保鮮運輸用液氮充注氣調的溫度調節性能優(yōu)化

　　為解決保鮮運輸用液氮充注氣調產(chǎn)生的果蔬低溫傷害問(wèn)題，建立了液氮充注氣調試驗裝置，通過(guò)改變液氮罐出液閥孔徑、汽化盤(pán)管長(cháng)度、橫管開(kāi)孔方向、開(kāi)孔隔板開(kāi)孔率、通風(fēng)風(fēng)速、回風(fēng)道長(cháng)度等因素，研究各因素對液氮充注溫度調節性能的影響，優(yōu)化液氮充注氣調的溫度調節性能。結果表明：當液氮罐出液閥孔徑為1.5 mm，汽化盤(pán)管長(cháng)度為4 m，橫管開(kāi)孔吹向風(fēng)機，開(kāi)孔隔板開(kāi)孔率為4.03%，通風(fēng)風(fēng)速為8 m/s，回風(fēng)道長(cháng)度為1.5 m，廂體內氧氣體積分數自20.95%降至5%時(shí)，液氮氣調的溫度調節性能較優(yōu)，開(kāi)孔隔板出氣口最大溫差僅為1.3℃，開(kāi)孔隔板出口處與回風(fēng)道內的最大溫差僅為2.72℃。液氮充注氣調在43 min內可快速將廂體內氧氣體積分數由20.95%降至5%，還可利用液氮的冷量為保鮮環(huán)境降溫。研究結果對果蔬液氮氣調保鮮運輸車(chē)的設計具有一定的參考價(jià)值。關(guān)鍵詞：溫度，運輸，優(yōu)化，保鮮，氣調，液氮

　　氣調保鮮運輸有利于延長(cháng)果蔬保鮮周期、保障果蔬品質(zhì)，是公認的有效、先進(jìn)的保鮮運輸方法之一[1]。文獻[2]對果蔬保鮮運輸所采用的氣調類(lèi)型和特點(diǎn)進(jìn)行了分析。文獻[3-6]針對制氮氣調的控制、保鮮效果進(jìn)行了分析。然而由于氣調效率或成本等問(wèn)題，國外的氣調保鮮運輸技術(shù)與裝備不適合中國果蔬國內市場(chǎng)運輸。因此，需結合中國國情，開(kāi)發(fā)氣調效率高且成本低的保鮮運輸技術(shù)與裝備。

　　液氮充注作為一種氣調方式，具有氣調效率高、成本低、設備壽命長(cháng)且易維護等優(yōu)點(diǎn)，可滿(mǎn)足果蔬國內氣調運輸需求，市場(chǎng)前景廣闊且適于開(kāi)展工業(yè)化生產(chǎn)。文獻[7-9]針對液氮充注氣調保鮮運輸車(chē)的通風(fēng)系統、加濕系統和氣調控制系統進(jìn)行了研究。然而，由于液氮冷量大、溫度低，液氮充注氣調易造成保鮮運輸車(chē)廂內局部溫度過(guò)低，對果蔬產(chǎn)生凍害。

　　為解決液氮充注對果蔬造成的低溫傷害問(wèn)題，需研究保鮮運輸用液氮充注氣調的溫度調節性能。國內外對保鮮運輸用液氮溫度調節性能的研究較少。液氮溫度調節性能與液氮流量、汽化盤(pán)管長(cháng)度、通風(fēng)風(fēng)速和回風(fēng)道長(cháng)度等因素有關(guān)。所以本研究搭建了保鮮運輸用液氮充注氣調試驗平臺，在液氮罐出液閥孔徑、汽化盤(pán)管長(cháng)度、橫管開(kāi)孔方向、開(kāi)孔隔板開(kāi)孔率、通風(fēng)風(fēng)速和回風(fēng)道長(cháng)度等方面對液氮溫度調節性能進(jìn)行了優(yōu)化，為液氮充注氣調保鮮運輸車(chē)的設計提供了依據。

　　1、保鮮運輸用液氮充注氣調的溫度調節性能優(yōu)化之試驗裝置及方法

　　2、保鮮運輸用液氮充注氣調的溫度調節性能優(yōu)化之結果與分析

　　結論與討論

　　1)當運輸廂體內氧氣體積分數自20.95%降至5%時(shí)，開(kāi)孔隔板處的平均溫度隨汽化盤(pán)管長(cháng)度的增加而升高，隨風(fēng)速的增加而升高，隨回風(fēng)道長(cháng)度的增加而升高，隨液氮罐出液閥孔徑的增大而降低;開(kāi)孔隔板開(kāi)孔率對開(kāi)孔隔板處平均溫度影響不大(P=0.065)，隨著(zhù)開(kāi)孔率的增加，開(kāi)孔隔板處的溫度差增大;有無(wú)橫管對開(kāi)孔隔板處平均溫度影響較大，橫管開(kāi)孔方向對開(kāi)孔隔板處平均溫度影響不大(P=0.081)，但對開(kāi)孔隔板處溫度差影響較大。

　　2)當液氮罐出液閥孔徑為1.5 mm，汽化盤(pán)管長(cháng)度為4 m，橫管開(kāi)孔朝向風(fēng)機，開(kāi)孔隔板開(kāi)孔率為4.03%，通風(fēng)風(fēng)速為8 m/s，回風(fēng)道長(cháng)度為1.5 m，廂體內氧氣體積分數自20.95%降至5%時(shí)，液氮氣調的溫度調節性能較優(yōu)，開(kāi)孔隔板出氣口最大溫差僅為1.3℃，開(kāi)孔隔板出口處與回風(fēng)道內的最大溫差僅為2.72℃。采用液氮充注氣調可在43 min內將廂體內氧氣體積分數由20.95%降至5%，氣調速度快，便于生產(chǎn)操作。

　　值得討論的是，保鮮運輸用液氮充注氣調系統的設計，還應綜合考慮運輸果蔬的品種及運輸參數等因素，本課題組正在對此進(jìn)行深入地相關(guān)研究。