【中國制冷網(wǎng)】：氣調(diào)保鮮（CONTROLLEDATOMSPHERE）簡稱CA,是指通過人為調(diào)節(jié)和控制存儲庫內(nèi)的氣體成分，抑制儲藏物的水分蒸發(fā)，減少有害氣體成分，降低儲藏物的呼吸，降低儲藏物的新陳代謝速率，使儲藏物的變化變小，延緩儲藏物的后成熟（包括其的自身的化學(xué)反應(yīng)）過程，使儲藏物長時間保持進(jìn)庫時的狀態(tài)，達(dá)到保鮮的目的。

    氣調(diào)貯藏（CONTROLLEDATOMSPHERESTORAGE）是目前大家所共識的先進(jìn)的果蔬保鮮的方法,它是在維持果蔬生理狀態(tài)的情況下,控制環(huán)境中氣體成分來保持果蔬“鮮”度。通常它采用降低存儲空間中的氧氣濃度和調(diào)節(jié)二氧化碳濃度,來抑制所貯藏果蔬的呼吸,減少果蔬體內(nèi)物質(zhì)消耗，使得我們所存儲的果蔬“休眠”,延長貯藏期,持久保鮮。當(dāng)然，氣調(diào)貯藏也對溫度和濕度進(jìn)行控制。

    我們z*常見的方法是果蔬的冷藏保鮮，低溫可以降低果蔬的“活動”強(qiáng)度,并可以抑制“蒸騰”作用和微生物的生長。而對某些果蔬而言,即使其貯藏溫度處于z*低的安全溫度,其呼吸“強(qiáng)度”仍然很高。正常大氣中氧含量約為20.9%,我們知道，果蔬的呼吸要消耗果蔬的內(nèi)部營養(yǎng)物質(zhì),所以延長果蔬貯藏期的關(guān)鍵之一是降低呼吸“強(qiáng)度”。而氣調(diào)保鮮則是在低溫保鮮的基礎(chǔ)上,調(diào)節(jié)空氣中氧與二氧化碳的含量,即改變貯藏環(huán)境的氣體成分,降低氧的含量,適當(dāng)提高二氧化碳的含量。這樣的貯藏環(huán)境能更好地保持果蔬如同采摘時的那樣新鮮度,減少損失,延長保鮮期,延緩果蔬的后熟,抑制老化,延遲或減輕敗壞,無污染,達(dá)到抑制果蔬呼吸強(qiáng)度延緩衰老和變質(zhì)過程的目的。貯藏環(huán)境中氣體成分的變化對果蔬采摘后生理有顯著的影響。

    低氧條件還可以減少乙烯的生成量。我們知道，乙烯是一種果蔬催熟劑,減少乙烯濃度對推遲果蔬后熟是十分有利的，同時，也在一定程度上抑制了微生物的生長。乙烯濃度直接影響果蔬成熟，所以有效脫除存儲空間中乙烯、減少乙烯濃度對某些果蔬推遲“后熟”是十分有利的。二氧化碳的濃度大小可影響乙烯與果蔬的結(jié)合,而濃度過高又可能促使果蔬的衰老,也容易出現(xiàn)“凍傷”，所以，適當(dāng)度的二氧化碳可以減緩呼吸作用,從而延緩果蔬的后熟和衰老。

    實踐表明，采用氣調(diào)貯藏能有效的抑制果蔬的呼吸作用,延緩衰老,達(dá)到果蔬保鮮的目的，使得果蔬的存儲期大大延長。它大概有這樣一些優(yōu)點

    1.能很好地保持儲藏物原有的形態(tài)、質(zhì)地、色澤、風(fēng)味和營養(yǎng)成分。

    2.貯藏保鮮時間長，比一般冷藏方式要長出至少10倍以上。

    3.減少貯藏期間的損失（氣調(diào)損耗<5%，普通冷藏?fù)p耗15-20%）。

    4.由于氣調(diào)保鮮貯藏長期受低氧和高二氧化碳的作用，當(dāng)解除氣調(diào)狀態(tài)后，仍會有一段時間的“滯后效應(yīng)”（休眠期）。所以氣調(diào)保鮮貯藏的貨架期可為普通冷藏的5倍。

    5.可有效抑制細(xì)菌和微生物的滋生、繁殖，有利于食品安全。

    6.氣調(diào)貯藏具有貯藏時間長，貯藏效果好等許多優(yōu)點，從而可以使許多果蔬品種能夠達(dá)到幾乎全年銷售，給生產(chǎn)者和經(jīng)營者帶來顯著的經(jīng)濟(jì)效益。

    不同的果蔬的存儲條件是不同的。比如，蘋果的存儲一般為：2～4%的O2，3～5%的CO2，0～5℃的存儲溫度和90～95%的相對濕度（可存儲12個月）；梨的存儲一般為：2%的O2，1%的CO2，-1～+1℃的存儲溫度和85～95%的相對濕度（可存儲6～12個月）；臍橙的存儲一般為：18%的O2，1%的CO2，7～9℃的存儲溫度和85～95%的相對濕度（可存儲6個月）…。所以，在氣調(diào)庫的設(shè)計中要針對不同的存儲物來確定它的各個參數(shù)的控制和設(shè)備的選擇。有必要的時候，要對所要儲藏的果蔬做相應(yīng)的模擬實驗來確定它們合適的存儲條件和控制參數(shù)。

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    氣調(diào)庫與傳統(tǒng)冷庫有相似之處，又與傳統(tǒng)冷庫有較大的區(qū)別。主要為：

    1．氣調(diào)庫一般設(shè)計為多室的的形式（適合批量進(jìn)出貨），單間貯量通常在50～200t之間，高度應(yīng)該適當(dāng)（提高單位面積的存儲量）。

    2．氣調(diào)庫必須具有更好的氣密性。普通冷庫一般適合多次儲存頻繁出貨的形式，而氣調(diào)庫運行模式一般為一次進(jìn)貨/一次出貨的形式。這是因為保持氣調(diào)庫內(nèi)形成要求的氣體成分，并在果蔬貯藏期間較長時間地維持設(shè)定值，減免庫內(nèi)外“串氣”。

    3．氣調(diào)庫是一種更密閉式冷庫，當(dāng)庫內(nèi)溫度升降時，其氣體壓力也隨之變化，庫內(nèi)外會形成一定氣壓差。所以氣壓平衡安全裝置的設(shè)置是必要的。不然，容易使得庫體受壓滲氣而破壞“氣調(diào)”狀態(tài)。

    4．氣調(diào)貯藏要求果蔬入庫速度快，裝滿后封庫調(diào)節(jié)庫內(nèi)的空氣成分，讓果蔬在z*短的時間內(nèi)進(jìn)入“氣調(diào)”狀態(tài)。平時管理中也不可能像普通冷庫那樣“隨便”進(jìn)出貨物，否則庫內(nèi)的氣體成分就會經(jīng)常變動，從而減弱或失去氣調(diào)貯藏的作用。果蔬出庫時，z*好一次出完或在短期內(nèi)分批出完。

    5．氣調(diào)庫貯藏的貨物為果蔬，為了減少干耗，傳熱溫差小是維持庫內(nèi)要求的較高相對濕度是一個有效的方法。

    6．不同的果蔬的存儲條件需要調(diào)節(jié)存儲空間的空氣成分，調(diào)節(jié)空氣成分的設(shè)備要根據(jù)不同的果蔬的存儲條件進(jìn)行合理配置，果蔬氣調(diào)貯藏的關(guān)鍵是控制庫內(nèi)氣調(diào)參數(shù)，以保持果蔬的新鮮程度，延長貯藏時間。因此，準(zhǔn)確掌握被貯果蔬產(chǎn)品的（z*適）氣調(diào)參數(shù)，（氮氣、氧氣、二氧化碳?xì)怏w的百分比含量）十分重要，它在很大程度上決定著氣調(diào)貯藏的成敗和效果。

    氣調(diào)庫的庫體形式也可以是多樣的，有土建形式，也可是庫板拼裝式的…。但由于氣調(diào)庫有以上的特點，貯藏的時間又較長，在氣調(diào)庫的庫體設(shè)計時就要注意選擇合適的形式和材料。目前由于成本等諸多因素的考慮，氣調(diào)庫采用聚苯乙烯彩鋼板的建筑板材拼裝式的較多。但聚苯乙烯本身的吸水率較高，對濕度要求較高的氣調(diào)庫來講，使用效果和使用壽命將受到一定的影響。聚苯乙烯彩鋼板的建筑板拼接后的氣密性也不易處理。拼裝式氣調(diào)庫采用聚氨脂彩鋼庫板較妥，它的吸水率、保溫效果和拼接后的氣密性都遠(yuǎn)好于聚苯乙烯彩鋼板的建筑板。氣調(diào)庫的庫門選擇也是關(guān)鍵，如果氣調(diào)庫的庫門氣密性不好，容易“滲氣”導(dǎo)致所需“氣調(diào)”狀態(tài)破壞。

    氣調(diào)庫要求密閉，庫內(nèi)溫度升降，庫內(nèi)氣體壓力也將跟著變化，庫內(nèi)外會形成一定氣壓差。一旦氣壓差過大，會使庫體受壓導(dǎo)致“滲氣”，嚴(yán)重的會造成庫體變形破壞。曾經(jīng)聽說有氣調(diào)庫用氣調(diào)庫來解決這個問題的，在一般冷庫里，庫內(nèi)溫度升降壓力變化時，產(chǎn)生的氣壓將克服安裝在庫板上的平衡窗內(nèi)的彈簧力，使得平衡窗內(nèi)的閥門打開，達(dá)到內(nèi)外氣壓平衡。我們以為，氣調(diào)庫一般不宜用這樣的平衡窗，如果內(nèi)外相通，庫內(nèi)“氣調(diào)”狀態(tài)就“流失”了，所以就必須選擇或設(shè)計適合氣調(diào)庫的氣壓平衡安全裝置。

    溫度、濕度和空氣循環(huán)是氣調(diào)庫的重要因素，在氣調(diào)庫里，良好的空氣循環(huán)是必不可少的。在果蔬入庫初期冷卻階段，風(fēng)量可大一些，這樣冷卻速度快，每小時空氣交換次數(shù)可為30～50倍空庫容積，當(dāng)溫度下降到初值的一半或更小后，空氣交換次數(shù)可控制在每小時15～20次。所以我們設(shè)計中常選用雙速冷風(fēng)機(jī)。如果采用直接蒸發(fā)式冷風(fēng)機(jī)應(yīng)注意盡量縮小蒸發(fā)溫度和庫溫的差值（通常選擇3℃以下，以減少蒸發(fā)器結(jié)霜、脫水，維持較高的庫內(nèi)相對濕度），所以，相對一般冷庫的蒸發(fā)器，氣調(diào)庫中的冷風(fēng)機(jī)換熱面積應(yīng)適當(dāng)增大。若果蔬采摘后至入庫前能夠及時預(yù)冷（比如真空預(yù)冷）保鮮效果更好。

    對某果蔬給定適宜的貯藏溫度后，溫度的波動范圍越小越好。采用間接制冷（非直接蒸發(fā)）的方式對控制庫溫、溫差和庫內(nèi)溫度均勻性較易。當(dāng)然，選擇適當(dāng)分辨率和精度的溫度控制器，合理布置冷風(fēng)機(jī)（或叫“氣流組織”）和溫度傳感器的數(shù)量和位置也十分重要。果蔬進(jìn)入穩(wěn)定的存儲期所需的冷量并不大，而沒有預(yù)冷的情況下，入庫初期冷卻階段又需要更大的冷量來保證其冷卻能力和冷卻速度。直接蒸發(fā)的多室的的形式的氣調(diào)庫采用多壓縮機(jī)并聯(lián)的集中冷源是一個合理的方法，它可以根據(jù)各個室的不同時期所需冷量進(jìn)行自動調(diào)配，大幅度地減少制冷機(jī)組的配置，在滿足使用要求的前提下，減少制冷設(shè)備的投資。單壓縮機(jī)直接蒸發(fā)的制冷系統(tǒng)影響庫內(nèi)溫度波動還有一個因素是壓縮機(jī)開停的間隔（等待）時間，采用多能級并聯(lián)機(jī)組的集中冷源可以很好地解決了這個問題。用電子膨脹閥對冷風(fēng)機(jī)進(jìn)行多參數(shù)的控制可以更好地控制庫內(nèi)溫度的波動，機(jī)組運行也相對穩(wěn)定、冷源“供應(yīng)”連續(xù)性好（并聯(lián)制冷機(jī)組采用變頻技術(shù)效果更好），這在設(shè)計制造的氣調(diào)庫中得到很好的驗證。

    在氣調(diào)庫內(nèi)貯藏的果蔬，一般不宜采用薄膜包裝來保持濕度，這是由于薄膜包裝后，人工“氣調(diào)”的作用將被“隔離”了。一般冷庫的相對濕度往往低于90%，甚至低于80%，而這樣的相對濕度除了對洋蔥、冬瓜、大蒜等少數(shù)果蔬適宜外，對大部分的果蔬來講，達(dá)不到貯藏要求的相對濕度，果蔬的水分蒸發(fā)會加快，“鮮”度將明顯降低。按照“氣調(diào)”的要求，庫內(nèi)的相對適度應(yīng)能調(diào)節(jié)控制在90%～95%。除了控制（減少）冷風(fēng)機(jī)換熱表面溫度與庫內(nèi)空氣的溫差，氣調(diào)庫還常常需要配置加濕裝置，水氣混合式加濕、超聲波加濕和離心式加濕是目前氣調(diào)庫中常見的三種加濕方式。過去選擇合適的濕度控制器和適宜的濕度傳感器是難點（庫內(nèi)溫度在0～2℃、相對濕度在90%以上時，干球溫度和濕球溫度的差值小于0.6℃）。一般的濕度傳感器在高濕的環(huán)境（相對濕度在90%以上）里易被濕汽“污染”，而無法“獲取”氣調(diào)庫濕度值，也就無從進(jìn)行濕度控制了，所以應(yīng)采用適合高深度使用環(huán)境的傳感器（如DPP*：-10～60℃，＜100%）和合理安裝（避免凝露）。

    氣體調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)是氣調(diào)保鮮的關(guān)鍵。氣調(diào)庫的設(shè)備簡單地說就是兩大組成部分，一是制冷溫度/濕度系統(tǒng)；二是氣體調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)。果蔬氣調(diào)貯藏的關(guān)鍵是控制庫內(nèi)氣調(diào)參數(shù)，以保持果蔬的新鮮程度和商品性，延長貯藏時間。因此，準(zhǔn)確掌握貯果蔬產(chǎn)品的氣調(diào)參數(shù)，（氮氣、氧氣、二氧化碳?xì)怏w的百分比含量）十分重要，它在很大程度上決定著氣調(diào)貯藏的成敗和效果。

    目前在氣調(diào)庫上采用的制氮機(jī)主要有兩大類型：吸附分離式的碳分子篩制氮機(jī)和膜分離式的中空纖維膜制氮機(jī)。中空纖維膜氮氣分離式是比較先進(jìn)的氣體發(fā)生系統(tǒng)，通過中空纖維膜，對不同大小的氣體分子進(jìn)行選擇性的分離原理，將被壓縮空氣中的N2與O2分離，達(dá)到調(diào)節(jié)氣體組分的目的。由于其性能和質(zhì)量可靠，因而目前已被廣泛選用。

    氣調(diào)貯藏時，果蔬依然還進(jìn)行微弱的呼吸，并不斷排出CO2以及自身釋放的乙烯和芳香酯類等催熟性物質(zhì)。這些過多的成分可以用氣體脫除系統(tǒng)清除。二氧化碳脫除裝置常用的分為間斷式（通常稱的單罐機(jī)）和連續(xù)式（通常稱的雙罐機(jī)）兩種。脫除乙烯的方法主要有兩種，即高錳酸鉀氧化法和高溫催化分解法（是否配置視存儲物而定）。

    氣調(diào)參數(shù)，庫內(nèi)氣體各個成分的監(jiān)測和控制是維持庫內(nèi)氣體成分的關(guān)鍵。實現(xiàn)制冷系統(tǒng)（庫內(nèi)冷風(fēng)機(jī)，制冷機(jī)組的溫度、壓力等），加濕系統(tǒng)（濕度）和氣調(diào)（O2，CO2，C2H4）參數(shù)全面持續(xù)有效的監(jiān)控（和自動記錄），是氣調(diào)庫正常運行的保證。以往見到的氣調(diào)庫在氣體成分調(diào)節(jié)、濕度溫度控制方面自動化程度較低，人工操作程度高。采用的PLANT遠(yuǎn)程管理和監(jiān)控系統(tǒng)是基于PC機(jī)的解決方案，它通過各個設(shè)備的RS485串行端口實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)連接，將制冷系統(tǒng)監(jiān)控集成，還可以將其他控制點的監(jiān)控集成在一個系統(tǒng)中，實現(xiàn)溫度、濕度和各項參數(shù)的監(jiān)控和報警管理，并可實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。

    總之，在籌建或承接設(shè)計和施工一個氣調(diào)庫的時候，1，要了解所要存儲果蔬的氣調(diào)存儲特性，不同的果蔬，存儲的控制參數(shù)也不同，同時z*好要兼顧以后可多品種的存儲使用。2，氣調(diào)庫的庫體是實現(xiàn)“氣調(diào)”的基本保證，施工中不僅要確保保溫效果，而且要嚴(yán)防“跑氣”“串氣”的隱患存在。氣調(diào)庫一般的存儲量較大，庫體地坪的保溫和強(qiáng)度也要注意，選擇抗壓強(qiáng)度高的XPS作地坪保溫材料是一個不錯的方法。3，制冷系統(tǒng)和氣調(diào)設(shè)備是氣調(diào)保鮮的關(guān)鍵，要合理正確選擇和布置各種設(shè)備、管路以及各傳感器，使庫內(nèi)各個地方都滿足“氣調(diào)”要求。4，監(jiān)測和控制是實現(xiàn)可靠“氣調(diào)”的保障，一個好的監(jiān)控系統(tǒng)不僅可以確保“氣調(diào)”和各個設(shè)備的正常運行，做到“無情況實時記錄，有情況及時報警”，而且可以大大減少人工“干預(yù)”的程度，盡可能達(dá)到自動化運行和管理。

    值得一提的是，“氣調(diào)”適合較長時間的果蔬保存，而且氣調(diào)庫比一般冷庫的投資要大。對于短期存儲又經(jīng)濟(jì)性不高的，采用“氣調(diào)”的意義不大，不要無謂地“追求”保鮮而額外地增加設(shè)備的投資。

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