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《观赏植物采后生理与技术》课程教学资源(教案讲义)第二章 观赏植物采后技术概论 第4节 观赏植物预冷技术

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《观赏植物采后生理与技术》课程教学资源(教案讲义)第二章 观赏植物采后技术概论 第4节 观赏植物预冷技术
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2.4观赏植物预冷技术 2.4.1观赏植物预冷的概念和意义 1)观赏植物预冷的概念 观赏植物预冷,英文为precooling,是通过人工措施将观赏植物的温度迅速降到所需温度的过程 也称为除去田间热的过程。这一措施主要在观赏植物运输前或贮藏前进行,有时在批发或拍卖市场 也作短时的处理,主要目的在于减少观赏植物采后流通过程中的损耗,提高流通质量。预冷是观赏 植物冷链(cold chain)流通的第一个环节,也是创造低温环境的第一步。所谓观赏植物冷链流通是 指观赏植物从采收、预冷、贮藏、运输和销售等各个环节都在低温下进行,是理想的流通方式,也 是观赏植物采后流通的发展方向。 观赏植物含水量较高,以月季切花为例,三个品种完整花枝、茎秆、叶片、花朵的水分含量分 别为(见表2一-18)。观赏植物的比热大多在0.9左右,预冷时的冷负荷比较大,所以必须进行预冷处 理。为了能够选择合适的预冷方式,有效地控制预冷温度,需要估算冷负荷。预冷时的冷负荷相当 于预冷时要去除的田间热。田间热可以通过公式来进行求算(韦三立,2001): Hr=SxDxW 其中,H一观赏植物田间热(kJ), -观赏植物比热(kJkg), D -观赏植物需要降低的温度(℃), -观赏植物重量(kg)。 表2一18月季切花不同品种、不同部位水分含量 水分含量(%) 品种 茎秆 叶片 花朵 完整花枝 先红(First red) 73 69 83 76 索非亚(Sophia) 15 87 80 大丰收(Ojivia) 72 75 83 77 注:表中数据为20枝花材的平均值,所有数据的标准差低于平均值的15%。 2)观赏植物预冷的意义 作为采后处理的一个主要步骤,预冷技术在生理和经济方面都有其重要的意义 a生理意义 ①降低呼吸活性,延缓开放和度老进程

2.4 观赏植物预冷技术 2.4.1 观赏植物预冷的概念和意义 1)观赏植物预冷的概念 观赏植物预冷,英文为precooling,是通过人工措施将观赏植物的温度迅速降到所需温度的过程 , 也称为除去田间热的过程。这一措施主要在观赏植物运输前或贮藏前进行,有时在批发或拍卖市场 也作短时的处理,主要目的在于减少观赏植物采后流通过程中的损耗,提高流通质量。预冷是观赏 植物冷链(cold chain)流通的第一个环节,也是创造低温环境的第一步。所谓观赏植物冷链流通是 指观赏植物从采收、预冷、贮藏、运输和销售等各个环节都在低温下进行,是理想的流通方式,也 是观赏植物采后流通的发展方向。 观赏植物含水量较高,以月季切花为例,三个品种完整花枝、茎秆、叶片、花朵的水分含量分 别为(见表2—18)。观赏植物的比热大多在0.9左右,预冷时的冷负荷比较大,所以必须进行预冷处 理。为了能够选择合适的预冷方式,有效地控制预冷温度,需要估算冷负荷。预冷时的冷负荷相当 于预冷时要去除的田间热。田间热可以通过公式来进行求算(韦三立,2001): Hf = S×D×W 其中,Hf——观赏植物田间热(kJ), S——观赏植物比热(kJ/kg), D——观赏植物需要降低的温度(℃), W——观赏植物重量(kg)。 表2—18 月季切花不同品种、不同部位水分含量 注:表中数据为20枝花材的平均值,所有数据的标准差低于平均值的15%。 2)观赏植物预冷的意义 作为采后处理的一个主要步骤,预冷技术在生理和经济方面都有其重要的意义。 a 生理意义 ① 降低呼吸活性,延缓开放和衰老进程 品种 水分含量(%) 茎秆 叶片 花朵 完整花枝 先红(First red) 73 69 83 76 索非亚(Sophia) 75 75 87 80 大丰收(Ojivia) 72 75 83 77

观赏植物的呼吸作用是由一系列酶催化的生化反应,其强度与温度有直接的关系。据测定,园 艺产品的温度系数在0-10℃时为2.5-4,10-20℃为2.0-2.5(周山涛,1998)。另有资料表明,香石竹 0℃-10℃和10℃-20℃的呼吸强度和温度系数分别为3和8,表明温度对香石竹切花呼吸代谢过程有 强烈的影响。表219列出不同环境温度条件下香石竹的呼吸强度和温度系数。 表2-19香石竹切花在不同温度下的呼吸强度和产热量 温度(℃) 呼吸强度(mgCO,kgh) 温度系数(Q0) 0 10 10 30 3 20 239 8 注:资料来源Kader等(1985). 观赏植物从植株采切后,主要靠自身贮存的营养物质来维持代谢。营养物质的供给不足是大部 分观赏植物自然衰老的主要原因。观赏植物采后快速预冷降低花材温度,可抑制与呼吸相关的酶活 性,同时减小呼吸底物与酶接触的几率,降低呼吸强度,减少因呼吸而引起的糖类和其他营养物质 的消耗。 观赏植物采后衰老另一原因是生物大分子降解。经预冷产品降到适宜的温度能抑制其过氧化物 酶的活性,减少过氧化物和自由基的产生,防止由于降解生物大分子而触发花的衰老进程。预冷与 蕾期采收相结合可减缓观赏植物的开放和衰老进程,延长观赏植物的瓶插寿命。 ②减少水分损失,保持鲜度 观赏植物采后水分损失会破坏花材正常的代谢过程,降低其耐贮性和抗病性。失水量与环境条 件有密切的关系。温度是与失水关系最密切的环境因子。温度影响饱和湿度,温度升高空气的饱和 湿度增大,产品与空气间的饱和差增加,花材失水最随之增多:温度还会影响水分蒸发的速度,温 度高时水分子运动速度增快,蒸发失水也加快。预冷造成的低温可减小空气的饱和湿度,减缓水分 子运动速度,减少花材水分蒸发量。 国抑制微生物生长,减少病害 病害是引起观赏植物采后品质下降的主要原因之一。引起采后病害的病原菌为真菌和细菌,它 们都有各自最适的生育温度。在常温下几乎所有的微生物都能生长繁殖,而在10℃以下的低温环境 中其生命活动基本停止(日本食品流通系统协,1992)。低温条件下微生物繁殖的速度会显著减慢, 如Psseudomonas forcscens世代时间,在20℃时为1.5小时,10C时为3小时,0C时为28.3小时 通过预冷降低花材温度明显抑制了致病微生物的活性,减少了病害发生几率。 ④降低乙烯对观赏植物的危害 乙烯明显促进乙烯敏感型观赏植物哀老,严重影响观赏植物的寿命和品质。防止或控制乙烯的 危害是观赏植物保鲜的重要技术措施之一。乙烯合成途径的两个关键酶(ACC合成酶和ACC氧化 酶)的活性随温度的下降而降低,所以产品预冷可减少乙烯的产生。另一方面,通过预冷,减缓观 赏植物生理代谢过程,钝化了乙烯的受体活性,降低了植株对乙烯的敏感性

观赏植物的呼吸作用是由一系列酶催化的生化反应,其强度与温度有直接的关系。据测定,园 艺产品的温度系数在 0-10℃时为 2.5-4,10-20℃为 2.0-2.5(周山涛,1998)。另有资料表明,香石竹 0℃-10℃和 10℃-20℃的呼吸强度和温度系数分别为 3 和 8,表明温度对香石竹切花呼吸代谢过程有 强烈的影响。表 2-19 列出不同环境温度条件下香石竹的呼吸强度和温度系数。 表 2-19 香石竹切花在不同温度下的呼吸强度和产热量 注:资料来源 Kader 等(1985)。 观赏植物从植株采切后,主要靠自身贮存的营养物质来维持代谢。营养物质的供给不足是大部 分观赏植物自然衰老的主要原因。观赏植物采后快速预冷降低花材温度,可抑制与呼吸相关的酶活 性,同时减小呼吸底物与酶接触的几率,降低呼吸强度,减少因呼吸而引起的糖类和其他营养物质 的消耗。 观赏植物采后衰老另一原因是生物大分子降解。经预冷产品降到适宜的温度能抑制其过氧化物 酶的活性,减少过氧化物和自由基的产生,防止由于降解生物大分子而触发花的衰老进程。预冷与 蕾期采收相结合可减缓观赏植物的开放和衰老进程,延长观赏植物的瓶插寿命。 ② 减少水分损失,保持鲜度 观赏植物采后水分损失会破坏花材正常的代谢过程,降低其耐贮性和抗病性。失水量与环境条 件有密切的关系。温度是与失水关系最密切的环境因子。温度影响饱和湿度,温度升高空气的饱和 湿度增大,产品与空气间的饱和差增加,花材失水量随之增多;温度还会影响水分蒸发的速度,温 度高时水分子运动速度增快,蒸发失水也加快。预冷造成的低温可减小空气的饱和湿度,减缓水分 子运动速度,减少花材水分蒸发量。 ③ 抑制微生物生长,减少病害 病害是引起观赏植物采后品质下降的主要原因之一。引起采后病害的病原菌为真菌和细菌,它 们都有各自最适的生育温度。在常温下几乎所有的微生物都能生长繁殖,而在 10℃以下的低温环境 中其生命活动基本停止(日本食品流通系统协,1992)。低温条件下微生物繁殖的速度会显著减慢, 如 Psseudomonas fluorcscens 世代时间,在 20℃时为 1.5 小时,10℃时为 3 小时,0℃时为 28.3 小时。 通过预冷降低花材温度明显抑制了致病微生物的活性,减少了病害发生几率。 ④ 降低乙烯对观赏植物的危害 乙烯明显促进乙烯敏感型观赏植物衰老,严重影响观赏植物的寿命和品质。防止或控制乙烯的 危害是观赏植物保鲜的重要技术措施之一。乙烯合成途径的两个关键酶(ACC 合成酶和 ACC 氧化 酶)的活性随温度的下降而降低,所以产品预冷可减少乙烯的产生。另一方面,通过预冷,减缓观 赏植物生理代谢过程,钝化了乙烯的受体活性,降低了植株对乙烯的敏感性。 温度(℃) 呼吸强度(mgCO2/kg.h) 温度系数(Q10) 0 10 —— 10 30 3 20 239 8

b经济意义 ①减少能耗 通过预冷排除大量的田间热,减少了贮藏和运输过程中的制冷设备的能耗: ②降低运费 将预冷技术与保冷技术相结合,可保持观赏植物良好的品质,同时可减少蓄冷剂用量,降低了 运输费用 由于预冷具有较高的经济价值。将预冷列为一项必需技术,有利于促进花卉质量标准化,加速 我国花卉产业与国际接轨。 3)观赏植物的预冷传热原理和基本要求 a观赏植物的预冷传热机理 在设计和利用观赏植物的预冷设施时,掌握观赏植物的预冷传热机理是很必要的。观赏植物在 以空气和水为媒介进行预冷时,首先是观赏植物内部的热量由热传导(conduction)到达物体表面: 这表面的热量通过对流热传导(convection)扩散到冷却媒介;与此同时,观赏植物通过热辐射 (radiation)散失热最。下面在具体讲解: ①热传导 热传导是周体或静止的流体内部所进行的传热方式。在进行预冷时,有关的热传导包括预冷设 施本体(屋顶、地面、四周培壁)由外箱内的热传导和观赏植物由外向内的热传导两大部份。 预冷时观赏植物内部的热传导并不是一个常数,而是随内部温度的变化而变化的。可以通过解 (福利哎?音译)的基础偏微积分方程来了解观赏植物的预冷过程。这时,必要的热物理值并非热 传导率,而是温度传播率。 温度传播率α是预冷速度的指标。几乎所有观赏植物的温度传播率都在I0范围内,远比金属低 因此,预冷速度也远比金属慢。 温度传播率a与热传导率k之间的关系是a=cp,其中,c一比热,P一密度。观赏植物的温度传 导率和热传导率可以通过有关手册获得(冷冻空调便览(应用编篇)。 ②对流热传导 对流热传导通常是指运动的气体或液体向固体壁面传热的形式。对流热传导包括自然对流热传 导和强制对流热传导两种方式。传热量是强制对流比自然对流高,水比空气要高得多。对流热传导 量取决于热传导系数、观赏植物表面与预冷媒介的接触面积、以及两者之间的温度差。热传导系数 受到流速的影响。预冷中,强制对流热传导的热传导系数远比自然对流热传导高。不过,观赏植物 预冷取决于热传导,预冷速度是有限的。 ®热辐射 热辐射与预冷介质无关,以电磁波的形式来传热。与预冷有关的热辐射包括预冷设施的屋顶和 墙面受到太阳的辐射而升温,真空预冷时真空罐内壁向观赏植物的热辐射等,以及观赏植物体温高 于环境温度时向环境辐射热量

b 经济意义 ① 减少能耗 通过预冷排除大量的田间热,减少了贮藏和运输过程中的制冷设备的能耗; ② 降低运费 将预冷技术与保冷技术相结合,可保持观赏植物良好的品质,同时可减少蓄冷剂用量,降低了 运输费用 由于预冷具有较高的经济价值。将预冷列为一项必需技术,有利于促进花卉质量标准化,加速 我国花卉产业与国际接轨。 3)观赏植物的预冷传热原理和基本要求 a 观赏植物的预冷传热机理 在设计和利用观赏植物的预冷设施时,掌握观赏植物的预冷传热机理是很必要的。观赏植物在 以空气和水为媒介进行预冷时,首先是观赏植物内部的热量由热传导(conduction)到达物体表面; 这表面的热量通过对流热传导(convection)扩散到冷却媒介;与此同时,观赏植物通过热辐射 (radiation)散失热量。下面在具体讲解: ① 热传导 热传导是固体或静止的流体内部所进行的传热方式。在进行预冷时,有关的热传导包括预冷设 施本体(屋顶、地面、四周墙壁)由外箱内的热传导和观赏植物由外向内的热传导两大部份。 预冷时观赏植物内部的热传导并不是一个常数,而是随内部温度的变化而变化的。可以通过解 (福利哎?音译)的基础偏微积分方程来了解观赏植物的预冷过程。这时,必要的热物理值并非热 传导率,而是温度传播率。 温度传播率α是预冷速度的指标。几乎所有观赏植物的温度传播率都在 10-4 范围内,远比金属低 。 因此,预冷速度也远比金属慢。 温度传播率α与热传导率 k 之间的关系是 α=/cp,其中,c—比热,p—密度。观赏植物的温度传 导率和热传导率可以通过有关手册获得(冷冻空调便览(应用编篇)。 ② 对流热传导 对流热传导通常是指运动的气体或液体向固体壁面传热的形式。对流热传导包括自然对流热传 导和强制对流热传导两种方式。传热量是强制对流比自然对流高,水比空气要高得多。对流热传导 量取决于热传导系数、观赏植物表面与预冷媒介的接触面积、以及两者之间的温度差。热传导系数 受到流速的影响。预冷中,强制对流热传导的热传导系数远比自然对流热传导高。不过,观赏植物 预冷取决于热传导,预冷速度是有限的。 ③ 热辐射 热辐射与预冷介质无关,以电磁波的形式来传热。与预冷有关的热辐射包括预冷设施的屋顶和 墙面受到太阳的辐射而升温,真空预冷时真空罐内壁向观赏植物的热辐射等,以及观赏植物体温高 于环境温度时向环境辐射热量

b观赏植物预冷速度的计算方法 观赏植物的预冷速度取决于下面四个因素:观赏植物的种类和数量、制冷介质与观赏植物的接 触、观赏植物和制冷介质的温差、制冷介质的周转率和冷却介质的种类、包装箱的空气流速以及冷 藏设备的效率等。当然这几个因素不一定对所有的冷却方法都适合。预冷速度的计算方法通常采用 半预冷终温时间(half-coolingtime)法。所谓半预冷终温时间,就是指观赏植物从起始温度(initial temperature)预冷达到终温(coome)的一半所需要的时间。因为半预冷终温所需时间与观赏植物 初温无关,而且在整个冷却过程中保持不变,这样可以估计出预冷所需要的时间,而不用考虑观赏 植物和预冷介质的温度。在预冷实践中,往往是最初降温速度较快,随着被预冷产品温度的降低, 降温速度逐渐减慢。于是在美国也采用7/8预冷终温时间(three half-cooling time)来表示(Mitchell, 1992) c观赏植物预冷的基本要求 ①预冷起始时间要尽可能早 这里是指观赏植物从采收到预冷之间间隔的时间越短越好。如上所述,观赏植物的呼吸活性非 常旺盛,从采收到预冷这一段时间,无疑对观赏植物是一种消耗:并且,如果这段时间过长,会直 接影响到以后所有的保鲜处理效果,有时甚至是不可弥补的损耗。 ②预冷时间要尽可能短 缩短预冷时间的优点参见上述 ⑧预冷终温要因产品而定 观赏植物适宜的预冷终温和对低温的忍耐极限因品种和种类不同差异很大。在进行预冷时,必 须根据具体情况而确定适宜的预冷终温,防止预冷不足起不到相应的效果,或者是降温过度使产品 遗受冷害。特别是热带起源的观赏植物一般对低温敏感,预冷温度常在815℃范围内。 ④预冷方式应根据观营植物种类灵活掌握 不同的预冷方式其降温原理不同,在应用时必须根据产品的特点选择相应的预冷方式。比如, 比表面积大的观赏植物用真空预冷效果好。 2.4.2观赏植物预冷的方式 到目前为止,国内外采用的预冷方式有冷库空气预冷(Room cooling)、强制通风预冷(Forced-air cooling、入压差通风预冷、真空预冷(Vacuum cooling入、包装冰冷(package icing)、入冷水预冷 (ydrocooling)等方式。这里主要介绍观赏植物预冷中常用的前五种方式。 1)水冷(hydrocooling a原理 用接近0℃的冷水,通过热传导和对流热传导,使观赏植物冷却的装置。与空气相比,水的热 传导系数要高得多,因此冷却速度快。适合于表面积与体积比小的观赏植物

b 观赏植物预冷速度的计算方法 观赏植物的预冷速度取决于下面四个因素:观赏植物的种类和数量、制冷介质与观赏植物的接 触、观赏植物和制冷介质的温差、制冷介质的周转率和冷却介质的种类、包装箱的空气流速以及冷 藏设备的效率等。当然这几个因素不一定对所有的冷却方法都适合。预冷速度的计算方法通常采用 半预冷终温时间(half-cooling time)法。所谓半预冷终温时间,就是指观赏植物从起始温度(initial temperature)预冷达到终温(coolant time)的一半所需要的时间。因为半预冷终温所需时间与观赏植物 初温无关,而且在整个冷却过程中保持不变,这样可以估计出预冷所需要的时间,而不用考虑观赏 植物和预冷介质的温度。在预冷实践中,往往是最初降温速度较快,随着被预冷产品温度的降低, 降温速度逐渐减慢。于是在美国也采用 7/8 预冷终温时间(three half-cooling time)来表示(Mitchell, 1992)。 c 观赏植物预冷的基本要求 ① 预冷起始时间要尽可能早 这里是指观赏植物从采收到预冷之间间隔的时间越短越好。如上所述,观赏植物的呼吸活性非 常旺盛,从采收到预冷这一段时间,无疑对观赏植物是一种消耗;并且,如果这段时间过长,会直 接影响到以后所有的保鲜处理效果,有时甚至是不可弥补的损耗。 ② 预冷时间要尽可能短 缩短预冷时间的优点参见上述。 ③ 预冷终温要因产品而定 观赏植物适宜的预冷终温和对低温的忍耐极限因品种和种类不同差异很大。在进行预冷时,必 须根据具体情况而确定适宜的预冷终温,防止预冷不足起不到相应的效果,或者是降温过度使产品 遭受冷害。特别是热带起源的观赏植物一般对低温敏感,预冷温度常在 8-15℃范围内。 ④ 预冷方式应根据观赏植物种类灵活掌握 不同的预冷方式其降温原理不同,在应用时必须根据产品的特点选择相应的预冷方式。比如, 比表面积大的观赏植物用真空预冷效果好。 2.4.2 观赏植物预冷的方式 到目前为止,国内外采用的预冷方式有冷库空气预冷(Room cooling )、强 制 通 风 预 冷(Forced-air cooling)、压差通风预冷、真空预冷(Vacuum cooling)、包装冰冷(package icing)、冷水预冷 (Hydrocooling)等方式。这里主要介绍观赏植物预冷中常用的前五种方式。 1)水冷(hydrocooling) a 原理 用接近 0℃的冷水,通过热传导和对流热传导,使观赏植物冷却的装置。与空气相比,水的热 传导系数要高得多,因此冷却速度快。适合于表面积与体积比小的观赏植物

b优缺点 优点:冷却速度快,设备费用和运转费用低:缺点:容易带来交叉感染。 c种类 根据园艺产品与水的接触方式,可以分为浸泡式、撒水式、喷水式、送风冷水式等。 d适合处理的园艺产品种类、普及状况 适合种类:胡萝卜、萝卜最适:苟蒿、菠菜、甜玉米、桃、李等也适合。普及状况:美国-石刁 柏、豌豆、桃、甜玉米、胡萝卜:日本因人们不喜欢水浸过的产品,很少采用。 2)冷库空气预冷(Room cooling) a原理 冷库空气预冷又称室内预冷,是将观赏植物放在冷库中,依靠自然对流热传导进行的预冷方式 b优缺点 该方式简单易行,在国内外广泛采用,特别适合于规模较小的生产者和集货商。但是,该方式 预冷速度慢,预冷装箱(但是没有封口)的观赏植物通常需要24小时以上。并且在整个预冷过程中 观赏植物始终暴露于空气中,水分损失较大。有时为了提高预冷速度,在冷库中防止风扇促进库内 气体的循环。有资料表明,空气以60-120m/min的流速在容器周围和容器间循环时,冷却效果最好, c普及状况 整个世界范围内,非常普及。在实践中,通常将切花插入预处液中,复水、吸水预处液、预冷。 一举多得。这时,花枝比较分散,降温速度变得较快,如月季、香石竹、补血草、情人草、唐莒蒲 等切花可以在6小时内使花材由20℃降到5℃以下。 3)强制通风预冷(forced-air cooling或pressure cooling) a原理 简称强风预冷,是在冷库空气预冷的基础上发展起来的一项预冷技术。该方式将装有被预冷产 品的包装箱按照一定的方向排列码接在一起,包装箱之间开有通气孔道,以确保箱体之间的气体流 通:最后将码接在一起的包装箱垛的一侧(这里称为首侧)与抽风机直接连接,而整个箱垛暴露在 冷库内。当抽气机工作时,箱内形成一定的负压环境促使库内冷空气按照希望的气体流通方向通过 被预冷物,通过对流热传导使产品达到预冷的目的。 产品的预冷速度与冷空气在产品周围的流速有关,人们可以通过调节抽气机抽气量和包装箱体 的开孔大小来调节产品的预冷速度

b 优缺点 优点: 冷却速度快,设备费用和运转费用低;缺点: 容易带来交叉感染。 c 种类 根据园艺产品与水的接触方式,可以分为浸泡式、撒水式、喷水式、送风冷水式等。 d 适合处理的园艺产品种类、普及状况 适合种类: 胡萝卜、萝卜最适;茼蒿、菠菜、甜玉米、桃、李等也适合。普及状况: 美国-石刁 柏、豌豆、桃、甜玉米、胡萝卜;日本-因人们不喜欢水浸过的产品,很少采用。 2)冷库空气预冷(Room cooling) a 原理 冷库空气预冷又称室内预冷,是将观赏植物放在冷库中,依靠自然对流热传导进行的预冷方式。 b 优缺点 该方式简单易行,在国内外广泛采用,特别适合于规模较小的生产者和集货商。但是,该方式 预冷速度慢,预冷装箱(但是没有封口)的观赏植物通常需要 24 小时以上。并且在整个预冷过程中 观赏植物始终暴露于空气中,水分损失较大。有时为了提高预冷速度,在冷库中防止风扇促进库内 气体的循环。有资料表明,空气以 60-120m/min 的流速在容器周围和容器间循环时,冷却效果最好。 c 普及状况 整个世界范围内,非常普及。在实践中,通常将切花插入预处液中,复水、吸水预处液、预冷, 一举多得。这时,花枝比较分散,降温速度变得较快,如月季、香石竹、补血草、情人草、唐菖蒲 等切花可以在 6 小时内使花材由 20℃降到 5℃以下。 3)强制通风预冷(forced-air cooling 或 pressure cooling) a 原理 简称强风预冷,是在冷库空气预冷的基础上发展起来的一项预冷技术。该方式将装有被预冷产 品的包装箱按照一定的方向排列码接在一起,包装箱之间开有通气孔道,以确保箱体之间的气体流 通;最后将码接在一起的包装箱垛的一侧(这里称为首侧)与抽风机直接连接,而整个箱垛暴露在 冷库内。当抽气机工作时,箱内形成一定的负压环境促使库内冷空气按照希望的气体流通方向通过 被预冷物,通过对流热传导使产品达到预冷的目的。 产品的预冷速度与冷空气在产品周围的流速有关,人们可以通过调节抽气机抽气量和包装箱体 的开孔大小来调节产品的预冷速度

b优缺点 强风预冷几乎适合于所有的观赏植物种类,并且其预冷速度比冷库空气预冷要快得多。由于可 以在较短的时间内完成,预冷观赏植物时水分损失要小得多。其不足之处在于需要有专门的设备如 抽气机等,操作起来比较麻烦。 ©适合处理的产品种类、普及状况 这一预冷方式话合于表面积与体积比大的蔬莱和几乎所有的观赏植物种类。在美国很普及,在 日本主要采用下述压差预冷方式(表2-20). 表2-20菊花等四种观赏植物强制通风预冷速度 项目 龙胆 98 80 10s 半预冷终温时间(h) 60 45 105 108 总预冷时间(h) 10.0 10.0 11.0 10.0 预冷速度(℃h) 13 17 10 12 注:1)资料米自日本长野县园艺试验场1973数据,新堀二千男整理(1991) 2)包装方法基于长野县规格,距花、草原龙胆、百合切花各50箱,唐莒蒲20箱,外加叶用莴 苣1000箱,放置一起进行预冷,冷库温度为0℃ 4)压差通风预冷 a原理 压差通风预冷是日本人在强制通风顶冷的基础上开发的一项预冷技术。因而未能找到合适的英 文名称。基于美国人给予强制通风预冷的概念与原理(见上述),该方式可以纳入强制通风预冷方式。 但是日木学者(田中俊一郎,1991)认为应当独立出来,并且给予相应的定义:压差通风预冷 方式是在强制通风预冷方式的基础上作了较大的改进,即在包装容器上方增加差压板,阻断冷空气 流向,使被预冷物包装容器内孔隙部分的气流阻力降到最低,与此同时,抽气机抽气量的设定与被 预冷物容器内空隙部分的气流阻力相匹配。 b优缺点 该方式与强制通风预冷相比,极大地加大了通过被顶冷物的有效风量,提高了预冷速度。压差 通风预冷是目前国内外观赏植物最好的预冷方式,克服了蛋制通风预冷时容易带来的使花材容易热 腾过度的不足,极大地提高了预冷效率。 该方式的不足之处是使用起米比较麻烦,要求一定的设备投入。 c种类和构造

b 优缺点 强风预冷几乎适合于所有的观赏植物种类,并且其预冷速度比冷库空气预冷要快得多。由于可 以在较短的时间内完成,预冷观赏植物时水分损失要小得多。其不足之处在于需要有专门的设备如 抽气机等,操作起来比较麻烦。 c 适合处理的产品种类、普及状况 这一预冷方式适合于表面积与体积比大的蔬菜和几乎所有的观赏植物种类。在美国很普及,在 日本主要采用下述压差预冷方式(表 2-20)。 表2-20 菊花等四种观赏植物强制通风预冷速度 注:1)资料来自日本长野县园艺试验场 1973 数据,新堀二千男整理(1991) 2)包装方法基于长野县规格,距花、草原龙胆、百合切花各 50 箱,唐菖蒲 20 箱,外加叶用莴 苣 1000 箱,放置一起进行预冷,冷库温度为 0℃。 4)压差通风预冷 a 原理 压差通风预冷是日本人在强制通风预冷的基础上开发的一项预冷技术。因而未能找到合适的英 文名称。基于美国人给予强制通风预冷的概念与原理(见上述),该方式可以纳入强制通风预冷方式 。 但是日本学者(田中俊一郎,1991)认为应当独立出来,并且给予相应的定义:压差通风预冷 方式是在强制通风预冷方式的基础上作了较大的改进,即在包装容器上方增加差压板,阻断冷空气 流向,使被预冷物包装容器内孔隙部分的气流阻力降到最低,与此同时,抽气机抽气量的设定与被 预冷物容器内空隙部分的气流阻力相匹配。 b 优缺点 该方式与强制通风预冷相比,极大地加大了通过被预冷物的有效风量,提高了预冷速度。压差 通风预冷是目前国内外观赏植物最好的预冷方式,克服了强制通风预冷时容易带来的使花材容易蒸 腾过度的不足,极大地提高了预冷效率。 该方式的不足之处是使用起来比较麻烦,要求一定的设备投入。 c 种类和构造 项目 菊花 草原龙胆 百合 唐菖蒲 预冷始温(℃) 19.8 22.0 18.5 22.0 预冷终温(℃) 7.1 5.5 8.0 10.5 半预冷终温时间(h) 6.0 4.5 10.5 10.8 总预冷时间(h) 10.0 10.0 11.0 10.0 预冷速度(℃/h) 1.3 1.7 1.0 1.2

该方式开发了各种类型如字型通风式、直交型通风式、冷风循环式以及纵型吸入式等(田中 俊一郎,1991)。同时,日本海开发了预冷兼贮藏用压差通风预冷方式。 d适合处理的产品种类、普及状况 ①适合的种类 叶用莴苣、甘兰、韭菜、甜玉米、花菜等几乎所有的园艺产品。 ②普及状况 在日本很普及。 5)真空预冷(Vacuum cooling) a真空预冷的概念和原理 真空预冷技术最初是由日本人开发的,其原理是在接近真空的减压状态下,促使被预冷物沸点 降到接近0℃,由此促进蒸腾失水,并通过水分携带潜热降低花材温度,达到预冷的目的。如表2-21 所示,水的沸点随饱和蒸汽压的下降而降低,当饱和蒸汽压由760mmHg降到9.2mmHg时,水的沸 点由100℃降到10℃:饱和蒸汽压降到5.3mmHg时,水的沸点降到2℃,即2℃的水就可蒸发。当 水由液态变为气态时,每千克水的汽化热约为600cl,这是直空预冷的冷源。观赏植物可以假设为 用水充满的器官,并收容密闭到真空罐内,用真空泵抽真空使环境压力降低到10mmHg以下,促进 观赏植物水分蒸腾散去潜热,最终温度降低。计算公式为:T=R/100C 其中,R 一预冷过程中平均蒸发潜热(Kcal/kg) 观赏植物的比热(Kcal/kgxC) 水的沸点与饱和蒸汽压和蒸发热的关系 水的沸点(℃) 饱和蒸汽压(mmHg)蒸发潜热(kcal/kg) 100 760 539 573 03020108 31.8 580 92 8 642 0.3 596 0 4.6 597 b真空预冷的优缺点 ①优点 产品预冷速度快,通常只需要30分钟使可使花材降低20以上;产品预冷均匀,在真空灌内的 各个角落都有相同的降温速率:预冷程度容易控制,可以通过温度速测仪追踪花材降温每一时刻的

该方式开发了各种类型如 U 字型通风式、直交型通风式、冷风循环式以及纵型吸入式等(田中 俊一郎,1991)。同时,日本海开发了预冷兼贮藏用压差通风预冷方式。 d 适合处理的产品种类、普及状况 ① 适合的种类 叶用莴苣、甘兰、韭菜、甜玉米、花菜等几乎所有的园艺产品。 ② 普及状况 在日本很普及。 5)真空预冷(Vacuum cooling) a 真空预冷的概念和原理 真空预冷技术最初是由日本人开发的,其原理是在接近真空的减压状态下,促使被预冷物沸点 降到接近 0℃,由此促进蒸腾失水,并通过水分携带潜热降低花材温度,达到预冷的目的。如表 2-21 所示,水的沸点随饱和蒸汽压的下降而降低,当饱和蒸汽压由 760mmHg 降到 9.2mmHg 时,水的沸 点由 100℃降到 10℃;饱和蒸汽压降到 5.3mmHg 时,水的沸点降到 2℃,即 2℃的水就可蒸发。当 水由液态变为气态时,每千克水的汽化热约为 600cal,这是真空预冷的冷源。观赏植物可以假设为 用水充满的器官,并收容密闭到真空罐内,用真空泵抽真空使环境压力降低到 10mmHg 以下,促进 观赏植物水分蒸腾散去潜热,最终温度降低。计算公式为:T=R/100C 其中,R——预冷过程中平均蒸发潜热(Kcal/kg) C——观赏植物的比热(Kcal/kg×℃) 水的沸点与饱和蒸汽压和蒸发热的关系 b 真空预冷的优缺点 ① 优点 产品预冷速度快,通常只需要 30 分钟便可使花材降低 20 以上;产品预冷均匀,在真空灌内的 各个角落都有相同的降温速率;预冷程度容易控制,可以通过温度速测仪追踪花材降温每一时刻的 水的沸点(℃) 饱和蒸汽压(mmHg) 蒸发潜热(kcal/kg) 100 760 539 50 92.6 569 40 55.3 573 30 31.8 580 20 17.5 586 10 9.2 592 8 8.0 593 6 7.0 594 4 6.1 595 2 5.3 596 0 4.6 597

温度:同时可以大批量地处理花材,特别适合于观赏植物基地使用。真空预冷在日本很普及。 ②缺点 设备费用高、能源消耗多、预冷过程中产品容易失水菱蔫等。这里重点讲解真空预冷中的失水 娄蔫问题。 真空遇冷的种类和构造 进行真空预冷的机械称为真空预冷机,分为可搬式和固定式两大类。不论哪种类型都包括真空 罐、真空泵、冷凝器、操纵箱等部分。在日本多采用将油旋转真空泵与冷凝器组合的排气方式,也 有采用将水封泵与开压机组合方式,或者喷射蒸汽的方式。 d适合处理的产品种类、普及状况 ①适合种类 该方法适合于处理表面积制体积之比值大的、新鲜寿命较短的、附加价值允许较高的叶菜类和观 赏植物类。如叶用莴苣、筒蒿、菠菜最适,青花菜、花椰菜、芹菜、石刁柏、草莓等也适合。 ②普及状况 该方法在日本很普及。 思考题 []简述压差通风预冷和真空预冷的原理? [2]比较冷库空气预冷、强制通风预冷、压差通风预冷以及真空预冷等不同预冷方式的优缺点? [3]简述真空预冷中的水分损失与补充的机理? 参考文献 高俊平、孙自然等,月季切花真空预冷水分损失的研究。园艺学报,1994,21:381-385 高俊平、唐雪梅、李永红、张晓红、孙自然.1999,切花真空预冷中水分损失与补充的机理研究。 国家自然科学基金资助项目研究成果年报,1997-1998生命科学卷。1999:33-34 高俊平,孙自然,周山涛.1996,香石竹和满天星真空预冷中水分补充方式的研究。中国农业科 学,29:66-72 高俊平,孙自然,郭康,徐义炎,朱军1996,提高切花真空预冷效果的技术措施。农业工程学 报,12:194-198

温度;同时可以大批量地处理花材,特别适合于观赏植物基地使用。真空预冷在日本很普及。 ② 缺点 设备费用高、能源消耗多、预冷过程中产品容易失水萎蔫等。这里重点讲解真空预冷中的失水 萎蔫问题。 c 真空遇冷的种类和构造 进行真空预冷的机械称为真空预冷机,分为可搬式和固定式两大类。不论哪种类型都包括真空 罐、真空泵、冷凝器、操纵箱等部分。在日本多采用将油旋转真空泵与冷凝器组合的排气方式,也 有采用将水封泵与开压机组合方式,或者喷射蒸汽的方式。 d 适合处理的产品种类、普及状况 ① 适合种类 该方法适合于处理表面积/体积之比值大的、新鲜寿命较短的、附加价值允许较高的叶菜类和观 赏植物类。如叶用莴苣、茼蒿、菠菜最适,青花菜、花椰菜、芹菜、石刁柏、草莓等也适合。 ② 普及状况 该方法在日本-很普及。 思考题 [1]简述压差通风预冷和真空预冷的原理? [2]比较冷库空气预冷、强制通风预冷、压差通风预冷以及真空预冷等不同预冷方式的优缺点? [3]简述真空预冷中的水分损失与补充的机理? 参考文献 高俊平、孙自然等,月季切花真空预冷水分损失的研究。园艺学报,1994,21:381-385 高俊平、唐雪梅、李永红、张晓红、孙自然.1999,切花真空预冷中水分损失与补充的机理研究 。 国家自然科学基金资助项目研究成果年报,1997-1998 生命科学卷。1999:33-34 高俊平,孙自然,周山涛.1996,香石竹和满天星真空预冷中水分补充方式的研究。中国农业科 学,29:66-72 高俊平,孙自然,郭康,徐义炎,朱军.1996,提高切花真空预冷效果的技术措施。农业工程学 报,12:194-198

日本食品流通系统协会编,中日食品流通开发委员会译。1992,食品流通技术.北京:中国商 业出版社 韦三立著2001,花卉贮藏保鲜北京:中国林业出版社 周山涛主编.1998,果蔬贮运学.P142,北京:化学工业出版社 新堀二千男。1991,Ⅱ切7花)予冷。P112-117,翁集委員岩本睦夫河野澄夫等。青果物花老鲜 度管理八之Fプy夕.束京:Science Forum 新据二千男。1993,花)cold chain(片假名).予冷技術。食品流通技術。22:12-18 田中俊一郎.1991,I青果物的预冷.P103-112,编集委員岩本睦夫河野澄夫等。青果物花老鲜度 管理八之Kブ?夕.束京:Science Forum 冷涑空謂便览(它用编)。1981,日本冷谏協会,833,341,417,435 Mitchell F Gordon.199.Cooling methods.Kader AA.Technical editor,Postharvest technology of horticultural crops.University of Califomia,publication 3311

日本食品流通系统协会编,中日食品流通开发委员会译.1992,食品流通技术. 北京:中国商 业出版社 韦三立著.2001,花卉贮藏保鲜.北京:中国林业出版社 周山涛主编.1998, 果蔬贮运学. P142, 北京:化学工业出版社 新堀二千男。1991, Ⅱ切り花の予冷。P112-117, 編集委員岩本睦夫·河野澄夫等。青果物·花き鮮 度管理ハンドブック. 東京: Science Forum 新堀二千男。1993, 花の cold chain(片假名). 予冷技術。食品流通技術。22:12-18 田中俊一郎. 1991, Ⅰ青果物的预冷. P103-112, 編集委員岩本睦夫·河野澄夫等。青果物·花き鮮度 管理ハンドブック. 東京: Science Forum 冷凍空調便覧(応用編)。1981, 日本冷凍協会,833,341,417,435 Mitchell F Gordon. 1992, Cooling methods. Kader AA. Technical editor, Postharvest technology of horticultural crops. University of California, publication 3311

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