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冰蓄冷和濕空氣保鮮果蔬冷庫新技術(shù)
摘要： 冷庫用于果蔬和花卉的保鮮在美國和歐洲已有一百多年歷史了。十多年前，美國首先采用空調(diào)技術(shù)提高冷庫的濕度進(jìn)行保鮮。這項(xiàng)新技術(shù)剛出現(xiàn)立即引起歐洲一些國家極大興趣，因?yàn)闅W洲人對食品質(zhì)量的要求比美國人更高，他們寧愿多花錢也要買剛采摘下來的新鮮果蔬和花卉。新的保鮮技術(shù)能使農(nóng)產(chǎn)品失水少，顏色鮮艷，外形和味覺等都比傳統(tǒng)冷庫保鮮好很多，因此目前這項(xiàng)新技術(shù)的應(yīng)用在歐洲比在美國更為廣泛。除了保鮮效果好，冰蓄冷和濕空氣保鮮技術(shù)使進(jìn)庫農(nóng)產(chǎn)品達(dá)到冷藏所需溫度的時(shí)間縮短，冷藏期延長。由于不需要化霜既省電又避免了庫房溫升影響庫藏產(chǎn)品的質(zhì)量。與傳統(tǒng)冷庫比，初投資和運(yùn)行費(fèi)也低，因此這項(xiàng)已在國外較廣泛應(yīng)用的新技術(shù)值得我們借鑒，研究開發(fā)加以推廣。
1．引言
冷庫用于果蔬和花卉的保鮮在美國和歐洲已有一百多年歷史了。十多年前，美國首先采用空調(diào)技術(shù)提高冷庫的濕度進(jìn)行保鮮。這項(xiàng)新技術(shù)剛出現(xiàn)立即引起歐洲一些國家極大興趣，因?yàn)闅W洲人對食品質(zhì)量的要求比美國人更高，他們寧愿多花錢也要買剛采摘下來的新鮮果蔬和花卉。新的保鮮技術(shù)能使農(nóng)產(chǎn)品失水少，顏色鮮艷，外形和味覺等都比傳統(tǒng)冷庫保鮮好很多，因此目前這項(xiàng)新技術(shù)的應(yīng)用在歐洲比在美國更為廣泛。除了保鮮效果好，冰蓄冷和濕空氣保鮮技術(shù)使進(jìn)庫農(nóng)產(chǎn)品達(dá)到冷藏所需溫度的時(shí)間縮短，冷藏期延長。由于不需要化霜既省電又避免了庫房溫升影響庫藏產(chǎn)品的質(zhì)量。與傳統(tǒng)冷庫比，初投資和運(yùn)行費(fèi)也低，因此這項(xiàng)已在國外較廣泛應(yīng)用的新技術(shù)值得我們借鑒，研究開發(fā)加以推廣。
2．傳統(tǒng)保鮮法的缺點(diǎn)
傳統(tǒng)的冷庫使用冷卻盤管和冷風(fēng)機(jī)組，使空氣中水分不斷冷凝，庫藏產(chǎn)品經(jīng)過一段時(shí)間的冷藏后水分損失大，干縮變形、失去原有的色澤，品質(zhì)下降。研究表明，水分損失多少對果蔬和花卉的質(zhì)量影響很大，在保鮮過程中農(nóng)產(chǎn)品的相對含水量、即水份占總重量為98%左右時(shí)，其品質(zhì)保持的有效程度要比相對含水量為90％時(shí)好得多。在傳統(tǒng)的冷庫中冷卻盤管表面溫度低于零度，空氣中水分不斷冷凝和結(jié)霜，必須周期性化霜，會使溫度升高，如果水滴落在農(nóng)產(chǎn)品上還會加速腐壞。制冷設(shè)備的容量是按冷藏物品從入庫溫度開始冷卻，冷到冷藏溫度的尖峰負(fù)荷確定的，尖峰負(fù)荷比冷藏過程中平均負(fù)荷大得多，因此設(shè)備容量大，體積大，造價(jià)也高。上述這些缺點(diǎn)在采用冰蓄冷和濕空氣保鮮技術(shù)后都可以避免。
3．冰蓄冷和濕空氣冷卻、冷藏系統(tǒng)的工作原理和優(yōu)點(diǎn)
系統(tǒng)的組成如圖1所示。冷庫里的蔬菜或瓜果、花卉放在敞開的可周轉(zhuǎn)使用箱內(nèi)，周轉(zhuǎn)箱內(nèi)，周轉(zhuǎn)箱疊放成集裝箱形式便于運(yùn)輸。濕空氣冷卻器靠一面墻布置在天花板下面，冷的濕空氣向?qū)γ鎵Ψ较虼?，流過周轉(zhuǎn)箱不斷混入室內(nèi)空氣，再回到空冷器熱濕處理。每一庫房可以設(shè)計(jì)安裝1臺或數(shù)臺空冷器，濕空氣的換氣次數(shù)通常為40次／時(shí)?？绽淦髦薪咏愣鹊睦渌疄槔鋮s介質(zhì)，它由水泵從冰蓄冷器打到空冷器上進(jìn)行噴淋；如果濕空氣中帶有水滴，落在庫藏農(nóng)產(chǎn)品上會引起腐爛，因此用水分離器把水滴從氣流中除去。從空冷器吹出的空氣溫度為1.5℃，相對濕度為98％。
濕空氣保鮮冷庫的最大優(yōu)點(diǎn)是流經(jīng)農(nóng)產(chǎn)品的空氣是濕空氣，經(jīng)長時(shí)間儲存的農(nóng)產(chǎn)品水分損失少，不會干縮、變形、變色，上市后顧客的感覺是“剛采摘下來的”因此銷路好，售價(jià)也高。另一顯著特點(diǎn)上入庫農(nóng)產(chǎn)品初冷卻速度快，在較短時(shí)間內(nèi)即可達(dá)到冷藏所需溫度。這是因?yàn)楸罾淦髦械谋鼙３趾愣ǖ谋c(diǎn)零度，來自于冰蓄冷器的溫度接近于零度的冷卻水能有效地利用冰積蓄的冷量，使庫內(nèi)空氣迅速降溫。而在傳統(tǒng)的冷庫中，由于初冷卻階段負(fù)荷大，蒸發(fā)器溫度較高，以后再逐漸降低、到達(dá)冷藏溫度時(shí)間長(見圖2)。因此，新庫農(nóng)產(chǎn)品水分損失可比傳統(tǒng)冷庫保鮮減少50％左右。
采用冰蓄冷技術(shù)后庫房溫度也比較恒定、因?yàn)槔鋮s空氣的冷卻水溫度穩(wěn)定地接近零度，即使制冷機(jī)短時(shí)間停機(jī)，也不會象傳統(tǒng)冷庫那樣很快引起庫溫升高?？諝馄鳒囟仁冀K于零度，不需要化霜。農(nóng)產(chǎn)品也不會有凍傷危險(xiǎn)。在新型冷庫內(nèi)循環(huán)空氣能保持98％左右的相對濕度。即使農(nóng)產(chǎn)品長期冷藏，不會象傳統(tǒng)冷庫中由于結(jié)露、結(jié)霜農(nóng)產(chǎn)品含水量不斷下降。
新型冷庫中不需要架設(shè)制冷劑盤管，可以減少基建設(shè)資，同時(shí)也不會因制冷劑可能的泄漏造成庫藏品受損。
采用冰蓄冷技術(shù)制冷設(shè)備的容量比傳統(tǒng)冷庫小30％左右。因?yàn)樵谵r(nóng)產(chǎn)品入庫冷卻初始段可以利用冰蓄冷器的冷量，制冷設(shè)備容量可按平均負(fù)荷確定，而傳統(tǒng)冷庫制冷設(shè)備容量是按尖峰負(fù)荷確定的。由于設(shè)備容量減少，基建費(fèi)小運(yùn)行費(fèi)也省。此外，冰蓄冷器的應(yīng)用在電能分時(shí)間段計(jì)價(jià)時(shí)的優(yōu)點(diǎn)更為顯著。
4．應(yīng)用實(shí)例
冰蓄冷和濕空氣冷庫起初只用于名貴花的保鮮，現(xiàn)在己廣泛用于各種蔬菜的瓜果的保鮮。
目前在歐洲應(yīng)用這項(xiàng)新技術(shù)規(guī)模最大的公司是比利時(shí)的MTV(Mechelse Tuinboun Veiling)公司。它位于布魯塞爾東北郊，有2800名員工，生產(chǎn)水果、蔬菜和花卉。來自于比利時(shí)、法國、德國和荷蘭的450家批銷商到這里購買西紅柿、花菜、洋蔥、芹菜、黃瓜和比利時(shí)的特產(chǎn)一做涼菜用洋白菜和布魯塞爾抱子甘藍(lán)。該公司的冷庫由6個(gè)面積各為200m2和12個(gè)面積各為100m2庫房組成，總?cè)莘e為13700m3。農(nóng)產(chǎn)品放在0.8x1.2m的周轉(zhuǎn)箱內(nèi)，疊入成集裝箱形式。在18個(gè)庫房內(nèi)可入3162個(gè)周轉(zhuǎn)箱，四周均有空氣流通。制冷系統(tǒng)有2臺功率各為1200kw的活塞式壓縮機(jī)、2臺功率各為1000kw的蒸發(fā)式冷凝器，1座鋼筋混凝土冰蓄冷水池設(shè)置在地坪下，有16組盤管，蓄冷量1400kwh帶接角式熱交換器的空氣冷卻器共有28臺，功率最小的為24kw，產(chǎn)生的冷空氣風(fēng)量為17000m3/h?？绽淦鲀?nèi)水流量為5.5L/s,水溫為l℃，進(jìn)入空冷器的空氣溫度為5℃。當(dāng)被冷卻的農(nóng)產(chǎn)品是西紅柿、黃瓜等蔬菜時(shí),溫度要高些，可以通過調(diào)節(jié)冷卻水與循環(huán)水的混合比實(shí)現(xiàn)。該系統(tǒng)投產(chǎn)已好幾年了，運(yùn)行狀況良好，因此負(fù)責(zé)建造系統(tǒng)的代理商比利時(shí)的Schatten公司又承包建造了另一冷庫，主要儲藏麝香草莓和黃瓜，冷庫有3個(gè)庫房總?cè)莘e為4300m3，能把400噸農(nóng)產(chǎn)品在10個(gè)小時(shí)內(nèi)從25℃冷卻到5℃，制冷系統(tǒng)有2臺功率各為4lokw的氨活塞式壓縮機(jī)，l臺額定功率為1800kw的蒸發(fā)式冷藏器和2個(gè)容量各為2300kwh的冰蓄冷槽，接觸式空冷器共有24臺，裝有可調(diào)導(dǎo)向風(fēng)閥。
荷蘭NCB公司的冷庫儲藏洋蔥、蘑菇和生菜。每個(gè)庫房裝有寬度、高度與庫房相等的密封性能很好的卷簾門，裝卸機(jī)械進(jìn)出很方便，7個(gè)庫房總?cè)萘繛?200m3，每一庫房疊放154個(gè)周轉(zhuǎn)箱，空冷器共有42臺。荷蘭專家曾對它與傳統(tǒng)系統(tǒng)作過比較性研究，測試結(jié)果是生菜的水色損失為0.2％，而在同樣條件下空氣冷卻時(shí)為2.2％。
法國最大的蔬菜生產(chǎn)批銷聯(lián)合企業(yè)val Mantais公司建造的一座新冷庫藏最多的是胡蘿卜，在濕度較高的庫房里胡籮卜儲藏時(shí)間可長達(dá)7個(gè)月。法國另一家名為Depot de Kerveney的批銷公司，從屬于大型聯(lián)合企業(yè)Sica St．P0l公司，經(jīng)銷花菜和佯薊，每天向美國空運(yùn)發(fā)貨，供給飯店與商場。它的冷庫有3個(gè)庫房，各裝2臺空冷器。早在1988年專家們就對它進(jìn)行了測試，結(jié)果表明保鮮效果好于干空氣冷卻法，因此不久便對10座冷庫進(jìn)行改造安裝了新型系統(tǒng)。
瑞士日內(nèi)瓦Jacquenoud公司的冷庫冷藏馬鈴薯、鮮嫩豆類、黃瓜、花菜、芹菜和胡蘿卜。在一個(gè)容積為2000m3的庫房里裝了4臺空冷器，在另一個(gè)容積為1200m3的庫房里裝了2臺空冷器。制冷機(jī)用活塞式壓縮機(jī)向冰蓄冷器供冷溫度為-8℃，冰蓄冷器向空冷器供水溫度為0.5℃，用混合調(diào)節(jié)閥控循環(huán)回水量，出水溫度可調(diào)節(jié)至8℃，并可調(diào)節(jié)對各種農(nóng)產(chǎn)品適宜的空氣溫度。該系統(tǒng)的設(shè)備由法國制造商供貨。
結(jié)束語
應(yīng)用冰蓄冷和濕空氣保鮮技術(shù)的冷庫在歐洲和美國已有幾百個(gè)，數(shù)量還在不斷增加。因?yàn)樗c傳統(tǒng)的干空氣冷藏法相比確有許多優(yōu)點(diǎn)，值得我們進(jìn)一步研究和開發(fā)利用。