氣調冷庫

第一節氣調貯藏工藝

氣調庫

氣調庫是目前世界上最先進的果蔬保鮮設施之一。它既能控制庫內的溫度、濕度，又能控制庫內的氧氣、二氧化碳、乙烯等氣體的含量，通過控制貯藏環境的氣體成分來抑制水果蔬菜的生理活性，使庫內的水果蔬菜處于休眠狀態。實際應用證明，運用氣調庫貯藏保鮮的水果蔬菜，無論是從貯藏保鮮期上，還是從水果蔬菜的保鮮質量上都達到了最佳的效果。【氣調保鮮庫的原理】

氣調保鮮庫是目前世界上最先進的果蔬保鮮設施之一。它既能控制庫內的溫度、濕度，又能控制庫內的氧氣、二氧化碳、乙烯等氣體的含量，通過控制貯藏環境的氣體成份來抑制水果蔬菜的生理活性，使庫內的水果蔬菜處于休眠狀態。實際應用證明，運用氣調保鮮庫貯藏保鮮的水果蔬菜，無論是從貯藏保鮮期上，還是從水果蔬菜的保鮮質量上都達到了最佳的效果，這是其它貯藏方式所不可比擬的。

【氣調保鮮庫特點

Features】

◎

在氣調庫內儲藏的水果蔬菜，儲藏時間較長，一般比普通冷藏庫長0.5-1.0倍，用戶可靈活掌握出庫時間，捕獲銷售良機，創造

最佳經濟效果。

◎

出庫后的果蔬保持原有的鮮度及脆性，果蔬的水分、VC含量、糖份、酸度、硬度、色澤、重量等與新采摘狀態相差無幾，果蔬

質量高，具有市場競爭力。

◎

氣調庫內儲藏的水果蔬菜，在出庫后有一個從“休眠”狀態向正常狀態轉化的過程，使水果蔬菜出庫后的擺架期可延長21-28天，

是普通冷藏庫的3-4倍。

◎

氣調保鮮庫創造的是一種低氧環境，可抑制水果蔬菜霉菌的生長有病蟲害的發生，使水果蔬菜的重量損失減少至最小。

◎

對于一般高溫冷庫難以儲藏的水果蔬菜，如獼猴桃、棗等到均能達到極佳的儲藏效果。氣調庫設計規范【氣調保鮮庫主要性能指標】

◎

庫內溫度：-2℃~15℃可調。

◎

相對濕度：RH75%~95%可調。

◎

氧氣含量(O2)：1%~10%可調。

◎

二氧化碳(CO2)：1%~10%可調。

◎

乙烯含量：10PPM以下。

◎

庫體氣密指標(國內)：限定壓力10mm水柱，10min后殘留水柱高度不少于5mm。

◎

庫體氣密指標(國外)：限定壓力25mm水柱，30min后殘留水柱高度不少于8mm。

氣調冷庫系統【氣調保鮮庫的結構】

夾芯板技術的不斷發展和應用推動了氣調保鮮庫建造技術革新的發展，由于夾芯板具有結構體系重量輕、強度高、氣密性能好、隔熱效果極佳及建造方便等優點，能大大縮短建造周期和降低建造成本，因此果蔬氣調庫的發展方向是采用聚氨脂夾芯板或聚苯乙烯夾芯板技術來建造氣調庫的主體結構。

氣調保鮮庫的特殊性就在于其主體圍護結構要有良好的氣密性，為防止果蔬發生缺氧呼吸，應定期向庫內補充適量新鮮空氣，但不能超過庫內所儲藏的果蔬因呼吸作用所消耗氧氣的數量，同時還應精確控制其它組份氣體的含量。

庫房在政黨運行狀態下受庫內外溫度、日照等因素的影響，其庫房內部會產生大約±10mm左右水柱的壓力波動，因此應用于氣調保鮮庫上的夾芯板其承載強度不能低于50kg/m2，同時還應對庫房的連接節點、庫內地坪和保溫門等處采取特殊的處理方法，以保證庫房的安全運行和良好的氣密度。

【氣調保鮮庫的庫板】

應用于氣調保鮮庫上的庫板分為兩種類型，它們分別為聚氨酯夾芯板和聚苯乙烯夾芯板，由于聚氨酯夾芯板的強度、隔熱等性能優于聚苯乙烯夾芯板，所以聚氨酯夾芯板通常應用于高氣密標準的氣調庫上，而聚苯乙烯夾芯板通常應用于低氣密標準的氣調庫上。這兩種夾芯板的綜合性能詳見附圖和附表。庫板樣圖氣調冷庫建成內墻氣調庫設備主要由以下幾個部分組成：

1、制冷設備(氨系統、氟里昂系統及乙二醇系統等)。

2、庫內加濕設備。

3、庫內沖霜及制冷機組冷卻水設備。

4、電氣控制設備。

5、氣調設備(制氮機、二氧化碳脫除機、乙烯脫除機及二氧化硫發生器等)。

6、其它設備(氣調庫門、觀察窗安全裝置、儲氣袋等附屬設備)。

制冷系統氮發生器

氮發生器又稱催化降氧機，它的作用主要用產生的N2沖淡庫內的O2。右圖所示為管式氮發生器，由反應器、電爐、風機和水洗塔等組成。反應器由抗熱合金制造，上部裝有鉑等催化劑，以降低燃燒溫度，避免產生有毒的氮氧化合物和其他物質。下部是一個管狀氣體熱交換器。工作流程是來自庫內的氣體或庫外空氣，通過風機與液化石油氣或其他可以氣化的燃料如丙烷、煤油等混合，進入反應器燃燒，燒掉氣體中的氧，其余的氣體經水洗冷卻凈化后，除殘留的很少的O2（1％一4％）主要是Ｎ2。燃燒還生成ＣＯ2。也是氣調貯藏所需要的。冷風通過管式換熱器，吸入燃燒過程中的熱量，變為熱風，用來預熱進入反應器的氣體，以節約熱

二氧化碳洗滌（吸附）機組它的作用是排除庫內過多的ＣＯ2，并凈化氣體，常用的為干式ＣＯ2吸附器。由兩個吸附罐、空氣循環的風機、吸入新鮮空氣的風機及導管、閥門等組成，如圖所示。吸附罐是一個密封的圓筒形容器，罐上下裝有濾網，罐內裝滿吸附劑（活性碳等）。兩個吸附罐通過柔性導管和轉換閥門連接，閥門由電器控制。工作時從氣調庫來的空氣經風機進入罐內，其中ＣＯ2。被活性碳吸附后，再回到氣調庫中。罐內活性碳吸附ＣＯ2達飽和時，用新鮮空氣吹洗，使ＣＯ2脫附。當一個罐吸附ＣＯ2時，另一罐同時進行脫附。蒸發器氣調設備加濕器組合式氣調保鮮庫組裝

1、完成庫內地坪保溫層以下土建工程的施工。

2、完成鋼結構工程或外圍護結構的組裝及施工。

3、完成氣調庫庫體部分的施工。

4、完成土建工程(含地面、保溫層、防水隔汽層等)的施工。

5、完成氣調庫庫門、安全閥、儲氣袋、制冷工藝設備、電氣系統、給排水系統，氣調系統等的安裝。

6、完成庫內外密封膠及庫內氣密涂料(高氣密要求)...組合式氣調庫氣調庫建成圖不同儲貨方式氣調庫的發展歷程1860年，英國建立了一座氣密性較好的蘋果貯藏試驗庫，當時未被重視；

1929年，英國建立了第一座商業上嘗試的氣調庫；

1933年，美國也建立了一座商業氣調庫；

1941年，美國發表公告，提供了氣體成份和溫度的參考數據，才正式稱為氣調貯藏。我國的CA貯藏發展較晚，直到60年代才開展氣調貯藏的研究，1967年開始逐步在蘋果上推廣應用。貯藏的優點是比單純冷藏效果好，顯著延長了貯藏壽命，能夠保持蘋果的酸度和硬度，減少虎皮病和苦痘病的發生。缺點是建筑材料要求較高，費用昂貴。氣調方法自然降氧法：靠自身呼吸，降氧時間長機械降氧：充氮降氧

氣體成分置換

減壓降氧（降低空氣密度）塑料薄膜帳氣調法

利用塑料薄膜對氧氣和二氧化碳有不同滲透性和對水透過率低的原理來抑制果蔬在貯藏過程中的呼吸作用和水蒸發作用的一種貯藏方法。塑料薄膜一般選用0.20～0.25mm厚的無毒聚氯乙烯薄膜或0.075～0.2mm厚的聚乙烯塑料薄膜。由于塑料薄膜對氣體具有選擇性滲透，可使袋內的氣體成份自然地形成氣調貯藏狀態，從而推遲果蔬營養物質的消耗和延緩衰老。硅窗氣調法

根據不同的果蔬、貯藏條件選擇面積不同的硅橡膠織物膜，熱合于用聚乙烯或聚氯乙烯制成的貯藏帳上，作為氣體交換的窗口，簡稱硅窗。硅膠膜對氧氣和二氧化碳有良好的透氣性和適當的透氣比，可以用來調節果蔬貯藏環境的氣體成分達到控制呼吸作用的目的。選用合適的硅窗面積制作的塑料帳，其氣體成分可自動恒定在氧氣含量為3％～5％；二氧化碳含量為3％～5％的范圍內。催化燃燒降氧氣調法

用催化燃燒降氧機，以汽油、石油、液化氣等燃燒與從貯藏環境中（庫內）抽出的高氧氣體混合進行催化燃燒反應。反應后無氧氣體再返回氣調庫內，如此循環，直到把庫內氣體含氧量降到要求值。當然這種燃燒方法及果蔬的呼吸作用會使庫內二氧化碳濃度升高，這時可以配合采用二氧化碳脫除機降低二氧化碳濃度。充氮氣降氧氣調法

從氣調庫內用真空泵抽除富氧的空氣，然后充入氮氣，這兩個抽氣、充氣過程交替進行，以使庫內氧氣含量降到要求值，所用氮氣的來源一般有兩種：一種用液氮鋼瓶充氮；另一種用制氮機充氮，其中第二種方法一般用于大型的氣調庫。氣調保藏的條件

氣調貯藏保鮮的工藝條件是指保證貯藏物質的質量最好、貯藏期最長的最佳庫內氣體成份。正確地利用氣調貯藏保鮮技術就可以延緩果蔬衰老、保持水果的硬度、保持蔬菜的綠色、減輕或緩解果蔬的某些生理失調、控制果蔬蟲害的發生。但若工藝條件不合理，就會對貯藏的果蔬產生有害的影響。如過低的O2濃度會引起馬鈴薯黑心癥狀；O2分壓低于1％時，由于發酵作用會使果蔬失去原有的風味。果蔬名稱貯藏溫度℃相對濕度％O2含量％CO2含量％貯藏期(d)蘋果090～9532～3150梨085～954～53～4100櫻桃0～290～951～31028桃-1～090～9522～342李子090～953314～42柑桔4～687～903～52～421～42哈蜜瓜3～48031120香蕉13～14954～55～821～28胡蘿卜0～185～9035～7300花椒菜092～952～30～340～60芹菜19535～790黃瓜1490～935515～20馬鈴薯385～903～52～3240生菜19535～710各類食品氣調保鮮包裝的混合氣體與保鮮期（參考）品種貯藏溫度（℃）混合氣體保鮮期（d）新鮮水產品0～4O2,CO2,N2或CO2，N210～14新鮮肉、家禽0～4CO2,N2或O2,CO212～14新鮮果蔬4～6O2,CO2,N214～21焙烤食品20～25CO2，N230～60熟食品0～8CO2，N210～21氣調保藏應注意的問題不是任何果蔬品種都能氣調貯藏；入庫果蔬必須是適于氣調貯藏的優質產品；氣調貯藏對各項控制指標要求極嚴；氣調貯藏要與低溫相配合；氣調貯藏庫應建在產區，遠離污染源；氣調貯藏庫應增加吸收乙烯的裝置；要有一個強大的技術支撐體系。氣調庫主要性能指標

庫內溫度：-2℃～15℃可調；相對濕度：RH75％～95％可調；氧氣含量(O2)：1％～10％可調；二氧化碳(CO2)：1％～10％可調；乙烯含量：10PPM以下；庫體氣密指標(國內)：限定壓力10mm水柱，10min后殘留水柱高度不少于5mm；庫體氣密指標(國外)：限定壓力25mm水柱，30min后殘留水柱高度不少于8mm。氣調庫工藝流程組合式氣調庫

氣調保鮮包裝機氣調保鮮包裝機的加工產品氣調保鮮的水果臍橙氣調保鮮庫

氣調保鮮庫第二節氣調冷庫建筑的特點

氣調冷庫建筑結構的特點1.氣密性這是氣調庫建筑結構區別于普通果蔬冷庫的一個最重要的特點。普通冷庫對氣密性要求不高，而氣密性對于氣調庫來說至關重要。要想在氣調庫內形成氣調工況，并在果蔬貯藏中長時間地維持所要求的氣體介質成分，減少或避免庫內外氣體的交換，氣調庫必須有較嚴格的氣密性，這一點被氣調庫的理論研究及實踐經驗所證實。氣密材料一般采用聚氨脂涂膜，厚度一般為0.8—1.0毫米；保溫材料采用現場噴涂聚氨脂泡沫塑料，厚度一般為80—100毫米。2.安全性在氣調庫建筑結構設計中還必須考慮氣調庫的安全性。由于氣調庫是一種密閉式冷庫，當庫內溫度降低時，其氣體壓力也隨之降低，庫內外兩例就形成了氣壓差。據資料介紹，當庫內外溫差1℃時，大氣將對圍護結構產生40Pa的壓力。溫差越大，壓力差越大。此外，在氣調設備運行以及氣調庫氣密實驗過程中，都會在圍護結構的兩側形成壓力差。若不把壓力差及時消除或控制在一定的范圍內，將對圍護結構產生危害。3.單層冷庫一般果蔬冷庫根據實際情況，可以建成單層或多層建筑物，對氣調庫來說，幾乎都是建成單層地面建筑物。這是因為果蔬在庫內運輸、堆碼和貯藏時，地面要承受很大的動靜載荷，如果采用多層建筑，一方面氣密處理十分復雜，另一方面在氣調庫使用運行中易破壞氣密層。所以，氣調庫一般都采用單層建筑。4.容積利用系數高

這是氣調庫建筑設計和運行管理上的一大特點。容積利用系數是指氣調庫內果蔬貯藏時實際占用的容積(含包裝)與氣調庫的公稱容積之比。氣調庫的容積利用系數高，指裝入果蔬具有較大的裝貨密度，除留出必要的通風、檢查通道外，應盡量減少氣調間自由空間。這樣，氣調庫內的自由空間越小，庫內氣體介質的量也越小，一方面氣調設可以適當選小，另一方面可以加快氣調速度，縮短氣調的時間，使果蔬盡早進入氣調貯狀態，故氣調庫的容積利用系數都比普通果蔬冷庫高得多。5.速進整出這是氣調庫運行管理上的又一特點。在果蔬采集整理后，若延長入庫時間，就會影響到貯藏效果。氣調貯藏要求果蔬入庫速度快，盡快裝滿、封庫和調氣，讓果蔬在盡可能短的時間內進入氣調貯藏狀態。不能保普通果蔬冷庫那樣隨便進出貨，庫外空氣隨意進入氣調問，這樣不僅破壞了氣調貯藏狀態，而且加快了氣調門的磨損，影響氣密性。因此，果蔬出庫時，最好一次出完或在短期內分批出完。氣調庫特有的設施1.氣調門

每個氣調間都要設置一扇氣調門。氣調門具有良好的保溫性和氣密性，其內部用鋼骨架支撐，表面可用不同材料(如彩色玻璃鋼板、不銹鋼板、鍍鋅鋼板、鋁板等)封閉，中間的空隙用硬質聚氛脂泡沫塑料發泡填充密實。氣調門的氣密是由門框內裝有高彈力、耐老化充氣式氣密條保證的，門的起閉一般采用手動推拉平移方式。為了保證氣調庫的氣密性，防止鏟車在進出庫時碰撞門扇、門框以及門口處的冷風機鋼支架，應在門洞內外設置防控柱，如下圖所示。2.觀察窗

在氣調庫封門后的長期貯藏過程中，一般不允許隨便開啟氣調門，以免引起庫內外氣體交換，造成庫內氣體成分的波動。為了使管理人員可以清楚地觀察了解庫內果蔬貯藏情況以及冷風機、加濕器運行情況，通常在技術穿堂內設置觀察窗。可以在冷風機出風口處安裝一個風標，以便了解氣流通過冷風機的程度。觀察窗的形狀有方、有圓，方形觀察窗一般為500×500mm的雙層玻璃真空透明窗；圓形觀察宙一般做成拱形，可以擴大觀察視線。每個氣調間設置一個觀察窗，其位置安裝合適，不能被設備和堆碼貨物擋住視線。

位置：技術穿堂外墻、氣密門、天花板上3.安全閥在氣調庫密閉后，保證庫內外壓力平衡的安全閥也是氣調庫必不可少的特有安全設施。安全閥可以防止庫內產生過大的正壓和負壓，使圍護結構及其氣密層免遭破壞；安全閥是利用水封原理制成的，其原理如圖所示。國內規定保持的庫內外壓差定為20mmH2O，即196Pa（國外為25mmH2O，245Pa）4.氣調帳

由氣密性好、具有一定抗拉強度的柔性材料（如橡膠布或塑料復合布）制作而成其容積不應小于庫內凈容積的1.5％當庫內溫度在設計庫溫上下波動尚未達到0.5℃時，可以通過氣調帳緩解壓差對圍護結構的作用力氣調帳吊裝在鄰近氣調庫房的過道上或庫房的頂上一般將氣調帳的進出氣口設置在冷風機出風口之前氣調帳可以降低氣調庫出現的微量壓力失衡，如下圖圖9-65連接氣調庫的氣囊5.壓力測