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      氣調保鮮技術
      CONTROLLED ATMOSPHERE STORAGE TECHNOLOGY

      近年來,氣調貯藏的良好效果得到了大眾的肯定,眾多氣調貯藏經營和建設企業對我國的氣調貯藏業起到了巨大的推動作用。據不完全統計,全國已有各類型的保鮮庫20,000多座,果蔬總庫容量大約880×104 噸,盡管保鮮庫在增加,但還是遠遠滿足不了要求,果品貯藏能力僅為總產量20%,每年有8000×104 噸果蔬腐爛,損失總值上千億元。發達國家80%以上為氣調貯藏,而我國氣調貯藏不足總量的1%,國家十二五發展建設規劃《農產品冷鏈物流發展規劃》提出進一步加大對氣調貯藏技術開發與應用宣傳方面的投入。


        一、國內外氣調貯藏現狀及模式


        氣調保鮮技術是目前先進的果蔬保鮮貯藏方法之一,該技術可以大大抑制果蔬呼吸,抑制有害病菌的繁殖生存,減少腐爛,保持果蔬優良的風味和芳香氣味,抑制水分蒸發,保持果蔬的新鮮度,而且可以抑制酶的活性,從而達到延緩成熟和衰老的過程,長期保持果實硬度和新鮮度,延長貯藏期和貨架期的效果。果蔬所生長的大氣中含有21%的氧氣,0.03%的二氧化碳,78%的氮氣和一些微量氣體。氣調貯藏則是在一個相對封閉的體系內,通過各種方式調節封閉體系中的氣體成分,由此來控制果蔬的各項生理生化過程并抑制有害微生物的活動過程。

        氣調貯藏經過幾十年的不斷研究、探索、完善,特別是20世紀90年代以后有了一個飛躍的發展,開發出一些有別于傳統氣調的新方法,如快速CA(Rapid CA)、低氧(L.O)CA、超低氧(U.L.O)CA、低乙烯CA、動態CA等??梢哉f目前先進的氣調貯藏莫過于動態氣調貯藏。


        二、氣調庫貯藏


        氣調庫貯藏是指在相對密閉的環境中(氣調庫房)和冷藏的基礎上,根據產品的需要,采用機械氣調設備,人工進行調節貯藏環境中氣體成分的濃度并保持穩定的一種氣調貯藏方法,由于氧氣和二氧化碳的比例能夠嚴格控制,而且能做到與貯藏溫度密切配合,因而貯藏時間長,貯藏效果好,后期運行成本低。

        當前國內外的氣調貯藏保鮮主要是以氣調保鮮庫來實現完成,氣調庫的建設已經日趨標準化。尤其以金屬組裝式氣調保鮮庫為典型的氣密性,要求圍護結構既要保溫隔熱、防潮、減少與外界的冷熱交換,又要庫體四周、庫門及所有進出管線的連接處嚴格密封,盡可能減少庫內外的氣體交換。由于所用的聚氨酯或聚苯乙烯夾芯板本身就有良好的防潮、隔氣及隔熱性能,所以關鍵是處理好夾芯板的接縫,可在圍護結構的墻角、內外墻交接處、墻與頂板的交接處、庫房內側的接縫表面涂上密封膠,平整地鋪設無紡布,形成一個無間斷的氣密層。所用的氣密材料要求密度均勻、氣密性好、有足夠的機械強度和韌性;建造時可連續施工,易粘結,易檢查,易修復,耐腐蝕,抗老化,抗微生物和無異味等。

        貯藏環境中的氣體濃度通過機械方式來調節,從而延緩水果和蔬菜的衰老。系統設備主要包括制氮機、二氧化碳脫除機、乙烯脫除機、加濕器、自動控制系統以及閥門、管道等設備。制氮機又稱脫氧機,它是氣調庫中最主要的設備之一,可以調節庫中的氧氣含量,使其降低到所需要求。目前最為先進的是采取真空回轉吸附(VSA)制氮技術,通過特殊活性炭分離空氣中的氧氣與氮氣。此法具有結構簡單、容易操作和高質量控制氣體成分等優點,目前在國內外應用較多。二氧化碳脫除機可減少貯藏環境中過高的二氧化碳氣體對果蔬所產造成的傷害,目前大型氣調庫一般采用活性炭二氧化碳脫除機。對乙烯特別敏感的躍變型果蔬,當乙烯含量達到百萬分之二時,它的貯藏期就大大縮短,乙烯脫除機是在貯藏期間對乙烯進行脫除,目前使用較多的方式為高錳酸鉀氧化法和高溫催化法。


        三、動態氣調貯藏


        果實采后仍是活的有機體,要經歷從成熟到衰老的一系列復雜的生理生化變化,為了達到減緩果實后熟的速度,延長果實的貨架期并且保持原有的食用風味不變的目的,人們不斷尋求新的保鮮技術。目前有一種化學保鮮劑1-MCP,它能不可逆地作用于果蔬中的乙烯受體,從而阻斷乙烯的生成,進而抑制乙烯所誘導果實后熟的一系列生理生化反應,能夠延長果蔬的貨架期,但是經過1-MCP處理后的果蔬無法進行正常的后熟過程,而且果蔬的品質會受到嚴重的影響。而動態氣調貯藏各時期控制指標是建立在能適應果實的這些生理特點上,不僅能夠有效的延緩代謝過程,保持良好的食用品質效果,而且當果實離開氣調環境后風味也不至于惡化。

        最好的儲藏系統是盡可能地將氧氣的量控制在最低水平,只有在將氧氣的含量控制在僅僅維持果實自身基本生理活動需要的基礎上。也就是說,需要有一個動態控制系統(DCS)的儲藏室,根據果實儲藏所需的生理參數,對氧氣的濃度進行控制。我們掌握這個參數,就等于掌握所需氧氣的最低量。氧氣含量過低,導致果實進入厭氧呼吸,進而產生乙醇。通過測量乙醇的生成來判斷果實厭氧呼吸的強度,因此,所測得的乙醇濃度成為控制氧氣濃度的重要參數。

        動態氣調的貯藏初期采用高二氧化碳和低氧氣處理,后期置于常規氣調下儲藏的方法稱為動態氣調或機動氣調,也叫變動氣調。該法儲藏效果好,尤其是入庫前的預冷階段采用高二氧化碳和低氧氣處理,入庫后采用正常氣體指標儲藏,可顯著抑制呼吸速率,延長儲藏期。

        其原理就是根據果實在貯藏階段對氣體成分的不同適應性和要求,分階段地改變貯藏環境的氣體成分,從而進一步提高保鮮效果的一種新技術。通常使用的有在入貯初期用高濃度二氧化碳或低濃度氧氣進行短期處理以及根據果實在貯藏時期的生理特征在住貯藏階段多次處理或不斷改變氣體成分的動態氣調方法。用動態氣調貯藏,可以保護果實纖維組織,抑制乙烯的產生,防止果皮變色,預防虎皮病害,使水果保持硬度,延長果實的貨架期,防止果實出現生理紊亂和過早衰老,并且抑制病菌滋生。相比常規的氣調貯藏,具有明顯的優勢。


        四、綜述


        我國對應用氣調貯藏方面研究較多,但對動態氣調貯藏的研究較少;對比用氣調法與常規方法貯藏一定時間后產品品質變化的研究多,但相關機理研究少;對水果、蔬菜、糧食的氣調貯藏研究多,但對茶葉、中藥材、海鮮花生油料類等研究很少。隨著我國出口農產品品種的更新換代和對國外市場的拓展,現代化氣調庫的建設將更加迫切,特別是我國已加入WTO,對氣調貯藏技術的需求必然會越來越多。2l世紀中國的冷庫建設將由一般高溫庫轉向氣調庫,這就要求對氣調貯藏工藝有更深入、更全面的研究,氣調貯藏條件也將更加成熟??梢詳嘌?,氣調貯藏技術在我國有廣闊的發展前景和巨大的潛在市場。



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