園產品保鮮法寶Ⅱ—冷藏

作者:楊宏瑛
本文刊於花蓮區農業專訊第11期與14期


  國人的生活水準因社會進步而提高,消費行為亦由渴求溫飽進而講究精緻多樣,所以對於高品質的園產品需求量激增,如何將新鮮的蔬菜、美味的水果和豔麗的花朵完整無缺地交到消費者手中即成為當前重要的課題。園產品由集貨場到消費者手中之過程中,為了延長市場供應季節和避免生產過剩,經常以適當的環境管理來減緩園產品之呼吸作用、蒸散作用、抑制乙烯產生及控制病蟲害,以維護產品品質,即所謂之貯藏。貯藏包括地窖貯藏、通風貯藏、冷藏、氣調貯藏、氣變貯藏及減壓貯藏等六種型式。其中地窖貯藏及通風貯藏乃利用天然的冷空氣來控制低溫,雖然成本低廉,但是貯藏期間常受氣候環境影響,效果較差。另外氣調、氣變及減壓貯藏則藉精密儀器完全控制貯藏庫內園產品之溫度、濕度及氣體成分,保鮮效果良好,惟成本昂貴,且目前達到實用階段的園產品較有限。本文將針對「冷藏」加以討論,配合目前國內各蔬菜集貨場的冷藏庫設備,使其功能充分發揮,達到園產品保鮮之目的。

  為提高冷藏庫冷藏能力,必須先了解冷藏庫的構造。冷藏庫由外殼建築及內部機械二部分組成,冷藏庫的建築體除了要堅固外,首重隔熱及防水能力,利用聚胺脂(Polyurethane)阻隔熱氣穿透進入冷藏庫,再利用0.l5mm厚的聚乙烯膜加在庫房的外層,阻隔水蒸氣由外壁進入冷藏庫凝結成水,以控制冷藏庫內濕度,減少病蟲害滋生。冷藏庫的內部機械包括蒸發器、壓縮機、凝結器、貯液筒及膨脹閥五項設備(見下圖)。

  蒸發器通常為一蛇形多彎的金屬管,管上附著薄的散熱板,裝在金屬筐中,吊掛在冷藏庫天花板上。蒸發器內液態的冷媒蒸發為氣態吸取熱量,置換園產品釋放出來的熱能,所以僅有蒸發器在冷藏庫內,其餘對於降低溫度沒有幫助的設備都隔離在庫房之外。此時高溫低壓冷媒進入壓縮機,將冷媒壓縮成高溫高壓氣體。隨後經凝結器,把高溫高壓氣態的冷媒冷凝成低溫高壓液體,並釋放出熱量。然後冷媒流進貯液筒暫存,等待透過膨脹關將低溫高壓冷媒減壓成為低溫低壓再進入蒸發器,進行第二次的吸熱作用,這就是冷藏庫降溫製冷的原理。首先需要澄清的,園產品有些很耐貯藏,如蘋果、洋蔥;有些卻很不耐貯藏,如草莓、洋菇、鮮花。這種差異受遺傳基因控制,想把不耐貯藏的產品與耐藏的產品貯藏一樣長久時間是不可能的。此外採收前的栽培管理方式及採收成熟度都會影響貯藏壽命,亦應該加以注意。以下分溫度管理、濕度管理及氣體管理三部分討論園產品所受之影響及如何管理冷藏庫。

一、溫度管理

  園產品採收後持續進行呼吸作用,在氧氣充足的情形下,將葡萄糖分解釋放出二氧化碳、水分及能量,以維持生命。呼吸速率與溫度高低有密切的關係,園產品溫度每提高10℃,呼吸速率即增加一倍;換言之,園產品在20℃時的呼吸速率是10℃時約二倍,是0℃時的四倍。所以園產品貯藏在愈低溫下,呼吸速率愈緩慢,園產品本身蓄積的葡萄糖消耗愈慢,使產品的品質和重量得以保持。此外因為低溫,呼吸作用釋放之二氧化碳較少,比較不易發生無氧呼吸,也不會產生生理障礙;同時,呼吸熱亦減少,可延長貯藏壽命。

  雖然冷藏的溫度愈低愈好,但是溫度達到冰點以下,園產品發生凍害時,組織開始結凍,代謝作用受阻,產品將出現水浸狀,組織失去原有硬度。有些產於熱帶地區的園產品不能忍受13℃以下的低溫,在該溫度下表皮會出現凹陷斑點、變色、果品後熟作用受阻、出現異味及加速老化等現象,亦即所謂的寒害(請參閱表一)。因此冷藏的溫度在不致使園產品受凍害或寒害的範圍內愈低愈好,各種園產品適宜冷藏的溫度可參看表二

  園產品在庫內堆放必須與蒸發器出來的冷風方向一致,假如任意堆放,則內層產品的溫度難以下降。若採用有墊木的大木箱堆積,墊木的方向也要與風向平行,墊木與墊木之連結要整齊,不可阻礙由箱下回流的空氣通道。

二、濕度管理

  空氣中的水蒸氣有蒸氣壓,依溫度及相對濕度之高低而不同。園產品表皮下細胞間隙內的相對濕度接近100%。舉一例說明蒸散作用受溫度及濕度之影響,南山地區甘藍菜採收後置於20℃及80%相對濕度的集貨場或置入0℃及95%相對濕度的冷藏庫中,其蒸散速率相差多少倍?

由表三查得

20℃、80%相對濕度的集貨場空氣蒸氣壓為14.1mmHg
20
℃、100%相對濕度的甘藍蒸氣壓為17.5mmHg

  蒸氣壓差為17.5-14.1=3.4 (mmHg)

0℃、95%相對濕度的冷藏庫空氣為4.4mmHg
0
℃、100%相對濕度的甘藍蒸氣壓為4.6mmHg

  蒸氣壓差為4.6-4.4=0.2 (mmHg)

  兩個蒸氣壓差的比值為3.4/0.2=17

  若每增加一倍蒸氣壓差即增加一倍蒸散速率,則南山地區甘藍菜置於集貨場的失水率是冷藏庫的17倍。所以高溫低濕失水速率快,低溫高濕失水速率慢。隨著貯藏時間的延長,置於集貨場的產品失水、失重更大,致使園產品萎凋或皺縮,影響外觀、品質及售價。

  冷藏庫內的濕度會因為蒸發器裡結冰或乾的吸濕性容器吸水而降低。此外,蒸發器的冷媒進口與出口溫度差距不要太大(例如:要維持冷藏庫內95%之相對濕度,則蒸發器的冷媒進口與出口溫度差距不可大於0.6℃。),以達到提高庫內相對濕度之效果。

三、氣體管理

  空氣中氧氣佔20%,氮氣79%、二氧化碳0.03%。在冷藏庫內,園產品繼繽進行呼吸作用,消耗氧氣,釋放二氧化碳。當二氧化碳高到某一程度時,園產品將進行無氧呼吸,產生酒精,產品變味,喪失園產品的商業價值。各種園產品的呼吸速率不一致(參看表四)。冷藏時應把呼吸型式類似者貯放在一起,便於管理。

  另有一些園產品在後熟過程中,呼吸率會上升,並且釋放乙烯,稱為更年性果實(參看表五)。其釋放出的乙烯會引發果實後熟、綠色組織黃化、組織中纖維生成、促進一些異藏常代謝物的生成、降低切花品質與貯藏器命。舉例來說,番茄與蘋果放在一起,番茄與蘋果都釋放乙烯,促進二者的後熟作用,使番茄轉紅變軟,蘋果變粉質不脆。洋香瓜與莧菜置於同一間冷藏庫,洋香瓜釋放出的乙烯,致使莧菜葉綠素消失而黃化。番石榴與竹筍於冷藏庫中,番石榴會產生乙烯,導致竹筍纖維化。木瓜與胡蘿蔔都在冷藏庫中,木瓜後熟過程中放出之乙烯,使胡蘿蔔產生苦。獼猴桃與玫瑰冷藏在一起,獼猴桃釋放的乙烯,使玫瑰花的花朵下垂,喪失商品價值。

  去除乙烯的方法很多,利用臭氧、紫外線、溴化碳及高錳酸鉀都可以。其中以高錳酸鉀為成份之乙烯吸收劑使用最普遍且可以自行配製(取28公克高錳酸鉀及10公克碳酸鈉加水,攪拌均勻,放入蛭石或珍珠石吸附,晾乾後使用),當鮮紫色的乙烯吸收劑轉成褐色,便失去吸收乙烯之效果,應更換。切花以蔗糖及8-HQS(或硝酸銀)預措可以延長瓶插。因此,園產品入庫之前應先考慮其呼吸率及是否為更年性果實,將可延長貯藏壽命並確保品質。