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氣調(diào)冷藏保鮮的基本原理
氣調(diào)冷藏對食品的保鮮效果主要變現(xiàn)在以下幾個方面：
①抑制鮮活食品的新陳代謝。
②抑制鮮活食品的呼吸作用。
③抑制果蔬的生成和作用。
④抑制食品的脂肪氧化酸敗和其他食品成分的氧化反應。
⑤抑制微生物的生長繁殖。
表1列出了一些果蔬的氣調(diào)冷藏條件和冷藏時間。表2為一些蔬菜的氣調(diào)冷藏保鮮的作用。
表1 一些果蔬的氣調(diào)冷藏條件和冷藏時間
| 品種 | 溫度/℃ | 濕度/% | 氣體組成/% | 冷藏時間 | ||
| CO2 | O2 | CA冷藏 | 普通冷藏 | |||
| 蘋果（紅玉） | 0 | 90～95 | 3 | 3 | 6～7個月 | 4個月 |
| 梨（二十世紀） | 0 | 85～95 | 3～4 | 4～5 | 6～7個月 | 3～4個月 |
| 柿子（富有） | 0 | 90～95 | 7～8 | 2～3 | 5～6個月 | 2個月 |
| 板栗 | 0 | 80～90 | 5～7 | 2～4 | 7～8個月 | 5～6個月 |
| 馬鈴薯（男爵） | 3 | 95～90 | 2～3 | 3～5 | 8個月 | 6個月 |
| 山藥 | 3 | 90～95 | 2～4 | 4～7 | 8個月 | 4個月 |
| 胡蘿卜 | 0 | 80～85 | 5～8 | 2～4 | 10個月 | 5～6個月 |
| 綠熟番茄 | 10～12 | 90～95 | 2～3 | 3～5 | 5～6周 | 3～4周 |
| 萵苣 | 0 | 90～95 | 2～3 | 3～5 | 3～4周 | 2～3周 |
表2 一些蔬菜的氣調(diào)冷藏保鮮的作用
| 種類 | O2濃度/（%） | CO2濃度/（%） | 溫度/℃ | 主要作用 |
| 綠熟番茄 | 2～4 2～4 3 1～3 2～3 | 0～5 5～6 0 0 <5 | 10～13 12～15 12.8 12.8 | 抑制后熟 抑制后熟，CO2濃度較高不致中毒 減少敗壞，儲藏6周后色味仍很好 儲藏76～87d 延遲后熟，但不能減少病害 |
| 微紅半紅番茄 | 2～7 4～8 | <3 1～2 | 6～8 12.8 | 抑制病爛 抑制后熟 |
| 甜椒 | 3～6 2～5 5 4～8 | 3～6 2～8 10 2～8 | 7～9 10～12 9 | 抑制后熟 抑制后熟，較少腐爛 可儲藏38d 延長運輸期 |
| 黃瓜 | 2～5 | 0～5 | 10～13 | 配合其他措施，可儲藏45～60d |
| 青豌豆 | 5～10 | 57 | 0 | 可儲藏20d |
| 矮菜豆 | 2～3 | 5～10 | 7.5 | 抑制黃化 |
| 胡蘿卜 | 1～2 | 2～4 | 2 | 可儲藏6個月 防止發(fā)生苦味 |
| 洋蔥 | 3～6 3～6 3～5 | 10～15 8 10 | 常溫 常溫 4.5 | 抑制發(fā)芽 抑制發(fā)芽 抑制發(fā)芽和敗壞 |
| 花椰菜 | 15～20 >2 3 2～3 | 3～4 <10 2.5 0～3 | 0 0 1 0 | 保質(zhì)、保綠，延長儲藏期 O2濃度過低或CO2濃度過高導致失香、失味后，組織軟爛 |
| 蒜薹 | 2～5 1～2 | 2～5 0～5 | 0 0 | 保綠、保鮮，防止老化 保綠、保鮮，防止老化 |
| 菠菜 | 10 | 5 | 抑制黃化，延長儲藏期 | |
| 芹菜 | 5～20 | 0～9 | 0 | 保綠、保鮮，可儲藏3個月 |
| 結(jié)球萵苣 | 5.5 | 5.5 | 減少敗壞及主脈粉色和褐斑病 |
氣調(diào)冷藏保鮮方法
一、自然降氧法
1、自然呼吸降氧法（普通氣調(diào)冷藏，即MA儲藏）
指在密氣的庫房或塑料薄膜帳里，利用果蔬本身的呼吸作用達到自然降氧的目的。當空氣中的氧減少到要求的含量范圍后，要加以調(diào)節(jié)并控制其在需要的范圍內(nèi)。儲存初期果蔬呼吸強度較高。產(chǎn)生的過多二氧化碳可用消石灰來吸收或利用塑料薄膜對氣體的滲透性來排除或用二氧化碳洗滌器來，以減少對果蔬的生理病害。這種方法操作簡單、成本低、易推廣。也別適用于庫房氣密性好，儲藏的果蔬為一次整進整出的情況。它的缺點是降氧速度慢，一般為20d，中途不能打開庫門進貨或出貨。同時由于呼吸強度高，儲藏環(huán)境的溫度也高，前期氣調(diào)效果較差，如不注意消毒防腐，易產(chǎn)生微生物對果蔬造成危害。
2、氣體通過交換法
氣體通過交換法是利用聚乙烯塑料薄膜透氣性能好、化學性質(zhì)穩(wěn)定、耐低溫、密封性好、衛(wèi)生、價格便宜等優(yōu)點，將新鮮果蔬放入聚乙烯塑料薄膜內(nèi)密封的方法。由于果蔬自身呼吸作用吸收氧氣而放出二氧化碳，這時，在薄膜內(nèi)產(chǎn)生兩個作用：一是氣體成分發(fā)生變化，二是薄膜內(nèi)外出現(xiàn)壓差，于是使氣體從分壓高的一側(cè)向低的一側(cè)移動，而這種移動都是通過薄膜進行內(nèi)外交換的。
（1）氣體通過交換法的優(yōu)點。可防止果蔬減重，保鮮度好，品質(zhì)優(yōu)良；可防止?jié)穸炔▌佣Y(jié)露；防止機械損傷；抑制果蔬呼吸作用而延緩后熟。采用聚乙烯塑料薄膜儲藏果蔬效果顯著，發(fā)展速度很快。
（2）氣體通過交換法的具體方法。
①塑料薄膜大帳氣調(diào)冷藏。在冷藏庫內(nèi)掛起聚乙烯大帳，將果蔬放在其中儲藏。當二氧化碳濃度聚積到一定程度時便會從帳內(nèi)滲出，當氧濃度低到一定程度時外界氧會從外滲入，從而使大帳內(nèi)空氣組成大體上維持一定的含量。大塑料帳有尖頂和平頂兩種。尖頂大帳，一般用于散裝果蔬的儲藏，而平頂大帳則用于筐裝或箱裝果蔬的儲藏。
②袋裝氣調(diào)冷藏。將果蔬裝入聚乙烯袋中，扎緊袋口或不完全封口放入冷藏庫貨架上。這種袋有小包裝盒大包裝，其成本低，效果好。生理包裝也是袋裝氣調(diào)冷藏的一種方式。生理包裝是用50Lm厚的聚乙烯塑料組成圓柱形套袋，蘋果或梨一個挨一個放進去，排列成行，一般以5-6只或
生理包裝是在恒溫下通過水果的呼吸作用和聚乙烯袋透過氧和二氧化碳的雙重活動，在袋內(nèi)原有空氣的基礎(chǔ)上獲得一種適當減少氧氣和增加二氧化碳的穩(wěn)定組合氣體的方法，包裝的儲藏保鮮效果。當水果呼吸作用放出的二氧化碳量與通過塑料袋滲出的二氧化碳量相等，水果呼吸氧氣的總量與進入塑料袋的氧氣總量相等時，包裝袋內(nèi)的組合氣體便可保持穩(wěn)定。生理包裝在儲藏時，袋內(nèi)氣壓有明顯下降（壓強讓汞柱下降幾厘米），其原因一方面是空氣逐漸減少， 另一方面是原來袋內(nèi)的氮氣有一部分被排了出去。由于減壓，包裝發(fā)生收縮，與水果表面緊貼，外表美觀。
③箱裝氣調(diào)冷藏。將聚乙烯塑料薄膜墊在木箱或紙箱或瓦棱紙箱的里邊，箱內(nèi)裝入果蔬，然后將聚乙烯薄膜密封或不密封放在冷藏庫儲藏的方法。
④硅窗氣調(diào)冷藏。是在聚乙烯薄膜上鑲嵌一定面積的硅橡膠薄膜制成硅窗袋或硅窗大帳，將果蔬裝入其中后放在冷藏庫儲藏的方式。這樣果蔬所要求的低氧和高二氧化碳濃度指標通過硅窗自動調(diào)節(jié)得以實現(xiàn)。
因為硅橡膠是一種有機高分子聚合物，其薄膜的透氣性能比聚乙烯薄膜大200倍，而且對氣體透過有選擇性，使氧氣和二氧化碳可以在膜的兩邊以不同的速度穿過。在常壓下透過二氧化碳和透過氧的量的透氣比為1:6.兩者的透氣比很適宜果蔬氣調(diào)儲藏的要求，一般能自動維持在氧3%-4%，二氧化碳為4%-5%。
同時硅橡膠薄膜對也有較大的透氣性，能使很快透出袋（帳）外，降低內(nèi)部濃度，這對延緩果蔬的后熟和衰老有顯著的作用。如在采用硅窗氣調(diào)冷藏的同時在其中放入一定量的等吸收劑，更能使?jié)舛冗M一步降低，從而提高儲藏效果。
此外，在鑲嵌硅窗的聚乙烯薄膜上有一氣壓平衡孔，這是為硅窗若承受不了袋（帳）內(nèi)壓力降低而設(shè)置的。起目的是維持帳內(nèi)外氣壓平衡，使硅窗得到保護而不致破裂；為帳內(nèi)提供氧，采集樣品進體分析測試。
因此硅窗氣調(diào)冷藏時一個“自發(fā)理想的氣調(diào)裝置”，無須裝有調(diào)節(jié)氣體的繁瑣操作和各種儀器機械，它由法國首先研制成功并得到廣泛的應用，而且操作管理技術(shù)比較簡單有效，是一種優(yōu)良的儲藏方式，受到廣泛歡迎。
二、快速降氧法
1、快速降氧法分類
此法是用機械在庫外制取所需的人工氣體后送入冷藏庫內(nèi)，及CA儲藏，又稱“人工降氧法”，有兩種形式。
（1）機械沖洗式氣調(diào)冷藏。即把庫外氣體通過沖洗式氮氣發(fā)生器，加入助燃劑使空氣中的氧氣燃燒來減少氧氣，從而產(chǎn)生一定成分的人工氣體（氧氣為2%-3%），二氧化碳氣為1%-2%，氮氣為96%）送入冷藏庫內(nèi)，把庫內(nèi)原有的氣體沖洗出來，直到庫內(nèi)氧氣達到所要求的含量為止，過多的二氧化碳氣體可用二氧化碳脫除機除去。該法對庫房氣密性要求不高，但運轉(zhuǎn)費用較大，故一般不采用。
（2）機械循環(huán)式氣調(diào)冷藏。即把庫內(nèi)氣體借助助燃劑在氮氣發(fā)生器燃燒后加以逆循環(huán)送入冷藏庫內(nèi)，以造成低氧和高二氧化碳環(huán)境（氧氣為1%-3%，二氧化碳為3%-5%）。該法較沖洗式經(jīng)濟，降氧速度快，庫房也不需高氣密，中途還可以打開庫門存取食品，然后又能迅速建立所需的氣體組成，所以應用較廣泛。
2、快速降氧法的優(yōu)點
快速降氧法與自然降氧法相比有下列優(yōu)點
（1）及時排除庫內(nèi)，推遲果蔬的后熟作用。同時可防止因冷藏而使果蔬產(chǎn)生的中毒性病害。庫內(nèi)氣密性要求不高，可減少建筑費用?？焖俳笛醴ㄒ蟮臍饷苄圆幌褡匀唤笛醴菢痈撸灰?span lang="EN-US">2d的漏氣量為一次性換氣量就可以。而自然降氧法則要求在50d內(nèi)漏氣量為一次換氣量。由于要求氣密性低，可將普通的高溫庫改造成CA儲藏，這樣氣密結(jié)構(gòu)所需的經(jīng)費就可以減少。
（2）降氧速度快，儲藏效果好。尤其對不耐儲藏的果蔬更加顯著。如草莓，自然降氧儲藏2-3d，便有變質(zhì)、腐爛現(xiàn)象；而用快速降氧可儲藏15d以上，且果實新鮮、優(yōu)質(zhì)。
三、混合降氧法
混合降氧法又稱半自然降氧法，主要有以下兩種方法。
1、充氮氣自然降氧法
這種方法是自然降氧法與快速降氧法想結(jié)合的一種方法。實踐證明，采用快速降氧法把含氧量從21%降到10%較容易，而從10%降到5%就要耗費較多的氮氣，約是前者的2倍，成本較高。因此，先采用快速降氧法向冷庫內(nèi)充氮，使氧迅速降至10%左右，然后再依靠果蔬的自身呼吸使氧的含量進一步下降，二氧化碳含量逐漸增多，直到達到規(guī)定的空氣組成范圍后，再根據(jù)氣體成分的變化進行調(diào)節(jié)控制。
2、充二氧化碳自然降氧法
它是在果蔬裝進塑料薄膜帳密封后，充入一定量的二氧化碳，再依靠果蔬本身的呼吸及添加硝石灰，使氧和二氧化碳的含量同步下降的方法。這樣，利用充入的二氧化碳來抵消儲藏初期高氧的不利條件，因而效果明顯，優(yōu)于自然降氧法而效果接近于快速降氧法。
混合降氧法因開始時氧氣含量下降快，控制了果蔬的呼吸作用，可防止草莓等易腐食品的腐爛，所以比自然降氧法優(yōu)越；而在中后期又靠果蔬的固有呼吸自然降氧，所以較快速降氧法成本低。
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