食品低温保藏技术综述[1]

新疆农业大学

专业文献综述

题目: 利用温度进行果蔬贮藏的技术

姓名:

学院: 食品科学与药学学院

专业: 食品科学与工程

班级:

学号: 104031143

指导教师: 张辉职称: 副教授

2012年12月28 日

新疆农业大学教务处制

食品低温保藏技术综述

作者：参依热。主如

指导老师：

【摘要】：本文对几种主要的气调保鲜技术的原理、方法、特点作了简要阐述，分析了该技术在我国应用的现状，叙述了可能的发展前景。

关键词：食品气调存储保鲜技术

一、前言

随着人们生活水平的提高，食品安全意识也得到普遍加强，大家越来越对果蔬等食品在贮藏中长期使用化学合成保鲜剂的食用安全性提出了质疑，使得果蔬等食品的贮藏保藏逐步朝着注重物理方式的方向发展，气调保鲜方式重新受到重视。目前，对原先气调手段和方式加以改进，充分发挥气调保鲜的潜力并扩大气调保鲜的应用范围成为研究重点。

二、概念

食品气调保鲜技术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，从而利用调整环境气体来延长食品贮藏寿命和货架寿命的技术。

三、气调冷藏的基本原理

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。

气调主要以调节空气中的氧气和二氧化碳为主，因为：引起食品品质下降的食品自身生理生化过程和微生物作用过程，多数与氧和二氧化碳有关。另一方面，许多食品的变质过程要释放二氧化碳，二氧化碳对许多引起食品变质的微生物有直接抑制作用。

气调冷藏技术的核心是使空气组分中的二氧化碳浓度↑，而氧气的浓度↓，配合适当的低温条件，来延长食品的寿命。

实验证明，当氧气浓度降到2%左右，或二氧化碳浓度增加到40%以上，霉菌受到抑制，害虫也很快死亡，并能较好地保持粮食品质。

四、气调方法

目前，气调储藏技术有以下几种：气密储粮，包括自然缺氧、微生物降氧、脱氧剂储粮等；氮气储粮，包括充氮储粮、液氮储粮、分子筛富氮、制氮机储粮等；二氧化碳储粮，包括排气净化法、充二氧化碳法，吸附密着包装、二氧化碳化学发生器储粮等；减压储粮，包括抽气，减压，真空包装等。

1、自然降氧法（即MA贮藏）

自然降氧是依靠水果蔬菜的呼吸作用，使环境O2下降，CO2上升，又称自发气调贮藏（Modified Atmosphere Storage）简称MA贮藏。是目前在农产品大规模的商业气调贮藏中广泛采用的方式。具体又有套袋法、大帐

法、硅橡胶窗法等。这种方式最大优点是工艺简单、降氧设备成本低，适合在经济不发达地区普遍推广。但MA贮藏对气体成分无法作到精确调控，降氧速度缓慢，保鲜效果有限。同时，此法对管理要求高，容易出现O2过低或CO2过高造成的呼吸失调情况，危及农产品贮藏安全。

2、混合除氧法（又称半自然降氧法）

充N2自然除氧法

即自然降氧法与快速降氧法相结合的一种方法。

用快速降氧法把氧含量从21%降到10%较容易，而从10%降到5%就要耗费较大，成本较高。因此，先采用快速降氧法，使氧迅速降至10%左右，然后再依靠果蔬的自身呼吸作用使氧的含量进一步下降，二氧化碳含量逐渐增多，直到规定的空气组成范围后，再根据气体成分的变化进行调节控制。

充CO2自然降氧法

它是在果、蔬进塑料薄膜帐密封后，充入一定量的二氧化碳，再依靠果、蔬本身的呼吸及添加硝石灰，使氧和二氧化碳同步下降。这样，利用充入二氧化碳来抵消贮藏初期高氧的不利条件，因而效果明显，优于自然降氧法而接近快速降氧法。

3、快速降氧法（即CA贮藏）

快速降氧法是指人为地将O2、CO2等气体按最适浓度指标配置成混合气体，向贮藏环境输入并同时将贮藏环境中的原有气体抽出，以维持最适浓度指标的一种气调方法，又称人工控制气调法（Controll Atmosphere Storage简称CA贮藏）或气调冷藏库法（C.A库法）（3）。这种在冷藏基础上发展出的，对环境气体成分控制精确的方法，对果蔬贮物的贮存效果明显好于其他方法，但此法对设备要求高，成本昂贵，需要建立复杂的气调冷藏库。

4、减压降氧法

即采用降低气压来使氧的浓度降低，同时室内空气各组分的分压都相应下降的降氧方法。又称为低压气调冷藏法或真空冷藏法，是气调冷藏的进一步发展。

减压降氧原理：采用降低气压来使氧的浓度降低，从而控制果、蔬组织自身气体的交换及贮藏环境内的气体成分，有效地抑制果、蔬的成熟衰老过程，以延长贮藏期，达到保鲜的目的。一般的果蔬冷藏法，出于冷藏成本的考虑，没有经常换气，使库内有害气体慢慢积蓄，造成果蔬品质降低。在低压下，换气成本低，相对湿度高，可以促进气体的交换。另外，减压使容器或贮藏库内空气的含量降低，相应地获得了气调贮藏的低氧条件。同时，也减少了果蔬组织内部的乙烯的生物合成及含量，起到延缓成熟的作用

五、气调保鲜方法的特点

上述气调储藏技术可归纳为生物降氧和人工气调两大类，二者各有不同的理论根据。

生物降氧是通过生物体的自行呼吸，将塑料薄膜密闭账幕或气密库粮粒孔隙中的氧气消耗殆尽，并相应积累了高的二氧化碳。这是以生物学因素为理论根据的。

人工气调则是应用一些机械设备，如燃烧炉、制氮机，它们的燃料可以用木炭、液化石油气、煤油等亦可用分子筛或真空泵，先抽真空再充入氮气或二氧化碳气体。这些应用催化高温燃料、变压吸附、充入或置换等方法借以改变粮堆原有的气体成分，使大气达到高浓度的氮、二氧化碳或其他气体，因此这是以人工气调为依据的。

六、气调保藏的方法

气调冷藏库：主要由库房、制冷系统、气体发生系统、气体净化系统、压力平衡装置等组成。气调冷藏库是以冷藏库作为封闭体，主要用于大宗新鲜果蔬长期储藏大型气调储藏系统。由于储藏容量大，所以一般在管理方面自动化程度高。

气调设备主要包括：

制氮设备、二氧化碳脱除设备、乙烯脱除设备

七、气调保藏的工艺条件

通过减少环境中呼吸作用所必须的氧气含量以及低温贮藏即可实现尽可能降低呼吸强度的目的，使果蔬在较长期的贮藏期里能较好的保持原有天然质地、风味和营养。

1、温度调节

a.果蔬类产品气调贮藏温度控制

对于果蔬类产品来说，采取气调措施，即使温度较高也能收到较好的贮藏效果。但不能由此认为进行气调贮藏就可以忽视温度控制了。

例如，在不同的温度条件下气调贮藏黄瓜30天，结果在10-13℃下，绿色好瓜率为95%；在20℃下，绿色好瓜率仅为25%，其余为半绿或完全变黄，没有烂瓜；在5-7℃下，虽然全部保持绿色，却有70%发生冷害病和腐烂。

果蔬的气调贮藏中，选择的温度通常要比普通空气冷藏温度高1-3℃。因为这些植物组织在0℃附近的低温下对CO2很敏感，容易发生CO2伤害，在稍高的温度下，这种伤害就可以避免。

水果的气调贮藏温度，除香蕉、柑橘等较高外，一般在0-3.5℃的范围。蔬菜的气调温度控制点应高一些。

b.新鲜动物产品气调贮藏的温度控制

尽管多数的试验报道指出，温度对高浓度二氧化碳条件下的这类产品的气调效应（抑制微生物的效应）没有显著的影响，但从安全的角度出发，气调贮藏的温度还是应尽量地低为宜。至于温度的下限，应以不影响这类产品“新鲜状态”的质地为度。

2、相对湿度

在气调贮藏中，较高的相对湿度可以避免果蔬中的水分过多的散失，可使果蔬保持新鲜的状态，保持较强的抗病力。

对于水果，调节气体的相对湿度控制范围一般为90%～93%，蔬菜为90%～95%。但也要防止因湿度过高而出现结露现象。

动物产品，一般没有对于调节气体相对湿度进行专门控制要求。不过，选用的包装材料应该有很好的水分阻隔性，这样才能保持这类产品的新鲜外观。

3、气体成分调节

气体成分调节是气调贮藏的核心。

（1）：快速制氮降氧：果蔬入库后，温度降至适宜范围后迅速封库制氮降氧，使果蔬尽早进入气调状态；通常将O2含量由21%快速降至比规定浓度高出2~3个百分点，再利用果蔬的呼吸作用消耗过量氧气。还可将不同气体按配比人工预先混合配置好后通过管道输送入气调库，此法指标平稳，效果好。

（2）：CO2的脱除：库内气体中CO2浓度高出规定值0.5%~1%时，可用CO2脱除机或碳分子筛制氮机降低CO2浓度。

（3）：O2的补充：果蔬呼吸消耗O2 ，O2浓度低于允许范围下限时，应补充O2 ，可采取通风换气或利用补空气管向库内输送空气。

（4）：稳定运行：气调库进入规定气调工况后，主要任务是保持气调工况在允许的范围内处于相对稳定状态。

（温度范围：±0.5℃；氧气、二氧化碳浓度范围：±0.3%；乙烯浓度：控制在允许值以下；相对湿度：85%~95% ）

八、气调保鲜贮藏的优点

(1):综合冷藏和调节环境气体成分两方面技术，贮藏时间长；

(2):保鲜效果好，优于冷藏；

(3):贮藏损耗低；

(4):货架期长，气调状态解除后，有“滞后效应”；

(5):“绿色”贮藏，较少使用化学药品处理。

有利于运输、展示及增值

气调保鲜的缺点

(1):不同品种的果蔬需单独存放；

(2):O2浓度过低，CO2过高，发生中毒现象；

(3):适用于气调贮藏的果蔬品种有限；

(4):投资费用高。

九、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

十、气调技术的发展前景

气调保鲜技术，在国内从上个世纪90年代开始研究，结合国情进行技术开发。经过反复实践，形成自主创新建库技术，解决了砖结构储库的气密技术关键，精化了技术设备配置，优化了调气工艺。储库降氧采用先进的碳分子筛物理吸附方式，对储藏的果蔬无任何副作用，完全达到绿化食品的要求，并取得了专利。

由于建立了新的气密结构理念，拓展了建库思路，可新建亦可改造原有砖结构建筑为气调库保鲜库，投资仅为国外引进技术建造相同储量库。为推动气调保鲜技术的普及和推广创造了条件，为用户拓展产业经济发展提供支持。

随着我国出口食品品种的更新换代和国外市场的扩展, 现代化气调库的建设就更显迫切。另外,据专家预测21世纪中国的冷库建设将由一般高温库转向气调库, 这必然要求对各种气调贮藏工艺技术有更深入、更全面的研究,气调贮藏条件也将更加成熟。随着气调保鲜技术认知度在我国的不断提高, 国家相关扶持政策的出台,我国气调保鲜技术应用有着广阔的发展前景和巨大的潜在市场。

十一、总结

气调保鲜技术的关键在于调节气体。此外，在选择调节气体组成与浓度的同时，还必须考虑温度和相对湿度这两个重要的控制条件。不仅要注意他们的单独影响，由须重视由各种组成的环境总体的综合影响。控制适当的气体组成，即使温度较高，也有比较明显得减少损耗、延长贮藏期的效果。气调和冷藏相结合则是当前国内外生产上最现代化的果蔬贮藏方法。

参考文献

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