何光宇,繆 宏,李 爽,李孟麗,王洲舟,候春龍,許榮華,雷金海
(1.揚州大學機械工程學院;2.揚州福爾喜果蔬汁機械有限公司;3.揚州威特科技股份有限公司,江蘇 揚州225128)
我國是世界上火龍果、紅心獼猴桃和臍橙等特色水果不同品種種植面積最大、種植種類最多的農業大國,總產量達到1.5億t,但與此極不相稱的是,由于我國只重視特色水果的采前栽培,而忽視采后保鮮,導致特色水果在采后的流通過程中損失嚴重。針對我國特色水果產地儲藏技術落后、裝備缺乏等問題,創新的開展特色水果采后產地即時貯運技術與裝備研究,達到節約能源、提高效率的效果,解決目前我國特色水果產業自然條件下存放期較短、無法使大量特色產品跨地區銷售、也很難實現大量反季節上市的問題。
采用溫度、濕度、壓力等傳感器基于多傳感融合技術將多信息融合起來,通過實時監測與數字控制系統,采用嵌入式系統、模塊化編程與現場總線技術實現減壓氣調貯藏保鮮設備的全自動化控制,同時利用單片機簡單、易操作、費用低的特點,通過對單片機及其I/O口、存儲器、定時器等接口的設計,實現對貯藏庫內因素的采集、顯示和運算等,分析不同種類特色水果的呼吸作用與強度、散熱特性、庫內充滿率、環境溫度等不同的特性對減壓貯藏的影響,通過得出的影響因素及各因素的影響因子依靠專家系統和模糊模式識別技術實現參變量的自適應調整、過程控制的自動優化及故障的自動診斷,以此保證整個貯藏室內的溫度、濕度、壓力處于一個適于特色水果保質貯藏保鮮的狀態。

圖1 減壓氣調特色水果貯藏保鮮技術
該裝備主要由抽氣系統、換氣調氣系統、工業自動化控制系統和保溫系統組成。抽氣系統由設置在外界的真空泵、管道和變頻器構成,在變頻器的控制下真空泵通過管道抽出特色水果貯藏室一定量的氣體從而降低了保鮮庫內的壓力;換氣調氣系統主要由噴氣嘴、換氣管、進氣管、閥門和儲氣裝置構成,通過不斷地在線監控調整貯藏室內的氣體成分,保證特色水果最適宜的貯藏條件。
本文采用真空泵減壓減氧技術,研究真空減壓與氣調保鮮的匹配設計,優化配置并進行貯藏室、真空泵、氣調庫、氣體脫除裝置、分析器的選型。研發基于多傳感融合技術的實時監測與數字控制系統,采用嵌入式系統、模塊化編程與現場總線技術實現減壓氣調貯藏保鮮設備的全自動化控制,實現高品質特色水果商品化的流通,解決特色水果產地儲藏技術落后、裝備缺乏等問題。