第七章园艺产品贮藏方式与管理世界上果蔬保鲜贮藏设施的发展阶段:第一阶段,即初始阶段,人们利用各种天然低温条件来贮藏果蔬,以延长其保鲜贮存期,如地窖、冰窖、窑洞、半埋式通风库等简易方法。第二阶段是在果蔬贮藏设施中引进了机械制冷技术,可以人工地控制贮藏温度,使得果蔬保鲜贮藏的期限和质量有了跃进式的提高。由此而诞生了各种不同结构形式(砖温结构库体、夹芯绝热库板加钢结构组合式库体等)的高温库。同时,配合塑料大棚加硅窗的应用,开始探索自然气调技术的应用。第三阶段是根据不同果蔬的生化特点制定相应的气调冷藏工艺,就能最大限度地延长果蔬的保鲜期。据此将高温库进行严格地气密性处理后,再配置人工气调系统,就能成为目前世界上流行的最先进的果蔬保鲜贮藏技术装备——气调库。第一节常温贮藏第二节机械冷藏第三节气调贮藏第四节减压贮藏第五节物理贮藏第六节食品生物保鲜第七章园艺产品贮藏方式与管理第一节常温贮藏一、常温贮藏的方法1、堆藏式(piledstorage)2、沟坑式(frenchstorage)3、窑窖式(cellarorcavestorage)4、通风库贮藏(ventilationstorage)5、冻藏(frozenstorage)6、假植贮藏(fakeplantstorage)二、常温贮藏方式的管理一、常温贮藏的方法(一)、堆藏1、堆藏的方法首先选择地势较高的地方,将果蔬就地堆成圆形或长条形的垛,也可作成屋脊形顶,以防止倒塌,或者装筐堆成4~5层的长方形。堆内要注意留出通气孔,通风散热。随着外界气候的变化,逐渐调整覆盖的时间和厚度,以维持堆内适宜的温湿度。在贮藏初期,白天气温较高时覆盖,晚上打开放风降温,当果蔬温度降到接近0℃,则随着外界温度的降低增加覆盖物的厚度,防止产品受冻。堆藏2、堆藏的特点堆藏使用方便,成本低,覆盖物可以因地制宜,就地取材。但是由于堆藏是在地面以上直接堆积,受外界气候影响较大,秋季容易降温而冬季保温却较困难,所以贮藏的效果很大程度上取决于堆藏后对覆盖的管理,即根据气候的变化及时调整覆盖的时间、厚度等。这种贮藏方式一般用于入库前的预冷或短期贮藏。堆藏3、案例(二)、沟(埋)藏1、结构和特点结构沟(埋)藏沟为长方形,方向应根据当地气候条件而定,在寒冷地区为减少严冬寒风的直接袭击,以南北长为宜;在较温暖地区,为了增大迎风面,加强贮藏初期和后期的降温作用,采用东西长为宜。沟的长度应根据贮量而定。沟的深度一般在0.8~1.8m为宜。沟的宽度一般以1.0m~1.5m为宜,它能改变气温和土温作用面积的比例,对贮藏效果影响很大。特点沟(埋)藏使用时可就地取材,成本低,并且充分利用土壤的保温、保湿性能,使贮藏环境有一个较恒定的温度和相对稳定的湿度。沟(埋)藏2、沟(埋)藏的方法将采收后的果蔬进行预贮降温,除去果实的田间热,降低呼吸热。按要求挖好贮藏沟,在沟底平铺一层洁净的干草或细沙,将产品分层放入,也可整箱整筐放入。对于容积较大较宽的贮藏沟,在中间每隔1.2~1.5m插一捆作物秸秆,或在沟底设置通风道,以利于通风散热。随着外界气温的降低逐步进行覆土。为观察沟内的温度变化,可用竹筒插一只温度计,随时掌握沟内的情况。为防外界雨、雪的渗入,沿贮藏沟的两侧设置排水沟,沟(埋)藏3、案例(三)、窖藏1、结构和特点窖藏是在沟藏的基础上演变和发展起来的一种贮藏方式,形式多种多样,有代表性的如棚窖、井窖、窑窖、通风库。与沟藏相比,它配备了一定的通风、保温设施,不仅可以调节和控制窖内的温度、湿度、气体成分,而且管理人员可以自由进出检查产品。2、方法清扫、消毒在果蔬入窖前,要彻底进行清扫并消毒,消毒的方法可用硫磺熏蒸(10g/m3),也可用1%的甲醛溶液喷洒,密封两天通风换气后使用。贮藏所用的篓、筐等,使用前用0.05%~0.5%漂白粉溶液浸泡0.5h,然后用毛刷刷洗干净,晾干后使用。入窖果蔬产品经挑选预冷后即可入窖贮藏,在窖内堆码时,果蔬与窖壁、果蔬与果蔬、果蔬与窖顶之间留有一定间隙,以便翻动和空气流动。窖藏温度的管理整个贮藏期分三个阶段管理。入窖初期,要在夜间全部打开通气孔,引入冷空气,达到迅速降温的目的。贮藏中期,主要是保温防冻,关闭窖口和通气口。贮藏后期严冬已过,这时应选择在温度较低的早晚进行通风换气。随时检查产品,发现腐烂果蔬,及时除去。窖藏——方法3、案例梨的棚窖贮藏(1)贮藏条件中国梨的贮藏温度一般为0℃左右,而大多数洋梨品种适宜的贮温为-1℃。适宜贮藏的空气相对湿度为85%~95%。窖藏(2)棚窖贮藏方法河北贮藏鸭梨多利用棚窖,深2m,宽5m,长15m左右,其上设两个天窗,每个天窗的面积为2.5×1.3㎡,窖端设门,高1.8m,宽0.9m。堆垛上部距窖顶留出60㎝~70cm的空隙,码垛间留通道,以便贮藏期间检查。入窖初期,门窗要敞开,利用夜间低温通风换气。当窖温果温降到0℃时关闭门窗,并随气温下降,窖顶分次加厚覆土,最后达30cm左右。冬季最冷时注意防寒保温,有好天气,温度0℃时适当开窗通风,调整温湿度及气体条件。春季气温回升,利用夜间低温适当通风,延长梨的贮藏期。窖藏窖藏窖藏苹果窖藏窖藏地下式土窑内部结构窖藏地下式窖地上通风口(四)、通风库贮藏1、结构和特点通风贮藏库多建成长方形或长条形,为了便于管理,库容量不宜过大。目前我国各地发展的通风贮藏库,通常跨度5~12m,长30~50m,库内高度一般为3.5~4.5m。库顶有拱形顶、平顶、脊形顶。如果要建一个大型的贮藏库,可分建若干个库组成一个库群,北方寒冷地区大多将库房分为两排,中间设中央走廊,宽度为6~8m,库房的方向与走廊垂直,库门开向走廊。走廊的顶盖上设有气窗,两端设双重门,以减少冬季寒风对库的影响。温暖地区的库群以单设库门为好,以便利用库门通风换气。通风库贮藏半地下式通风贮藏库2、通风库管理消毒每次清库后,要彻底清扫库房,一切可移动、撤卸的设备、用具都搬到库外进行日光消毒。产品的入库和码垛各种果蔬最好先包装,再在库内堆成垛,垛四周要漏空可以通气或放在贮藏架上。通风库贮藏通风库贮藏温、湿度管理秋季产品入库之前充分利用夜间冷空气尽可能降低库体温度。入贮初期,以迅速降温为主,应将全部的通风口和门窗打开,必要时还可以用鼓风机辅助。随着气温的逐渐下降缩小通风口的开放面积,到最冷的季节关闭全部进气口,使排气筒兼进、排气作用,或缩短放风时间。通风库的周年利用近年来各地大力发展夏菜贮藏,通风库可以周年利用。使用上要注意两点:一方面要在前批产品清库与后批产品入库的空挡抓紧时间作好库房的清扫、维修工作,如果必须消毒或除异味,可以施用臭氧闷闭两小时。另一方面是要作好夏季的通风管理,在高温季节应停止或仅在夜间通风。通风库贮藏——通风库管理(五)、冻藏1、结构和特点冻藏的结构冻藏多用窄沟,约0.3m,如用宽沟(1m以上)须在沟底设通风道;一般都要设置荫障,避免阳光直射,以便加快果蔬入沟后的冻结速度。冻藏与普通沟藏的区别在于冻藏沟较浅,覆盖层薄。冻藏的特点由于冻藏的贮藏温度在0℃以下,可以有效地降低果蔬的新陈代谢,抑制微生物的活动,但果蔬仍能保持生机,食用前经过缓慢解冻,可以恢复其新鲜状态。(六)、假植贮藏1、假植贮藏特点假植贮藏是蔬菜特有的一种简易贮藏的形式。采后生长温度管理二、常温贮藏方式的管理通风时间湿度管理病虫和鼠害的预防第二节机械冷藏一、概念机械冷藏(refrigeratedstorage)是在利用良好隔热材料建筑的仓库中,通过机械制冷系统的作用,将库内的热传送到库外,使库内的温度降低并保持在有利于延长产品贮藏期的温度水平的一种贮藏方式。机械冷藏起源于19世纪后期,是当今世界上应用最广泛的新鲜果蔬贮藏方式。20多年来为适应农业产业的发展,我国兴建了不少大中型的商业冷藏库,个人投资者也建立了众多的中小型冷藏库,新鲜果蔬产品冷藏技术得到了快速发展和普及。机械冷藏现已成为我国新鲜果蔬贮藏的主要方式。目前世界范围内机械冷藏库向着操作机械化、规范化,控制精细化、自动化的方向发展。二、机械制冷的基本原理机械冷藏指的是利用致冷剂的相变特性,通过制冷机械循环运动的作用产生冷量并将其导入有良好隔热效能的库房中,根据不同贮藏商品的要求,控制库房内的温、湿度条件在合理的水平,并适当加以通风换气的一种贮藏方式。2.1制冷剂的发展、应用与选用原则(自学)只有在工作温度范围内能够汽化和凝结的物质才有可能作为制冷剂使用。乙醚是最早使用的制冷剂。1866年威德豪森(Windhausen)提出使用CO2作制冷剂。1870年卡尔·林德(CartLinde)用NH3作制冷剂。1874年拉乌尔·皮克特(RaulPictel)采用SO2作制冷剂。SO2和CO2在历史上曾经是比较重要的制冷剂。SO2毒性大,但作为重要制冷剂曾有60年历史。CO2在使用温度范围内压力特高,致使机器极为笨重,但它无毒使用安全。曾在船用冷藏装置中作制冷剂达50年之久,1955年才被氟里昂所取代。1.热力学性质方面2.迁移性质方面(1)工作温度范围内有合适的压力和压力比。(2)单位制冷量q0和单位容积制冷量qv较大。(3)比功w和单位容积压缩功wv小,循环效率高。蒸发压力≧大气压力冷凝压力不要过高冷凝压力与蒸发压力之比不宜过大(4)等熵压缩终了温度t2不能太高,以免润滑条件恶化或制冷剂自身在高温下分解。(1)粘度、密度尽量小。(2)导热系数大,可提高传热系数,减少传热面积。2.1.1作为制冷剂应符合的要求3.物理化学性质方面4.其它(1)无毒、不燃烧、不爆炸、使用安全。(2)化学稳定性和热稳定性好。(3)对大气环境无破坏作用。原料来源充足,制造工艺简单,价格便宜。沸点-33.3℃,凝固点-77.9℃单位容积制冷量大,粘性小,传热性好,流动阻力小毒性较大,有一定的可燃性,氨蒸气无色,氨液飞溅到皮肤上会引起肿胀甚至冻伤。氨系统中有水分会加剧对金属腐蚀同时减小制冷量。系统中氨分离的游离氢积累至一定程度遇空气爆炸氨液比重比矿物润滑油小,油沉积下部需定期放出。2.1.2常用制冷剂1.无机物氨2.氟利昂(1)R12(二氟二氯甲烷CF2Cl2)沸点-29.8℃,凝固点-158℃。有较弱芳香味,毒性小,不燃不爆,安全。系统里应严格限制含水量,一般规定不得超过0.001%常用温度范围内能与矿物性润滑油以任意比互溶不腐蚀一般金属,但能腐蚀镁及含镁量超过2%铝镁合金对天然橡胶和塑料有膨润作用。(2)R134a(四氟乙烷CH2FCF3)毒性非常低,不可燃,安全。与矿物润滑油不相溶,但能完全溶解于多元醇酯类。化学稳定性很好,溶水性比R12强,对系统干燥和清洁性要求更高。(3)R11(一氟三氯甲烷CFCl3)沸点23.8℃,凝固点-111℃。毒性比R12更小,安全。水在R11中的溶解能力与R12相接近。对金属及矿物润滑油的作用关系也与R12大致相似。(4)R22(二氟一氯甲烷CHF2Cl)沸点-40.8℃,凝固点-160℃。毒性比R12略大,无色无味,不燃不爆,安全。属于HCFC类制冷剂,也要被限制和禁止使用。对金属与非金属的作用以及泄漏特性都与R12相似。部分与矿物润滑油互溶。溶水性稍大于R12,系统内应装设干燥器。3.碳氢化合物(1)R600a(异丁烷i-C4H10)(2)R290(丙烷C3H8)沸点和凝固点比R600a低,蒸气压较高和容积制冷量比R600a大,其他制冷特性及安全特性均与R600a相似。沸点-11.73℃,凝固点-160℃。毒性非常低,在空气中可燃,应注意防火防爆。与矿物润滑油能很好互溶,与其他物质的化学相溶性很好,与水的溶解性很差。4.混合制冷剂(1)共沸制冷剂共沸制冷剂特点:一定蒸发压力下蒸发时,具有几乎不变的蒸发温度,而且蒸发温度一般比组成它的单组分的蒸发温度低。一定蒸发温度下,共沸制冷剂单位容积制冷量比组成它的单一制冷剂的容积制冷量要大。共沸制冷剂化学稳定性较组成它的单一制冷剂好。在全封闭和半封闭压缩机中,采用共沸制冷剂可使电机得到更好的冷却,电机绕组温升减小。2.2机械冷藏库的制冷系统机械冷藏库的制冷系统是指由致冷剂(