第三章 氣調(diào)保藏

第三章食品氣調(diào)貯藏學(xué)習(xí)目標(biāo)1、理解氣調(diào)貯藏的概念、原理，掌握其應(yīng)用條件2、認(rèn)識(shí)MA貯藏和CA貯藏3、掌握塑料薄膜封閉氣調(diào)法和氣調(diào)庫(kù)貯存法4、了解氣調(diào)貯藏對(duì)食品的影響以及減壓貯藏、動(dòng)態(tài)貯藏、雙變氣調(diào)貯藏、地下貯藏等。氣調(diào)保藏法的發(fā)展歷史氣調(diào)保藏法（氣調(diào)冷藏法）是指在冷藏的基礎(chǔ)上，調(diào)整環(huán)境氣體的組成以延長(zhǎng)食品壽命和貨架壽命的方法。氣調(diào)冷藏技術(shù)主要應(yīng)用于果蔬保鮮方面，但如今已經(jīng)發(fā)展到肉、禽、魚(yú)、焙烤食品及其他方便食品的保鮮第一節(jié)概述一氣調(diào)貯藏的概念

是指將食品存放在一個(gè)相對(duì)密閉的貯藏環(huán)境中，同時(shí)根據(jù)需要改變貯存環(huán)境中的氣體成分來(lái)實(shí)現(xiàn)延長(zhǎng)果蔬貯藏期的一種貯藏方法。氣調(diào)貯藏一類是人工氣調(diào)貯藏（CA貯藏），如氣調(diào)庫(kù)貯存法；一類是自發(fā)氣調(diào)貯藏（MA貯藏），如塑料薄膜封閉氣調(diào)法。CA貯藏：根據(jù)產(chǎn)品需要人為地調(diào)節(jié)貯藏環(huán)境中各氣體成分和濃度，并保持其在非常狹小的變化范圍內(nèi)的一種貯存方法。貯藏效果比MA貯藏好，是目前國(guó)際上最先進(jìn)的貯藏技術(shù)之一。MA貯藏：利用鮮活產(chǎn)品本身的呼吸作用來(lái)降低貯藏環(huán)境中的O2濃度和提高CO2濃度，從而延長(zhǎng)產(chǎn)品的貯藏壽命。不規(guī)定嚴(yán)格的氣體指標(biāo)，允許有較大幅度的變動(dòng)，貯藏中不進(jìn)行人工調(diào)氣，僅定期放風(fēng)進(jìn)行自動(dòng)調(diào)氣。1.抑制果蔬的生理活動(dòng)（1）抑制果蔬的呼吸作用新鮮果蔬在采摘后，仍進(jìn)行著旺盛的呼吸作用和蒸發(fā)作用，從空氣中吸取氧氣，分解消耗自身的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，產(chǎn)生二氧化碳、水和熱量，使果蔬的營(yíng)養(yǎng)成分、質(zhì)量、外觀和風(fēng)味發(fā)生不可逆的變化，這不僅降低了果蔬的食用品質(zhì)，而且使其組織逐漸衰老，影響耐藏性和抗病性二、氣調(diào)貯藏的基本原理

由于呼吸要消耗果蔬采摘后自身的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，所以延長(zhǎng)果蔬貯藏期的關(guān)鍵是降低呼吸速率，即在維持其正常生命活動(dòng)、保證抗病能力的前提下，把呼吸強(qiáng)度降低到最低水平，使之最低限度地消耗自身體內(nèi)的營(yíng)養(yǎng)，以達(dá)到延長(zhǎng)保鮮期，提高保藏效果的目的。在3.3℃低溫下，氣體組成對(duì)蘋(píng)果呼吸強(qiáng)度的影響

降低氧氣和提高二氧化碳濃度，能降低果蔬的呼吸強(qiáng)度并推遲其呼吸高峰的出現(xiàn)，氧必須降低到7%以下濃度時(shí)才對(duì)呼吸強(qiáng)度有抑制作用，但不易低于2%，否則易出現(xiàn)厭氧呼吸。二氧化碳對(duì)呼吸的抑制作用是濃度越高，抑制作用越強(qiáng)，對(duì)儲(chǔ)藏環(huán)境中同時(shí)降低氧氣和提高二氧化碳濃度，對(duì)降低果蔬呼吸作用更為顯著，不同氧氣和二氧化碳的濃度配比條件對(duì)果蔬呼吸作用的抑制程度不同。

氧氣濃度和二氧化碳濃度對(duì)香蕉呼吸作用的影響

氧氣濃度過(guò)低或二氧化碳濃度過(guò)高都會(huì)導(dǎo)致鮮活食品的生理病害。果蔬的呼吸作用是隨著空氣中氧氣含量的下降而逐漸降低，釋放出二氧化碳也隨之減少。當(dāng)二氧化碳釋放量降到一個(gè)最低點(diǎn)后又會(huì)增加，這是因?yàn)榘l(fā)生了缺氧呼吸的結(jié)果。當(dāng)二氧化碳釋放量降到最低點(diǎn)時(shí)，空氣中的氧氣含量成為氧氣的臨界濃度。

果蔬儲(chǔ)藏時(shí)，如氧氣降到臨界濃度以下時(shí)就會(huì)發(fā)生缺氧呼吸，此時(shí)果蔬不僅會(huì)比有氧呼吸消耗更多的營(yíng)養(yǎng)成分，還會(huì)產(chǎn)生酒精和乙醛的積累，造成鮮活食品的生理病害，嚴(yán)重導(dǎo)致微生物的侵襲，使食品腐爛。氧氣的臨界濃度隨果蔬的種類、品種的不同而異，大部分果蔬在1%~3%，而一些熱帶、亞熱帶產(chǎn)的果蔬可高達(dá)5%~10%如果二氧化碳濃度過(guò)高，也會(huì)在果蔬內(nèi)產(chǎn)生大量琥珀酸積累，導(dǎo)致果蔬褐變、黑心等生理病變。

果蔬的氧氣臨界濃度（單位：%）

（2）抑制果蔬的乙烯生成乙烯（C2H4）是植物的一種生長(zhǎng)激素，能促進(jìn)果實(shí)的生長(zhǎng)和成熟，并能大大加快產(chǎn)品的后熟和衰老的過(guò)程。從1-氨基環(huán)丙烷-1-羧酸（ACC）到乙烯是需氧過(guò)程，在低氧或缺氧情況下可以抑制ACC向乙烯轉(zhuǎn)化，而且低氧情況下可減弱乙烯對(duì)新陳代謝的作用；低濃度二氧化碳會(huì)促進(jìn)ACC向乙烯的轉(zhuǎn)化；高濃度二氧化碳抑制乙烯的形成，延緩了乙烯對(duì)果蔬成熟的促進(jìn)作用，而且還可干擾芳香類物質(zhì)的揮發(fā)。

2.抑制微生物的生長(zhǎng)繁殖好氣性微生物在低氧環(huán)境下，其生長(zhǎng)繁殖就受到抑制。氧氣的濃度還和某些果蔬的病害發(fā)展有關(guān)，如蘋(píng)果的虎皮病隨著氧氣濃度的下降而減輕。高濃度的二氧化碳也能較強(qiáng)地抑制果蔬的某些微生物生長(zhǎng)繁殖。

蘋(píng)果虎皮病三氣調(diào)貯藏的特點(diǎn)（1）保鮮效果好（2）保鮮期長(zhǎng)，貨架期長(zhǎng)（3）貯藏?fù)p失小（4）無(wú)污染四、氣調(diào)冷藏的條件調(diào)節(jié)氣體氧含量二氧化碳含量氧和二氧化碳的配合其他氣體溫度相對(duì)濕度氣調(diào)冷藏的條件

調(diào)節(jié)氣體氧含量a.對(duì)于新鮮果蔬，低氧濃度有利于延長(zhǎng)果蔬的保存期。但必須保證果蔬氣調(diào)儲(chǔ)藏室內(nèi)的氧濃度不低于其臨界需氧量。b.對(duì)于新鮮的動(dòng)物性食品，調(diào)節(jié)氣體的氧含量以取得最佳的色澤保持效果為宜。對(duì)于不含肌紅蛋白（或含肌紅蛋白，但熱處理加工過(guò)的）動(dòng)物產(chǎn)品，則盡量使氧含量降低。c.對(duì)于以抑制真菌為目的的氣調(diào)處理，則氧的濃度要降低到1%以下才有效。調(diào)節(jié)氣體二氧化碳

a高濃度二氧化碳對(duì)于果蔬一般會(huì)產(chǎn)生下列效應(yīng)：降低導(dǎo)致成熟的合成反應(yīng)（蛋白質(zhì)、色素的合成）；抑制某些酶的活動(dòng)（如琥珀酸脫氫酶，細(xì)胞色素氧化酶）；減少揮發(fā)性物質(zhì)的產(chǎn)生；干擾有機(jī)酸的代謝；減弱果膠物質(zhì)的分解；抑制葉綠素的合成和果實(shí)的脫綠；改變各種糖的比例。

b過(guò)高的二氧化碳含量，也會(huì)產(chǎn)生不良效應(yīng)。一般的用于水果氣調(diào)的二氧化碳含量水平控制在2%～3%，蔬菜的應(yīng)控制在2.5%～5.5%。

c對(duì)于肉類、魚(yú)類產(chǎn)品氣調(diào)保鮮處理，高濃度的二氧化碳可以明顯抑制腐敗微生物的生長(zhǎng)，而且這種抑菌效果會(huì)隨二氧化碳濃度升高而增強(qiáng)。一般，要使二氧化碳在氣調(diào)保鮮中發(fā)揮抑菌作用，其濃度必須控制在20%以上。

調(diào)節(jié)氣體氧和二氧化碳的配合氧和二氧化碳濃度比例的合理選擇對(duì)于果蔬類產(chǎn)品的保鮮很重要。由于果蔬的呼吸作用會(huì)隨時(shí)改變已經(jīng)形成了的氧和二氧化碳的濃度比例，同時(shí)，各種果蔬在一定條件下都有一個(gè)能承受的氧濃度下限和二氧化碳濃度上限。因此，在氣調(diào)貯藏中，選擇和控制合適的氣體配合比例是氣調(diào)操作管理中的關(guān)鍵點(diǎn)。O2和CO2的配合比例有三種方式：O2和CO2體積總和約為21%

O2和CO2體積總和低于21%單指標(biāo)a.O2和CO2體積總和約為21%

將產(chǎn)品貯藏在O2和CO2體積總和約為21%的密閉容器內(nèi)，其呼吸消耗的O2與釋放的CO2體積大約相等，即經(jīng)過(guò)一定時(shí)間，O2和CO2體積之和仍近于21%。管理中只需定期使封閉器內(nèi)排出一定體積的氣體，同時(shí)充入等體積的新鮮空氣，就可以穩(wěn)定地維持這個(gè)配合比例。

缺點(diǎn)：O2濃度較高（＞10%）、CO2濃度較低時(shí)，不能充分發(fā)揮氣調(diào)貯藏的優(yōu)越性；O2濃度較低（＜10%）時(shí)，可能因CO2過(guò)高而招致生理?yè)p害。

通常將O2和CO2控制相接近的指標(biāo)（兩者各約10%，有時(shí)CO2稍高于O2），簡(jiǎn)稱為高O2高CO2指標(biāo)，這種配合效果不如低O2低CO2好。因其設(shè)備和管理簡(jiǎn)單，在條件受限制的地方仍是值得應(yīng)用的。b.O2和CO2體積總和低于21%

O2和CO2的含量都比較低，兩者之體積總和不到21%。這是目前國(guó)內(nèi)外廣泛采用的配合方式，效果要比上述方式好得多。習(xí)慣上把氣體含量在2%-5%范圍的稱低指標(biāo)，5%-8%范圍的稱中指標(biāo)。大多數(shù)果蔬都適宜貯存在低O2低CO2的環(huán)境下，但這種配合方式，在操作管理上較麻煩，所需設(shè)備也較復(fù)雜。c.單指標(biāo)

有時(shí)為了簡(jiǎn)化管理手續(xù)，或者因?yàn)橛械淖魑飳?duì)CO2很敏感，可以只控制O2的含量，CO2全部用吸收劑吸收掉。由于無(wú)CO2存在時(shí)，O2影響植物呼吸的閾值約為7%，選擇的氧含量指標(biāo)必須低于這個(gè)水平，才能有效地抑制呼吸強(qiáng)度。對(duì)于大多數(shù)果蔬來(lái)說(shuō)，這種方式的效果不如O2和CO2體積總和低于21%的方式好，但比總和約為21%方式要優(yōu)越些，操作也比較簡(jiǎn)單，比較容易推廣普及。調(diào)節(jié)氣體其它氣體

CO氣體也是一種抑制果蔬成熟的氣體。肉類產(chǎn)品包裝中加入CO，可以保持肌肉的顏色不褪，還具有一定的抑菌效用。由于CO是一種毒性氣體，盡管在氣調(diào)方面的效果好，但在使用上一直受到嚴(yán)格限制。乙烯不利于果蔬保鮮，在氣調(diào)貯藏過(guò)程中卻會(huì)因果蔬的代謝活動(dòng)而積累。因此，通常的做法是將乙烯從氣調(diào)系統(tǒng)中及時(shí)驅(qū)除，以延長(zhǎng)果蔬的保鮮期。N2是一種惰性氣體，在氣調(diào)中使用主要作為填充氣體。溫度果蔬類產(chǎn)品氣調(diào)貯藏溫度控制對(duì)于果蔬類產(chǎn)品來(lái)說(shuō)，采取氣調(diào)措施，即使溫度較高也能收到較好的貯藏效果。但不能由此認(rèn)為進(jìn)行氣調(diào)貯藏就可以忽視溫度控制了。例如，在不同的溫度條件下氣調(diào)貯藏黃瓜30天，結(jié)果在10-13℃下，綠色好瓜率為95%；在20℃下，綠色好瓜率僅為25%，其余為半綠或完全變黃，沒(méi)有爛瓜；在5-7℃下，雖然全部保持綠色，卻有70%發(fā)生冷害病和腐爛。果蔬的氣調(diào)貯藏中，選擇的溫度通常要比普通空氣冷藏溫度高1-3℃。因?yàn)檫@些植物組織在0℃附近的低溫下對(duì)CO2很敏感，容易發(fā)生CO2傷害，在稍高的溫度下，這種傷害就可以避免。水果的氣調(diào)貯藏溫度，除香蕉、柑橘等較高外，一般在0-3.5℃的范圍。蔬菜的氣調(diào)溫度控制點(diǎn)應(yīng)高一些。相對(duì)濕度在氣調(diào)貯藏中，較高的相對(duì)濕度可以避免果蔬中的水分過(guò)多的散失，可使果蔬保持新鮮的狀態(tài)，保持較強(qiáng)的抗病力。對(duì)于水果，調(diào)節(jié)氣體的相對(duì)濕度控制范圍一般為90%～93%，蔬菜為90%～95%。但也要防止因濕度過(guò)高而出現(xiàn)結(jié)露現(xiàn)象。動(dòng)物產(chǎn)品，一般沒(méi)有對(duì)于調(diào)節(jié)氣體相對(duì)濕度進(jìn)行專門(mén)控制要求。不過(guò)，選用的包裝材料應(yīng)該有很好的水分阻隔性，這樣才能保持這類產(chǎn)品的新鮮外觀。五、氣調(diào)保藏對(duì)鮮活食品生理活動(dòng)的影響

抑制鮮活食品的呼吸作用

降低氧和提高二氧化碳的濃度，能降低果蔬呼吸強(qiáng)度并推遲其呼吸高峰的出現(xiàn)。氧對(duì)呼吸強(qiáng)度的抑制必須降到7%以下濃度時(shí)才起作用，但不宜低于2%，否則易出現(xiàn)中毒現(xiàn)象。二氧化碳對(duì)呼吸的抑制作用是濃度越高，抑制作用越強(qiáng)。貯藏環(huán)境中同時(shí)降氧和提高二氧化碳濃度，對(duì)果蔬類呼吸抑制作用更為顯著不同氧和二氧化碳濃度的配比條件對(duì)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實(shí)貯藏過(guò)程中，如降低氧或提高二氧化碳濃度都可延遲其呼吸高峰的出現(xiàn)，并能降低呼吸高峰頂點(diǎn)的呼吸強(qiáng)度，甚至不出現(xiàn)呼吸高峰。低氧和高二氧化碳同時(shí)作用取得更明顯的效果。例如，在二氧化碳濃度為5%的氣體中蘋(píng)果呼吸強(qiáng)度可下降到70%，在5%氧和5%二氧化碳濃度組合中，蘋(píng)果的呼吸強(qiáng)度會(huì)降到38%。

氣調(diào)保藏對(duì)鮮活食品生理活動(dòng)的影響

抑制鮮活食品的新陳代謝鮮活食品呼吸代謝過(guò)程中的呼吸底物主要是其中的營(yíng)養(yǎng)成分（如糖類、有機(jī)酸、蛋白質(zhì)和脂肪等），經(jīng)過(guò)一系列氧化還原反應(yīng)而被逐步降解，并釋放出大量的呼吸熱。在有氧呼吸情況下，呼吸底物被徹底氧化為二氧化碳和水；而在缺氧呼吸情況下，則被降解為二氧化碳、乙醇、乙醛和乳酸等低分子物質(zhì)。氣調(diào)采取低氧和高二氧化碳的條件，抑制生物體內(nèi)酶的活性，延緩了某些有機(jī)物質(zhì)的分解過(guò)程。如：低氧可以抑制葉綠素的降解；減少抗壞血酸的損失；降低不溶性果膠物質(zhì)的減少速度，增大食品的脆硬度。高二氧化碳可以降低蛋白質(zhì)和色素的合成作用；抑制葉綠素的合成和果實(shí)脫綠；減少揮發(fā)性物質(zhì)的產(chǎn)生和果膠物質(zhì)的分解，從而推遲成熟、延緩衰老。氣調(diào)保藏對(duì)鮮活食品生理活動(dòng)的影響抑制果蔬乙烯的生成和作用乙烯在植物體內(nèi)是一種含量很低生長(zhǎng)激素，它能促進(jìn)果實(shí)的生長(zhǎng)和成熟，并能大大加快產(chǎn)品的后熟和衰老的過(guò)程，故有“催熟激素”之稱。抑制果蔬組織細(xì)胞中乙烯的生成或減弱乙烯對(duì)成熟的促進(jìn)作用，可推遲果蔬呼吸高峰的出現(xiàn)，延緩果蔬的后熟及衰老果蔬內(nèi)乙烯的生成過(guò)程：甲硫氨酸（蛋氨酸，MET）→s－腺苷酰蛋氨酸（SAW）→l—氨基環(huán)丙烷—l—羧酸（ACC）→乙烯低氧或缺氧情況可以抑制l—氨基環(huán)丙烷向乙烯的轉(zhuǎn)化，還可減弱乙烯對(duì)新陳代謝的刺激作用。低濃度二氧化碳會(huì)促進(jìn)l—氨基環(huán)丙烷向乙烯的轉(zhuǎn)化，而高濃度二氧化碳可抑制乙烯的形成，還可延緩乙烯對(duì)果蔬成熟的促進(jìn)作用，干擾芳香類物質(zhì)的合成及揮發(fā)。氣調(diào)貯藏對(duì)微生物生長(zhǎng)與繁殖的影響低氧環(huán)境可抑制好氣性微生物；高濃度的二氧化碳可抑制果蔬中的某些微生物生長(zhǎng)繁殖。但某些霉菌對(duì)二氧化碳的抗性極強(qiáng)；少數(shù)真菌在二氧化碳濃度增加時(shí)反而有利，如高二氧化碳濃度可刺激白地霉菌的生長(zhǎng)；有些細(xì)菌、酵母菌可將二氧化碳作為所需的碳素來(lái)源。一般來(lái)說(shuō)，要使二氧化碳在氣調(diào)保鮮中發(fā)揮抑菌作用，其濃度必須控制在20%以上。但二氧化碳過(guò)高會(huì)對(duì)果蔬組織產(chǎn)生毒害作用，如若處理不當(dāng)，對(duì)果蔬的傷害作用會(huì)高于對(duì)抑制微生物的作用。必須根據(jù)果蔬的不同特性，選擇適當(dāng)?shù)蜏睾拖鄬?duì)濕度及氧和二氧化碳濃度的適當(dāng)比例，在保持果蔬正常代謝基礎(chǔ)上采取綜合防治措施，才能抑制其微生物的生長(zhǎng)繁殖，并延緩后熟進(jìn)程。第二節(jié)氣調(diào)貯藏的方法一、氣調(diào)貯藏的一般方法氣調(diào)貯藏的操作管理主要是封閉貯藏環(huán)境和調(diào)氣兩部分。1、塑料薄膜封閉氣調(diào)法是用塑料薄膜做封閉材料，能達(dá)到氣調(diào)貯藏的氣密性要求，價(jià)格低廉，可在冷藏庫(kù)、通風(fēng)貯藏庫(kù)、土窯洞內(nèi)進(jìn)行注冊(cè)，還可以在運(yùn)輸中應(yīng)用，使用方便，便于推廣。

可以分為塑料薄膜大帳貯藏法、塑料薄膜小包裝法、硅橡膠窗氣調(diào)法和松扎袋口法。（1）塑料薄膜大帳貯藏法貯藏的產(chǎn)品用通氣的容器盛裝，碼成垛，又稱垛封法。

帳子選用的塑料薄膜一般厚度0.12~0.25cm的聚乙烯或聚氯乙烯。（1）自然降氧法：在密封的塑料帳內(nèi)，利用果蔬的自身的呼吸作用，加上人工控制如用揭?guī)さ姆椒ㄟM(jìn)行放風(fēng)達(dá)到效果。（2）快速降氧法:將塑料帳內(nèi)的空氣抽出一部分后，再?zèng)_入氨（3）半自然降氧法：將自然降氧法和快速降氧法相結(jié)合應(yīng)用的一種。將塑料薄膜壓制成袋，將果實(shí)裝入袋內(nèi)，扎緊袋口，即成為一個(gè)密閉的貯藏場(chǎng)所，又稱帶封法。（1）定期放風(fēng)法：定期檢查測(cè)定代表袋的氣體組成，當(dāng)有需要時(shí)，打開(kāi)袋口放風(fēng)，換入新鮮空氣，再扎口封閉，繼續(xù)進(jìn)行貯藏。（2）不放風(fēng)法：塑料薄膜很薄，有比較好的透氣性。（2）塑料薄膜小包裝法

利用硅橡膠膜特有的性能，在用較厚的塑料薄膜（如0.23mm聚乙烯）做成的袋（帳）上嵌以一定面積的硅橡膠，就做成一個(gè)有氣窗的包裝袋（或硅窗氣調(diào)帳），袋內(nèi)的水果或蔬菜進(jìn)行呼吸作用釋放出的二氧化碳通過(guò)氣窗透出袋外，而所消耗掉的氧氣，則由大氣透過(guò)氣窗進(jìn)入袋內(nèi)得到補(bǔ)充（3）硅橡膠窗氣調(diào)貯藏

由于硅橡膠具有較大的二氧化碳與氧氣的透性比，且二氧化碳的進(jìn)出量是與袋內(nèi)二氧化碳的濃度成正相關(guān)。因此，儲(chǔ)藏一定時(shí)間之后，袋內(nèi)的二氧化碳和氧氣進(jìn)出達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡，其含量就會(huì)自然調(diào)節(jié)到一定的范圍。與塑料薄膜小包裝法基本相同，所不同的是在產(chǎn)品裝袋后扎口時(shí)，需用直徑20cm的圓棒放在口袋出一同捆扎，扎好后拔出圓棒，再將所留圓孔處的口袋揉一下，使袋口的空隙成自然狀態(tài)。袋內(nèi)氣體指標(biāo)的控制完全靠袋口這個(gè)自然的通氣口調(diào)節(jié)。常用于貯藏菠菜、芹菜等。（4）扎口袋法

這種溫濕度的交替變動(dòng)，就像有一臺(tái)無(wú)形的抽水機(jī)，不斷地把產(chǎn)品中的水抽出來(lái)變成凝結(jié)水。也可能并不發(fā)生空氣對(duì)流，而由于溫度較高處的水汽分壓較大，該處的水汽會(huì)向低溫處擴(kuò)散，同樣導(dǎo)致高溫處產(chǎn)品的脫水而低溫處的產(chǎn)品凝水。所以薄膜