首先果蔬、花卉采收之后应迅速地冷却到所规定的温度,并以低温流通,就能使果蔬、切花以“活”的状态,保持着它的鲜度,送到消费市场。这种冷却作业称为“预冷”。至今国际上主要采用的预冷方法有如下4种:
1.强制通风冷却或冷库贮藏预冷;
2.差压通风冷却;
3.真空冷却;
4.冷水冷却。
经过真空预冷的果蔬、切花产品再结合控制温度、湿度、和一定气体成分(低氧、高二氧化碳及去除乙烯)的气调贮藏能导致果蔬代谢活动的降低和抑制病原微生物的发育和生理病害的发生,达到最少的损耗,延长果蔬、切花的保鲜期。如在运输过程中也采用这些保鲜技术,就能实现果蔬、切花全球的远距离保鲜运输。
在日本,早在1967年由科学技术厅分别在川上村、长野县的洗马和静冈县的岛田市进行了真空预冷技术试验。经过多年的努力,不断完善和积极推广,至今,使该预冷技术和设备在日本遍地开花,几乎遍及了日本的每个角落。经真空预冷的农产品大量上市,受到了消费者的好评。目前日本已形成未经预冷的农产品不投放市场的体制,日本全国现有真空冷却装置500余套。再配有差压通风冷却装置和强制通风冷却装置。但日本蔬菜预冷年加工量达200万吨,其中用真空预冷加工蔬菜量占总量52%以上,而差压冷却和强制通风冷却的加工量分别16%和30%左右。
近年来,这项技术和设备在美国、欧洲也广为使用。美国在真空冷却基础上,发展成功加湿真空冷却装置和车载移动式真空冷却装置,前者能更好地加工水果以及果菜类、根菜类蔬菜。后者能提高设备的利用率并尽快收回投资。特别适用于幅员辽阔的国家如美国、中国等。在日本使用之后,一年可保鲜加工10个月。
发达国家在切花保鲜方面,如荷兰、日本等已正式采用真空冷却预冷切花,并结合分级包装技术的改进、花卉保鲜剂的应用、精确贮运条件和方法以及促使花蕾充分开放的新方法等。这些新技术为栽培者和经销商减少了花卉采后损失,开辟了新的市场,促进了国际花卉业的大发展。新的保鲜技术使大量切花便于运输、贮藏和上市。在夏季利用不加热温室节能生产某些切花(如香石竹),经过数月贮藏后在冬季出售,从而既能延长某些季节性切花的销售时间,又能提高经济效益。
直到20世纪90年代后国际食品界开始重新认识和研究真空冷却在食品工业生产中的应用技术,这主要是由于食品安全问题,尤其是肉制品及水产品的安全问题引起了世界各国的重视,因为冷却是工业化熟肉生产中危害控制的关键环节,在实际生产中从熟制到冷却有一个时间和空间的过渡,它对产品的质量特别是卫生质量有密切影响,因此欧洲国家和日本制定了一系列的肉制品生产规范。因为采用真空冷却技术可使加热后熟制的肉产品(>70℃),在2h内迅速降温,这比相同条件要求的自然冷却速度快20倍,比鼓风冷却快12倍左右,有利于熟肉食品工业化生产,提高生产效率。而真空冷却的食品在短时间内迅速通过细菌容易繁殖的危险温度区域,有助于保障食品卫生,延长食品保质期。再结合气调保鲜,保证了肉制品、水产品等食品的营养、卫生和鲜度。
气调保鲜(CA, Controlled Atmosphere Storage):又称气调贮藏或气调冷藏法,它是在冷藏法的基础上发展起来的.现代化的气调贮藏是自发气调保藏(MA, Modified Atmosphere)的发展。自发气调保藏作用的利用在我国有悠久的历史,如:堆藏、埋藏、层积贮藏、深窖(如井窖)贮藏、缸藏等,将杏、梅、柑橘、荔枝等放在竹节里、瓦缸中或窖中贮藏的原始气调。在唐朝杨贵妃吃荔枝的故事中,就是用类似方法从四川千里迢迢把荔枝送到长安。至今,我国民间仍采用缸藏柑橘、地窖贮藏大白菜和广柑、冰窖中用大坛贮藏苹果等简易气调方法。这些方法中的共同特点是将农产品置于在相对不透气的环境条件下,空气中的氧成分因其自身呼吸消耗而降低以及呼吸放出的CO₂在空气中积累,从而形成了有利于贮藏的条件,达到延长保鲜期的目的.随着对农产品收获后生理状态研究的深入,目前已经知道用来抑制收获后的“活”的果蔬、切花的生理代谢的方法主要包括:进行温度、湿度调节;去除与抑制农产品产生的乙烯和改变其周围的气体氛围(O₂ ,CO₂, N₂等浓度)。气调保鲜又分为气调库保鲜(CA)和气调包装保鲜(MAP)。先进的果蔬气调库通常采用分子筛或中空纤维制氮机和CO₂脱除机控制O₂和CO₂的浓度,使库内保持一个可控制并适合果蔬贮藏的气调环境,它适合于大批量果蔬的长期贮藏保鲜。而果蔬、切花气调包装保鲜是根据其自身呼吸作用,使得包装袋内O2, N₂和CO₂到达一定比例,以实现保鲜目的。但气调包装内的气体成分难以像气调冷库那样精确的控制,因而保鲜效果相对较差。气调保鲜这项新技术具有保鲜效果好,贮藏时间长,贮藏损耗低,是纯物理保鲜,无任何污染,符合绿色食品标准等优点。
早在20世纪40年代,美国开始兴建气调冷藏库用于商业贮藏苹果,获得明显效益。于是各国相继仿效,气调保鲜技术得到迅速发展。近年来,已普及于美、英、日、法、意、俄等国。如意大利果品气调工程公司((FCE)是国际上气调设备主要供应商之一。气调贮藏已成为工业发达国家保鲜的重要手段,特别是果品贮藏,逐渐由冷藏过渡到气调贮藏。虽然投资高一些,但可从损耗低、质量好等方面得到补偿。据报道,近年来,美国气调贮藏苹果已占冷藏总数的80
以上,新建果品冷库几乎全是气调库,英国气调库贮藏量达22万吨以上,其他国家、欧洲、俄罗斯、日本、大洋洲等也大力发展气调技术,气调苹果已达到冷藏苹果的50%-70%以上。不仅如此,气调贮藏也广泛应用来贮藏肉、禽、蛋、粮食、蔬菜、油料、药材、干果、皮货等各个方面。这种现代化果蔬保鲜技术已制订了国际标准(ISO-6949,1988)。
近年来,随着真空冷却与气调贮藏有机结合与发展,真空冷却气调保鲜技术主要有真空预冷气调贮藏运输系统(PRAC),真空预冷气调减压贮藏(PRHS)以及真空冷却红外线脱水保鲜(VCID)等6种。
采用真空冷却气调保鲜技术保鲜的果蔬、切花较一般冷藏保鲜的保鲜期可延长2-9倍。另据日本统计采用真空冷却气调保鲜技术在果蔬运输中比采用冷藏保鲜还可降低运输成本21.3%。