水果的气调保鲜技术

水果的气调保鲜技术（精选四篇）

水果的气调保鲜技术 篇1

关键词：气调保鲜,冷藏保鲜,发展状况

水果一直是最受人们欢迎的食品之一, 由于其成熟季节性强, 易腐难藏, 很难满足人们每天获取新鲜、有营养的果品的要求。长期以来人们一直为水果的保鲜做努力。目前对水果保鲜采用的技术主要是从三个方面进行调控:首先是控制其衰老进程, 一般通过控制呼吸作用来实现;其次是控制微生物, 主要通过控制腐败菌来实现;第三是控制内部水分蒸发, 主要通过控制环境相对湿度和细胞间水分的结构来实现。其中较先进的保鲜技术主要有:临界低温高湿保鲜、细胞间水结构化气调保鲜、臭氧气调保鲜、低剂量辐射预处理保鲜、高压保鲜、基因工程保鲜、细胞膨压调控保鲜、涂膜保鲜、气调保鲜等。而气调保鲜技术是当今世界上最先进最有效的水果保鲜技术, 发达国家已普遍运用。

1. 气调保鲜原理

气调保鲜是利用调整环境气体的温度、湿度和成分来延长食品贮藏寿命和货架寿命的技术。新鲜水果采摘后仍然是一个具有呼吸作用的生命活体, 在维持果蔬正常生理活动的前提下, 通过对储藏环境温度、湿度、氧气浓度、二氧化碳浓度的合理调控及配比, 最大限度地抑制果蔬的呼吸作用, 减缓其组织代谢, 降低果实乙烯的合成和削弱乙烯对果实成熟衰老的促进作用, 在一定程度上减少蒸腾作用, 抑制微生物生长, 减轻或避免某些生理病害的发生, 从而实现果蔬的长期保鲜贮藏, 实现果蔬市场的反季节销售。

2. 气调贮藏的优点

2.1 保鲜品质好

果品的质地、色泽、风味、营养、硬度, 与刚采收时相差无几, 很好地保持了原有的形态。

2.2 贮藏时间长

与普通冷藏相比可以延长果品贮藏时间5~1 0倍 (苹果180~240天, 梨、猕猴桃150~210天, 葡萄60~90天, 枇杷30~60天) , 经营者可根据市场需求灵活掌握出库时间, 获取最佳经济效益。

2.3 保鲜品种多

还能保鲜贮藏一些因低温冷害不宜冷藏的热带、亚热带水果品种。

2.4 保鲜时间长

经气调贮藏后的水果, 在出库后, 从“休眠”到“苏醒”状态仍有一段很长时间的“滞后效应”, 这使果品出库后保鲜期可延长至普通冷藏库的3~4倍。

2.5 贮藏损失少

气调储藏基本保持了果品入库前的原质、原状、原味, 气调损耗为5%~10%, 普通冷藏损耗为15%~20%。

2.6“绿色”贮藏

气调贮藏中, 由于果品接触的气体成分是安全无污染的, 不使用任何防腐剂、保鲜剂, 加之合适的气体比例及低温的相互作用, 又可以抑制病害的发生, 保证了果品达到绿色食品的标准。

3. 气调保鲜与冷藏保鲜的区别

气密性要求高, 气调保鲜库是在传统的冷藏库基础上发展起来的, 它既有冷藏库具有的“冷藏”功能, 又有冷藏库所没有的“调气”功能, 但是气调库并非普通冷藏库与气调设备的简单叠加。为了使库内气体成分快速调节, 就必须保证气调库具有良好的气密性;它要求库体墙壁四周、库门及所有进出管线连接处严格密封, 尽可能减少库内外的气体交换。安全性要求: (1) 低氧危险, 气调库处于低氧环境, 人不能随便进入正在工作的低氧气调库, 以防出现危险;在气调库外部应贴有明显的注意和危险标记。当气调操作开始时应把门锁上。 (2) 高二氧化碳危险, 在装有呼吸作用的水果蔬菜的催熟室或冷库中, 如果通风不及时, 水果产生的二氧化碳含量就会增加到危险的水平; (3) 库体围护结构的安全, 由于气调保鲜库对围护结构气密性要求较严, 故在降温、调气过程中, 随着库内温度、压力的变化, 会使围护结构的两侧产生压力差, 从而破坏气密层, 甚至是围护结构发生胀裂或塌陷。为了平衡和减小库内外压差, 气调库必须设有安全阀和气调袋。

4. 气调保鲜在水果生产中的重要地位

我国是水果生产及出口大国, 水果产量约1.8亿吨, 占世界水果总产量的比重约30%;但我国绝大部分果品采后是以初级产品形式产地鲜销, 附加值低, 缺乏产后处理能力, 采后损失十分严重, 平均总损失达3 0%, 发达国家损失只占5%。我国果蔬产后贮藏量与产量之比, 只有20%, 而发达国家平均达到80%。国内气调贮藏的果蔬量不到果蔬总产量的1%, 保鲜气调库发展满足不了产量需要。世界发达国家都将农产品采后处理的保鲜、加工业放在发展农业的首要位置。可见水果的采后保鲜、加工处理技术的应用在水果生产中占有重要地位。

5. 水果的气调保鲜技术在国内外的发展状况

水果作为一种鲜活品, 具有易腐烂, 生产集中的特点, 必须依赖于包装, 贮藏保鲜和加工。果品采摘后, 若不及时有效地进行处理就会严重影响其质量。采后在常温下存放一天, 相当于在冷藏条件下贮藏20天的质量下降。在发达国家, 水果采后基本上都能做到立即预冷, 然后分级包装进入气调保鲜库或冷藏库贮藏, 运输和销售也都采用冷链形式, 这就极大限度地保持了果品质量, 延长了果品的贮藏和销售期。气调保鲜技术用于商业贮藏在国外已有几十年的发展史, 某些发达国家已经基本普及使用气调库贮藏保鲜果蔬, 平均贮藏比重达到果蔬产量的60%, 新建果蔬保鲜库几乎都是气调库, 原有的果蔬冷藏库也在陆续改造成气调库。气调保鲜技术在我国的应用发展缓慢而艰难, 完全自主研制开发的大型气调库 (万吨容量以上) 几乎没有, 已建成的气调保鲜库大多是国外引进或者是在主要设备引进基础上做配套改装。据不完全统计, 我国商业系统拥有果蔬贮藏面积达200多万平方米, 仓储能力达1 3 0多万吨, 其中机械冷藏库70多万吨, 普通库为60多万吨, 只有一定数量的机械气调库。目前, 我国采用气调贮藏保鲜的果品有苹果、洋梨、山楂、葡萄、猕猴桃等, 并确定了贮藏苹果、洋梨、山楂、葡萄、猕猴桃等果实的最佳气体比例和最适气调贮藏温度。如苹果为氧气2%~4%, 二氧化碳3%~5%, 贮藏期8个月, 硬度保持在.4 5 k g/c m2以上, 损耗率在3%以内;洋梨为3%~5%氧气, 3%~4%二氧化碳等。

我国气调贮藏发展缓慢的主要原因是, 气调保鲜技术远比冷藏保鲜技术复杂得多, 它是跨学科、多技术的运用与结合, 我国气调保鲜在综合技术能力的运用方面还不够成熟;投资相对较大, 气调保鲜库的造价高于冷藏库的造价, 而我国大多气调库又是国外引进或在主要设备引进基础上做配套改装, 价格更高;管理粗放造成运行成本较高;气调贮藏有一定的局限性, 一些果蔬对低氧和高二氧化碳敏感, 不适合气调贮藏。

6. 结语

果蔬气调库用于商业贮藏在国外已有7 0多年的历史, 我国果蔬气调贮藏技术起步较晚, 在商业上应用仅仅十几年。随着我国经济的发展, 人们对果蔬质量要求的不断提高、果蔬出口数量的增加, 果蔬气调贮藏保鲜产业将前景广阔。

参考文献

[1]杨艳芬, 王则金.我国果蔬气调贮藏保鲜技术的研究进展[J].福建农.2003 (2) :18-19

[2]吴齐.气调保鲜技术在我国的应用及前景展望[J].农业展望.2009 (4)

[3]王志明, 代会君.气调保鲜技术在果蔬贮藏中的应用[J].四川农机.2001.5

[4]关颖.水果的气调保鲜储藏于气调库系统[J].农产品加工.2007.9

果蔬气调保鲜运输技术发展研究 篇2

果蔬保鲜运输是保证果蔬品质、减少果蔬腐烂和提高农民收入的重要措施。由于我国果蔬冷链物流不健全,造成我国每年约有750亿元的果蔬产值在腐烂中损失掉[1]。随着消费者对食品安全和食品品质要求的日益提高,亟需提高果蔬品质,减少果蔬腐烂,实现果蔬远距离保鲜运输。气调(即降低O2浓度,提高CO2浓度)有助于抑制果蔬呼吸,延长果蔬保鲜时间[2]。因此,气调保鲜运输已成为世界各国公认的有效和先进的果蔬保鲜运输方法之一[3]。英、美、德等国家已较早应用气调保鲜技术于海上和陆上进行远距离运输,将果蔬运到世界的更多地方,扩大市场份额[4]。本文在收集、整理和研究国内外气调保鲜运输技术与装备现状的同时,指出了果蔬气调保鲜运输技术的发展趋势。

1 国内外气调保鲜运输的现状

国外气调保鲜运输始于20世纪60年代。气调运输主要以气调集装箱为主,研究开发了不同气调类型的冷藏集装箱,用于果蔬等易腐农产品的运输,如Transicold,AMAF+,Tectrol CA,PurFRESH,Freshcon,Freshtainer,Isolcell,Conair-plus等机型[5]。以上各机型都对制冷机组、加湿装置和气调机组等装置进行了集成设计,占据空间少,技术已趋于成熟。此外,还对集装箱内温度场[6,7,8,9,10,11]和远程监控等进行了研究。

近年来,国内对气调保鲜的研究发展较快,但主要集中在气调储藏方面,在气调运输方面研究应用不多。20世纪90年代末,济南考格尔汽车有限公司与天津南龙公司设计开发了气调保鲜冷藏汽车[12],利用制氮机制氮,配以汽车二类底盘,具有制冷、加湿和杀菌装置。但因制氮机组和气调机组占用空间较大,果蔬储藏空间被缩小,已停产。进入21世纪,又有柳州联程保鲜设备有限公司生产气调保鲜运输汽车。此外,河南红宇、烟台冰轮、天津森罗、杭州希爱及上海众葆等公司设计生产了气调集装箱,大多采用气调库气调技术,其产品产量小,且集成化程度低,气调机组和制冷机组占据集装箱较大空间。同时,气调保鲜运输得到了科研单位的重视,山东科技大学、华南农业大学和华中科技大学等单位在气调保鲜运输方面开展了相关研究,并在气调集装箱集中控制技术等方面取得了一些研究成果[13,14]。

2 果蔬气调保鲜运输装备关键技术现状

在果蔬气调保鲜运输技术与装备中,气调系统和箱内流场成为控制果蔬保鲜环境的关键技术。气调系统提供果蔬保鲜运输所需的气体环境,箱内流场保障箱内环境(温度、湿度和气体)的均衡性。

2.1 气调系统

气调系统主要有4种类型:以Carrier的EverFRESH系统为代表的制氮气调系统;以Thermo King的AMAF+系统为代表的自身气调系统;以TranFRESH的Tectrol CA系统为代表的充注气调系统;以PurFRESH 公司的PurFRESH系统为代表的制臭氧气调系统。

2.1.1 制氮气调系统

制氮气调系统采用中空纤维膜分离器制氮,利用空气中不同气体成分在膜分离器中的不同渗透速度来分离气体[15]。O2,CO2和H2O的渗透速度较快(又称“快气”),从富氧出口流出;而N2的渗透速度较慢(又称“慢气”),从富氮出口流出。以EverFRESH系统为例,空气经无油压缩机压缩过滤后,进入膜分离器分离出N2。N2的纯度和流量由N2纯度控制阀控制[16],可获得3种不同纯度和流量的N2,包括大流量和低纯度N2(15% O2,85% N2)、中流量和中纯度N2(5% O2,95% N2)以及低流量和高纯度N2(0.5% O2,99.5% N2)[2]。为快速提高箱内CO2的含量,设有CO2储气瓶,可直接向箱内注入CO2气体。气调系统结构如图1所示。

制氮气调系统初期投入成本大,工作稳定,能根据环境气调成分的变化实时调节,但降氧速度较慢。经试验[17],在12.2m气调冷藏集装箱内装有香蕉。香蕉的呼吸速率为10mg/kg·h,制氮机向集装箱内输送95%纯度的N2。N2流量为1.6m3/h,若集装箱的漏气量为1.2%V/h,则集装箱内的O2含量从20.8%降低到5%需要约70h。采用气调运输较适宜长途运输,特别是海运。因此,国外气调运输大多采用集装箱进行远距离运输。

2.1.2 自身气调系统

AMAF+(Advanced Fresh Air Exchange Management )系统是Thermo King公司提出的一种自身气调系统。该系统内无制氮机,也不向箱体内注入预混气体,而是利用果蔬类产品呼吸O2,释放CO2,使箱内氧气浓度降低,二氧化碳浓度升高。利用传感器采集箱内氧气和二氧化碳的浓度,同时配以电动通风器,调节新鲜空气的通风率,使氧气和二氧化碳达到所需的浓度[18]。该系统成本低,气调保鲜效果不如制氮气调系统等气调形式,且对果蔬储存环境密封性要求高。

2.1.3 充注气调系统

充注气调系统是通过向箱内充入预先配好的CO2 和N2混合气体,以对果蔬进行气调保鲜。在装满货物后,用预先配好的CO2 和N2混合气体冲洗箱内,来迅速降低O2的浓度,提高CO2的浓度,获得果蔬保鲜所需的气体环境[5]。系统组成如图2所示。

1. 控制器 2. CO2洗涤器 3. 后门密封帘 4. 注入口 5. 通讯口

在运输过程中,依靠气体成分监控装置,在O2浓度低于预定值时通入新风;在CO2浓度高于预定值时启动CO2洗涤器,降低CO2浓度。为维持系统的低氧,系统对箱体气密性要求较高,以防气体泄漏,外界空气进入。为防止从箱门处泄漏,将一层塑料帘靠磁力吸附在箱门内侧(意大利ISOCELL公司)或将双扇门改为特制的单扇门(美国Freshtainer公司)等[19]。该系统可以快速达到果蔬气调所需环境要求,初期投入少,但长期运行成本高于制氮气调系统[15],对果蔬保鲜环境密封性要求高。

2.1.4 制臭氧气调系统

制臭氧气调系统是一种主动的气体管理系统。该系统通过臭氧生成器将氧气制成臭氧,进行果蔬保鲜。一方面,臭氧可以杀菌,起到为果蔬消毒的作用;另一方面,臭氧还可以将果蔬释放出的乙烯氧化为水和二氧化碳,减少果蔬病变腐烂,抑制果蔬呼吸作用,延长果蔬储存寿命[20],如图3所示。该系统对高敏感度果蔬的长途运输更有效,气调保鲜效果优于充注气调保鲜系统[21]。

2.2 流场控制

国内外对冷藏箱内的流场开展了研究[6,7,8,9,10,11,22,23],流场控制已成为气调保鲜运输研究的重点之一。冷藏箱内温度场分布对货物品质影响较大,温度场越均匀,货物品质就越好,气流流动方式和货物堆垛直接影响温度场的变化[6]。以装载货物的冷藏集装箱为试验对象,了解箱内实际温度场的分布情况,以评价箱体结构设计是否合理及货物装载是否适当[22]。通过CFD模拟和试验验证,设置空气通道在降低货物温差方面有重要作用[8]。

3 果蔬气调保鲜运输技术与装备的发展趋势

随着气调保鲜技术的逐渐成熟,气调保鲜在运输工具中逐步得到应用。气调保鲜运输无需对果蔬进行化学处理,消除了药物残留,保证了果蔬的品质,提高了果蔬产品的竞争力,已成为果蔬远程保鲜运输的主要方式之一。果蔬气调保鲜运输技术与装备应向着节能、精控和智能的方向发展。

3.1 在加强节能研究的同时,注重环保

气调保鲜运输集制冷、加湿和气调等系统于一体,应加强各系统的集成与协调控制,并引入变频等节能技术[24,25,26]。在精确控温的同时,节约能源,注重环保。此外,气调保鲜运输的节能应用,可以降低运输成本,扩大利润空间。

3.2 温度场均衡性研究

温度场均衡是保证果蔬品质的重要因素之一。温差越大,对果蔬品质影响就越大。因此,应加强对温度场均衡性的研究,可应用流体计算软件(CFD)进行计算机模拟,以缩短研究周期,对气调运输箱内流场进行优化设计,选择优化方案,并进行试验研究。

3.3 远程故障监测与诊断

为及时掌控果蔬运输环境变化,应开展远程故障检测与诊断方面的研究与应用[27,28,29],减少工人巡查劳动强度,避免因装备故障引起果蔬品质变化,使果蔬保鲜运输更加安全、便利和高效。

3.4 快速降氧方式研究

制氮气调、制臭氧气调及利用果蔬呼吸自调,降氧速度较慢,故应加强快速降氧方式研究[30,31],缩短气调保鲜降氧时间,实现快速降氧,使气调保鲜运输不仅适合远程保鲜运输,也可用于果蔬短途保鲜运输,增加气调保鲜运输技术的使用范围。

4 结论

1) 我国幅员辽阔,各地区经济发展很不平衡,果蔬保鲜运输的条件差异较大,在实际生产中应因地制宜地选择果蔬保鲜运输技术与装备,同时抓紧对气调保鲜运输技术与装备的改进。针对不同经济地区,采用不同档次及规格的气调保鲜运输形式。

2) 随着消费者对果蔬品质要求的日益提高,能保证果蔬运输品质的气调保鲜运输装备将是今后果蔬保鲜运输研究的主攻方向。因此,需尽快研制性能优良、工作可靠且适合我国国情的气调保鲜运输技术与装备,使果蔬气调保鲜运输装备向着低成本、高精度和智能化的方向发展。

摘要：对国内外果蔬气调保鲜运输技术与装备的发展动态进行了研究;系统总结和分析了不同类型气调系统的工作原理和研究现状;对气调保鲜装备的流场进行了分析;结合果蔬保鲜运输要求,特别是我国农业发展现状,指出了适合我国国情的果蔬气调保鲜运输技术与装备的发展趋势,为我国果蔬气调保鲜运输技术的研究与发展提供了参考。

水果的气调保鲜技术 篇3

气调贮运是通过调节贮运环境中的温度、相对湿度和氧气浓度等保鲜参数,来延长果蔬保鲜周期和保障果蔬品质[1,2,3]。贮运环境的调控需采集温度、相对湿度与氧气浓度等多种保鲜参数以及控制制冷机组、气调装置和加湿设备等多种调节设备,对控制系统提出了较高的要求。本文归纳分析了应用于果蔬气调保鲜调控的主要控制系统类型,并总结了各系统的特点,提出了果蔬贮运保鲜环境控制系统的发展趋势。

1 气调贮运保鲜环境控制技术现状

气调保鲜技术始于20世纪60年代,90年代开始在我国应用。国内外针对气调保鲜环境控制技术展开研究[4,5,6,7,8,9,10,11],开发了多种类型的控制系统,主要有单片机控制系统、PLC控制系统、基于CAN总线的分布式控制系统以及基于ARM的嵌入式控制系统。

1.1 基于单片机控制系统

单片机控制系统按各个模块的功能可划分为数据采集系统、微处理器(MCU)和执行机构[12],其结构框图如图1所示。数据采集系统的功能是采集温度、相对湿度和氧气浓度等参数;微处理器功能主要将采集到的保鲜参数与微处理器中的预存参数进行比较运算,来控制执行机构的动作;执行机构主要包括降氧设备、制冷设备、加湿设备和二氧化碳脱除设备等。

胡红生等人研究了一套以PC机和P80C51单片机为核心的环境因子全自动监控系统。该系统以PC 机为上位机, 单片机系统为下位机,实现了环境参数数据的采集[14]。吕风杰等人设计了一套以80C51单片为核心,能够对气调库内温度、相对湿度和氧气浓度等进行数据采集与处理,以及对相关执行机构进行准确控制的系统[11]。毛小燕等人设计了一套以上位机PC机和8098单片机为核心的控制系统,能够完成各种环境参数的采集、预处理及存储任务,还可以接受上位机发送来的设定参数,并根据控制参数进行控制运算[15]。

普通8位单片机控制系统小型化,操作控制简单,价格低廉,但运算性能较差,存储能力薄弱,且自动化程度较低。

1.2 基于PLC控制系统

PLC(可编程逻辑控制器)控制系统主要由PLC、数据采集单元及执行机构组成[16,17,18]。执行机构主要包括降氧设备、制冷设备、加湿设备和二氧化碳脱除设备等,结构框图如图2所示。

PLC控制系统工作过程是通过利用数据采集单元将采集到的各类传感器的实时参数经A/D模块转换后传给PLC控制模块,并与PLC控制模块的预设保鲜参数进行对比计算,输出结果通过控制程序控制继电器通断,从而控制执行机构的动作,实现气调环境的自动控制。上位机主要是实现试验数据的采集与存储。

李光元等人研究了一套以PC机和台达DVP14SS11R2型PLC为核心的控制系统。该系统采用了先进的智能传感技术、PLC技术和低压控制技术对气调保鲜箱进行控制,能够完成数据采集、状态判别和逻辑控制等任务[19]。张洪臣等人研究了一套采用S7-200CN PLC替代原来继电器逻辑电路组成的控制器,对压缩机进行控制的系统。该系统可以保证系统长时间安全无故障运行,缩短了控制滞后时间,减少了控制误差,提高了控制精度[20]。

PLC控制系统能够长时间稳定运行,控制与操作方便,自动化程度较高,但其控制成本较高。

1.3 基于CAN总线的分布式控制系统

基于CAN总线的分布式控制系统的结构主要包括上位机、智能控制器和智能模块,通讯由总线实现,结构如图3所示[13]。

现场总线控制系统工作过程是将各类传感器采集到的环境参数通过下位机由总线传输给上位机,在上位机中,通过比较运算后按一定的控制方案将控制参数经总线传给下位机,并通过下位机来控制制冷设备和加湿设备等执行机构的动作。

鲁祥友等人设计了一种基于CAN 总线的冷库安全测控系统。该系统利用上下位机两级控制,实现冷库的自动控制、数据的实时采集、显示和处理[21]。李波等人设计了一种冷库温度测量系统。该系统通过CAN总线将现场的温度量通过CAN/PC总线适配卡上传至PC机, 实现了对冷库温度的实时测量与控制,并实时显示温度、温度状态和冷库位置等[22]。赵政春等人设计了一种基于CAN总线的冷库控制系统。该系统采用了以CAN总线构建智能化冷库控制系统的内部通信网络,通过各个控制节点,采用传感器实现对储藏室状态信息的采集,实现了对多个现场单元进行控制[23]。

基于CAN总线的分布式控制系统具有裁剪灵活、易于拓展、各个气调库内的局部故障不相互影响、模块之间相对独立和影响较小等优点,但稳定性较差。

1.4 基于ARM的嵌入式控制系统

基于ARM的嵌入式控制系统根据各组成的功用可分为数据采集系统、控制单元、触摸屏和执行机构。数据采集系统由温度传感器、湿度传感器、氧气浓度传感器和二氧化碳浓度传感器等组成,其功能是采集保鲜环境中的各种环境参数,并将其传递给控制单元。控制单元的功能是将采集到的传感器信号与预存的保鲜参数进行比较运算,进而控制相应的执行机构。执行机构主要由降氧设备、制冷设备、加湿设备、通风系统和换气系统组成。触摸屏主要是用于显示各传感器采集的环境数据、各执行机构的工作状态和进行人工操控。其结构如图4所示。

目前,由华南农业大学工程学院研制的一套安装在气调保鲜运输车上的基于ARM的嵌入式控制系统具有运算能力强大、存储空间较大、自动化程度较高且成本较低等优点。

2 气调保鲜贮运控制技术的发展趋势

随着工业控制技术、计算机技术和网络通讯技术的发展,气调保鲜贮运控制技术将会朝着高智能化、高可靠性和操控方便性等方向发展,主要可概括为3个方面。

2.1 网络化

随着无线通信技术的日趋成熟,无线监控系统被越来越多地应用于各个领域。若将这种技术应用于果蔬气调贮运保鲜环境控制系统中,则管理者可通过电脑或手机等工具连接到网络,实时获取贮运保鲜环境的果蔬信息和监控各执行机构的工作状况,实现了远程操控,具有便捷性好等优点。

2.2 智能化

随着控制理论的不断发展和工业控制技术的不断进步,如模糊理论广泛的应用[24,25],保鲜环境中的强耦合性与非线性等问题会得到解决。调保鲜贮运环境中控制技术的算法和控制过程将更加智能化,如故障的自诊断系统、报警提醒系统和数据信息管理系统等。

2.3 综合化

目前的保鲜环境控制正从单因子到多因子控制方向发展,如温度和湿度在保鲜环境中就存在一定的耦合关系[26]。现阶段只是实现了较少因子的综合控制,实行精确与细致的综合控制还有一定的难度。首先,保鲜环境中变化要素的相互关系还不明确;其次,算法复杂,难以建立数学模型,且实时性影响较大。因此,综合化是提高控制精准性的重要途径之一。

3 结论

1)普通8位单片机系统操作控制简单,价格低廉,系统小型化,但运算性能较差,存储能力薄弱,且自动化程度较低;PLC控制系统能够长时间稳定地运行控制,操作方便,可靠性较强,自动化程度较高,但其成本较高;基于CAN总线的分布式控制系统裁剪灵活,易于拓展,各个气调库间影响较小,模块之间相对独立但稳定性较差;基于ARM的嵌入式控制系统运算能力强大,存储空间较大,且自动化程度高、成本较低、界面友好。针对不同经济条件和设计要求,设计者可选择相应类型的控制系统。

2)随着人们生活水平的不断提高,消费者对果蔬的种类和品质的要求也越来越高。系统稳定、控制精确、反馈及时、便于维护和成本低廉已经成为控制系统设计的依据。本文结合工业控制技术、计算机技术和网络通讯技术的发展,提出了气调保鲜贮运控制技术的发展趋势。

摘要：控制系统是果蔬气调保鲜运输环境调控的关键部件。为此,系统归纳分析了应用于气调贮运保鲜环境调控的4种控制系统,包括基于单片机控制系统、基于PLC控制系统、基于CAN总线的分布式控制系统和基于ARM的嵌入式控制系统,总结出了各自的结构特点;同时结合工业控制技术、计算机技术和网络通讯技术的发展,提出了果蔬气调贮运保鲜环境控制系统的发展趋势,对果蔬气调保鲜环境控制系统的设计具有一定的参考价值。

水果的气调保鲜技术 篇4

由于科技的不断进步,现阶段有很多的贮藏保鲜果蔬的方法,例如:气调贮藏、冷库贮藏、化学保鲜、辐射保鲜、通风库贮藏以及简易贮藏等。其中气调贮藏的优点非常多,例如:①与普通冷藏相比果肉硬度较高;②贮藏时间更长(例如:玉米棒在50d左右,葡萄在80d左右,苹果在200d左右,蒜薹在250d左右);③通过控制果蔬的呼吸作用,降低了损耗,降低了贮藏过程中的损耗;④果蔬品质保持非常好,营养、风味、色泽、质地以及形态等几乎不发生变化;⑤货架期更长,由于在气调状态解除后,果蔬仍会有一段时间处于气调状态,呼吸作用微弱,所以其货架期更长;⑥有利于外销创汇;⑦符合绿色食物的贮藏条件,不会对果蔬产生污染;⑧更好的经济效益以及社会效益。

常见的建议贮存方法的优点就是投资少、设备简单,但是它的效果差,贮藏时间短,对果蔬产生的影响大。

2 气调贮藏技术的重要性

我国是一个幅员辽阔的国家,有着各种各样的蔬菜水果,但是由于交通运输以及销售等环节的限制,造成了蔬菜水果在销售旺季时售价低、腐烂现象严重,而淡季时又由于贮藏技术跟不上,售价高,且数量供应不足。通过相关数据分析,我国在水果蔬菜贮存方面的损失是发达国家的5～6倍,如果可以采用先进的技术来减少贮藏中的损失,那么每年至少可以增加3000万t的蔬菜以及500万t的水果,这是一个非常巨大的数字。农业生产想要继续就要加大对加工以及保鲜的投入,相比发达国家,我们缺乏对果蔬贮藏加工重要性的认识,例如美国农业2/3都用在加工与保鲜方面,这点我们远远落后的。现阶段我国绝大多数采摘后的初级农产品都是直接卖出,没有开发出其附加值,这点距离西方发达国家有非常大的差距,他们仅仅有约1/3的产品是以初级产品的形式销售的,通过后期保鲜以及加工获得了巨大的经济效益。发达国家以雄厚的资金和工业化手段做后盾,很多农产品收后进入气调贮藏冷链保鲜,极大地保持了农产品的新鲜及质量。

3 气调贮藏技术的发展情况

蔬菜、水果作为一种鲜活品,具有易腐烂,生产集中的特点,必须依赖于包装,贮藏保鲜和加工。果品采摘后,若不及时有效地进行处理就会严重影响其质量。采后在常温下存放一天,相当于在冷藏条件下贮藏20天的质量下降。气调库用于商业贮藏在国外已有几十年的发展史,某些发达国家已经基本上普及,在冷藏库中气调库所占比例为:美国达3/4,法国2/5,英国约1/3。我国目前的贮藏能力只有水果总产量的1/5,比国外贮藏技术及设施都很落后,大多仍是简易贮藏,冷藏量很低,气调贮藏技术起步较晚,在商业上应用也仅是近几年的事。另外,气调贮藏缺乏相应的研究示范投入,由于果蔬品种多,各类产品因产地气候,品种类型的差异,它的耐贮性和气调成分差异也比较大。如蒜薹、梨等,全国各地不同品种耐贮性差异比较大,其贮藏工艺技术要求也不尽相同。由于缺乏这方面的基础研究及示范,加之我国果蔬生产规模小,生产分散等条件,限制了先进设备及工艺在果蔬保鲜加工上的应用。但随着我国加入WTO,国外优质农产品的进入以及我国人民生活水平的逐步提高,农产品消费从数量型逐步向质量型转化,采用先进的果蔬保鲜手段是发展的必然趋势。

4 经济效益分析

目前,我国农产品保鲜虽然还只是起步阶段,但已显出它的经济效益,有些经过保鲜处理的农产品,错过旺季销售可以几倍地提高价值。例如一般的葡萄品种,8～9月份的产地价只有1.5元/kg左右,经保鲜处理到元旦前就升到6元/kg左右;蒜薹的收获季节1元/kg,保鲜到冬季价格在5～10元/kg。保鲜技术及设备的发展,使我国果蔬产品损失降低一半(国外损失一般5%,我国损失高达20%～30%),每年可减少500万t水果、3000多万t蔬菜的损失,相当于1000亿元的经济效益。

5 结论

综上所述,果蔬产品在贮藏的过程中产生了大量的损耗,并且由于我国果蔬贮藏技术的落后,对我国的农民产生了极大地经济影响。我国的果蔬贮藏技术距离西方发达国家还有很大的差距,但是我们要面对现实,通过不断地学习来改进我国贮藏技术落后这一局面,如果可以减少了一半的贮藏损失,至少会增加1000亿的经济效益,所以我们一定要改进气调保鲜技术,并广泛的推广,这样解决的不仅是农民收入低的问题,也对我国经济的发展起到了相当大的推进作用。

参考文献

[1]王立春.浅析我国果蔬产品的保鲜情况[J].农产品加工,2008(6)