第三章食品气调保藏1.气调贮藏的基本原理和设备2.气调贮藏的方法：MA贮藏，CA贮藏，氧气、二氧化碳和温度的相互联系4.气调贮藏的特点基本要求：掌握气调贮藏的基本原理、特点，了解气调贮藏设备及其实际应用食品气调贮藏(controlledatmospherestorage)技术的发展(1) 1819年：法国的FacquesBecard第一次科学地研究了气体对水果成熟的影响，指出降低氧气和升高二氧化碳可有效延缓后熟2) 1860年：美国企业家B.Byce建造了一座简易气调库贮藏苹果，获得成功3) 1929年：进入气调贮藏的商业化阶段英国的Pencer利用气调技术成功地贮藏了30吨苹果随后，贮藏果蔬的种类也从苹果和梨发展到其它大宗水果(例如香蕉、芒果、木瓜、猕猴桃、菠萝、草莓及覆盆子)以及蔬菜4) 20世纪60年代：进入气调贮藏的机械化、自动化控制阶段通过计算机对贮藏环境进行自动调节、监控和记录5) 20世纪80年代：进入气调贮藏的精确化、规范化、简易化阶段气调贮藏逐步形成了完整的理论体系，朝着低温(lowtemperature)、低氧(lowoxygen)、低乙烯(lowethylene)的方向发展。
我国于20世纪80年代开始使用商业化大型气调库，主要进行苹果、洋梨、山楂、葡萄、猕猴桃等的气调贮藏4.1气调贮藏的基本原理新鲜果蔬的生理活动、微生物对新鲜果蔬的作用是引起新鲜果蔬品质下降的主要原因，它们多数与氧气和二氧化碳有关降低环境气体的氧气浓度，提高环境气体的二氧化碳浓度，并配合适当的温度和湿度条件，能够抑制果蔬的生理活动和微生物的作用，延长果蔬的贮藏期限空气中的气体成分：20.93%氧气，78.03%氮气，0.03%二氧化碳，0・98%稀有气体，0・03%其他气调贮藏主要用于新鲜果蔬的保藏4.1. 抑1制果蔬的生理活动1) 抑制果蔬的呼吸作用采后果蔬的呼吸作用需要不断消耗呼吸底物，使果蔬的营养成分、质量、外观和风味发生不可逆的变化，这不仅降低了果蔬的食用品质因此必须在维持其正常生命活动、保证抗病能力前提下，把呼吸强度降低到最低水平降低浓度和提高浓度，能降低果蔬的呼吸强度，并推迟其呼吸高峰的出现一般来说，浓度％浓度表在°C苹果贮藏中，不同气体组成对呼吸强度的影响图表示浓度和浓度对香蕉呼吸作用的影响注意：呼吸强度可以用释放速度、或者消耗速度来表示；降低浓度和提高浓度具有叠加作用；的临界浓度。
呼吸强度随着O浓度的下降而逐渐降低，CO释放速度也随之减小但是当O降到临222^—;界浓度以下时，果蔬就会发生缺氧呼吸，co释放速度又会增大2有氧呼吸的反应方程式：CO6060（酶）一6C023大量能量61262222无氧呼吸的反应方程式：0C酶）一2C0（乳酸）少量能量61263630C酶）一2C0（酒精）2C0少量能量T球境2空气中的0临界浓度果蔬呼吸强度达到最低（C0释放速度最低）时的环境—22空气中的2表果蔬的0临界浓度，20的临界浓度是随果蔬的种类、品种不同而异，大部分果蔬在〜，而一些热带、2亚热带产的果蔬可高达〜0T0浓度低于临界浓度、或C0浓度过高，会造成果蔬内乳酸、酒精、琥珀酸的积累,导致果蔬褐变、黑心等生理病变22）抑制果蔬的乙烯生成乙烯是植物的一种生长激素，能促进果实的生长和成熟，也能大大加快产品的后熟和衰老，故有“催熟激素”之称在果蔬的代谢途径中，乙烯的产生是一个需氧过程低0或高C0时：抑制乙烯的生成，并减弱乙烯对果实生长、成熟的促进作用224.1. 抑2制微生物的生长繁殖低2或高C0?能够抑制好气性微生物的生长繁殖女口，在环境气体中0浓度低于2、或co高于时，葡萄菌、链核盘菌和青霉菌的生长减弱、发育受阻，甚至停止生长。
但某些霉菌，如麦霉即使在浓度下仍能继续生长繁殖，因而不能单单通过升2高C0或降低0浓度来抑制微生物的生长繁殖因此,必须根据果蔬的特性，采取综合措施（低温、低湿、0和C0的适当比例），才22能既保持果蔬正常代谢，延缓后熟进程，又抑制微生物的生长繁殖，降低腐烂率4.2气调贮藏方法气调贮藏自进入商业性应用以来，大致可分为两大类，即自发气调贮藏（modifiedatmospherestorage,简称MA贮藏）和人工气调贮藏（controlledatmospherestorage,简称CA贮藏）贮藏MA贮藏的原理：将新鲜果蔬放入塑料薄膜贮藏袋中，利用果蔬自身的呼吸作用降低环境气体中的O2浓度，同时提高co2浓度有氧呼吸的反应方程式：C06060（酶）一6C023大量能量T60浓度降低，2C0浓度升高此外，塑料薄膜贮藏袋中的温度比库温高还是低？贮藏袋内侧2是否常有凝结水2生成？为什么？无氧呼吸的反应方程式：0C酶）f2C0（乳酸）少量能量61263630C酶）一2C0（酒精）2C0少量能量6126252MA6贮12藏6的方法：塑2料5袋、密封罐（可2带硅橡胶窗）如，蒜薹简易气调贮藏硅橡胶：一种有机硅高分子聚合物，材料说明见p・79。
贮藏CA贮藏：根据果蔬的需要，调节和控制贮藏环境气体中各气体成分的浓度按控制气体种类分类单指标贮藏仅控制贮藏环境中的某一种气体如O2、co2或CO等，而对其他气体不加调节如:低o2(V1.0%)气调、高CO2后效应气调(10%〜30%CO2短时间处理后，再进行正常CA贮藏)这一方法对被控制气体浓度的要求较高，管理较简单，需注意的是被调节气体浓度低于或超过规定的指标有导致伤害发生的可能2)双指标CA贮藏对O2和CO2两种气体(也可能是其它两种气体成分)均加以调节和控制依据气调时O2和CO2浓度的不同又有三种情况：O2+CO2=21%，O2+CO2>21%和O2+CO2V21%新鲜水果气调贮藏中以第三种情况最多3)多指标CA贮藏不仅控制贮藏环境中的O2和co2，同时还调节其他与贮藏效果有关的气体成分，如C2H4(乙烯)、CO等这种气调贮藏效果好，但调控气体成分的难度提高，需要在传统气调基础上增添相应的设备，投资增大因而这一方法目前在生产应用不多，可作为今后气调贮藏发展的方向按工艺路线分类(1) 快速降氧气调贮藏快速降氧气调贮藏是在短时间内将O2浓度降至规定水平(一般是在7天之内完成)的一种气调贮藏方法。
此方法在1980年开始应用与黄元帅、红香蕉、红玉苹果，保藏效果良好快速降氧的方法有充氮法和气流法充气法在封闭后抽出容器内的大部分空气，充入氮气，由氮气稀释剩余的空气中的，使其浓度达到要求指标有时充入适量，使之也立即达到要求浓度气流法把预先由人工按要求指标配制好的气体输入封闭容器内，以代替其中的全部空气在以后的整个贮藏期间，始终连续不断地排出部分气体和充入人工配制的气体，控制气体的流速使内部气体稳定在要求指标2) 动态气调贮藏(dynamiccontrolledatmosphere)贮藏初期采用高CO2和低o2处理，然后进行常规气调动态气调也称为机动气调、变动气调该法贮藏效果较好，尤其是预冷阶段采用高CO2和低o2处理，入库后采用正常气体指标贮藏，可显著抑制呼吸速率，延长贮藏期适用于旭斯巴坦和黄元帅苹果另外，低氧或超低氧气调贮藏、低乙烯气调贮藏、双相变动气调贮藏、等见p・76)3和温度的配合气调贮藏是在一定温度条件下进行的在控制空气中和含量的同时，还要控制贮藏温度，并且使三者得到适当的配合)气调贮藏的温度要求采用气调贮藏法贮藏果蔬时，在比较高的温度下，也可能获得较好的保藏效果譬如一些品种的苹果在常规冷藏的适宜的温度是°C，如果进行气调贮藏，在°C下再加以高和低的环境条件，则苹果会承受不住这三方面的抑制而出现伤害等病症。
这些苹果在气调贮藏时，其贮藏温度可提高到°C左右，这样就可以避免伤害又如，绿色番茄在〜C进行气调贮藏的效果，约与在〜C下普通空气中保藏的效果相仿由此看出，气调贮藏法对热带、亚热带果蔬来说有着非常重要的意义，因为它可以采用较高的贮藏温度从而避免产品发生冷害和温度的互作效应气调贮藏中的气体成分和温度等诸因素对贮藏的果蔬有综合影响，亦即互作效应例如，低有缓延叶绿素分解的作用,配合适量的则保绿效果更好，这就是与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及适量的保绿作用要取得良好保藏效果，、和温度必须有最佳的配合而当一个条件发生改变时，另外的条件也应随之做相应的调整，这样才可能仍然维持一个适宜的贮藏条件不要同的贮藏产品都有各自最佳的贮藏条件组合，但这种最佳组合不是一成不变的表部分水果、蔬菜的气调贮藏条件气调贮藏设备（略）塑料薄膜贮藏、〜世纪6〜年代以来，国内外对塑料薄膜封闭气调技术开展了广泛的研究，并在生产中广泛应用，在果蔬保鲜上发挥着重要的作用有硅橡胶气窗的包装袋（帐要与普通塑料薄膜袋（帐要一样，是利用薄膜本身的透性自然调节袋中的气体成分因此，袋内的气体成分必然是与气窗的特性、厚薄、大小，袋子容量、装载量，果实的种类、品种、成熟度，以及贮藏温度等因素有关。
要通过试验研究，最后确定袋（帐要子的大小、装量和硅橡胶窗的大小1）封闭方法：（1）垛封法，（、）袋封法、）温湿度管理方法气调冷藏库贮藏气调库及其气密性标准气调库首先要有机械冷库的性能，还必须有密封的性能，以防止漏气，确保库内气体组成的稳定气调贮藏库并非要求绝对气体密封，允许有一定的气体通透性存在，但不能超出一定的标准气密性能检验以气密标准为依据联合国粮农组织推荐的气调库气密标准见图）气调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—个完整的气调系统主要包括三大类的设备：（1）调气设备包括真空泵、制氮机、降机、富脱机烃类化合物燃烃系统、分子筛气调机、氨裂解系统、膜分离系统、洗涤机、二氧化硫发生器、乙烯脱除装置等必须迅速、高效地降低浓度，升高浓度，脱除乙烯，并维持各气体组分的浓度满足贮藏对象的要求2）贮配气设备包括贮气罐、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气体的供给3）分析监测仪器设备包括采样泵、安全阀、控制阀、流量计、奥氏气体分析仪、温湿度记录仪、测仪、测仪、气相色谱仪、计算机等分析监测仪器设备必须对气调贮藏过程中相关贮藏条件进行精确分析和检测，为调配气提供依据，并对调配气进行自动监控。
3）温度、湿度调节系统4.4气调贮藏的特点1）气调贮藏与冷藏的比较与冷藏相比，气调贮藏所需的贮藏库投资和管理费较高，但由于能够保证果蔬长期贮藏的品质，气调贮藏技术得到了迅速发展和广泛应用图4-3冷藏（°C）和贮藏（、、或°C）的苹果品质比较，.（1）贮藏时间长较难冷藏的元帅苹果、金冠等采用气调贮藏，可做到周年供应；鸭梨、黄县长把梨、库尔勒香梨等采用气调贮藏可贮藏〜9个月以上；猕猴桃气调贮藏比普通冷藏的贮藏期延长2〜3个月以上；冬枣、赞皇大枣气调贮藏比普通冷藏的贮藏期延长1个月以上等2）保鲜效果好多数中晚熟苹果及鸭梨、黄县长把梨、库尔勒香梨等水果经长期贮藏（如6〜8个月以上）后，仍然色泽鲜丽、果柄青绿、风味纯正、外形丰满，与刚采收时相差无几以苹果为例，气调贮藏后的果肉硬度、可滴定酸等指标明显高于同期普通冷藏3）贮藏损耗低猕猴桃在贮藏期相同的调节下，普通冷藏的损耗高达1〜52°%而,气调贮藏的损失不足4（%河北某。