园艺产品贮藏运销学第四章.ppt

第一节 常温贮藏第二节 机械冷藏第三节 气调贮藏第四节 减压贮藏第五节 物理贮藏第六节 食品生物保鲜,第四章 农产品贮藏方式与管理,第一节 常温贮藏一、常温贮藏的方法1、沟坑式(french storage)2、窑窖式(cellar or cave storage)3、通风库贮藏(ventilation storage)4、其他贮藏方式二、常温贮藏方式的管理,返回,沟坑式贮藏法是在选择好符合要求的地点，根据贮藏量的多少挖沟或坑，将产品堆放于沟坑中，然后覆盖上土、秸秆或塑料薄膜等，随季节改变(外界温度的降低)增加覆盖物厚度。,一、常温贮藏的方法,1、沟坑式(french storage),返回,2、窑窖式(cellar or cave storage)即在山坡或地势较高的地方挖地窖或土窑洞，也可采用人防设施，将新鲜园艺产品散堆或包装后堆放在窑窖内。产品堆放时注意留有通风道，以利通风换气和排除热量。,返回,指在有较为完善隔热结构和较灵敏通风设施的建筑中，利用库房内、外温度的差异和昼夜温度的变化，以通风换气的方式来维持库内较稳定和适宜贮藏温度的一种贮藏方法。,3、通风库贮藏(ventilation storage),返回,4、其他贮藏方式 包括 缸藏(jar storage)冰藏(ice storage)冻藏(freeze storage)假植贮藏(fake plant storage)挂藏(hang storage),返回,常温贮藏是利用环境温度的变化来调节贮藏场所温度的，且相对湿度会随温度的改变而变化，选择具体的简易贮藏方法时应充分考虑当地的地形地貌、气候条件和需贮藏对象的生物学特性；同时在贮藏前或贮藏中采用防腐剂、被膜剂或植物生长调节物质等处理以提高贮藏效果和减少产品的腐烂损失。常温贮藏以温度管理最为重要。,二、常温贮藏方式的管理,通风时间的长短和通风量以贮藏空间温度降至最低和最大限度地排除湿热空气为原则。通风可由建造过程中设置的通风系统自然进行也可强制进行。在贮藏环境的温度达到规定要求后的维持、稳定阶段，根据外界温度下降的速度和程度及时增加沟坑的覆盖物厚度、缩短通风时间或减少通风量来维持通风库和窑窖内温度的稳定，防止因温度太低对产品造成伤害。贮藏环境会因相对湿度太低而造成产品失重，贮藏期间需采用一定方法进行增湿，如沟坑覆盖物上喷水、通风库地坪撒水、空气喷雾等。常温贮藏期间还应做好病虫和鼠害的预防工作，以免造成损失。此外，必须重视常温贮藏过程中的产品检查。,返回,第二节 机械冷藏,贮藏设施的发展现状 机械制冷的基本原理 冷藏库的建设和管理,1.制冷与低温温区的划分,通过123来分界温区,一、贮藏设施的发展阶段,制冷的温度范围是从环境温度开始，一直可达接近绝对零度即0,2.制冷技术的发展历史,3.低温技术的发展历史,世界上果蔬保鲜贮藏设施的发展阶段:第一阶段，即初始阶段，人们利用各种天然低温条件来贮藏果蔬，以延长其保鲜贮存期，如地窖、冰窖、窑洞、半埋式通风库等简易方法。第二阶段是在果蔬贮藏设施中引进了机械制冷技术，可以人工地控制贮藏温度，使得果蔬保鲜贮藏的期限和质量有了跃进式的提高。由此而诞生了各种不同结构形式(砖温结构库体、夹芯绝热库板加钢结构组合式库体等)的高温库。同时，配合塑料大棚加硅窗的应用，开始探索自然气调技术的应用。,第三阶段是根据不同果蔬的生化特点制定相应的气调冷藏工艺，就能最大限度地延长果蔬的保鲜期。据此将高温库进行严格地气密性处理后，再配置人工气调系统，就能成为目前世界上流行的最先进的果蔬保鲜贮藏技术装备气调库。,二、机械制冷的基本原理,机械冷藏指的是利用致冷剂的相变特性，通过制冷机械循环运动的作用产生冷量并将其导入有良好隔热效能的库房中，根据不同贮藏商品的要求，控制库房内的温、湿度条件在合理的水平，并适当加以通风换气的一种贮藏方式。,2.1 制冷剂的发展、应用与选用原则,1.热力学性质方面,2.迁移性质方面,2.1.1作为制冷剂应符合的要求,3.物理化学性质方面,4.其它,原料来源充足，制造工艺简单，价格便宜。,2.1.2 制冷剂命名,制冷剂按其化学组成主要有三类,字母“R”和它后面的一组数字或字母,表示制冷剂,根据制冷剂分子组成按一定规则编写,1.无机化合物,2.氟里昂和烷烃类,编写规则,制冷剂的简写符号,3.非共沸混合工质,4.共沸混合工质,5.环烷烃、链烯烃以及它们的卤代物,简写符号规定：环烷烃及环烷烃的卤代物用字母“RC”开头，链烯烃及链烯烃的卤代物用字母“R1”开头，其后的数字排写规则与氟里昂及烷烃类符号表示中的数字排写规则相同。,表1-4 制冷剂符号举例,沸点-33.3，凝固点-77.9 单位容积制冷量大粘性小，传热性好，流动阻力小 毒性较大，有一定的可燃性，安全分类为B2 氨蒸气无色，具有强烈的刺激性臭味 氨液飞溅到皮肤上会引起肿胀甚至冻伤 氨系统中有水分会加剧对金属腐蚀同时减小制冷量 以任意比与水互溶但在矿物润滑油中的溶解度很小 系统中氨分离的游离氢积累至一定程度遇空气爆炸 氨液比重比矿物润滑油小，油沉积下部需定期放出 在氨制冷机中不用铜和铜合金材料(磷青铜除外),2.1.3 常用制冷剂,1.无机物,2.氟利昂,(1)R12（二氟二氯甲烷 CF2Cl2）,(2)R134a（四氟乙烷 CH2FCF3）,(3)R11（一氟三氯甲烷 CFCl3）,(4)R22（二氟一氯甲烷 CHF2Cl）,3.碳氢化合物,(1)R600a（异丁烷 i-C4H10）,(2)R290（丙烷 C3H8）,沸点和凝固点比R600a低，蒸气压较高和容积制冷量比R600a大，其他制冷特性及安全特性均与R600a相似。,4.混合制冷剂,(1)共沸制冷剂,共沸制冷剂特点：,2.2 机械冷藏库的制冷系统 机械冷藏库的制冷系统是指由致冷剂(refrigerant)和制冷机械(refrigerated machine)组成的一个密闭循环制冷系统。制冷机械是由实现制冷循环所需的各种设备和辅助装置组成，致冷剂在这一密闭系统中重复进行着被压缩、冷凝和蒸发的过程。,制冷构成循环的四个基本过程是：制冷剂液体在低压（低温）下蒸发，成为低压蒸气 将该低压蒸气提高压在普通高压蒸气 将高压蒸气冷凝，使之成为高压液体 高压液体降低压力重新变为低压液体，返回到从而完成循环。,制冷系统是一个密闭的循环回路.压缩机工作时,向一侧加压而形成高压区,对另一侧有抽吸作用而成为低压区.节流阀为高压区和低压区的另一个交界点。从蒸发器进入压缩机的工质为气态，经加压后压力增至Pk，同时升温至Tf，工质仍为气态。这种高压高温的气体，在冷凝器中与冷却介质(通常为水或空气)进行热交换，温度下降至Tc而液化，压力仍保持为Pk。以后，液态工质通过节流阀，因受压缩机的抽吸作用，压力下降至Po，便在蒸发器中气化吸热，温度降为To，并与蒸发器周围介质热交换而使后者冷却，最终两者温度平衡为Tr，完成一个循环。,制冷系统基本结构图,1 压缩机 2 高压避震管 3 单向阀 4 冷凝器 5 冷凝压力调节阀 6 储液瓶 7 手阀 8 干燥过滤器 9 液管电磁阀 10 视液镜 11 膨胀阀 12 分布头 13 蒸发器 14 蒸发压力调节阀 15 吸气过滤器 16 曲轴箱压力调节阀 17 低压避震管 18 热气电磁阀 19 热气旁通阀 20 油压差控制器 21 高低压力控制器 22 单低压力控制器,制冷机械 制冷机械是由实现循环往复所需要的各种设备和辅助装置所组成，其中起决定作用并缺一不可的部件有压缩机(compressor)、冷凝器(condenser)、节流阀(control valve)(膨胀阀、调节阀)和蒸发器(evaporator)。由此四部件即可构成一个最简单的压缩式制冷装置，所以它们有制冷机械四大部件之称。,压缩机冷凝蒸发器回热器节流阀蒸发器膨胀容器组成,低温系统,风冷式冷凝器,空气冷凝器,除此之外的其他部件是为了保证和改善制冷机械的工作状况，提高制冷效果及其工作时的经济性和可行性而设置的，它们在制冷系统中处于辅助地位。这些部件包括贮液器、电磁阀、油分离器、过滤器、空气分离器、相关的阀门、仪表和管道等。,2.3 冷藏库房的冷却方式 冷藏库房的冷却方式有直接冷却和间接冷却两种方式。,间接冷却指的是制冷系统的蒸发器安装在冷藏库房外的盐水槽中，先冷却盐水而后再将已降温的盐水泵入库房中吸取热量以降低库温，温度升高后的盐水流回盐水槽被冷却，继续输至盘管进行下一循环过程，不断吸热降温。用以配制盐水的多是氯化钠(NaCl)和氯化钙(CaCl2)。随盐水浓度的提高其冻结温度逐渐降低，因而可根据冷藏库房实际需要低温的程度配制不同浓度的盐水。盘管多安置在冷藏库房的天花下方或四周墙壁上。制冷系统工作时盘管周围的空气温度首先降低，降温后的冷空气随之下沉，附近的热空气补充到盘管周围，于是形成库内空气缓慢的自然对流。采用这种冷却方式由于降温需时较长，冷却效益较低，且库房内温度不易均匀，故在新鲜园艺产品冷藏专用库中很少采用。,直接冷却方式指的是将制冷系统的蒸发器安装在冷藏库房内直接冷却库房中的空气而达降温目的。这一冷却方式有两种情况即直接蒸发和鼓风冷却。前者有与间接冷却相似蛇形管盘绕库内，致冷剂在蛇形盘管中直接蒸发。它的优点是冷却迅速，降温速度快。缺点是蒸发器易结霜影响致冷效果，需不断除霜；温度波动大、分布不均匀且不易控制。这种冷却方式不适合在大、中型园艺产品冷藏库房中应用。,鼓风冷却是现代新鲜园艺产品贮藏库普遍采用的方式。这一方式是将蒸发器安装在空气冷却器内，借助鼓风机的吸力将库内的热空气抽吸进入空气冷却器而降温，冷却的空气由鼓风机直接或通过送风管道(沿冷库长边设置于天花下)输送至冷库的各部位，形成空气的对流循环。这一方式冷却速度快，库内各部位的温度较为均匀一致，并且通过在冷却器内增设加湿装置而调节空气湿度。这种冷动方式由于空气流速较快，如不注意湿度的调节，会加重新鲜园艺产品的水分损失，导致产品新鲜程度和质量的下降。,三、冷库建筑,3.1 冷库建筑的特点及分类 1、冷库建筑的特点 工作条件是内冷外热，库内空气的状态变化是降温去湿。隔热性、缝隙性、坚固性、防火性、耐水性及抗冻性,对冷库建筑的设计和施工应满足如下三项要求：1)保冷，不得跑冷和漏冷 2)严防库内、外空气因热、湿交换而产生各种破坏作用 3)严防地下土壤冻结引起地基与地坪冻膨现象,为了实现上述要求，通常采取如下措施：1)保冷。冷库的墙壁、地板和库顶都敷设一定厚度的保温隔热层，同时采取减少太阳热辐射的方法。2）防止空气的热、湿交换和建筑材料的冻融循环，采用隔汽防潮材料，设置空气幕、穿堂和走道，避免“冷桥”等。3)防冻。地坪架空，通风加热，油管加热，通电加热(耗电量大，把多层冷库的地下室用作高温库房或生活用房等。,2冷库的分类(1)按冷库的用途分类1)生产性冷库。肉类联合加工厂、鱼类联合加工厂等的冷库 2)分配性冷库。特点是整进零出或整进整出，具有一定的再冻能力，可满足食品作必要的复冻的需要,（2）机械冷藏库根据制冷要求不同分为高温库(0左右)和低温库(低于-18)两类，用于贮藏新鲜园艺产品的冷藏库为前者。（3）冷藏库根据贮藏容量大小划分虽然具体的规模尚未统一，但大致可分为四类：大型 10000T以上，大中型 5000-10000T，中小型 1000-5000T，小型 1000T以下。,3.2 冷藏库房的围护结构 机械冷藏库房投资费用大、使用年限长，且要求达到较高的控制温、湿度指标的要求，因而其围护结构至关重要。墙壁、天花板、地坪等均应用绝热保温材料制成,导热系数：单位面积一定厚度的绝热材料在1小时温差为1的环境下的导热量，故它的值越大，材料的保温性愈差。热阻为导热系数的倒数，数值越大，保温性越好。一般冷库的库房设计中，要求达到的果蔬冷藏间的导热系数为外墙0.40-0.35，夹墙0.60-0.35，地坪0.60-1.50，天花板0.40-0.35即可。,冷藏库耗冷量计算,既是设计和维护冷库的必要计算，又是为配置合适的制冷装置提供必要的依据.冷库为了维持低温,必须将多余的热量除去,热量的来源大致有贮藏库和附属设施本身与果蔬两方面。其中来自于冷藏库的有冷库的护围结构如墙壁、地坪、天花板等的漏热，工作人员、电灯、马达等散发的热量。果蔬本身包括果蔬带有的热量和呼吸热。所以总的耗冷量是上述总和。关于冷库本身的耗冷量可参阅专门的冷库设计手册。果蔬的耗冷量则有如下两方面计算。,以番茄为例计算耗冷量 番茄本身带的热量：产品热+呼吸热产品热番前贮藏重量（千克）比热/温度差此式中番茄的比热可按0.95千卡/千克计算平均果蔬的比热为0.9千卡/千克温度差为番茄入库时的温度与室内温度的差值。呼吸热呼吸强度2.5524贮藏番茄重量（吨）此处呼吸强度以单位时间和重量番茄的二氧化碳放出量表示。2.55为1吨番茄呼吸放出1毫克二氧化碳放出的热量（卡），24为一天的时间，故结果为卡/吨24小时,行人进出的门口,平移保温门,回归门,手动平移气调库门,电动/手动冷库门,平开冷库门,冷库设施冷库门,小样板,天地扳,角扳,墙扳,保温扳,冷库保温扳,冷库设施保温层,3.3 冷库的布置,四、机械冷藏库的管理 机械冷藏库用于贮藏新鲜农产品时效果的好坏受诸多因素的影响，在管理上特别要注意以下方面：,(1)温度 温度是决定新鲜农产品贮藏成败的关键。冷藏库温度管理的要点是适宜、稳定、均匀及合理的贮藏初期降温和商品出库时升温的速度。通过对冷藏库房内温度的监测、温度的控制可人工或采用自动控制系统进行。,(2)相对湿度 对于绝大多数新鲜园艺产品来说，相对湿度应控制在80-95，较高的相对湿度对于控制新鲜园艺产品的水分散失十分重要。水分损失除直接减轻了重量以外，还会使果蔬新鲜程度和外观质量下降(出现萎蔫等症状)，食用价值降低(营养含量减少及纤维化等)，促进成熟衰老和病害的发生。,(3)通风换气 通风换气是机械冷藏库管理中的一个重要环节。新鲜园艺产品由于是有生命的活体，贮藏过程中仍在进行各种活动，需要消耗氧气，产生二氧化碳等气体。其中有些对于新鲜园艺产品贮藏是有害的，如水果、蔬菜正常生命过程中形成的乙烯、无氧呼吸的乙醇、苹果中释放的-法尼烯等，此需将这些气体从贮藏环境中除去，其中简单易行的是通风换气。,(4)库房及用具的清洁卫生和防虫防鼠 贮藏环境中的病、虫、鼠害是引起果蔬贮藏损失的主要原因之一。果蔬贮藏前库房及用具均应进行认真彻底地清洁消毒，做好防虫、防鼠工作。用具(包括垫仓板、贮藏架、周转箱等)用漂白粉水进行认真的清洗，并晾干后入库。用具和库房在使用前需进行消毒处理，常用的方法有用硫磺薰蒸，福尔马林薰蒸，过氧乙酸薰蒸，0.3-0.4有效氯漂白粉或0.5高锰酸钾溶液喷洒等。以上处理对虫害亦有良好的抑制作用，对鼠类也有驱避作用。,(5)产品的入贮及堆放 新鲜园艺产品入库贮藏时，如已经预冷可行一次性入库后建立适宜贮藏条件贮藏；若未经预冷处理则应分次、分批进行。除第一批外，以后每次的入贮量不应太多，以免引起库温的剧烈波动和影响降温速度。在第一次入贮前可对库房预先制冷并贮藏一定的冷量，以利于产品人库后使品温迅速降低。入贮量第一次以不超过该库总量的l/5，以后每次以1/101/8为好。商品入贮时堆放的科学性对贮藏有明显影响。堆放的总要求是“三离一隙”。,(6)冷库检查 新鲜园艺产品在贮藏过程中，不仅要注意对贮藏条件(温度、相对湿度)的检查、核对和控制，并根据实际需要记录、绘图和调整等，还要组织对贮藏库房中的商品进行定期的检查，了解园艺产品的质量状况和变化。,第三节 气调贮藏,返回,气调贮藏,一、气调贮藏的概念和原理二、气调贮藏的特点三、气调库推广前景预测 四、气调库及其主要设备五、气调贮藏条件六、气调贮藏的管理七、薄膜封闭气调法八、我国与先进国家的差距,新疆库尔勒3000吨气调冷库,山东龙口10000吨气调冷库,气调贮藏是调节气体成分贮藏的简称，指的是改变新鲜园艺产品贮藏环境中的气体成分(通常是增加CO2浓度和降低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。气调贮藏技术的科学研究，发源于19世纪的法国,1916年，英国人在前人成果的基础上，系统地研究了环境空气成分中氧和二氧化碳浓度对果蔬新陈代谢的影响，为商用气调技术奠定了基础，1928年应用于商业，50年代初得到迅速发展，70年代后得到普通应用。,一、气调贮藏的概念和原理,返回,二、气调贮藏的特点,1、鲜藏效果好2、贮藏时间长3、减少贮藏损失4、延长了货架期5、有利于开发无污染的绿色食品6、利于长途运输和外销7、具有良好的社会效益和经济效益,返回,三、气调库推广前景预测 世界上果蔬保鲜贮藏设施的发展可划分为3个阶段。第l阶段，即初始阶段，人们利用各种天然低温条件来贮藏果蔬，以延长其保鲜贮存期。第2阶段是在果蔬贮藏设施中引进了机械制冷技术，可以人工地控制贮藏温度，使得果蔬保鲜贮藏的期限和质量有了跃进式的提高。第3阶段是根据不同果蔬的生化特点制定相应的气调冷藏工艺-气调库。,返回,四、气调库及其主要设备(一)、气调库的建设 长期贮藏的商业性果蔬气调库，一般应建在优质果蔬的主产区，同时还应有较强的技术力量、便利的交通和可靠的水电供排能力，库址必须远离污染源，以避免环境对贮藏的负效应。,西安华圣15000吨气调冷库,1、建筑组成 气调库一般应是一个小型建筑群体，主要包括：气调库、包装挑选间、化验室、冷冻机房、气调机房、泵房、循环水池、备用发电机房及卫 生间、月台、停车场等。,2、建筑结构（1）建筑要求 气调库应有严格的气密性、安全性和防腐隔热性。其结构应能承受得住雨、雪以及本身的设备、管道、水果包装、机械、建筑物自重等所产生的静力和同时还应能克服由于内外温差和冬夏温差所造成的温度应力和由此而产生的构件。（2）围护结构 气调库的围护结构主要由墙壁、地坪、天花板组成。要求具有良好的气密、抗温变、抗压和防震功能。其中墙壁应具有良好的保温隔湿和气密性。地坪除具有保隔湿和气密功能外，还应具有较大的承载能力，它由气密层、防水层、隔热层、钢层等组成。天花板的结构与地坪相似。（3）特殊设施 气密门、取样孔、压力平衡器、缓冲囊等部分。,（4）隔热 气调库能够迅速降温并使库内温度保持相对稳定，气调库的围护结构必须具有良好隔热性。为使墙体保持良好的整体性和克服温变效应，在施工时应采用特殊的新墙体与地坪和天花板之间联成一体，以避免“冷桥”的产生。（5）气密层 气密层是气调库的一种特有建筑结构层，也是气调库建设中的一大难题，先后选用铝合金、增强塑料、塑胶薄膜等多种材料作为气密介质，但多因成本、结构、温变、长能很好解决而不尽人意。经试验，选用专用密封材料(如密封胶)进行现场施工，达到良好的密封效果。（6）压力平衡 缓冲气囊和压力平衡器，前者是一只具有伸缩功能的塑胶袋，当库内压力波通过此囊的膨胀或收缩进行调节，使库内压力相对保持平衡。当库内外压差较大时(如大于土10 mmH2O柱)，压力平衡器的水封即可自动鼓泡泄气，以保持库内外的压差在允许范围之内，使气调库得以安全运转。,（二）、气调系统 1、氧分压的控制 根据果蔬的生理特点，一般库内O2分压要求控制在1-4不等，误差不超过土0.3。为达此目的，可选用快速降O2方式，即通过制氮机快速降O2开机2-4天即可将库内O2，降至预定指标，然后在水果耗O2和人工补O2之间，建立起一个相对稳定的平衡系统，达到控制库内O2含量的目的。,中空纤维膜空分制氮系统,制氮（去氧）机,2、二氧化碳的调控 根据贮藏工艺要求，库内CO2必须控制在一定范围之内，否则将会影响贮藏效果或导致CO2中毒。库内CO2的调控首先是提高CO2含量，即通过果蔬的呼吸作用将库内的CO2浓度从0.03提高到上限，然后通过CO2脱除器将库内的多余CO2脱掉，如此往复循环，使CO2浓度维持在所需的范围之内。,观察窗 安全阀,五、气调贮藏条件 根据对气调反应的不同，新鲜园艺产品可分为三类，即：优良的，代表种类有苹果、猕猴桃、香蕉、草莓、蒜薹、绿叶菜类等对气调反应不明显的如葡萄、柑橘、土豆、萝卜等介于两者之间气调反应一般的如核果类等。只有对气调反应良好和一般的新鲜园艺产品才有进行气调贮藏的必要和潜力,气体组成和配比 1、双指标，总和约21，普通空气中含O2约21，CO2含量极少，仅约0.03。2、双指标，总和低于21 O2和CO2的含量都比较低，两者之和不到21。3、O2单指标 上面两种双指标配合，都是同时控制O2和CO2于指定含量。,气调贮藏不仅要分别考虑温、湿度和气体成分，还应综合考虑三者间的配合。三者的相互作用可概括为：一个条件的有利影响可因结合另外有利条件作用进一步加强；反之，一个不适条件的危害影响可因结合另外的不适条件而变得更为严重。一个条件处于不适状态可以使得另外本来是适宜的条件作用减弱或不能表出其有利影响；与此相反，一个不适条件的不利影响可因改变另一条件而使之减轻或消失。因此，生产实践中必须寻找三者之间的最佳配合，当一个条件发生改变后，其他的条件也应随之改变，才能仍然维持一个较适宜的综合环境。双维气调即是基于此原理而研究出来的气调技术新发展。,返回,六、气调贮藏的管理,(1)新鲜园艺产品的原始质量 用于气调贮藏的新鲜园艺产品质量要求很高。(2)产品入库和出库 新鲜园艺产品入库贮藏时要尽可能做到分种类、品种、成熟度、产地、贮藏时间要求等分库贮藏，不要混贮，(3)温度 气调贮藏的新鲜园艺产品采收后有条件的应立即预冷，排除田间热后入库贮藏。,(4)相对湿度 密闭状态，库房内较高的相对湿度，有利于产品新鲜状态的保持。(5)空气洗涤 空气洗涤设备(如乙烯脱除装置、C02洗涤器等)定期工作来达到空气清新的目的。(6)气体调节 气调贮藏的核心是气体成分的调节。(7)安全性 新鲜园艺产品对低O2和高CO2等气体的耐受力是有限度的,返回,七、薄膜封闭气调法目前国内主要采用垛封和袋封两种方式。1垛封法 贮藏产品用漏空通气的容器装盛，码成垛。先垫衬底薄膜，其上放垫木，使盛菜容器垫空。每一容器的上下四周都酌留通气孔隙。码好的垛用塑料帐子罩住，帐子和垫底薄膜的四边互相重叠卷起并埋入垛四周的沟中，或用土、砖等物压紧。也可用活动菜架装菜，整架封闭。密封帐都是0.1-0.2mm厚的聚乙烯或聚氯乙烯做成。2、袋封法 是将产品装在塑料薄膜袋内(多数为0.02-0.08mm厚的聚乙烯)，扎紧袋口或热合密封的一种简易气调贮藏方法，在果蔬贮藏上应用较为普遍。袋的规格、袋的容量不一，大30kg一袋，小的一般小于l0kg一袋，而在柑橘等水果上盛行单果包装。,3、自发性气调贮藏 硅橡胶窗气调贮藏 硅胶窗气调贮藏是将园艺产品贮藏在镶有硅橡胶窗的聚乙烯薄膜袋内，利用硅橡胶膜特有的透气性能进行自动调节气体成分的一种气调贮藏方法。,返回,八、我国与先进国家的差距 技术对比 我国在70年代末引进极少的气调库，开始接触这项新技术，1984年大连市机电研究所研制成功了我国第一座现代化的气调冷藏库，之后又成功研制了气调库的关键配套设备催化燃烧降氧机和洗涤二氧化碳机合成一体的组合式气调机和超声波加湿器、离心式加湿机，完成了我国气调库全部国产化的任务，使气调库被国家列为替代进口产品。现在建造的钢结构骨架夹芯绝热库板组成的“洋库”，除电控系统的自动化程度稍差外，其他各部分均已达到或接近当代国际先进水平，而且还结合我国国情在库体结构和气调库的功能与用途方面有所突破和创新，并开发生产出中空纤维气调机和分子筛气调机。总体上说，我国气调库的建库技术水平与世界先进水平相比，差距不大。,数量对比 我国气调库的推广普及程度和果蔬的气调保鲜贮藏量与先进国家比，相差悬殊。六、七十年代发达国家的鲜果保鲜贮藏量已占水果总产量的40-50，其中用气调库贮藏的鲜果占鲜果总贮量的60-70，即水果总产量的30左右。而在我国，用各种土洋办法贮存的水果约1320万t，占水果总产量的22，其中有制冷能力的占5-6成，而气调库的贮存量仅占水果总产量的0.3。,制约我国推广普及气调库的主要因素：首先：人们的消费水平有限，对高品质的水果缺乏追求意识，对气调贮藏尚不认识，我国的气调果品消费市场还未培育起来 其次：建造气调库的一次性投资较大，而目前我国的果品生产与销售是以家庭承包为主体，现代化产销联营的体制尚未建立 第三：对这项新技术的宣传工作几乎没做。,返回,第四节 减压贮藏,气调和负压(减压)保鲜是目前最先进的两种保鲜技术。其中气调保鲜技术已在发达国家普遍应用，负压保鲜技术仍处在试验阶段，少见商业应用。减压贮藏(hypobaricstorage)又称低压贮藏，指的是在冷藏基础上将密闭环境中的气体压力由正常的大气状态降低至负压，造成一定的真空度后来贮藏新鲜园艺产品的一种贮藏方法。减压贮藏作为新鲜园艺产品贮藏的一个技术创新，可视为气调贮藏的进一步发展。,JZ型系列减压保鲜贮藏库,减压下贮藏的新鲜园艺产品其效果比常规冷藏和气调贮藏优越，贮藏寿命得以延长。一般的机械冷藏和气调贮藏中常不行经常性的通风换气，因而新鲜园艺产品代谢过程中产生CO2，C2H4,乙醇、乙醛等有害气体逐渐积累可至有害水平。而减压及其后低压的维持过程中，气体交换加速，有利于有害气,减压贮藏的优越性,体的排除。同时，减压处理促使新鲜园艺产品组织内的气体成分向外扩散，且速度与该气体在组织内外的分压差及扩散系数成正比。另外，减压使空气中的各种气体组分的分压都相应降低，如气压降至10.1325KPa时，空气中的各种气体分压也降至原来的110,减压设备,减压贮藏的条件要求,减压贮藏低压要求达到和稳定低压状态的维持对库体设计和建筑提出了比气调贮藏库更严格的要求，表现在气密程度和库房结构强度更高。气密性不够，设计的真空度难以实现，无法达到预期的贮藏效果；气密性不够还会增加维持低压状态的运行成本，加速机械设备的磨损。减压贮藏由于需较高的真空度才会产生明显的效果，库房要承受比气调贮藏库大得多的内外压力差，库房建造时所用材料必须达到足够的机械强度，库体结构合理牢固，因而减压贮藏库房建造费用大。此外，减压贮藏对设备有一定的特殊要求。,返回,第五节 物理贮藏 近代物理技术的发展，导致了贮藏领域内一类崭新的应用技术即电离辐射,电场处理(electronic field treatment)和磁场处理(magnetic field treatment)用，统称为物理贮藏。电离辐射和电场处理的不同之处在于能量来源不同，前者利用原子能，后者利用电能；再者作用方式和途径亦不同。其共同点在于使物质电离和激发，产性强的自由基和离子作用于生物体，它们在作用机理和生物学效应方面也有许多相似；故常将电离辐射和电场处理合称为电离保藏。,返回,一、电离辐射(辐射保藏)辐射保藏是核辐射技术应用的一个重要领域，它利用放射性核素60Co或137Cs的的射线，以及加速器产生的电子束等辐照食品，使之抑制发芽、推迟成熟、杀虫杀菌、防止霉变，从而达到保鲜或贮存的目的。由于辐射保藏具有节能、方法简便、效率高和安全可靠等优点，在国内外已广泛应用，正形成一门新兴的辐射加工产业。辐射的生物学效应抑制发芽抑制新陈代谢和延缓成熟杀菌、杀虫,电离辐射生物学效应图,辐射保藏的安全性 1980年，联合国粮农组织(FAO)、国际原子能机构(IAEA)、世界卫生组织(WHO)召开辐照食品卫生安全性联合专家委员会。根据各国专家20多年的研究结果，做出“剂量低于10KGy，辐照任何食品不存在毒理学的危害，因此不需要进行食品毒理学试验”的结论。这一结论有力地推进了食品辐照在全世界的发展。据1995年IAEA统计，全世界已有38个国家和地区批准了539种辐照食品上市销售。,二、臭氧和其他处埋 臭氧(03)是一种强氧化剂，也是一种优良的消毒剂。O3一般由专用装置对空气进行电离而获得。O3很不稳定，易分解产生原子氧，而这种原子氧具有比普通O2大得多的氧化能力。新鲜农产品经O3处理后，表面的微生物在O3的作用下发生强烈的氧化，使细胞膜破坏而休克甚至死亡，达到灭菌、减少腐烂的效果。另外，O3还能氧化分解农产品释放出来的乙烯气体，使贮藏环境中的乙烯浓度降低，减轻乙烯对农产品的不利作用，还能抑制细胞内氧化酶的活性，阻碍糖代谢的正常进行，使产品内总的新陈代谢水平有所降低。综合地起到延长新鲜农产品贮藏期的目的。,返回,第六节 食品生物保鲜,一、生物防治二、遗传工程三、利用酶保鲜四、利用溶菌酶保鲜,生物保鲜工艺品,返回,一、生物防治 生物防治是利用除人以外的各种生物因素来防治病害的一种安全，可靠、有潜力的方法，具有无环境污染、药物残留和连续使用等问题，且条件易控制、处理费用低。自从Gutter 1953年首次报道枯草杆菌(Bacillus subtilis)对柑桔果实病原菌有拮抗作用以来，国内外学者就拮抗菌引入果实表面防治采后病害进行了广泛的研究。美国，以色列，澳大利亚以及中国在果蔬采后病害的生物防治方面做了不少工作，取得了可喜的进展。,目前，生物防治比较成功的例子有：将绳状青霉菌喷到菠萝上，其腐烂率大为降低，草莓采前喷木霉菌，采后其灰霉菌的发病率大大降低；从柑桔果实表面分离出的枯草芽孢杆菌(Bsubtilis)对柑桔绿霉、酸腐、蒂腐有较好的防效(1984)。,返回,二、遗传工程 目前，日本科学家已找到导致果蔬成熟的植物激素乙烯的产生基因，如关闭这种基因，就可以减慢乙烯的产生速度，因而使果蔬的成熟延缓，贮藏期延长。国外的研究还发现：番茄后熟过程中细胞成分变化受基因的控制，有的品种缺少衰老基因，后熟慢；在油桃中也发现有无成熟植株，能延迟脱落和着色，室温下贮期延长；美国科学家用植物细胞壁中的一种天然糖半乳糖注射尚未成熟的番茄，使其产生连锁反应，生成催熟激素，促使番茄成熟，并不破坏番茄品质和味道，可大幅度降低番茄在收获、运输、销售和贮存时的损耗，使番茄长期保鲜。,返回,三、利用酶保鲜(一)食品的除氧保鲜 葡萄糖氧化酶是一种理想的保鲜剂，它可有效防止氧化的发生,对于已部分氧化变质的食品也可阻止其进一步氧化。(二)蛋制品的脱糖保鲜 蛋制品主要有蛋白片、蛋白粉和全蛋粉等，是生产糕点和糖果的原料。由于新鲜鸡蛋中含有约0.5的葡萄糖，能引起制成品在贮存期发生褐变，这是葡萄糖与蛋白质发生美拉德反应(糖氨反应)所致，使得产品色泽加深、蛋白质溶解度降低并有不愉快气味，严重者致使打擦度和泡沫稳定性降低。为此，必须进行脱糖处理。,酶法生产干蛋白片工艺流程:,鲜鸡蛋,照选,洗蛋,消毒,打蛋,蛋清,过滤(孔径12mm),调pH(68-72),搅拌预热(30),葡萄糖氧化酶处理(加酶量250-500Ukg）,间断加双氧水(加35的双氧水2 mLkg,30，5-6h),升温调pH(75左右),加胰酶处理(加量40-45Ukg,4-6h),过滤(60-80目),烘干(52-55),干蛋白片,包装,返回,四、利用溶菌酶保鲜 食品腐败变质的主要原因是由于微生物的污染。因此，防止食品腐败的基本方法通常是采用加热杀菌和添加化学防腐剂。但这些方法显然会对食品质量或人体健康产生一定的影响。利用溶菌酶进行食品防腐保鲜，一般是使用蛋清溶菌酶。我国蛋厂常用蛋壳上残留的蛋清为原料，在pH6.5下用弱酸性阳离子交换树脂732吸附后，再用硫酸氨洗脱，经过透析再冷冻干燥而成，收率为蛋清的0.1左右。该酶对人体无害，可有效防止细菌对食品的污染，已广泛用于各种食品的防腐保鲜。,(一)乳制品的保鲜 在干酪生产中，加入一定量的溶菌酶，可防止微生物污染而引起的酪酸发酵，以保证干酪质量。在鲜奶或奶粉中加入一定量溶菌酶，不但起到防腐保鲜作用,且可达到强化目的，使牛乳更接近人乳(鲜牛乳含溶菌酶13mg100mL，人乳含40mgmL)，有利于婴幼儿健康。(二)低浓度酒的保鲜 在清酒(含酒精15-17)中加入15mgkg的溶菌酶，即可防止一种称为火落菌的乳酸菌生长，起到良好的防腐效果。以前采用水杨酸防腐，对人体胃和肝脏有损害。(三)水产品保鲜 使用酶法时，只要把一定浓度的溶菌酶溶液喷洒在水产品上，即可起到防腐保鲜效果。此外，葡萄糖氧化酶也可直接加入到啤酒及罐装果汁、果酒和水果罐头中，不仅起到防止食品氧化变质的作用，还可有效防止罐装容器的氧化腐蚀。例如，将葡萄糖氧化酶按4UL酒的加量添加在啤酒清酒罐内，经测定啤酒中的溶解氧大幅度减少,口味明显好,老化味明显减轻,澄清度提高,可延长保质期1-2月。,返回,五、园艺产品采后生物技术研究进展及展望 近十余年来，现代生物技术在农业、工业、医药、食品、环保等领域显示出强大的生产潜力和市场潜力，并逐步发展成为能够产生巨大社会效益和经济利益的现代生物技术产业。以农业为例，1998年全球转基因作物的种植面积约为3000万hm2，占全球作物栽培面积的23，1999年达到4000万hm2。从19951998年间，全球转基因产品的销售收入增加了20倍，仅1998年美国和欧洲就从转基因作物中获得约200亿美元的收益，估计今后10年还会增加到3000亿美元。,1 园艺产品生物技术研究和应用的现状中国生物技术在园艺产品上的研究和应用 中国有13亿人口，占世界总人口的22，这意味着中国将以占世界可耕地面积的7养活世界22的人口。城市化发展使农业耕地不断减少，而人口的持续增加，预示着对工农业生产有更高的需求，对环境将产生更大的压力。为提高农业生产，从20世纪80年代初，中国已将现代生物技术纳入其科技发展计划，过去20多年的研究已经结出了丰硕的果实。,在植物转基因研究中，除了标记基因外，抗病毒、抗细菌和真菌病害、抗虫和抗除草剂等重要目的基因也被广泛应用，截止1998年，批准进行大田试验的转基因植物已达13种，其中园艺植 物有马铃薯、番茄、甜椒、番木瓜、矮牵牛等。目前，抗虫棉、延迟成熟番茄、抗病虫番茄、抗病毒甜椒、改变花色的矮牵牛已被批准进行商品化生产，转Bt杀虫蛋白基因的抗虫棉1998年的种植面积为1.2万hm2。资料显示，到2000年上半年为止，我国进入中间试验和环境释放试验的转基因作物分别为48项和49项。,(2)国外转基因技术应用现状 美国是世界上最大的转基因作物的生产国和出口国，其种植面积、商业性销售出口均占世界首位。1998年，转基因耐除草剂真草宁大豆的商业性种植面积已达美国大豆播种面积的25，具有抗病虫和耐除草剂的转基因棉花的栽种面积已达到美国棉花播种面积的40。根据不完全统计，美国管理局至今已批准40多种转基因农作物进行商业性种植。目前，美国约有60零售食品中含有转基因成分。,园艺产品转基因技术存在的问题及展望 随着现代生物技术的迅速发展，生物安全问题逐渐成为社会关注的问题之一。很多生物安全问题与现代生物技术产生的遗传饰变生物(genetic modified organisms，GMOs)及其产品有关。人们担心GMOs及其产品可能对生态系统、物种和天然基因造成不利影响，损害人体健康，还可能对伦理道德、宗教带来冲击、对社会经济产生不良影响等。,生物安全问题 转基因食品安全性问题的担心还基于以下的一些试验。1998年，英国阿伯丁罗特研究所的研究表明，幼鼠食用转基因马铃薯后，会使内脏和免疫系统受损，虽然此试验在1999年5月宣布“充满漏洞”，但这毕竟是对转基因食品提出的最早质疑。,(生物安全标识),1999年，自然又刊登了美国康乃尔大学教授约翰罗西的论文，报道蝴蝶幼虫在田间吃了撒有某种转基因玉米花粉和菜叶之后发育不良，死亡率特高；在美国衣阿华州进行的野外试验也获得了同样的结果。丹麦科学家的研究表明，把耐除草剂的转基因油菜籽和杂草一起培育，结果产生了耐除草剂的杂草，这预示着转化的基因可以扩散到自然界中去。美国亚利桑那大学等研究报告指出，已发现一些昆虫吃了抗虫的转基因作物也不死亡，因为它们已对转基因作物产生的毒素具备了抵抗力。,专家们认为，现今的生态环境是建立在自然选择基础上而经历了数十亿年演化来的。人工培育的转基因作物能否对现在的生态环境产生影响仍是一个未知数，因此，对转基因技术应当慎之又慎。,但是，从本质上来说，转基因生物和常规育种得到的品种是一样的，两者都是在原有基础上对某些性状进行修饰，或增加新性状，或消除原有的不利性状。有意识的杂交育种已经有100多年的历史了，对常规育种的品种不要求安全性评