第三章-食品气调贮藏

第二章食品气调保藏第3章食品气调贮藏2学习目标：1.理解气调贮藏的概念、原理，掌握其应用条件。2.认识MA贮藏和CA贮藏。3.掌握塑料薄膜密闭气调法4.了解气调贮藏对食品的影响及减压贮藏、动态气调贮藏、双变气调贮藏、地下贮藏等。第3章食品气调贮藏3第一节概述第二节气调贮藏的方法第3章食品气调贮藏4气调保藏法的发展历史该技术最早应用于果蔬：1927年—英国科学家首次进行经典苹果气调贮藏实验，1927年发表研究成果，为商用气调贮藏建立基础。1962年—美国试制出燃料冲洗式气体发生器，用丙烷来燃烧，使空气中氧减少、二氧化碳增高。出现机械气调贮藏库，使气调冷藏技术进入了一个新阶段。1978年—中国在北京建成第一座50吨的实验性气调库。但在生产和商业中的应用仅是近几年的事。第3章食品气调贮藏5第一节概述一、气调贮藏的概念•气调保藏法是指将食品贮藏在一个相对密闭的贮藏环境中，根据需要调整环境气体的组成以延长食品贮藏期的一种贮藏方法。•气调技术主要应用于果蔬保鲜方面，但如今已经发展到肉、禽、鱼、焙烤食品及其他方便食品的保鲜。•分类：人工气调贮藏（CA贮藏）自发气调贮藏（MA贮藏）第3章食品气调贮藏6CA贮藏即利用人工调节的方式，在短时间内将大气中的氧和二氧化碳的含量调节到适宜果蔬贮藏的比例的降氧方法。又叫“人工降氧法”。MA贮藏自然呼吸降氧法（普通气调冷藏，即MA贮藏）MA是指最初在气调系统中建立起预定的调节气体浓度，在随后的贮存期间不再受到人为调整，是靠果蔬自身的呼吸作用来降低氧的含量和增加二氧化碳的浓度。第3章食品气调贮藏7CA与MA相比有下列优点：（1）人为调节气体成分和浓度，降氧速度快，气体成分控制严格，贮藏效果好，对不耐贮藏的果蔬更加显著。（2）可及时排除库内乙烯，推迟果蔬的后熟作用。气调贮藏必须与机械冷藏相结合，可同时控制温度、湿度、气体成分等环境因素。——相应产品价格较高。CA贮藏是目前国际上最先进的贮藏技术之一第3章食品气调贮藏8果蔬主动与被动气调气体浓度变化第3章食品气调贮藏9二、气调贮藏的原理在一定的封闭体系内，在维持果蔬生理状态和适宜的低温下，控制贮藏库或包装环境中的气体成分，以减弱所贮藏果蔬的呼吸强度，抑制微生物的生长繁殖和食品中化学成分的变化，从而达到延长贮藏期和提高贮藏效果的目的。第3章食品气调贮藏10检测仪气调库第3章食品气调贮藏11其它（单宁—涩味、芳香性物质）色素的变化（叶绿素、类胡萝卜素、花青素）维生素和矿物质的变化（水溶性维生素随水分流失而减少）有机酸（果酸）酸味—游离酸碳水化合物（可溶性糖和不溶性糖—淀粉、纤维素、果胶等）水分（主要是自由水的变化，水分是保鲜措施的重要指标）75-90%果蔬贮藏期间的变化第3章食品气调贮藏12（2）果蔬采后生理作用a.呼吸作用本质：在酶的参与下的一种缓慢地氧化过程，使复杂的有机物质分解成为简单的物质，并放出能量。这种能量一部分维持果蔬的正常代谢活动，一部分以热的形式散发到环境中。采后的植株仍具有生命采后的果蔬还有生命吗？第3章食品气调贮藏13b.蒸腾作用是一个消极的生理过程，在此过程中，水分蒸发使果蔬失水，造成质量减少、新鲜度降低，导致新陈代谢不能正常进行，同时还降低了果蔬的耐贮存性和抗病性。第3章食品气调贮藏14c.休眠是果蔬为了适应逆境生存条件、保持自身的生活力，暂时形成的一种生命活动几乎停止的特性。处于休眠期的果蔬代谢活动较弱，酶的活性较弱，自身的消耗较少，营养物质损耗也少。果蔬的采后休眠对于贮存的工作是有利的。第3章食品气调贮藏151、果蔬呼吸作用——消耗氧，释放二氧化碳。2、二氧化碳对许多引起食品变质的微生物有直接抑制作用。3、较低的氧浓度较高的二氧化碳浓度能抑制乙烯的生物合成4、适宜的低氧、高二氧化碳浓度有利于抑制某些生理性病害。气调主要以调节空气中的氧气和二氧化碳为主，因为：苹果虎皮病第3章食品气调贮藏16在3.3℃低温下，气体组成对苹果呼吸强度的影响第3章食品气调贮藏17氧气浓度和二氧化碳浓度对香蕉呼吸作用的影响第3章食品气调贮藏18气调贮藏：适当↑二氧化碳浓度，↓氧气的浓度，配合适当的低温条件，来延长食品的寿命。总结：注意：过低氧气和过度的二氧化碳会对果蔬造成伤害。——不同品种，配比不同。第3章食品气调贮藏19三、气调贮藏的特点1、保鲜效果好——色泽、脆硬度、口味2、保鲜期长，货架期长——至少为冷藏的两倍3、贮藏损失小——避免低温冷害和冻害4、无污染——物理方法，不用化学、生物制剂第3章食品气调贮藏20四、气调贮藏的条件第3章食品气调贮藏211.氧气浓度减弱果蔬的呼吸作用抑制好氧微生物的生长繁殖减少果蔬的蒸发作用（间接）——1/3~1/4的水分散失是由呼吸作用引起的。低氧可以抑制叶绿素的降解；减少抗坏血酸的损失；降低不溶性果胶物质的减少速度，增大食品的脆硬度。氧气的浓度还和某些果蔬的病害发展有关，如苹果的虎皮病随着氧气浓度的下降而减轻第3章食品气调贮藏22•临界浓度：缺氧呼吸的结果——此时果蔬不仅会比有氧呼吸消耗更多的营养成分，还会产生酒精和乙醛的积累，造成鲜活食品的生理病害，严重导致微生物的侵袭，使食品腐烂。品种不同，氧临界浓度不同——大部分果蔬在1%~3%，而一些热带、亚热带产的果蔬可高达5%~10%O2含量降低，呼吸强度减弱，释放出的CO2也随之减少。当二氧化碳释放量降到一个最低点后又会增加起来，这是因为发生了缺氧呼吸的结果。当二氧化碳释放量达到最低点时，空气中氧气的浓度称为氧气的临界浓度。第3章食品气调贮藏23如果二氧化碳浓度过高，也会在果蔬内产生大量琥珀酸积累，导致果蔬褐变、黑心等生理病变第3章食品气调贮藏24果蔬的氧气临界浓度（单位：%）第3章食品气调贮藏252.二氧化碳浓度•抑制果蔬的呼吸作用（影响有机酸脱羧），推迟其呼吸高峰的出现。•二氧化碳是乙烯的竞争性抑制剂，能减少乙烯的合成。•高二氧化碳可以降低蛋白质和色素的合成作用；•抑制叶绿素的分解和果实脱绿；二氧化碳浓度越高，对呼吸的抑制作用越强。超过15%时，果实内部积累乙醇、乙醛，琥珀酸，导致果蔬褐变、黑心等生理病变。不同水果最适宜的二氧化碳浓度不同。第3章食品气调贮藏263.乙烯和其它气体的作用乙烯在植物体内是一种含量很低生长激素，它能促进果实的生长和成熟，并能大大加快产品的后熟和衰老的过程，故有“催熟激素”之称。痕量浓度即可发挥其催熟作用。抑制果蔬组织细胞中乙烯的生成或减弱乙烯对成熟的促进作用，可推迟果蔬呼吸高峰的出现，延缓果蔬的后熟及衰老。低氧、高二氧化碳利于抑制乙烯的合成的活性。第3章食品气调贮藏27葡萄——适量二氧化硫利于防腐保鲜草莓——适量乙醛能减少腐败其它气体第3章食品气调贮藏28•贮藏环境中同时降氧和提高二氧化碳浓度，对果蔬类呼吸抑制作用更为显著。例如，在二氧化碳浓度为5%的气体中苹果呼吸强度可下降到70%，在5%氧和5%二氧化碳浓度组合中，苹果的呼吸强度会降到38%。分析•根据果蔬的不同特性，选择适当氧和二氧化碳浓度的适当比例第3章食品气调贮藏294.气体指标（1）双指标氧和二氧化碳浓度比例的合理选择对于果蔬类产品的保鲜很重要。由于果蔬的呼吸作用会随时改变已经形成了的氧和二氧化碳的浓度比例，同时，各种果蔬在一定条件下都有一个能承受的氧浓度下限和二氧化碳浓度上限。因此，在气调贮藏中，选择和控制合适的气体配合比例是气调操作管理中的关键点。气体浓度和配比是气调成功的关键。第3章食品气调贮藏30•O2和CO2的配合比例有三种方式：O2+CO2=21%O2+CO221%O2+CO221%第3章食品气调贮藏31a.O2和CO2体积总和等于21%将产品封闭一定时间后，因其呼吸消耗的O2与释放的CO2体积大约相等，所以O2和CO2体积之和仍近于21%，而氧气浓度下降至要求的指标时，，二氧化碳浓度即升高至要求的指标，其后管理中只需定期使封闭器内排出一定体积的气体，同时充入等体积的新鲜空气，就可以稳定地维持这个配合比例。一般采用高O2和CO2指标（二者各约10%）。因为如果O2较高，CO2偏低，不能充分发挥气调贮藏的优越性；如果CO2过高，易发生生理伤害。此方法设备简单，但效果不如低O2和CO2好。第3章食品气调贮藏32b.O2和CO2体积总和低于21%•这是目前国内外广泛采用的配合方式，效果较好。•在操作管理上较麻烦，所需设备也较复杂。•一般控制在气体含量2-8%。第3章食品气调贮藏33（2）多指标•氧气+二氧化碳+其它气体（CO、乙烯、甲烷、N2等）•CO气体也是一种抑制果蔬成熟的气体。肉类产品包装中加入CO，可以保持肌肉的颜色不褪，还具有一定的抑菌效用。由于CO是一种毒性气体，尽管在气调方面的效果好，但在使用上一直受到严格限制。•乙烯不利于果蔬保鲜，在气调贮藏过程中却会因果蔬的代谢活动而积累。因此，通常的做法是将乙烯从气调系统中及时驱除，以延长果蔬的保鲜期。•N2是一种惰性气体，在气调中使用主要作为填充气体。此方法保藏效果好，但设备复杂、投资大、管理难第3章食品气调贮藏34（3）单指标•单O2指标——对CO2敏感，只控制O2含量，CO2全部用吸收剂吸收掉。但指标必须低于7%，才能有效抑制呼吸强度。一般单指标的效果不如多指标好，但比双指标好，操作比较简单。但气体浓度要求高，必须达到规定指标，否则可能发生伤害。第3章食品气调贮藏35（4）其它气体指标①贮藏前高二氧化碳处理的效应例如：苹果12~20℃，90%CO2,1~2天可杀死所有甲壳虫，有助于延长保存期。②贮藏前低氧气处理例如：苹果0.2%~0.5%,9天，继续在CO2：O2为1：1.5的条件下，保持硬度、绿色，有效防止褐烫病和红心病。第3章食品气调贮藏36（5）温度气调贮藏和降低温度相结合，可以收到更好的保藏效果，但应注意：A、不同果蔬对低温的忍受程度不同，要确定合适的温度。B、一般气调温度比同一品种的机械冷藏温度高0.5-1℃。注：热带、亚热带水果不耐低温，易造成低温伤害，适于气调保藏。如香蕉、芒果等。第3章食品气调贮藏37（6）氧气、二氧化碳和温度的互作效应•气体成分和温度等诸条件发生相互联系和制约，这些因素对产品贮藏有着综合的影响，即互作效应。O2、CO2和温度必须最佳地配合，才能有良好的贮藏效果。其中一个因素改变，即调整其它因素来弥补。要根据实际情况来调整组合。第3章食品气调贮藏38部分果蔬的气调储藏条件第3章食品气调贮藏39（7）相对湿度•相对湿度较高可避免果蔬中的水分过多散失，使果蔬保持新鲜的状态，保持较强的抗病力。•对于水果，相对湿度控制范围一般为90%～93%，蔬菜为90%～95%。动物产品，一般没有对于调节气体相对湿度进行专门控制要求。第3章食品气调贮藏40（8）风速•气调库—冷风机进行冷却，但要注意减小水果干耗第3章食品气调贮藏41五、气调贮藏对食品的影响（1）对呼吸作用的影响抑制呼吸、降低呼吸强度。1、气调贮藏对果蔬采后生理的影响（2）对果蔬新陈代谢的影响抑制呼吸即减少果蔬代谢，减少营养物质消耗。影响酶系统，如有关有机酸、碳水化合物、脂肪代谢过程中的酶，调节果蔬成熟和促进衰老的酶等。第3章食品气调贮藏42（3）对乙烯的影响气调可阻止乙烯的产生，低氧高二氧化碳都能抑制乙烯的合成。（4）能延缓果蔬的后熟缓解果蔬集中上市的矛盾。第3章食品气调贮藏432.气调贮藏对果实品质的影响（1）果实硬度果实硬度保持较好。（2）果实贮藏期生理病害显著降低果实黑心病的发生。（3）果实VC含量气调贮藏的Vc含量明显高于冷藏处理。（4）果实风味及可溶性固形物气调的可溶性固形物含量比冷藏的要高。第3章食品气调贮藏443.气调贮藏对果实外观、失重和腐烂的影响•气调贮藏效果优于冷藏，改善果实外观、减轻果实失重。•节约能源。第3章食品气调贮藏454.气调贮藏对微生物生长环境的影响•微生物在低氧或高二氧化碳的环境中，其生长繁殖受到抑制。第3章食品气调贮藏46一、气调贮藏的一般方法二、减压贮藏三、动态气调贮藏四、双变气调贮藏五、地下贮藏第二节气调贮藏的方法第3章食品气调贮藏47一、气调贮藏的一般方法1、塑料薄膜封闭气调法（1）