第九章_食品气调保鲜技术
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High levels of CO2 inhibit – Staphylococcus aureus – Salmonella spp. – E. coli
Inhibition increases as temperature
decreases
a. Effect on spoilage micros
Mould sensitive to high levels of CO2 Anaerobic atmosphere must be used with extreme
caution
第二节
气调保鲜条件与管理
1.气体成分对食品保藏的影响 2.气调保藏的工艺条件 3.气调及气调保藏的方法
1.气体成分对食品保藏的影响
想要控制食品的贮藏环境，就必须 将食品封闭在一定的空间内。空间大小 视贮藏量而定，有气调库、气调车、气 调垛、气调袋（CAP或MAP）、涂膜保 鲜等。
3.气调保藏的特点
⑴ 气调保藏最大特点是能够对新鲜果 蔬等进行保鲜，延缓果蔬产品的衰老 过程。 通过如下四个方面达成： ★降低呼吸强度； ★降低产品对于乙烯作用的敏感性； ★延缓叶绿素的寿命； ★减慢果胶的变化。
肉类、鱼类产品
提高CO2浓度也能抑制腐败微生物的
生长，而且随着浓度进一步提高，抑制 作用会增强。 具体使用浓度决定于产品的品种、初 始含菌量、贮藏温度、其他气体含量以 及要求的保鲜期限。 一般来说，要使CO2在气调保鲜中发 挥抑菌作用，其浓度必须控制在20％以 上。
对于果蔬
提高环境中CO2浓度可降低成熟反应（蛋白
– use of a CO2/CO mixture to extend the shelf life of meat
Commercial storage under altered gas conditions
was undertaken in England in 1929
– apples were stored in 10% CO2 and ambient O2.
⑵减轻一定的贮藏性生理病害 ---- 冷害
果蔬的冷害是果蔬组织在冷害温度下积 累乙醛、醇等有毒物质所致。通过适当的气 调手段（如减压贮藏），可以从果蔬组织中 排除这些物质，从而减轻冷害。
⑶抑制微生物的作用
⑷防治虫害
⑸抑制或延缓其它影响食品品质下降的不良 化学变化
b. Effect on pathogenic microorganisms
2.气调保藏的分类
根据气体调节原理，气调贮藏可分 为CA（Controlled Atmosphere ，人工气 调）和MA（Modified Atmosphere ，自 发气调 ）。 CA指在贮藏期间，气体的浓度一 直控制在某一恒定的值或范围内，所采 用的包装方式称为CAP；MA指用改良 的气体建立气调系统，在以后贮藏期间 不再调整，所采用的包装方式称为MAP。
⑶二氧化碳 CO2约占空气的0.03％。 植物利用光合作用将其合成为碳水化合物等。 环境中CO2浓度增加，果蔬生命活动便被抑制。
CO2含量达2～10％时，呼吸量下降，呼吸基 质有机酸的消耗也受到抑制。 有机酸含量对品质有直接影响，从而CO2对生 命活动的抑制效果重大。 贮藏环境中O2降低和CO2提高都可以抑制成 熟度的进展而延长贮藏时间。
对于含肌红蛋白的生鲜产品，常将环境气
体的氧含量提高到80％； 而对不含肌红蛋白的动物产品（或含肌红 蛋白但经热处理过），则尽量降低氧含量， 如用纯氮充气包装处理过的瘦肉。
对于以抑制真菌为目的的气调处理，
则氧含量须降低到1％以下才有效。 一般来说，果蔬在贮藏中应尽可 能降低气体成分中的氧气分压，但如果 氧气浓度降得过低，体内有机物就不能 形成好气性分解，从而会引起有害于品 质的厌氧发酵，如肉毒杆菌的生长。所 以，当降低氧气的浓度时，应以不致于 造成厌氧性呼吸障碍为度。
质、色素合成）的速度， 抑制微生物和某些酶（如细胞色素氧化酶） 的活动， 抑制叶绿素的分解，改变各种糖的比例，从 而可以良好地保持新鲜果蔬的品质。 但如果CO2浓度太高，将会造成呼吸障碍， 反而缩短贮藏时间。 各种果蔬的最适CO2浓度有所差异，一般水 果为2～3％，蔬菜为2.5～5.5％，同时也受氧 气浓度和环境温度的影响。
空气中的O2和CO2对果蔬呼吸作用、成熟和衰
老影响很大。 降低O2浓度可以降低呼吸强度，浓度低于5% 时呼吸明显受抑制。 但O2过少会产生无氧呼吸，时间长会导致果蔬 的生理病害即缺氧障碍。 不同种类果蔬具有不同的O2临界浓度。 增高CO2浓度也可抑制呼吸，但浓度过高会产 生无氧呼吸造成CO2中毒。 其危害比缺氧障碍 更严重。 多数果蔬合适的CO2浓度为1～5%。低O2高 CO2处理可延长某些果蔬的休眠期。
– Fully-reactive blanketing
• CO2 or CO2/O2
⑴氮气
氮气是化学性质不活泼的惰性气体， 大气中含量约占78％。它对于生物呼吸 及其他生理作用无直接关系，只是作为 置换、填充气体使用。
⑵氧气 氧气约占大气成分的21％。 一切动植物都要依赖氧气进行呼吸作 用以维持生命活动。 动物在氧气不足时生命就不能维持； 而植物可以随着含氧量的降低而相应减 少自身的呼吸量，仍能维持生命活动。 低氧量的限度视果蔬种类、成熟度及 贮藏温度而不同，一般为2～5％。
packaging has increased steadily over the years MA Strongly extend postharvest life & maintain quality Biggest growth in use: fresh fruits and vegetables Application size ranges: • Bulk storage packages (red currants) • transport packages (bananas, strawberries) • consumer packages (apples, broccoli)
对果蔬类产品，氧浓度低于正常大气 水平，可能产生下列效应： 降低呼吸强度和基质氧化损耗、延 缓成熟过程， 从而延长果蔬的商品寿命、抑制叶 绿素降解、减少乙烯产生、降低抗坏 血酸损失、改变不饱和脂肪酸比例、 延缓不溶性果胶物质减少速度。
对新鲜肉、禽、鱼类产品来说： 低氧浓度或不含氧可抑制氧化性变质、 可抑制需氧微生物的生长，但出会使含肌红 蛋白的产品失去鲜红的色泽。
☆ CO2抑菌机理
1、CO2穿透细菌的细胞，使细胞内的
pH下降和细胞内酶的活性降低； 2、脱羟基酶被富集的CO2所抑制； 3、存在非脱羟基酶的某种酶被CO2所抑 制；
4、由于细菌的细胞膜溶解CO2 ，它的 性质发生变化和某种功能被抑制。
☆CO2抑菌的选择性
★霉菌、无色杆菌等需氧菌对CO2高度 敏感而被抑制；
为了正确掌握气调时各气体成分的 适当比例，首先必须理解各气体成分对 食品生理生化的影响。
Gaseous Composition of Air
Gas Nitrogen (N2) Oxygen (O2) Percentage 78.03 20.99
Argon (Ar)
Carbon dioxide (CO2) Hydrogen (H2)
气调保鲜包装技术
就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，从而延长食品保藏期的包 装技术。
第一节 食品气调保鲜包装技术
1.气调保藏的基本原理 2.气调保藏的分类 3.气调保藏的特点
1.气调保藏的基本原理
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。
★相对而言，酵母菌对CO2有阻抗性或 不敏感， CO2对酵母菌的抑制作用不 大；
★乳酸菌等厌氧菌对CO2阻抗性较强或 不敏感， CO2无抑制作用。
☆影响CO2抑菌作用的因素
★ CO2浓度与压力 在大气压力时， CO2分压越大，抑 菌作用越高。在大气压力以上，绝对压 力升高，抑菌作用增加。 ★温度作用 高CO2浓度包装的新鲜食品必须在 冷藏温度下贮藏，温度降低可使CO2抑 菌作用增加，主要是低温使CO2更易溶 解于含水分的食品。
0.94
0.03 0.01
Gas Mixtures
three types of gas mixtures used in
modified atmosphere packaging
– Inert blanketing
• N2
– Semi-reactive blanketing
• CO2/N2 or O2/CO2/N2
氧气浓度过低或二氧化碳浓度过高可
能会引起果蔬的异常代谢，从而使组织 受到伤害。 例如：果肉褐变、组织解体和积累某 些有毒害性的有机酸。
ห้องสมุดไป่ตู้
⑷乙烯和臭氧
果蔬，特别是果实在成熟时和受伤害后，
会产生较多的乙烯 微量乙烯（1mg/kg）对果蔬的呼吸就 会产生影响，乙烯还会促进叶绿素的分 解。研究表明，它对香蕉、柑桔等有色 果实的着色和促进果实的成熟、提高品 质均有益 但乙烯对果蒂部分分离层的形成有促 进作用，往往会造成蒂落后的褐斑，而 有损外观。
The first commercial application of MAP – took place in 1974 – when the technique was used for meat The use of modified atmosphere (MA) for storage and
国际上将通过改变包装袋内的气氛使食品 处在与空气组成（78.8％、20.96％、0.03％） 不同的气氛环境中而延长保藏期的包装，归属 为同一类型的包装技术，称为CAP/MAP包装技 术。 真空包装（Vacuum Packaging，VP） 真空贴体包装（Vacuum Skin Packaging，VSP） 气体吸附剂包装、控制气氛包装（Controlled Atmosphere Packaging，CAP） 改善气氛包装（Modified Atmosphere Packaging，MAP）
CO2 in excess of 5% inhibit the growth of most food
spoilage bacteria G- bacteria are more sensitive to CO2 than G+ bacteria Examples
– Pseudomonads & Acinetobacter – Micrococcus and Bacillus – LAB: very resistant to CO2
乙烯等低分子不饱和碳氢化合物含
量的过分积累，会造成过熟，从而有 损果蔬的品质 但当乙烯被氧化成氧化乙烯时，对 果蔬的成熟则有抑制作用 臭氧可使乙烯氧化成为氧化乙烯， 这样就能防止果蔬过熟，从而保持良 好的新鲜度。
2.气调保藏的工艺条— ⑴气体比例：
果蔬气调保藏时必要的气体成分比例随果
蔬的品种、产地、栽培条件、收获时期、贮 藏时间等的不同而有所差异。 苹果同样在低温下气调贮藏，开始的第一 个月以氧3％、CO22.5％、温度3.3℃为好， 以后则以CO2浓度增加到5％为佳
第九章 食品的气调保鲜
Introduction – Development of MAP
Packaging techniques based on altered gas
conditions have a long history Beginning of the 19th century: fruit placed in closed containers did not ripen End of 19th century: First patent
Inhibition increases as temperature
decreases
a. Effect on spoilage micros
Mould sensitive to high levels of CO2 Anaerobic atmosphere must be used with extreme
caution
第二节
气调保鲜条件与管理
1.气体成分对食品保藏的影响 2.气调保藏的工艺条件 3.气调及气调保藏的方法
1.气体成分对食品保藏的影响
想要控制食品的贮藏环境，就必须 将食品封闭在一定的空间内。空间大小 视贮藏量而定，有气调库、气调车、气 调垛、气调袋（CAP或MAP）、涂膜保 鲜等。
3.气调保藏的特点
⑴ 气调保藏最大特点是能够对新鲜果 蔬等进行保鲜，延缓果蔬产品的衰老 过程。 通过如下四个方面达成： ★降低呼吸强度； ★降低产品对于乙烯作用的敏感性； ★延缓叶绿素的寿命； ★减慢果胶的变化。
肉类、鱼类产品
提高CO2浓度也能抑制腐败微生物的
生长，而且随着浓度进一步提高，抑制 作用会增强。 具体使用浓度决定于产品的品种、初 始含菌量、贮藏温度、其他气体含量以 及要求的保鲜期限。 一般来说，要使CO2在气调保鲜中发 挥抑菌作用，其浓度必须控制在20％以 上。
对于果蔬
提高环境中CO2浓度可降低成熟反应（蛋白
– use of a CO2/CO mixture to extend the shelf life of meat
Commercial storage under altered gas conditions
was undertaken in England in 1929
– apples were stored in 10% CO2 and ambient O2.
⑵减轻一定的贮藏性生理病害 ---- 冷害
果蔬的冷害是果蔬组织在冷害温度下积 累乙醛、醇等有毒物质所致。通过适当的气 调手段（如减压贮藏），可以从果蔬组织中 排除这些物质，从而减轻冷害。
⑶抑制微生物的作用
⑷防治虫害
⑸抑制或延缓其它影响食品品质下降的不良 化学变化
b. Effect on pathogenic microorganisms
2.气调保藏的分类
根据气体调节原理，气调贮藏可分 为CA（Controlled Atmosphere ，人工气 调）和MA（Modified Atmosphere ，自 发气调 ）。 CA指在贮藏期间，气体的浓度一 直控制在某一恒定的值或范围内，所采 用的包装方式称为CAP；MA指用改良 的气体建立气调系统，在以后贮藏期间 不再调整，所采用的包装方式称为MAP。
⑶二氧化碳 CO2约占空气的0.03％。 植物利用光合作用将其合成为碳水化合物等。 环境中CO2浓度增加，果蔬生命活动便被抑制。
CO2含量达2～10％时，呼吸量下降，呼吸基 质有机酸的消耗也受到抑制。 有机酸含量对品质有直接影响，从而CO2对生 命活动的抑制效果重大。 贮藏环境中O2降低和CO2提高都可以抑制成 熟度的进展而延长贮藏时间。
对于含肌红蛋白的生鲜产品，常将环境气
体的氧含量提高到80％； 而对不含肌红蛋白的动物产品（或含肌红 蛋白但经热处理过），则尽量降低氧含量， 如用纯氮充气包装处理过的瘦肉。
对于以抑制真菌为目的的气调处理，
则氧含量须降低到1％以下才有效。 一般来说，果蔬在贮藏中应尽可 能降低气体成分中的氧气分压，但如果 氧气浓度降得过低，体内有机物就不能 形成好气性分解，从而会引起有害于品 质的厌氧发酵，如肉毒杆菌的生长。所 以，当降低氧气的浓度时，应以不致于 造成厌氧性呼吸障碍为度。
质、色素合成）的速度， 抑制微生物和某些酶（如细胞色素氧化酶） 的活动， 抑制叶绿素的分解，改变各种糖的比例，从 而可以良好地保持新鲜果蔬的品质。 但如果CO2浓度太高，将会造成呼吸障碍， 反而缩短贮藏时间。 各种果蔬的最适CO2浓度有所差异，一般水 果为2～3％，蔬菜为2.5～5.5％，同时也受氧 气浓度和环境温度的影响。
空气中的O2和CO2对果蔬呼吸作用、成熟和衰
老影响很大。 降低O2浓度可以降低呼吸强度，浓度低于5% 时呼吸明显受抑制。 但O2过少会产生无氧呼吸，时间长会导致果蔬 的生理病害即缺氧障碍。 不同种类果蔬具有不同的O2临界浓度。 增高CO2浓度也可抑制呼吸，但浓度过高会产 生无氧呼吸造成CO2中毒。 其危害比缺氧障碍 更严重。 多数果蔬合适的CO2浓度为1～5%。低O2高 CO2处理可延长某些果蔬的休眠期。
– Fully-reactive blanketing
• CO2 or CO2/O2
⑴氮气
氮气是化学性质不活泼的惰性气体， 大气中含量约占78％。它对于生物呼吸 及其他生理作用无直接关系，只是作为 置换、填充气体使用。
⑵氧气 氧气约占大气成分的21％。 一切动植物都要依赖氧气进行呼吸作 用以维持生命活动。 动物在氧气不足时生命就不能维持； 而植物可以随着含氧量的降低而相应减 少自身的呼吸量，仍能维持生命活动。 低氧量的限度视果蔬种类、成熟度及 贮藏温度而不同，一般为2～5％。
packaging has increased steadily over the years MA Strongly extend postharvest life & maintain quality Biggest growth in use: fresh fruits and vegetables Application size ranges: • Bulk storage packages (red currants) • transport packages (bananas, strawberries) • consumer packages (apples, broccoli)
对果蔬类产品，氧浓度低于正常大气 水平，可能产生下列效应： 降低呼吸强度和基质氧化损耗、延 缓成熟过程， 从而延长果蔬的商品寿命、抑制叶 绿素降解、减少乙烯产生、降低抗坏 血酸损失、改变不饱和脂肪酸比例、 延缓不溶性果胶物质减少速度。
对新鲜肉、禽、鱼类产品来说： 低氧浓度或不含氧可抑制氧化性变质、 可抑制需氧微生物的生长，但出会使含肌红 蛋白的产品失去鲜红的色泽。
☆ CO2抑菌机理
1、CO2穿透细菌的细胞，使细胞内的
pH下降和细胞内酶的活性降低； 2、脱羟基酶被富集的CO2所抑制； 3、存在非脱羟基酶的某种酶被CO2所抑 制；
4、由于细菌的细胞膜溶解CO2 ，它的 性质发生变化和某种功能被抑制。
☆CO2抑菌的选择性
★霉菌、无色杆菌等需氧菌对CO2高度 敏感而被抑制；
为了正确掌握气调时各气体成分的 适当比例，首先必须理解各气体成分对 食品生理生化的影响。
Gaseous Composition of Air
Gas Nitrogen (N2) Oxygen (O2) Percentage 78.03 20.99
Argon (Ar)
Carbon dioxide (CO2) Hydrogen (H2)
气调保鲜包装技术
就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，从而延长食品保藏期的包 装技术。
第一节 食品气调保鲜包装技术
1.气调保藏的基本原理 2.气调保藏的分类 3.气调保藏的特点
1.气调保藏的基本原理
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。
★相对而言，酵母菌对CO2有阻抗性或 不敏感， CO2对酵母菌的抑制作用不 大；
★乳酸菌等厌氧菌对CO2阻抗性较强或 不敏感， CO2无抑制作用。
☆影响CO2抑菌作用的因素
★ CO2浓度与压力 在大气压力时， CO2分压越大，抑 菌作用越高。在大气压力以上，绝对压 力升高，抑菌作用增加。 ★温度作用 高CO2浓度包装的新鲜食品必须在 冷藏温度下贮藏，温度降低可使CO2抑 菌作用增加，主要是低温使CO2更易溶 解于含水分的食品。
0.94
0.03 0.01
Gas Mixtures
three types of gas mixtures used in
modified atmosphere packaging
– Inert blanketing
• N2
– Semi-reactive blanketing
• CO2/N2 or O2/CO2/N2
氧气浓度过低或二氧化碳浓度过高可
能会引起果蔬的异常代谢，从而使组织 受到伤害。 例如：果肉褐变、组织解体和积累某 些有毒害性的有机酸。
ห้องสมุดไป่ตู้
⑷乙烯和臭氧
果蔬，特别是果实在成熟时和受伤害后，
会产生较多的乙烯 微量乙烯（1mg/kg）对果蔬的呼吸就 会产生影响，乙烯还会促进叶绿素的分 解。研究表明，它对香蕉、柑桔等有色 果实的着色和促进果实的成熟、提高品 质均有益 但乙烯对果蒂部分分离层的形成有促 进作用，往往会造成蒂落后的褐斑，而 有损外观。
The first commercial application of MAP – took place in 1974 – when the technique was used for meat The use of modified atmosphere (MA) for storage and
国际上将通过改变包装袋内的气氛使食品 处在与空气组成（78.8％、20.96％、0.03％） 不同的气氛环境中而延长保藏期的包装，归属 为同一类型的包装技术，称为CAP/MAP包装技 术。 真空包装（Vacuum Packaging，VP） 真空贴体包装（Vacuum Skin Packaging，VSP） 气体吸附剂包装、控制气氛包装（Controlled Atmosphere Packaging，CAP） 改善气氛包装（Modified Atmosphere Packaging，MAP）
CO2 in excess of 5% inhibit the growth of most food
spoilage bacteria G- bacteria are more sensitive to CO2 than G+ bacteria Examples
– Pseudomonads & Acinetobacter – Micrococcus and Bacillus – LAB: very resistant to CO2
乙烯等低分子不饱和碳氢化合物含
量的过分积累，会造成过熟，从而有 损果蔬的品质 但当乙烯被氧化成氧化乙烯时，对 果蔬的成熟则有抑制作用 臭氧可使乙烯氧化成为氧化乙烯， 这样就能防止果蔬过熟，从而保持良 好的新鲜度。
2.气调保藏的工艺条— ⑴气体比例：
果蔬气调保藏时必要的气体成分比例随果
蔬的品种、产地、栽培条件、收获时期、贮 藏时间等的不同而有所差异。 苹果同样在低温下气调贮藏，开始的第一 个月以氧3％、CO22.5％、温度3.3℃为好， 以后则以CO2浓度增加到5％为佳
第九章 食品的气调保鲜
Introduction – Development of MAP
Packaging techniques based on altered gas
conditions have a long history Beginning of the 19th century: fruit placed in closed containers did not ripen End of 19th century: First patent