食品高新技术7第七讲气调保鲜技术

气调保鲜技术概概 念念 就是通过改善食品包装内的气体组成，使食品处在不同于空气组成的环境中，从而延长食品保藏期的技术。一、发展历程n20世纪70年代在法国首次获得商业应用n目前已广泛应用于果蔬、生熟肉、水产品、干制产品、调理食品的加工及保鲜中。n英国等欧洲国家在此领域的推广及应用走在世界的前列。（一）气调保藏的基本原理（二）气调保藏的分类（三）气调保藏的特点二、基本原理及特点（一）气调保藏的基本原理 在一定的封闭体系内，通过各种调节方式得到的不同于正常大气组成（或浓度）的调节气体，以此来抑制引起食品品质劣变的生理生化过程或抑制食品中微生物生繁殖（新鲜果蔬的呼吸和蒸发、食品成分的氧化或褐变作用、微生物的生长繁殖等），从而达到延长食品保鲜或保藏期的目的。气体成分对食品保藏的影响 为了正确掌握气调时各气体成分的适当比例，首先必须理解各气体成分对食品生理生化的影响。1、氮气 氮气是化学性质不活泼的惰性气体，大气中含量约占78。它对于生物呼吸及其他生理作用无直接关系，只是作为置换、填充气体使用。2、氧气 氧气约占大气成分的21。一切动植物都要依赖氧气进行呼吸作用以维持生命活动。动物在氧气不足时生命就不能维持；而植物可以随着含氧量的降低而相应减少自身的呼吸量，仍能维持生命活动。低氧量的限度视果蔬种类、成熟度及贮藏温度而不同，一般为25。对果蔬类产品 降低呼吸强度 降低基质氧化损耗 延缓成熟过程。当氧浓度低于正常大气水平时，可能产生下列效应：从而延长果蔬的商品寿命、抑制叶绿素降解、减少乙烯产生、降低抗坏血酸损失、改变不饱和脂肪酸比例、延缓不溶性果胶物质减少速度。抑制氧化性变质 抑制需氧微生物的生长 使含肌红蛋白产品失去鲜红的色泽 对新鲜肉、禽、鱼类产品 因此，对于含肌红蛋白的生鲜产品，常将环境气体的氧含量提高到80；而对不含肌红蛋白的动物产品（或含肌红蛋白但经热处理过），则尽量降低氧含量，如用纯氮充气包装处理过的瘦肉。抑制真菌为目的 一般来说，果蔬在贮藏中应尽可能降低气体成分中的氧气分压，但如果氧气浓度降得过低，体内有机物就不能形成好气性分解，从而会引起有害于品质的厌氧发酵，如肉毒杆菌的生长。所以，当降低氧气的浓度时，应以不致于造成厌氧性呼吸障碍为度。氧含量须降低到1以下 3、二氧化碳、二氧化碳 抑制生命活动 CO2约占空气的0.03。低浓度时，植物利用光合作用将其合成为碳水化合物；当环境中CO2浓度增加（达210），果蔬生命活动便被抑制。贮藏环境中O2降低和CO2提高都可以抑制成熟度的进展而延长贮藏时间。抑菌1、CO2穿透细菌的细胞，使细胞内的pH下降和细胞内酶的活性降低；2、脱羟基酶被富集的CO2所抑制；3、存在非脱羟基酶的某种酶被CO2所抑制；4、细胞膜溶解CO2，使其性质发生变化，某些功能被抑制。机理如下：CO2抑菌的选择性霉菌、极毛杆菌和无色杆菌等需氧菌对CO2高度敏感而被抑制；相对而言，酵母菌对CO2有阻抗性或不敏感，CO2对酵母菌的抑制作用不大；乳酸菌等厌氧菌对CO2阻抗性较强或不敏感，CO2无抑制作用。影响CO2抑菌作用的因素 CO2浓度与压力 在大气压力时，CO2分压越大，抑菌作用越高。在大气压力以上，绝对压力升高，抑菌作用增加。温度 高CO2浓度包装的新鲜食品必须在冷藏温度下贮藏，温度降低可使CO2抑菌作用增加，主要是低温使CO2更易溶解于含水分的食品。氧气浓度过低或二氧化碳浓度过高均可能会引起果蔬的异常代谢，从而使组织受到伤害。例如：果肉褐变、组织解体和积累某些有毒害性的有机酸。所以在设定气体成分时，应针对不同果蔬的耐受力做出适当调整。4、乙烯和臭氧 果蔬成熟时和受伤害后，会产生较多的乙烯。微量乙烯（1mg/kg）对果蔬的呼吸就会产生影响，乙烯还会促进叶绿素的分解。研究表明，它对香蕉、柑桔等有色果实的着色和促进果实的成熟、提高品质均有益。但乙烯对果蒂部分分离层的形成有促进作用，往往会造成蒂落后的褐斑，而有损外观。乙烯等低分子不饱和碳氢化合物含量的过分积累，会造成过熟，从而有损果蔬的品质。但当乙烯被氧化成氧化乙烯时，对果蔬的成熟则有抑制作用。臭氧可使乙烯氧化成为氧化乙烯，这样就能防止果蔬过熟，从而保持良好的新鲜度。表：一些蔬菜的气调贮藏条件种类O2%CO2%种类O2%CO2%番茄2-40-4黄瓜2-40-5青豌豆5-105-7蒜苔1-51-5茄子2-42-4青辣椒2-42-4甘蓝33石刁柏1-105花椰菜33菠菜1-22表：一些水果的气调贮藏条件种类及品种温度低O2%高CO2%O2%CO2%香蕉11-13-52-52-5菠萝10-15-00510苹果 科特兰0-5252-31-2苹果元帅0-5222-31-2草莓0-52201015-20猕猴桃0-500825（二）气调保藏的分类 根据气体调节原理，气调贮藏可分为CA（Controlled Atmosphere，控制气氛）和MA（Modified Atmosphere，改善气氛）。CA指在贮藏期间，气体的浓度一直控制在某一恒定的值或范围内，所采用的包装方式称为CAP；MA指用改良的气体建立气调系统，在以后贮藏期间不再调整，所采用的包装方式称为MAP。国际上将通过改变包装袋内的气氛使食品处在与空气组成不同的气氛环境中而延长保藏期的包装，归属为同一类型的包装技术，称为CAP/MAP包装技术。包括：真空包装（Vacuum Packaging，VP）真空贴体包装（Vacuum Skin Packaging，VSP）气体吸附剂包装、控制气氛包装（Controlled Atmosphere Packaging，CAP）改善气氛包装（Modified Atmosphere Packaging，MAP）。（三）气调保鲜技术的特点（1）可较好保持食品原有的色泽、口味、形状及营养成分；（2）具有较长的保质期，有效减轻贮藏性生理病害-冷害（3）属物理保鲜方法，无化学残留（4）有利于运输、展示及增值三、气调保鲜的方法及工艺三、气调保鲜的方法及工艺1、气调保鲜的方法 气调的方法较多，但总的来说，其原理都是基于降低含氧量，提高CO2或N2的浓度，并根据贮藏物的不同要求，使气体成分保持在所希望的状况。对于果蔬等呼吸强度大的食品，一般采用自然降氧的方法进行气调。在密闭性好的贮藏环境中，果蔬呼吸作用使氧气降低、CO2增加，当其含量变化达到所希望的浓度后，便设法将过剩的CO2排除，另外再通入部分新鲜空气以补充不足的氧气。此法简便，但缺点是库内的乙烯等微量气体成分的积累难以控制；利用自然气调达到所需要求，历时较长。自然气调法按调节方法分类：置换气调法 人工空气置换的方法主要有：1、利用燃烧液化丙烷等消除空气中的O2和提高CO2浓度，再经冷却后通入库内；2、利用空气直接置换的办法，即部分或全部置换进氮气或CO2。该法可在短时间内达到库内低氧或绝氧的状态。包装方式包括：CO2置换包装、氮气置换包装、氧气吸收剂封入包装等。利用塑料薄膜对O2和CO2渗透性不同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蒸发作用。塑料薄膜一般选用0.12mm厚的无毒聚氯乙烯薄膜或0.0750.2mm厚的聚乙烯塑料薄膜。按气调设备分类：塑料薄膜帐气调法：硅窗气调法：根据不同的果蔬及贮藏的温湿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。硅胶膜对氧气和二氧化碳有良好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分，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，其气体成分可自动衡定在氧气含量35%，二氧化碳含量34。用催化燃烧降氧机以汽油、石油液化气等与从贮藏环境中(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。这种燃烧方法及果蔬的呼吸作用会使库内二氧化碳浓度升高，这时可以配合采用二氧化碳脱除机降低二氧化碳浓度。催化燃烧降氧气调法：保鲜气调机 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、充气过程交替进行，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，基中第二种方法一般用于大型的气调库。2.气调保藏的工艺条件 果蔬气调保藏时必要的气体成分比例随果蔬的品种、产地、栽培条件、收获时期、贮藏时间等的不同而有所差异。如苹果同样在低温下气调贮藏，开始的第一个月以氧3、CO22.5、温度3.3为好，以后则以CO2浓度增加到5为佳。因此在实际操作中要根据具体情况加以适当调节。气体比例：温度：果蔬在气调贮藏中，为了获得更理想的效果和延长保藏期，贮藏温度应尽可能低些，但以不致出现低温障碍和冻结为度，这样其保藏时间较普通低温保藏可以延长近1倍以上。温度对高浓度CO2条件下的新鲜动物产品的气调效应（抑制微生物的效应）无显著影响。温度的下限，应以不影响这类产品以“新鲜状态”的质地出现在货架上为度。在气调贮藏中，为了防止果蔬表面的干枯及重量损失，根据品种不同，须保持一定的相对湿度（一般为8595）。水果为9093%，蔬菜为9095%。肉、禽、鱼类产品，一般采用的MAP气调技术，所以一般没有对于调节气体相对湿度进行专门控制要求。相对湿度：四、气调保鲜包装应用实例四、气调保鲜包装应用实例1.新鲜肉类气调包装2.新鲜水产品气调包装3.新鲜果蔬气调包装4.焙烤食品和面条食品气调包装涂膜保鲜技术简介一、基本概念及原理 涂膜保鲜是一种将食品涂膜或浸泡特殊的保鲜剂，在其表面形成一层保护性薄膜，防止外界微生物的侵入，减少食品与外界空气的接触，改变其表面的气调环境而实现保鲜的方法。1.涂层的作用抑制果实的气体交换，降低呼吸强度，从而减少了营养物质的损耗，减少了水分的蒸发损失，保持了果品饱满新鲜的外表和较高的硬度。可以减少病原菌的侵染而避免腐烂损失。能增加果品表面的光亮度，改善其外观，提高商品的价值。但是必须注意涂料厚薄的均匀适当。(一一)果品的涂层果品的涂层2.涂料的种类按作用分类按性能分类：疏水性涂料和水溶性涂料3.涂膜的方法(1)浸涂法(2)刷涂法(3)喷涂法阻湿性涂料阻气性涂料乙烯生成抑制涂料二、特点n增强保水性n美化商品外观，提高商品价值n发挥气调作用n具有保鲜增效作用（缓释功能）n阻挡微生物侵染三、应用领域n果蔬保鲜n冷却肉保鲜n水产品的保鲜