气调保鲜库技术介绍.ppt

气调保鲜库技术介绍,云南爱施得投资有限公司,目录,一、储藏环境对果蔬的影响,1、储藏环境关键因素,2、温度对贮藏的影响,随温度上升,呼吸加快随温度上升,蒸腾失水加快随温度上升,成熟衰老加快随温度上升,贮藏病害加重随温度上升,贮藏期缩短过高或过低温度会造成伤害,3、湿度对贮藏的影响,果蔬产品失水后食用品质下降果蔬产品失水后外观品质下降果蔬产品失水易导致其它生理病害过高湿度易导致病害湿度调控不当会产生果蔬产品表面凝结水分湿度通常以相对湿度表示不同果蔬产品的最佳湿度不同,4、对贮藏有影响的气体,4.1、氧气对贮藏的影响,低氧(尤其与高CO2配合)可抑制呼吸作用,延缓成熟衰老,减少呼吸消耗,延缓贮藏期间果实品质的下降,也抑制贮藏病害发生。过低氧气浓度易导致果蔬产品无氧呼吸,降低产品质量。不同果蔬产品的最适氧浓度不同。,4.2、CO2对贮藏的影响,高CO2(尤其与低氧配合)可抑制呼吸作用,干扰乙烯的作用，延缓成熟衰老,减少呼吸消耗,延缓贮藏期间果实品质的下降,也抑制贮藏病害发生。过高CO2浓度易导致果蔬产品无氧呼吸,降低产品质量,同时易导致高CO2生理病害(将由汪俏梅老师讲解,教材117页)。不同果蔬产品对CO2的敏感性不同,贮藏最适CO2浓度也不同。不耐CO2果蔬产品贮藏时要注意换气或去除CO2。,4.3、乙烯对贮藏的影响,乙烯促进成熟不同果蔬产品对乙烯的敏感性不同对乙烯敏感的果蔬产品贮藏时要注意换气或去除乙烯乙烯作用干扰剂如STS(硫代硫酸银)和1-MCP(1-甲基环丙烯)等在果蔬产品采后也有应用,4.4、其它气体对贮藏的影响,2-3%CO可以防止莴苣等气调贮藏时的失色；5-10%CO可减轻贮藏病害；CO对贮藏的不利影响包括:(1)加重过高CO2导致的生理病害等;(2)具有类似乙烯的促进果实成熟的效应,但在气调条件下对于多数果蔬产品这种效应并不明显,对乙烯极为敏感的猕猴桃等例外;(3)CO潜在的危险性,如对人体的毒害和易燃性。,二、常用果蔬贮藏方法,1、果蔬贮藏方法,2、常温贮藏概述,常温贮藏的常温实际上是指不通过机械的方法制冷而利用天然的较低的温度,常温贮藏方式在很多情况下也利用了自发气调的形式。常见的常温贮藏方式有:(1)沟坑或地窖(棚窖,井窖)贮藏(2)室内堆藏(3)通风库贮藏(4)缸藏,垛藏,挂藏,3、冷藏概述,冷藏是果蔬产品商品贮藏的主要方式,要延长贮藏期,首选手段就是降低温度。冷藏贮藏效果好,有些果蔬产品在此基础上进行气调或与其它贮藏措施相结合取得更佳效果。冷藏成本较高。冷库分高温库(0左右)和低温库(1万吨),大中型(0.5-1.0万吨),中小型(0.1-0.5万吨)和小型(0.1万吨)。,4、气调贮藏概述,气调是主要贮藏方式之一,对于苹果和猕猴桃等水果气调贮藏量占总贮藏量的50%以上。气调是指改变O2和/或CO2以及其它气体组成的贮藏方式。对于某些适合气调的果蔬产品,气调贮藏寿命往往比一般冷藏长一倍甚至更长。气调是技术含量最高,成本也较高、贮藏效果最好的贮藏方式。,5、其它贮藏方法,5.1、减压贮藏,减压贮藏又称低压贮藏,通常压力只有正常大气压的1/10(苹果),1/15(桃,樱桃),1/7-1/6(番茄)左右减压贮藏加速气体交换,有利于有害气体的去除减压贮藏中各气体的绝对含量大大下降,起低氧气调的作用减压库的气密性和坚固性受到相当大的挑战减压条件下水分极易丧失,减压库必须安装高性能的增湿装置减压贮藏可连续性工作也可间歇式工作贮藏苹果,香蕉,番茄,菠菜,生菜,蘑菇等均效果良好成本高,出库产品缺乏浓郁芳香(常温下放置一段时间可部分恢复),5.2、辐射处理贮藏,射线是应用最广的射线,射线等也有应用。60Co是最常用的射线源。射线辐射处理的应用剂量要适当。射线辐射处理的效果:延缓成熟衰老,抑制发芽,杀虫,抑制微生物生长。剂量一定时,采用高剂量率短时间的效果较好。不同果蔬产品对射线的耐受程度不同,辐射不当时带来不耐贮,品质下降等不利影响。,5.3、臭氧处理贮藏,臭氧易分解产生原子氧,原子氧氧化果蔬产品表面的微生物使其死亡或生长受抑。臭氧分解产生的原子氧可氧化分解乙烯,有利贮藏。一般处理浓度不足10l/L,处理时间从0.5至数小时不等,不同果蔬产品耐受程度不同。经常与其它贮藏方式结合作用。,5.4、假植贮藏和留树贮藏,假植贮藏又称囤菜,是北方秋冬季节贮藏芹菜等叶菜类的特有方式。蔬菜连根收获并密集地假植在阳畦或其他贮藏场所，这种环境下蔬菜处于极其微弱的生长状态下继续保持其缓慢生长的能力。留树贮藏主要用于柑桔,在冬季最低气温不低于-6至-5的四川、湖南、广东和福建等地区可以实行，主要措施是秋季喷2,4-D结合适度的肥水管理防止果实脱落，一般可贮至翌年二三月。,5.5、冰冻贮藏,冰冻贮藏在荔枝,龙眼,枇杷和杨梅上有应用以解决出口不耐贮的问题。速冻比缓冻的果蔬产品解冻后质量较好。冰冻能杀死部分微生物,但有些霉菌和酵母菌在-9.5仍能存活,孢子则能耐更低的温度。-18以下微生物和酶才能停止活动。冰冻贮藏期较长,但冰冻贮藏后产品品质明显下降。解冻后微生物恢复活动,而植物细胞破裂释放的内容物更是微生物生长的良好培养基,因而解冻后的产品极易腐败,宜马上食用。,三、气调保鲜库特点,1、气调贮藏果蔬的特点,经过气调贮藏的果蔬所具有的特点：(1)很好地保持果蔬原有的形、色、香味；(2)果实硬度高于普通冷藏；(3)贮藏时间延长；(4)果实腐烂率低、自然损耗(失水率)低；,1、气调贮藏果蔬的特点,(5)延长货架期。由于果蔬长期受低02和高C02的作用，解除气调状态后果蔬仍有一段很长时间的“滞后效应”或休眠期；(6)适于长途运输和外销。果蔬质量明显改善，为外销和运输创造了条件；(7)许多果蔬能够达到季产年销周年供应，创出良好的社会经济效益。,2、气调库的特点,（1）气密性：这是气调库在构造上区别与冷藏库的一个最主要的特点。它不仅要求围护结构隔热以减少外界对库温的影响，而且还要求围护结构密闭以减少库内外气体的交换，维护库内较稳定的气体成分。（2）安全性：这是随气密性而伴生的要求。气调库在降温，回温以及气调过程中，因库内温度，压力变化会在围护结构两侧产生压差。如压差不及时消除或控制在一定范围内，将引起库体的损坏。既要保证库体的气密，又要保证其安全是气调库的又一特点。,2、气调库的特点,（3）库内空间高：单层建筑现代气调库几乎都是单层地面建筑，库内空间高。这种特有的建筑形式是以气密性和安全性为前提而形成的。（4）快进整出：快进是对货物入库时间的要求以便使其尽早处于气调储藏状态。一旦储藏结束，库内的货物最好在短期内出完，不能采用气调的时间，使气调状态尽早形成。（5）高堆装满：除留出必要的检查通道外，货物在库内应尽可能高堆满装，时库内剩余的空隙小，减少气体的处理量，加快气调的速度，缩短气调的时间，使气调状态尽早的形成。,四、气调保鲜库技术介绍,1、温度调控,预冷。通过果蔬产品呼吸热,换气和加热等措施提高温度。通过致冷,换气等措施降低温度。控制温度变幅在一定范围内(1),尤其当贮藏温度接近冰点时,控制温度变幅尤为重要,温度的急剧波动还会影响RH,如温度快速下降时易导致水分在产品表面凝结。控制合适的空气流动速度以促进产品与空气的温度平衡又不导致失水。,2、相对湿度的调控,关键是控制温度的变化,温度变化带来相对湿度的变化(因为不同温度下绝对饱和湿度不同)。增湿措施:撒水,空气喷雾,小包装。降湿措施:加强通风换气,用生石灰,草木灰吸湿。,3、气体调控,氧气浓度的调控二氧化碳浓度的调控氧气和二氧化碳浓度的测定气体混和技术乙烯的去除,3.1、氧气浓度的调控,通常通过低氧空气置换高氧空气而实现快速降氧,通过果蔬产品呼吸作用进一步降氧。通常通过通风换气及人工补氧而增氧。低氧空气由制氮机(降氧机)制造,降氧机的发展大体上经历了催化燃烧碳分子筛吸附纤维膜分离三个阶段。,3.2、二氧化碳浓度的调控,二氧化碳浓度的增加:通过果蔬产品呼吸自然增加,也可以通过施干冰和高压二氧化碳气体释放快速增加。二氧化碳浓度的降低:通过二氧化碳脱除技术或通风换气。熟石灰(氢氧化钙)脱除二氧化碳最为常用。活性炭吸附法脱除二氧化碳法操作简单,而且活性炭可重新利用,即活性炭在高二氧化碳条件下吸附二氧化碳,饱和吸附二氧化碳的活性炭可在新鲜空气中脱去二氧化碳,然后可重新放回气调库中应用。,3.3、氧气和二氧化碳浓度的测定,奥氏气体分析仪用30%KOH吸收CO2用30%焦性没食子酸和30%KOH混和液吸收O2焦性没食子酸碱性溶液在15-20时吸收O2效能最大,3.4、气体混和技术,气体可以在临使用前通过重量比,体积比或压力比进行混和,一般以压力比最为方便。气体也可以先混和,然后贮于高压钢瓶中,使用时再释放。,3.5、乙烯的去除技术,降低乙烯的措施:通风换气,化学去除,物理吸附。化学去除法:高锰酸钾氧化(吸附在载体上,高锰酸钾失效时由原来的紫红色转变成砖红色),催化氧化法。物理去除法:活性炭吸附法。乙烯含量测定:GC,3.6、常见水果蔬菜气调浓度配比,4、气调保鲜库系统,（1）脱氧机（2）制氮系统（3）二氧化碳脱除系统（4）乙烯脱除系统（5）自动检测控制系统（6）制冷系统（7）加湿系统（8）气调库压力平衡系统,4.1、脱氧机,脱氧机是目前最为先进的气调库降氧设备，其工作原理是采用压力低于24KPa的风机进行循环脱氧，再使用真空泵解析活化，电机采用变频调速技术。国外现有意大利和德国少数几个公司掌握了脱氧机技术，国内只有天津捷盛公司的脱氧机取得技术上的突破，其降氧能力甚至略高于国外品牌，工艺较为成熟，在大量的气调库中使用。,4.2、制氮系统,制氮机大体上经历了催化燃烧制氮碳分子筛吸附制氮、中空纤维膜分离制氮、以及真空低压吸附脱氧制氮（即VSA）的发展过程。目前普遍采用碳分子筛、中空纤维膜分离制氮及VSA制氮。,4.3、二氧化碳脱除系统,主要用于控制气调库中二氧化碳含量。完全依靠果蔬呼吸时所释放的二氧化碳，增加气调库内二氧化碳浓度，适量的二氧化碳对果蔬起保护作用，使贮藏保鲜效果良好。但是，二氧化碳浓度过高，则会对果蔬造成伤害，因此脱除(洗涤)过量的二氧化碳，调节和控制好二氧化碳浓度，对提高果蔬贮藏质量非常重要；通常的二氧化碳脱除装置大体上有4种形式：(1)消石灰脱除装置；(2)水清除装置；(3)活性碳清除装置；(4)硅橡胶膜清除装置。活性碳清除装置是利用活性碳较强的吸附力，对二氧化碳进行吸附，待吸附饱和后鼓入新鲜空气，使活性碳脱附，恢复吸附性能，是当前气调库脱除二氧化碳普遍采用的装置。二氧化碳脱除系统应根据贮藏果蔬的呼吸强度、气调库内气体自由空间体积、气调库的贮藏量、库内要求达到的二氧化碳气体成分的浓度确定脱除机的工作能力。,4.4、乙烯脱除系统,乙烯是果蔬在成熟和后熟过程中自身产生并释放出来的一种气体，是一种促进呼吸、加快后熟的植物激素，对采后贮藏的水果有催熟作用。在对乙烯敏感的水果贮藏中，应将乙烯去除。果蔬贮藏中既要设法抑制乙烯产生，又要消除贮藏库内乙烯积累。目前普遍采用的方法为高锰酸钾化学除乙烯法和空气氧化去除法。化学除乙烯法是在清洗装置中充填乙烯吸收剂，常用的乙烯吸收剂是将饱和高锰酸钾溶液吸附在碎砖块、蛭石或沸石分子筛等多孔材料上，乙烯与高锰酸钾接触，因氧化而被清除。该方法简单，费用极低，但除乙烯效率低，且高锰酸钾为强氧化剂，会灼伤皮肤。空气氧化去除法是利用乙烯在催化剂和高温条件下与氧气反应生成二氧化碳和水的原理去除乙烯，与高锰酸钾去除法相比其投资费用高，但因具有以下明显优点为人们所接受：(1)除乙烯效率高，可除去库内气体中所含乙烯的99%，可将贮藏间内乙烯浓度控制在l5L/L；(2)减少水果霉变，在去除乙烯同时，能对库内气体进行高温杀菌消毒；(3)一机多用，去除乙烯同时，还能除掉水果释放的芳香气体，减轻这些气体对水果产生催熟作用的不良影响。,4.5、自动检测控制系统,气调库内检测控制系统的主要作用为：对气调库内的温度、湿度、O2、CO2气体进行实时检查测量和显示，以确定是否符合气调技术指标要求，并进行自动(人工)调节，使之处于最佳气调参数状态。在自动化程度较高的现代气调库中，一般采用自动检测控制设备，它由(温度、湿度、O2、CO2)传感器、控制器、计算机及取样管、阀等组成，整个系统全部由一台中央控制计算机实现远距离实时监控，既可以获取各个分库内的O2、CO2、温度、湿度数据，显示运行曲线，自动打印记录和启动或关闭各系统，同时还能根据库内物料情况随时改变控制参数。中央控制计算机采用Windows界面，使用操作人员可以方便直观地获取各方面的信息。,4.6、制冷系统,制冷系统是实现机械制冷所必须的机器、设备及连接这些机器、设备的管道、阀门、控制元件等所组成的封闭循环系统。气调库的制冷系统与普通冷库的制冷系统基本相同。但气调库制冷系统具有更高的可靠性，更高的自动化程度，并在果蔬气调贮藏中长时间维持所要求的库内温度。一般采用氨制冷系统或氟利昂单级压缩直接膨胀供液制冷系统。,4.7、加湿系统,与普通果蔬冷库相比，由于气调贮藏果蔬的贮藏期长，果蔬水分蒸发较高，为抑制果蔬水分蒸发，降低贮藏环境与贮藏果蔬之间的水蒸气分压差，要求气调库贮藏环境中具有最佳的相对湿度，这对于减少果蔬的干耗和保持果蔬的鲜脆有着重要意义。一般库内相对湿度最好能保持在90%95%之间。常用的气调库加湿方法有以下几种：(1)地面充水加湿；(2)冷风机底盘注水；(3)喷雾加湿；(4)离心雾化加湿；(5)超声雾化加湿。,4.8、气调库压力平衡系统,在气调库建筑结构设计中还必须考虑气调库的安全性。由于气调库是一种密闭式冷库，当库内温度降低时，其气体压力也随之降低，库内外两侧就形成了气压差。据有关资料介绍，当库内外温差l时，大气将对围护结构产生40Pa的压力，温差越大压力差也越大。若不把压力差及时消除或控制在一定的范围内，将会使库体损坏。为保证气调库安全性和气密性，并为气调库运行管理提供必要的方便条件，气调库应设置压力平衡系统：安全阀、缓冲贮气袋。安全阀是在气调库密闭后，保证库内外压力平衡的特有安全设施，它可以防止库内产生过大的正压和负压，使围护结构及其气密层免遭破坏。气调库在运行期间会出现微量压力失衡，缓冲贮气袋的作用就是消除或缓解这种微量压力失衡。当库内压力稍高于大气压力时，库内部分气体进入缓冲贮气袋，当库内压力稍低于大气压时，缓冲贮气袋内的气体便自动补入气调间。贮气袋是把库内压力的微量变化，转换成贮气袋内气体体积的变化，使库内外的压差减小或接近于零，消除和缓解压差对围护结构的作用力。缓冲贮气袋是由气密性好且具有一定抗拉强度的柔性材料制成。,