果蔬的貯藏是一個(gè)古老而又常新的話題。自從人們生產(chǎn)的農(nóng)產(chǎn)品有了剩余之后,我們的祖先就在不斷地摸索積累貯藏農(nóng)產(chǎn)品的實(shí)用方法。所謂農(nóng)產(chǎn)品的貯藏就是在一定時(shí)期內(nèi)保持農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量不變,也就是保持農(nóng)產(chǎn)品的使用價(jià)值和商品價(jià)值,這種價(jià)值是根據(jù)農(nóng)產(chǎn)品所有的物理、化學(xué)及生物特性和條件而決定的。貯藏的目的,在于保持其特有的風(fēng)味,以保持其使用價(jià)值并提高其商品價(jià)值,農(nóng)產(chǎn)品在收獲后因存放時(shí)間的延長(zhǎng)逐漸變質(zhì)腐敗,因此探索科學(xué)的貯藏方法就要找出這些特性變壞的原因并采取措施防止其變壞,這就是貯藏工作的內(nèi)容。
果蔬是易腐難貯的農(nóng)產(chǎn)品,盡管我們的祖先依據(jù)長(zhǎng)期的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)積累,利用自然冷源和一些簡(jiǎn)單的保溫措施來(lái)延長(zhǎng)農(nóng)產(chǎn)品的保鮮時(shí)間,但局限性很大,特別是一些貯藏保鮮難度大的特殊品種,就必須采用現(xiàn)代農(nóng)產(chǎn)品的貯藏保鮮技術(shù),才能取得較好的貯藏保鮮效果。
1、現(xiàn)代果蔬保鮮技術(shù)的興起
現(xiàn)代果蔬保鮮技術(shù)起源于19世紀(jì),到目前已經(jīng)經(jīng)歷了三次革命。現(xiàn)代制冷之父澳大利亞的詹姆斯·哈里森1851年在澳大利亞維多利亞州季隆市設(shè)計(jì)并制造了世界上第一臺(tái)制冷壓縮機(jī)及其輔助設(shè)備,并用于果蔬保鮮,被認(rèn)為是果蔬保鮮史上的第一次革命。其真正擺脫了利用自然冷源保鮮果蔬造成的季節(jié)性和地區(qū)性的限制,大大提高了貯藏溫度控制的精確性,這就擴(kuò)大了低溫保鮮果蔬的地理和季節(jié)應(yīng)用范圍,大大改善了果蔬保鮮質(zhì)量,并延長(zhǎng)了貯藏期限,隨之在商業(yè)上得到大量地應(yīng)用。進(jìn)入20世紀(jì)以后,工業(yè)化國(guó)家已廣泛應(yīng)用大型機(jī)械式冷庫(kù)貯藏梨、蘋果等農(nóng)產(chǎn)品。我國(guó)在建國(guó)后也建造了一些機(jī)械式冷庫(kù),但主要用于貯藏水產(chǎn)品和畜產(chǎn)品,將冷庫(kù)用于水果、蔬菜的商品貯藏則是20世紀(jì)70年代才開(kāi)始的。
1917年英國(guó)的基德和韋斯特在前人研究的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步探討了大氣成分對(duì)果蔬呼吸的影響及其保鮮作用。研究結(jié)果表明,在控制低溫的基礎(chǔ)上,降低空氣中的O2濃度,提高空氣中的CO2濃度,在很大程度上比單純冷藏能更進(jìn)一步地降低果蔬的呼吸代謝,且比冷藏延長(zhǎng)貯藏期1倍以上。他們于1920年正式提出氣調(diào)貯藏理論。1928年應(yīng)用該理論在英國(guó)建造了世界上第一座氣調(diào)庫(kù)貯藏蘋果在商業(yè)上取得成功。第二次世界大戰(zhàn)后,氣調(diào)技術(shù)得到了迅速發(fā)展,由自發(fā)氣調(diào)到機(jī)械化氣調(diào),又到自動(dòng)控制氣調(diào),并大量用于農(nóng)產(chǎn)品貯藏,F(xiàn)在發(fā)達(dá)國(guó)家農(nóng)產(chǎn)品已基本實(shí)現(xiàn)了冷鏈、氣調(diào)貯藏,像美國(guó)、日本等國(guó)80%的蘋果都采用了氣調(diào)保鮮貯藏技術(shù)。我國(guó)于20世紀(jì)70年代后期開(kāi)始引進(jìn)氣調(diào)冷庫(kù)、用于農(nóng)產(chǎn)品貯藏。近年來(lái),我國(guó)在氣調(diào)庫(kù)配套設(shè)備研究、制造方面有了長(zhǎng)足的進(jìn)步,目前,我國(guó)的氣調(diào)庫(kù)已發(fā)展到一百多座。這被認(rèn)為是果蔬保鮮史上第二次革命。
以后對(duì)果蔬氣調(diào)保鮮進(jìn)行了更加廣泛和深入的研究,發(fā)現(xiàn)果蔬氣調(diào)保鮮盡管在質(zhì)量上比普通冷藏有了很大改善,貯藏期限有了很大程度的延長(zhǎng),但也存在著局限性,表現(xiàn)為:1、不易形成超低氧(0%-2%O2)貯藏環(huán)境;2、不易形成低CO2或無(wú)CO2貯藏環(huán)境;3、不能加速果蔬組織內(nèi)乙烯和其它揮發(fā)性氣體向外擴(kuò)散。要想進(jìn)一步改善果蔬保鮮質(zhì)量并延長(zhǎng)其貯藏期限,應(yīng)該導(dǎo)入更新的技術(shù)措施。1957年,Workman和Hummel等同時(shí)發(fā)現(xiàn),一些果蔬在冷藏的基礎(chǔ)上再加上降低氣壓的條件,與常規(guī)氣調(diào)相比可明顯地延長(zhǎng)其貯藏壽命。1966年,美國(guó)的Burg等人提出了完整的減壓貯藏理論和技術(shù)。此后,在許多國(guó)家相繼開(kāi)了廣泛的研究,試驗(yàn)范圍也從最先試用的蘋果迅速擴(kuò)大到其它品種的果蔬;1975年起美國(guó)開(kāi)始有供商業(yè)用的減壓貯藏設(shè)備。1991年我國(guó)科技人員通過(guò)多年的研究獲得了關(guān)鍵性的減壓貯藏罐壁生產(chǎn)的突破。1997年在包頭建成了第一座減壓保鮮庫(kù)。這被認(rèn)為是保鮮史上的第三次革命,將在易腐難貯果蔬上發(fā)揮巨大作用。
2、減壓保鮮的理論和技術(shù)特點(diǎn)
減壓保鮮技術(shù)是在真空技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)上,將常壓貯藏替換為真空環(huán)境下的氣體置換貯存方式。此方式能迅速改變貯存容器內(nèi)的大氣壓力,并且能夠精確地控制氣體成分,取得穩(wěn)定的超低氧環(huán)境。因此,減壓保鮮無(wú)論在理論上還是在技術(shù)上都有其獨(dú)到的特點(diǎn)。
2.1 理論特點(diǎn)
2.1.1可達(dá)到低O2和超低O2效果
將果蔬置于密閉容器內(nèi),抽出容器內(nèi)部分空氣,使內(nèi)部氣壓降到一定程度,空氣中各種氣體組分的分壓都相應(yīng)降低,O2濃度也相應(yīng)降低。例如,當(dāng)把氣壓降至正常的1/10-1/20,空氣中各組分的相對(duì)比例并未改變,但它們的絕對(duì)含量則降為原來(lái)的1/10-1/20,此時(shí)O2的含量只相當(dāng)于正常氣壓的1.1%-2.1%了。所以,減壓貯藏能創(chuàng)造出一個(gè)低O2或超低O2的條件,從而起到類似氣調(diào)貯藏的作用,在超低O2的條件下更易于氣調(diào)貯藏。
2.1.2可促進(jìn)果蔬組織內(nèi)揮發(fā)性氣體向外擴(kuò)散
減壓貯藏可以促進(jìn)果蔬組織揮發(fā)性氣體向外擴(kuò)散,這是減壓貯藏明顯優(yōu)于冷藏和氣調(diào)貯藏最重要的原因。減壓處理能夠大大加速組織內(nèi)乙烯以及其它揮發(fā)性產(chǎn)物如乙醛、乙醇、α-法呢烯等向外擴(kuò)散,因而可以減少由這些物質(zhì)引起的衰老和生理病害。
2.1.3從根本上消除CO2中毒的可能性
氣調(diào)貯藏時(shí),提高CO2濃度的重要作用之一是使它成為乙烯作用競(jìng)爭(zhēng)性抑制者,但又常會(huì)導(dǎo)致某些生理病害。減壓條件下內(nèi)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(lái)阻止乙烯的活動(dòng)。另外,減壓貯藏很易造成一個(gè)低CO2的貯藏環(huán)境,并且可使產(chǎn)品組織內(nèi)部的CO2分壓遠(yuǎn)低于正?諝庵械乃剑蚨鴱母旧舷薈O2中毒的可能性。
2.1.4抑制微生物的生長(zhǎng)發(fā)育
減壓貯藏由于可造成超低O2條件,所以可抑制微生物的生長(zhǎng)發(fā)育和孢子形成,由此減輕某些侵染性病害,并且可使無(wú)殘毒高效殺菌氣體由表及里,高強(qiáng)度地滲入果蔬組織內(nèi)部,成功地解決了高濕與腐爛這一矛盾。
因此,減壓貯藏能夠降低果蔬呼吸強(qiáng)度,并抑制乙烯的生物合成;而且低壓可推遲葉綠素的分解,抑制類胡蘿卜素和番茄紅素的合成,減緩淀粉的水解,糖的增加和酸的消耗等過(guò)程,從而延緩果蔬的成熟和衰老。并能防止和減少各種貯藏生理病害,如酒精中毒,虎皮病等,以保持新鮮果蔬品質(zhì)、硬度、色澤等。同時(shí),減壓貯藏也可用于肉類、花卉等的保鮮。在相同貯藏環(huán)境條件下,減壓貯藏明顯要比冷藏效果好。
2.2 技術(shù)特點(diǎn)
2.2.1 貯藏期延長(zhǎng)
由于減壓貯藏除具有冷藏和類似氣調(diào)貯藏的效果外,還有利于組織細(xì)胞中有害物質(zhì)如乙烯、乙醇等揮發(fā)性氣體的排出。所以減壓貯藏可比普通冷藏大大延長(zhǎng)果蔬的貯藏期限,見(jiàn)表1。
2.2.2 具有“三快”的特點(diǎn)
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(diǎn),在減壓條件下,果蔬的田間熱、呼吸熱等隨真空泵的運(yùn)行而被排出,造成降溫迅速;由于真空條件下,空氣的各種氣體組分分壓都相應(yīng)的迅速下降,故氧分壓也迅速降低,克服了氣調(diào)貯藏中降氧緩慢的不足;同時(shí),由于減壓造成果蔬組織內(nèi)外產(chǎn)生壓力差,以此壓力差為動(dòng)力,果蔬組織內(nèi)的氣體成分向外擴(kuò)散,避免了有害氣體對(duì)果蔬的毒害作用,延緩了果蔬的衰老。
表1 果蔬冷藏與減壓貯藏貯期比較
種類 冷藏/d 減壓/d
萵苣 14 45-50
番茄 14-21 60-100
菠蘿 9-12 40
草莓 5-7 21-28
香蕉 10-14 90-150
蘋果 60-90 300
桃 45-60 300
青蔥 2-3 15
黃瓜 10-14 41
2.2.3貯量大、可多品種混放
由于減壓貯藏?fù)Q氣頻繁,氣體擴(kuò)散速度快,產(chǎn)品在貯藏室 內(nèi)密集堆放,室內(nèi)各部分仍能維持較均勻的溫濕度和氣體成分,所以貯藏量較大;同時(shí)減壓貯藏可盡快排出產(chǎn)品體內(nèi)的有害物質(zhì),防止了產(chǎn)品之間相互促進(jìn)衰老,并可多品種同放于一貯藏室內(nèi)。
2.2.4可隨時(shí)出入庫(kù)
由于減壓貯藏操作靈活、使用方便,所要求的溫濕度、氣體濃度很容易達(dá)到,所以產(chǎn)品可隨時(shí)出入庫(kù),避免了普通冷藏和氣調(diào)貯藏產(chǎn)品易受出入庫(kù)影響的不良后果。
2.2.5 延長(zhǎng)貨架期
經(jīng)減壓貯藏的產(chǎn)品,在解除低壓后仍有后效,其后熟和衰老過(guò)程仍然緩慢,故延長(zhǎng)產(chǎn)品貨架期。
2.2.6節(jié)能、經(jīng)濟(jì)
減壓貯藏除空氣外不需要提供其它氣體,省去了氣體發(fā)生器和CO2脫除設(shè)備等。由于減壓庫(kù)的制冷降溫與抽真空相互不斷地連續(xù)進(jìn)行,并維持壓力的動(dòng)態(tài)平衡,所以減壓貯藏庫(kù)的降溫速度相當(dāng)快,果蔬可不預(yù)冷,直接入庫(kù)貯藏,尤其在運(yùn)輸方面,節(jié)約了時(shí)間,加帶了貨物的流通速度。
2.3存在問(wèn)題
2.3.1建造費(fèi)用高
減壓貯藏庫(kù)建筑比普通冷庫(kù)和氣調(diào)貯藏庫(kù)要高,因此,目前制約了這種方法在商業(yè)上的應(yīng)用,需進(jìn)一步研究在保證耐壓的情況下降低建造費(fèi)用。
2.3.3產(chǎn)品易失水
庫(kù)內(nèi)換氣頻繁,產(chǎn)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(shè)加濕裝置。
2.3.3產(chǎn)品香味易降低
減壓貯藏后,產(chǎn)品芳香物質(zhì)損失較大,很易失去原有的香氣和風(fēng)味。但有些產(chǎn)品在常壓下放置一段時(shí)間后,風(fēng)味可稍有恢復(fù)。
3、減壓保鮮技術(shù)現(xiàn)狀和發(fā)展
減壓保鮮技術(shù)源于60年代美國(guó)邁阿密大學(xué)教授Stanley Burg博士對(duì)低氣壓貯藏方法的初期探索。70年代在Burg的倡導(dǎo)下,低氣壓貯藏逐步邁向了廣泛研究的道路。同時(shí),德國(guó)、以色列以及美國(guó)的科學(xué)家們?yōu)榈蛪嘿A藏技術(shù)做出了重要貢獻(xiàn),先后在白條豬肉、牛肉、蝦、草莓、木瓜、檸檬、甜瓜等肉類及果蔬上獲得了顯著的貯藏效果。因此,低氣壓貯藏曾引起美、英、日等發(fā)達(dá)國(guó)家的普遍關(guān)注。但限于當(dāng)時(shí)的制造水平,幾十年來(lái),在這項(xiàng)技術(shù)的推廣和實(shí)施過(guò)程中始終沒(méi)有解決昂貴的罐體容器造價(jià)問(wèn)題,還停留在實(shí)驗(yàn)室階段,無(wú)法形成大規(guī)模的減壓保鮮。這時(shí),以低成本、貯藏品質(zhì)較好著稱的CA貯藏轉(zhuǎn)移了科學(xué)家們對(duì)減壓貯藏的進(jìn)一步研究。但近20年來(lái),隨著CA的進(jìn)一步發(fā)展,某些弊端也日益顯露,如降氧緩慢,不能及時(shí)排出有害氣體,庫(kù)內(nèi)氣體成分不均勻等,從而使科學(xué)家們對(duì)減壓貯藏又重新關(guān)注起來(lái)。
減壓保鮮技術(shù)被國(guó)際上稱為21世紀(jì)保鮮技術(shù),減壓保鮮庫(kù)的建造以材料、容器設(shè)計(jì)、機(jī)電、自控和食品等專業(yè)技術(shù)為主,并輔以果蔬采后生理分析等實(shí)驗(yàn)測(cè)試條件。我國(guó)在減壓貯藏研究領(lǐng)域雖然起步較晚,但進(jìn)展較快,某些技術(shù)更是取得了突破性的進(jìn)展。但是,減壓貯藏技術(shù)畢竟是一項(xiàng)新興技術(shù),不少方面尚須在現(xiàn)有較好基礎(chǔ)上組織有關(guān)教學(xué)、科研、生產(chǎn)等部門的力量展開(kāi)共同深入的研究。
3.1 低造價(jià)耐壓容器的研究
阻礙減壓貯藏技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵問(wèn)題是耐壓和造價(jià)問(wèn)題。因此,替代鋼結(jié)構(gòu)的低成本、高強(qiáng)度復(fù)合材料容器的合作研究,進(jìn)一步降低造價(jià),使得經(jīng)濟(jì)價(jià)值較高的果蔬貯藏和小型減壓庫(kù)的開(kāi)發(fā)成為可能。
3.2 控濕系統(tǒng)的研究
分別進(jìn)行控溫系統(tǒng)、輔助殺菌系統(tǒng)、減壓系統(tǒng)、氣體充填系統(tǒng)以及貯物吞吐運(yùn)輸手段等方面的研究和設(shè)計(jì),對(duì)減壓狀態(tài)下的加濕系統(tǒng)需作重點(diǎn)研究。
3.3 自控系統(tǒng)的研究
對(duì)溫控、加濕、殺菌、調(diào)壓氣體充填等臨測(cè)過(guò)程的自動(dòng)反饋控制系統(tǒng)的研究。
3.4 減壓工藝技術(shù)的研究
需進(jìn)一步進(jìn)行果蔬減壓采后生理理論研究和貯藏工藝的探索。其中應(yīng)當(dāng)包括更加深入的環(huán)境氣體壓力與果蔬細(xì)胞生理代謝理論模型的探索。
去年,我公司為山東茌平縣冬映紅棗業(yè)集團(tuán)有限公司設(shè)計(jì)、制造的冬棗減壓貯藏裝置是應(yīng)用我公司多年從事開(kāi)發(fā)真空保鮮設(shè)備的原理在中國(guó)林科院王教授有關(guān)冬棗生理特性的指導(dǎo)下,并在本公司生產(chǎn)的“低氣壓多室異壓保鮮貯藏試驗(yàn)設(shè)備”取得成功的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)而成的。經(jīng)過(guò)幾個(gè)月冬棗的貯藏,證明該設(shè)備運(yùn)行是可靠的,獲得了超過(guò)預(yù)期的貯藏保鮮效果。通過(guò)這次會(huì)議,我公司真誠(chéng)希望得到到會(huì)的有關(guān)冬棗生產(chǎn)和經(jīng)營(yíng)單位以及其他果蔬生產(chǎn)、營(yíng)銷單位的領(lǐng)導(dǎo)和技術(shù)人員的意見(jiàn)和要求,為迅速提高我國(guó)果蔬的保鮮設(shè)備技術(shù)水平,提升果蔬產(chǎn)品在國(guó)際、國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力而共同努力。
上海鮮綠真空保鮮設(shè)備有限公司
二○○四年二月
果蔬是易腐難貯的農(nóng)產(chǎn)品,盡管我們的祖先依據(jù)長(zhǎng)期的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)積累,利用自然冷源和一些簡(jiǎn)單的保溫措施來(lái)延長(zhǎng)農(nóng)產(chǎn)品的保鮮時(shí)間,但局限性很大,特別是一些貯藏保鮮難度大的特殊品種,就必須采用現(xiàn)代農(nóng)產(chǎn)品的貯藏保鮮技術(shù),才能取得較好的貯藏保鮮效果。
1、現(xiàn)代果蔬保鮮技術(shù)的興起
現(xiàn)代果蔬保鮮技術(shù)起源于19世紀(jì),到目前已經(jīng)經(jīng)歷了三次革命。現(xiàn)代制冷之父澳大利亞的詹姆斯·哈里森1851年在澳大利亞維多利亞州季隆市設(shè)計(jì)并制造了世界上第一臺(tái)制冷壓縮機(jī)及其輔助設(shè)備,并用于果蔬保鮮,被認(rèn)為是果蔬保鮮史上的第一次革命。其真正擺脫了利用自然冷源保鮮果蔬造成的季節(jié)性和地區(qū)性的限制,大大提高了貯藏溫度控制的精確性,這就擴(kuò)大了低溫保鮮果蔬的地理和季節(jié)應(yīng)用范圍,大大改善了果蔬保鮮質(zhì)量,并延長(zhǎng)了貯藏期限,隨之在商業(yè)上得到大量地應(yīng)用。進(jìn)入20世紀(jì)以后,工業(yè)化國(guó)家已廣泛應(yīng)用大型機(jī)械式冷庫(kù)貯藏梨、蘋果等農(nóng)產(chǎn)品。我國(guó)在建國(guó)后也建造了一些機(jī)械式冷庫(kù),但主要用于貯藏水產(chǎn)品和畜產(chǎn)品,將冷庫(kù)用于水果、蔬菜的商品貯藏則是20世紀(jì)70年代才開(kāi)始的。
1917年英國(guó)的基德和韋斯特在前人研究的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步探討了大氣成分對(duì)果蔬呼吸的影響及其保鮮作用。研究結(jié)果表明,在控制低溫的基礎(chǔ)上,降低空氣中的O2濃度,提高空氣中的CO2濃度,在很大程度上比單純冷藏能更進(jìn)一步地降低果蔬的呼吸代謝,且比冷藏延長(zhǎng)貯藏期1倍以上。他們于1920年正式提出氣調(diào)貯藏理論。1928年應(yīng)用該理論在英國(guó)建造了世界上第一座氣調(diào)庫(kù)貯藏蘋果在商業(yè)上取得成功。第二次世界大戰(zhàn)后,氣調(diào)技術(shù)得到了迅速發(fā)展,由自發(fā)氣調(diào)到機(jī)械化氣調(diào),又到自動(dòng)控制氣調(diào),并大量用于農(nóng)產(chǎn)品貯藏,F(xiàn)在發(fā)達(dá)國(guó)家農(nóng)產(chǎn)品已基本實(shí)現(xiàn)了冷鏈、氣調(diào)貯藏,像美國(guó)、日本等國(guó)80%的蘋果都采用了氣調(diào)保鮮貯藏技術(shù)。我國(guó)于20世紀(jì)70年代后期開(kāi)始引進(jìn)氣調(diào)冷庫(kù)、用于農(nóng)產(chǎn)品貯藏。近年來(lái),我國(guó)在氣調(diào)庫(kù)配套設(shè)備研究、制造方面有了長(zhǎng)足的進(jìn)步,目前,我國(guó)的氣調(diào)庫(kù)已發(fā)展到一百多座。這被認(rèn)為是果蔬保鮮史上第二次革命。
以后對(duì)果蔬氣調(diào)保鮮進(jìn)行了更加廣泛和深入的研究,發(fā)現(xiàn)果蔬氣調(diào)保鮮盡管在質(zhì)量上比普通冷藏有了很大改善,貯藏期限有了很大程度的延長(zhǎng),但也存在著局限性,表現(xiàn)為:1、不易形成超低氧(0%-2%O2)貯藏環(huán)境;2、不易形成低CO2或無(wú)CO2貯藏環(huán)境;3、不能加速果蔬組織內(nèi)乙烯和其它揮發(fā)性氣體向外擴(kuò)散。要想進(jìn)一步改善果蔬保鮮質(zhì)量并延長(zhǎng)其貯藏期限,應(yīng)該導(dǎo)入更新的技術(shù)措施。1957年,Workman和Hummel等同時(shí)發(fā)現(xiàn),一些果蔬在冷藏的基礎(chǔ)上再加上降低氣壓的條件,與常規(guī)氣調(diào)相比可明顯地延長(zhǎng)其貯藏壽命。1966年,美國(guó)的Burg等人提出了完整的減壓貯藏理論和技術(shù)。此后,在許多國(guó)家相繼開(kāi)了廣泛的研究,試驗(yàn)范圍也從最先試用的蘋果迅速擴(kuò)大到其它品種的果蔬;1975年起美國(guó)開(kāi)始有供商業(yè)用的減壓貯藏設(shè)備。1991年我國(guó)科技人員通過(guò)多年的研究獲得了關(guān)鍵性的減壓貯藏罐壁生產(chǎn)的突破。1997年在包頭建成了第一座減壓保鮮庫(kù)。這被認(rèn)為是保鮮史上的第三次革命,將在易腐難貯果蔬上發(fā)揮巨大作用。
2、減壓保鮮的理論和技術(shù)特點(diǎn)
減壓保鮮技術(shù)是在真空技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)上,將常壓貯藏替換為真空環(huán)境下的氣體置換貯存方式。此方式能迅速改變貯存容器內(nèi)的大氣壓力,并且能夠精確地控制氣體成分,取得穩(wěn)定的超低氧環(huán)境。因此,減壓保鮮無(wú)論在理論上還是在技術(shù)上都有其獨(dú)到的特點(diǎn)。
2.1 理論特點(diǎn)
2.1.1可達(dá)到低O2和超低O2效果
將果蔬置于密閉容器內(nèi),抽出容器內(nèi)部分空氣,使內(nèi)部氣壓降到一定程度,空氣中各種氣體組分的分壓都相應(yīng)降低,O2濃度也相應(yīng)降低。例如,當(dāng)把氣壓降至正常的1/10-1/20,空氣中各組分的相對(duì)比例并未改變,但它們的絕對(duì)含量則降為原來(lái)的1/10-1/20,此時(shí)O2的含量只相當(dāng)于正常氣壓的1.1%-2.1%了。所以,減壓貯藏能創(chuàng)造出一個(gè)低O2或超低O2的條件,從而起到類似氣調(diào)貯藏的作用,在超低O2的條件下更易于氣調(diào)貯藏。
2.1.2可促進(jìn)果蔬組織內(nèi)揮發(fā)性氣體向外擴(kuò)散
減壓貯藏可以促進(jìn)果蔬組織揮發(fā)性氣體向外擴(kuò)散,這是減壓貯藏明顯優(yōu)于冷藏和氣調(diào)貯藏最重要的原因。減壓處理能夠大大加速組織內(nèi)乙烯以及其它揮發(fā)性產(chǎn)物如乙醛、乙醇、α-法呢烯等向外擴(kuò)散,因而可以減少由這些物質(zhì)引起的衰老和生理病害。
2.1.3從根本上消除CO2中毒的可能性
氣調(diào)貯藏時(shí),提高CO2濃度的重要作用之一是使它成為乙烯作用競(jìng)爭(zhēng)性抑制者,但又常會(huì)導(dǎo)致某些生理病害。減壓條件下內(nèi)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(lái)阻止乙烯的活動(dòng)。另外,減壓貯藏很易造成一個(gè)低CO2的貯藏環(huán)境,并且可使產(chǎn)品組織內(nèi)部的CO2分壓遠(yuǎn)低于正?諝庵械乃剑蚨鴱母旧舷薈O2中毒的可能性。
2.1.4抑制微生物的生長(zhǎng)發(fā)育
減壓貯藏由于可造成超低O2條件,所以可抑制微生物的生長(zhǎng)發(fā)育和孢子形成,由此減輕某些侵染性病害,并且可使無(wú)殘毒高效殺菌氣體由表及里,高強(qiáng)度地滲入果蔬組織內(nèi)部,成功地解決了高濕與腐爛這一矛盾。
因此,減壓貯藏能夠降低果蔬呼吸強(qiáng)度,并抑制乙烯的生物合成;而且低壓可推遲葉綠素的分解,抑制類胡蘿卜素和番茄紅素的合成,減緩淀粉的水解,糖的增加和酸的消耗等過(guò)程,從而延緩果蔬的成熟和衰老。并能防止和減少各種貯藏生理病害,如酒精中毒,虎皮病等,以保持新鮮果蔬品質(zhì)、硬度、色澤等。同時(shí),減壓貯藏也可用于肉類、花卉等的保鮮。在相同貯藏環(huán)境條件下,減壓貯藏明顯要比冷藏效果好。
2.2 技術(shù)特點(diǎn)
2.2.1 貯藏期延長(zhǎng)
由于減壓貯藏除具有冷藏和類似氣調(diào)貯藏的效果外,還有利于組織細(xì)胞中有害物質(zhì)如乙烯、乙醇等揮發(fā)性氣體的排出。所以減壓貯藏可比普通冷藏大大延長(zhǎng)果蔬的貯藏期限,見(jiàn)表1。
2.2.2 具有“三快”的特點(diǎn)
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(diǎn),在減壓條件下,果蔬的田間熱、呼吸熱等隨真空泵的運(yùn)行而被排出,造成降溫迅速;由于真空條件下,空氣的各種氣體組分分壓都相應(yīng)的迅速下降,故氧分壓也迅速降低,克服了氣調(diào)貯藏中降氧緩慢的不足;同時(shí),由于減壓造成果蔬組織內(nèi)外產(chǎn)生壓力差,以此壓力差為動(dòng)力,果蔬組織內(nèi)的氣體成分向外擴(kuò)散,避免了有害氣體對(duì)果蔬的毒害作用,延緩了果蔬的衰老。
表1 果蔬冷藏與減壓貯藏貯期比較
種類 冷藏/d 減壓/d
萵苣 14 45-50
番茄 14-21 60-100
菠蘿 9-12 40
草莓 5-7 21-28
香蕉 10-14 90-150
蘋果 60-90 300
桃 45-60 300
青蔥 2-3 15
黃瓜 10-14 41
2.2.3貯量大、可多品種混放
由于減壓貯藏?fù)Q氣頻繁,氣體擴(kuò)散速度快,產(chǎn)品在貯藏室 內(nèi)密集堆放,室內(nèi)各部分仍能維持較均勻的溫濕度和氣體成分,所以貯藏量較大;同時(shí)減壓貯藏可盡快排出產(chǎn)品體內(nèi)的有害物質(zhì),防止了產(chǎn)品之間相互促進(jìn)衰老,并可多品種同放于一貯藏室內(nèi)。
2.2.4可隨時(shí)出入庫(kù)
由于減壓貯藏操作靈活、使用方便,所要求的溫濕度、氣體濃度很容易達(dá)到,所以產(chǎn)品可隨時(shí)出入庫(kù),避免了普通冷藏和氣調(diào)貯藏產(chǎn)品易受出入庫(kù)影響的不良后果。
2.2.5 延長(zhǎng)貨架期
經(jīng)減壓貯藏的產(chǎn)品,在解除低壓后仍有后效,其后熟和衰老過(guò)程仍然緩慢,故延長(zhǎng)產(chǎn)品貨架期。
2.2.6節(jié)能、經(jīng)濟(jì)
減壓貯藏除空氣外不需要提供其它氣體,省去了氣體發(fā)生器和CO2脫除設(shè)備等。由于減壓庫(kù)的制冷降溫與抽真空相互不斷地連續(xù)進(jìn)行,并維持壓力的動(dòng)態(tài)平衡,所以減壓貯藏庫(kù)的降溫速度相當(dāng)快,果蔬可不預(yù)冷,直接入庫(kù)貯藏,尤其在運(yùn)輸方面,節(jié)約了時(shí)間,加帶了貨物的流通速度。
2.3存在問(wèn)題
2.3.1建造費(fèi)用高
減壓貯藏庫(kù)建筑比普通冷庫(kù)和氣調(diào)貯藏庫(kù)要高,因此,目前制約了這種方法在商業(yè)上的應(yīng)用,需進(jìn)一步研究在保證耐壓的情況下降低建造費(fèi)用。
2.3.3產(chǎn)品易失水
庫(kù)內(nèi)換氣頻繁,產(chǎn)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(shè)加濕裝置。
2.3.3產(chǎn)品香味易降低
減壓貯藏后,產(chǎn)品芳香物質(zhì)損失較大,很易失去原有的香氣和風(fēng)味。但有些產(chǎn)品在常壓下放置一段時(shí)間后,風(fēng)味可稍有恢復(fù)。
3、減壓保鮮技術(shù)現(xiàn)狀和發(fā)展
減壓保鮮技術(shù)源于60年代美國(guó)邁阿密大學(xué)教授Stanley Burg博士對(duì)低氣壓貯藏方法的初期探索。70年代在Burg的倡導(dǎo)下,低氣壓貯藏逐步邁向了廣泛研究的道路。同時(shí),德國(guó)、以色列以及美國(guó)的科學(xué)家們?yōu)榈蛪嘿A藏技術(shù)做出了重要貢獻(xiàn),先后在白條豬肉、牛肉、蝦、草莓、木瓜、檸檬、甜瓜等肉類及果蔬上獲得了顯著的貯藏效果。因此,低氣壓貯藏曾引起美、英、日等發(fā)達(dá)國(guó)家的普遍關(guān)注。但限于當(dāng)時(shí)的制造水平,幾十年來(lái),在這項(xiàng)技術(shù)的推廣和實(shí)施過(guò)程中始終沒(méi)有解決昂貴的罐體容器造價(jià)問(wèn)題,還停留在實(shí)驗(yàn)室階段,無(wú)法形成大規(guī)模的減壓保鮮。這時(shí),以低成本、貯藏品質(zhì)較好著稱的CA貯藏轉(zhuǎn)移了科學(xué)家們對(duì)減壓貯藏的進(jìn)一步研究。但近20年來(lái),隨著CA的進(jìn)一步發(fā)展,某些弊端也日益顯露,如降氧緩慢,不能及時(shí)排出有害氣體,庫(kù)內(nèi)氣體成分不均勻等,從而使科學(xué)家們對(duì)減壓貯藏又重新關(guān)注起來(lái)。
減壓保鮮技術(shù)被國(guó)際上稱為21世紀(jì)保鮮技術(shù),減壓保鮮庫(kù)的建造以材料、容器設(shè)計(jì)、機(jī)電、自控和食品等專業(yè)技術(shù)為主,并輔以果蔬采后生理分析等實(shí)驗(yàn)測(cè)試條件。我國(guó)在減壓貯藏研究領(lǐng)域雖然起步較晚,但進(jìn)展較快,某些技術(shù)更是取得了突破性的進(jìn)展。但是,減壓貯藏技術(shù)畢竟是一項(xiàng)新興技術(shù),不少方面尚須在現(xiàn)有較好基礎(chǔ)上組織有關(guān)教學(xué)、科研、生產(chǎn)等部門的力量展開(kāi)共同深入的研究。
3.1 低造價(jià)耐壓容器的研究
阻礙減壓貯藏技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵問(wèn)題是耐壓和造價(jià)問(wèn)題。因此,替代鋼結(jié)構(gòu)的低成本、高強(qiáng)度復(fù)合材料容器的合作研究,進(jìn)一步降低造價(jià),使得經(jīng)濟(jì)價(jià)值較高的果蔬貯藏和小型減壓庫(kù)的開(kāi)發(fā)成為可能。
3.2 控濕系統(tǒng)的研究
分別進(jìn)行控溫系統(tǒng)、輔助殺菌系統(tǒng)、減壓系統(tǒng)、氣體充填系統(tǒng)以及貯物吞吐運(yùn)輸手段等方面的研究和設(shè)計(jì),對(duì)減壓狀態(tài)下的加濕系統(tǒng)需作重點(diǎn)研究。
3.3 自控系統(tǒng)的研究
對(duì)溫控、加濕、殺菌、調(diào)壓氣體充填等臨測(cè)過(guò)程的自動(dòng)反饋控制系統(tǒng)的研究。
3.4 減壓工藝技術(shù)的研究
需進(jìn)一步進(jìn)行果蔬減壓采后生理理論研究和貯藏工藝的探索。其中應(yīng)當(dāng)包括更加深入的環(huán)境氣體壓力與果蔬細(xì)胞生理代謝理論模型的探索。
去年,我公司為山東茌平縣冬映紅棗業(yè)集團(tuán)有限公司設(shè)計(jì)、制造的冬棗減壓貯藏裝置是應(yīng)用我公司多年從事開(kāi)發(fā)真空保鮮設(shè)備的原理在中國(guó)林科院王教授有關(guān)冬棗生理特性的指導(dǎo)下,并在本公司生產(chǎn)的“低氣壓多室異壓保鮮貯藏試驗(yàn)設(shè)備”取得成功的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)而成的。經(jīng)過(guò)幾個(gè)月冬棗的貯藏,證明該設(shè)備運(yùn)行是可靠的,獲得了超過(guò)預(yù)期的貯藏保鮮效果。通過(guò)這次會(huì)議,我公司真誠(chéng)希望得到到會(huì)的有關(guān)冬棗生產(chǎn)和經(jīng)營(yíng)單位以及其他果蔬生產(chǎn)、營(yíng)銷單位的領(lǐng)導(dǎo)和技術(shù)人員的意見(jiàn)和要求,為迅速提高我國(guó)果蔬的保鮮設(shè)備技術(shù)水平,提升果蔬產(chǎn)品在國(guó)際、國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力而共同努力。
上海鮮綠真空保鮮設(shè)備有限公司
二○○四年二月