气调保鲜库及配套设备简介

气调保鲜库及配套设备简介（共2篇）

篇1：气调保鲜库及配套设备简介

气调保鲜库及配套设备简介

一、气调保鲜贮藏方法介绍

气调保鲜贮藏方法是目前国际上使用最普遍、效果最好、最先进的一种保鲜技术。果蔬在彩摘前后都是活的有机体，其内部进行着一系列的生化反应，其中最重要的是呼吸作用。果蔬采后的有氧呼吸特点是分解贮藏在果蔬组织细胞中的糖、果酸等碳水化合物、产生二氧化碳、水蒸气、热量和一些芳香族化合物，这一过程中，将消耗果实机体，呼吸作用越强，消耗越快，完熟期来得越早，贮藏时间越短。

影响呼吸强度有以下几个因素：

气体成分：

氧气：贮藏空间气体中氧含量多，呼吸强度大，反之则少。

二氧化碳：贮藏空间气体中二氧化碳气体含量高有抑制呼吸、延缓果胶物质分解和叶绿降解作用，并能抑制微生物危害，但过高也会对果蔬造成其它生理危害。

温度：

贮藏空间温度降低，呼吸强度减少，反之则增加，但过低（-1度以下）则会产生冻伤。

在气调保鲜贮藏中，视不同果蔬产品设定不同的气调参数：氧含量一般控制在3-5%范围内，二氧化碳含量控制在3-8%范围内，温度一般控制在1-10度范围内，温度一般控制在80%-95%范围内。可以看出，气调保鲜技术的基本原理是：根据不同果蔬产品的生理特点，采用相应指标，通过专用测试设备和控制设备控制贮藏环境中的氧气、二氧化碳含量、温度、湿度，达到降

低果蔬呼吸温度，延缓分解过程，使其保持原有的形态、色泽、风味、质地和营养的目的。

二、气调保鲜库

一座完整的气调库由库体结构、气调系统、制冷加湿系统构成。

气调库是在高温库基础发发展起来的，它不仅有冷藏库的“冷藏”功能又有次冷藏库所没有的“气调”功能。但是为了保证库内气体分调节速度快，波动幅度小，从而提高贮藏成本，最重要的是必须保证气调库具有良好的气密性。气调库围护结构的气密材料构成的气密层来完成的。气密材料应该符合下列要求；材质均匀密实，气密性好，有足够的机械强度和韧性，可连续施工，易粘结，易检查，易修复，耐腐蚀，抗老化，抗微生物，无异味等。气密材料的类型很多，功能、特点各有不同，在不同类型的气调库中，以及库内地坪、墙、顶、门、管线穿墙处等不同部位，均应选择合适的气密材料，进行相应的气密处理。气调库建好后，都要进行气密性测试，目前，最常用的气密性检测方江是压力测试法，这种方法比较简单，测试简便，测试结果直观，因而得到了广泛应用。气密检查一般采用正压方法进行，检查限度压力值从100pa到300pa不等，用半压降时间（半压降时间是指库内压力下降到限度压力值一半所用的时间）做为检查气密程度的指标。通过气密检查的气调库可以保证气调系统的正常运行。一个标准气调库由若干个小库组成，小库相互间密封隔离。各个小库通过气路与气调系统连接，通过管线与制冷加湿系统连接。小库的多少应根据贮藏特品的种类多少，贮藏时间长短来确定。气调保鲜库按建筑方式可分为三种类型：装配式、砖混式、夹套式。装配式气调库：

围护结构多选用彩色夹心板组装而成，这种钢板具有隔热、防潮和气密三重作用。装配式气调库建筑速度快，美观大方，但造价略高，是目前国内外新建气调库最常用的类型。

砖混式气调库：

即土建库。它是用传统的建筑、保温材料砌筑而成。其优点是费用较低，但存在施工周期长，气密处理难以达到要求等问题。

来套式气调库：

它是在高温库内，用柔性或刚性的气密材料围起一个密闭的贮藏空间，接通气调管路，利用原有制冷设备降温。水果放在贮藏空间内，隔热和气密分别由原库体结构和气密材料来实现。这种库的优点是简单实用，周期短。特别适用于传统冷库改造成气调库。其缺点是气密材料需定期更换，内外温度有一定差异。

气调系统：

对一个气调库来说，气调系统是气调库的核心。它由制氮机、空气压缩机、二氧化碳脱除机或乙烯脱除机（视所贮藏果蔬要求而定）、气调门、气调袋、气体检测设备及阀门管线等组成。

制氮机和空气压缩机：

目肖国内外气调库常用中空纤维膜制氮机做为降氧气段。具有体积小，效率高，运行可靠的特点。制氮机主要指标为产氮量，如天津森罗公司生产的CA-45型制氮机，其指标为在氮气纯度95%时（氧气含量5%）每小时可生产45标准立方米的氮气。CA-60为在氮气纯度为95%时（氧气含量5%）每小时可生产60标准立方米的氮气。制氮机产气纯度是可以调整的，纯度升高，产气量下降。如CA-45型制氮机氮气纯度升为97%时（氧含量3%）每小时产氮量降为33标准立方米，CA-60型则降为44标准立方米，用户选型时应注意这一特点。

空气压缩机是制氮机的原料气源，应与制氮机的压力和气耗相匹配。空气压缩机分为螺杆式和活塞式二种。前者工作可靠性高，压力波动小，但价格

较高；后者有一定压力波动，需配贮气罐，但价格较低。无论那种空压机与制氮机配用时都应选用无油型，有冷干机更好。

二氧化碳脱除机：

主机用于控制气调库中二氯化碳的百分比含量，其主要指标为二氧化碳脱除量或内部装填量。如天津森罗公司生产的CNTT-110D型脱除机，其指标含义为：在3%浓度条件下，每24小时可脱除二氧化碳气体110公斤，D为单缸。CNTT-220S其指标含义为：在3%浓度条件下，每24小时可脱除二氧化碳气体220公斤，S为双缸。用户在选用设备时，应该注意所贮果蔬产品的二氧化碳气体呼出量，一般情况下可向专业人员咨询。

乙烯脱除机：

乙烯是果蔬在成熟过程中自身释放的一种气体，有催熟作用。在一些特殊水果贮藏中（如弥猴桃）应将乙烯去除。乙烯脱除机主要指标为空气流量，如天津森罗公司生产CNQX-130乙烯脱除机每小时处理气体为130立方米，CNQX-210每小时处理气体为210立方米。

气体检测设备：

气体检测设备分为检测控制设备和便携式检测两大类，它的主要作用为：对气调库内氧气、二氧化碳气体进行连续检查测量和显示，以确定是否符合气调技术指标要求，并进行自动（人工）调节，使之处于最佳气调参数状态。在自动化程度较高的现代气调库中一般都使用自动检测控制设备，它由气体检测仪、单片微型计算机、显示、控制等电路组成。系统工作时，气体分析仪检测各库的氧气和二氧化碳值并与设定值进行比较，如果库内二氧化碳值大于设定值，则由控制部分发信号启动二氧化碳脱除机开机工作，直至与设定值相同才停机。由天津森罗公司研制的CNJK检控计算机，除具有上述功能外，还有显示、装订、输出等功能。在加装温度传感器后，还可以实现对温、湿度测量，运行曲线显示及数据记录等功能。

便携式测试仪主要用于对各气调库气体参数进行抽样检查，人工控制气调设备的开启转换，也可用于与检控设备互相参照对比。天津森罗公司生产的CNO-102便携式测氧仪、CNOT-201便携式氧和二氧化碳一体化测试仪采用进口电化学氧传感器和红外二氧化碳传感器，可分别对氧和二氧化碳进行测量，分辩率为0.1%，测试精度为0.2%电池工作3小时以上，可满足一般气调库使用。

其它：

一座完整的气调库除上述气调设备外，还需要有专用的气调门、补偿气袋、管线、各种阀门等。其中气调库门又分为大、中、小三种类型，大型库门可通行电瓶铲车，中型库门可通行手推车，小型库门只能人工搬运。用户可根据需要选型，但不论何种库门都要符合气密要求。

制冷加湿系统：

加湿器主要用于保持气调库内气体湿度，防止果蔬水分蒸发，保持果蔬的含水量。加湿器分为超声波加湿和离心加湿两大类，前者利用超声波技术产生超微粒子，可直接喷雾，扩散蒸发速度快、效果好，但对水质要求高；后者容易产生水滴，但对水质要求不严，用户可根据自身情况选用。

三、气调设备选型参考表

天津森罗公司气调设备有CA系列中空纤维膜制氮机、CT及CNTT系列二氧化碳脱除机、CNQX系列乙烯脱除机、CNJ、CNJK系列检测控制计算机和CNOT系列二氧化碳分析仪、氧气分析仪和配套产品系列，共6大系列80多个型号，已先后应用于：山东、山西、河北、河南、陕西、甘肃、福建、上海、云南、新疆等地气调库项目，现将不同储量库房气调配置建议列表如下：

储量（吨）制氮机型号二氧化碳除机型号气体检测仪型号

5-50CA-8CNOT-201

50-100CA-10CT-100CNOT-201

100-200CA-15CT-140CNOT-201

200-300CA-20CT-140CNOT-201

300-500CA-30CT-200CNOT-201或CNJ500-1000CA-45CT-300或CT200SCNJ或CNJK1000-2000CA-60CT-300S或CT-400SCNJK或CNJ注：

1、此建议表仅限一般参考用，不作设备选型的依据。

2、选型时应参考具体储存物品的气调参数以及每个单间的库房容积等综合条件。

四、结尾

由于气调保鲜库可以延长果品贮藏时间（一般比传统冷藏长一倍左右）提高贮藏后的果品质量，从而提高了果品的市场战友有率和竞争性，因此在国外得到迅速推广。据统计，欧美国家中，果蔬产品的气调贮藏已占总量的60%。在我国虽然气调贮藏尚不足总产量的1%，但是它的特有优势也引起了有关部门和集中产区的注意。在国家大力推广农业产业化和加强农业科技化的催动下，在中国即将加入WTO，优势果品出口的巨大商机引导下，中国气调库建设将进入快速发展阶段。我公司愿与各位同仁一起为尽快壮大中国的气调保鲜事业做贡献。

篇2：气调保鲜库及配套设备简介

果蔬产品最大的特点是含水量相当高,极易腐败变质,导致其保鲜期较短。目前,常见的果蔬保鲜技术大体上可分为以下几类:(1)通风库保鲜技术。利用空气对流的原理,引入外界的冷空气来降温,但其功能仅限于仓库之内,一旦果蔬离开设备,就不再受其保护。(2)冷库保鲜技术。冷库保鲜指机械制冷保鲜,根据所保鲜果蔬品种的不同,进行与之对应的温度调节和控制,以达到延长保鲜期的目的,缺点是由于机械冷藏需要电力支持,所以保鲜方面的成本相对较高,而且冷库会产生有害气体污染环境,其保鲜功能对设备依赖程度大。(3)减压保鲜技术。主要应用于果蔬的长途运输,同样存在对设备依赖程度大的问题。(4)新型薄膜保鲜技术。这种技术通过在果蔬表面或内部异质界面上人工涂一层薄膜,以阻塞果蔬表面的气孔抑制呼吸作用,减少水分的蒸发,避免微生物的污染,从而延长果蔬的保鲜期,但这种技术需要逐一涂刷每一个果蔬,对于叶菜来说难度较大,应用有限。(5)气调保鲜技术。气调保鲜技术主要有两种形式,其一是气调库保鲜,其二是气调包装保鲜。相比之下气调保鲜包装技术有着明显的优越性能,因此经常性的应用于日常生活中常见的膨化食品、焙烤食品、新鲜果蔬、脱水蔬菜、鲜肉等产品的包装。

2 气调保鲜技术

(1)气调保鲜技术是当今世界上最先进的果蔬保鲜技术,与其他保鲜技术相比,由于果蔬有气调包装袋的包裹和保护,能够保证保鲜的实时性,不受保鲜设备的限制,因此可以最大程度地保持果蔬产品的新鲜度和商品性,延长产品的贮藏期和销售的货架期,使得消费者在商场购买的产品具有和刚采摘下来果蔬一样的品质。这种技术发达国家已普遍运用,在我国的应用与发展尚处于初级阶段,随着消费者对果蔬品质要求的日益提高,能很好的保证果蔬新鲜品质的气调保鲜包装设备将是今后果蔬保鲜技术研究的重点方向。在综合比较各种保鲜技术的优缺点之后,本项目决定选用这种技术作为延长果蔬保鲜期的主要方法,并以此作为理论基础进行果蔬保鲜贮藏装备的研发。

(2)气调保鲜技术装备在国内外的研究现状及发展趋势[2]

气调保鲜技术的起源可追溯至19世纪30年代,对果蔬气调保鲜技术的研究,起始于1955年美国Gerhard国家研究中心,该中心的植物生理实验室致力研究各种PE膜贮藏苹果和梨,并对贮藏环境中的O2和CO2变化作了系统的研究;在过去30年中,气调保鲜技术的使用范围不断扩大,目前气调保鲜技术已成为一些产品的主要包装形式,并且其占有的市场份额也不断提高。我国气调保鲜技术的研究起步于20世纪80年代末,国家农产品保鲜工程技术中心于1988年开发了果蔬专用PVC保鲜膜24种配方[3],从中筛选出32个品种,47种规格用于蒜台、黄瓜、芹菜、葡萄、苹果和鸭梨等保鲜膜袋的实际应用,由于食品气调保鲜的优势效果非常明显,因此最近几年食品气调保鲜包装在国际和国内已经成为研究热点。

(3)目前现有的气调包装技术装备主要采用真空充气式和气体冲洗式两种换气方式[4]:

真空充气式气调包装原理是先将包装容器中的空气吸出至一定的真空度,后充入预置气体至常压并热封封口,其结构原理如图1所示,真空充气式气调包装相对于气体冲洗式气体置换效率高,但是抽气时间长,成本高且速度较慢。冲洗式气体置换装置是目前气体置换装置常用结构型式,气体冲洗式气调包装原理是通过充入预置气体,利用气流将包装容器内空气置换,达到预定置换精度并立即封口,气体冲洗式包装容器内残氧量高,不适宜对氧敏感食品的包装,由于其采用连续充气,故而设备包装速度快、生产效率高,其工作原理如图2所示。

气调保鲜技术和气调保鲜装备在我国还处于起步阶段,但是在国外应用就比较普遍,尤其是在欧洲。英国、德国等欧洲国家的气调包装机械有多个基本机型,但是用于小包装得多,用于大包装的较少[5]。包装形式有塑料盒、纸塑盒、枕/盒式包装袋等数种,气调保鲜装备基本上是在热成型真空包装机、枕式包装机或自动制袋充填包装机等机型上配置气体混合装置和充气装置改装而成,总体上说,现有气调保鲜包装设备的应用对象多以小容量食品包装为主,仅能满足小型塑料袋(盒)式包装(多为1kg以下),难以满足大容量包装的需要(30～50kg),这样在面对大批量包装需求的情况时,会大幅增加包装成本,另外,目前现有气调保鲜包装多为一次性充气封装,无法实现产品多次充气,因此在产品需要更新包装内保鲜气体时只能拆除原有包装重新塑封,浪费时间和材料[6]。为弥补这些缺陷所带来的产业弊端,现计划在改进、升华已有气调保鲜技术的基础上,研制一种适用于单件大容量包装的气调保鲜包装装备,其可以针对不同种类的果蔬产品配制与之相适应的最佳保鲜气体配比,具有能够在不更换保鲜包装袋的前提下实现多次换气的功能,并可为包装好的果蔬进行信息汇总和标码,以对产品进行身份识别,追溯其来源,提高产品的保鲜期以及商品化程度,为我省生产的果品蔬菜在全国乃至全球市场上顺利推广,从而进一步成为行业内高保鲜、高品质、可溯源绿色农产品的典范提供必要的技术保证。

3 气调保鲜的主要技术特点和创新点

3.1 结构原理、技术路线及生产工艺流程

气调保鲜包装机的结构原理如图3所示,主要由气瓶、控制系统、电磁阀真空泵、热封机、液晶屏、操控按钮等部分组成。

3.2 技术路线及生产工艺流程

该项目的技术路线如下所示:

在生产过程中,气调保鲜包装设备的工艺流程为:

(1)将已装新鲜果蔬的包装袋套在气调包装机上;

(2)把充气口热封在包装袋;

(3)利用真空泵抽出袋内的空气;

(4)通过电控系统选择合适的气体比例,将气体灌装到包装袋内。

3.3 项目的关键技术、创新点

(1)气体比例混合系统。气体比例混合系统是气调保鲜包装机的关键设备,它由控制系统、电磁阀、液晶屏和操控按钮等部分组成,在工作过程中它将保鲜气体(N2、CO2、O2)按一定比例混合,获得所需的保鲜气体。在此选用质量流量控制法对混合比例进行控制,即根据设定好的配气比例,对每一路气体的质量流量进行单独调控,同时还可根据用户的需要,添加新的气体比例设置,以满足不同种类包装的需要。由于质量流量是指标准状态下的体积流量(0℃,101.325kPa),因此,这一控制方法的好处在于压强与温度等各种环境参数的变化时不会对气体流量和配气比例产生任何影响,更不会因为压力控制的大小影响气体流量的控制。

(2)单件大容量包装。目前现有的气调保鲜包装设备,多为小型盒式气调包装机,最大包装尺寸多在400mm以下,单个包装质量一般不超过1kg,这就使得这类包装设备难以满足单件大容量包装的需要,因此研制一款新型气调包装设备,即能满足单件大容量包装的需求(10～20kg),又能降低包装单位质量产品的生产成本。

(3)充换气封装口。现有气调包装多为一次热封成型,无法实现保鲜气体的更换。新型设备在热封包装袋的同时再封装一个充换气口,这样不仅便于包装过程中的气体抽出与充入,还可根据需要在运输和销售过程中进行保鲜气体的更换,使得果蔬的保鲜期更加持久。

(4)产品的标码溯源。生产设备还应配有标码装置,以便在包装上体现出果蔬的产地及出产时间,不仅实现产品溯源的目的,还易于形成品牌效应,更使消费者买的放心,吃得舒心。

4 结束语

在项目研究过程中,首先要通过查阅相关资料了解气调包装设备的基本工作原理及国内外发展现状,结合现有设备的技术特点和功能不足,确定出新设备的设计方案,并在该方案的指导下进行机械结构和控制系统的设计,进而完成样机制作。样机制作过程中还要对相应部分进行阶段性调试,一旦发现不足之处应立即对原有设计方案进行改进,以保证最终产品的包装质量,延长果蔬的的保鲜期,以便在长时间运输及贮存后,实现保色、保形、保味的效果。

摘要：果蔬产品是人类不可缺少的农副食品,它能提供其他食物不能替代的维生素、矿物盐和植物性蛋白,其供应的质量高低是衡量一个国家国民生活水准的重要标志,世界上很多发达国家都非常重视果蔬的生产与科学研究[1]。因此,着手开发研制先进的果蔬保鲜贮藏技术及装备,是维持果蔬产业长期稳定、错时增值的有效途径,具有极其重大的现实意义和战略意义。

关键词：气调,保鲜,可控配比

参考文献

[1]廖妍俨.生物保鲜技术在果蔬贮藏保险中的应用[J].贵州化工,2012,(4):27-29.

[2]梁洁玉.果蔬气调贮藏保鲜技术研究现状与展望[J].食品安全质量检测学报,2013,(6):1617-1624.

[3]吴齐.气调保鲜技术在我国的应用及前景展望[J].农业展望,2009,(4):40-43.

[4]杨艳芬.我国果蔬气调贮藏保鲜技术的研究进展[J].福建农机,2003,(2):18-19.

[5]李莹.果蔬气调贮藏的优质及发展前景[J].食品工程,2006,(2):8-10.