◎ 刘英语,吴酉芝,黄佳璐
(上海中侨职业技术学院,上海 201500)
采收后的水果蔬菜仍在进行着新陈代谢,保留着原本的生理活动,其从空气中吸收氧气,分解消耗自身的营养物质,产生二氧化碳、水和热量。而水果蔬菜采收后无法再给自身提供水分与营养物质,当温度高且存放过久时,水果内部的酶的活性增强,水果的呼吸速率加快,加剧了水果的干物质的损耗,继而致腐微生物繁殖较快,水果开始腐烂。
减少大气中氧气的含量,可以使其呼吸作用受到强烈的抑制,放缓果蔬营养物质的消耗速度,在某些方面也抑制了微生物的生长繁殖。恰当浓度的二氧化碳,亦可抑制果蔬的呼吸作用。乙烯能促进果蔬的成熟与衰老,并且成熟的果蔬又能产生乙烯诱发其他果蔬成熟,降低氧气浓度且提高二氧化碳浓度有利于抑制乙烯的生成和作用。降低氧气浓度和增加二氧化碳浓度有利于抑制乙烯产生和影响,降低温度有利于抑制微生物的生长和繁殖,抑制果蔬中酶的活性,从而抑制呼吸作用。
气调库是果蔬气调贮藏的主要设备,是在高温冷藏库的基础上发展而来,具有良好气密性的气调库是保证有效贮藏的技术要点[1]。气调库设有安装气调设备的工艺走廊,其间装有制氮机、二氧化碳脱除机、自动检测控制系统、气调库压力平衡系统、制冷系统、恒压安全阀和加湿系统等。若干隔离的气调间组成一座气调库,气调设备置于气调间的中间位置,周边温度掌握在零摄氏度以上。
国内关于气调冷库的检验标准在于气调冷库在库体安装后所进行的库体气密性试验,目前广泛应用的是压力测试法,国内外没有具体的相应的测量标准与规定,而该试验应符合下列要求:①气库大门开启后,库内和库外的空气应该充分交换,交换的时长应大于24 h。②使用密封胶封实全部与外边连通的孔道。③关上气密门,其封密性能应完好。④在打开通风机后,当库内压力达100 Pa(表压)时停止风机运转,同时准备计时。⑤气库里的压力值每1 min记录一次,数值精确到5 Pa。⑥当试验进行到10 min时,气库里的剩余压力要高于50 Pa(表压)。⑦绘制气库内压力随时间改变的曲线[2]。
气调贮藏技术最早应用于水果产品中,1819—1820年,法国科学家贝拉特研究了空气对苹果成熟的影响,奠基了气调贮藏技术的原理基础[3]。1916年,英国科学家凯德和韦斯德对苹果进行气调贮藏,在只调节空气成分失败试验的基础上,对气调库环境加以冷藏,试验成功。1933年,美国建立了世界上第一座商业模式化的气调库。1941年,英国人历时十几年时间的研究成果在美国公开发表,成果显示了气体组成成分和温度数据,以及气调库的修建方法与气调库的操作等有关问题,正式命名为气调贮藏。1962年,美国研制成功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,实现气调贮藏,即“快速降氧法”的气调贮藏。气调贮藏技术真正地来临,气调冷藏技术也慢慢迈向了一个新的发展阶段[4]。
相较于国内,国外发达国家更早地接触气调贮藏技术,因此在气调贮藏技术领域的研究更为先进,相应的商业化产业更为发达。气调贮藏技术现在已发展为工业大国对蔬菜水果保鲜贮藏的重要方式。
欧美国家常见的气调库容积大,保鲜贮藏效果好,水果气调库的单个气调间的容积通常在50~200 t[5]。在英国,苹果的气调贮藏库约能贮藏300 t的果品,单个气调间的容积约为100 t。而蔬菜气调库的单个气调间的容积比水果气调库的大,通常在200~500 t,在北美有的气调库甚至可以贮藏600 t蔬菜。而我国一个气调间基本贮藏量基本在50~100 t[6]。
在我国北方广大地区气候条件的影响下,露天耕作受到了极大限制,为了更好地平衡粮食的分配供应,果蔬贮藏技术得到了开发与不断发展。堆藏、沟藏、窖藏是常见的贮藏方式,利用自然环境的温度调节库内温度,以达到保鲜贮藏的效果。①堆藏是将水果堆放在地面上,再将其覆盖起来以达到贮藏的目的,要求场所的地势高且平坦,同时排水良好。②沟藏是将果蔬堆放于贮藏沟里的贮藏方式,通过土壤来调节贮藏环境,要求土壤干燥、土质黏实。③窖藏是将果蔬贮藏于地窖中的贮藏方式,窖藏相较于前两者贮藏效果更好,地窖温度更趋于稳定,并且人们可以进出窖内,方便观察果蔬的贮藏情况。
这3种贮藏方式要求不高,技术简单,但无法长期贮藏果蔬,而且贮藏量不大,只适用于少量、短期的果蔬贮藏,并且需要较多人力物力进行管理,而且设施损耗也大[7]。
我国气调贮藏技术起步晚,于20世纪60年代初开始研究与应用,但仍多是学习欧美地区的气调贮藏技术[8]。1978年,我国建成第一座气调库。1997年,我国在陕西西安建成了第一座贮藏量可达1万t的气调冷藏库,实现了我国第一例气调贮藏的应用,我国气调贮藏技术由自然控制进入到人工控制的水平。
成熟的气调贮藏技术能确保果蔬贮藏的保鲜程度与效率,但实际上国内气调贮藏技术普及不足,推广应用程度低。我国每年约有产值在750亿元的果蔬在腐败中白白浪费掉[9]。国内的气调贮藏体系并不完善,品种的挑选、采摘、入库、管理、贮藏后的储运、销售等相关技术以及配套设施不完善。可见,我国推广气调贮藏技术的应用仍是阻碍重重[10]。
要想推动果蔬气调技术在国内的应用,应制定良好的福利政策为技术推广铺路,注重培养农务人员,加强专业知识的学习与交流,加深对技术的创新与研发,同时大力拓展国内果蔬市场,建造一个良好适宜的经营模式,并努力开阔国际市场,提高果蔬出口量。
先进且完善的气调贮藏技术不仅能带来可观的经济效益,减少不必要的损失与浪费,促进国内果蔬市场的运作和消费,同时也能为人们的生活带来许多便利,提高城乡生活的质量。然而气调贮藏技术仍面临着许多科技上以及社会上的问题,因此,应坚持对气调贮藏技术的创新与研究,努力推广技术在商业化等领域的应用,一个好的科学技术不应当因为当前利益的驱使而停下脚步,而更应该发展优化,不断完善技术,让其走进千家万户,造福百姓。
参考文献:
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[2]徐文达.食品软包装新技术[M].上海:上海科学技术出版社,2009.
[3]吴锦涛.果蔬保鲜与加工[M].北京:化学工业出版社,2001.
[4]余善鸣.果蔬保鲜与冷冻干燥技术[M].哈尔滨:黑龙江科学技术出版社,1999.
[5]潘永贵.现代果蔬采后生理[M].北京:化学工业出版社,2009.
[6]生吉萍,申 琳.果蔬安全保鲜新技术[M].北京:化学工业出版社,2010.
[7]王仁才.果蔬营养与健康[M].北京:化学工业出版社,2013.
[8]王 莉.生鲜果蔬采后商品化处理技术及装备[M].北京:中国农业出版社,2013.
[9]刘 清.果蔬产地贮藏与干制[M].北京:中国农业科学技术出版社,2014.
[10]张 慜,过志梅.生鲜果蔬食品保鲜品质调控技术专论[M].北京:科学出版社,2016.