气调保鲜技术在食品保藏中的应用.

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保鲜气调机
充氮气降氧气调法:
从气调库内用真空泵抽除富氧的空气,然后充 入氮气,这两个抽气、充气过程交替进行,以使库 内氧气含量降到要求值。
所用氮气的来源一般有两种:一种用液氮钢瓶 充氮;另一种用碳分子筛制氮机充氮,基中第二种 方法一般用于大型的气调库。
2.气调保藏的工艺条件
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。如苹果同样在低温下 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。因此在实际操作中要根据具体情况加以适 当调节。
气调保鲜技术
概念
气调保鲜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。
一、发展历程
20世纪70年代在法国首次获得商业应用 目前已广泛应用于果蔬、生熟肉、水产品、干
制产品、调理食品的加工及保鲜中。 英国等欧洲国家在此领域的推广及应用走在世
催化燃烧降氧气调法: 用催化燃烧降氧机以汽油、石油液化气等与从贮藏 环境中(库内)抽出的高氧气体混合进行催化燃烧反 应,反应后无氧气体再返回气调库内,如此循环, 直到把库内气体含氧量降到要求值。
这种燃烧方法及果蔬的呼吸作用会使库内二氧 化碳浓度升高,这时可以配合采用二氧化碳脱除机 降低二氧化碳浓度。
-1~0 0
-1~0 3 0 0 0
0~2 12~14
3 0
备注
斯托尔 澳大利亚
美国 法国 日本 美国 日本 日本 日本 日本 日本
部分蔬菜的气调贮藏条件
产品种类
番茄(绿) 番茄(绿) 番茄(半红)
甜椒 甜椒 洋葱 洋葱 花椰菜 蒜薹 蒜薹 蒜薹
O2(%)
2~4 2~4 2~7 3~6 2~5 3~6 3~6 15~20 2~3 2~5 l~5
原则上应在保证贮藏产品正常生理代谢的基础上尽量降 低温度,并保持温度稳定;
同一品种的气调温度比机械冷藏温度稍高0.5~1℃。 温 度 对 高 浓 度 CO2 条 件 下 的 新 鲜 动 物 产 品 的 气 调 效 应 (抑制微生物的效应)无显著影响。温度的下限,应以不 影响这类产品以“新鲜状态”的质地出现在货架上为度。
三、气调保鲜的方法及工艺
1、气调保鲜的方法
气调的方法较多,但总的来说,其原理都是基 于降低含氧量,提高CO2或N2的浓度,并根据贮 藏物的不同要求,使气体成分保持在所希望的状 况。
按调节方法分类:
★自然气调法
对于果蔬等呼吸强度大的食品,一般采用自然降氧的方 法进行气调。在密闭性好的贮藏环境中,果蔬呼吸作用 使氧气降低、CO2增加,当其含量变化达到所希望的浓度 后,便设法将过剩的CO2排除,另外再通入部分新鲜空气 以补充不足的氧气。
此法简便,但缺点是库内的乙烯等微量气体成分的积累 难以控制;利用自然气调达到所需要求,历时较长。
★置换气调法
人工空气置换的方法主要有:
1、利用燃烧液化丙烷等消除空气中的O2和提高 CO2浓度,再经冷却后通入库内;
2、利用空气直接置换的办法,即部分或全部 置换进氮气或CO2 。该法可在短时间内达到库内低 氧或绝氧的状态。
根据控制气体种类的多少划分为双指标、单指标、 多指标、其他气体指标。
O2 CO2 CO 乙烯 甲烷
双指标 √ √
O2+ CO2约为21%
单指标 √ 0
对CO2敏感的产品
多指标 Leabharlann Baidu √ √ √ √
调控难度高
其他气 体指标
贮前高CO2处理效应; 贮前低O2或高O2处理;
动态气调贮藏。
⑵ 温度:
贮藏温度因贮藏产品种类和品种而异;
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。
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。
• 抑制氧化性变质
对新鲜肉、禽、鱼类产品
• 抑制需氧微生物的生长 • 使含肌红蛋白产品失去鲜红的色泽
因此,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。
抑制真菌为目的
氧含量须降低到1%以下
硅窗气调法:
根据不同的果蔬及贮藏的温湿条件选择面积不同 的硅橡胶织物膜热合于用聚乙烯或聚氯乙烯制成 的贮藏帐上,作为气体交换的窗口,简称硅窗。
硅胶膜对氧气和二氧化碳有良好透气性和适 当的透气比,可以用来调节果蔬贮藏环境的气体 成分,达到控制呼吸作用的目的。选用合适的硅 窗面积制作的塑料帐,其气体成分可自动衡定在 氧气含量3%~5%,二氧化碳含量3%~4%。
为了气体正成确分掌对握食气品保调藏时的各影气响体成分的适当比例,首 先必须理解各气体成分对食品生理生化的影响。
➢ 1、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。
➢2、 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。
(三)气调保鲜技术的特点
优点 (1)可较好保持食品原有的色泽、口味、形状及营养成分; (2)具有较长的保质期,有效减轻贮藏性生理病害 ---- 冷害 (3)属物理保鲜方法,无化学残留 (4)有利于运输、展示及增值
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。
⑶相对湿度:
在气调贮藏中,为了防止果蔬表面的干枯及重量 损失,根据品种不同,须保持一定的相对湿度 (一般为85~95%)。水果为90~93%,蔬菜为 90~95%。
肉、禽、鱼类产品,一般采用的MAP气调技术, 所以一般没有对于调节气体相对湿度进行专门控 制要求。
⑶ O2、CO2和温度的互作效应
1、气调诸因素之间会发生相互联系和制约,对 产品起着综合影响,即互作效应; 2、互作效应有正负之分; 3、贮藏中应正确利用互作效应,加强正互作效 应。
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。
• 抑制➢ 3生、二命氧活化碳动
CO2约占空气的0.03%。
低浓度时,植物利用光合作用将其合成为碳水化 合物;
★霉☆菌CO2抑、菌极的选毛择杆性 菌和无色杆菌等需氧菌对CO2高度 敏感而被抑制;
★ 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。
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。
表:一些蔬菜的气调贮藏条件
种类 番茄 青豌豆 茄子 甘蓝 花椰菜
O2% 2-4 5-10 2-4 3 3
包装方式包括:CO2置换包装、氮气置换包装、氧气吸 收剂封入包装等。
按气调设备分类:
塑料薄膜帐气调法:
利用塑料薄膜对O2和CO2渗透性不同和对水透 过率低的原理来抑制果蔬在贮藏过程中的呼吸 作用和蒸发作用。
塑料薄膜一般选用0.12mm厚的无毒聚氯乙 烯薄膜或0.075~0.2mm厚的聚乙烯塑料薄膜。
CO2% 种类
0-4
黄瓜
5-7
蒜苔
2-4
青辣椒
3
石刁柏
<3
菠菜
O2% 2-4 1-5 2-4 1-10 1-2
CO2% 0-5 1-5 2-4 5 <2
表:一些水果的气调贮藏条件
种类及品种
温度℃
低O2%
高CO2%
O2%
香蕉
11-13
--
菠萝
10-15
--
苹果 科特兰
0-5
2
5
2-5
00
5
5
2-3
苹果元帅
所以在设定气体成分时,应针对不同果蔬 的耐受力做出适当调整。
➢ 4、乙烯和臭氧
果蔬成熟时和受伤害后,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。
CO2(%)
0~5 5~6 <3 3~6 2~8 10~15
8 3~4 0~3 2~5 0~5
温度(℃)
10~13 12~15
6~8 7~9 10~12 常温 常温
0 0 0 0
备注
北京 新疆 新疆 沈阳 新疆 沈阳 上海 北京 沈阳 北京 美国
四、气调冷藏库
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。
包括:
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)。
界的前列。
四、气调保鲜包装应用实例
二、基本原理及特点
(一)气调保藏的基本原理 (二)气调保藏的分类 (三)气调保藏的特点
(一)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。
当环境中CO2浓度增加(达2~10%),果蔬生命 活动便被抑制。
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。
抑菌机理如下:
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、细胞膜溶解CO2,使其性质发生变化,某些功 能被抑制。
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%。
当氧浓度低于正常大气水平时,可能产生下 列效应:
• 降低呼吸强度
对果蔬类产品
• 降低基质氧化损耗 • 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。
0-5
2
2
2-3
草莓
0-5
2
20
10
猕猴桃
0-5
00
8
2
CO2%
2-5 10 1-2 1-2 15-20 5
(二)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 , 控 制 气 氛 ) 和 MA (Modified Atmosphere ,改善气氛 )。
部分水果的气调贮藏条件
产品种类
元帅苹果 元帅苹果 金冠苹果 金冠苹果
巴梨 巴梨
柿 桃 香蕉 蜜柑 草莓
O2(%)
2~3 5.0 2~3 2~3 4~5 0.5~1 2 3~5 5~10 10 10
CO2(%)
1~2 2.5 1~2 3~5 7~8 5 8 7~9 5~10 0~2 5~10
温度(℃)
★ C☆O影2浓响C度O2抑与菌作压用力的因素
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
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。
氧气浓度过低或二氧化碳浓度过高均可能会 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。
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