果蔬贮藏加工学

第四章 果蔬的贮藏方式教学目标和基本要求1. 要求学生了解简易贮藏的方式。2. 掌握通风库贮藏，机械冷藏库贮藏及气调贮藏的原理。3. 重点学习通风库贮藏，机械冷藏库贮藏及气调贮藏的贮藏管理技术要点。教学方法课堂教授教学内容提要和时间分配 本章是教材第三章内容，增加了第五节果蔬贮藏的辅助措施，这一节同 学们了解就可以。本章打算用4 学时讲解。1. 常规贮藏。2. 机械冷库贮藏。3. 气调贮藏。4. 减压贮藏。教学重点及难点1. 教学重点通风库贮藏，机械冷藏库贮藏及气调贮藏的贮藏管理技术要点。2. 教学难点果蔬贮藏方式的原理。课程主要内容 前面，我们接触过一些贮藏方式的相关知识。比如，包装。第一节 常规贮藏常温贮藏一般指在构造较为简单的贮藏场所，利用自然温度随季节和昼夜不同时间变 化的特点，通过人为措施，引人自然界的低温资源，使贮藏场所的温度达到或接近产品贮 藏所要求温度的一类贮藏方式。一、简易贮藏方式简易贮藏包括沟藏、堆藏和窖藏等基本形式。假植贮藏和冻藏也是由这些基本形式演 化而来的。简易贮藏设施的特点是：结构简单，费用较低，可因地制宜进行建造。（一）贮藏场所的形式和结构1. 堆藏堆藏就是将果蔬直接堆放在田间地表或浅坑，或者堆放在院落空地等，上面覆盖土壤 秸秆、席子等，防止日晒雨淋，维持适宜的温度、湿度，避免过度蒸腾和受冻受热。2. 埋藏埋藏又称沟藏。沟藏是从地面挖深入土中的沟，其大小扣深浅主要根据当地的地形 条件、气候条件以及果蔬种类和贮藏量而定。将果蔬堆积到沟里，也要用土或秸杆等覆盖，覆盖厚度随气温变化而增减，以保持贮 藏果蔬的适宜贮藏温度，沟内的保温保湿性能较好。这种方法，我国北方各地应用较多。例如。北京的萝卜：藏沟深1.1.2m，宽为1.01.5m。贮藏沟的深度从南方到北方逐 渐加大，以防低温造成冻害。3. 窖藏窖藏与沟藏相似，优点是工作人员可以自由进出和检查贮藏情况，便于调节温度和湿 度，适于贮藏多种果风蔬菜，贮藏效果较好。窑藏在我国各地有多种形式。4. 冻藏和假植贮藏冻藏和假植贮藏是沟藏和窑藏的特殊形式。这两种贮藏形式多用于蔬菜的贮藏，尤其 是假植贮藏，广泛用于各种绿叶菜和葱蒜类的贮藏。（二）影响简易贮藏的因素1气温和土温简易贮藏属于自然降温的贮藏方式，必然受气温变化的极大影响。而且简易贮藏的产 品都堆积在地面或深入地下，所以又受到土壤温度的极大影响。影响条件的变化，是有特 点和规律的。例如，在贮藏初期，从秋季到冬季，气温和土温都在不断下降，但前者变化较快，幅 度亦大，而土温变化则较缓和。这段时间的昼夜气温差异很大，可达到20C以上。土温的 昼夜差异则较小，且入土越深，土温越稳定，土温下降越慢。在贮藏后期，气温和土温都 逐渐上升，但气温上升较快，且变化剧烈。土温则上升较慢，相对稳定。冬季的气温较低， 土温却较高，入土越深，温度越高。2产品的堆垛宽度和贮量入土较浅时，增大堆垛的宽度，气温的作用比面减少，土温的作用比面增大，这样使 得降温性能减弱而保温性能增强。沟藏时，加大产品的宽度则会在一定程度上增强气温的 影响，降低保温的性能。沟藏或堆藏的产品堆垛较宽时，也受到贮藏产品本身释放的呼吸热的影响。这些呼吸 热是各种贮藏方式的重要热量来源，必须及时排除。否则，会庄于贮窥产品呼吸热的逐步 积累，使贮藏环境温度升高，影响产品的贮藏效果。各种贮藏方式都应有一定的贮藏量和密集度，以使各种贮藏方式的通风设施及其通风 量与之相适应。冻藏要求冻结要迅速，故产品一般只摆放一层。然而，许多蔬菜为了防止 严寒时温度过低，贮藏数量须保持一定批量，使能保记提供足够的呼吸热，以此来抵御造 成寒冷伤害的低温。3覆盖与通风简易贮藏一般主要是通过覆盖和通风来调节气温和土温对贮藏温度的影响，以此来维 持贮藏产品所要求的温度和多他环境条件。覆盖的作用在于保温，即限制气温对产品的影 响，加强土温对产品的影响，蓄积产品的呼吸热不致迅速逸散。通风的作用正好相反，主 要作用排除呼吸热。覆盖和通风除了调节温度外，在一程度上起到了调节空气湿度和气体 成分的作用。二、土窑洞的贮藏土窑洞多建在丘陵山坡处，要求土质坚实，可作为永久性的贮藏场所。土窑洞具有结 构简单、造价低、不占或少占耕地、贮藏效果好等优点。与其他简易贮藏方式相比，有比 较完整的通风系统，贮藏空间处于深厚的土层之中，有较好的降温和保温性能，其贮藏效 果可相当或接近于先进的冷藏和气调贮藏法。土窑洞贮藏是我国北方水果的重要贮藏方式。（一）土窑洞1. 类型主要有三种类型，大平窑型、侧窑型（子母窑）、地下式砖窑型。2. 结构1） 大平窑主要由窑门、窑身和通风筒三部分构成（图 63）。窑门 窑门是窑洞前端较窄的部分。窑门高约3m,与窑身高度保持一致，门宽1.2 2m,门道长46m。为了进出库方便，门道可适当加宽，门道前后分别设门。第一道门要 做成实门，关闭时能阻止窑洞内外空气的对流，以防受热或受冻。在门的内侧可设一栅栏 门，供通风用，可做成铁纱门，在保证通风的情况下还可以起到防鼠作用。第二道门前要 设棉门帘，以加强隔热保温效果。必要时第一道也可加设门帘。在两道门的最高处分别留 一个长约50cm，宽约40cm小气窃，以使在窑门关闭时热空气排出。有条件时门道最好用 砖砌成以提高窑门的坚固性。窖身窑身是贮存果品蔬菜的部分。窑身长一般为30-60m.过短则窑温波动较大，贮 藏量少，窑洞造价相对提高；窑身过长则窑洞前后温差增大，管理不便。一般窑身宽为2.6 3.2m，过宽则影响窑洞的坚固性，要依据土质状况确定适宜的窑宽，土质差时窑洞窄些 为宜。窑身的高度要与窑门一致，一般为3.0-3.2m。窑身的横断面要筑成尖拱形，两侧直 立墙面高为1.5m。这样的结构使得窑洞较为坚固，洞内的热空气便于上升集中于窑顶而排 放。通风筒 窑洞的通风筒设于窑洞的最后部、从窑底向上垂直通向地面。通风简的下部 直径为1.0 1.2m，上部直径为0.8 1.0，高度不低于10m。在通风筒地面出口处应筑起 高约2.0m的砖筒。在通风筒下部与窑身连通的部位设一活动通风窗，用以控制通风量。为 了加速通风换气，可在活动窗处安装排气扇。2） 母予窖的结构母子窑由母窑和子窑两部分组成（图 64）。 母窑的结构均大平窑相似，主要功能是通 风和作为运输产品的通道。两侧于窑的窑门不能对开，应该相间排列，这样可增加母子窑 整体结构的坚固性。（二）土窑洞贮藏的管理1 .温度管理（1）秋季管理 在秋季贮藏产品入窑至窑温降至0C这段时间进行。此期外界气温的特 点是白天高于窑温，夜间低于窑温。随着时间的推移，外界温度逐渐降低，白天高于窑温 的时间逐渐缩短，夜间低于窑温的时间逐渐延长。这段时间要抓紧时机，利用一切可利用 的外界低温进行通风降温。当外温开始降到低于窑温时，随即开启窑门和通风窃进行通风。 要尽量排除一切气流流动的障碍，使冷空气迅速导人窑内，同时窑内的热气经由通风简顺 利排出。(2) 冬季管理 窑温降至0C到翌年回升至大约4C的这一时段是一年内外界气温最低 的时期。在这一时期，要在不冻坏贮藏产品的前提下尽可能地通风，在维持贮藏要求的适 宜低温的同时不断地降低窑洞四周的土温，加厚冷土层，尽可能地格自然冷蓄存在窑洞四 周土层中。这些自然冷对外界气温回升时维持窑洞适宜温度起着重要的作用。每年此朗的 合理管理，会使窑温逐年降低，为产品的贮藏创造越来越好的温度条件。据山西果树研究 所的测定，建窑的第一年，果实入库时窑洞内温度为1516C，第二年为1213C，第三 年为1011C，甚至有的窑温可以低到8C左右。(3) 春、夏季管理 这段时间是从开春气温回升，窑温上升至4C。这一时期的温度管 理主要是防止或减少窑内外空气的对流，或者说窑内外热量的交流，最大限度地抑制窑温 的升高。管理措施是：在外温高于窑温的情况下，紧闭窑门、通气简和小气窃，尽量避免 或减少窑门的开启，减少窑内蓄冷流失。当有寒流或低温出现时，一定要抓住时机通风， 一则可以降温；二则可以排除窑内的有害气体。2湿度管理(1) 冬季贮雪、贮冰。冰雪融化吸热降温的同时可以增加窑洞的湿度。(2) 窑洞地面洒水。地面洒水在增湿的同时，由于水分蒸发吸热，对于窑洞降温也有积 极作用。(3) 产品出库后窑内灌水。窑洞十分干燥时，可先用喷雾器向窑顶及窑壁喷水，然后在 地面灌水。这样，水分可被窑洞四周的土层缓慢地吸收，基本抵消通风造成的土层水分亏 损，避免窑壁裂缝及由此引起的塌方。3窑洞消毒在贮藏窑洞内存在着大量的有害微生物，尤其是引起果品蔬菜腐烂的真菌袍子，是贮 藏中发生侵染性病害的主要病源。可在窑内燃烧硫磺，用 2的福尔马林(甲醛)或 4的漂 白杨溶液进行喷雾消毒。4封窑。当无低温气流可利用时，要及时封闭所有的孔道。窑门最好用土坯或砖及麦秸泥等封 严，尽可能地与外界隔离，减少冬季蓄的冷在高温季节流失。第二节 机械冷库贮藏在气温偏高的季节和地区，缺乏可以利用的自然冷源(冷凉空气)，要获得贮藏所需的适 宜低温，就需要采取人工降温措施，进行人工冷藏。人工冷藏有两种方式：一种是较为原始的冰藏，另一种就是现代的机械冷库贮藏(简称 机械冷藏)。机械冷藏库由建筑主体(库房)相机械制冷系统两大部分组成。一、冷库的制冷原理(一) 与制冷相关的概念1. 机械制冷是通过压缩机组循环运动的作用，使制冷剂发生相变吸收热量降低周围环境 温度的过程。2. 热总是从温暖的物体上移到冷凉的物体上，从而使热的物体降温。3. 制冷就是创造一个冷面或能够吸收热的物体，利用传导、对流或辐射的方式，将热传 给这个冷面或物体。4. 在制冷系统中，这个接受热的冷面或物体正是系统中热的传递者制冷剂，它是吸 收冷库中热量的处所。（二）制冷剂相变的过程 液态的制冷剂在一定压力和温度下气化（蒸发）而吸收周围环境中的热量，使之降温；通 过压缩机的作用，将气化的制冷剂加压，并降低其温度，使之液化后再进入下一个气化过 程。如此周而复始，使周围环境温度（冷库）降低到适宜的贮藏温度。（三）冷冻机制冷的过程 冷冻机是一闭合的循环系统。分高压和低压两部分，制冷剂在机内循环，仅是其状态 发生变化，即由液态到气态，再转化为液态，制冷剂的量并不改变。以制冷剂气化而吸热 为工作原理的冷冻机，以压缩式为多（图 6-7）。压缩式冷冻机主要由四部分组成：蒸发器、压缩机、冷凝液化器和调节阀（膨胀阀）。1. 蒸发器是液态制冷剂蒸发（气化）的地方。液态制冷剂由高压部分经调节阀进入处于低 压部分的蒸发器时达到沸点而蒸发，吸收周围环境的热，达到降低环境温度的目的。2. 压缩机通过活塞运动吸进来自蒸发器的气态制冷剂，并将之压缩使之处于高压状态， 进入到冷凝器里。3. 冷凝器把来自压缩机的制冷刑蒸气，通过冷却介质水或空气，带走它的热量，位 之重新液化。4. 调节阀是用以调节进入蒸发器的液态制冷剂的流量在液态制冷剂通过调节阀的狭缝 时，产生滞流现象。运行中的压缩机，一方面不断吸收蒸发器内生成的制冷剂蒸气，使蒸发器内处于低压 状态，另一方面将所吸收的制冷剂蒸气压缩，使其处于高压状态。高压的液态制冷剂通过 调节日进入蒸发器中，压力骤减而蒸发。（一）温度 低压部分=一髙斥那分 高温库和低温库。-（二）规模大型冷藏库、大中型冷藏库、中小型冷藏库和小型冷藏库。门父冷擁器贮液（制冷剂）器7压缩机&调柠阀（膨胀阀）9 一蒸发器三）结构层数单层冷藏库和多层冷藏库。（四）库体的结构 土建式和拼装式。三、机械冷库的构造 机械冷藏库的建筑主体主要由支撑系统、保温系统和防潮系统三大部分构成。图 6-5 是冷藏库的主要结构。（一）支撑系统 冷库的支撑系统即冷库的骨架，是冷库的外层结构，是保温系统和防潮系统两部分的 主体，一般由钢筋水泥筑成。这一部分的施工形成了整个库体的外形，也决定了库容的大 小。机械冷藏库根据贮藏容量大小大致可分为四类（表 6-1）。目前我国贮藏产品的冷藏库中， 中小型、小型库较多。6-1机械冷库的大小分类规模类型容量/t规模类型大型10 000中小型1 000-5 000九中型5 000 10 000小型2%和Q十血 21%.新鮮果蔬气调贮藏中以第三种应用竄多。在我国习惯上把气体含量在 2%-5%称为低指标，5%-8%称为中指标口 一般来说，低。低 g 指标的 贮藏效果较好口3.多指标塞指标不仅控制贮藏环境中的5和CQs，同时还对其他与贮藏效果有关 的气体成分如乙烯几八CO等进行调节。这种气调方法贮藏效果好，但 调控气休成分的难度提高对调气设备的要求较高、设备的投资较大。（三）02和CO2的调节管理70 页气体的调节 弋调旷藏环境內从刚封闭时的正常气体成分转变到耍求 的气体捲标，是一个降和升COz的过渡期*可称为降6期*降Q之后 则是便6和C02稳定在规定指标的稳定期。降Q期的长矩以及稳定期的管 理*关系到果品蔬菜贮藏效杲的好与坏&主人有自然降O2法和人工降02法。1自然降02法放凤法：每隔定时间，当）2降至指标的低限或化升奇到指标的高限时，开启!t藏帐*袋或气调库*部分或全部换人新鲜空气*而后再进行封闭口调气法：双指标总和小于21鳴和单指标曲气怵调节，是在降Q期去除超过指标的当Q降至指标后，定期或连续输人适墜的新鲜空气，同时继续吸除多余的CQs,使两种气休稳定在耍求指标。2.人工降02法。（2）人工降Q法（快速降迭h利用人为的方法使対闭后环境中的迅速下降，g 迅速卜升。实际上该法免除了降5期，封闭后立即迸人稳定充M法：封闭后抽出气调环境中杓犬部分空气，充人N“由皿稀释剩余空吒中MQi，使其浓度达到要求指标口有时充人适itgi使之也立即达到要求诜度。此后粕管理同前述调气法*气流法2把预先由人工按要求指标配制好的气体输人封闭容器内，以代替其中的全部空气口在以后的整个贮藏期间*始终连续不斷地排出部分气体和充 人人工配制的气体*控制气体的流速使内部气协稳定在要求指标。人工降Q独由于避免了降Q过程的高Q期，所以能比自熬降5憩进亠步提高贮藏效果。然而，此法要求的技术和设备较复杂*同时消耗较事的N2和电力三、气调贮藏的类型气调贮藏可分为两大类，即人工气调贮藏CA和自发气调贮藏MA。（一）自发气调贮藏 自发气调贮藏是利用贮藏产品自身的呼吸作用降低贮藏环境中的 O2 浓度，同时提高CO2浓度的一种气调贮藏方法。理论上有氧呼吸过程中消耗1%的02即可产生1%的CO2，而n2则保持不变。而生产 实践中则常出现消耗的02多于产出的CO2的情况。利用自发气调贮藏方法，调节两者的比 例。1. 袋封法（小袋气调贮藏）。 将产品装在塑料薄膜袋内，扎口封闭后放置于库房中。根据薄膜厚度调节气体的方法分两种：定期调气或放风；用0.050.07mm厚的聚乙 烯薄膜做成袋子、特产品装满后入库，当袋内的O2减少到低限或CO2增加到高限时，将口 打开放风，换人新鲜空气后再进行封口贮藏。自动调气：采用0.02-0.05mm厚的塑料薄 膜做成小包装，因为塑料膜很薄，透气性较好，在较短的时间内，可以形成并维持适当的 低CO2和高02的气调环境，而不致造成气体伤害。2. 垛封法（大帐气调贮藏）。贮藏产品用透气的包装盛装，码成垛。垛底先铺一层垫底薄膜，在其上摆放垫木，使盛 装产品的容器架空。码好的垛，用塑料帐罩住，帐子和垫底薄膜的四边互相重叠卷起并理 人垛四周的小沟中，或用其他重物压紧，使帐子密闭。帐子选用的塑料薄膜一般厚度为 0.10.2mm 聚乙烯或无毒聚氯乙烯。在塑料帐的两端设置袖口（用塑料薄膜制成），供充气及垛内气体循环时插入管道之用， 可从袖口取样检查。为使凝结水不侵蚀贮藏产品法使封闭帐悬空，不使之贴紧产品。帐顶凝结水的排除，可 加衬吸水层将帐顶做成屋脊形，以免凝结水滴到产品上而促发腐烂病害。3. 硅窗袋气调贮藏 硅橡胶是一种有机硅高分子聚合物，这种结构使硅橡胶薄膜具有特殊的透气性。特点 第一， 硅橡胶薄膜对气体的渗透性是同厚度聚乙烯膜的 200-300 倍，是聚氯乙烯膜的20000 倍。第二，硅橡胶膜具有选择性透性，对N2、02和CO2的透性比为1： 2： 12，同时对乙烯和 一些芳香成分也有较大的透性。利用硅橡胶膜特有的性能，在较厚的塑料薄膜做成的袋（帐）上镶嵌一定面积的硅橡胶膜，就 做成一个有硅橡胶膜气窗的包装袋（或硅窗气调帐），袋内的02和CO2含量就自然会调节到 一定的范围。（二）人工气调贮藏 人工气调贮藏是指根据产品的需要和人的意愿调节贮藏环境中气体成分的浓度并保持 稳定的一种气调贮藏方法。人工气调要有一个性能优良的气调库，其特点：具有良好的隔热和气密性的库体；可 又调节库内气体成分的调气装置；控制温度和湿度的制冷和加湿装置。1.气凋库的结构气调贮藏库首先要有机械冷库的性能，还必须有密封的特性，以创造一个气密环境， 确保库内气体组成的稳定。因此，气调库除了具有冷库的保温系统和隔潮系统外，还必须 有良好的密封系统，以赋予库房良好的气密性。气调库的基本构造如图 68 所示。2.温度、湿度管理 气调贮藏库的温度、湿度管理与机械冷库基本相同，可以借鉴。多了气体循环系 统，对库内进行气体循环，防止局部产生高温和气体分布不均的现象。第四节 减压贮藏教材74页思考题：1. 果蔬贮藏的方式有哪些？各有什么特点？2. 机械冷库和气调库贮藏管理的技术要点各有哪些？3. 说明贮藏库常用的清毒剂名称及其使用方法。4. 调查一座商业运行中的果蔬贮藏库，总结其成功的经验，分析存在的问题和不足， 提出合理化的建议。主要参考文献：1. 赵丽芹主编.园艺产品贮藏加工学.北京：中国轻工业出版社，20012. 北京农业大学主编.果品贮藏加工学（第二版）.北京：农业出版社，19903. 华中农业大学主编.蔬菜贮藏加工学（第二版）.北京：农业出版社，19914. 罗云波、蔡同一主编.园艺产品贮藏加工学.北京：中国农业大学出版社，20015. 高福成主编.现代食品高新技术.北京：中国轻工业出版社，1998