減壓貯藏

減壓貯藏

減壓貯藏是把貯藏場所的氣壓降低,形成一定的真空度,使密閉容器內空氣的各種氣體組分的分壓都相應降低,O2也相應降低。同時可以促進果蔬組織內揮發性有害氣體向外擴散,從而減少由這些物質引起的衰老和生理病害,也從根本上消除CO2中毒的可能性。

基本介紹

  • 中文名:減壓貯藏
  • 外文名:Hypobaric storage
  • 品質影響:營養物質的消耗減緩等
  • 性質:一種特殊的氣調貯藏方法
  • 存在問題:減壓貯藏庫的建造費用高等
  • 優點:延長貯藏期2~9倍
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保鮮原理

減壓貯藏是一種特殊的氣調貯藏方法。其基本原理是在低溫的基礎上將果蔬放置於密閉容器內,抽出容器內的部分空氣,使內部氣壓下降到一定程度,同時經壓力調節器輸送進新鮮高濕空氣,使整個系統不斷地進行氣體交換,以維持貯藏容器內壓力的動態恆定和一定的濕度環境。由於降低了內部空氣的壓力,也降低了內環境的氧分壓,進一步降低了果蔬的呼吸強度,並抑制乙烯的生物合成。低壓可以推遲葉綠素的分解,抑制類胡蘿蔔素和番茄紅素的合成,減緩澱粉的水解,糖的增加和酸的消耗等過程,從而延緩果蔬的成熟衰老,可以更長時間維持果蔬的新鮮狀態。

品質影響

營養物質的消耗減緩
研究表明,減壓貯藏不同程度地減緩了果蔬可溶性固形物和Vc等營養物質的消耗,保持了果蔬的食用品質與商品價值。
果實硬度的下降受到抑制
硬度下降、質地變軟是果實成熟衰老的最顯著變化之一。減壓貯藏對抑制果實硬度下降有明顯效果。
果蔬褐變指數降低
果實褐變是果實品質評定的重要指標之一,也是貯藏保鮮的主要障礙。果肉褐變用褐變指數衡量,減壓貯藏可以明顯降低果蔬的褐變指數。

保鮮優點

減壓保鮮技術是在真空技術發展的基礎上,將常壓貯藏替換為真空環境下的氣體置換貯存方式。此方式能迅速改變貯藏容器內的空氣壓力,並且能夠精確地控制氣體成分取得穩定的超低氧環境。因此,減壓保鮮無論在理論上還是在技術上都有其獨到的特點。
延長貯藏期2~9倍
此項技術能使果蔬長期被貯藏保鮮,可解決果蔬季節性生產和周年供應、區域性生產和跨地區消費之間的矛盾,為調節淡旺季食品供應、軍需、民用提供了物資保障。
不會造成缺氧傷害
將果蔬置於密閉容器內,抽出容器內部分空氣,使內部氣壓降到一定程度,空氣中各種氣體組分的分壓都相應降低,O2濃度也相應降低。例如,當把氣壓降至正常的1/10~1/20,空氣中各組分的相對比例並未改變,但它們的絕對含量則降為原來的1/10~1/20,此時O2的含量只相當於正常氣壓的1.1;~2.1;。所以,減壓貯藏能創造出一個低O2或超低O2條件,從而起到類似氣調貯藏的作用。
可促進果蔬組織內揮發性氣體向外擴散
減壓貯藏技術可以促進果蔬組織內揮發性氣體向外擴散,這是減壓貯藏明顯優於冷藏和氣調貯藏的重要原因。減壓處理能夠大大加速組織內乙烯以及其他揮發性產物如乙醛、乙醇、α法呢烯等向外擴散,因而可以減少由這些物質引起的衰老和生理病害。
從根本上消除中毒的可能性
氣調貯藏時,提高CO2濃度的重要作用之一是使其成為乙烯作用競爭性的抑制者,但又常會導致某些生理病害。減壓條件下內源乙烯已極度減少,合成也受到抑制,似乎不再需要維持高濃度CO2來阻止乙烯的活動。另外,減壓貯藏很容易形成一個低CO2的貯藏環境,並且可使產品組織內部的CO2分壓遠低於在正常空氣中的水平,因而從根本上消除了CO2中毒的可能性。
具有“三快”的特點
減壓貯藏具有快速減壓降溫、快速降氧、快速脫除有害氣體成分的特點。在減壓條件下,果蔬的田間熱、呼吸熱等隨真空泵的運行而被排出,造成降溫迅速;由於真空條件下,空氣的各種氣體組分分壓都相應的迅速下降,故氧分壓也迅速降低,克服了氣調貯藏中降氧緩慢的不足;同時,由於減壓造成果蔬組織內外產生壓力差,以此壓力差為動力,果蔬組織內的氣體成分向外擴散,避免了有害氣體對果蔬的毒害作用,延緩了果蔬的衰老。
抑制細菌、殺滅昆蟲
減壓貯藏可基本上抑制細菌尤其是黴菌的繁衍活動,可完全殺滅貯物表面和芯部上昆蟲的成蟲、蛹、幼蟲和卵。
高效殺菌
工業化減壓貯藏中,套用臭氧進行常壓和減壓兩次殺菌,消除公害殘留,被認為是當今較為理想的措施。在減壓狀態下使用臭氧,可對潛入皮層內的微生物和內吸農藥殘留起作用,達到徹底消毒的目的,其方法簡單、成本低廉、效果良好。
貯物失水率最小
減壓貯藏貯物失水率約是普通冷藏的1/5~1/10,約是氣調貯藏的1/2~1/5。例如楊梅、荔枝貯藏37d,豬肉、牛肉貯藏27d均無失重。
貯藏室內相對濕度可維持接近飽和
貯藏室內相對濕度可維持接近飽和,不會影響抑菌和殺蟲效果。真空室內相對濕度接近飽和時青菜減壓冷藏36d無腐爛、無黃斑點、無黃葉、好菜率100;。
貯量大、可多品種混放
由於減壓貯藏換氣頻繁,氣體擴散速度快,產品在貯藏室內密集堆放,室內各部分仍能維持較均勻的溫度、濕度和氣體成分,所以貯藏量較大;同時減壓貯藏可儘快排出產品體內的有害物質,防止產品之間相互促進衰老,可多品種同放於一貯藏室內不串味。例如水蜜桃與綠蘆筍,肉品、魚、蝦與草莓、豆製品可同時放於一個真空室內而不串味,大大提高了減壓貯藏的綜合利用係數。
產品隨時出入庫
減壓貯藏操作靈活、使用方便,要求的濕溫度、氣體濃度很容易達到,所以產品可隨時出入庫,避免了普通冷藏和氣調貯藏產品易受出入庫次數影響的不良後果。
延長貨架期
經過減壓貯藏的食品,在解除減壓後的一定時間繼續有保鮮效果,其後熟過程仍然緩慢,能夠延長食品的運輸時間和貨架期2~9d。例如牛肉,普通冷庫的貯藏期12d,貨架期0,減壓貯藏或運輸期41d,在大氣壓力下貨架期8~9d。
經濟、節能、操作方便
除空氣外,在減壓系統中不需要提供其他氣體,如N2和CO2等。減壓貯藏裝置的製冷降溫與抽真空是連續不斷進行的,降溫速度相當快,所以減壓貯藏的果蔬可以不預冷。操作靈活,使用方便,按實際需要調節開關,即可達到所要求的條件。必要時可隨時解除真空,隨時啟閉減壓裝置來裝卸產品,不致產生不良影響。
套用範圍廣泛
可貯運生鮮蔬菜、水果、食用菌、鮮切花、鮮切條、豬肉、牛肉、羊肉、禽肉、魚和蝦、熟食品,也可專用於殺蟲。

存在問題

減壓貯藏庫的建造費用高
阻礙減壓貯藏技術發展的關鍵問題是減壓貯藏設備的耐壓和造價問題。儘管在研製貯藏庫的技術方面有了很大的發展,由原來的每立方米造價從100多萬元下降到36萬元,但減壓貯藏庫建造費比普通冷庫和氣調貯藏庫要高許多,採取在罐體截面內增加系列抗壓措施可更耐壓、減低造價、減輕重量。儘管如此,這種方法在實踐中推廣還有一定困難,這些困難也制約了該方法在商業上的套用,需進一步研究在保證耐壓的情況下降低建造費用、減輕重量。
產品易失水
庫內換氣頻繁,產品易失水萎蔫,故減壓貯藏中特別要注意濕度控制,最好在通入的氣體中增設加濕裝置。
可能會引起新的生理障礙和新的生理病害
如產品香味易降低、減壓貯藏後產品芳香物質損失較大,很易失去原有的香氣和風味,但有些產品在常壓下放置一段時間後,風味可稍有恢復,急劇減壓時青椒等果蔬會開裂,只有在貯藏後期稍提高一點壓力或適當進行催熟才能得到解決。
關鍵技術在實際套用中不理想
一個有效的減壓貯藏的技術關鍵或基本構成至少應包括以下必不可少的4項技術:從真空室內連續不間斷地抽出氣體;連續不間斷地向真空室內供給飽和、低壓新鮮空氣;真空室內工作壓力應低於3000Pa;真空室空箱相對濕度應能在90%以上,人們在進行研發時往往只考慮或者側重考慮抽真空而忽視了其他3項關鍵技術。4項關鍵技術缺一不可,否則就會失水、萎蔫、失重、失鮮,
濕度補償裝置通用性差
現用於減壓貯藏技術中的濕度補償裝置和用於普通冷庫、氣調庫和空調的加濕器完全不同,需對減壓狀態下的加濕系統作重點研究,研發出專用的加濕器,在進行濕度補償系統和裝置的研究時可以輔助殺菌系統、減壓系統、氣體充填系統以及貯物吞吐運輸手段等方面的研究和設計。
投入產出收益比小
減壓冷藏可將青菜保鮮36d,好菜率為100%.離開減壓庫後在冰櫃貯藏8d仍可食用,在冰櫃貯藏16d仍有好菜,迄今為止沒有其他技術能夠達到這樣的效果。這樣的保鮮效果是其他技術無法實現的,即使這樣,由於減壓貯藏保鮮的成本太高,與普通冷庫或氣調冷庫的食品比較,投入產出的收益比較小,食品的市場價格成為阻礙其發展的又一關鍵因素,
保鮮貯藏設備與保鮮工藝不相適應
減壓貯藏保鮮效果既與減壓設備有關,還與保鮮工藝即貯藏工藝參數如壓力、相對濕度、溫度、換氣率、包裝(材料、形狀、大小、色彩)、碼放、升壓開門時間長短、開門頻次等有關,設備研發人員通常只是從工程角度進行減壓貯藏設備設計,忽視生鮮園藝產品采後生理狀況;同時,他們只要看到包含減壓名稱的設備,就認為那就是所需要的減壓貯藏設備,研究或套用中難免出現偏頗,設備與保鮮工藝兩者相輔相成、相得益彰,設備研發人員需要具備一些生鮮園藝產品采後生理學、食品衛生等知識,農產品保鮮研究人員需懂一點設備等知識。
產業化研究速度與實驗室研究速度不適應
實驗室與產業化兩者的真空室容積大小差異較大,製冷系統等的設計、配置也不盡相同,兩者在性能上存在一些差異,前者的保鮮效果好於後者。國內研究重點已逐漸從實驗室向產業轉化,但仍處於起步階段,研究速度緩慢、效果不甚理想。只有產業化套用才能創造社會效益和經濟效益,才能成為真正的令人受益並信服的教科書,以效果服人,才能對推廣起催化作用,反過來才能促進減壓貯藏的理論與實踐研究深入進行,產業化套用應是研究的重點。
研究範圍窄,技術研究單一
在產業鏈研究與套用方面研究範圍窄。需要拓寬研究範圍,例如需要進行產業化的貨架期、抑制細菌和殺滅昆蟲的研究與套用,需要綜合考慮生鮮產業鏈或物流的主要環節,需要考慮食品安全的相關環節,需要進行食品安全研究,還要涉及一些需要防霉變、防氧化貯藏研究、營養素變化研究,同時需要整合其他技術進行研究。例如結合真空預冷包裝、生物保鮮劑等進行綜合研究,從水果市場買來的荔枝,用水沖洗和不用水沖洗的減壓冷藏效果存在區別。
地區之間發展不平衡
我國東南沿海的許多城市,特別是上海和廣州的減壓貯藏保鮮技術已經開始套用於蔬菜、鮮花、食用菌、水果等新鮮果蔬原料及製品的采後即保鮮處理,保鮮效果良好,其他省市還處於探索階段。

未來展望

保鮮期=貯藏期+貨架期。運輸過程可視為貯藏過程,冷藏汽車、冷藏貨櫃都裝置了制冷機或冷凍機,箱內溫度均可以像冷庫那樣調控和監視,故可以把它們看成是移動冷庫。相反,一些退役的冷藏貨櫃往往放在地面作為冷庫使用。貨架期有時比貯藏期還重要,如果離開貯藏環境,商品很快就失鮮,那就沒有商品意義。減壓貯藏技術既可以最有效延長貯運期,又能最有效延長貨架期。減壓貯藏技術還具備抑菌殺蟲功能,為食品安全提供了一項新的物理技術,是其他保鮮技術無法替代的。
在國內,該技術還處於啟蒙階段,存在許多理論和技術上、研發和推廣中的問題需要進一步探討,許多試驗需要實實在在地去做,尤其需要將該技術產業化、商業化,需要更多的科研單位、學術單位、產業單位的不同學科的研究人員,生產單位、物流單位的有識之士的參與,需要政府官員的關注與支持,還需要結合其他保鮮技術進行研究,結合其他安全技術進行食品安全套用研究,有條件時最好能將產學研相結合研究。如果能充分利用其優點,解決該技術在發展中存在的問題,將帶來巨大的價值。

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