【中國制冷網】：氣調保鮮（CONTROLLEDATOMSPHERE）簡稱CA,是指通過人為調節和控制存儲庫內的氣體成分，抑制儲藏物的水分蒸發，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反應）過程，使儲藏物長時間保持進庫時的狀態，達到保鮮的目的。
氣調貯藏（CONTROLLEDATOMSPHERESTORAGE）是目前大家所共識的先進的果蔬保鮮的方法,它是在維持果蔬生理狀態的情況下,控制環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節二氧化碳濃度,來抑制所貯藏果蔬的呼吸,減少果蔬體內物質消耗，使得我們所存儲的果蔬“休眠”,延長貯藏期,持久保鮮。當然，氣調貯藏也對溫度和濕度進行控制。
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部營養物質,所以延長果蔬貯藏期的關鍵之一是降低呼吸“強度”。而氣調保鮮則是在低溫保鮮的基礎上,調節空氣中氧與二氧化碳的含量,即改變貯藏環境的氣體成分,降低氧的含量,適當提高二氧化碳的含量。這樣的貯藏環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,達到抑制果蔬呼吸強度延緩衰老和變質過程的目的。貯藏環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合,而濃度過高又可能促使果蔬的衰老,也容易出現“凍傷”，所以，適當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，采用氣調貯藏能有效的抑制果蔬的呼吸作用,延緩衰老,達到果蔬保鮮的目的，使得果蔬的存儲期大大延長。它大概有這樣一些優點
1.能很好地保持儲藏物原有的形態、質地、色澤、風味和營養成分。
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（氣調損耗<5%，普通冷藏損耗15-20%）。
4.由于氣調保鮮貯藏長期受低氧和高二氧化碳的作用，當解除氣調狀態后，仍會有一段時間的“滯后效應”（休眠期）。所以氣調保鮮貯藏的貨架期可為普通冷藏的5倍。
5.可有效抑制細菌和微生物的滋生、繁殖，有利于食品安全。
6.氣調貯藏具有貯藏時間長，貯藏效果好等許多優點，從而可以使許多果蔬品種能夠達到幾乎全年銷售，給生產者和經營者帶來顯著的經濟效益。
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，在氣調庫的設計中要針對不同的存儲物來確定它的各個參數的控制和設備的選擇。有必要的時候，要對所要儲藏的果蔬做相應的模擬實驗來確定它們合適的存儲條件和控制參數。
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氣調庫與傳統冷庫有相似之處，又與傳統冷庫有較大的區別。主要為：
1．氣調庫一般設計為多室的的形式（適合批量進出貨），單間貯量通常在50～200t之間，高度應該適當（提高單位面積的存儲量）。
2．氣調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，而氣調庫運行模式一般為一次進貨/一次出貨的形式。這是因為保持氣調庫內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定值，減免庫內外“串氣”。
3．氣調庫是一種更密閉式冷庫，當庫內溫度升降時，其氣體壓力也隨之變化，庫內外會形成一定氣壓差。所以氣壓平衡安全裝置的設置是必要的。不然，容易使得庫體受壓滲氣而破壞“氣調”狀態。
4．氣調貯藏要求果蔬入庫速度快，裝滿后封庫調節庫內的空氣成分，讓果蔬在z*短的時間內進入“氣調”狀態。平時管理中也不可能像普通冷庫那樣“隨便”進出貨物，否則庫內的氣體成分就會經常變動，從而減弱或失去氣調貯藏的作用。果蔬出庫時，z*好一次出完或在短期內分批出完。
5．氣調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節存儲空間的空氣成分，調節空氣成分的設備要根據不同的果蔬的存儲條件進行合理配置，果蔬氣調貯藏的關鍵是控制庫內氣調參數，以保持果蔬的新鮮程度，延長貯藏時間。因此，準確掌握被貯果蔬產品的（z*適）氣調參數，（氮氣、氧氣、二氧化碳氣體的百分比含量）十分重要，它在很大程度上決定著氣調貯藏的成敗和效果。
氣調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…。但由于氣調庫有以上的特點，貯藏的時間又較長，在氣調庫的庫體設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好于聚苯乙烯彩鋼板的建筑板。氣調庫的庫門選擇也是關鍵，如果氣調庫的庫門氣密性不好，容易“滲氣”導致所需“氣調”狀態破壞。
氣調庫要求密閉，庫內溫度升降，庫內氣體壓力也將跟著變化，庫內外會形成一定氣壓差。一旦氣壓差過大，會使庫體受壓導致“滲氣”，嚴重的會造成庫體變形破壞。曾經聽說有氣調庫用氣調庫來解決這個問題的，在一般冷庫里，庫內溫度升降壓力變化時，產生的氣壓將克服安裝在庫板上的平衡窗內的彈簧力，使得平衡窗內的閥門打開，達到內外氣壓平衡。我們以為，氣調庫一般不宜用這樣的平衡窗，如果內外相通，庫內“氣調”狀態就“流失”了，所以就必須選擇或設計適合氣調庫的氣壓平衡安全裝置。
溫度、濕度和空氣循環是氣調庫的重要因素，在氣調庫里，良好的空氣循環是必不可少的。在果蔬入庫初期冷卻階段，風量可大一些，這樣冷卻速度快，每小時空氣交換次數可為30～50倍空庫容積，當溫度下降到初值的一半或更小后，空氣交換次數可控制在每小時15～20次。所以我們設計中常選用雙速冷風機。如果采用直接蒸發式冷風機應注意盡量縮小蒸發溫度和庫溫的差值（通常選擇3℃以下，以減少蒸發器結霜、脫水，維持較高的庫內相對濕度），所以，相對一般冷庫的蒸發器，氣調庫中的冷風機換熱面積應適當增大。若果蔬采摘后至入庫前能夠及時預冷（比如真空預冷）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）的方式對控制庫溫、溫差和庫內溫度均勻性較易。當然，選擇適當分辨率和精度的溫度控制器，合理布置冷風機（或叫“氣流組織”）和溫度傳感器的數量和位置也十分重要。果蔬進入穩定的存儲期所需的冷量并不大，而沒有預冷的情況下，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。直接蒸發的多室的的形式的氣調庫采用多壓縮機并聯的集中冷源是一個合理的方法，它可以根據各個室的不同時期所需冷量進行自動調配，大幅度地減少制冷機組的配置，在滿足使用要求的前提下，減少制冷設備的投資。單壓縮機直接蒸發的制冷系統影響庫內溫度波動還有一個因素是壓縮機開停的間隔（等待）時間，采用多能級并聯機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機進行多參數的控制可以更好地控制庫內溫度的波動，機組運行也相對穩定、冷源“供應”連續性好（并聯制冷機組采用變頻技術效果更好），這在設計制造的氣調庫中得到很好的驗證。
在氣調庫內貯藏的果蔬，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”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、大蒜等少數果蔬適宜外，對大部分的果蔬來講，達不到貯藏要求的相對濕度，果蔬的水分蒸發會加快，“鮮”度將明顯降低。按照“氣調”的要求，庫內的相對適度應能調節控制在90%～95%。除了控制（減少）冷風機換熱表面溫度與庫內空氣的溫差，氣調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境（相對濕度在90%以上）里易被濕汽“污染”，而無法“獲取”氣調庫濕度值，也就無從進行濕度控制了，所以應采用適合高深度使用環境的傳感器（如DPP*：-10～60℃，＜100%）和合理安裝（避免凝露）。
氣體調節控制系統是氣調保鮮的關鍵。氣調庫的設備簡單地說就是兩大組成部分，一是制冷溫度/濕度系統；二是氣體調節控制系統。果蔬氣調貯藏的關鍵是控制庫內氣調參數，以保持果蔬的新鮮程度和商品性，延長貯藏時間。因此，準確掌握貯果蔬產品的氣調參數，（氮氣、氧氣、二氧化碳氣體的百分比含量）十分重要，它在很大程度上決定著氣調貯藏的成敗和效果。
目前在氣調庫上采用的制氮機主要有兩大類型：吸附分離式的碳分子篩制氮機和膜分離式的中空纖維膜制氮機。中空纖維膜氮氣分離式是比較先進的氣體發生系統，通過中空纖維膜，對不同大小的氣體分子進行選擇性的分離原理，將被壓縮空氣中的N2與O2分離，達到調節氣體組分的目的。由于其性能和質量可靠，因而目前已被廣泛選用。
氣調貯藏時，果蔬依然還進行微弱的呼吸，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。這些過多的成分可以用氣體脫除系統清除。二氧化碳脫除裝置常用的分為間斷式（通常稱的單罐機）和連續式（通常稱的雙罐機）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）。
氣調參數，庫內氣體各個成分的監測和控制是維持庫內氣體成分的關鍵。實現制冷系統（庫內冷風機，制冷機組的溫度、壓力等），加濕系統（濕度）和氣調（O2，CO2，C2H4）參數全面持續有效的監控（和自動記錄），是氣調庫正常運行的保證。以往見到的氣調庫在氣體成分調節、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遠程管理和監控系統是基于PC機的解決方案，它通過各個設備的RS485串行端口實現網絡連接，將制冷系統監控集成，還可以將其他控制點的監控集成在一個系統中，實現溫度、濕度和各項參數的監控和報警管理，并可實現遠程監控。
總之，在籌建或承接設計和施工一個氣調庫的時候，1，要了解所要存儲果蔬的氣調存儲特性，不同的果蔬，存儲的控制參數也不同，同時z*好要兼顧以后可多品種的存儲使用。2，氣調庫的庫體是實現“氣調”的基本保證，施工中不僅要確保保溫效果，而且要嚴防“跑氣”“串氣”的隱患存在。氣調庫一般的存儲量較大，庫體地坪的保溫和強度也要注意，選擇抗壓強度高的XPS作地坪保溫材料是一個不錯的方法。3，制冷系統和氣調設備是氣調保鮮的關鍵，要合理正確選擇和布置各種設備、管路以及各傳感器，使庫內各個地方都滿足“氣調”要求。4，監測和控制是實現可靠“氣調”的保障，一個好的監控系統不僅可以確保“氣調”和各個設備的正常運行，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”的程度，盡可能達到自動化運行和管理。
值得一提的是，“氣調”適合較長時間的果蔬保存，而且氣調庫比一般冷庫的投資要大。對于短期存儲又經濟性不高的，采用“氣調”的意義不大，不要無謂地“追求”保鮮而額外地增加設備的投資。
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