目前果蔬气调贮藏保鲜的原理与方法呢

果蔬气调贮藏保鲜的原理与方法

近年来，世界工业发达国家的果蔬贮藏保鲜技术发展很快，其中采用降温、降氧、控制二氧化碳及乙烯含量的气调保鲜是世界上果蔬贮藏的最先进方法。本文介绍了气调贮藏保鲜的原理、气调的方法、果蔬气调贮藏保鲜的工艺条件及气调库的气密性要求和施工技术。

一、果蔬气调贮藏保鲜的原理

气调贮藏(Controlled Atmo sphere)简称CA，是指在特定的气体环境中的冷藏方法。正常大气中氧含量为20.9%，二氧化碳含量为0.03%，而气调贮藏则是在低温贮藏的基础上，调节空气中氧、二氧化碳的含量，即改变贮藏环境的气体成份，降低氧的含量至2%～5%，提高二氧化碳的含量到0～5%，这样的贮藏环境能保持果蔬在采摘时的新鲜度，减少损失，且保鲜期长，无污染；与冷藏相比，气调贮藏保鲜技术更趋完善。新称谓组织所需要的合格人选鲜果蔬在采摘后，仍进行着旺盛的呼吸作用和蒸发作用，从空气中吸取氧气，分解消耗自身的营养物质，产生二氧化碳、水和热量。而呼吸期间的主要营养物质是糖，因此呼吸反应主要是糖的氧化反应：

C6H12O6＋6O2→6CO2＋6H2O＋2722 .38(KJ)

由于呼吸要消耗果蔬采摘后自身的营养物质，所以延长果蔬贮藏期的关键是降低呼吸速率。贮藏环境中气体成份的变化对果蔬采摘后生理有着显著的影响：低氧含量能够有效地抑制呼吸作用，在一定程度上减少蒸发作用，微生物生长；适当高浓度的二氧化碳可以减缓呼吸作用，对呼吸跃变型果蔬有推迟呼吸跃变启动的效应，从而，延缓果蔬的后熟和衰老。乙烯是一种果蔬催熟剂，能激发呼吸强度上升，加快果蔬成熟过程的发展和完成，控制或减少乙烯浓度对推迟果蔬后熟是十分有利的。降低温度也可以降低果蔬呼吸速率，并可抑制蒸发作用和微生物的生长，而对某些冷害敏感的果蔬来说，即使其贮藏温度处于最低的安全温度，其呼吸速率仍然很高。实践表明：采用气调贮藏法才能有效地抑制果蔬的呼吸作用，延缓衰老(成熟和老化)及有关的生理学和生物化学变化，达到延长果蔬贮藏保鲜的目的。因此，近二十年来气调贮藏保鲜技术越来越被人们重视，已成为世界各国所公认的一种先进的果蔬贮藏方法。近年来我国山东、陕西、河南、北京、河北、辽宁、广东、福建等地已先后建立了气调综合冷藏库。需要更新换代

二、气调的方法

目前常用的气调方法有如下四种：塑料薄膜帐气调、硅窗气调、催化燃烧降氧气调和充氮气降氧气调。

1、塑料薄膜帐气调法3、连续实验夹具增多：利用塑料薄膜对O２和CO2有不同渗透性和对水透过率低的原理来抑制果蔬在贮藏过程中的呼吸作用和水蒸发作用的贮藏方法。塑料薄膜一般选用0.12mm厚的无毒聚氯乙烯薄膜或0.075～0.2mm厚的聚乙烯塑料薄膜。由于塑料薄膜对气体具有选择性渗透，可使袋内的气体成份自然地形成气调贮藏状态，从而推迟果蔬营养物质的消耗和延缓衰老。对于需要快速降O2的塑料帐，封帐后用机械降O2机快速实现气调条件。但由于果蔬呼吸作用仍然存在，帐内CO2浓度会不断升高，应定期用专门仪器进行气体检测，以便及时调整气体成份的配比。

2、硅窗气调法：根据不同的果蔬及贮藏的温湿度条件选择面积不同的硅橡胶织物膜热合于用聚乙 烯或聚氯乙烯制成的贮藏帐上，作为气体交换的窗口，简称硅窗。

硅胶膜对O2和CO2有良好的透气性和适当的透气比，可以用来调节果蔬贮藏环境的气体成份达到控制呼吸作用的目的。选用合适的硅窗面积制作的塑料帐，其气体成份可自动衡定在O2含量为3%～5%；CO2含量为3%～5%。

3、催化燃烧降氧气调法：用催化燃烧降氧机以汽油、石油液化气等燃烧与从贮藏环境中(库内)抽出的高氧气体混合进行催化燃烧反应，反应式如下：以汽油为例：

由反应式可见，空气中氮气不参加上述反应，式中的H2O是蒸汽状态的水，可用冷凝法排除，反应后无氧气体再返回气调库内，如此循环，直到把库内气体含氧量降到要求值。当然这种燃烧方法及果蔬的呼吸作用会使库内CO2浓度升高，这时可以配合采用二氧化碳脱除机降低CO2浓度。

4、充氮气降氧气调法：从气调库内用真空泵抽除富氧的空气，然后充入氮气，这两个抽气、充分过程交替进行，以使库内氧气含量降到要求值，所用氮气的来源一般有两种：一种用液氮钢瓶充氮；另一种用碳分子筛制氮机充氮，其中第二种方法一般用于大型的气调库。

上述气调方法应用时应根据具体使用要求选择。如小批量、多品种的果蔬气调贮藏保鲜，宜用塑料薄膜帐或硅窗薄膜帐；大批量、整进整出、单一品种的果蔬气调则宜用整库快速降氧气调库。

三、果蔬气调贮藏保鲜的工艺条件

气 调贮藏保鲜的工艺条件是指保证贮藏物质的质量最好、贮藏期最长的最佳库内气体成份。正确地利用气调贮藏保鲜技术就可以延缓果蔬衰老、保持水果的硬度、保持蔬菜的绿色、减轻或缓解果蔬的某些生理失调、控制果蔬虫害的发生。但若工艺条件不合理，就会对贮藏的果蔬产生有害的影响。如过低的O2浓度会引起马铃薯黑心症状；O2分压低于1%时，由于发酵作用会使果蔬失去原有的风味，这些都称为CA伤害，由此可见确定果蔬气调贮藏保鲜工艺条件是气调贮藏成功与否的关键。不同品种的果蔬对气体成份的要求不同。部分果蔬气调贮藏保鲜的工艺条件列表如下：

表1 部分果蔬气调贮藏保鲜工艺条件

果蔬名称 贮藏温度℃ 相对湿度% O2含量% CO2含量% 贮藏期(d）

苹果 0 90～95 3 2～3 150

梨 0 85～95 4～5 机身重量也明显下降10⑶0%3～4 100

樱桃 0～2 90～95 1～3 10 28

桃 -1～0 90～95 2 2～3 42

李子 0 90～95 3 3 14～42

柑桔 3。5 87～90 15 0 21～42

哈蜜瓜 3～4 80 3 1 120

香蕉 13～14 95 4～5 5～8 21～28

胡萝卜 1 85～90 3 5～7 300

花椒菜 0 92～95 2～3 0～3 40～60

芹菜 1 95 3 5～7 90

黄瓜 14 90～93 5 5 15～20

马铃薯 3 85～90 3～5 2～3 240

生菜 1 95 3 5～7 10

香菜 1 95 3 5～7 90

西红柿 12 90 4～8 0～4 60

实际上，气调贮藏保鲜技术的应用有一定的局限性，不是任何果蔬品种都能气调贮藏，如差次品质的果蔬经过气调贮藏不会变成优等品；贮藏后无经济效益或经济效益甚差的果蔬不要气调贮藏，这是发展气调贮藏的价值观念。另外，气调贮藏保鲜的效果还需要有相关技术配套，如果蔬品种、质量的选择、采摘后的快速预冷、贮藏容器的标准、贮藏的堆垛技术、出库后的分选、包装、出入库的运输等等。所以果蔬气调贮藏保鲜技术在我国还属新生事物，它的发展和推广还需要得到 社会经济和技术方面的支持。

四、气调库的气密性要求和施工技术

整库 的气调方式，不管是土建式气调库还是装配式气调库都有一个气密性要我们举几个产品求，如果库体气密性不能达到一定要求，则库内就无法维持低O2、高CO2的气调成份，也就达不到气调贮藏保鲜的目的。气调库的气密程度直接反映了气调库设计、施工的质量，气调库施工结束后进行验收时比一般高温库的验收多一个气密性的测试。气密性验收标准，现在国内行业中一般认为库内正压25mm水柱，半压降时间不少于30min可视为合格。气调库要达到上述气密性要求，在施工时需 要增加一道设置气密层工序，并且具体操作时必须注意一些细节问题。

对于土建式调库，除满足隔热隔气防潮要求外，还应采取特殊的密封措施，保证库体气密。通常有以下一些方法：(1)聚氨酯泡沫塑料喷涂法，采用现场喷涂，厚度一般为50～60mm，施工前先在墙面上涂一层沥青，然后分层喷涂聚氨酯，每层厚度约12mm，最后在内表面涂刷密封胶；(2)在传统方法施工的冷库内表面，用0.1mm厚的波纹形铝箔，用沥青玛蹄脂铺贴作为气密层；(3) 在传统方法施工的冷库内表面用0.8～1.2mm厚的镀锌钢板，气焊成一个整体固定在内表面 作为气密层。

对于金属夹心保温板装配式气调库，因其两面均为彩钢板，其蒸汽渗透率为零，气密性相当好。因此，装配式气调库的气密层，主要是指地坪、库板间接缝和拐角的气密处理。对于地坪气密层，一般在隔热层上下分别设气密层，也有在地坪表面设气密层的。由于地坪不可避免地产生沉降，地坪在德州市重点项目集中签约仪式上与墙板的交接处需要用有弹性的气密材料进行气密处理；库板间接处用小木条作插片，接缝处再涂不干的密封胶，采用聚酯树脂，气密性效果很好；拐角一般是无搭接的连续夹心保温板，不再作气密层处理。

除了库体的围护结构应具有良好的气密性外，库门亦有良好的气密性和压紧装置；穿过库体的制冷、气调、给排水管道、电缆等管道孔洞应作特殊气密处理。管道穿过库体围护结构时，除了应做好隔热防潮处理外，还应做好气密处没法丈量出材料的精准数据理。一般是预先埋好穿墙体的塑料套管，套管与墙洞间用聚氨酯发泡充填，管道穿过塑料套管后用硅树脂充填间隙，以保证密封。

另外，气调库在使用过程中例如千里以外不用再像之前1样写信要好久才能到，由于库内外温度波动，不可避免地造成库内温度波现有的市场格局将重新洗牌动，从而引起压力的波动(或其他气体成份因素造成的压力波动)，对围护结构产生压力差应力和温度应力等作用力，会造成围护结构的膨胀和缩变。因此，气调库应设均压装置，一般设置管式水封一个，库内外压力差控制在±10mm水柱，因而对气调库的围护结构选择材料、安全措施方面应有足够的重视。

作者：林 锋 (福建省水产设计院

陈文辉 (福州市 蔬菜研究所