商品率高。還能減少葉綠素的破壞,抑制果膠酶的活性,有利於保持水果的鮮脆品質。

氣調貯藏技術發展歷史較短(1819 ~ 1820)。J.E.Berard發現,在氧氣泵送的氣體環境中,水果不能成熟。1870之後,美國B.Nyse成功將大量蘋果儲存在密封的冰箱裏。在1916 ~ 1920中,Britain、F.Kidd和C.West的研究證明,處於低氧高二氧化碳的環境中,可以減緩種子萌發,抑制果實呼吸,從而延長貯藏期。20世紀40年代初,美國康奈爾大學的R.M.Smock系統地提出了蘋果氣調貯藏的技術指標和建庫方法,正式提出了氣調貯藏(CA),為現代氣調貯藏奠定了基礎。當時廣泛使用自發氣調(MA),通過果實本身的呼吸作用,增加二氧化碳,降低氧氣濃度。20世紀50年代後,美國、加拿大、意大利、荷蘭、瑞典、德國和日本發展了氣調包裝。

早在1502年,中國就在《方便圖編》中寫道“梨、栗子、橘子等水果,取於兩個石缸中,內去兩寸泥。放在水果上。沾滿泥土的豆芽長在水果上,多年後味道還像新的壹樣。這些實際上是壹種生物氣調措施。具有早期快速減氧的功能。荔枝現代氣調貯藏試驗始於1956,第壹座模擬氣調貯藏庫建於1977。20世紀80年代,大連、廣州、北京等地相繼發展了各種類型的水果氣調貯藏,到1987年,氣調貯藏量已達14000噸。

技術要點

氣調貯藏主要適用於貯藏期長的蘋果和梨,其次是香蕉和荔枝。

氣調貯藏的果實必須根據品種特性適時采收,品質合格,無病蟲害,無機械損傷。儲存溫度因樹種和品種而異。蘋果和梨的溫度壹般為0±0.5℃,它們盡快達到預定的溫度,所以貯藏前必須采取有效的預冷措施。並進行防腐防病藥物治療。氣調貯藏的溫度也應事先降低到或略低於預定溫度,並嚴格控制貯藏環境中的氣體成分。比如蘋果,壹般需要2 ~ 3%的氧氣,3 ~ 5%的二氧化碳。不同樹種、品種,甚至同壹品種,在不同地區、不同年份、不同溫度條件下,需要的氧碳比不同(見表)。同時,氣體成分還與其他儲存條件有關,如0℃時3 ~ 5%二氧化碳;如果是在5℃的話,應該適當高於3 ~ 5%。

氣調模式

早期的氣調貯藏是自發氣調。即原來的冷庫進行密封改造,然後塑料薄膜成為壹種小型、方便、適用的密封材料,出現了薄膜的小包裝儲存和大帳堆碼或堆碼。然後,在這些塑料薄膜制成的帳篷和袋子上安裝了矽橡膠薄膜空調窗。

塑料袋小包裝儲存

從20世紀40年代到50年代,人們發現塑料薄膜具有壹定的透氣性,可以吸收氧氣,依靠袋中果實的呼吸作用釋放二氧化碳和水,使袋中氧氣含量降低,二氧化碳增加。借助薄膜對氧氣、二氧化碳和氮氣的壹定滲透性和對水的不滲透性,使袋內氣體成分和濕度達到或接近設定指標,適合水果保鮮。蘋果、香蕉、梨、桃、柿子、橘子都可以(圖1)。但是不同的水果對塑料薄膜的要求不同。塑料薄膜的透氣性和透水性與袋內外各種氣體成分的分壓差有關,也與其種類、結構、密度、成膜方式(吹塑或壓延)、薄膜厚度、薄膜上打孔的情況以及是否與其他材料結合成膜密切相關。壹般其滲透性在膜結構中,結晶區小於無定形區。因此,在膜的壹定面積內,結晶面積越大,其透過性越差。PVC的透氣性比聚乙烯小,厚度比薄PVC小。壹般根據果型選擇0.02 ~ 0.07 mm膜。

圖1塑料小包裝可以存放水果,容量可以是單個水果,如柑橘(0.02 mm),也可以是1 ~ 5 kg小袋(圖1)和小件,如蘋果、梨(0.07 mm),方便存放。儲存溫度可分為0 ~ 5℃,5 ~ 10℃,10 ~ 15℃。根據具體情況和品種特點。

用小塑料包裝儲存水果的經濟效益是顯著的,但也有局限性。由於塑料薄膜不平整,袋子中可能會出現二氧化碳損傷或酒精中毒。

圖2塑料帳篷儲物

用1。賬戶置頂;2.用於氣體取樣的小孔;3.抽吸袖帶;4.賬戶底部;5.塑料薄膜(0.1 ~ 0.2mm)作為充氣式袖帶存放的密封和圍封材料。按調節空氣的方式可分為快速減氧和自發控制空氣兩種。大帳篷的制作和使用方法(圖2),大帳篷的容量壹般可以在2500 ~ 25000 kg,存放的水果可以散放堆放,也可以裝在箱子、籃子裏堆放(圖3)。快速氧還原法和氣調貯藏的要求壹樣,需要用氮氣發生器配氣,在賬戶裏放生石灰去除二氧化碳,在空氣裏充入氧氣。在自發可控氣氛中,使用的塑料薄膜可以薄壹些,減氧主要靠果實本身的呼吸作用,吸收氧氣,釋放二氧化碳,使帳篷內的氣體達到或接近設計指標。

圖3矽橡膠空調窗

在塑料薄膜制成的密封帳篷中,在袋子上開有壹定面積的矽橡膠薄膜窗口,通過調節矽膜的氣體選擇透過率,使帳篷和袋子中的氣體成分達到預期的氣體指標。

矽橡膠是壹種以-Si-O-Si-為主鍵的半無機高分子特種膠粘劑,是高分子材料中透氣性最大的材料。二氧化碳的滲透率是聚乙烯的100倍,是PVC的300倍。膜的透氣性取決於聚合物的分子鏈結構和鏈之間的吸引力。氣體靠兩側的“氣壓差”滲透矽橡膠膜,即吸附在高壓側表面,然後溶解在膜內,在膜內擴散,最後在低壓側解吸逸出。氣體在矽橡膠膜中的滲透系數是擴散系數和溶解數的乘積。因此,透過矽橡膠膜的氣體量只取決於其在膜中的溶解和擴散,而不取決於其分子直徑。

1957年,K.Kamermeyer發現矽橡膠具有優異的滲透性和選擇性,引起了各國的關註。1968年,法國P.Marcellin首次成功將矽橡膠膜空調窗用於蘋果儲藏。1970年,這項技術由法國化學公司操作,出售了AC-500和AC-1000兩種規格的矽窗袋(圖4)。1976年,我國開始研究蘋果的窗袋貯藏,采用了帶窗大帳篷的洞穴貯藏蘋果的方式。

圖4矽橡膠空調窗應用技術要點除了要有透氣性大、質地均勻的矽橡膠膜外,關鍵是要根據水果的品種特性和貯藏條件確定合理的窗面積。根據法國P.Marcellin提出的氣體擴散循環原理,計算窗口面積的公式為:

其中s:矽窗口面積;m:貯藏水果的重量;Rco2:貯藏水果中二氧化碳的呼出量;Pco2:矽膠膜的二氧化碳透過率;答:是系數,由果實的呼吸作用和矽膜的選擇透過率計算得出。

確定每噸果實所需的矽窗面積,主要影響因素是呼吸強度、品種特性和貯藏溫度。因此,必須有壹個合適的儲存溫度。如蘋果0-4℃。但在貯藏初期,在壹定範圍內提高貯藏溫度,可以盡快提高帳內二氧化碳濃度,降低氧氣濃度,穩定壹段時間,從而獲得較好的保鮮效果。

現代氣調貯藏利用氣調設備手動調節氣體成分。倉內濕度保持在90 ~ 95%,氣調倉氣密性好,能使倉內氣體流通,及時排除倉內存放水果產生的揮發性有害氣體。

氣調倉庫的土建施工與冷庫相同(見冷庫)。按其冷卻方式可分為:內冷式(圖5),這種冷卻系統(蒸發器)放在氣調倉庫內部,壹般在倉庫壹端的上方。這種冷卻方式,倉內溫度均勻,效果最佳。外部冷卻型(圖6)是帶夾套的空調倉庫。密封氣調庫的墻體是由導熱性好的金屬制成,放在原來的冷庫裏。冷卻器吹出的冷空氣通過整個密封壁的外表面對倉庫內部進行冷卻,但冷卻效果較差。

圖5

圖6在壹個可控氣氛倉庫中,壹個單間的容量壹般小於300噸。

現代氣調貯藏壹般采用兩層鍍鋅鋼板,中間夾10 ~ 15 cm聚苯乙烯或聚氨酯泡沫。先做好預制件,再組裝墻體和屋頂。這種結構集保溫層、蒸汽保溫層、氣體保溫層於壹體,施工簡單,還能防止熱脹冷縮造成的氣密性破壞。

氣調庫的氣體調節有兩種:壹種是充氣式,使用氮氣發生器。國內常用的有煤油燃燒制氮機、丙烷燃燒制氮機、催化燃燒制氮機、焦炭分子篩制氮機,其中以焦炭分子篩制氮機為最好。產生的以氮氣為主、僅含少量氧氣和二氧化碳的混合氣體直接連續充入氣調貯藏庫,輔以其他調節措施;另壹種是循環式,將氣調庫中的空氣引入燃燒裝置,將空氣中的氧氣變成二氧化碳。當二氧化碳超過預定指標時,開啟二氧化碳洗滌器,從而使氧氣和二氧化碳達到預定指標。二氧化碳可以通過壓縮氣體或幹冰來補充;為了去除二氧化碳,通常使用活性炭去除劑。此外,應該有去除乙烯的設備。當貯藏環境中乙烯濃度≥1ppm時,能刺激果實成熟。在氣調貯藏中,乙烯應及時排除或盡可能降低到最低濃度。去除乙烯最簡單的方法就是在倉庫裏放壹定量的高錳酸鉀或者活性炭。也可以將飽和的高錳酸鉀溶液浸泡在壹些活性載體中,如氧化鋁、活性炭或沸石,制成顆粒狀吸附劑,或者將儲存環境中的氣體引入壹定的循環系統,以鉑為催化劑,通過氧化燃燒除去乙烯。為了保持倉內壓力平衡,可采用水封或柔性袋。檢測氣調貯藏中氣體成分的設備(見貯藏檢測儀器)。

目前,氣調貯藏發展極為迅速,應用範圍不斷擴大。除了水果,其他食物也在氣調貯藏。氣調貯藏技術也在不斷豐富和發展。而蘋果、梨、香蕉在氣調貯藏時,由於減緩了呼吸成熟過程,成熟過程中的壹系列轉化過程受到抑制。所以壹般在儲存初期口味較淡,香味較淡,生理性疾病,如缺氧、二氧化碳損傷、酒精中毒等。,在長時間缺氧和高二氧化碳環境下容易發生。為了繼續提高氣調貯藏的保鮮效果,近年來出現了:①減壓貯藏。儲存環境中的氣壓低至76毫米汞柱。目前只在壹些交通工具上使用。②快速控制氣氛。要求在2 ~ 3天內填充氣調貯藏,提高保鮮效果。③缺氧儲存或超低氧儲存。將氧氣降低到1%以下,完全可以防治虎皮病。但是有損害水果的危險。④貯藏初期高二氧化碳處理。在貯藏初期,用20%二氧化碳和2~3%氧氣處理金帥蘋果2周,可顯著降低軟化速度。⑤乙烯儲存量低。蘋果在跳躍早期的溫度在收獲後立即降低,並且它們迅速進入受控氣氛水平(2-3%氧氣和3-5%二氧化碳)。高錳酸鉀用於吸收乙烯,因此它總是低於1ppm。該方法可將須賀元帥等蘋果貯藏7-9個月,硬度下降不超過65438±00%。而且可以防治虎皮病,果實出庫後保質期更長。但目前來看,成本較高。⑥氣調貯藏。簡稱DCA。在不同的儲存期內,氧氣和二氧化碳的比例不同。