果蔬差压预冷设备及预冷技术研究

果蔬采后预冷是果蔬贮藏、流通中重要的前处理技术，是果蔬采后保鲜流通冷链的重要环节。差压预冷技术因其成本低、使用灵活，在发达国家广泛应用于果蔬采后处理。此技术很适宜我国果蔬小规模生产、多品种、低成本的生产现状和高品质大流通的发展。本研究借鉴国外发达国家在差压预冷方面的成功经验，通过对引进差压预冷库的研究、测试、消化、吸收，研究出可在冷库中使用的3种不同预冷量的差压预冷通风设备，并建成一次预冷量12 t的差压预冷库。应用此技术，一般蔬菜预冷时间在4～6 h，仅为同等条件下冷库预冷时间的1/4～1/10，预冷过     

番茄差压预冷速度影响因素的试验研究

自行研制了差压预冷模拟试验台，测试了不同条件下番茄的中心温度，分析了不同送风温度、送风速度、开孔大小和番茄摆放方式对预冷速度的影响，揭示了番茄差压预冷的冷却规律，为番茄差压预冷系统的设计提供理论依据。     

葡萄差压通风预冷影响参数的试验研究

果蔬差压通风预冷包装箱的开孔大小及包装箱两侧的压差是影响预冷速度、冷却均匀性的重要参数。本文对不同开孔大小、不同压差工况下葡萄差压通风预冷过程进行了试验研究，分析了它们对葡萄冷却速度、冷却均匀性的影响。结果表明，开孔面积的增加有利于加强冷风的横向流动扩散；压差的增大有利于提高冷风的径向渗透性。增大开孔直径和压差可以不同程度地缩短葡萄的7/8冷却时间、在一定条件下改善冷却均匀性。对于该试验采用的葡萄包装箱，综合考虑预冷速度、冷却均匀性以及预冷后葡萄的温升速度、干耗等因素，开孔直径在28 mm左右、压差保持在100 Pa左右为宜。     

黄金梨差压通风预冷数值分析与实验验证

为给果蔬差压通风预冷送风速度选择、包装箱设计等提供理论参考,根据差压通风预冷流动传热机理,建立了黄金梨预冷仿真模型,利用计算流体动力学(Computational Fluid Dynamics)软件,对包装箱内直排和叉排两种摆放形式黄金梨预冷过程进行了模拟.分析了不同送风速度、开孔形式和开孔大小等参数对黄金梨预冷过程的影响.数值模拟结果和实验测试结果对比分析表明,数学模型较好地反映了差压通风预冷过程中各参数对预冷效果的影响,实验测试验证了理论模型的可靠性.送风速度由1 m/s提高到2 m/s,黄金梨冷却到5℃时,冷却时间减少了15%～20%;开孔形式对冷却时间的影响在5%左右;40 mm和45 mm两种开孔大小工况下黄金梨冷却时间差别在10%左右;两种排列摆放方式对黄金梨冷却时间的影响在10%～12%.建议送风速度1.5～2.0 m/s,圆形开孔,孔径45 mm左右,排列摆放方式为叉排.     

番茄差压预冷过程中的通风阻力特性

为解决番茄差压预冷包装箱开孔率的设计问题,建立了差压预冷试验装置。通过改变预冷风速、开孔率、包装箱长度等因素,研究各因素对包装箱两端压差和装置能耗的影响,分析番茄的通风阻力特性。结果表明：番茄的通风阻力特性可用Ramsin方程表述;包装箱两端的压差随风速的增大而增大;在风速相同的情况下,压差随包装箱两侧开孔率的增大而减小;包装箱两端的压力损失与包装箱长度呈线性关系;装置能耗与预冷风速呈线性关系;优化了不同长度番茄预冷包装箱的开孔率的取值范围。研究结果对番茄差压预冷包装箱的设计具有一定的参考价值。     

真空预冷技术在子芋冷藏保鲜上的应用研究

将真空预冷技术配合塑料薄膜袋包装应用于冷藏保鲜子芋的预处理，研究不同的真空预冷处理工艺条件对子芋冷藏保鲜效果的影响，筛选最佳真空预冷工艺条件，并将保鲜效果同普通冷藏相比较。结果表明：采用真空室的真空度650 Pa，真空预冷终温4℃，预冷时间30 min进行真空预冷处理，并配合塑料薄膜袋包装的冷藏子芋比一般冷藏保鲜效果明显更好。表现在：冷藏30 d，外观饱满不皱皮，好果率提高19.5个百分点，失重率减少15.51个百分点，呼吸曲线明显下移，呼吸高峰推迟10 d出现，峰值减少20.2％。总糖保存率提高23.5个百分点。     

包装箱内层装果品差压预冷温度场的数值模拟与验证

差压预冷能够快速降温,是果蔬采后处理的重要方法,温度是整个过程的核心,为了更精准地监控预冷包装小环境的温度变化,该文充分考虑果品采后的呼吸热和蒸腾潜热,建立包装箱内带衬垫层装球形果品的差压预冷数学模型,基于计算机流体力学,借助Fluent软件采用标准κ-ε模型和SIMPLE算法,利用UDF(user define function)模块实现热源项的加载,模拟包装箱侧面上开孔率为11.2%的圆形、键槽形2种开孔工况下间隔、平方间隔和错位间隔3种排列果品的瞬态温度场,并进行试验测试比较,得到的温度变化与模拟结果吻合性较好,验证了所建模型的可靠性。平方间隔排列时果品的温度分布较均匀,间隔排列时整体预冷较慢;水果内部存在温度梯度,表面和中心温度相差高达7℃左右;键槽形开孔利于冷风的横向扩散,错位间隔时较圆形开孔预冷均匀度提高约10%,温度低2℃。预冷时建议开孔设计与内部果品的排列相协调改善气流组织,错位间隔排列时键槽形开孔较宜。     

不同装载率及补水量对杏鲍菇真空预冷的影响

真空预冷的补水可以有效降低真空预冷产品的失水率。通过试验研究了真空槽装载率、真空预冷前补水量对杏鲍菇贮藏期的影响。真空槽内的装载率分别为20%,40%和60%。预冷前的补水量分别为0、12和18g/kg。杏鲍菇的初始温度分别为11和16℃。试验结果表明,出现沸点时的真空槽内压力值会随装载率的升高而升高,预冷时间会延长。补水量对真空槽内压力的影响较小,但是对杏鲍菇真空预冷的预冷时间和失水量具有重要影响。0℃环境贮藏14d的效果表明,补水量为18g/kg、装载率为20%时真空预冷后的杏鲍菇具有最好的保存效果。     

球形果蔬差压预冷过程中质量损失分析

果蔬预冷过程中的质量损失是一个在传热影响下发生的传质过程,分析不同的影响因素对于减少预冷过程的质量损失具有重要意义。结合球形果蔬的集总参数传热方程,通过分析果蔬预冷时水分损失过程,推导了果蔬水分损失的热质耦合方程,包括了果蔬物性和预冷环境参数。在这基础上,分别分析了果蔬内部水分扩散率、预冷空气风速、预冷空气相对湿度对水分损失的影响。结果表明果蔬结构是决定因素,风速的影响对预冷时间明显,水分损失则受果蔬结构影响更大,并且随风速增大而减小。并通过苹果的差压预冷试验进行了验证,试验结果与理论分析结果具有相同的结果。     

喷淋预冷工艺参数对荔枝降温特性的影响

为掌握喷淋预冷工艺参数对荔枝降温特性的影响,搭建了荔枝喷淋预冷试验平台,以\     

NaCl胁迫对黑籽南瓜和西葫芦种子萌发影响的对比研究

用不同浓度的NaCl胁迫处理黑籽南瓜和西葫芦种子,观察其发芽情况，计算发芽率、发芽势、发芽指数和活力指数，进行对比分析。结果表明,黑籽南瓜种子萌发对盐水生境的适应性比西葫芦强，黑籽南瓜种子萌发的NaCl胁迫浓度适宜值为50.66 mmol/L，而西葫芦为43.98 mmol/L 。     

NaCl胁迫对黑籽南瓜和西葫芦种子萌发影响的对比研究

用不同浓度的NaCl胁迫处理黑籽南瓜和西葫芦种子,观察其发芽情况,计算发芽率、发芽势、发芽指数和活力指数,进行对比分析.结果表明,黑籽南瓜种子萌发对盐水生境的适应性比西葫芦强,黑籽南瓜种子萌发的NaCl胁迫浓度适宜值为50.66 mmol/L,而西葫芦为43.98 mmol/L .     

镧对西葫芦幼苗模拟酸雨胁迫的缓解效应

以西葫芦为材料, 研究了模拟酸雨胁迫下适量镧（La）对幼苗生长及叶绿素、可溶性蛋白和脯氨酸含量的影响。结果显示, 镧处理对酸雨胁迫有一定的缓解作用. 在pH 3.5和3.0 时,幼苗鲜重均显著高于模拟酸雨组,并恢复到对照的94.7%和78.6%;但在其他胁迫强度下, 镧处理的缓解效应不显著。叶绿素和可溶性蛋白的含量变化与幼苗鲜重类似,在pH 3.0时镧处理的缓解效应最显著;pH 3.5时镧处理的可溶性蛋白含量超过对照。脯氨酸含量呈现持续上升趋势,且镧处理可增加脯氨酸的积累,但只有pH 3.5和3.0 时显著高于模拟酸雨组。表明镧处理只对中强模拟酸雨胁迫有显著的缓解效应。     

纳米复合相变蓄冷材料的制备及蓄冷特性分析

针对生鲜冷链物流领域冷藏运输温度要求,该研究通过差示扫描量热仪（Differential Scanning Calorimeter, DSC）对甘氨酸、山梨醇、甘露醇、氯化钾进行筛选,经优化后配置出主储能为0.6mol/L甘氨酸+0.1mol/L山梨醇（命名为TA2）,以此体系为基液添加纳米二氧化钛和纳米氧化铝,并添加高吸水性树脂（Super Absorbent Polymer, SAP）对防泄漏现象进行优化,探究添加纳米粒子后复合相变蓄冷材料的相变潜热和热循环稳定性。将该复合材料应用于自制保温箱,以水晶梨为试验对象进行了蓄冷箱保冷特性试验,对比蓄冷保温箱载货与空载情况下箱内各点的温度变化,综合考虑蓄冷保温箱内蓄冷剂侧面布置和顶层布置加侧面布置这两种摆放方式对保冷性能的影响。结果显示,添加质量分数为0.5%的纳米二氧化钛粒子可使基液的导热系数达到最大值,经优化的最终材料为TA2+0.5%TiO2+0.25%SAP,相变潜热为294.57 J/g,Onset温度为-5.8 ℃,经过200次循环试验,复合材料热性能稳定。蓄冷剂以侧布加顶布的摆放方式下的大部分箱内空间可在0～5 ℃保持480 min,温度场更均匀,利于保持生鲜产品新鲜度。研究结果可为相变材料在生鲜冷链物流中的研制及应用提供参考。     

挂机式自动冷库的研制和应用效果

以设计既具有现代技术水平又适于中国国情、经济实用的冷库为目的,研制了系列挂机自动冷库。通过对冷库的制冷系统、控制系统和围护结构的设计研究,装配了以涡旋式制冷压缩机为核心的壁挂式制冷机组,制造了高精度、自控、多级安全保护和实时化霜的控制系统,确定了土建装配复合式的库体结构。设计研制的系列挂机自动冷库,单元库容几吨到数百吨,可应用于农产品基地预冷加工、冷藏保鲜和农贸市场销售保鲜等,在全国推广应用经济和社会效益显著。     

果品冷凉库库温波动原因分析及控制

果品冷凉库库温波动,特别是大幅度波动,严重影响了中长期贮藏的果品保鲜质量。该文采用自行设计的简易方法对温控仪表的温度漂移和库温进行检测,结果表明温控仪表的温度漂移是库温发生大幅度波动的主要原因。根据检测结果,通过对温控仪表电路进行改进,使温控仪表的温度漂移得到有效控制,从而降低了库温误差。温控仪表温漂误差幅度由3.5℃下降到0.3℃,库温波动幅度由5.3℃下降到1.4℃。温控仪表漂移误差得到有效控制,对提高果品贮藏保鲜质量具有重要意义。     

移动式冷库性能及其冷却均匀性分析

针对果蔬冷链运输过程中采摘后的“最先一公里”的保鲜问题,该研究开发了一种移动式冷库。该设备用于田间果蔬预冷以及冷藏,以消除果蔬采摘后的田间热和呼吸热。对该设备冷库库板的导热热阻、机组制冷系数以及冷库内部的冷却均匀性进行了性能试验研究,并采用温度异质性系数和温度变异系数用以评价冷库内部的冷却均匀性。结果表明,冷库板的导热热阻为3.98 m²·℃/W,制冷一体机的制冷系数为2.07,具有较高的导热热阻以及制冷系数,有利于设备的节能运行;设备运行过程中冷库门侧左上角测点处具有较低的温度异质性系数为0.08 %,制冷机组侧右上角测点处具有较高的温度异质性系数为0.48 %,冷库整体的温度变异系数为0.034%,不论是温度异质性系数还是温度变异系数均低于0.5 %,可以认为该冷库具有较高的冷却均匀性,将有利于降低果蔬预冷过程的损腐率。     

纤维风管喷射渗透比对冷藏库内流场特性的影响

纤维风管因具有均匀送风的特点而适用于冷库中,为了明确其开孔形成的喷射送风和风管表面渗透送风的占比对于库内贮藏环境的影响,该研究以西安某实际苹果冷藏库为研究对象,采用数值模拟的方法研究了纤维风管喷射渗透比为仅喷射送风、3∶1、1∶1、1∶2和仅渗透送风这5种工况下冷藏库内速度场和温度场,以确定贮藏环境适宜的喷射渗透比。结果表明:在冷风机制冷量一定的前提下,随着喷射渗透比值降低(即喷射送风量减少),冷藏库内空气区平均速度近似线性降低且速度均匀性逐渐升高,相对于纯喷射工况而言,喷射与渗透相结合的送风方式可以更好地满足冷藏库风速要求;随着喷射渗透比值降低,冷藏库内货物区平均温度先降后升且温度均匀性逐渐降低,说明喷射为主渗透为辅的送风方式更能满足贮藏环境温度的要求。研究表明喷射渗透比为3∶1时库内平均速度低于0.5 m/s,货物平均温度为(0±0.5)℃,苹果贮藏环境适宜。研究结果为果蔬冷藏库纤维风管的设计及选型提供理论参考。     

果蔬冷库进货期间货物温度稳定性的影响因素

温度是果蔬贮藏环境最重要的参数。为了研究果蔬进库过程中影响货物温度稳定性的因素,该文以西安某苹果冷藏库为研究对象,建立冷库环境三维非稳态数值求解模型,模拟了进货过程中新进货物摆放间距、进货温度和进货量对达到贮藏条件货物温度稳定性的影响。模拟结果表明,在实际运行管理中,存在适宜的进货温度和进货量,可使苹果贮藏环境受进货过程影响最小,进货效率最高;增大进货间距可以减小对货物温度场的影响,进货摆放间距并不是越大越好。该文研究的冷库,进货过程中货物应先预冷到3℃再进库,进货摆放间距为0.5 m,进货量不大于10%。     

Effects of nitrogen fertilization method and tillage system on squash growth,nutrient uptake and fruit yield

Abstract

Squash, cv Dixie, grown on a Lakeland sand was subjected to factorial combinations of 3 tillage systems and 2 N application methods during 1979 and 1980. Fruit yield was greatest with a combination of moldboard plow tillage and application of 22 kg N/ha preplant and 18 kg/ha increments of N by fertigation 2, 3, 4, 5 and 6 weeks after planting. Plant growth and nutrient uptake were greatest and N available for potential contamination of the ground‐water was least with subsoil‐bed tillage and N application by fertigation. Disc harrow tillage with 67 kg N/ha preplant and 45 kg N/ha 4 weeks after planting resulted in 42% less yield, 61% less plant growth, 29 to 64% less nutrient uptake and more than 5 times as much N available for potential contamination of the groundwater as the best practices.