蘋(píng)果氣調(diào)貯藏濕環(huán)境影響因素的研究

文改黎，南曉紅

（西安建筑科技大學(xué)環(huán)境與市政工程學(xué)院，陜西西安710055）

蘋(píng)果氣調(diào)貯藏濕環(huán)境影響因素的研究

文改黎，南曉紅*

（西安建筑科技大學(xué)環(huán)境與市政工程學(xué)院，陜西西安710055）

以某蘋(píng)果氣調(diào)貯藏技術(shù)研究中心的1#氣調(diào)庫(kù)為研究對(duì)象，采用k-ε紊流模型建立了蘋(píng)果氣調(diào)庫(kù)內(nèi)氣體流動(dòng)、傳熱與傳質(zhì)的三維數(shù)學(xué)求解模型。研究了冷風(fēng)機(jī)送風(fēng)速度、送風(fēng)溫度和加濕裝置對(duì)庫(kù)內(nèi)濕環(huán)境的影響。結(jié)果表明：送風(fēng)溫度對(duì)庫(kù)內(nèi)相對(duì)濕度有顯著的影響，隨著送風(fēng)溫度的降低，庫(kù)內(nèi)相對(duì)濕度明顯增大；增大送風(fēng)速度，氣調(diào)庫(kù)濕度梯度變小，貨物區(qū)內(nèi)濕度變大；在沒(méi)有任何加濕裝置時(shí)，氣體區(qū)的濕度梯度明顯大于貨物區(qū)，庫(kù)內(nèi)大部分區(qū)域相對(duì)濕度為85%～90%，達(dá)不到蘋(píng)果氣調(diào)貯藏適宜的濕環(huán)境。綜合考慮蘋(píng)果氣調(diào)貯藏適宜的濕環(huán)境，對(duì)于該氣調(diào)庫(kù)，在送風(fēng)溫度273 K，送風(fēng)速度為5 m/s，采用加濕裝置對(duì)庫(kù)內(nèi)加濕時(shí)，可以明顯改善其濕環(huán)境，這對(duì)降低蘋(píng)果干耗損失有重要意義。

氣調(diào)貯藏；濕環(huán)境；呼吸速率；相對(duì)濕度

中國(guó)各地果蔬品種、栽培及采收情況的差異，造成了果蔬采后生理生化特點(diǎn)的不同，其對(duì)氣調(diào)貯藏環(huán)境的適應(yīng)性和最適貯藏條件也各不相同，缺乏有針對(duì)性的貯藏環(huán)境參數(shù)已成為制約氣調(diào)技術(shù)在全國(guó)推廣的重要因素。而果蔬貯藏質(zhì)量，對(duì)溫度反應(yīng)最為敏感，其次是氣體組分和濕度。在貯藏初期，較高的相對(duì)濕度，能夠延長(zhǎng)果品的后熟時(shí)間；而到了后期，主要作用是防止果肉的水分蒸發(fā)［1］。從實(shí)踐情況看，當(dāng)溫度和氣體組分控制穩(wěn)定后，濕度則顯得尤為重要，特別是儲(chǔ)藏6個(gè)月以后，濕度對(duì)水果質(zhì)量的影響更為顯著。影響庫(kù)房相對(duì)濕度的因素有溫度、庫(kù)內(nèi)壓力、冷風(fēng)機(jī)是否工作、冷風(fēng)機(jī)的蒸發(fā)溫度、風(fēng)量、風(fēng)速及庫(kù)房?jī)?nèi)的溫度梯度等。當(dāng)這些因素發(fā)生變化，就會(huì)引起庫(kù)內(nèi)相對(duì)濕度發(fā)生波動(dòng)，而偏移了最佳的氣調(diào)貯藏條件，則引起貨物區(qū)與氣體區(qū)水蒸氣壓力差的增大，使水果中的水蒸氣向氣體區(qū)遷移，發(fā)生了干耗。據(jù)資料統(tǒng)計(jì)，氣調(diào)貯藏的干耗為5%～10%，普通冷藏的干耗率為15%～20%［2］。因此，研究氣調(diào)庫(kù)濕環(huán)境的影響因素，對(duì)優(yōu)化制冷系統(tǒng)設(shè)計(jì)和運(yùn)行具有重要意義。

CFD技術(shù)在計(jì)算流場(chǎng)等方面被證明是一種有效的工具［3-9］。王志華等人研究了黃金梨氣調(diào)貯藏中CO2濃度對(duì)果實(shí)組織褐變及品質(zhì)的影響，最后得出了黃金梨適宜的氣調(diào)貯藏條件，PPO活性和乙醇含量是黃金梨果心褐變的重要影響因子［10］；Delele和Schenk等人利用CFD工具對(duì)一個(gè)貯藏菊茵根的高溫冷藏庫(kù)內(nèi)氣體流場(chǎng)進(jìn)行數(shù)值模擬，通過(guò)改變加濕系統(tǒng)噴嘴的數(shù)量，以及加濕時(shí)間的長(zhǎng)短，提出了最佳的加濕設(shè)計(jì)方案和設(shè)計(jì)參數(shù)，充分顯示了CFD的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)［11］；胡浩等人建立了水果氣調(diào)庫(kù)內(nèi)傳熱與傳質(zhì)的三維動(dòng)態(tài)模型，對(duì)一個(gè)貯藏蘋(píng)果的小型氣調(diào)庫(kù)內(nèi)降溫、降氧過(guò)程中溫度和氧組分濃度變化過(guò)程進(jìn)行了數(shù)值模擬，但最后的計(jì)算沒(méi)有作進(jìn)一步的驗(yàn)證研究，對(duì)濕環(huán)境也尚未研究［12］；季阿敏對(duì)果蔬的氣調(diào)貯藏降溫過(guò)程進(jìn)行了數(shù)值計(jì)算，實(shí)驗(yàn)結(jié)果與編程計(jì)算結(jié)果吻合較好，模擬溫度與實(shí)驗(yàn)溫度的差值在2℃以內(nèi)，不足之處是沒(méi)有考慮傳質(zhì)的存在［13］。

公開(kāi)發(fā)表的研究主要集中在氣調(diào)庫(kù)速度場(chǎng)、濃度場(chǎng)和溫度場(chǎng)［14-17］，卻對(duì)相對(duì)濕度場(chǎng)少有研究，而濕環(huán)境也是影響水果貯藏品質(zhì)的一個(gè)重要因素。相對(duì)濕度對(duì)果蔬貯藏的影響，主要表現(xiàn)在增強(qiáng)或減弱果蔬的蒸發(fā)作用，在氣調(diào)貯藏中，貯藏環(huán)境中的相對(duì)濕度與制冷裝置的配置有很大關(guān)系，按冷藏配置的制冷裝置，大多滿足不了氣調(diào)貯藏對(duì)相對(duì)濕度的要求，要保持較高的相對(duì)濕度，一般都應(yīng)采取加濕措施［18］。本課題以陜西省蘋(píng)果氣調(diào)貯藏技術(shù)研究中心的50 t氣調(diào)庫(kù)為研究對(duì)象，采用了k-ε紊流模型和較成熟的Simple算法［19］，對(duì)庫(kù)內(nèi)氣流組織和相對(duì)濕度場(chǎng)進(jìn)行數(shù)值模擬，并用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證模擬結(jié)果；又進(jìn)一步研究了冷風(fēng)機(jī)送風(fēng)速度、送風(fēng)溫度和加濕裝置對(duì)庫(kù)內(nèi)濕環(huán)境的影響。

1　數(shù)學(xué)計(jì)算模型

本課題研究對(duì)象氣調(diào)庫(kù)庫(kù)容量為50 t，容積為8 m×4.6 m×6.5 m，隔熱層采用120 mm的聚苯乙烯泡沫塑料。吊頂式冷風(fēng)機(jī)體積1.6 m×0.5 m×0.5 m，風(fēng)機(jī)距離兩側(cè)墻面均為1.5 m，回風(fēng)口距墻面0.5 m。貨物堆放體積為6 m×3.6 m×5.5 m，貨物堆距兩側(cè)墻面為0.5 m，距冷風(fēng)機(jī)送風(fēng)口墻面為0.5 m。計(jì)算模型見(jiàn)圖1。

圖1　氣調(diào)庫(kù)計(jì)算模型Fig.1Computational model of CA storage

1.1氣體區(qū)數(shù)學(xué)模型

按氣調(diào)庫(kù)實(shí)際情況，建立庫(kù)內(nèi)氣體區(qū)物理模型：1）氣調(diào)庫(kù)內(nèi)氣體為牛頓流體；

2）氣體在流動(dòng)過(guò)程中是不可壓縮的；

3）氣體物性參數(shù)為常數(shù)；

4）忽略由于圍護(hù)結(jié)構(gòu)氣密性而引起的熱質(zhì)損失。

選擇k-ε紊流模型，在直角坐標(biāo)系下，氣調(diào)庫(kù)內(nèi)流場(chǎng)可用下列微分方程表示：

式（1）中：φ，Γφ，Sφ分別是通用變量、廣義擴(kuò)散系數(shù)和廣義源項(xiàng)。對(duì)應(yīng)于不同的通用變量，式（1）中各項(xiàng)參數(shù)的具體表達(dá)式可參見(jiàn)文獻(xiàn)［10］，其中對(duì)于氣體區(qū)，能量方程和組分濃度方程中的源項(xiàng)為0；k-ε模型中經(jīng)驗(yàn)常數(shù)采用經(jīng)典推薦值，見(jiàn)文獻(xiàn)［9］。

1.2貨物區(qū)數(shù)學(xué)模型

氣調(diào)貯藏要求貨物采取高堆滿裝方式，這樣使庫(kù)內(nèi)氣體空間相對(duì)較小，貨物區(qū)所占空間大；針對(duì)堆放的球形水果，可將貨物區(qū)看作多孔介質(zhì)，將水果當(dāng)作固體顆粒，間隙中的氣體對(duì)應(yīng)于多孔介質(zhì)中的流體。

1.2.1呼吸速率模型呼吸速率又稱(chēng)呼吸強(qiáng)度，是衡量呼吸強(qiáng)弱的定量指標(biāo)。它是指單位質(zhì)量的植物組織或器官，在一定環(huán)境條件下單位時(shí)間內(nèi)所釋放二氧化碳或吸收氧的數(shù)量。果蔬的呼吸過(guò)程可由下式表示［20］：

本文采用了Lee等人提出的基于酶動(dòng)力學(xué)原理的Michaelis-Menten型呼吸速率模型［21］，當(dāng)將CO2看作O2的非競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑時(shí)，呼吸速率方程為

式（2）中：ri為呼吸速率（O2消耗，CO2生成），mL/（kg·h）；Vm為最大呼吸速率，mL/（kg·h）；［O2］，［CO2］為O2和CO2體積分?jǐn)?shù)，%；Km為Michaelis常數(shù)，%；Ki為抑制系數(shù)，%。其中3.45%；CO2的Vm=13.2 mL/（kg·h），Km=3.25%［9］。

1.2.2能量方程當(dāng)多孔介質(zhì)相互緊密接觸且不移動(dòng)，多孔材料溫度不太高，無(wú)相變，且其空隙中的流體處于靜止或流動(dòng)甚微時(shí)，多孔材料內(nèi)的傳熱過(guò)程是由固體與流體的微觀粒子運(yùn)動(dòng)而引起的熱量傳遞即導(dǎo)熱模式控制，假設(shè)：

1）流體在各處均可近似視為處于局部平衡狀態(tài)，這一假設(shè)在流速較低時(shí)適宜；

2）流體的流動(dòng)服從Darcy定律（即流量與流動(dòng)驅(qū)動(dòng)力呈線性關(guān)系）；

3）流體物性參數(shù)為常量；

4）忽略多孔介質(zhì)中的熱輻射，這一假設(shè)在溫度不太高時(shí)適宜。

貨物區(qū)的能量傳遞方程為

擴(kuò)散系數(shù)

式（3）（4）中：λe為貨物區(qū)的當(dāng)量導(dǎo)熱系數(shù)；S為蘋(píng)果呼吸熱所產(chǎn)生的源項(xiàng)。

式（5）（6）中：Qr為呼吸熱；下標(biāo)g，s分別代表氣體、固體；ζ表示多孔介質(zhì)的孔隙率。

貨物區(qū)能量方程的源項(xiàng)，主要由蘋(píng)果的呼吸熱引起，根據(jù)文獻(xiàn)［9］，呼吸熱Qr可由所獲得的果蔬呼吸速率模型得到。

式（7）中，η表示呼吸能量轉(zhuǎn)換成熱量的轉(zhuǎn)換系數(shù)，一般認(rèn)為呼吸能量轉(zhuǎn)換為熱量的部分約為55%［20］。

1.2.3對(duì)流-擴(kuò)散方程為簡(jiǎn)化模型，用FLUENT軟件進(jìn)行模擬計(jì)算時(shí)選用組分輸運(yùn)模型，不考慮空間內(nèi)部散濕壁面上的水滴汽化和水蒸氣凝結(jié)［13］。

式（8）中：ρi為多孔介質(zhì)中的質(zhì)量擴(kuò)散系數(shù)，S為果蔬的呼吸作用所引起的源項(xiàng)，其中

式（9）中，D′為氣體組分的密度，為多孔介質(zhì)內(nèi)部徑向和軸向的混合擴(kuò)散系數(shù)。

果蔬呼吸時(shí)要消耗氧氣，產(chǎn)生二氧化碳和水蒸氣，根據(jù)文獻(xiàn)［9］，可確定源項(xiàng)

式（10）中：ρs為果蔬堆的平均密度，kg/m3；ζ為多孔介質(zhì)的孔隙率，取ζ=0.5［22］；ri為以氧氣消耗率（二氧化碳生成率）表示的果蔬的呼吸速率，mL/（kg· h）；Mi為氣體組分的摩爾質(zhì)量，kg/mol。

1.3邊界條件

在求解以上流動(dòng)控制方程時(shí)，冷風(fēng)機(jī)出風(fēng)口風(fēng)速、溫度、氧氣和二氧化碳組分濃度值按測(cè)試結(jié)果賦值（冷風(fēng)機(jī)出風(fēng)口處設(shè)有加濕器），進(jìn)口紊流強(qiáng)度按進(jìn)口氣流運(yùn)動(dòng)動(dòng)能的5%設(shè)定。冷風(fēng)機(jī)回風(fēng)口為“outflow”，對(duì)所有壁面邊界，速度按無(wú)滑移條件處理，溫度按冷庫(kù)壁溫或環(huán)境溫度取值。

2　計(jì)算模型的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證

為了驗(yàn)證數(shù)值模擬計(jì)算的正確性，做了驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，在蘋(píng)果貯藏過(guò)程中一個(gè)月內(nèi)測(cè)試了氣調(diào)庫(kù)內(nèi)的溫度、O2和CO2體積分?jǐn)?shù)。采用的試驗(yàn)儀器有：奧氏氣體分析儀和GAC電腦自動(dòng)分析控制系統(tǒng)。GAC電腦自動(dòng)分析控制系統(tǒng)用于測(cè)量氣調(diào)庫(kù)內(nèi)的O2、CO2體積分?jǐn)?shù)及溫度，它由采樣分析系統(tǒng)O2分析儀、CO2分析儀、PLC編程器主板、顯示屏及鍵盤(pán)等組成。每個(gè)庫(kù)體通過(guò)電磁閥依次和分析采樣泵相連，測(cè)出O2和CO2體積分?jǐn)?shù)采樣值并發(fā)送至O2和CO2分析儀。測(cè)點(diǎn)布置在1#氣調(diào)庫(kù)內(nèi)的X=2.3 m，Y=2.3 m，Z=3 m。選取了6個(gè)體積分?jǐn)?shù)區(qū)間，測(cè)點(diǎn)溫度測(cè)試結(jié)果如圖2所示，可以看到，在CO2體積分?jǐn)?shù)（3%）不變的前提下，隨著氧氣體積分?jǐn)?shù)的增大，蘋(píng)果呼吸作用受到的抑制減弱，庫(kù)內(nèi)溫度會(huì)有所升高。試驗(yàn)與理論計(jì)算結(jié)果基本吻合，說(shuō)明研究中建立的數(shù)值計(jì)算模型是正確的。

圖2　氣調(diào)庫(kù)內(nèi)溫度隨O2體積分?jǐn)?shù)的變化規(guī)律Fig.2Variation of temperature with O2concentration in CA storage

3　結(jié)果分析

選取的1#庫(kù)內(nèi)，在冷風(fēng)機(jī)出風(fēng)口處裝有CJS-1000型工業(yè)加濕器，將水霧化并使之充滿和懸浮于整個(gè)貯藏空間，提高庫(kù)內(nèi)的相對(duì)濕度，有效地防止蘋(píng)果在貯藏中水分損失，保持新鮮度。在計(jì)算中，將加濕器簡(jiǎn)化為一個(gè)面散濕源，散濕量為0.54 kg/h，進(jìn)行數(shù)值求解計(jì)算。圖3和圖4為O2體積分?jǐn)?shù)3.2%、CO2體積分?jǐn)?shù)3%時(shí)，不同截面處氣調(diào)庫(kù)內(nèi)的相對(duì)濕度場(chǎng)（相對(duì)濕度單位：×100%），其中圖3庫(kù)內(nèi)有加濕器，圖4庫(kù)內(nèi)無(wú)加濕措施。

3.1送風(fēng)速度對(duì)庫(kù)內(nèi)濕環(huán)境的影響

圖3為冷風(fēng)機(jī)不同送風(fēng)速度時(shí)，X=2.3 m截面處氣調(diào)庫(kù)內(nèi)相對(duì)濕度場(chǎng)的分布情況，從圖可知，隨著送風(fēng)速度的增大，貨物區(qū)內(nèi)的相對(duì)濕度有增大的趨勢(shì)，但并不是送風(fēng)速度越大越好。當(dāng)風(fēng)速為6 m/s時(shí)，貨物區(qū)的相對(duì)濕度普遍比氣體區(qū)的高，這樣就會(huì)產(chǎn)生水蒸氣分壓力差，貨物區(qū)的水蒸氣會(huì)向氣體區(qū)遷移，水果的水分會(huì)有所散失，干耗就嚴(yán)重，從而極大地影響食品的品質(zhì)。此外，隨著風(fēng)速的增大，傳熱和傳質(zhì)的作用增強(qiáng)，水果呼吸作用也隨之增強(qiáng)，從而產(chǎn)熱和產(chǎn)生的水蒸氣量增多，因而不利于水果的貯藏。

圖3　不同送風(fēng)速度時(shí)庫(kù)內(nèi)的相對(duì)濕度場(chǎng)Fig.3Relative humidity field of different supply air velocity in CA storage

圖4不同截面處氣調(diào)庫(kù)內(nèi)的相對(duì)濕度場(chǎng)Fig.4Relative humidity field at different sections in CA storage

圖5為根據(jù)模擬結(jié)果得到的冷風(fēng)機(jī)送風(fēng)速度分別為4、5 m/s和6 m/s時(shí)，庫(kù)內(nèi)相對(duì)濕度隨高度方向的變化曲線。從圖可見(jiàn)，送風(fēng)速度為5 m/s時(shí)，庫(kù)內(nèi)的相對(duì)濕度小于對(duì)應(yīng)高度上風(fēng)速為4 m/s時(shí)的相對(duì)濕度，濕度梯度也小，濕度場(chǎng)均勻性好；而當(dāng)風(fēng)速為6 m/s時(shí)，雖然濕度梯度很小，相對(duì)濕度分布均勻，但從圖3（c）可知，貨物區(qū)相對(duì)濕度高于氣體區(qū)，不利于水果的貯藏，再綜合考慮蘋(píng)果氣調(diào)貯藏要求的相對(duì)濕度，取最佳送風(fēng)速度為5 m/s。

圖5　送風(fēng)速度對(duì)庫(kù)內(nèi)相對(duì)濕度的影響Fig.5Effect of supply air velocity on the efficiency of relative humidity in CA storage

3.2送風(fēng)溫度對(duì)庫(kù)內(nèi)濕環(huán)境的影響

圖6為送風(fēng)速度5 m/s，根據(jù)模擬結(jié)果得到的冷風(fēng)機(jī)送風(fēng)溫度分別為272.5、273、274 K和275 K時(shí)，庫(kù)內(nèi)相對(duì)濕度隨高度方向的變化曲線。從圖可見(jiàn)，送風(fēng)溫度對(duì)庫(kù)內(nèi)相對(duì)濕度有顯著的影響，隨著送風(fēng)溫度的降低，庫(kù)內(nèi)相對(duì)濕度明顯增大，這是由于庫(kù)內(nèi)溫度降低，引起水蒸氣飽和分壓降低，從而使庫(kù)內(nèi)相對(duì)濕度增大。當(dāng)送風(fēng)溫度為272.5 K時(shí)，庫(kù)內(nèi)氣體區(qū)的相對(duì)濕度基本達(dá)到99%左右，在相對(duì)濕度較高時(shí)，會(huì)腐蝕果皮，產(chǎn)生裂口，外觀形象不好。當(dāng)送風(fēng)溫度為274 K和275 K時(shí)，庫(kù)內(nèi)氣體區(qū)的相對(duì)濕度低于90%，在長(zhǎng)期的貯藏中，若庫(kù)內(nèi)氣體的相對(duì)濕度偏低，就會(huì)使水果的水分蒸發(fā)增強(qiáng)，引起干耗，縮短水果的貯藏保鮮期和降低水果的食用和商品價(jià)值。氣調(diào)庫(kù)內(nèi)相對(duì)濕度的增大，主要是因降溫引起的，綜合實(shí)際情況和經(jīng)濟(jì)性考慮，該氣調(diào)庫(kù)送風(fēng)溫度取為273 K。

圖6　送風(fēng)溫度對(duì)庫(kù)內(nèi)相對(duì)濕度的影響Fig.6Effect of supply air temperature on the efficiency of relative humidity in CA storage

3.3加濕裝置對(duì)庫(kù)內(nèi)濕環(huán)境的影響

見(jiàn)上圖4，在沒(méi)有進(jìn)行機(jī)械加濕，冷風(fēng)機(jī)送風(fēng)速度為5 m/s，送風(fēng)溫度為273 K時(shí)，不同截面處氣調(diào)庫(kù)內(nèi)的相對(duì)濕度場(chǎng)分布。從圖4（a）和圖3（b）中可以看出，冷風(fēng)機(jī)出風(fēng)口附近處相對(duì)濕度較大，隨著貼附射流的衰弱，遠(yuǎn)離出風(fēng)口的區(qū)域相對(duì)濕度減小，而回風(fēng)口處相對(duì)濕度達(dá)到最大，這是由于新鮮水果中含有大量的水分，可近似認(rèn)為質(zhì)量分?jǐn)?shù)100%［18］，水分子蒸氣壓一般達(dá)到飽和，高于氣體區(qū)的蒸氣壓。這樣，水蒸氣從貨物區(qū)向氣體區(qū)遷移，最終導(dǎo)致冷風(fēng)機(jī)回風(fēng)口附近相對(duì)濕度升高。蘋(píng)果內(nèi)水分向氣體區(qū)的散失，導(dǎo)致了蘋(píng)果的干耗，貯藏品質(zhì)下降。同時(shí)也可以看到，在沒(méi)有任何加濕手段時(shí)，庫(kù)內(nèi)只有局部區(qū)域的相對(duì)濕度達(dá)到90%以上，大部分區(qū)域?yàn)?5%～90%，達(dá)不到蘋(píng)果氣調(diào)貯藏適宜的濕環(huán)境。在貯藏中，水果水分的蒸發(fā)是不可避免的，但是可以通過(guò)調(diào)節(jié)貯藏環(huán)境的相對(duì)濕度來(lái)控制水果水分的蒸發(fā)。在冷風(fēng)機(jī)出風(fēng)口附近安裝加濕器后，庫(kù)內(nèi)的相對(duì)濕度基本可以達(dá)到95%，縮小了貨物區(qū)和氣體區(qū)之間的水蒸氣分壓差，從而減少了水果水分的蒸發(fā)，保持貯藏環(huán)境的相對(duì)濕度相對(duì)穩(wěn)定。

圖7為加濕器對(duì)庫(kù)內(nèi)相對(duì)濕度影響的曲線變化圖，可見(jiàn)，在未采取任何加濕手段時(shí)，氣體區(qū)的濕度梯度明顯高于貨物區(qū)，這是由于氣體區(qū)主要是強(qiáng)迫對(duì)流換熱，熱質(zhì)交換作用強(qiáng)；而貨物區(qū)主要以擴(kuò)散為主，不如對(duì)流作用對(duì)傳質(zhì)的影響大。

圖7　加濕器對(duì)庫(kù)內(nèi)相對(duì)濕度的影響Fig.7Effect of humidifying device on the efficiency of relative humidity in CA storage

在距地面4 m高度處，相對(duì)濕度顯著升高，這是由于靠近冷風(fēng)機(jī)出風(fēng)口附近的氣體區(qū)，對(duì)流傳質(zhì)作用明顯強(qiáng)于貨物區(qū)內(nèi)部，水蒸氣遷移速度快，相對(duì)濕度變化大。同時(shí)也可以看到，用加濕器對(duì)庫(kù)內(nèi)進(jìn)行加濕時(shí)，整個(gè)庫(kù)內(nèi)的相對(duì)濕度變化均勻，氣體區(qū)和貨物區(qū)的相對(duì)濕度基本一樣，大大改善了庫(kù)內(nèi)的濕環(huán)境，縮小了貨物區(qū)和氣體區(qū)的水蒸氣分壓力，從而降低了干耗。

4　結(jié)語(yǔ)

本課題以某蘋(píng)果氣調(diào)貯藏技術(shù)研究中心的1#氣調(diào)庫(kù)為研究對(duì)象，建立了氣調(diào)庫(kù)內(nèi)氣體流動(dòng)、傳熱與傳質(zhì)的三維數(shù)學(xué)求解數(shù)值模型，并對(duì)模型的有效性進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。結(jié)果表明，數(shù)學(xué)模型能比較真實(shí)地反映蘋(píng)果在貯藏過(guò)程中的實(shí)際情況，冷風(fēng)機(jī)送風(fēng)溫度對(duì)氣調(diào)庫(kù)內(nèi)濕環(huán)境有顯著的影響作用，增大送風(fēng)速度，氣調(diào)庫(kù)濕度梯度變小，貨物區(qū)內(nèi)濕度變大，但并不是送風(fēng)速度越大越好。在氣調(diào)貯藏中，沒(méi)有任何加濕措施時(shí)，氣體區(qū)的濕度梯度明顯大于貨物區(qū)，不利于水果的貯藏，而利用加濕器對(duì)庫(kù)內(nèi)進(jìn)行加濕可以明顯改善其濕環(huán)境。對(duì)于該蘋(píng)果氣調(diào)庫(kù)，當(dāng)采用加濕器進(jìn)行加濕，冷風(fēng)機(jī)送風(fēng)速度為5 m/s，送風(fēng)溫度為273 K時(shí)，可以使庫(kù)內(nèi)濕度場(chǎng)均勻，達(dá)到適宜蘋(píng)果貯藏的濕環(huán)境。

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Abstract：This paper studied the relationship between the microflora of Tai Lake whitebait with flexible package and the HHP parameters.The influence of HHP process on the moisture，soluble protein and free amino acid contents of whitebait was also investigated.Results showed that：the 600MPa HHP treatment could kill pathogenic bacteria in all species and decrease the total number of microflora to less than 100cfu/g；HHP process led to slight losses of the moisture，soluble protein and free amino acids of whitebait.

Keywords：HHP，sterilization，whitebait quality，packaging

摘要：研究了軟包裝太湖銀魚(yú)常溫超高壓處理后的微生物存活量與不同壓強(qiáng)、保壓時(shí)間的關(guān)系，以及超高壓處理對(duì)太湖銀魚(yú)水分含量、可溶性蛋白質(zhì)和游離氨基酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)的影響。結(jié)果表明：600 MPa高壓處理能殺滅銀魚(yú)中所有致病菌，使其菌落總數(shù)降到100 cfu/g以下；高壓會(huì)造成銀魚(yú)水分、可溶性蛋白質(zhì)和游離氨基酸的損失，但損失量較小。

關(guān)鍵詞：超高壓；滅菌；銀魚(yú)品質(zhì)；包裝

Study on the Storage Humidity in Controlled Atmosphere Storage of Apple

WENGaili，NANXiaohong
（School of Environment and Municipal Engineering，Xi'anUniversity of ArchitectureandTechnology，Xi'an 710055，China）

A three dimensional physical and mathematical model of flow，heat and mass transfer in atmosphere-controlled storage rooms inside the Apple Controlled Atmosphere（CA）Storage Technology Research Center No.1 was established in this paper using k-ε turbulence model.The effect of air cooler's supply air velocity，supply air temperature and humidifying device on the storage humidity was investigated.There was a significant impact of supply air temperature on the relative humidity（RH）of CA storage room，which notably increased with the decrease of supply air temperature.The humidity gradient decreased while the RH of cargo area increased if the supply air velocity increased.A higher humidity gradient was observed in the gas zone compared with that of the cargo area without any humidifying device.The RH of the gas zone was mostly around 85%～90%which was not suitable for Apple CA storage.It was suggested that the supply air temperature should be adjusted to 273 K and the supply air velocity was 5 m/s for apple CA storage.The humidifying device could improve the RH in storage room and reduced the weight loss.

controlled atmosphere storage，storage humidity，respiration rate，relative humidity

Effect of High Hydrostatic Pressure（HHP）Technology on Sterilization and Quality of the Tai Lake Whitebait with Flexible Package

YUANLong1，LULixin*1，2，TANGYali1，2
（1.School of Mechanical Enginering，Department of Packaging Engineering，Jiangnan University，Wuxi 214122，China；2.Jiangsu KeyLaboratoryofAdvanced Food ManufacturingEquipmentand Technology，Wuxi214122，China）

TB 611

A文章編號(hào)：1673—1689（2015）12—1278—07

TS 201文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

1673—1689（2015）12—1285—04

2014-10-27

國(guó)家“十二五”科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目（2008BAJ08B07-1）。

南曉紅（1976—），女，陜西西安人，工學(xué)博士，教授，主要從事通風(fēng)制冷及空調(diào)工程研究。E-mail：manxh@xauat.edu.cn