冰蓄冷和濕空氣保鮮果蔬冷庫新技術
摘要： 冷庫用于果蔬和花卉的保鮮在美國和歐洲已有一百多年歷史了。十多年前，美國首先采用空調技術提高冷庫的濕度進行保鮮。這項新技術剛出現立即引起歐洲一些國家極大興趣，因為歐洲人對食品質量的要求比美國人更高，他們寧愿多花錢也要買剛采摘下來的新鮮果蔬和花卉。新的保鮮技術能使農產品失水少，顏色鮮艷，外形和味覺等都比傳統冷庫保鮮好很多，因此目前這項新技術的應用在歐洲比在美國更為廣泛。除了保鮮效果好，冰蓄冷和濕空氣保鮮技術使進庫農產品達到冷藏所需溫度的時間縮短，冷藏期延長。由于不需要化霜既省電又避免了庫房溫升影響庫藏產品的質量。與傳統冷庫比，初投資和運行費也低，因此這項已在國外較廣泛應用的新技術值得我們借鑒，研究開發加以推廣。
1．引言
冷庫用于果蔬和花卉的保鮮在美國和歐洲已有一百多年歷史了。十多年前，美國首先采用空調技術提高冷庫的濕度進行保鮮。這項新技術剛出現立即引起歐洲一些國家極大興趣，因為歐洲人對食品質量的要求比美國人更高，他們寧愿多花錢也要買剛采摘下來的新鮮果蔬和花卉。新的保鮮技術能使農產品失水少，顏色鮮艷，外形和味覺等都比傳統冷庫保鮮好很多，因此目前這項新技術的應用在歐洲比在美國更為廣泛。除了保鮮效果好，冰蓄冷和濕空氣保鮮技術使進庫農產品達到冷藏所需溫度的時間縮短，冷藏期延長。由于不需要化霜既省電又避免了庫房溫升影響庫藏產品的質量。與傳統冷庫比，初投資和運行費也低，因此這項已在國外較廣泛應用的新技術值得我們借鑒，研究開發加以推廣。
2．傳統保鮮法的缺點
傳統的冷庫使用冷卻盤管和冷風機組，使空氣中水分不斷冷凝，庫藏產品經過一段時間的冷藏后水分損失大，干縮變形、失去原有的色澤，品質下降。研究表明，水分損失多少對果蔬和花卉的質量影響很大，在保鮮過程中農產品的相對含水量、即水份占總重量為98%左右時，其品質保持的有效程度要比相對含水量為90％時好得多。在傳統的冷庫中冷卻盤管表面溫度低于零度，空氣中水分不斷冷凝和結霜，必須周期性化霜，會使溫度升高，如果水滴落在農產品上還會加速腐壞。制冷設備的容量是按冷藏物品從入庫溫度開始冷卻，冷到冷藏溫度的尖峰負荷確定的，尖峰負荷比冷藏過程中平均負荷大得多，因此設備容量大，體積大，造價也高。上述這些缺點在采用冰蓄冷和濕空氣保鮮技術后都可以避免。
3．冰蓄冷和濕空氣冷卻、冷藏系統的工作原理和優點
系統的組成如圖1所示。冷庫里的蔬菜或瓜果、花卉放在敞開的可周轉使用箱內，周轉箱內，周轉箱疊放成集裝箱形式便于運輸。濕空氣冷卻器靠一面墻布置在天花板下面，冷的濕空氣向對面墻方向吹，流過周轉箱不斷混入室內空氣，再回到空冷器熱濕處理。每一庫房可以設計安裝1臺或數臺空冷器，濕空氣的換氣次數通常為40次／時。空冷器中接近零度的冷水為冷卻介質，它由水泵從冰蓄冷器打到空冷器上進行噴淋；如果濕空氣中帶有水滴，落在庫藏農產品上會引起腐爛，因此用水分離器把水滴從氣流中除去。從空冷器吹出的空氣溫度為1.5℃，相對濕度為98％。
濕空氣保鮮冷庫的最大優點是流經農產品的空氣是濕空氣，經長時間儲存的農產品水分損失少，不會干縮、變形、變色，上市后顧客的感覺是“剛采摘下來的”因此銷路好，售價也高。另一顯著特點上入庫農產品初冷卻速度快，在較短時間內即可達到冷藏所需溫度。這是因為冰蓄冷器中的冰水能保持恒定的冰點零度，來自于冰蓄冷器的溫度接近于零度的冷卻水能有效地利用冰積蓄的冷量，使庫內空氣迅速降溫。而在傳統的冷庫中，由于初冷卻階段負荷大，蒸發器溫度較高，以后再逐漸降低、到達冷藏溫度時間長(見圖2)。因此，新庫農產品水分損失可比傳統冷庫保鮮減少50％左右。
采用冰蓄冷技術后庫房溫度也比較恒定、因為冷卻空氣的冷卻水溫度穩定地接近零度，即使制冷機短時間停機，也不會象傳統冷庫那樣很快引起庫溫升高。空氣器溫度始終于零度，不需要化霜。農產品也不會有凍傷危險。在新型冷庫內循環空氣能保持98％左右的相對濕度。即使農產品長期冷藏，不會象傳統冷庫中由于結露、結霜農產品含水量不斷下降。
新型冷庫中不需要架設制冷劑盤管，可以減少基建設資，同時也不會因制冷劑可能的泄漏造成庫藏品受損。
采用冰蓄冷技術制冷設備的容量比傳統冷庫小30％左右。因為在農產品入庫冷卻初始段可以利用冰蓄冷器的冷量，制冷設備容量可按平均負荷確定，而傳統冷庫制冷設備容量是按尖峰負荷確定的。由于設備容量減少，基建費小運行費也省。此外，冰蓄冷器的應用在電能分時間段計價時的優點更為顯著。
4．應用實例
冰蓄冷和濕空氣冷庫起初只用于名貴花的保鮮，現在己廣泛用于各種蔬菜的瓜果的保鮮。
目前在歐洲應用這項新技術規模最大的公司是比利時的MTV(Mechelse Tuinboun Veiling)公司。它位于布魯塞爾東北郊，有2800名員工，生產水果、蔬菜和花卉。來自于比利時、法國、德國和荷蘭的450家批銷商到這里購買西紅柿、花菜、洋蔥、芹菜、黃瓜和比利時的特產一做涼菜用洋白菜和布魯塞爾抱子甘藍。該公司的冷庫由6個面積各為200m2和12個面積各為100m2庫房組成，總容積為13700m3。農產品放在0.8x1.2m的周轉箱內，疊入成集裝箱形式。在18個庫房內可入3162個周轉箱，四周均有空氣流通。制冷系統有2臺功率各為1200kw的活塞式壓縮機、2臺功率各為1000kw的蒸發式冷凝器，1座鋼筋混凝土冰蓄冷水池設置在地坪下，有16組盤管，蓄冷量1400kwh帶接角式熱交換器的空氣冷卻器共有28臺，功率最小的為24kw，產生的冷空氣風量為17000m3/h。空冷器內水流量為5.5L/s,水溫為l℃，進入空冷器的空氣溫度為5℃。當被冷卻的農產品是西紅柿、黃瓜等蔬菜時,溫度要高些，可以通過調節冷卻水與循環水的混合比實現。該系統投產已好幾年了，運行狀況良好，因此負責建造系統的代理商比利時的Schatten公司又承包建造了另一冷庫，主要儲藏麝香草莓和黃瓜，冷庫有3個庫房總容積為4300m3，能把400噸農產品在10個小時內從25℃冷卻到5℃，制冷系統有2臺功率各為4lokw的氨活塞式壓縮機，l臺額定功率為1800kw的蒸發式冷藏器和2個容量各為2300kwh的冰蓄冷槽，接觸式空冷器共有24臺，裝有可調導向風閥。
荷蘭NCB公司的冷庫儲藏洋蔥、蘑菇和生菜。每個庫房裝有寬度、高度與庫房相等的密封性能很好的卷簾門，裝卸機械進出很方便，7個庫房總容量為3200m3，每一庫房疊放154個周轉箱，空冷器共有42臺。荷蘭專家曾對它與傳統系統作過比較性研究，測試結果是生菜的水色損失為0.2％，而在同樣條件下空氣冷卻時為2.2％。
法國最大的蔬菜生產批銷聯合企業val Mantais公司建造的一座新冷庫藏最多的是胡蘿卜，在濕度較高的庫房里胡籮卜儲藏時間可長達7個月。法國另一家名為Depot de Kerveney的批銷公司，從屬于大型聯合企業Sica St．P0l公司，經銷花菜和佯薊，每天向美國空運發貨，供給飯店與商場。它的冷庫有3個庫房，各裝2臺空冷器。早在1988年專家們就對它進行了測試，結果表明保鮮效果好于干空氣冷卻法，因此不久便對10座冷庫進行改造安裝了新型系統。
瑞士日內瓦Jacquenoud公司的冷庫冷藏馬鈴薯、鮮嫩豆類、黃瓜、花菜、芹菜和胡蘿卜。在一個容積為2000m3的庫房里裝了4臺空冷器，在另一個容積為1200m3的庫房里裝了2臺空冷器。制冷機用活塞式壓縮機向冰蓄冷器供冷溫度為-8℃，冰蓄冷器向空冷器供水溫度為0.5℃，用混合調節閥控循環回水量，出水溫度可調節至8℃，并可調節對各種農產品適宜的空氣溫度。該系統的設備由法國制造商供貨。
結束語
應用冰蓄冷和濕空氣保鮮技術的冷庫在歐洲和美國已有幾百個，數量還在不斷增加。因為它與傳統的干空氣冷藏法相比確有許多優點，值得我們進一步研究和開發利用。