食品贮藏保鲜方法机械制冷

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气调贮藏原理
（一）气调对代谢的影响
高CO2浓度和低O2浓度会抑制呼吸作用和其它的 代谢作用，延缓果蔬成熟和衰老，保持品质。
低O2浓度可以抑制乙烯的生物合成，高CO2浓度 会减轻果蔬对乙烯的敏感性，减弱乙烯的生物作 用。
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（二）气调对食品成分的影响
低O2浓度可以减弱或抑制脂肪氧化酸败，减少 脂溶性维生素的损失；
沸点（℃） 临界温度 （℃）
-35.5 132.4
0℃时汽化热 （升/克）
301.6×4.18
二氧化碳 （CO2） 二氧化硫 （SO2） 氯代甲烷 （CH2Cl） 氟里昂 （CCl2F2）
-78.2 -10.0 -23.7 -30.0
31.1 55.0×4.18 157.2 91.3×4.18 143.1 98.8×4.18 111.5 37.2×1.18
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按结构分类：土建式冷库、组合板式冷库、 覆土冷库
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（三） 冷库设计
机械冷藏库主要由制冷机和冷藏库组成。 冷藏库要求有良好的隔热性、防潮性及
抽气系统和一定的湿度环境。
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（1） 冷库的结构
冷库以冷藏室为主体，另外还配有预冷间、加 工间、休息间等附属用房。
冷藏室的隔热门应自动启闭，并在门顶设风幕， 以减少开门时外界暖流侵入。
分散式供冷：把制冷压缩冷凝 机组布置在库房外面，用管 道把库房内冷却设备连接起 来。
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（2） 冷库的隔热系统
为了减少外界热量侵入冷藏库，保证库内温 度均衡，减少冷量损失，冷藏库外围的建筑 结构必须敷设一定厚度的隔热材料。
常用隔热材料： 聚氨酯泡沫塑料（一般是现场直接灌注或 喷涂发泡） 聚苯乙烯泡沫塑料（聚苯板）
（1）冷风机速度不同。预冷库使用专用风机 强制循环冷风冷却果蔬，冷库的冷风机风速 一般较低。 （2）制冷机的制冷能力不同。预冷库制冷机 的制冷能力应是冷库的2～3倍。
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按温度分：高温库、中温库、低温库、超低温库。
类
型
温度
用途
高温库
+5℃~ -5℃
主要用来储藏果蔬，蛋类，药材， 木材保鲜干燥等。
中温库 低温库
冷藏的方法 ✓ 自然冷藏法 ✓ 机械冷藏法
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（一）机械冷藏
机械冷藏是指在一个具有良好隔热性能的适当建 筑物中（机械冷藏库），借助机械冷凝系统的作用， 将库内的热空气传送到库外，使库内温度降低并保持 一定相对湿度的贮藏方式。
机械冷藏起源于19世纪后期，是当今世界上应用 最广泛的新鲜果蔬贮藏方式。中小型冷库一般用氟利 昂作为制冷剂，大型冷库则多用氨制冷。
-10℃~ -18℃
主要用来储藏肉类，水产品，及适 合该温度范围的产品。
-23℃~ -28℃
主要用来储藏雪糕，冰淇淋及低温 食品等。
超低温库
≤-30℃ 主要用来速冻食品及工业，医疗等。
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按容量分：大型库、大中型库、中小型库、小型库。
规模类型 大型 大中型 中小型 小型
容量/t >10000 5000～10000 1000～5000 <1000
借助于制冷剂在循环不已的气态—液态互变过程中， 把贮藏库内的热量传递到库外而使库内降温，并维持 恒定。
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（1） 制冷系统
制冷系统是冷藏库最重要的系统。 以靠制冷剂气化而吸热为工作原理的机械称为冷冻
机，目前主要是压缩式冷冻机，其组成包括四部分：
压缩机 蒸发器 冷凝器 调节阀
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蒸发器：由一系列蒸发排管构成的热交换器，液态 制冷剂由高压部分经调节阀进入低压部分的蒸发器 时达到沸点而蒸发，吸收载冷剂所含的热。蒸发器 可安装在冷库内，也可安装在专门的制冷间。
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（3） 温度管理
冷藏库温度管理的原则是适宜、稳定、均匀; 冷藏温度越接近原料的冻结温度，贮藏期越长（香蕉、
瓜类、马铃薯等在临界温度下有冷害的除外） 入库后尽快达到贮藏低温（易发生冷害产品除外）; 应严格控制冷藏室温度，避免温度波动。 温度的监控可采用自动化系统实施。
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(4) 湿度管理
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气调贮藏的分类
自发气调(Modified atmosphere storage，MA)
利用新鲜果蔬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，如塑料薄膜保 鲜袋、硅窗气调保鲜袋等。
人工气调(Controlled atmosphere storage，CA)
根据产品的需要人为地调节贮藏环境中各气 体成分的浓度并保持稳定，如气调贮藏库。
控制空气流速，速度越大，食品水分蒸发率越高。 为了保证贮藏室内温度均匀，应保持最低速度的空
气循环。 通风换气应在库内外温差最小时段进行。
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(6) 制冷系统的维护
蒸发器要经常除霜，否则会影响制冷效果； 保证制冷剂不泄露。
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第三节 气调贮藏
3.1 气调贮藏的概念和原理 3.2 气调对库体设备的要求 3.3 气调贮藏条件 3.4 气调库的管理 3.5 塑料薄膜包装气调
压缩机：制冷系统的心脏，常用的为活塞式，通过 活塞运动吸进来自蒸发器的气态制冷剂，将其压缩 成高压状态进入冷凝器中。
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冷凝器：有风冷和水冷两类，主要对自压 缩机的制冷剂蒸汽进行降温，使之重新液 化。
调节阀：又称膨胀阀，位于贮液器和蒸发 器之间，用来调节制冷剂流量，同时起降 压作用。
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蒸汽压缩式制冷机原理
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氨是目前使用最广泛的制冷剂。氨主要用于大 中型压缩冷冻机，其潜热比其他制冷剂高。
氨的比重和粘度小，放热系数高，价格便宜， 易于获得。
氨的纯度高，水分含量≤0.2%。氨沸点 -33.4℃，0℃时每公斤NH3汽化时吸收301大卡 热量。
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氨有较强的毒性和可燃性。若以容积计，当空气 中氨的含量达到0.5％~0.6％时，人在其中停留半 个小时即可中毒，达到11％~13％时即可点燃，达 到16％时遇明火就会爆炸。因此，氨制冷机房必 须注意通风排气。
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（2） 制冷剂
在制冷系统中，蒸发吸热的物质称为制冷剂， 制冷系统的热传递是靠制冷剂进行的。
制冷剂要具备沸点低、冷凝压力低、对金属无 腐蚀作用、不易燃烧、不爆炸、无刺激性、无 毒、无味、易于检测、价格低廉等特点。
当前普遍的制冷剂是氨和卤代烃。
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常用制冷剂的种类和性质
名称 氨（NH3）
食品贮藏保鲜技术
第3章 食品贮藏保鲜方法
第一节 简易贮藏 第二节 机械冷藏 第三节 气调贮藏 第四节 减压贮藏 第五节 其他贮藏保鲜方式
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第二节 机械冷藏
2.1 基本概念 2.2 食品冷却技术 2.3 低温贮藏的条件和管理 2.4 食品冷藏链流通
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2.3 食品的冷却保藏
冷却保藏——经过冷却的食品在稍高于 冰点的温度下贮藏的方法，一般在0ºC以上。
低O2可以抑制维生素C、谷胱甘肽、半胱氨酸 等的氧化，保持营养价值。
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（三） 气调对病害的影响
好气性微生物在O2环境下生长繁殖受到抑制； 适宜的低O2和高CO2浓度可抑制果蔬生理病害
和病理性病害； 同时提高CO2浓度和降低O2浓度能抑制成熟和
衰老，因而也提高了果蔬的抗病能力。
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气调贮藏的优点
储液器 常温高压液态
膨胀阀
P↓，T↓
T↓
冷凝器
高温高压气态
P↑，T↑
冷藏库
压缩机
蒸发器
低温低压
气态
气液混合
制冷原理图
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蒸发器
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活塞式压缩机
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冷凝器和贮液罐
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调节阀（膨胀阀） 毛细管和膨胀阀是制冷系统中的基本控制
部件，制冷剂必须经过毛细管和膨胀阀的节流， 从高温、高压的液体状态变为低温、低压的气 体状态，才能在蒸发器中汽化吸热。膨胀阀还 能自动调节蒸发器的供液量，使供液量与蒸发 器热负荷相匹配。
冷库还应设有通风换气系统和喷雾系统。
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冷库的基本布 局
休息室 管理室
公路站台
休息室 管理室
挑选整理间
冷藏间
冷藏间
穿
堂
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冷库一般由主库、
动力部分、生产工
冷藏间
冷藏间
艺部分及其他辅助
设施等四部分组成。
循环 水池
水
变压
配电 器室
泵
制冷机房 及电
房
控房
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集中式供冷：把制冷装置的主 要设备安装于特设的机房内， 设气液调节站，用回气、管 道把各库房的冷却设备连接 起来。
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3.1 气调贮藏概念和原理
气调贮藏的概念
气调贮藏是调节气体成分贮藏的简称，指 改变贮藏环境中的气体成分（通常是增加CO2 浓度，降低O2浓度以及根据需求调节其气体成 分浓度）来贮藏产品的一种方法。
气调贮藏是在传统的冷藏保鲜基础上发展起来 的现代化保鲜技术，被认为是当今储存水果效果 最好的贮藏方式。
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聚氨酯彩钢板： 不吸水，隔热好，
成本较高
聚苯乙烯： 质轻、热导率低，
但吸水性强，有冷 缩现象。
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冷库门
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（3）冷库的防潮系统
水蒸气在蒸汽压差的作用下逐渐向库体的隔热 层渗透，到达库体隔热层易遇冷凝结成水珠或 冻结成冰晶，使隔热材料受潮从而降低隔热性 能。因此需在隔热层外表面设置防潮层。
☺ 综合冷藏和调节环境气体成分两方面技术，贮
藏时间长；
☺ 保鲜效果好，优于冷藏，可以避免低温伤害； ☺ 贮藏损耗低； ☺ 货架期长，气调状态解除后，有“滞后效应”； ☺ “绿色”贮藏，较少使用化学药品处理。
特别是在高温季节采收时， 如直接入库热量散发不出， 不但降温缓慢、增加湿度， 容易结露导致腐烂，还加 重制冷机负荷、缩短及其 寿命。
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（2） 库内堆放
分批进行，除第一批外，以后每次的入贮量不 应太多，入贮量第一次以不超过该库总量的 1/5，以后每次以1/10～1/8为好。
堆放的总要求是“三离一隙”。“三离”指的 是离墙、离地面、离天花板。“一隙”是指垛 与垛之间及垛内要留有一定的空隙。
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• 利用制冷机组和保温隔热性能良好的 库房，保持恒定的低温来进行贮藏——机 械冷藏。
• 机械冷库的特点：有良好隔热性能的 库房建筑结构；有一套制冷机组，可认为 设定恒定的温度；造价高、耗能、为永久 性建筑结构；保鲜效果好，通风性强，周 年利用率高。
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1 机械制冷原理
机械制冷是利用气化温度很低的制冷剂气化，来吸收 贮藏环境中的热量，使库温迅速下降，再通过压缩机 的作用，使之变成高压气体后冷凝降温，形成液体后 循环的过程。
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• 但氟利昂对臭氧层有破坏作用，目前以限制 使用，许多国家已采用了氟利昂的替代品用 于家用冰箱和小型制冷设备。
• 四氟乙烷（R134a，CF3CH2F）、二氯三氟乙 烷（R123，CHCl2CF3）、溴化锂、乙二醇等。
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（二）机械冷藏库的分类
按用途分：预冷性冷库、周转性冷库、综合性冷库。 预冷库与周转性冷库最大的区别有两点：
氨的比容较大（10℃，0.2897m3/kg），制冷设备 体积大，价格高。
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氨系统：大中型（1000~10000t）系统；采用水冷效 率较高；周边没有大片居民区（一旦泄漏有毒害 危险）；配合土建库较多；建设周期较长；系统 有人值守（较少设计成自控系统）；操作维修需 要一定专业知识……
氟系统：中小型系统、组合快装式；（尤以小型冷 库更为普遍采用）；在没有条件采用水冷的地方， 风冷可以满足要求；无毒害；小型机组多有成套 产品，安装快捷；多为自动控制；维修率低；总 体运行费用大中型氨系统稍好一些，但缘于大型、 水冷等多方面因素，不可简单对比。
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常用方法
库房管理 1. 库房及包装物消毒
硫磺熏蒸(5 ～ 20g/m3，24～48h)； 福尔马林熏蒸(36%甲醛12～15mL/m3，12～24h)； 过氧乙酸熏蒸(26%过氧乙酸5～10mL/m3，12～24h)； 0.2%过氧乙酸或0.3%～0.4%有效氯漂白粉溶液喷洒。
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2. 产品入库前预冷 产品入库前一定要先预冷，
湿度过高，食品表面就会有水分冷凝，不仅容 易发霉也容易腐烂；若湿度过低，则食品因水分迅 速蒸发而发生萎蔫。
冷藏时适宜的湿度：
水 果 85-90% 蔬 菜 90-95% 坚 果 70% 干燥制品 ＜ 50%
湿度过高或过低 怎么办？
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(5) 通风换气
通风换气即库内外进行气体交换，以降低库内产品 新陈代谢产生的C2H4、CO2等废气。
常用防潮材料：
石油沥青 聚乙烯塑料薄膜
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（四）冷藏库的管理
（1）入库前的准备 对库房、库内运输工具等的卫生等都
有严格要求，要定期消毒； 对入库食品要求新鲜、清洁、经检验
合格。
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禁止入库的食品： 变质腐败、有异味、不符合卫生要求的食品； 患有传染病的畜禽产品； 雨淋或用水浸泡过的鲜蛋； 没有严密包装的食品； 流汁流水的食品。