【中國(guó)制冷網(wǎng)】：氣調(diào)保鮮（CONTROLLEDATOMSPHERE）簡(jiǎn)稱CA,是指通過(guò)人為調(diào)節(jié)和控制存儲(chǔ)庫(kù)內(nèi)的氣體成分，抑制儲(chǔ)藏物的水分蒸發(fā)，減少有害氣體成分，降低儲(chǔ)藏物的呼吸，降低儲(chǔ)藏物的新陳代謝速率，使儲(chǔ)藏物的變化變小，延緩儲(chǔ)藏物的后成熟（包括其的自身的化學(xué)反應(yīng)）過(guò)程，使儲(chǔ)藏物長(zhǎng)時(shí)間保持進(jìn)庫(kù)時(shí)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(shí)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(lái)保持果蔬“鮮”度。通常它采用降低存儲(chǔ)空間中的氧氣濃度和調(diào)節(jié)二氧化碳濃度,來(lái)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(chǔ)的果蔬“休眠”,延長(zhǎng)貯藏期,持久保鮮。當(dāng)然，氣調(diào)貯藏也對(duì)溫度和濕度進(jìn)行控制。
我們z*常見(jiàn)的方法是果蔬的冷藏保鮮，低溫可以降低果蔬的“活動(dòng)”強(qiáng)度,并可以抑制“蒸騰”作用和微生物的生長(zhǎng)。而對(duì)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(yíng)養(yǎng)物質(zhì),所以延長(zhǎng)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(shí)的那樣新鮮度,減少損失,延長(zhǎng)保鮮期,延緩果蔬的后熟,抑制老化,延遲或減輕敗壞,無(wú)污染,達(dá)到抑制果蔬呼吸強(qiáng)度延緩衰老和變質(zhì)過(guò)程的目的。貯藏環(huán)境中氣體成分的變化對(duì)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(duì)推遲果蔬后熟是十分有利的，同時(shí)，也在一定程度上抑制了微生物的生長(zhǎng)。乙烯濃度直接影響果蔬成熟，所以有效脫除存儲(chǔ)空間中乙烯、減少乙烯濃度對(duì)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(guò)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(shí)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(chǔ)期大大延長(zhǎng)。它大概有這樣一些優(yōu)點(diǎn)
1.能很好地保持儲(chǔ)藏物原有的形態(tài)、質(zhì)地、色澤、風(fēng)味和營(yíng)養(yǎng)成分。
2.貯藏保鮮時(shí)間長(zhǎng)，比一般冷藏方式要長(zhǎng)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(zhǎng)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(huì)有一段時(shí)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(shí)間長(zhǎng)，貯藏效果好等許多優(yōu)點(diǎn)，從而可以使許多果蔬品種能夠達(dá)到幾乎全年銷(xiāo)售，給生產(chǎn)者和經(jīng)營(yíng)者帶來(lái)顯著的經(jīng)濟(jì)效益。
不同的果蔬的存儲(chǔ)條件是不同的。比如，蘋(píng)果的存儲(chǔ)一般為：2～4%的O2，3～5%的CO2，0～5℃的存儲(chǔ)溫度和90～95%的相對(duì)濕度（可存儲(chǔ)12個(gè)月）；梨的存儲(chǔ)一般為：2%的O2，1%的CO2，-1～+1℃的存儲(chǔ)溫度和85～95%的相對(duì)濕度（可存儲(chǔ)6～12個(gè)月）；臍橙的存儲(chǔ)一般為：18%的O2，1%的CO2，7～9℃的存儲(chǔ)溫度和85～95%的相對(duì)濕度（可存儲(chǔ)6個(gè)月）…。所以，在氣調(diào)庫(kù)的設(shè)計(jì)中要針對(duì)不同的存儲(chǔ)物來(lái)確定它的各個(gè)參數(shù)的控制和設(shè)備的選擇。有必要的時(shí)候，要對(duì)所要儲(chǔ)藏的果蔬做相應(yīng)的模擬實(shí)驗(yàn)來(lái)確定它們合適的存儲(chǔ)條件和控制參數(shù)。
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氣調(diào)庫(kù)與傳統(tǒng)冷庫(kù)有相似之處，又與傳統(tǒng)冷庫(kù)有較大的區(qū)別。主要為：
1．氣調(diào)庫(kù)一般設(shè)計(jì)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(chǔ)量）。
2．氣調(diào)庫(kù)必須具有更好的氣密性。普通冷庫(kù)一般適合多次儲(chǔ)存頻繁出貨的形式，而氣調(diào)庫(kù)運(yùn)行模式一般為一次進(jìn)貨/一次出貨的形式。這是因?yàn)楸３謿庹{(diào)庫(kù)內(nèi)形成要求的氣體成分，并在果蔬貯藏期間較長(zhǎng)時(shí)間地維持設(shè)定值，減免庫(kù)內(nèi)外“串氣”。
3．氣調(diào)庫(kù)是一種更密閉式冷庫(kù)，當(dāng)庫(kù)內(nèi)溫度升降時(shí)，其氣體壓力也隨之變化，庫(kù)內(nèi)外會(huì)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(kù)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(kù)速度快，裝滿后封庫(kù)調(diào)節(jié)庫(kù)內(nèi)的空氣成分，讓果蔬在z*短的時(shí)間內(nèi)進(jìn)入“氣調(diào)”狀態(tài)。平時(shí)管理中也不可能像普通冷庫(kù)那樣“隨便”進(jìn)出貨物，否則庫(kù)內(nèi)的氣體成分就會(huì)經(jīng)常變動(dòng)，從而減弱或失去氣調(diào)貯藏的作用。果蔬出庫(kù)時(shí)，z*好一次出完或在短期內(nèi)分批出完。
5．氣調(diào)庫(kù)貯藏的貨物為果蔬，為了減少干耗，傳熱溫差小是維持庫(kù)內(nèi)要求的較高相對(duì)濕度是一個(gè)有效的方法。
6．不同的果蔬的存儲(chǔ)條件需要調(diào)節(jié)存儲(chǔ)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(chǔ)條件進(jìn)行合理配置，果蔬氣調(diào)貯藏的關(guān)鍵是控制庫(kù)內(nèi)氣調(diào)參數(shù)，以保持果蔬的新鮮程度，延長(zhǎng)貯藏時(shí)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?dú)?、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(kù)的庫(kù)體形式也可以是多樣的，有土建形式，也可是庫(kù)板拼裝式的…。但由于氣調(diào)庫(kù)有以上的特點(diǎn)，貯藏的時(shí)間又較長(zhǎng)，在氣調(diào)庫(kù)的庫(kù)體設(shè)計(jì)時(shí)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(kù)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(duì)濕度要求較高的氣調(diào)庫(kù)來(lái)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(kù)采用聚氨脂彩鋼庫(kù)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(kù)的庫(kù)門(mén)選擇也是關(guān)鍵，如果氣調(diào)庫(kù)的庫(kù)門(mén)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(kù)要求密閉，庫(kù)內(nèi)溫度升降，庫(kù)內(nèi)氣體壓力也將跟著變化，庫(kù)內(nèi)外會(huì)形成一定氣壓差。一旦氣壓差過(guò)大，會(huì)使庫(kù)體受壓導(dǎo)致“滲氣”，嚴(yán)重的會(huì)造成庫(kù)體變形破壞。曾經(jīng)聽(tīng)說(shuō)有氣調(diào)庫(kù)用氣調(diào)庫(kù)來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題的，在一般冷庫(kù)里，庫(kù)內(nèi)溫度升降壓力變化時(shí)，產(chǎn)生的氣壓將克服安裝在庫(kù)板上的平衡窗內(nèi)的彈簧力，使得平衡窗內(nèi)的閥門(mén)打開(kāi)，達(dá)到內(nèi)外氣壓平衡。我們以為，氣調(diào)庫(kù)一般不宜用這樣的平衡窗，如果內(nèi)外相通，庫(kù)內(nèi)“氣調(diào)”狀態(tài)就“流失”了，所以就必須選擇或設(shè)計(jì)適合氣調(diào)庫(kù)的氣壓平衡安全裝置。
溫度、濕度和空氣循環(huán)是氣調(diào)庫(kù)的重要因素，在氣調(diào)庫(kù)里，良好的空氣循環(huán)是必不可少的。在果蔬入庫(kù)初期冷卻階段，風(fēng)量可大一些，這樣冷卻速度快，每小時(shí)空氣交換次數(shù)可為30～50倍空庫(kù)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(shí)15～20次。所以我們?cè)O(shè)計(jì)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(kù)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(kù)內(nèi)相對(duì)濕度），所以，相對(duì)一般冷庫(kù)的蒸發(fā)器，氣調(diào)庫(kù)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(kù)前能夠及時(shí)預(yù)冷（比如真空預(yù)冷）保鮮效果更好。
對(duì)某果蔬給定適宜的貯藏溫度后，溫度的波動(dòng)范圍越小越好。采用間接制冷（非直接蒸發(fā)）的方式對(duì)控制庫(kù)溫、溫差和庫(kù)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(chǔ)期所需的冷量并不大，而沒(méi)有預(yù)冷的情況下，入庫(kù)初期冷卻階段又需要更大的冷量來(lái)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(kù)采用多壓縮機(jī)并聯(lián)的集中冷源是一個(gè)合理的方法，它可以根據(jù)各個(gè)室的不同時(shí)期所需冷量進(jìn)行自動(dòng)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(kù)內(nèi)溫度波動(dòng)還有一個(gè)因素是壓縮機(jī)開(kāi)停的間隔（等待）時(shí)間，采用多能級(jí)并聯(lián)機(jī)組的集中冷源可以很好地解決了這個(gè)問(wèn)題。用電子膨脹閥對(duì)冷風(fēng)機(jī)進(jìn)行多參數(shù)的控制可以更好地控制庫(kù)內(nèi)溫度的波動(dòng)，機(jī)組運(yùn)行也相對(duì)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(jì)制造的氣調(diào)庫(kù)中得到很好的驗(yàn)證。
在氣調(diào)庫(kù)內(nèi)貯藏的果蔬，一般不宜采用薄膜包裝來(lái)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(kù)的相對(duì)濕度往往低于90%，甚至低于80%，而這樣的相對(duì)濕度除了對(duì)洋蔥、冬瓜、大蒜等少數(shù)果蔬適宜外，對(duì)大部分的果蔬來(lái)講，達(dá)不到貯藏要求的相對(duì)濕度，果蔬的水分蒸發(fā)會(huì)加快，“鮮”度將明顯降低。按照“氣調(diào)”的要求，庫(kù)內(nèi)的相對(duì)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(kù)內(nèi)空氣的溫差，氣調(diào)庫(kù)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(kù)中常見(jiàn)的三種加濕方式。過(guò)去選擇合適的濕度控制器和適宜的濕度傳感器是難點(diǎn)（庫(kù)內(nèi)溫度在0～2℃、相對(duì)濕度在90%以上時(shí)，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(duì)濕度在90%以上）里易被濕汽“污染”，而無(wú)法“獲取”氣調(diào)庫(kù)濕度值，也就無(wú)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(kù)的設(shè)備簡(jiǎn)單地說(shuō)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(kù)內(nèi)氣調(diào)參數(shù)，以保持果蔬的新鮮程度和商品性，延長(zhǎng)貯藏時(shí)間。因此，準(zhǔn)確掌握貯果蔬產(chǎn)品的氣調(diào)參數(shù)，（氮?dú)狻⒀鯕?、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(kù)上采用的制氮機(jī)主要有兩大類(lèi)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?dú)夥蛛x式是比較先進(jìn)的氣體發(fā)生系統(tǒng)，通過(guò)中空纖維膜，對(duì)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(shí)，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(lèi)等催熟性物質(zhì)。這些過(guò)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(chǔ)物而定）。
氣調(diào)參數(shù)，庫(kù)內(nèi)氣體各個(gè)成分的監(jiān)測(cè)和控制是維持庫(kù)內(nèi)氣體成分的關(guān)鍵。實(shí)現(xiàn)制冷系統(tǒng)（庫(kù)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(dòng)記錄），是氣調(diào)庫(kù)正常運(yùn)行的保證。以往見(jiàn)到的氣調(diào)庫(kù)在氣體成分調(diào)節(jié)、濕度溫度控制方面自動(dòng)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(guò)各個(gè)設(shè)備的RS485串行端口實(shí)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(diǎn)的監(jiān)控集成在一個(gè)系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)溫度、濕度和各項(xiàng)參數(shù)的監(jiān)控和報(bào)警管理，并可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。
總之，在籌建或承接設(shè)計(jì)和施工一個(gè)氣調(diào)庫(kù)的時(shí)候，1，要了解所要存儲(chǔ)果蔬的氣調(diào)存儲(chǔ)特性，不同的果蔬，存儲(chǔ)的控制參數(shù)也不同，同時(shí)z*好要兼顧以后可多品種的存儲(chǔ)使用。2，氣調(diào)庫(kù)的庫(kù)體是實(shí)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(kù)一般的存儲(chǔ)量較大，庫(kù)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(gè)不錯(cuò)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(kù)內(nèi)各個(gè)地方都滿足“氣調(diào)”要求。4，監(jiān)測(cè)和控制是實(shí)現(xiàn)可靠“氣調(diào)”的保障，一個(gè)好的監(jiān)控系統(tǒng)不僅可以確?！皻庹{(diào)”和各個(gè)設(shè)備的正常運(yùn)行，做到“無(wú)情況實(shí)時(shí)記錄，有情況及時(shí)報(bào)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(dòng)化運(yùn)行和管理。
值得一提的是，“氣調(diào)”適合較長(zhǎng)時(shí)間的果蔬保存，而且氣調(diào)庫(kù)比一般冷庫(kù)的投資要大。對(duì)于短期存儲(chǔ)又經(jīng)濟(jì)性不高的，采用“氣調(diào)”的意義不大，不要無(wú)謂地“追求”保鮮而額外地增加設(shè)備的投資。
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