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浅谈气调冷库中的单向气调与双向气调

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什么是单向气调?

单向气调是指在气体调节时只局限于调节二氧化碳或氧浓度单个气体指标。众所周知,大气中含有氮气的比例为78%,二氧化碳比例0.03%,氧气的比例为21%,其他为惰性气体。对气调而言,主要调节二氧化碳和氧的浓度,在正常空气中二氧化碳和氧的浓度之和近似等于21%,但蔬菜水果储藏于密闭环境中,由于蔬菜水果正常呼吸时吸收氧和释放二氧化碳的比值相等,因此两者之和始终保持21%不变的状态。蔬菜水果呼吸的结果使密闭系统中二氧化碳浓度升高,氧浓度下降,假如氧从21%下降到3%,那么二氧化碳浓度就从0.03%上升到到18%,如此高的二氧化碳浓度显然给某些储藏的蔬菜水果带来危害,因此必须设法降低二氧化碳浓度。于是采用从外界导入新鲜空气来置换含有高二氧化碳浓度的空气的办法,但是伴随而来的问题是氧浓度却相应地提高了,因此这样的调节方法只是控制了二氧化碳的上限浓度,而氧浓度却随意变化。另一种只是通过调节氧浓度进行气调,这种方法采用二氧化碳吸收剂将二氧化碳全部吸收掉。由于在无二氧化碳存在的条件下,氧对蔬菜水果的作用阀值为7%,故氧必须调节到低于7%浓度才能发生作用。

单向气调的优点在于不需要添设任何气调设备,降低了储藏成本,缺点是不能达到理想的低氧状态,而且二氧化碳或氧浓度都不能保持相对稳定,储藏效果不太理想。

什么是双向气调?

双向气调是指在密闭的环境中同时调节二氧化碳和氧浓度,使其达到储藏设计需要的指标。它的特点是通常二氧化碳和氧浓度都比较低,两者之和总是低于21%。早期的双向气调中,降氧是采用氮气瓶向储藏库内进行充氮来达到的。二氧化碳采用吸收、过滤、排除等方法进行调节。在美国华盛顿,早期制定的苹果和梨的气调指标为2%~3%的氧,2%以下的二氧化碳,要求果实在1周内充满储藏库,利用果实呼吸作用吸收氧的机理,20天内内氧从21%降到5%,但有时还必须用氮气瓶进行充氮降氧。美国康奈尔大学斯麦克教授经过几十年探索提出,多数苹果储藏在3%以上的氧浓度可以避免低氧损伤,二氧化碳浓度为3%到5%的气调指标是比较安全而有效的。

与空气燃烧获得氮气,充入库内能迅速降氧。此后大西洋研究公司用催化式转换器组成循环系统来降系统来降低储藏环境中的氧浓度。二氧化碳采用消石灰、低温水、分子筛、活性碳或气体交换扩散器等化学和物理方法进行吸收或消除。气调设备的不断涌现,使吸附二氧化碳和降氧的操作变得比较简单,因此加快了双向气调的发展。