食品贮藏保鲜方法机械制冷

食品贮藏保鲜技术2第3章食品贮藏保鲜方法第一节简易贮藏第二节机械冷藏第三节气调贮藏第四节减压贮藏第五节其他贮藏保鲜方式32.1基本概念2.2食品冷却技术2.3低温贮藏的条件和管理2.4食品冷藏链流通第二节机械冷藏4冷藏的方法自然冷藏法机械冷藏法冷却保藏——经过冷却的食品在稍高于冰点的温度下贮藏的方法，一般在0ºC以上。2.3食品的冷却保藏5机械冷藏是指在一个具有良好隔热性能的适当建筑物中（机械冷藏库），借助机械冷凝系统的作用，将库内的热空气传送到库外，使库内温度降低并保持一定相对湿度的贮藏方式。机械冷藏起源于19世纪后期，是当今世界上应用最广泛的新鲜果蔬贮藏方式。中小型冷库一般用氟利昂作为制冷剂，大型冷库则多用氨制冷。（一）机械冷藏6•利用制冷机组和保温隔热性能良好的库房，保持恒定的低温来进行贮藏——机械冷藏。•机械冷库的特点：有良好隔热性能的库房建筑结构；有一套制冷机组，可认为设定恒定的温度；造价高、耗能、为永久性建筑结构；保鲜效果好，通风性强，周年利用率高。71机械制冷原理机械制冷是利用气化温度很低的制冷剂气化，来吸收贮藏环境中的热量，使库温迅速下降，再通过压缩机的作用，使之变成高压气体后冷凝降温，形成液体后循环的过程。借助于制冷剂在循环不已的气态—液态互变过程中，把贮藏库内的热量传递到库外而使库内降温，并维持恒定。8制冷系统是冷藏库最重要的系统。以靠制冷剂气化而吸热为工作原理的机械称为冷冻机，目前主要是压缩式冷冻机，其组成包括四部分：压缩机蒸发器冷凝器调节阀（1）制冷系统9蒸发器：由一系列蒸发排管构成的热交换器，液态制冷剂由高压部分经调节阀进入低压部分的蒸发器时达到沸点而蒸发，吸收载冷剂所含的热。蒸发器可安装在冷库内，也可安装在专门的制冷间。压缩机：制冷系统的心脏，常用的为活塞式，通过活塞运动吸进来自蒸发器的气态制冷剂，将其压缩成高压状态进入冷凝器中。10冷凝器：有风冷和水冷两类，主要对自压缩机的制冷剂蒸汽进行降温，使之重新液化。调节阀：又称膨胀阀，位于贮液器和蒸发器之间，用来调节制冷剂流量，同时起降压作用。11蒸汽压缩式制冷机原理制冷原理图常温高压液态高温高压气态冷藏库蒸发器压缩机冷凝器储液器膨胀阀低温低压气液混合气态P↑，T↑T↓P↓，T↓1213蒸发器14活塞式压缩机15冷凝器和贮液罐16调节阀（膨胀阀）毛细管和膨胀阀是制冷系统中的基本控制部件，制冷剂必须经过毛细管和膨胀阀的节流，从高温、高压的液体状态变为低温、低压的气体状态，才能在蒸发器中汽化吸热。膨胀阀还能自动调节蒸发器的供液量，使供液量与蒸发器热负荷相匹配。171819在制冷系统中，蒸发吸热的物质称为制冷剂，制冷系统的热传递是靠制冷剂进行的。制冷剂要具备沸点低、冷凝压力低、对金属无腐蚀作用、不易燃烧、不爆炸、无刺激性、无毒、无味、易于检测、价格低廉等特点。当前普遍的制冷剂是氨和卤代烃。（2）制冷剂20常用制冷剂的种类和性质名称沸点（℃）临界温度（℃）0℃时汽化热（升/克）氨（NH3）-35.5132.4301.6×4.18二氧化碳（CO2）-78.231.155.0×4.18二氧化硫（SO2）-10.0157.291.3×4.18氯代甲烷（CH2Cl）-23.7143.198.8×4.18氟里昂（CCl2F2）-30.0111.537.2×1.1821氨是目前使用最广泛的制冷剂。氨主要用于大中型压缩冷冻机，其潜热比其他制冷剂高。氨的比重和粘度小，放热系数高，价格便宜，易于获得。氨的纯度高，水分含量≤0.2%。氨沸点-33.4℃，0℃时每公斤NH3汽化时吸收301大卡热量。22氨有较强的毒性和可燃性。若以容积计，当空气中氨的含量达到0.5％~0.6％时，人在其中停留半个小时即可中毒，达到11％~13％时即可点燃，达到16％时遇明火就会爆炸。因此，氨制冷机房必须注意通风排气。氨的比容较大（10℃，0.2897m3/kg），制冷设备体积大，价格高。23氨系统：大中型（1000~10000t）系统；采用水冷效率较高；周边没有大片居民区（一旦泄漏有毒害危险）；配合土建库较多；建设周期较长；系统有人值守（较少设计成自控系统）；操作维修需要一定专业知识……氟系统：中小型系统、组合快装式；（尤以小型冷库更为普遍采用）；在没有条件采用水冷的地方，风冷可以满足要求；无毒害；小型机组多有成套产品，安装快捷；多为自动控制；维修率低；总体运行费用大中型氨系统稍好一些，但缘于大型、水冷等多方面因素，不可简单对比。24•但氟利昂对臭氧层有破坏作用，目前以限制使用，许多国家已采用了氟利昂的替代品用于家用冰箱和小型制冷设备。•四氟乙烷（R134a，CF3CH2F）、二氯三氟乙烷（R123，CHCl2CF3）、溴化锂、乙二醇等。25（二）机械冷藏库的分类按用途分：预冷性冷库、周转性冷库、综合性冷库。预冷库与周转性冷库最大的区别有两点：（1）冷风机速度不同。预冷库使用专用风机强制循环冷风冷却果蔬，冷库的冷风机风速一般较低。（2）制冷机的制冷能力不同。预冷库制冷机的制冷能力应是冷库的2～3倍。26按温度分：高温库、中温库、低温库、超低温库。类型温度用途高温库+5℃~-5℃主要用来储藏果蔬，蛋类，药材，木材保鲜干燥等。中温库-10℃~-18℃主要用来储藏肉类，水产品，及适合该温度范围的产品。低温库-23℃~-28℃主要用来储藏雪糕，冰淇淋及低温食品等。超低温库≤-30℃主要用来速冻食品及工业，医疗等。27规模类型容量/t大型10000大中型5000～10000中小型1000～5000小型1000按容量分：大型库、大中型库、中小型库、小型库。28按结构分类：土建式冷库、组合板式冷库、覆土冷库29（三）冷库设计机械冷藏库主要由制冷机和冷藏库组成。冷藏库要求有良好的隔热性、防潮性及抽气系统和一定的湿度环境。30（1）冷库的结构冷库以冷藏室为主体，另外还配有预冷间、加工间、休息间等附属用房。冷藏室的隔热门应自动启闭，并在门顶设风幕，以减少开门时外界暖流侵入。冷库还应设有通风换气系统和喷雾系统。31冷库的基本布局冷藏间穿堂挑选整理间公路站台休息室管理室制冷机房配电及电控房水泵房循环水池变压器室冷藏间冷藏间冷藏间休息室管理室冷库一般由主库、动力部分、生产工艺部分及其他辅助设施等四部分组成。323334集中式供冷：把制冷装置的主要设备安装于特设的机房内，设气液调节站，用回气、管道把各库房的冷却设备连接起来。分散式供冷：把制冷压缩冷凝机组布置在库房外面，用管道把库房内冷却设备连接起来。35（2）冷库的隔热系统为了减少外界热量侵入冷藏库，保证库内温度均衡，减少冷量损失，冷藏库外围的建筑结构必须敷设一定厚度的隔热材料。常用隔热材料：聚氨酯泡沫塑料（一般是现场直接灌注或喷涂发泡）聚苯乙烯泡沫塑料（聚苯板）3637聚氨酯彩钢板：不吸水，隔热好，成本较高聚苯乙烯：质轻、热导率低，但吸水性强，有冷缩现象。3839冷库门40（3）冷库的防潮系统水蒸气在蒸汽压差的作用下逐渐向库体的隔热层渗透，到达库体隔热层易遇冷凝结成水珠或冻结成冰晶，使隔热材料受潮从而降低隔热性能。因此需在隔热层外表面设置防潮层。常用防潮材料：石油沥青聚乙烯塑料薄膜4142（四）冷藏库的管理对库房、库内运输工具等的卫生等都有严格要求，要定期消毒；对入库食品要求新鲜、清洁、经检验合格。（1）入库前的准备43禁止入库的食品：变质腐败、有异味、不符合卫生要求的食品；患有传染病的畜禽产品；雨淋或用水浸泡过的鲜蛋；没有严密包装的食品；流汁流水的食品。44库房管理1.库房及包装物消毒硫磺熏蒸(5～20g/m3，24～48h)；福尔马林熏蒸(36%甲醛12～15mL/m3，12～24h)；过氧乙酸熏蒸(26%过氧乙酸5～10mL/m3，12～24h)；0.2%过氧乙酸或0.3%～0.4%有效氯漂白粉溶液喷洒。常用方法452.产品入库前预冷产品入库前一定要先预冷，特别是在高温季节采收时，如直接入库热量散发不出，不但降温缓慢、增加湿度，容易结露导致腐烂，还加重制冷机负荷、缩短及其寿命。46（2）库内堆放分批进行，除第一批外，以后每次的入贮量不应太多，入贮量第一次以不超过该库总量的1/5，以后每次以1/10～1/8为好。堆放的总要求是“三离一隙”。“三离”指的是离墙、离地面、离天花板。“一隙”是指垛与垛之间及垛内要留有一定的空隙。47（3）温度管理冷藏库温度管理的原则是适宜、稳定、均匀;冷藏温度越接近原料的冻结温度，贮藏期越长（香蕉、瓜类、马铃薯等在临界温度下有冷害的除外）入库后尽快达到贮藏低温（易发生冷害产品除外）;应严格控制冷藏室温度，避免温度波动。温度的监控可采用自动化系统实施。48(4)湿度管理湿度过高，食品表面就会有水分冷凝，不仅容易发霉也容易腐烂；若湿度过低，则食品因水分迅速蒸发而发生萎蔫。冷藏时适宜的湿度：水果85-90%蔬菜90-95%坚果70%干燥制品＜50%湿度过高或过低怎么办？49(5)通风换气通风换气即库内外进行气体交换，以降低库内产品新陈代谢产生的C2H4、CO2等废气。控制空气流速，速度越大，食品水分蒸发率越高。为了保证贮藏室内温度均匀，应保持最低速度的空气循环。通风换气应在库内外温差最小时段进行。50(6)制冷系统的维护蒸发器要经常除霜，否则会影响制冷效果；保证制冷剂不泄露。5152第三节气调贮藏3.1气调贮藏的概念和原理3.2气调对库体设备的要求3.3气调贮藏条件3.4气调库的管理3.5塑料薄膜包装气调53543.1气调贮藏概念和原理气调贮藏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。气调贮藏的概念气调贮藏是在传统的冷藏保鲜基础上发展起来的现代化保鲜技术，被认为是当今储存水果效果最好的贮藏方式。55气调贮藏的分类自发气调(Modifiedatmospherestorage，MA)利用新鲜果蔬自身的呼吸作用降低贮藏环境中的O2浓度，同时提高CO2浓度，如塑料薄膜保鲜袋、硅窗气调保鲜袋等。人工气调(Controlledatmospherestorage，CA)根据产品的需要人为地调节贮藏环境中各气体成分的浓度并保持稳定，如气调贮藏库。56气调贮藏原理高CO2浓度和低O2浓度会抑制呼吸作用和其它的代谢作用，延缓果蔬成熟和衰老，保持品质。低O2浓度可以抑制乙烯的生物合成，高CO2浓度会减轻果蔬对乙烯的敏感性，减弱乙烯的生物作用。（一）气调对代谢的影响57低O2浓度可以减弱或抑制脂肪氧化酸败，减少脂溶性维生素的损失；低O2可以抑制维生素C、谷胱甘肽、半胱氨酸等的氧化，保持营养价值。（二）气调对食品成分的影响58好气性微生物在O2环境下生长繁殖受到抑制；适宜的低O2和高CO2浓度可抑制果蔬生理病害和病理性病害；同时提高CO2浓度和降低O2浓度能抑制成熟和衰老，因而也提高了果蔬的抗病能力。（三）气调对病害的影响59综合冷藏和调节环境气体成分两方面技术，贮藏时间长；保鲜效果好，优于冷藏，可以避免低温伤害；贮藏损耗低；货架期长，气调状态解除后，有“滞后效应”；“绿色”贮藏，较少使用化学药品处理。气调贮藏的优点60气调贮藏的缺点不同品种的果蔬需单独存放；O2浓度过低，CO2过高，发生中毒现象；适用于气调贮藏的果蔬品种有限；有“残效现象”，即产品从气调库取出后产生的非乙烯挥发性物质比正常产生的少，缺少香气；投资费用高。612.2气调对库体和设备的要求保温系统隔潮系统密封系统：尽可能减少库内外气体交换；安全性：需承受库内温度、压力的变化，为平衡和减小库内外压差，常设有安全阀和调气袋。6263一座完整的气调库由库体结构、气调、制冷和加湿系统构成。气调库的结构气调库系统框图加湿器制氮机温湿度控制制冷机O2、CO2检测CO2脱除机气调库库体65气调系统气调设备主要包括：制氮设备二氧化碳脱除设备乙