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什么是气调保鲜-气调保鲜方法以及原理

时间:2018-08-16 08:33 作者:泰儿网络 点击:
气调保鲜 
气调保鲜,说起来呢就是控制气体内惰性气体的浓度来达到对食物或水果蔬菜储藏保鲜。气调保鲜道的基本原理为:在密封的条件中,通过控制不同于正常大气组分的调节气体,抑制食物的生理生化过程及微生物的活动。

保鲜原理

气调保鲜技术技术核心就是调节气体。在气调保鲜控制气体的组成与气体浓度的时候,还需要思考温度和相对湿度这两个条件因素。要注意这两种情况的影响还要观察气调保鲜人造环境的所有影响。
目前在国内普遍采用的主要有两种方式:
   #CA气调贮藏保鲜(气调保鲜冷库) 国内高科技企业研究的,利用机械设备,人为地控制气调冷库贮藏环境中的气体,实现水果保鲜。气调保鲜冷库要求精确调控不同水果所需的气体组分浓度及严格控制温度和湿度。温度可与冷藏库贮藏温度相同,或稍高于冷藏的温度,以防止低温伤害。气调与低温相结合,保鲜效果(色泽、硬度等)比普通冷藏好,保鲜期明显延长。
   #MA气调贮藏保鲜(塑料薄膜袋气调保鲜,也称气调保鲜包装) 根据食品的生理特性和保鲜的需要,使食品处于适合比例的包装中贮藏,以延长其保鲜期。被广泛应用于新鲜果蔬等保鲜,并以每年20%的速度增长,应用保鲜包装与冷藏库结合,效果已基本接近于气调保鲜冷库。MA气调包有两种:一种是被动气调包装利用气调包装机完成,即用塑料薄膜包裹的水果,借助呼吸作用来降低氧气含量并通过包装交换气体调节氧气与二氧化碳的比例;另外一种是主动气调,即根据不同水果的呼吸速度充入混合气体,并使用不同透气率的薄膜,但由于技术较复杂且对包装材料的品种及性能要求较高,气调包装机可以完成保鲜膜气调包装。
保鲜特点
    气调保鲜保鲜适合多种食物物品保鲜,由于我国领土范围广泛对我国南北方各种水果、蔬菜、花卉、苗木等要求较高。若是储存保鲜期长了经济效益就高了。如葡萄保鲜7个月,苹果6个月,蒜苔7个月后,品质鲜嫩如初,总损耗不到5%。一般葡萄产地价只有1.5元/公斤,而贮藏到春节前后售价可达6元/公斤。买入气调包装机,使用寿命可达30年,经济效益十分显著。当年投资,当年见效。 操作技术简单、维修方便。包装食品由微电脑控制,自动开机、停机,无需专人监护,配套技术经济实用。制病原菌的滋生繁殖,控制某些生理病害的发生,降低果实腐烂率。 抑制某些后熟酶的活性,抑制乙烯产生,延缓后熟和衰老过程,长期保持果实硬度,有较长的货架期。
 
保鲜方法

气调保鲜的方法常用的如以下几种:自然降氧法、充降氧法、最适浓度指标气体置换、减压气调和气调包装。由气调包装机完成。
   1自然降氧法
         原理:自然降氧法就是利用植物的呼吸作用,人为的控制氧气,注入二氧化碳控制植物的呼吸作用达到保鲜目的,又称自发气调贮藏(Modified Atmosphere Storage)简称MA贮藏。
         优点:由于机器原理简单、降氧的设备价格低廉,可以在小城市推广。
         缺点:但MA贮藏无法精准的控制包装气体,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。
         应用:可以在农副产品储存保鲜中广泛采用自然降氧法。
   2 充氮降氧法
        原理:充氮降氧的原理是利用氮气来替换贮存空间或包装内的气体达到排除氧气含量的方法。
        优点:可以快速的排除氧气。
        应用:曾有人做实验把荔枝放在5℃冷柜中的样品在13天内烂掉了,作为参照用塑料薄膜密封包裹荔枝后,先把薄膜内抽成真空,再充入氮气,置于5℃
的环境中贮藏。结果四十天后,损坏程度仅30%,糖度仅下降4.2%。
 3最适浓度指标气体置换法
        机理: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)。
       特点: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。
     
 4 减压气调法
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。
          机理: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。
          特点:可实现预冷与减压气调的同库并行,可实现快速降氧,并能迅速排出CO2、C2H4等有害气体。 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。 保鲜效果明显。据报道,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。
          应用: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。
 气调包装法
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。由气调包装机完成。
        脱氧包装
     机理: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。
     特点: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。
     应用:此法由于包装容器中基本无氧不适合新鲜果蔬的包装。
       充气包装
    机理: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。
    特点: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。
    应用: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。据验证,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。

技术趋势

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。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,目前发展气调保鲜的时机不成熟。但对于医疗用气调包装机广泛。

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