沼气储粮与保鲜

一、沼气储粮与保鲜

沼气作为一种环境气体调节剂用于粮食（种子）的灭虫与储藏，以及果品、蔬菜的保鲜储藏，是一项简便易行、投资少、经济效益显著的实用技术。

（一）沼气气调储藏的基本原理

在密封条件下，利用沼气中甲烷和二氧化碳含量高、含氧量极少、甲烷无毒的性质和特点来调节储藏环境中的气体成分，造成一定的缺氧状态，以控制粮、果、蔬菜的呼吸强度，减少储藏过程中的基质消耗和弱化新陈代谢。这样，既推迟了后熟期又达到防治虫、鼠、霉、病、菌安全储藏之目的。而且，在二氧化碳浓度较高的条件下，还能使储藏物产生乙烯的作用大大减弱，从而延长储藏期。

（二）沼气气调储藏的效果

（l）抑制粮、果、蔬菜后熟，延长食品的货架期1～2倍。

（2）减少粮、果、蔬菜的损失。据日本储藏试验：不仅储藏期延长2～3个月，保持了水果的质量和营养价值，而且减少经营损失16.15％。

（3）气调储藏，对一些水果、蔬菜可达到保绿的作用。

（4）可以控制真菌的生长和繁殖

（5）防止老鼠的危害和害虫的生存。

（三）沼气储粮

沼气储粮的基本原理是减少粮堆中的氧气含量，使各种危害粮食的害虫因缺氧而死亡。沼气储粮方祛分为农户储粮和粮仓储粮两类。

1．农户储粮

农户粮食一般量较少，常用坛、罐、桶等容器储粮具体方法是用木板或塑料板做一个盖板。盖板上钻两个小孔，分别插入进气管和出气管。进气管上端与一根沼气分配管相连；下端周围钻数个小孔,并插人装粮容器的底部。出气管上端连接沼气压力表和沼气炉，装置示意图如（图11-5）所示。这种连接法要求每个部位不能漏气，特别是盖板与容器口边缘连接处需用密封胶或石蜡密封，并压上重物。这样，每次用气时沼气就自然通过粮罐；只要能点燃沼气炉就表明粮罐充满沼气，5天后即可杀死全部害虫

图11-5　农户沼气储粮示意图

1.沼气进气管　2.沼气分配管　3.粮罐　4.开关　5.压力计　6.沼气炉

另一方法是出气管上端不连炉具。每次通人沼气时，打开出气管阀门压出容器内的气体，随后再关闭出气管阀门；要求每15天通沼气一次，每次通人量是储粮罐容积的1.5倍。这种储粮方式可串联多个储粮容器。

2．粮库储粮

粮库储藏数量大，它由原有的粮仓、沼气进出系统、塑料薄膜罩等组成。关键是各部分必须密闭不漏气。储粮装置示意图如（图11-6）所示。

图11-6　粮库沼气储粮示意图

1.沼气进气管　2.沼气流量计　3.开关　4.十字扩散管　5.井字扩散管　6.测氧仪　7粮堆　8.塑料薄膜罩

（1)储粮装置安装：在粮堆底部设置“十字形”、中上部设置“井字形”沼气扩散管，以利沼气能充满整个粮堆。扩散管用大于DN15的硬塑料管，每隔30cm钻一个通气孔。两个扩散管分别与沼气池相通，中间均设有开关粮堆周围和表面用0.1～0.2mm厚的塑料薄膜罩覆盖密封。在粮堆顶部的薄膜上，粘接一根塑料软管作为排气管并与氧气测定仪相连。

（2)沼气输人方法在检查完整个系统，确定其不漏气后通过开关，先“十字形”、后“井字形”扩散管分别通人沼气。在系统中设有氧气测定仪的情况下，可用排出气体中的氧气浓度来控制沼气通人量。当排出气体中的氧气浓度降至5％时，停止充气并密闭整个系统。每隔15天左右输人沼气一次，输人量仍按上述氧气浓度进行控制。

在无氧气测定仪的情况下，可在开始阶段连续4天输人沼气。每次输人沼气量是粮堆体积的1.5倍。以后每隔15天输沼气一次，输人量仍为粮堆体积的1.5倍。注意输人沼气时应该及时打开和关闭排气管。

3．注意事项

（l）经常检查整个系统是否漏气。

（2）沼气管、扩散管若有积水，应及时排出。

（3）为防止火灾和爆炸事故发生，严禁在粮库内和周围吸烟用火。

（4）沼气池的产气量要与通气量配套。若沼气池产气量或储气量不够，在通气前，可向沼气池内多添加一些发酵原料，以保证有足够的沼气量。

4．储粮效果

沼气储粮无污染、价格低。在粮食收获季节，气温高、沼气池产气也好，更有利于这一方法的采用。目前，沼气储粮已得到较为广泛的应用。表11-16是沼气储粮的效果。

表11-16　沼气储粮效果

（四）沼气储藏保鲜柑橘

沼气作为一种环境气体调节剂用于柑橘储藏．可降低呼吸强度、延长储藏寿命，从而达到储藏保鲜的目的。同时，在极低氧含量和高二氧化碳浓度的情况下，能使柑橘减少乙烯的产生、抑制某些真菌的生长和某些真菌抱子的萌芽，从而降低柑橘在储藏中的腐烂率沼气储藏保鲜柑橘与常规方法相比，具有方法简便、成本低、效果好、无残药和经济效益高等优点，日益受到柑橘产区农民的欢迎。

1．储藏方法

（l）选择适宜的储藏场地：沼气储藏保鲜柑橘的场地，应选择在避风、清洁，温度比较稳定和昼夜温差变化小的地方。

（2）因地制宜确定储藏形式：沼气储藏保鲜柑橘的形式目前有箱式、薄膜罩式、柜式、土窖式和储藏室式五种。箱式、薄膜罩式、柜式，具有投资少、设备简单、操作方便等优点，但易受环境因素变化的影响，适合果农家庭分散储藏；土窖式和储藏室式，虽然土建投资较大、密封技术要求高，但储藏量大、使用周期长、外界环境因素变化影响小，适合果园、专业户批量储藏。

箱式和膜罩式可直接置于地面上，适用于房屋面积较大的农户采用。柜式可建多层，充分利用室内空间，适宜于面积较小的农户采用。一般情况，储藏装置适于建成长方形。其长度根据地面条件而定，宽以翻果操作方便为宜，高度以lm为限．容积根据储果量的多少确定。

（3）建造储藏装置：

①箱式。四周墙体用砖块和水泥砂浆砌成，要求内壁平整、外壁用水泥砂浆抹光、再用纯水泥浆涂刷二遍。箱口用塑料薄膜密封，箱底预埋好沼气扩散管和加水孔。这种扩散器用塑料管钻孔后制成，目的是达到沼气由下向上均匀扩散。扩散器通过进气孔与沼气池相连。

②膜罩式。根据储藏容积的大小，选用厚度为0.20～0.25mm的聚乙烯薄膜热合而成膜罩。在紧靠罩顶的中央设置出气管。再根据膜罩的大小，用12根小木条或竹条做成支架。地面铺放河砂等垫物后．堆放柑橘、罩上膜罩；罩的四方下口用湿泥砂密封，并埋好沼气充气管道和加水孔。

③柜式。柜的三面墙体用砖块和水泥砂浆砌筑、水泥勾缝粉刷，质量要求同箱式。每个储藏柜分作若干层，每层高度以便于堆放果筐为准（一般在lm以内）；隔板可采用多孔水泥预制板或竹排；柜底铺放碎石和砂；柜的侧面预埋沼气输气管和加水孔，柜的另一墙面的四周边框预埋木条，以备用塑料膜遮盖和胶带纸密封。

④储藏室式。储藏室用砖和水泥砂浆砌筑，并预留门、沼气进气、排气孔和观察孔（门上可设置取气孔）。排气管道与测氧仪或测氧、二氧化碳仪相连，以便随时监测储藏室气体环境中的氧和二氧化碳含量。进气管与储藏室地面设置的沼气扩散器相连。墙体用水泥砂浆抹平，刷上纯水泥砂浆后，再刷密封涂料以堵塞墙面的毛细孔。木制板门，油灰勾缝、上油漆。门与门框间垫胶皮密封。观察孔的玻璃用油灰嵌缝密封。透过观察孔可看到储藏室内的温度计和湿度计。储藏室可分设相互隔离的小室。柑橘装筐人室储藏。封门时要用胶带纸密封门缝。

⑤土窖式。土窖呈圆台形，下大上小；下部设木门，顶部设排气孔。门的制作和密封要求同上述储藏室门的制作。底部放置沼气扩散器，并与预埋好的沼气进气管相通。

（4）环境消毒：柑橘在储藏过程中易受感染的病菌很多，人库前，必须对储藏空间及四壁进行严格消毒。一般按每m3空间用2～6ml的福尔马林加人等量水熏蒸，或按每m²用30ml一的福尔马林喷洒。消毒之后需要通风2天才能放人柑橘。

（5）严格选果：储藏果要求成熟适度、精细采摘。果实是否损伤是储藏保鲜成败的基础。因此，沼气保鲜的柑橘要求做到：

①采果时间。选择气温较低的晴天上午、露水干后采果。

②采收工具。要用锋利不错口的果剪，采果人要戴上手套，衬有柔软垫物的果篮和双面果梯。

③采摘技术。要求采用“两次剪果法”，先在离果蒂km处剪下，然后在齐尊片处剪去果梗，保留完整果蒂。采摘顺序是先外后内，先下后上依次进行。采摘下的柑橘要避免太阳照晒。

④果园初选。沼气保鲜的柑橘，最好选择树冠外围和中上部的果实储藏。初选宜在果实入筐时进行，严格挑选出伤、虫、病、畸形和过大或过小的果。

⑤及时装运。要轻装、轻放，边采、边装、边运，不在果园过夜。

⑥精选分级。为了提高柑橘的商品化标准，还应按果形、颜色、品质和大小分级储藏。

（6）预储：选择在干燥、阴凉和通风钓地方进行预储，使柑橘果皮蒸发少量水分而软化、略有弹性、果肉不枯水。预储时间，一般2~3天。

（7）储藏条件控制：由于柑橘果实的呼吸强度与品种、温度、湿度、氧气、二氧化碳及果实的伤害等因素有关，所以根据气调储藏的理论，综合考虑设置抑制呼吸强度的条件，选择适宜于柑橘的储藏环境，以延缓果实的衰老，达到保鲜储藏的目的。沼气储藏、保鲜柑橘效果的好坏，主要取决于储藏环境的温度、湿度和气体组分。

①温度。柑橘果实的呼吸作用，对温度变化很敏感。低温条件下，呼吸作用弱，随着温度升高，呼吸强度也随之增加。不同品种的柑橘．有其最适宜的储藏温度，即柑橘不致产生生理失调的最低温度，一般为4~15℃。15℃以上，温度偏高，超过20℃，不适宜柑橘储藏和保鲜。

②湿度。它是提高储藏柑橘鲜度和品质的重要条件。卜燥的储藏环境（即相对湿度低），柑橘水份蒸发快，常会呈现萎蔫状态，致使保鲜率下降；潮湿的储藏环境（即相对湿度高），将引起病害而造成柑橘腐烂。所以储藏时要控制一定的相对湿度，一般为90％～98％。当湿度不够时可从加水孔处向储藏室添加水分

③气体组分。储藏环境的气体组分对柑橘储藏保鲜起着重要的作用。输人沼气的数量．以能抑制柑橘果实的呼吸强度为限由于储藏装置受到建造质量和密封程度的影响，气密性能各不相同，都有不同程度的漏气现象。因此，各地试验所得出的“单位储藏容积输人的沼气量”也各不相同。例如：

四川井研县储藏甜橙，采用储藏室式。每天每m³，储藏容积输人0.06m³沼气；10天以后，逐渐增加到0.14m³。

重庆市开县储藏甜橙，采用箱式和膜罩式储藏，每3天充入一次沼气。初期，每m³储藏容积输人0.lm³，沼气；中期（15天以后），每m³，储藏容积输入0.085m³沼气；后期（储藏温度升高到12～15℃)，每m³储藏容积输入0.043m³沼气。

浙江省金华市储藏蜜橘和碰柑，采用储藏柜，每天每m³储藏容积输人0.01～0.03m³，沼气。储藏前期沼气输人量少，后期逐渐增多。

可见，各地利用沼气储藏保鲜柑橘的单位容积输人的沼气量各不相同，出人较大。因此，各地在利用沼气储藏保鲜柑橘时，应根据不同品种、温度、湿度和储藏装置的密封程度等，经过试验之后再确定单位容积输人的沼气量，不能生搬硬套

（8）日常管理：沼气储藏保鲜柑橘是储藏温度、湿度、气体组分的相互配合和共同作用的结果。所以，必需重视储藏期间的管理。

①适时换气、翻果。一股柑橘在储藏后两个月内．每隔10天换气翻果一次，以后每隔半月换气翻果一次。翻动时结合检查储藏状态．及时地挑出伤、病和腐烂的水果，以避免经济损失。

②保持环境温度和湿度相对稳定防止温差波动过大．而使储藏环境中的水分在柑橘果实表面结露，增加腐损率。通风换气，低温季节宜在中午进行，以防冻害；气温回升后，宜在晚间或凌晨进行，以防止热空气串人。

③轻拿轻放。搬箱、翻果时要轻拿轻放。

④出果。出果之前应先通风3～5天，以便让柑橘逐步适应库外环境，防止出库后出现“见风烂”问题。

⑤保持储藏场所的清洁。定期用2％的石灰水对储藏环境的地面和墙壁进行消毒。

⑥注意安全。防止火灾、爆炸和窒息事故的发生。

2．保鲜效果

我国几个柑橘产地采用沼气储藏保鲜柑橘的效果见表11-17。其中，重庆市开县采用沼气储藏保鲜甜橙150天，平均保果率91％、失重5％～7％。与储藏开始时相比果汁率为42.75％，下降13.69％；固形物为8.5％，下降5.56％；总糖为6.71g/100mL，下降3.45％；总酸为0.67g/100mL，下降52.14％；维生素C为47.97mg/l00mL，下降1.8％。储藏后甜橙的糖酸比为10.01∶1、固酸比为12.69∶1，不仅达到常规储藏保鲜方法的技术指标．而且外观新鲜饱满，大多数采蒂青绿、果皮红亮、硬度适宜、果肉鲜嫩、多汁化渣、甜中略带酸味，基本上保持了原有鲜果的风味，具有较高的商品价值和明显的经济效益。

表11-17　沼气储藏保鲜柑橘的效果

开县沼气储藏保鲜甜橙的实践表明，扣除成本和储藏期的一切费用，可增加纯收人30％；同时，解决了柑橘生产集中上市的一些矛盾，延长了鲜果供应期，增加市场竞争力；既适合果农分散就地储藏，也适合果园批量集中储藏。

需要指出的是，橘类中有的品种不适用于沼气储藏保鲜的方法，如对二氧化碳非常敏感的宽皮红橘