气调保鲜技术的现状及发展趋势1

最适浓度指标气体置换是指人为地将 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）。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。 2. 4 减压气调
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小结 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，尤须重视由各种组成的环境总体的综合影响。温度是最重要的贮藏环境条 件，它既影响果蔬的各种生理生化过程，又影响微生物的活动；温度还同其他环 境条件有着密切关系，所以在贮藏保鲜中总是首先注意温度的控制。还有，贮藏 环境中相对湿度的高低一方面影响到果蔬的蒸腾作用，另一方面也影响到微生物 的活动，因此在实际控制贮藏湿度时，必须全面考虑，兼顾两方面的影响，分析 矛盾的主要方面，将湿度维持在一个适当的水平。另外，空气的组成对果蔬贮藏 产生较大的影响，正常大气中约含氧 21%、二氧化碳 0.03%及氮 78%，其他成份 不足 1%。改变空气的组成、适当降低氧的分压或适当增高二氧化碳的分压，都 有抑制植物体呼吸强度、延缓后熟老化过程、阻止水分蒸发、抑制微生物活动等 作用。同时，控制氧和二氧化碳两者的含量可以获得更好的效果。控制适当的气 体组成，即使温度较高，也有比较明显的减少损耗、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。
生物技术在食品保鲜中的应用
系 部： 食品工程系
专业班级： 三高 08 食检（1）班
姓 名：
武银平
指导教师： 张志强老师
时 间：
2010-6-10
新疆轻工职业技术学院
目录
摘要………………………………………………………………………1 关键词……………………………………………………………………1 1 气调保鲜的原理………………………………………………………1 2 气调保鲜的方法………………………………………………………2 2.1 自然降氧法………………………………………………………2 2.2 充氮降氧法…………………………………………………2 2.3 最适浓度指标气体置换法…………………………………………3 2.4 减压气调…………………………………………………………3 2.5 气调包装……………………………………………………………4 3 气调技术的发展趋势………………………………………………5 小结………………………………………………………………………7 参考文献…………………………………………………………………8 致谢……………………………………………………………………9
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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。 2．2 充氮降氧法
充氮降氧是用充氮的方法置换库内气体以达到降氧的目的。这种方式可实现 快速降氧，一般可在 24 小时或稍长点时间内达到气体浓度规定值。张青采用 0.0329 毫米的低密度乙烯塑料薄膜帐密封包裹荔枝后，先抽真空，再充入 N2， 置于 5℃的环境中贮藏。结果是荔枝经 40 天贮藏后，好果率为 70%，糖度仅下降 4.2%。而作为对照，不做任何处理置于 5℃冷柜中的样品在 13 天内已丧失商品 价值。经测试，在贮藏初，帐内 O2 浓度在 13%-15%之间，贮藏过程中 O2 浓度在 8%-10%，CO2 浓度保持在 3%左右。 2．3 最适浓度指标气体置换法
摘要：本文对几种主要的气调保鲜技术的原理、方法、特点和研究发展作了简要 的介绍，分析了该技术在我国应用的现状，预测了可能的发展前景。
关键词：气调技术 现状 发展趋势
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、肉类等食品的贮藏保鲜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的热点。气调冷藏是在冷藏的基础上调节贮 藏环境中氧气和二氧化碳的比例，抑制果实的呼吸强度，以延长果品贮存期的一 种贮藏方式。与普通冷藏相比，其贮存期延长 1 倍，是普通冷藏的 3 至 4 倍，使 果蔬保持鲜脆性，营养成分及硬度、色泽、重量等与新采摘状态相差无几，具有 极佳的贮存效果。但气调库房比普通冷库造价高，需增加价格昂贵的气调成套设 备。目前，我国气调贮藏果品量仅为水果生产总量的 1%，而发达国家则为 70%～ 80%。下面我就气调保鲜做一简单介绍。 1 气调保鲜的原理 气调保鲜是指在低温贮藏的基础上，通过人为改变环境气体成分来达到肉、 果蔬等贮藏物保鲜贮藏目的的一项技术。具体来说，气调实际上就是在保持适宜 低温的同时，降低环境气体中氧的含量，适当改变二氧化碳和氮气的组成比例。 水果蔬菜在收获后仍具有生命力，其生命活动所需能量是通过呼吸作用分解生长 期积累的营养物质来获得的。因此，果蔬保鲜的实质是降低果蔬呼吸作用以减少 营养物质的消耗。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地保持原有 天然质地、风味和营养。 2 气调保鲜的方法 气调方法有多种，因设备条件和气体浓度指标要求不同而不同，总的来说， 可以分为以下几种：自然降氧、充氮降氧、最适浓度指标气体置换、减压气调和 气调包装。 2．1 自然降氧法 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。
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得突破，使减压贮藏得以工业化推广成为现实。1997 年我国在包头建成了世界 上第一座千吨级（2000 吨）减压贮藏保鲜库。 但是，目前我国在鲜果保藏上与 发达国家相比还存在很大差距。据报 ，在西方发达国家，鲜果的保鲜贮藏量约 占水果总产量的 40%，其中用气调冷藏库贮藏的鲜果占总储存量的 80%。而我国 在 1996 年鲜果储藏量仅为水果总产量的 22%，约 1000 万吨，其中冷藏占 50%-60%， 而气调冷藏库贮藏的不足 10 万吨。制约气调技术在我国推广的主要原因仍是经 济因素，建造气调库的经济库容为 1000 吨，此规模的 CA 库投资在 1000 万元以 上，减压库则更贵，需要 1800 万。折合贮藏每公斤储物的建库固定资产投入约 为 9 元，这对于果蔬产品价格相对低廉，经济尚不发达的中国来说显然还过贵， 目前大规模发展气调保鲜的时机还不成熟。
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2．4．1．3 可实现超低氧贮藏，这特别有利于鱼、虾、肉防止氧化哈变和农产 品种子的抑芽。 2．4．1．4 保鲜效果明显。据方胜等报道,他们通过减压贮藏在荔枝保鲜研究上 获得突破，达到 60 天保鲜期，好果率有 90%以上。 2．5 气调包装
气调包装是当前食品包装中较新型的工艺，包括脱氧包装和充气包装。 2．5．1 脱氧包装
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负作用，完全达到绿色食品的要求，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；可增加恒温库和冷藏库的气调功能。可建成从 10 吨-500 吨以 上不同储量的气调保鲜库，投资仅为国外引进技术建造相同储量库的 1/3%A3%AD1/5。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。
气调保鲜技术，国外研究开发的比较早，上个世纪 80 年代已达到规模性发 展。如：意大利形成果蔬产品的产、供、销气调链，就是说，产地建气调储藏库， 运输用气调车，销售有气调周转库，这样保证市场果蔬商品丰满新鲜。我国为了 推进该项技术开发应用，也从 80 年代开始先后从日本、德国、澳大利亚，波兰 等国先后引进示范库和建库技术，相继建设了一批气调保鲜库。当时没能普及推 广，很重要一点是正处计划经济时期，特色农业没有形成，先进的仓储企业也没 能发展起来。另外，不论是引进设备和技术，没能和中国国情相结合，而且建库 投资费用比较大，用进口技术建库投资每一吨储量需 3 万元，新建一个 100 吨储 量气调库需投资 300 万元。国外储库降氧都采用燃烧丙烷或液化气。
充气包装是在包装容器中充入一种或几种气体后密封包装，常用的填充气体 有氧气、氮气、二氧化碳。
针对包装的对象选择合适的气体和气体的组成是非常重要的。对于新鲜果蔬 既要做到降氧抑制呼吸强度，又要考虑到其对低氧和高二氧化碳的耐受能力，一 般认为：气体中 O22%-5%、CO23%-8%的组成对于大多数果蔬是合适的。同时，充 气包装的新鲜果蔬产品必须在适当的低温下存放，防止升温造成呼吸强度过高使 产品缺氧，导致呼吸失调。对于新鲜肉和肉制品则采用 60%CO2 和 40%N2 充气包装 效果好些。低氧可防止氧合血红蛋白的形成，有利于保持生鲜肉的鲜红色。同时 还可防止肉制品中好氧微生物的生长和不饱和脂肪酸的氧化变质。据张淑平等研 究：通过 60%CO2 和 40%N2 充气包装的火腿，其走油情况、氧化哈变程度、保存时 间等各项指标均优于单纯的真空包装。但也有研究认为：应保留微量的氧以抑制 厌氧微生物的繁殖。 3 气调技术的发展、应用趋势
随着我国经济的不断发展，预计到 2010 年我国居民人均水果占有量可由目 前的不足 40Kg/人.年增长到 70Kg/人.年，接近世界平均水平。水果蔬菜的生产 总量是非常巨大的，鲜果贮藏必将得到重视和大的提高。从老百姓的消费能力和 消费趋势上看，到 2010 年城市居民用于鲜果的开支预计将有 156 元/人.年，人 们会越来越重视食物பைடு நூலகம்构的合理性和科学性，高质量的气调贮藏水果、蔬菜、肉 类将成为消费的主流，必将形成推动气调保鲜技术迅速推广、发展的强大推动力。
脱氧包装就是利用不断充氮后抽真空，排除包装容器内的氧气后密封包装。 一般此法处理后仍会有 2%-3%的氧气残留，因此往往还需在包装袋中加入脱氧剂 小包装或脱氧剂薄片。经常使用的脱氧剂有：还原态铁粉、亚铁盐类、铂膜、葡 萄糖氧化酶、抗坏血酸、油酸等。此法由于包装容器中基本无氧不适合新鲜果蔬 的包装。 2．5．2 充气包装
减压气调是通过真空泵将密闭储存室中的部分气体抽出以降压，同时将外界 新空气减压、加湿后输入储室。这种方式是通过降低气体密度来造成低氧环境， 它通过不断抽气和输入新鲜空气使水果蔬菜的代谢产物排出室外，以延缓衰老。 通常经减压处理后的库房内压力降至 10-70mmHg。 2．4．1 减压气调的特点 2．4．1．1 可实现预冷与减压气调的同库并行，据研究报道，通过抽真空使水 蒸发带走大量热量，可使储物迅速降温达到预冷目的。果蔬产品每蒸发 1%的水 分大致可使自身温度下降 6℃，从 30℃冷却至 5℃，大约需要失水 4%，耗时 30 分钟。只要适当增湿就不会出现失水萎焉的情况，风味品质也不会受影响。肉类 抽真空降温，从 24℃降到 10℃约需 30 分钟失重 4.8%。谷物类农产品品温在 30 分钟内由室温降到 4-8℃，并能得到进一步干燥（脱水 6%左右）。由此可见，在 减压贮藏初期，储物，特别是肉制品和谷物类农产品由于减压造成的蒸发失水可 起到良好的预冷效果。 2．4．1．2 可实现快速降氧，并能迅速排出 CO2、C2H4 等有害气体。
气调技术的研究可追溯到 1821 年德国生物学家 Berard 发现水果蔬菜在低氧 水平时能减少代谢作用开始。但直到进入 20 世纪后人们才真正开始气调的深入 研究。60 年代美国迈阿密大学教授 Stanley Burg 首次提出减压贮藏（Hypobaric Storage）的概念，在随后的 70 年代国际上掀起了减压贮藏的研究热潮。但由于 大型减压容器的制造要求极高，无法降低造价。此项技术无法实现工业化，一直 停留于实验室阶段。近 20 年来，CA 贮藏由于成本相对较低，贮藏效果明显好于 冷藏而获得了推广，成为当前国内外气调贮藏的主流。值得一提的是，我国学者 今年来在减压气调的研究上取得一定成果，特别是在低成本减压容器的生产上获