气调冷库:21世纪中国果蔬保鲜新宠

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气调冷库:21世纪中国果蔬保鲜新宠(2003年文献)
: k5 m* c, S( j" `  O, [) S& n, D中国工业报 崔玉平

# ]) d& H8 o6 |  P    引言：
$ A. N2 g: ?: I1 T" e: j    气调冷库是贮藏果蔬较高级的形式，为某些新鲜果蔬作较长期贮存。气调冷库要求库房的土建气密性好，国外一般指标是当库房内外正负0.013MPa压差时，经过30分钟不降到0为合格，并且还需配备有降温、控湿和吸收二氧化碳等设备，以及控制监测各种气体成分的仪器仪表；还要使库内保持一定的低温、低氧、适宜的二氧化碳浓度和一定的相对湿度，及时掌握和排除库内的有害气体（如乙烯和其他挥发性气体），来降低果蔬的呼吸和水分蒸发，抑制乙烯的生物合成和催熟作用，延长果蔬的贮藏期。
+ M& b7 P1 Y5 [9 d! O/ W    山东商业职业技术学院教授刘学浩
" R+ o# A' o& V" O, b    观点：改建要比新建气调库节省投资
- C3 o9 J% ^& z# H+ p    我国第一个利用原有冷风库（贮藏果蔬的高温库）改建而成的100吨夹套式气调库，在山东青岛试验成功。经有关部门鉴定，认为该库具有贮藏保鲜水果效果良好的特点，其成功改建在国内尚属首创。
, {. Q1 ?5 x' ~/ t    该气调库建于原冷库之内，根据国外夹套库的原理，利用原冷库中风道风嘴送风形成的库温，通过试验气调镀锌铁皮维护结构进行热交换，以达到调温的目的。加层设有两组冷却排管，冷却面积60平方米，高压直接供液，蒸发温度为零下15摄氏度，夹套层用
    20000M3／H风量的支流风机两台接力强制循环，制冷主机及辅助设备利用的是原有系统。气调工艺主要设备有高温燃烧制氮机一台，二氧化碳脱除器一台，半导体多点测温仪一台等。这些全部采用国产设备，造价较低。他们通过气体调节直接与试验库房连接，采用机械置换式流程，即将库外空气经制氮机吸入燃烧成815的N2和14％--15％的CO2输入库房内，置换出库内的空气，使氧含量降到一定指标后再脱除CO2。按目前水平可以达到气调指标：CO23％--5％。同时，降低夹套式气调库温1％--3％，相对湿度为100％，有利于水果贮藏。
    但由于夹套式气调库在使用中因CO2的脱除及库内温度波动等因素的影响，会引起库内压力变化。据有关资料介绍，当库温每升降1摄氏度时，即引起库内压力升降4.32MPa而危及气调的结构。因此，必须设有调压装置，以控制库内外有限的压差。由于我国改建的100吨夹套式气调冷库制作了管式水封调压装置，因此运行效果良好。
    结论：
+ k, H6 t. {7 N) W    我国夹套式气调库的建成是成功的。其中以镀锌铁皮作气调库气密层，用拆边焊接是行之有效的方法。
    同时，采用充气袋用于气密门，可以得到好的气密效果，而且加工简单，开启方便。因此，结合我国情况，气调库改建要比新建气调库节省投资，只需增设气密层和调气管路设备。当然还存在一定的问题，有待于进一步研究和提高。不过，它的建成，必将为我国新气调库的建设和改建冷风库等提供很好的经验。
, R& O; ~# D: p! e8 u% h    随着人们生活水平的提高，对食品保鲜的要求也越来越高。从保鲜度发展过程来看，大致可分为以下四个阶段：
1 l1 {+ D! M( K  W) \, p; b    第一阶段，除一小部分使用冰外，几乎所有的新鲜食品都不进行管理；第二阶段，肉类和鱼类使用冰或商品冷藏陈列柜，实现弱冷却，室内进行空调；第三阶段，除根类果蔬外，鱼、肉、水果、蔬菜都使用商品冷藏陈列柜，室内进行空调，实现弱的冷却；第四阶段，所有的新鲜食品普遍地使用温度管理系统，抑制采摘后生理变化到最小限度，定量地、非破坏性地观测环境气氛及其对食品品质的影响，达到保持和严格控制食品的新鲜和品质。
  [2 p( m( k& C: d, @( v* y6 ?    为达到较高保鲜阶段的要求，国际上主要采用被誉为21世纪保鲜新技术的真空冷却气调技术。其主要内容是由农产品的采摘、真空冷却、气调保鲜、贮藏、运输等环节形成的冷藏链组成。在这个冷藏链中真空冷却和气调保鲜最为关键。因为，在果实等农产品采摘后，如果能迅速地冷却到所选定的温度，并以低温流通，就能使果蔬保持着它的鲜度，这种冷却作业通称为预冷。
    上海市真空学会冷冻干燥与保鲜专业委员会主任孙企达
. {# i7 m" [- x$ l; G1 q) b! ~8 I    观点：果蔬预冷采用四种方法
# w& V/ W7 j# [6 K    到目前为止，蔬菜果实采用的预冷方法主要有以下几种：第一种方法是强制通风制冷，使用风机将冷气吹到农产品上使其冷却。这种方法的投资费用较低，适用的品种也较多，但冷却蔬菜的时间长，而且不均匀。
( f  U. O9 x) \, t: Z    第二种方法是采用压差通风冷却，把农产品按特殊的方式堆放在仓库的专用容器里，用风机在容器的两端产生压差，使冷风通过容器内壁对农产品进行冷却。这种方法的冷却速度比第一种方法快，冷却比较均匀，但处理能力较小。
$ p% s, S6 u& Y: L: z( C- c& Z    第三种方法是冷水冷却法，即将冷水淋在产品上或把农产品浸在冷水中进行冷却。因为它不仅能使农产品（特别是蔬菜）迅速冷却，而且还具有冷却均匀、加工时间短、加工能力大、干净卫生，能抑制细菌、霉菌等微生物。
    第四种方法是真空冷却法。这种方法在国际上广泛用于农产品的试验，是从20世纪六七十年代开始的，但是仅仅局限于对价格昂贵的蔬菜进行预冷。随着真空预冷设备的普及，在日本目前已形成未经真空预冷的农产品不投放市场的体制，这种预冷方法在美国也广泛使用。
    结论：
    冷却气调保鲜技术对采摘后的农产品（蔬菜、水果、鲜花）的保鲜，延长贮藏期有着明显的效果，可以改善农产品上市质量、实现异地调配、均衡上市、扩大市场以及减少损耗与城市生活垃圾，具有明显的社会经济效益。可以肯定，这项保鲜新技术有着十分美好的应用前景。
    引言：
5 d/ E" ^3 }/ \3 J6 P* a" W8 q: R1 D    随着市场竞争的激烈化，气调冷库技术在我国得以广泛应用。气调冷库与普通冷库相比，由于贮藏期较长（比普通冷库贮藏期长约1.5--2倍），果蔬水分蒸发较多。为了抑制果蔬水分蒸发，在气调库内必须降低贮藏环境与果蔬之间的水蒸汽分压力差，保持气调库内具有最佳的相对湿度和温度波动，这对于减少果蔬干耗和保持果蔬品质有重要意义。
5 G( ~: Y3 N& q2 u/ x. _/ U    国内贸易工程设计研究院高级工程师黄劲松
: \1 Q5 L8 D. v+ Z    观点：
5 Y" V8 r; K3 m) L8 W+ ^    直接制冷比间接制冷优势明显
    间接制冷系统的优点：一是满足了小温差的要求，保证库内相对湿度，提高了产品质量；二是载冷剂的热容量大，被冷却对象易于保持稳定，库内冷风机面积比直接蒸发式少约20％以上（当用热力膨胀阀时，如果采用氟泵供
: o, ?( D3 R5 m    液就不存在这个问题）；三是可以减少制冷剂的充灌量；四是系统万一泄漏食品不被制冷剂污染；五是对乙二醇系统的安装及阀件等要求比直接制冷系统低。
$ y# [- u  u4 E6 x    间接制冷系统的缺点：一是增加中间介质的冷却，使蒸发温度比直接制冷系统低5摄氏度左右，制冷量比直接制冷低约20％以上；二是输送装置变得更加复杂，增加输送乙二醇水溶液的输送阀；三是为取得不同的库温需增设混合泵及三通电磁阀；四是三通电磁阀在使用中容易因结冰而卡住；五是一次投资和日常运行费用比直接制冷系统要高。
8 s$ t: ^* o# ]0 |    直接制冷系统的优点：一是满足温差的要求，保证库内相对湿度；二是直接供液，利用冷凝压力和蒸发压力的压差将液体制冷剂直接送入冷却设备，这种供液方式简单也不消耗其他动力（如采用氟泵系统就不存在这一点）；三是使用灵活，可以根据不同产品所要求的库温来设定蒸发温度；四是在同等库温条件下，蒸发温度比间接制冷高5摄氏度，机械设备制冷量提高约20％；五是操作简单，与一般的氟制冷系统一样；六是库温与蒸发温度之间的温差比间接制冷稳定；七是一次投资和日常运行费用比间接制冷系统低。
% _; ]$ U0 p6 F& Q0 R& ~    直接制冷的缺点：一是自动化程度不如间接制冷系统高；二是氟系统管路比间接制冷系统长，容易出现泄漏；三是当系统出现泄漏时食品容易被污染；四是对制冷系统的安装要求比间接制冷系统高；五是制冷剂的充注量比间接系统多；六是如采用氟里昂热力膨胀阀直接供液系统，冷风机的蒸发面积将比间接制冷系统增加20％。
    结论：
    从以上情况看，间接制冷增加的费用及用电量主要集中在压缩机组及输送泵上，所以在气调库内采用直接制冷比间接制冷具有一次投资少、日常运行费用低和商品贮藏质量有保证的特点。
    因此，在气调库的初期建设投资和投产后如何降低制冷系统的日常运行费用应予以足够的关注，在保证储藏质量的基础上，还要重视节能，只有这样才能降低贮藏成本，提高市场竞争力，这也是气调贮藏可持续发展的必由之路。

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好文