一、氣調貯藏的生理基礎和特點
(一)氣調貯藏的生理基礎
新鮮果蔬采收後是一個有生命的活體，在貯藏過程中仍然進行著正常的以呼吸作用為主導的新陳代謝活動，表現為消耗氧氣，釋放二氧化碳，並釋放一定的熱量。正常空氣中氧氣和二氧化碳的濃度分別為20.9%和0.03%。適當降低貯藏環境中的氧氣濃度和適當提高二氧化碳的濃度，可以抑製新鮮果蔬的呼吸作用，降低呼吸強度，推遲呼吸高峰出現的時間，延緩新陳代謝速度，推遲成熟衰老，減少營養成分和其他物質的降低和消耗。低氧氣、高二氧化碳還能抑製乙烯的生物合成，削弱乙烯的生理作用，抑製某些生理病害發生發展的作用，減少貯藏過程中的腐爛損失，有利於延長新鮮果蔬的貯藏壽命。
低氧氣、高二氧化碳濃度的效果在低溫下更為顯著。低溫可以減弱呼吸作用，延長呼吸高峰的到來，抑製果蔬的衰老和死亡，達到貯藏的目的。但是環境中氧過少會產生缺氧呼吸，二氧化碳量過高會產生中毒，溫度太低會引起冷害。所以在氣調中恰當地掌握每一種果蔬的貯藏溫度和氣體成分的含量，成為氣調貯藏的關鍵。
(二)氣調貯藏的特點
氣調貯藏是通過控製和改變貯藏庫內的空氣成分、濃度及溫度，實現有效抑製果蔬呼吸和產生有害氣體（如乙烯），從而達到延長其貯藏期的目的。氣調貯藏是果蔬貯藏的一種新技術，對有些品種，如蘋果、梨、青椒等是最有效的貯藏方法。和其他貯藏方法相比，其貯藏效果較好。其特點是：
1.低溫
實踐證明，低溫對抑製果蔬呼吸、抑製微生物生長和繁殖、延長果蔬保鮮期十分有效。
2.低氧
降低空氣中氧氣的含量可以抑製果蔬呼吸、推遲後熟、抑製葉綠素降低、減少乙烯產生、降低抗壞血酸的損失、改變不飽和脂肪酸的比例，降低不溶性果膠的變化等。果蔬氣調貯藏中氧的含量一般為2%～5%。氧含量過低時會產生厭氧性呼吸障礙，不利於貯藏。
3.適宜的二氧化碳濃度
果蔬置於CO2含量高達2%～10%的環境空氣中時，隨著呼吸速度減慢，作為呼吸基質的有機酸的消耗隨之受到抑製，從而延緩後熟、延長貯藏時間。
降低環境空氣中的氧氣含量，提高二氧化碳含量，還可以降低果蔬成熟反應速度，抑製微生物和某些酶的活動，抑製葉綠素分解，改變各種糖的比例，保持其良好品質。氧濃度過低或二氧化碳濃度過高則會引起果蔬呼吸的正常生理障礙，產生異常代謝，使其品質劣變。
4.較高的相對濕度
庫內空氣相對濕度是果蔬氣調貯藏的重要影響因素之一。相對濕度較高時，果蔬的幹耗減少，氣調貯藏庫的空氣相對濕度一般保持在90%～93%之間，比普通高溫庫（如貯藏水果）略高。果蔬在氣調貯藏的過程中所產生的吸水或失水現象與環境空氣的相對濕度及自身所具有的滲透壓值有關。因此保持適宜的相對濕度十分重要，必要時需加設加濕裝置。
5.控製乙烯含量
乙烯具有催熟作用，促進葉綠素的分解，會對果實蒂部起分離促進作用，造成蒂落後褐變，影響外觀質量,與氣調貯藏的目的相悖，因此必須嚴格控製其含量。例如貯藏蘋果時，乙烯含量最高允許值為0.3%。因此，氣調貯藏具有如下的效果：
（1）抑製果蔬的後熟在低溫、低氧、高二氧化碳的條件下，有呼吸高峰的果蔬如果在高峰前采收貯藏，其呼吸強度明顯減弱，並大大推遲了呼吸高峰的到來。另外，在氣調貯藏的條件下，果蔬產生的乙烯量減少，也降低了呼吸作用。所以，氣調貯藏抑製了果蔬的後熟過程，延長了貨架期1～2倍。氣調貯藏可以很好地保持果蔬組織結構、味道、香氣。如一般冷藏的蘋果，4個月後開始發綿，而氣調貯藏6個月後仍然香脆、味道不變。
（2）減少果蔬的損失氣調庫貯藏水果，不僅延長貯藏期2～3個月，保持了水果的質量和營養價值，而且減少經營損失16.5％。氣調庫中貯藏蘋果平均損失4.8％，而一般冷庫中貯藏蘋果平均損失高達21.3％。
（3）抑製果蔬的生理病害果蔬的老化主要是由纖維素的增加引起，氣調貯藏中這種變化減慢，抑製了果蔬的老化和衰老，對一些蔬菜可達到保綠的作用。
（4）控製真菌的生長和繁殖有些果蔬中腐敗真菌生長的最低溫度在1～5℃之間，故溫度降低可以防止因真菌所造成的腐敗。如5℃以下可以防止真菌造成柑橘梗部末端的腐敗。在低溫條件下，若增加二氧化碳的濃度，可以抑製真菌的發芽，減緩其生長速度。
二、氣調貯藏方法
(一)自然降氧法(Modified Atmosphere Storage，簡稱MA貯藏)
果蔬密封於冷藏庫後，由於果蔬本身的呼吸作用，使庫內氧量減少，二氧化碳量增加。當二氧化碳濃度過大時，可用氣體洗滌器除去。當氧濃度不足時，可通過吸入空氣來補充，保持庫內既定的氣體成分。
氣體洗滌器一般有三種：①堿式氣體洗滌器，讓氣體通過4％～5％的NaOH，利用NaOH與CO2化合物的性質除去CO2。②水式氣體洗滌器，利用低溫水吸收CO2。③幹式氣體洗滌器，利用放入容器中的消石灰作為CO2的吸收劑。氣體洗滌器通常用兩條管道與冷庫相連，用冷風機進行空氣循環。
這種方法是在短時間之內可以製取二氧化碳與氧，控製其組成，製取氧含量低於2l％的人工空氣。這種方法在歐洲、美國和日本等經濟發達國家和地區已廣泛采用。
該方法是使用氣體反應器，通過對丙烷氣體的完全燃燒來減少氧量和增加二氧化碳量，當氣體發生器製出果蔬最適氣體組成後，就把這些氣體送入冷庫中，該冷庫稱為機械氣調貯藏庫。此方法降氧速度快，有效地保持果蔬品質，擴大了氣調貯藏的範圍。因為有些果蔬貯藏期短，但經濟價值卻很高，如果使用自然降氧法，果蔬在形成氣體成分前會發生腐爛。另外，冷庫的氣密度要求可降低一些，當庫內果蔬出庫後，庫內氣體成分可迅速恢複，果蔬貯藏中排出的有害氣體也能迅速排除，不會因積聚而使果蔬變質。
氣調庫最適氣體的製取工藝流程。裝置中兩個吸附器交替進行吸附和再生，保證裝置連續工作。吸附器再生時，用風機11將空氣送入加熱器12中，加熱後的空氣經四通閥8進入吸附器10，將活性炭加熱，使活性炭放出吸附工況時吸附的二氧化碳和水蒸氣，然後混有多量二氧化碳和水蒸氣的空氣被排至大氣中。吸附器10再生結束後，使四通閥6和8同時切換通路，使吸附器10再進行吸附，使吸附器7進行再生。當氣調庫的氣體達到規定成分，發生器停止工作，關閉閥門14、15。氣體發生器配備的自檢係統能使庫內氣體維持在規定的氣調工況，並能保證氣體發生器的可靠性和安全性。
近幾年來我國利用中空纖維膜製氮法來代替丙烷燃燒法製取氮氣。製造中空纖維膜的材料有聚碸、乙基纖維素和三醋酸纖維等。原理是根據氣體對膜的滲透係數不同，把滲透係數大的氣體稱為“快氣”，把滲透係數小的氣體稱為“慢氣”。對於聚碸膜，各種氣體的滲透係數的大小順序。混合氣體中的快氣組分富集在膜的低壓側，慢氣(主要是N2)組分富集在膜的高壓側。