◎ 劉英語,吳酉芝,黃佳璐
(上海中僑職業技術學院,上海 201500)
采收后的水果蔬菜仍在進行著新陳代謝,保留著原本的生理活動,其從空氣中吸收氧氣,分解消耗自身的營養物質,產生二氧化碳、水和熱量。而水果蔬菜采收后無法再給自身提供水分與營養物質,當溫度高且存放過久時,水果內部的酶的活性增強,水果的呼吸速率加快,加劇了水果的干物質的損耗,繼而致腐微生物繁殖較快,水果開始腐爛。
減少大氣中氧氣的含量,可以使其呼吸作用受到強烈的抑制,放緩果蔬營養物質的消耗速度,在某些方面也抑制了微生物的生長繁殖。恰當濃度的二氧化碳,亦可抑制果蔬的呼吸作用。乙烯能促進果蔬的成熟與衰老,并且成熟的果蔬又能產生乙烯誘發其他果蔬成熟,降低氧氣濃度且提高二氧化碳濃度有利于抑制乙烯的生成和作用。降低氧氣濃度和增加二氧化碳濃度有利于抑制乙烯產生和影響,降低溫度有利于抑制微生物的生長和繁殖,抑制果蔬中酶的活性,從而抑制呼吸作用。
氣調庫是果蔬氣調貯藏的主要設備,是在高溫冷藏庫的基礎上發展而來,具有良好氣密性的氣調庫是保證有效貯藏的技術要點[1]。氣調庫設有安裝氣調設備的工藝走廊,其間裝有制氮機、二氧化碳脫除機、自動檢測控制系統、氣調庫壓力平衡系統、制冷系統、恒壓安全閥和加濕系統等。若干隔離的氣調間組成一座氣調庫,氣調設備置于氣調間的中間位置,周邊溫度掌握在零攝氏度以上。
國內關于氣調冷庫的檢驗標準在于氣調冷庫在庫體安裝后所進行的庫體氣密性試驗,目前廣泛應用的是壓力測試法,國內外沒有具體的相應的測量標準與規定,而該試驗應符合下列要求:①氣庫大門開啟后,庫內和庫外的空氣應該充分交換,交換的時長應大于24 h。②使用密封膠封實全部與外邊連通的孔道。③關上氣密門,其封密性能應完好。④在打開通風機后,當庫內壓力達100 Pa(表壓)時停止風機運轉,同時準備計時。⑤氣庫里的壓力值每1 min記錄一次,數值精確到5 Pa。⑥當試驗進行到10 min時,氣庫里的剩余壓力要高于50 Pa(表壓)。⑦繪制氣庫內壓力隨時間改變的曲線[2]。
氣調貯藏技術最早應用于水果產品中,1819—1820年,法國科學家貝拉特研究了空氣對蘋果成熟的影響,奠基了氣調貯藏技術的原理基礎[3]。1916年,英國科學家凱德和韋斯德對蘋果進行氣調貯藏,在只調節空氣成分失敗試驗的基礎上,對氣調庫環境加以冷藏,試驗成功。1933年,美國建立了世界上第一座商業模式化的氣調庫。1941年,英國人歷時十幾年時間的研究成果在美國公開發表,成果顯示了氣體組成成分和溫度數據,以及氣調庫的修建方法與氣調庫的操作等有關問題,正式命名為氣調貯藏。1962年,美國研制成功燃料沖洗式氣體發生器,用丙烷來燃燒,使空氣中氧減少、二氧化碳增高,實現氣調貯藏,即“快速降氧法”的氣調貯藏。氣調貯藏技術真正地來臨,氣調冷藏技術也慢慢邁向了一個新的發展階段[4]。
相較于國內,國外發達國家更早地接觸氣調貯藏技術,因此在氣調貯藏技術領域的研究更為先進,相應的商業化產業更為發達。氣調貯藏技術現在已發展為工業大國對蔬菜水果保鮮貯藏的重要方式。
歐美國家常見的氣調庫容積大,保鮮貯藏效果好,水果氣調庫的單個氣調間的容積通常在50~200 t[5]。在英國,蘋果的氣調貯藏庫約能貯藏300 t的果品,單個氣調間的容積約為100 t。而蔬菜氣調庫的單個氣調間的容積比水果氣調庫的大,通常在200~500 t,在北美有的氣調庫甚至可以貯藏600 t蔬菜。而我國一個氣調間基本貯藏量基本在50~100 t[6]。
在我國北方廣大地區氣候條件的影響下,露天耕作受到了極大限制,為了更好地平衡糧食的分配供應,果蔬貯藏技術得到了開發與不斷發展。堆藏、溝藏、窖藏是常見的貯藏方式,利用自然環境的溫度調節庫內溫度,以達到保鮮貯藏的效果。①堆藏是將水果堆放在地面上,再將其覆蓋起來以達到貯藏的目的,要求場所的地勢高且平坦,同時排水良好。②溝藏是將果蔬堆放于貯藏溝里的貯藏方式,通過土壤來調節貯藏環境,要求土壤干燥、土質黏實。③窖藏是將果蔬貯藏于地窖中的貯藏方式,窖藏相較于前兩者貯藏效果更好,地窖溫度更趨于穩定,并且人們可以進出窖內,方便觀察果蔬的貯藏情況。
這3種貯藏方式要求不高,技術簡單,但無法長期貯藏果蔬,而且貯藏量不大,只適用于少量、短期的果蔬貯藏,并且需要較多人力物力進行管理,而且設施損耗也大[7]。
我國氣調貯藏技術起步晚,于20世紀60年代初開始研究與應用,但仍多是學習歐美地區的氣調貯藏技術[8]。1978年,我國建成第一座氣調庫。1997年,我國在陜西西安建成了第一座貯藏量可達1萬t的氣調冷藏庫,實現了我國第一例氣調貯藏的應用,我國氣調貯藏技術由自然控制進入到人工控制的水平。
成熟的氣調貯藏技術能確保果蔬貯藏的保鮮程度與效率,但實際上國內氣調貯藏技術普及不足,推廣應用程度低。我國每年約有產值在750億元的果蔬在腐敗中白白浪費掉[9]。國內的氣調貯藏體系并不完善,品種的挑選、采摘、入庫、管理、貯藏后的儲運、銷售等相關技術以及配套設施不完善。可見,我國推廣氣調貯藏技術的應用仍是阻礙重重[10]。
要想推動果蔬氣調技術在國內的應用,應制定良好的福利政策為技術推廣鋪路,注重培養農務人員,加強專業知識的學習與交流,加深對技術的創新與研發,同時大力拓展國內果蔬市場,建造一個良好適宜的經營模式,并努力開闊國際市場,提高果蔬出口量。
先進且完善的氣調貯藏技術不僅能帶來可觀的經濟效益,減少不必要的損失與浪費,促進國內果蔬市場的運作和消費,同時也能為人們的生活帶來許多便利,提高城鄉生活的質量。然而氣調貯藏技術仍面臨著許多科技上以及社會上的問題,因此,應堅持對氣調貯藏技術的創新與研究,努力推廣技術在商業化等領域的應用,一個好的科學技術不應當因為當前利益的驅使而停下腳步,而更應該發展優化,不斷完善技術,讓其走進千家萬戶,造福百姓。
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