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1、园艺产品气调贮藏研究进展摘要：简要介绍了了近年来国内外园艺产品气调贮藏领域的研究进展,主要包括气调保鲜机理、气调贮藏环境模拟与优化、气调包装及气调库系统设计、气调保鲜寿命预测、气调环境下果蔬呼吸速率模型建立等方面的理论和实验研究情况,对气调贮藏新技术及其发展方向进行了总结。关键词：果蔬,呼吸速率,气调贮藏气调贮藏是在低温冷藏基础上,进一步提高贮藏环境的相对湿度,并人为改变环境气体组分和贮藏保鲜方法。它能够在维持果蔬采后正常生理活动前提下,有效抑制其呼吸作用和蒸发作用,最大限度减少激素和微生物作用等不良影响,延缓果蔬的生理代谢过程,推迟后熟衰老和腐败变质发生,延长保鲜期。气调保
2、鲜技术研究在国外已开展了数十年,在我国也有一定研究基础,建立了一批有实用价值的数学模型,对不同品种果蔬进行了大量不同条件下的气调贮藏试验。本文综述了国内外果蔬气调保鲜领域的研究进展,主要包括气调保鲜机理、气调贮藏环境模拟与优化、自然降氧及快速降氧气调贮藏系统设计、气调保鲜寿命预测、气调环境下果蔬呼吸速率模型建立等方面的近期理论和实验研究情况,对气调包装及气调库这一目前的研究热点进行了重点论述,以期对该领域的研究现状、未来的技术发展和实际应用情况有一个概括性认识,有利于气调贮藏技术在我国的发展。1 气调技术分类及国内外研究概况气调贮藏按气调方式可分为采用自然降氧的自发气调贮藏(
3、modifiedatmosperestorage,简称MA))和采用人工快速降氧的机械气调库贮藏(controlledatmospherestorage,简称CA)。MA是指依靠果蔬自身的呼吸代谢来降低环境中的O2,提高CO2含量,主要包括气调包装(modifiedatmospherepackaging,简称MAP)和塑料薄膜帐硅窗气调。其特点为成本低,操作简便,但达到气调工作状况所需时间长,气体浓度指标不易控制,影响了果蔬贮藏效果。CA指采用机械气调库,依靠制冷系统、气调系统和加湿系统的运行,将气调工艺参数(温度、气体成分、相对湿度等)严格控制在恒定范围内,主要包括充氮降氧
4、气调、最适浓度指标气体置换和减压气调等形式。它具有设备先进、贮藏量大、贮藏期长、贮藏品种多、质量好的特点,是当今最先进的果蔬贮藏技术之一,代表着今后气调贮藏的发展方向和主流。但是其成本高,耗能多,操作复杂,一般适合高附加值果蔬产品的保鲜。气调贮藏理论1918年由英国科学家Kidd和West提出,并首次进行了经典的苹果气调贮藏实验。随后,法国、美国、加拿大、丹麦、澳大利亚、新西兰、南非、瑞士、比利时、意大利、日本等国相继加入该研究和应用领域,气调贮藏的优越性也逐步为世界各国所认识。我国气调技术的研究和应用起步较晚,前期以采用自然降氧的硅窗塑料帐(袋)MA贮藏为主,很少有真正意义
5、上的CA贮藏。早期研究以实验为主,重点在于探索和验证MA贮藏方法的可行性,筛选薄膜气调系统的设计参数,得出某一品种果蔬的适宜贮藏指标。近年来,一批现代化气调库在我国相继出现,对苹果、梨、猕猴桃等进行较大规模商业贮藏获得成果,取得了良好的社会和经济效益,为我国CA贮藏技术的发展奠定了基础[1,2]。2 气调贮藏研究热点2.1 气调保鲜机理研究该研究旨在从生物化学角度分析果蔬生理特征与贮藏环境气体成分之间的联系,为气调保鲜提供植物生理学基础。Solomos等人在1982年研究表明,低O2和高CO2对呼吸速率的抑制作用是低O2下呼吸链中氧化酶活性降低的缘故;Suzhuki等人发现,
6、气调贮藏可以减少果蔬中氨基酸、Vc、果胶物质等的损失;Siriphanich等人认为,气调也影响着许多参与新陈代谢的酶系统,低O2和高CO2可以抑制与后熟有关的酶,这些酶与有机酸、糖类、脂肪酸等的代谢有关,决定着植物的衰老进程[3]。2.2 MA贮藏系统热质传递研究在实验研究的基础上,近年来在薄膜贮藏系统设计中引入数学模型的研究日益增加。1984年,加拿大研究者Kok等人发表了第一个薄膜气调贮藏的集中参数模型,取得了与实验定性一致的计算结果;1990年,梁大为等人建立了基于非平衡热力学理论的薄膜气调贮藏系统动态集中参数模型,对苹果的硅窗气调过程进行了数值模拟,并进行了实验验证
7、;李明伟等人利用计算机进行模拟寻优,探讨了气调帐空隙率,薄膜透性、透比对系统动态过程的影响,找出了主要设计参数与系统动态过程的定性关系,给出了薄膜气调系统的优化设计公式,并进行了常温下苹果的硅窗气调贮藏实验;Emond等根据三元混合气体扩散原理对MA系统内的气体浓度动态分布进行了三维数值模拟,建立了分层模型,考虑了各层货物的O2消耗率、CO2产生率、孔隙率等因素的影响[4～6]。为了预测MA环境下新鲜果蔬的水分损失,JunSooKang等人提出了基于新鲜果蔬与贮藏环境间热、质平衡的稳态蒸发模型,考虑了果
