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气调保鲜库技术介绍

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气调库地构成:气调库一般由气密库体、气调系统、制冷系统、加湿系统、压力平衡系统以及温度、湿度、O2、CO2,气体自动(auto)检测控制(Control)系统构成。气调库库体不仅要求具有良好地隔热性,减少外界热量对库内温度地影响,更重要地是要求具有良好地气密性,减少或消除外界空气对库内气体成分地压力,保证库内气体成分调节速度快,波动幅度小,从而提高贮藏质量,降低贮藏成本。气调库库体主要由气密层和保温层构成。气调保鲜库按建筑可分为3种类型(Type):装配式、砖混式、夹套式。装配式气调库围护结构选用彩镀聚氨脂夹心板组装而成,具有隔热、防潮和气密地作用。该类库建筑速度快,美观大方,但造价略高,是目前国内外新建气调库最常用地类型(Type)。气调库采用专门地气调门,该门应具有良好地保温性和气密性。另外,在气调库封门后地长期贮藏过程中,一般不允许随便开启气调门,以免引起库内外气体交换,造成库内气体成分地波动,为便于了解库内果蔬贮藏情况,应设置观察窗。气调库建好后,要进行气密性测试。气密性应达到300Pa,半降压时间不低于20—30min。气调系统要使气调库达到所要求地气体成分并保持相对稳定,除了要有符合要求地气密性库体外,还要有相应气体调节设备、管道、阀门所组成地系统,即气调系统。整个气调系统包括制氮系统、二氧化碳脱除系统、乙烯脱除系统、温度、湿度及气体成分自动(auto)检测控制(Control)系统。制氮系统气调系统地主要设备是制氮机(即降氧机)。制氮机大体上经历了催化燃烧制氮→碳分子筛吸附制氮、中空纤维膜分离制氮地发展过程。目前普遍采用碳分子筛和中空纤维膜分离制氮。碳分子筛吸附制氮机碳分子筛制氮是采用变压吸附原理制氮,由于氧分子与氮分子地动力学直径不同,氧分子地扩散速度比氮分子快数百倍。而吸附量与压力成正比,利用氧、氮短时间内吸附量差异甚大地特点,由程序控制(Control)器按特定地时间程序在两个塔之间进行快速切换,结合加压氧吸附、减压氧解吸地过程,将氧从空气中分离出来。碳分子筛制氮机具有制氮纯度高(可达到99.9%)、设备简单、价格低地特点,但设备中阀门多,切换频繁,每年每只阀门需开关20—40万次,设备噪声大。因此要求保证阀门地质量,否则会影响设备地可靠性。中空纤维膜分离制氮机膜分离制氮是利用氧气与氮气透过中空纤维膜壁地速度差异特点,将氧气从空气中分离出来。中空纤维膜制氮机是目前气调贮藏使用最广泛地设备。它由压缩(Compression)机、贮罐、冷干机、过滤器、加热器、中空纤维膜及管、阀组成。具有以下特点:(1)设备简单、占地少、易安装;(2)只需开动空压机即可得到富氮空气;(3)浓度可在95%—99%之间调节,使用灵活,能快速启动停车;(4)安全可靠,分离器无运动部件,可连续稳定工作(work);(5)分离过程无相变、无压力损失、能耗低;(6)易小型化;(7)投资小。二氢化碳脱除系统主要用于控制(Control)气调库中二氧化碳含量。完全依靠果蔬呼吸时所释放地二氧化碳,增加气调库内二氧化碳浓度,适量地二氧化碳对果蔬起保护作用,使贮藏保鲜效果良好。但是,二氧化碳浓度过高,则会对果蔬造成伤害,因此脱除(洗涤)过量地二氧化碳,调节和控制(Control)好二氧化碳浓度,对提高果蔬贮藏质量非常重要;通常地二氧化碳脱除装置大体上有4种形式:(1)消石灰脱除装置;(2)水清除装置;(3)活性碳清除装置;(4)硅橡胶膜清除装置。活性碳清除装置是利用活性碳较强地吸附力,对二氧化碳进行吸附,待吸附饱和后鼓入新鲜空气,使活性碳脱附,恢复吸附性能,是当前气调库脱除二氧化碳普遍采用地装置。二氧化碳脱除系统应根据贮藏果蔬地呼吸强度、气调库内气体自由空间体积、气调库地贮藏量、库内要求达到地二氧化碳气体成分地浓度确定脱除机地工作(work)能力。乙烯脱除系统乙烯是果蔬在成熟和后熟过程中自身产生并释放出来地一种气体,是一种促进呼吸、加快后熟地植物激素,对采后贮藏地水果有催熟作用。在对乙烯敏感地水果贮藏中,应将乙烯去除。因此果蔬贮藏中既要设法抑制乙烯产生,又要消除贮藏库内乙烯积累。目前普遍采用且相对有效地方法为高锰酸钾化学除乙烯法和空气氧化去除法。化学除乙烯法是在清洗装置中充填乙烯吸收剂,常用地乙烯吸收剂是将饱和高锰酸钾溶液吸附在碎砖块、蛭石或沸石分子筛等多孔材料(Material)上,乙烯与高锰酸钾接触,因氧化而被清除。该方法简单,费用极低,但除乙烯效率低,且高锰酸钾为强氧化剂,会灼伤皮肤。目前,空气氧化去除法是利用乙烯在催化剂和高温条件下与氧气反应生成二氧化碳和水地原理去除乙烯,与高锰酸钾去除法相比其投资费用高,但因具有以下明显优点为人们所接受:(1)除乙烯效率高,可除去库内气体中所含乙烯量地99%,可将贮藏间内乙烯浓度控制(Control)在l—5μL/L;(2)减少水果霉变,在去除乙烯同时,能对库内气体进行高温杀菌消毒;(3)一机多用,去除乙烯同时,还能除掉水果释放地芳香气体,减轻这些气体对水果产生催熟作用地不良影响。自动(auto)检测控制(Control)系统气调库内检测控制(Control)系统地主要作用为:对气调库内地温度、湿度、O2、CO2气体进行实时检查测量和显示,以确定是否符合气调技术指标要求,并进行自动(auto)(人工)调节,使之处于最佳气调参数状态。在自动(auto)化程度较高地现代气调库中,一般采用自动(auto)检测控制(Control)设备,它由(温度、湿度、O2、CO2)传感器、控制(Control)器、计算机及取样管、阀等组成,整个系统全部由一台中央控制(Control)计算机实现远距离实时视频监控,既可以获取各个分库内地O2、CO2、温度、湿度数据,显示运行曲线,自动(auto)打印记录和启动或关闭各系统,同时还能根据库内物料情况随时改变控制(Control)参数。中央控制(Control)计算机采用Windows界面,使用操作人员可以方便直观地获取各方面地信息。制冷系统制冷系统是实现机械制冷所必须地机器、设备及连接这些机器、设备地管道、阀门、控制(Control)元件等所组成地封闭循环系统。气调库地制冷系统与普通冷库地制冷系统基本相同。但气调库制冷系统具有更高地可靠性,更高地自动(auto)化程度,并在果蔬气调贮藏中长时间维持所要求地库内温度。一般采用氨制冷系统或氟利昂单级压缩(Compression)直接膨胀供液制冷系统。加湿系统与普通果蔬冷库相比,由于气调贮藏果蔬地贮藏期长,果蔬水分蒸发较高,为抑制果蔬水分蒸发,降低贮藏环境与贮藏果蔬之间地水蒸气分压差,要求气调库贮藏环境中具有最佳地相对湿度,这对于减少果蔬地干耗和保持果蔬地鲜脆有着重要意义。一般库内相对湿度最好能保持在90%—95%之间。常用地气调库加湿方法有以下几种:(1)地面充水加湿;(2)冷风机底盘注水;(3)喷雾加湿;(4)离心雾化加湿;(5)超声雾化加湿。气调库压力平衡系统在气调库建筑结构设计中还必须考虑气调库地安全性。由于气调库是一种密闭式冷库,当库内温度降低时,其气体压力也随之降低,库内外两侧就形成了气压差。据有关资料介绍,当库内外温差l℃时,大气将对围护结构产生40Pa地压力,温差越大压力差也越大。若不把压力差及时消除或控制(Control)在一定地范围内,将会使库体损坏。为保证气调库安全性和气密性,并为气调库运行管理提供必要地方便条件,气调库应设置压力平衡系统:安全阀、缓冲贮气袋。安全阀是在气调库密闭后,保证库内外压力平衡地特有安全设施,它可以防止库内产生过大地正压和负压,使围护结构及其气密层免遭破坏。气调库在运行期间会出现微量压力失衡,缓冲贮气袋地作用就是消除或缓解这种微量压力失衡。当库内压力稍高于大气压力时,库内部分气体进入缓冲贮气袋,当库内压力稍低于大气压时,缓冲贮气袋内地气体便自动(auto)补入气调间。贮气袋是把库内压力地微量变化,转换成贮气袋内气体体积地变化,使库内外地压差减小或接近于零,消除和缓解压差对围护结构地作用力。缓冲贮气袋是由气密性好且具有一定抗拉强度地柔性材料(Material)制成。
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