气调设备通俗地讲,主要包括制氮设备、二氧化碳脱除设备、乙烯脱除设备和加湿设备,其中制氮设备利用率最高,所以显得更为重要。依据制氮设备的工作原理,可以将其分为三种类型,即吸附分离式制氮类型、膜分离制氮类型和燃烧降氧制氮类型。
(1)制氮机。我国目前在气调库上采用的制氮机主要有两大类型:吸附分离式的碳分子筛制氮机和膜分离式的中空纤维膜制氮机。碳分子筛制氮机与中空纤维膜制氮机比较,前者具有价格较低、配套设备投资较小 、单位产气能耗较低、更换吸附剂比更换膜组件便宜、兼有脱除乙烯功能等优点,而工艺流程相对复杂、占地面积较大、噪声也较大、运转稳定性不及中空纤维膜制氮机是碳分子筛制氮机的相对弱势。
(2)二氧化碳脱除机。二氧化碳脱除装置分间断式(通常称的单罐机)和连续式(通常称的双罐机)两种。库内二氧化碳浓度较高的气体被抽到吸附装置中,经活性炭吸附二氧化碳后,再将吸附后的低二氧化碳浓度气体送回库房,达到脱除二氧化碳的目的。活性炭吸附二氧化碳的量是温度的函数,并与二氧化碳的浓度成正比。通常以0℃,3%的二氧化碳浓度为标准,用其在24h内的吸附量作为主要经济技术指标。当工作一段时间后,活性炭因吸附二氧化碳即达到饱和状态,再不能吸附二氧化碳,这时另外一套循环系统启动,将新鲜空气吸入,使被吸附的二氧化碳脱附,并随空气排入大气,如此吸附、脱附交替进行,即可达到脱除库内多余二氧化碳脱的目的。
二氧化碳脱机再生后的空气中含有大量的二氧化碳,必须排至室外。进出气调库的进气和回气管道必须向库体方向稍微倾斜,以免冷凝水流到脱除机内,造成活性炭失效。机房内应避免汽油、液化气等挥发性物质,保持温度1~40℃。
(3)乙烯脱除机。目前被广泛用来脱除乙烯的方法主要有两种:即高锰酸钾氧化法和高温催化分解法。前一方法是用饱和高锰酸钾水溶液(通常使用浓度为5%~8%)浸湿多孔材料(如膨胀珍珠岩、膨胀蛭石、氧化铝、分子筛、碎砖块、泡沫混凝土等),然后将此载体放入库内、包装箱内或闭路循环系统中,利用高锰酸钾的强氧化性将乙烯氧化脱除。这种方法脱除乙烯虽然简单,但脱除效率低,一般用于小型或简易贮藏。
在空气氧化法除乙烯装置中,其核心部分是特殊催化剂和变温场电热装置。所用的催化剂为含有氧化钙、氧化钡、氧化锶的特殊活性银。变温场电热装置可以产生一个从外向内温度逐渐升高的变温度场:即由15℃→80℃→150℃→250℃,从而使除乙烯装置的气体进出口温度不高于15℃,但是反应中心的氧化温度可达250℃,这样既能达到较理想的反应效果,又不给库房增加明显的热负荷。这种乙烯脱除装置一般采用闭环系统。空气氧化法除乙烯装置与高锰酸钾氧化法除乙烯装置比较,前者投资费用要高得多,但脱除乙烯的效率很高。有资料介绍通过空气氧化法除乙烯装置,可将猕猴桃库内的乙烯降低到0.02ppm以下,同时这种装置还兼有脱除其他挥发性有害气体和消毒杀菌的作用。
(4)加湿装置。水混合加湿、超声波加湿和离心雾化加湿是目前气调库中常见的三种加湿方式,在0℃以上的温度下使用时,加湿效果均比较好,但在它们在负温条件下使用,都存在如何使加湿用水避免结冰的问题,这一问题目前在生产中尚未很好解决。
一、复合气调保鲜包装机保鲜原理。1.复合气调保鲜包装亦称气体置换包装,国际上称为MAP包装(即Modified Atmosphere Packing)。复合气调包装机的原理是采用复合保鲜气体(2-3种气体按食品特性配比混合),对包装盒或包装袋内的空气进行置换,改变盒(袋)内食品的外部环境,达到抑制细菌(微生物)的生长繁衍,减缓新鲜果蔬的新陈代谢速度,从而延长食品的保鲜期或货架期。2.气调保鲜气体一般由二氧化碳(CO2)、氮气(N2)、氧气(O2)及少量特种气体组成。CO2气体具有抑制大多数腐败细菌和霉菌生长繁殖的作用,是保护气体中的主要抑菌成分;O2具有抑制大多数厌氧腐败细菌生长繁殖,保持鲜肉色泽和维持新鲜果蔬需氧呼吸,保持鲜度的作用;N2是惰性气体,与食品不起作用,作为填充气体,与CO2、O2及特种气体组成复合保鲜气体。不同的食品果蔬,保鲜气体的成分及比例亦不同。二、气调包装机技术关键。合格的复合气调保鲜包装机,有二大关键的技术指标必须符合相应的要求,这二大指标分别为:一是气体置换率要高,二是气体混合精度误差率要低。复合气调保鲜包装设备的质量合格与否,需要用这2个关键指标来判断。气调保鲜气体一般由二氧化碳(CO2)、氮气(N2)、氧气(O2)及少量特种气体组成。二氧化碳具有抑制大多数腐败细菌和霉菌生长繁殖、减缓新鲜水果蔬菜新陈代谢速度之作用,是保鲜气体中的主要抑菌成分;氧气具有抑制大多数厌氧菌生长、保持鲜肉色泽和维持新鲜果蔬需氧呼吸、保持鲜度的作用;氮气是惰性气体,与食品不起作用,作为填充气体,与二氧化碳、氧气及特种气体组成复合保鲜气体。不同的食品、果蔬,所需要的保鲜气体的成分和比例也不相同。食品果蔬采用复合气调包装设备进行保鲜包装,都需要对气体混合精度误差及气体置换率有一个合理的要求。在发达国家先进的复合气调保鲜包装设备的标准中,要求气体置换率达98%以上,保鲜气体混合精度误差率小于2%。这是因为上述二项指标对食品果蔬的保鲜起着至关重要作用。举例说明如下:例一:气调保鲜包装荔枝时,其保鲜气体混合比例为:氧气(O2)浓度比例4%~6%;二氧化碳(CO2)浓度比例3%~5%,伤害浓度8%;其余为填充气体氮气(N2);如果O2浓度偏低,会产生无氧呼吸,致使荔枝果实发酵、组织坏死;O2浓度偏高或CO2浓度偏低,抑制荔枝新陈代谢作用下降,缩短保鲜期;CO2浓度偏高(>8%),则会造成果皮及果实伤害,加速荔枝变质。例二:气调保鲜包装卤菜(熟食)时,其保鲜气体混合比例为:氮气(N2)64%~66%,二氧化碳(CO2)34%~36%,气体置换率≥98%。由于很多微生物(细菌)的生长繁殖需要O2,因此降低含氧量可减缓细菌的繁殖速度(厌氧菌除外)。实验表明,合理的N2和CO2的混合气体在食品表面形成具有广谱抑菌及保色保味之保护层,且在低氧环境下,使卤菜得到保鲜。所以当气体混合精度误差率及置换率无法达到指标时,其抑菌保鲜作用基本无效。三、气调保鲜较其它保鲜(保质)方法的优势。食品的常用保鲜(或保质)方法主要是:(1)化学保鲜;(2)冷冻保鲜;(3)抽真空高温灭菌保质;(4)抽真空充氮保鲜;(5)复合气调保鲜;(6)天然生物保鲜。在上述六种保鲜(保质)技术中,化学保鲜是利用化学制剂防腐抑菌,但消费者因关注防腐剂副作用而受到限制;冷冻保鲜的缺憾是食品冷冻后口感口味发生变化;抽真空高温灭菌的缺点是对食品的特有的口味、口感、营养破坏较大;充氮包装能较好的保持食品的口感、口味及营养,但保鲜期很短,如需延长保鲜期则需包装后高温灭菌,口感口味改变较大。复合气调保鲜是在上述传统基础上发展起来的全新的保鲜技术,对包装环境有一定要求,其特点是无需高温灭菌,因而复合气调保鲜能确保原有食品的口感、口味及营养成份,真正确保了食品的原汁、原味、原貌。四、使用范围,(1)新鲜果蔬、菌菇;(2)各种卤菜、炒菜、鱼肉制品;(3)月饼、蛋糕、豆制品;(4)生鲜畜禽、水产;(5)泡菜、腌腊制品;(6)茶叶、中草药及土特产品;(7)超市配送中心需保鲜的各类食品。五、各类食品保鲜期(供参考):1、 新鲜果蔬、菌菇 果蔬收获后,仍保持吸收O2排出CO2的新陈代谢呼吸活动。如包装内O2含量降低和CO2含量升高,可使果蔬维持微弱的需氧呼吸而不产生厌氧呼吸,新鲜果蔬的衰老过程被延缓,降低新陈代谢速度,从而延长保鲜期。新鲜果蔬的气调包装保鲜气体由O2、CO2和N2组成。气调包装保鲜期根据果蔬品种和鲜度确定,如草莓、蘑菇、荔枝、桃、叶菜等。在0-4℃温度下的保鲜期为10-30天。采用低阻隔膜。2、 熟食制品 中西式畜禽熟食制品、卤菜、炒菜、炖菜、快餐等熟食制品的保鲜,要求保鲜防腐和保持原汁原味。保鲜气体一般由CO2、N2等气体组成。气调包装后,保鲜气体在食物表面形成保护膜,从而达到抑菌保鲜,保持食品营养成份及原有口感、口味、形状。在20℃以下保鲜期在5-10天以上;在0-4℃条件下,保鲜期在30-60天;采用巴氏杀菌(80℃左右)后,常温下保鲜期在60-90天以上。需采用高阻隔膜。采用气调包装配合天然生物技术,能达到较为理想的成效。3、 焙烤食品 烧烤食品的变质主要是霉变,保鲜要求防霉和保持风味,保鲜气体由CO2和N2组成。蛋糕、面包等米面食品在常温下的保鲜期为15-60天;月饼在常温下的保鲜期为30-90天;馒头包装薄膜需采用对气体高阻隔性的复合塑料膜,以保持包装内的气体浓度。配合天然生物技术,保鲜成效倍增。4、 生鲜畜禽类 新鲜猪、牛、羊肉的气调包装气体由CO2、O2等气体组成。高浓度的O2使肉中肌红蛋白氧化为氧合肌红蛋白,可使鲜肉保持鲜红色泽;CO2用以抑菌防腐。在0-4℃条件下的保鲜期为7-30天。生鲜禽类用CO2、N2等保鲜气体,保鲜期达到15-30天。配合天然生物技术,可在常温下销售2-5天。5、 新鲜水产海鲜类 新鲜鱼等水产品是水分含量高的易腐食品,低温储藏时厌氧菌是新鲜水产品腐败因素之一,并产生对人体健康有害的毒素。保鲜气体由O2、CO2和N2组成。多脂肪鱼类的气调包装因脂肪氧化酸是腐败变质的主要因素,保护气体由CO2和N2组成。新鲜水产品气调包装,根据品种和鲜度,在0-4℃温度下的保鲜期为15-30天。包装薄膜需采用对气体高阻隔性的复合塑料膜,以保持包装内的气体浓度。6、 泡菜、腌腊制品 泡菜类食品在空气中易氧化、霉化变质,在腌(泡)制过程中,加入适量的天然生物制剂,经气调包装后,在常温下可保鲜30-180天。保鲜气体由CO2和N2组成。想了解更多相关信息,可以咨询成都市罗迪波尔机械设备有限公司,谢谢!
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