农产品贮藏保鲜原理.ppt

1、农产品贮藏保鲜的原理,第一节 贮藏条件对贮藏的影响,温度 湿度(Humidity) 气体,空气温度是指空气的冷热程度，仓库温度的控制既要注意库房内外的温度，也要注意储存物资本身的温度。,一、温度对贮藏的影响,1 温度对农产品代谢及贮藏的影响 随温度上升, 呼吸加快 随温度上升, 蒸腾失水加快 随温度上升, 成熟衰老加快 随温度上升, 贮藏病害加重 随温度上升, 贮藏期缩短 过高或过低温度会造成伤害,温度要适宜,2. 贮 期 内 最 适 温 度,3 采后处理的高温伤害,高于30的温度虽然加速香蕉果肉成熟, 但果实不能正常着色; 同样, 该高温导致番茄番茄红素积累受抑 长期高于35的温度会导致代谢

2、异常和细胞结构破坏 适度高温短时间处理可控制采后病害而不明显影响贮藏性 适度热处理还可增强贮藏性 热处理过度会导致高温伤害和贮藏性下降,二、 湿度对贮藏的影响,农艺产品失水后食用品质下降 农艺产品失水后外观品质下降 农艺产品失水易导致其它生理病害 过高湿度易导致病害 湿度调控不当会产生农产品表面凝结水分 湿度通常以相对湿度表示 不同农产品的最佳湿度不同,空气湿度指空气中水蒸气含量的多少，通常以绝对湿度、饱和湿度和相对湿度来表示。,贮期 内 最适湿度,三、气体对贮藏的影响,氧气 二氧化碳 乙烯 其它,1、氧气对贮藏的影响,低氧(尤其与高CO2配合)可抑制呼吸作用, 延缓成熟衰老, 减少呼吸消耗,

3、 延缓贮藏期间农产品品质的下降, 也抑制贮藏病害发生。 不同农产品的最适氧浓度不同。,2、CO2对贮藏的影响,高CO2 (尤其与低氧配合)可抑制呼吸作用, 干扰乙烯的作用，延缓成熟衰老, 减少呼吸消耗, 延缓贮藏期间农产品品质的下降, 也抑制贮藏病害发生。 过高CO2浓度易导致农产品无氧呼吸, 降低产品质量, 同时易导致高CO2生理病害。 不同农产品对CO2的敏感性不同, 贮藏最适CO2浓度也不同。 不耐CO2农产品贮藏时要注意换气或去除CO2 。,3、乙烯对贮藏的影响,乙烯促进成熟 不同农产品对乙烯的敏感性不同 对乙烯敏感的农产品贮藏时要注意换气或去除乙烯 乙烯作用干扰剂如STS（硫代硫酸银

4、）和1-MCP（1-甲基环丙烯）等在农产品采后也有应用。,表1 蔬菜对乙烯的敏感性,表2 暴露于乙烯中的影响,4、其它气体对贮藏的影响,2-3% CO可以防止莴苣等气调贮藏时的失色； 5-10% CO可减轻贮藏病害； CO对贮藏的不利影响包括: CO%过高导致的生理病害等; 促进果实成熟的效应, 但在气调条件下对于多数农产品这种效应并不明显; （猕猴桃） CO潜在的危险性, 如对人体的毒害和易燃性。,第二节 温湿度和气体成分的调控技术,温度 湿度 气体,一、 温度调控技术,通过农产品呼吸热, 换气和加热等措施提高温度。 通过致冷, 换气等措施降低温度。 控制温度变幅在一定范围内(1), 尤其当

5、贮藏温度接近冰点时, 温度的急剧波动还会影响RH。 控制合适的空气流动速度以促进产品与空气的温度平衡。,减少贮藏期间温度波动的措施,产品入库前应经预冷 制冷设备的功率适中 改进出风口使其出风的温度接近贮藏温度 改善冷库的保温性能,二、湿度调控技术,湿度的定义 湿度的测量 湿度的调控,1、湿度的定义,绝对湿度:是指单位体积空气中,实际所含水蒸气的重量. 饱和湿度:是指在一定气压、气温的条件下，单位体积空气中所能含有的最大水蒸气重量。 相对湿度 相对湿度=绝对湿度/饱和湿度*100%,露点 指空气中所含水蒸汽因气温下降达到饱和状态而开始液化成水时的温度。 临界湿度 指使物品发生变化的相对湿度范围。

6、,表1 物品的温湿度的要求,2、相对湿度的测定,干湿球湿度计 镜面冷却式露点计测定法 毛发湿度计,干湿球温度计：测定空气相对湿度或含湿量。,干球温度计是一支普通的温度计，当空气流过时，干球温度计指示出空气温度T，或称干球温度； 而湿球温度计头部被浸入水中的吸液芯包裹，湿球温度计反映的是吸液芯中水的温度，这个温度值称湿球温度，用tw表示。,注意点: 湿球上浸的水应该是蒸馏水,工作原理: 通过对检知部分的小型镜面进行冷却,使镜面上发生结露,通过反射光和基准光的状态进行露点测量,是取得最高精度和信赖性的测定方式. 冷却过程中的镜面发生结露时的反射光与结露前的反射光相比较,发生结露时的反射光比结露前的

7、反射光散乱且减弱,平衡被破坏. 此时的镜面温度通过白金电阻进行检知,此时的值为露点.,镜面冷却式露点计,毛发温湿度计,测量库内外温湿度时需要使用温湿度计，在库房内放置温湿度表时，温湿度表应悬挂在库房的中央，离地面约2米以上，不可放在门窗附近或墙角。,温湿度计放置的位置,3、相对湿度的调控,关键是控制温度的变化, 温度变化带来相对湿度的变化（因为不同温度下绝对饱和湿度不同） 增湿措施: 撒水, 空气喷雾, 小包装。 降湿措施: 加强通风换气, 采用吸湿剂.,自然通风,利用自然条件形成的库内外温差和压差，使库内外空气自动地进行交换，达到通风目的。 方法：开启库房的门窗 注意事项：掌握通风条件和时机

8、；应避免露点温度出现。,夏天气温较高，天晴时可在凌晨和夜晚通风，雨天不能通风；库内湿度较高时，可用通风散潮，一般在上午通风，但要注意此时库外湿度要低于库内,强迫通风,又称机械通风：利用特定的机械装置的运转，人为的造成仓库内外压差，实现通风目的。 方法：采用排风机或鼓风机，干风机，除湿机,机械通风是用鼓风机、电扇等送风或排风，以加速空气交换。达到降温散潮的目的,在霉雨季或阴雨天，当库内湿度过大，不宜通风散潮，但为保持库内干燥，可以放置吸湿剂吸湿 。 常用的吸湿剂有生石灰、氯化钙、氯化锂、硅胶、木灰、炉灰等。,生石灰,吸湿快,价格便宜,每公斤可吸水200250克 生石灰 熟石灰+水+二氧化碳 吸湿

9、,氯化钙,无水氯化钙:每公斤10001200克 工业氯化钙:每公斤700800克 可重复使用,硅 胶,每公斤400500克 吸湿后不熔化、不粘连 广泛用于货物包装内吸潮 可重复使用,三、气体调控技术,氧气浓度的调控 二氧化碳浓度的调控 氧气和二氧化碳浓度的测定 气体混和技术 乙烯的去除,1、 氧气浓度的调控,通常通过低氧空气置换高氧空气而实现快速降氧, 通过农产品呼吸作用进一步降氧。 通常通过通风换气及人工补氧而增氧。 低氧空气由制氮机(降氧机)制造, 降氧机的发展大体上经历了催化燃烧碳分子筛吸附纤维膜分离三个阶段。,催化燃烧法产生的空气需要降温方可使用, 需要消耗大量水, 燃料, 能源。 碳

10、分子筛吸附法的基本原理是用表面积极大的焦炭分子筛将氧气吸附并排出高浓度的氮气, 目前应用最为广泛。 膜分离制氮机的心脏是一组极细的中空膜纤维组件, 压缩空气通过时将氧气与氮气分开, 所得氮气最优, 但设备价格较高, 目前也有应用。,3、氧气和二氧化碳浓度的测定,2、二氧化碳浓度的调控,二氧化碳浓度的增加: 通过农产品呼吸自然增加, 也可以通过施干冰和高压二氧化碳气体释放快速增加。 二氧化碳浓度的降低: 通过二氧化碳脱除技术或通风换气。 熟石灰(氢氧化钙)脱除二氧化碳最为常用。 活性炭吸附法脱除二氧化碳法操作简单, 而且活性炭可重新利用, 即活性炭在高二氧化碳条件下吸附二氧化碳, 饱和吸附二氧化

11、碳的活性炭可在新鲜空气中脱去二氧化碳, 然后可重新放回气调库中应用。,4、气体混和技术,气体可以在临使用前通过重量比, 体积比或压力比进行混和, 一般以压力比最为方便。 气体也可以先混和, 然后贮于高压钢瓶中, 使用时再释放。,5、乙烯的去除技术,降低乙烯的措施: 通风换气, 化学去除, 物理吸附。 化学去除法: 高锰酸钾氧化 (吸附在载体上, 高锰酸钾失效时由原来的紫红色转变成砖红色), 催化氧化法。 物理去除法: 活性炭吸附法。 乙烯含量测定: GC,议题二：农产品贮藏方式与管理, 常温贮藏 机械冷藏 气调贮藏 其他贮藏方式 商品化处理,第一节 常温贮藏, 堆藏 沟藏 窖藏 窑洞 通风贮藏

12、,一、堆藏,在田间或背阴空地上搭建临时贮藏场所，一般用来贮藏大白菜、马铃薯等耐贮果蔬。 尺寸不定，一般宽1.52米，高0.52米，长度不限。,堆藏特点：,利用地面相对稳定的地温，加上覆盖材料，白天防止辐射升温，夜间可防冻；前期气温高时，夜间可揭开覆盖层。通气性良好，但失水快。 此法受到地区限制，在我省只有淮北地区深秋后可行，但仍不如山东、河北和西北地区效果好。,二、沟藏,沟藏要求：,场地高燥、土质粘重、排水良好、地下水位低。 规格北方以南北向开沟，我省及山东省以东西向开沟为宜。 屏障在沟的北面设风障（秸秆）。 覆盖秸秆上覆盖适宜厚度的土层。,沟藏特点：,利用土层变温小的特点，起到冬暖夏凉的作用

13、。此法优于堆藏。在北方可贮藏蔬菜和水果，贮量大，效果较好。 贮藏前期，沟内温度仍较高，应注意通风散热。,三、窖藏,（一）棚窖,棚窖形式,一般有地下式和半地下式。窖深11.3m，长方形，地上堆土0.6m，窖上方架竹竿或硬秸秆，堆土，有入口处和帘门，象一个地下室。大小尺寸无规定，大的有几十到几百平方米。,（二）井窖,北方常见，可贮藏大白菜、萝卜、马铃薯、柑桔、橙子、苹果、梨等。,双层窖、双盖窖,四、窑洞,标准窑洞一般有窑门、窑身和排气筒。,五、通风贮藏库,1类型及性能 分地上、地下和半地下式，地下式受气温影响小。 2库址选择和库型设计 选择地势高燥、通风良好、无污染、交通方便、地下水位低的地方建库

14、。库型以长方形，分列式居多。,3. 隔热结构, 隔热材料种类及性能 导热系数1米厚的建筑材料，当两面温差1时，每平方米面积1小时中传递的热量值，以大卡（千卡）计算。它表示材料传递热量能力大小的热物理指标。 热阻值= 导热系数越小，热阻值越大，表示隔热性能越好。,通风库的墙体建筑隔热要求：相当于7.6cm厚软木板的隔热性能，即热阻值为1.52。例： 一通风库外墙37cm，内墙24cm，夹层炉渣13cm,计算其热阻值。 R=R1+R2+R3 =0.371.5+0.241.5+0.135.6 =1.65 1.52, 库墙建造夹层墙或使用高效隔热材料。 库顶建造加用隔热层，热阻值比墙体高30%。（1.

15、98） 库门建造热阻值要求同库顶。,4. 通风系统的设置,按贮量计算，每50吨进排口面积0.5m2，每1000吨6m2。,第二节 机械冷藏,机械制冷原理 机械冷库的建筑要求 制冷设备的构成 机械冷库冷却形式 制冷剂种类 冷库管理,何谓机械冷库？,利用制冷机组和保温隔热性能良好的库房，保持恒定的低温来进行贮藏机械冷藏。 机械冷库的特点：有良好隔热性能的库房建筑结构；有一套制冷机组，可认为设定恒定的温度；造价高、耗能、为永久性建筑结构；保鲜效果好，通风性强，周年利用率高。,一、机械制冷原理,借助于制冷剂在循环不已的气态液态互变过程中，把贮藏库内的热量传递到库外而使库内降温，并维持恒定。,二、制冷设

16、备的构成,1活塞式压缩机,2冷凝器和贮液罐,3调节阀（膨胀阀） 毛细管和膨胀阀是制冷系统中的基本控制部件，制冷剂必须经过毛细管和膨胀阀的节流，从高温、高压的液体状态变为低温、低压的液体状态，才能在蒸发器中汽化吸热。膨胀阀还能自动调节蒸发器的供液量，使供液量与蒸发器热负荷相匹配。,4蒸发器,三、制冷剂的种类,制冷剂的基本要求： 沸点低、汽化潜热大；临界压力小、易液化；无毒、无刺激性；不易燃烧和爆炸；无腐蚀性；价格低廉。,制冷剂种类：,1NH3多用于大中型冷库，氨纯度高，水分含量0.2%。 氨沸点-33.4，0时每公斤NH3汽化时吸收301大卡热量，但氨的比容较大（10，0.2897m3/kg）；

17、有刺激味，有毒，空气中0.5%可中毒，16%易爆燃；有腐蚀性，制冷设备体积大，价格高。,2氟里昂（卤化甲烷族） 低压制冷剂 23个大气压，如R-11、R-12、R-113、R-114等。 中压制冷剂 1520个大气压，如 R-22。 高压制冷剂 2040个大气压，如R-13，乙烷。,3氟里昂替代品 四氟乙烷（R134a，CF3CH2F）、二氯三氟乙烷（R123，CHCl2CF3）、溴化锂、乙二醇等。,四、机械冷库的建筑要求,1冷库围护结构的隔热性能 2防潮性能,五、机械冷库冷却形式,1直接冷却 2间接冷却 3风冷式,六、冷库管理,1产品装载量 库容的50 2冷库温度管理 稳定的低温 3湿度管理

18、RH8590 4通风换气根据实际情况 5. 制冷机维护日常,第三节 气调贮藏,概念和原理 分类 设计与建造 气调系统 贮藏的条件和管理 自发气调贮藏,一、气调贮藏的概念和原理,气调贮藏（controlled atmosphere storage）简称CA 贮藏改变贮藏环境中气体成分的贮藏方法。一般指在特定气体环境中的冷藏法。 CA贮藏为国际上最有效最先进的果蔬保鲜方法。,CA贮藏原理,通常采用降低氧气浓度和提高二氧化碳浓度，来抑制所贮藏果蔬的呼吸强度，减少果蔬体内物质消耗，从而达到延缓果蔬衰老，延长贮藏期，使其更持久的保持新鲜和可食状态。,主要特点, 能保持水果蔬菜的稳定性，抑制它的成熟过程；

19、 大大降低水果蔬菜的低温伤害，减少生理损伤和微生物的损害，从而降低水果的损失； 可以延长贮藏时间，很好地保持水果、蔬菜的生理结构，保持果蔬原有的色香味，减少干耗，提高产品质量； 改善水果蔬菜的经营，提高经济效益。,二、气调贮藏的分类,自发气调（modifed atmosphere storage ） 利用园艺产品自身呼吸作用降低贮藏环境中O2浓度，提高CO2浓度的气调贮藏方法。简称MA气调。 人工气调（ controlled atmosphere storage ） 可根据产品需要人为设定并自动调节贮藏环境气体成分并保持稳定的贮藏方法。,气调方法,单指标仅调节一种气体成分 双指标调节O2和CO

20、2 多指标调节O2 、CO2和乙烯等,三、气调库的设计与建造,1. 设计和建造要求 高气密性 材质均匀、机械强度、性质稳定、易清洁、可连续施工、粘接牢固等。 良好的隔热性 控温、控湿、气调性能,2. 气密性标准及检测 检测标准： FAO294Pa147Pa(30min) 优秀 294Pa107.8Pa (30min) 良好 294Pa39.2Pa(30min) 合格 294Pa39.2Pa(30min) 不合格,检测方法,正压法库内升压到限度，根据单位时间压力下降速度判定； 负压法用真空泵降压至限度，根据单位时间压力回升速度判定。,3.气调库建筑结构形式 装配式 砖混式 夹套式 装配式气调库围

21、护结构选用彩镀聚氨脂夹心板组装而成，具有隔热、防潮和气密的作用。为最常用的类型。,四、气调系统, 贮配气设备 调气设备 分析检测仪器设备,五、气调贮藏的条件和管理,（一）气调贮藏条件 气调反应： 1. 反应良好苹果、猕猴桃等； 2. 反应一般核果类； 3. 反应不明显葡萄、柑桔等；,（二）气调贮藏管理,1. 原料质量 2. 产品入库和出库 3. 温度 预冷后入库 4. 相对湿度 5. 空气洗涤 6. 气体调节 调气法和气流法 7. 安全性,六、自发气调贮藏,1. 薄膜包装贮藏 PE膜0.020.06mm； 宜结合冷藏中进行。 2. 塑料大帐气调贮藏 3. 硅橡胶窗气调（硅窗气调） 利用硅橡胶膜

22、的特殊透气性，自动维持袋（帐）内气体平衡。,硅橡胶薄膜特性,为一种有机硅高分子化合物，由硅氧烷单体聚合而成，具有特殊的透气性： CO2透过率比PE大200300倍； C2H4透过率大1000倍； CO2透过率是O2的56倍； 应用D45M2-1布基硅橡胶； 03，0.5m2/t; 5,0.7m2/t。,硅橡胶薄膜的应用,1963年首先由法国在果蔬贮藏中研究成功。我国自1978年研制成功国产的硅橡胶薄膜。现已有定型的产品Fc8布基硅橡胶膜，对氧气、二氧化碳和氮气的渗透比为1：6：0.5，在水果贮藏上取得了良好的效果。一般贮藏1000千克苹果的大帐，在05C条件下，设硅窗面积0.6M2，可使氧气和

23、二氧化碳维持在3%5%，呼吸作用产生的过多二氧化碳可通过硅窗排出，袋帐内氧气不足时，可由硅窗透入。,产品性能,一、透CO2量为2200-3000升/平方米，大压、天、透比CO2/O23。 二、外观涂胶均匀，清洁，胶膜熟化完全不发粘，幅宽85CM。 三、底布反面不渗胶，布边渗胶宽度1.5CM，与PE、PVC塑料热合牢固。 四、应用指标，按有效面积4.5CM2/KG设计的硅窗袋在0-1下储藏蒜薹，袋内的O2为2-7%，CO2为4-8%，保鲜效果安全、最佳。销售单位：兰州中科凯迪化工新技术有限公司（原兰州化学物理研究所化工试验厂）,第四节 其他贮藏方式,一、减压贮藏（hypobaric storag

24、e）,冷藏+ 一定的真空度；1/61/15大气压。 原理 负压下气体交换加速，有利于有害气体排除； 减压后各种气体分压下降； 抑制微生物活动。,二、辐照保藏,1. 电离辐射种类： 射线60Co 射线 X射线电子束穿透钨金属板转换成X 射线。 电子束普通电流产生电子群经磁场 控制成束，加速成线性运动， 以接近光速照射食品。,2. 辐照原理,电子射线打断微生物DNA链，使其杀死或不能繁殖。亦称“电子巴斯德杀菌”。 射线射线穿透食物时，原子被轰击，外层电子剥去，使中性原子变成带正电荷的粒子或离子，从而改变大分子结构，起到杀菌和抑制微生物的作用。,3. 辐射对生物的作用,三、臭氧及其它处理,1. 空气

25、放电产生空气离子和O3。 O3 为强氧化剂，是良好的消毒剂和杀菌剂，有效抑制乙烯形成，延缓农产品衰老。 2. 高压静电场 产生离子水 直接作用于生物,第五节 农产品商品化处理, 采收 采后处理 运输与销售,一、采收, 采收成熟度的确定 采收方法,（一）采收成熟度的确定,依据食用部分充分长成，产品个头达到品种应有的大小，营养物质积累充分，体现该品种应有的色香味。 采收成熟度要考虑其用途和运输。,判断农产品成熟的标志：,1. 根据生长成熟特性 生长期 蒂蔓脱落 藤蔓枯萎根茎类 表皮硬化上霜冬瓜、南瓜,2根据外部形态及内含成分 色泽变化绿色褪失，红黄色显现 形状大小 质地、硬度猕猴桃采收成熟时硬度1

26、718磅/cm2 内含成分通过测定淀粉、蛋白质、脂肪、可溶性固形物含量确定成熟度和采收期。例：甜橙 固酸比10：1，苹果、梨 30：1。,（二）采收方法,1. 人工采收 2机械采收,二、 农产品采后处理,农产品采后处理（postharvest handling）就是为保持和改进产品质量并使其从农产品转化为商品所采取的一系列措施的总称。其过程包括：整理、挑选、预贮愈伤、药剂处理、预冷、分级、包装等环节。,（一）整理与挑选,整理（trim）与挑选（pick）是采后处理的第一步，其目的是剔除有机械伤、病虫危害、外观畸形、老叶黄叶等不符合商品要求的产品，以便改进产品的外观，改善商品形象，便于包装贮运，

27、有利于销售和食用。,（二）预冷,1预冷的作用 预冷（pre-cooling）是将新鲜采收的产品在运输、贮藏和加工以前迅速除去田间热，将其品温降到适宜温度的过程。大多数园艺产品需要进行预冷，恰当的预冷可以减少产品的腐烂，最大限度地保持产品的新鲜度和品质。预冷是创造良好温度环境的第一步。,2预冷方法及设备,预冷一般分为自然与冷和人工预冷。 自然降温冷却（nature air cooling） 将采后的园艺产品放在阴凉通风的地方，使其自然散热。这种方法冷却的时间较长，受环境条件影响大，而且难以达到产品所需要的预冷温度，但在没有更好的预冷条件时，自然降温冷却仍然是一种应用较普遍的好方法。, 水冷却（h

28、ydrocooling） 用冷水冲淋产品，或将产品浸在冷水中，使产品降温的一种冷却方法。一般冷却水温01。目前使用的水冷却方式有两种，即流水系统和传送系统。 商业上是和水冷却的园艺产品有：胡萝卜、芹菜、甜玉米、菜豆、甜瓜等。, 冷库空气冷却（room cooling） 这是一种简单的预冷方法，它是将产品放在冷库中降温的一种冷却方法。 目前，国外的冷库都有单独的预冷间，产品冷却时间一般在1824小时。冷库冷却产品易失水。, 强制通风冷却（forced-air cooling or pressure cooling） 即在包装箱堆垛的两个侧面造成空气压力差而进行的冷却，当压差不同的空气经过堆垛时，

29、将产品散发的热量带走。 此法比冷库预冷快410倍，大部分果蔬产品适合采用强制通风冷却。, 包装加冰冷却（ice cooling） 在装有产品的包装容器内加入细碎的冰块一般采用顶端加冰。 真空冷却（vacuum） 将产品放在坚固、气密的容器中，迅速抽出空气和水蒸气，使产品表面的水在真空负压下蒸发而冷却下降。,几种预冷方法的优缺点比较,（三）清洗和涂蜡,园艺产品在上市销售前需进行清洗（cleaning）、涂蜡（waxing），它可以改善商品外观，提高商品价值；减少表面的病原微生物；减少水分蒸腾，保持产品的新鲜度；抑制呼吸代谢，延缓衰老。 清洗清洗液种类：漂白粉或50100ml/L; 12%碳酸氢钠

30、、1.5%碳酸钠； 1.5%肥皂水+1%磷酸三钠；23%氯化钙.,涂蜡即人为地在园艺产品表面涂一层蜡质。作用：增加产品光泽，改进外观，防治水分蒸发，有利于延长贮藏寿命。 果蜡成分：天然蜡、合成或天然的高聚物、乳化剂、水和有机溶剂。 涂蜡方法：人工或机械喷雾。,（四）分级,分级（grading）是将产品收获后按不同销售市场要求的分级标准进行大小或品质分级。 分级标准：参见国家和省级标准。 分级方法：我国一般是在形状、新鲜度、颜色、品质、病虫害等方面已经符合要求的基础上，按大小或重量分级。,表1 黄瓜分级标准,表2 蒜薹等级规格,（五）包装,包装的作用 园艺产品包装（packaging）是标准化、商品化，保证安全运输和贮藏的重要措施。合理的包装可使园艺产品在运输中保持良好的状态，减少机械伤、病害蔓延和水分蒸发，避免腐烂变质，提高