正文 第三節 氣調貯藏(1 / 3)

氣調貯藏即調節氣體成分貯藏,是建立在Kidd和West研究基礎上發展起來的,被認為是當代貯藏果蔬效果最好的貯藏方式。20世紀40~50年代,氣調貯藏在美、英等國開始商業運行,現在許多發達國家的多種產品尤其是蘋果、獼猴桃等果品的長期貯藏中廣泛采用了氣調貯藏,氣調貯藏的量達到了很高比例(>50%)。據報道,對氣調反應良好的果蔬運用氣調貯藏時,其貯藏期可比機械冷藏延長一倍甚至更長。正因為如此,近年來氣調貯藏發展迅速,貯藏規模不斷擴大。在商業性氣調普及的國家,對氣調貯藏製定了相應的法規和標準,以指導氣調技術的推廣。在市場上凡是標有“氣調”字樣的新鮮果蔬,其銷售價格比用其他方法貯藏的同樣產品要高。我國的氣調貯藏開始於20世紀70年代,經過30多年的不斷研究探索,氣調貯藏技術得到迅速發展,現已具備了自行設計和建設各種規格氣調庫的能力,近年來全國各地興建了一大批規模不等的氣調庫,氣調貯藏新鮮果蔬產品的量不斷增加,取得了良好效果。但是,與發達國家相比,我國氣調貯藏技術還比較落後,還需進一步完善和提高。

一、氣調貯藏的原理

(一)氣調貯藏的基本原理

氣調貯藏(gas storage)是以改變貯藏環境中的氣體成分(通常是增加CO2濃度和降低O2濃度)來實現長期貯藏新鮮果蔬的一種方式。

正常空氣中,O2和CO2的濃度分別為21%和0.03%,其餘為N2等。采後的新鮮果蔬進行著正常的以呼吸作用為主導的新陳代謝活動,表現為吸收消耗O2,釋放大約等量的CO2並釋放出一定熱量。適當降低O2濃度或/和增加CO2濃度,就改變了環境中氣體成分的組成。在該環境下,新鮮果蔬的呼吸作用就會受到抑製,降低其呼吸強度,推遲呼吸高峰出現的時間,延緩新陳代謝的速度,減少營養成分和其他物質的降低和消耗,從而推遲了成熟衰老,為保持新鮮果蔬的質量奠定了生理基礎。同時,較低的O2濃度和較高的CO2濃度能抑製乙烯的生物合成,削弱乙烯刺激生理作用的能力,有利於新鮮果蔬貯藏壽命的延長。此外,適宜的低O2和高CO2濃度具有抑製某些生理性病害和病理性病害發生發展的作用,減少產品貯藏過程中的腐爛損失。因此,氣調貯藏能更好地保持產品原有的色、香、味、質地等特性以及營養價值,有效地延長新鮮果蔬產品的貯藏期和貨架壽命。

需要強調說明的是,適宜的低O2和/或高CO2濃度的貯藏效果是在適宜的低溫下才能實現。貯藏環境中的O2、CO2和溫度以及其他影響果蔬貯藏效果的因素存在著顯著的互作效應,它們保持一定的動態平衡,形成了適合某種果品或蔬菜長期貯藏的氣體組合條件。不難理解,適合一種產品的適宜氣體組合條件可能有多個。

(二)氣調貯藏的類型

氣調貯藏可分為兩大類,即人工氣調貯藏(controlled atmosphere storage,CA)和自發氣調貯藏(modified atmosphere storage,MA)。

1.人工氣調貯藏

人工氣調貯藏是指根據產品的需要和人的意願調節貯藏環境中氣體成分的濃度並保持穩定的一種氣調貯藏方法。CA由於O2和CO2的比例能夠嚴格控製,而且能做到與貯藏溫度密切配合,技術先進,因而貯藏效果好。

2.自發氣調貯藏

自發氣調貯藏是利用貯藏產品自身的呼吸作用降低貯藏環境中的O2濃度,同時提高CO2濃度的一種氣調貯藏方法。理論上有氧呼吸過程中消耗1%的O2即可產生1%的CO2,而N2則保持不變(即O2+CO2=21%)。而生產實踐中則常出現消耗O2多於產出CO2(即O2+CO2

98Pa),水封即可自動鼓泡泄氣。

氣調貯藏庫的庫門通常有兩種設置方法。①隻設一道門,既是保溫門又是密封門,門在門框頂上的鐵軌上滑動,由滑輪聯掛。門的每一邊有兩個,總共八個插鎖把門拴在門框上。把門拴緊後,在門的四周門縫處塗上不會硬化的黏合劑密封。②設兩道門,第一道是保溫門,第二道是密封門,通常第二道門的結構很輕巧,用螺釘鉚接在門框上,門縫處再塗上瑪碲酯加強密封。

另外,各種管道穿過牆壁進入庫內的部位都需加用密封材料,不能漏氣。

氣調庫運行期間,要求穩定的氣體成分,管理人員不宜經常進入庫房對產品、設備及庫體狀況進行檢查。因此,氣調庫設計和建造時,必須設置觀察窗和取樣(產品和氣體)孔。觀察窗可設置在氣調門上,取樣孔則多設置於側牆的適當位置。

(五)氣調庫的氣密性檢驗

氣調庫難以做到絕對氣密,允許有一定的氣體通透性,但不能超出一定的標準。氣調庫建成後或在重新使用前都要進行氣密性檢驗,檢驗結果如不符合規定的要求,應查明原因,進行修補使其密封,達到氣密標準後才能使用。

氣密性能檢驗以氣密標準為依據。在氣調庫密封後,通過鼓風機等設備進行加壓,使庫內壓力超過正常大氣壓力達294Pa以上時停止加壓,當壓力下降至294Pa,時開始計時,根據壓力下降的速度判定庫房是否符合氣密要求。壓力自然下降30min後仍維持在147Pa以上,表明庫房氣密性優秀;30min後壓力在107.8~147Pa之間則庫房氣密性良好;30min後壓力不低於39.2Pa為合格,在39.2Pa以下則氣密性不合格,此種庫房用於氣調貯藏時無法形成氣調環境,應進行修複、補漏,直至合格為止。美國采用的標準與FAO略有不同,其限度壓力為245Pa,判斷合格與否的指標是半降壓時間(即庫內壓力下降一半所需的時間),具體的要求是30min(或20min)。即半降壓時間大於30min(或20min)即為合格,否則為不合格。以上方法稱為正壓法。

氣密性檢測還有負壓法,與正壓法相反,采用真空泵將氣體從庫房中抽出,使庫內壓力降低形成負壓,根據壓力回升的速度判定氣密性。一般壓力變化越快或壓力回升所需時間越短,氣密性越差。實踐中氣密性檢驗時一般用正壓法。

氣調庫的氣密性能檢驗和補漏時要注意以下問題:①盡量保持庫房於靜止狀態(包括相鄰的庫房);②維持庫房內外溫度的穩定;③測試壓力應盡量采用Pa等微壓計的計量單位,保證測試的準確性;④ 庫內壓力不要升得太高,保證圍護結構的安全;⑤ 氣密性檢測和補漏要特別注意圍護結構、門窗接縫處等重點部位,發現滲漏部位應及時做好記號;⑥ 氣密性檢驗和補漏過程中要保持庫房內外的聯係,以保證人身安全和工作的順利進行。找到泄漏部位後,通常對現場噴塗密封材料進行補漏。