气调保藏

气调保藏对鲜活食品生理活动的影响
氧浓度过低或二氧化碳浓度过高都会导致鲜活食 品产生生理病害。
氧浓度过高的影响：鲜活食品的呼吸强度随空气中氧含量降 低而减弱，释放出的二氧化碳也随之减少。当二氧化碳释放 量降到一个最低点后又会增加起来，这是因为发生了缺氧呼 吸的结果。当二氧化碳释放量达到最低点时，空气中氧气的 浓度称为氧气的临界浓度。 缺氧呼吸不仅会比有氧呼吸消耗更多的营养成分，而且还 会产生酒精和乙醇，造成鲜活食品的生理病害，严重时则导 致食品腐烂。
分，试验失败。以后在冷藏的基础上调节气体成分，试验成功。 1929年在英国建立了第一座气调库，贮藏苹果30吨，库内气体含氧量为3%-
5%、二氧化碳为10%。 1933-1941年英国经过十多年的研究于1941年发表报告，提供了气体成分和
温度参考数据，以及气调库的建筑方法和气调库的操作等有关问题。 1962年美国研制成功燃料冲洗式气体发生器，用丙烷来燃烧，使空气中氧
气调采取低氧和高二氧化碳的条件，抑制生物体内酶的活性，延缓了 某些有机物质的分解过程。如：
低氧可以抑制叶绿素的降解；减少抗坏血酸的损失；降低不溶性 果胶物质的减少速度，增大食品的脆硬度。
高二氧化碳可以降低蛋白质和色素的合成作用；抑制叶绿素的合 成和果实脱绿；减少挥发性物质的产生和果胶物质的分解，从而推迟 成熟、延缓衰老。
减少、二氧化碳增高。从此达到了真正的气调贮藏，使气调冷藏技术进 入了一个新阶段。 我国对气调贮藏研究始于70年代后期，于1978年在北京建成第一座50吨的 实验性气调库。但在生产和商业中的应用仅是近几年的事。
气调冷藏的原理
气调冷藏的基本原理 气调保藏对鲜活食品生理活动的影响 气调贮藏对食品成分变化的影响 气调贮藏对微生物生长与繁殖的影响 气调冷藏的特点
气调冷藏的原理
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不同于正常大气组成 的调节气体，以此来抑制食品本身引起食品劣变的生理生化过程 或抑制作用于食品的微生物活动过程。 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。
b. O2和CO2体积总和低于21%
O2和CO2的含量都比较低，两者之体积总和不到21%。 这是目前国内外广泛采用的配合方式，效果要比上述方式好得
多。习惯上把气体含量在2%-5%范围的称低指标，5%-8%范围的 称中指标。 大多数果蔬都适宜贮存在低O2低CO2的环境下，但这种配合方式， 在操作管理上较麻烦，所需设备也较复杂。
c.单指标
有时为了简化管理手续，或者因为有的作物对CO2很敏感，可 以只控制O2的含量，CO2全部用吸收剂吸收掉。
由于无CO2存在时，O2影响植物呼吸的阈值约为7%，选择的氧 含量指标必须低于这个水平，才能有效地抑制呼吸强度。
对于大多数果蔬来说，这种方式的效果不如O2和CO2体积总和 低于21%的方式好，但比总和约为21%方式要优越些，操作也 比较简单，比较容易推广普及。
二氧化碳浓度过高的影响：鲜活食品内产生大量琥珀酸积累， 导致果实褐变、黑心等生理病害发生。
气调保藏对鲜活食品生理活动的影响
抑制鲜活食品的新陈代谢
鲜活食品呼吸代谢过程中的呼吸底物主要是其中的营养成分（如糖类、 有机酸、蛋白质和脂肪等），经过一系列氧化还原反应而被逐步降解， 并释放出大量的呼吸热。在有氧呼吸情况下，呼吸底物被彻底氧化为 二氧化碳和水；而在缺氧呼吸情况下，则被降解为二氧化碳、乙醇、 乙醛和乳酸等低分子物质。
第四章 气调保藏
气调保藏法的发展历史 气调保藏的原理 气调保藏的条件 气调保藏的方法
气调保藏法的发展历史
气调保藏法（气调冷藏法）是指在冷藏的基础上，调整 环境气体的组成以延长食品寿命和货架寿命的方法。
气调冷藏技术主要应用于果蔬保鲜方面，但如今已经发 展到肉、禽、鱼、焙烤食品及其他方便食品的保鲜
c对于肉类、鱼类产品气调保鲜处理，高浓度的二氧化碳可以明显 抑制腐败微生物的生长，而且这种抑菌效果会随二氧化碳浓度升高而 增强。一般，要使二氧化碳在气调保鲜中发挥抑菌作用，其浓度必须 控制在20%以上。
调节气体
氧和二氧化碳的配合
氧和二氧化碳浓度比例的合理选择对于果蔬类产品的保鲜很重要。由于 果蔬的呼吸作用会随时改变已经形成了的氧和二氧化碳的浓度比例，同 时，各种果蔬在一定条件下都有一个能承受的氧浓度下限和二氧化碳浓 度上限。因此，在气调贮藏中，选择和控制合适的气体配合比例是气调 操作管理中的关键点。
气调保藏法的发展历史
该技术最早应用于果蔬： 法国科学家首先研究了空气对苹果成熟的影响，于1821年发表了研究成果，
获得了科学院物理奖。 1860年英国建立了一座气密性较高的贮藏库，贮藏苹果库温不超过l℃。试
验结果表明苹果质量良好，但当时未被重视。 1916年英国的凯德和韦斯德两人对苹果进行气调贮藏。开始只调节空气成
N2是一种惰性气体，在气调中使用主要作为填充气体。
温度
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。
低氧或缺氧情况可以抑制l—氨基环丙烷向乙烯的转化，还可减 弱乙烯对新陈代谢的刺激作用。
低浓度二氧化碳会促进l—氨基环丙烷向乙烯的转化，而高浓度 二氧化碳可抑制乙烯的形成，还可延缓乙烯对果蔬成熟的促进作 用，干扰芳香类物质的合成及挥发。
气调贮藏对食品成分变化的影响
食品中的脂肪在氧气作用下容易发生自动氧化作用，降解为醛、酮 和残酸等低分子化合物，导致食品发生脂肪酸败。而气调冷藏采用 低氧、充氮等方法，可抑制食品的脂肪氧化酸败。这不仅防止了食 品因脂肪酸败所产生的异味，而且也防止了因“油烧”所产生的色 泽改变，同时还减少了脂溶性维生素的损失。
气调贮藏对微生物生长与繁殖的影响
低氧环境可抑制好气性微生物 ； 高浓度的二氧化碳可抑制果蔬中的某些微生物生长繁殖。
但某些霉菌对二氧化碳的抗性极强；少数真菌在二氧化碳浓度 增加时反而有利，如高二氧化碳浓度可刺激白地霉菌的生长；有 些细菌、酵母菌可将二氧化碳作为所需的碳素来源。
一般来说，要使二氧化碳在气调保鲜中发挥抑菌作用，其浓 度必须控制在20%以上。 但二氧化碳过高会对果蔬组织产生毒害 作用，如若处理不当，对果蔬的伤害作用会高于对抑制微生物的 作用。 必须根据果蔬的不同特性，选择适当低温和相对湿度及氧和二氧 化碳浓度的适当比例，在保持果蔬正常代谢基础上采取综合防治 措施，才能抑制其微生物的生长繁殖，并延缓后熟进程。
气调冷藏的特点
a．抑制果蔬的后熟； b．减少果蔬损失和抑制果蔬的生理病害； c．抑制真菌的生长和繁殖； d．防止老鼠的危害和昆虫的生存； e. 防止脂肪酸败。
气调冷藏的条件
调节气体
氧含量 二氧化碳含量 氧和二氧化碳的配合 其他气体
温度 相对湿度
气调冷藏的条件
调节气体
调节气体
其它气体
CO气体也是一种抑制果蔬成熟的气体。肉类产品包装中加入CO， 可以保持肌肉的颜色不褪，还具有一定的抑菌效用。由于CO是 一种毒性气体，尽管在气调方面的效果好，但在使用上一直受 到严格限制。
乙烯不利于果蔬保鲜，在气调贮藏过程中却会因果蔬的代谢活 动而积累。因此，通常的做法是将乙烯从气调系统中及时驱除， 以延长果蔬的保鲜期。
O2和CO2的配合比例有三种方式： O2和CO2体积总和约为21% O2和CO2体积总和低于21% 单指标
a. O2和CO2体积总和约为21%
将产品贮藏在O2和CO2体积总和约为21%的密闭容器内，其呼吸 消耗的O2与释放的CO2体积大约相等，即经过一定时间，O2和CO2体 积之和仍近于21%。管理中只需定期使封闭器内排出一定体积的气 体，同时充入等体积的新鲜空气，就可以稳定地维持这个配合比 例。
氧气还可使食品中多种成分发生氧化反应，如抗坏血酸、半胱氨酸、 芳香环等。食品成分的氧化不仅降低了食品的营养价值，还会产生 过氧化类脂物等有毒物质，同时还会使食品的色、香、味的品质变 差。而采用气调贮藏可以避免或减轻这些变化，并且有利于食品质 量的稳定性。
采用气调贮藏可以降低氧化反应的发生程度，避免或减轻食品的色、 香、味的品质的变化，并且有利于食品质量的稳定性。
气调保藏对鲜活食品生理活动的影响
抑制果蔬乙烯的生成和作用
乙烯在植物体内是一种含量很低生长激素，它能促进果实的生长 和成熟，并能大大加快产品的后熟和衰老的过程，故有“催熟激 素”之称。
抑制果蔬组织细胞中乙烯的生成或减弱乙烯对成熟的促进作用， 可推迟果蔬呼吸高峰的出现，延缓果蔬的后熟及衰老
果蔬内乙烯的生成过程：甲硫氨酸（蛋氨酸，MET）→ s－腺苷 酰蛋氨酸（SAW）→l—氨基环丙烷—l—羧酸（ACC） →乙烯
氧含量
a.对于新鲜果蔬，低氧浓度有利于延长果蔬的保存期。 但必须保证果蔬气调储藏室内的氧浓度不低于其临界需氧量。
b.对于新鲜的动物性食品，调节气体的氧含量以取得最佳的色泽保 持效果为宜。 对于不含肌红蛋白（或含肌红蛋白，但热处理加工过的）动物产 品，则尽量使氧含量降低。
c.对于以抑制真菌为目的的气调处理，则氧的浓Fra Baidu bibliotek要降低到1%以下 才有效。
调节气体的组成： 低氧、高二氧化碳分压的气体 高氧、高二氧化碳分压的气体 100%的纯氮气 组成不变而总压降低的气体等
理想的调节气体状态建立的方式： 人工建立 气调产品的生理活动自发建立
气调保藏对鲜活食品生理活动的影响
抑制鲜活食品的呼吸作用
降低氧和提高二氧化碳的浓度，能降低果蔬呼吸强度并推迟其呼吸高峰的出现。 氧对呼吸强度的抑制必须降到7%以下浓度时才起作用，但不宜低于2%，否则易 出现中毒现象。 二氧化碳对呼吸的抑制作用是浓度越高，抑制作用越强。 贮藏环境中同时降氧和提高二氧化碳浓度，对果蔬类呼吸抑制作用更为显著 不同氧和二氧化碳浓度的配比条件对果蔬的呼吸作用的抑制成程度是不同的。 在有呼吸高峰型的果实贮藏过程中，如降低氧或提高二氧化碳浓度都可延迟其 呼吸高峰的出现，并能降低呼吸高峰顶点的呼吸强度，甚至不出现呼吸高峰。 低氧和高二氧化碳同时作用取得更明显的效果。 例如，在二氧化碳浓度为5%的气体中苹果呼吸强度可下降到70%，在5%氧和5% 二氧化碳浓度组合中，苹果的呼吸强度会降到38%。
缺点：O2浓度较高（＞10%）、CO2浓度较低时，不能充分发挥气调 贮藏的优越性；O2浓度较低（＜10%）时，可能因CO2过高而招致 生理损害。
通常将O2和CO2控制相接近的指标（两者各约10%，有时CO2稍高 于O2），简称为高O2高CO2指标，这种配合效果不如低O2低CO2好。
因其设备和管理简单，在条件受限制的地方仍是值得应用的。
调节气体
二氧化碳
a高浓度二氧化碳对于果蔬一般会产生下列效应：降低导致成熟的 合成反应（蛋白质、色素的合成）；抑制某些酶的活动（如琥珀酸脱 氢酶，细胞色素氧化酶）；减少挥发性物质的产生；干扰有机酸的代 谢；减弱果胶物质的分解；抑制叶绿素的合成和果实的脱绿；改变各 种糖的比例。
b过高的二氧化碳含量，也会产生不良效应。一般的用于水果气调 的二氧化碳含量水平控制在2%～3%，蔬菜的应控制在2.5%～5.5%。