CN104304415A - 一种果蔬保鲜装置及基于该装置的光合保鲜的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开的一种果蔬保鲜装置及基于该装置的光合保鲜的方法，该果蔬保鲜装置包括底座以及设于底座上的电路组件、保鲜灯和透光面板，所述电路组件密封固定在底座上，所述保鲜灯与电路组件连接并置于其上方，所述保鲜灯为面光源装置，所述LED光源排列置于导光板两侧的光入射面上，所述LED光源为单色或混合色并带有脉冲闪烁频率的LED光，利用植物光合作用的原理，采用单色或混色的脉冲光模拟太阳光进行照射，可有效使果蔬中的维生素、叶绿素和水分增加，并降低果蔬中的纤维质，使果蔬的营养物质不断增加，保持果蔬的新鲜度，该光合保鲜的方法简单实用、增鲜效果明显，使果蔬能够长时间保存。

Description

一种果蔬保鲜装置及基于该装置的光合保鲜的方法

技术领域

本发明涉及果蔬的保鲜灯，尤其是一种果蔬保鲜装置，以及基于该保鲜装置对果蔬进行光合保鲜的方法。

背景技术

光是绿色植物进行光合作用不可缺少的必要条件，光合作用是绿色植物进行一系列复杂的代谢反应的总和，是生物界赖以生存的基础，不同颜色的光在光合作用过程中都会发挥作用，例如叶绿素主要吸收红，橙，蓝，紫光，类胡罗卜素吸收蓝紫光。

目前市场上的大部分产品都是对发出单色光光谱的LED 进行简单的组合作为蔬菜、水果等进行光合作用的光源，且对光源的分布没有一定的针对性，真正照射到蔬菜、水果的光线很少或很微弱，不能满足蔬菜、水果进行光合保鲜所需要的光照效果，起不到较好的保鲜作用。

发明内容

为了解决现有技术存在的问题，本发明提供的一种果蔬保鲜装置，采用不同颜色光组合的面光源进行照射，光照范围大，实用性强，并提供一种果蔬光合保鲜的方法，应用范围广，保鲜效果显著。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种果蔬保鲜装置，包括底座以及设于底座上的电路组件、保鲜灯和透光面板，所述电路组件密封固定在底座上，所述保鲜灯与电路组件连接并置于其上方，所述透光面板覆盖在保鲜灯上方，所述保鲜灯为面光源装置，该面光源装置包括LED光源和导光板，所述导光板包括两侧的光入射面以及上表面的光出射面，所述LED光源排列置于导光板两侧的光入射面上，所述LED光源为单色或混合色并带有脉冲闪烁频率的LED光。

优选的，所述LED光源为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫的一种或所述颜色的组合，并产生单色闪烁或多色交替闪烁的色光。

优选的，所述电路组件设置有控制电路导通与断开时间的开关装置，所述电路组件的脉冲断开时间间隔为20ms，导通时间间隔的变化值为40ms，20ms，10ms，1ms和0.1ms。

优选的，所述LED光源的光强度范围为0-15μmol·m^-2· s^-1。

优选的，所述LED光源为点光源或线光源。

上述选用的色光的波长具体为，所述红、橙、黄、绿、青、蓝、紫光分别对应的波长范围为760～622nm、622～597nm、597～577nm、577～492nm、492～450nm、450～435nm、435～390nm。

一种基于上述的果蔬保鲜装置的光合保鲜的方法，包括将果蔬保鲜装置安装在如冰箱、果蔬储存室等存放果蔬的地方，该果蔬保鲜装置的保鲜灯为面光源，该面光源发出的光为单色或混合色的脉冲光，当面光源采用单色光时，发出的光以一定的频率闪烁进行照射；当面光源采用混合色光时，各种单色光交替发光同时以一定的频率闪烁进行照射。

上述光合保鲜的方法中，采用单色光进行照射时，所述面光源为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫中的一种单色光。

上述光合保鲜的方法中，采用混合色光进行照射时，所述面光源为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫中任意两种或以上的组合色光。

上述光合保鲜的方法中，所述面光源的脉冲频率是通过控制电路组件的通电时间间隔来实现的，所述电路组件的脉冲断开时间间隔为20ms，导通时间间隔的变化值为40ms，20ms，10ms，1ms和0.1ms，所述的脉冲断开与导通时间间隔分别为闪烁的间隔时间与多种颜色交替变化的时间间隔。所采用的脉冲光模拟太阳光的脉冲频率，更接近于植物光合作用的光，设定搭载色按配比发光，相对于自然光，光脉冲照射的光合成效率更高。

上述光合保鲜的方法中，优选的，所述LED光源的光强度范围为0-15μmol·m^-2· s^-1。

上述光合保鲜的方法中，优选的，所述红、橙、黄、绿、青、蓝、紫光分别对应的波长范围为760～622nm、622～597nm、597～577nm、577～492nm、492～450nm、450～435nm、435～390nm。

本发明的有益效果：本发明是利用植物光合作用的原理，采用单色或混色的脉冲光模拟太阳光进行照射，适合不同类型的水果和蔬菜，可有效使果蔬中的维生素、叶绿素和水分增加，并降低果蔬中的纤维质，使果蔬的营养物质不断增加，保持果蔬的新鲜度，该光合保鲜的方法简单实用、增鲜效果明显，使果蔬能够长时间保存。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步的说明。

图1是本发明的整机分解结构示意图；

图2是采用本发明的保鲜装置与没有保鲜装置的两组蔬菜叶绿素变化对比趋势图。

具体实施方式

参见图1，本发明提供的一种果蔬保鲜装置，包括底座1以及设于底座1上的电路组件2、保鲜灯和透光面板5，所述电路组件2密封固定在底座1上，所述保鲜灯与电路组件2连接并位于其上方，所述透光面板5覆盖在保鲜灯上方，本实施例中，该保鲜装置的外形选用方形结构，电路组件2是由环氧树脂灌封而成的，通过电源接头接通工作电源，其工作电压为9V或12V，适用于大多数的电源转接头。为了使保鲜灯照射范围更加广，保鲜灯采用面光源装置的照明灯结构，该面光源装置包括LED光源4和导光板3，所述导光板3包括两侧的光入射面以及上表面的光出射面，所述导光板3主要材料为光学压克力PMMA板材，所述LED光源4为点光源且排列置于导光板3两侧的光入射面上，其发光的光路为，光线从两侧的光入射面射进，经过导光板3的折射从上表面射出，达到散射的作用，照射范围广。

本发明采用的LED光源4，其发出的光为单色或混合色的LED光，并且以一定的脉冲频率进行闪烁照射，具体的是，红、橙、黄、绿、青、蓝、紫的一种或所述颜色的组合，其中选用，红、橙、黄、绿、青、蓝、紫光分别对应的波长范围为760～622nm、622～597nm、597～577nm、577～492nm、492～450nm、450～435nm、435～390nm，根据不同类型的果蔬选用不同颜色的光进行照射。

优选的，所述电路组件2设置有控制电路导通与断开时间的开关装置，通过该开关装置控制电路的通断时间间隔使LED光源4达到闪烁的效果，所述电路组件2的脉冲断开时间间隔为20ms，形成脉冲光，即为闪烁的间隔时间，导通时间间隔的变化值为40ms，20ms，10ms，1ms和0.1ms，即为多种颜色交替变化的时间间隔，通过控制电路组件2的电路电流，从而控制光照强度，其中，LED光源4的光强度范围为0-15μmol·m^-2· s^-1。

实施例一，蓝光和紫光是叶绿素与类胡萝卜素吸收比例最大，对光合作用影响最大，可以将蓝光和紫光分别作为单色光进行照射保鲜，或按照光强度比例将两种光进行组合照射保鲜，光脉冲间隔为20ms，蓝紫光交替变化的间隔为40ms或20ms，适合用于绿色果蔬的保鲜。

图2所示为有保鲜装置的光合保鲜组和空白组的蔬菜叶绿素对比趋势图，采用发明的果蔬保鲜装置能在较长的时间内维持蔬菜内的叶绿素在较高水平，而没有使用保鲜装置的一组蔬菜，其叶绿素含量随着放置时间的增加逐渐下降。

实施例二，红光和橙光对光合作用与光周期效应有显著影响，能够促进种子萌芽、幼苗生长及营养与花青素合成，可按照光强度比例将两种光进行组合照射，光脉冲间隔为20ms，红橙光交替变化的间隔选用20ms。

实施例三，蓝光对植物的分化与气孔的调节十分重要，如果蓝光不足，红光的比例太多，茎部将过度成长，而容易造成叶片黄化，因此将蓝光与红光组合照射，光脉冲间隔为20ms，红蓝光交替变化的间隔为20ms或10ms，有利于保持蔬菜类的保鲜。

实施例四，光合色素中的叶绿素主要吸收红橙光和蓝紫光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，将所述的四种色光进行组合，光脉冲间隔为20ms，四种光交替变化的间隔为1ms或0.1ms，保鲜能力显著。

黑暗的果蔬室内的果蔬，还处于呼吸状态，但是因为没有光量子的作用，是属于脱水的假死状态，内部的营养成份在不断流失。利用上述的果蔬保鲜装置对果蔬进行照射保鲜，即人工实施光合作用，不但可以防止营养成份流失，而且由于在光合作用下可以不断增加营养成份。具体的光合保鲜方法是，将该果蔬保鲜装置安装在如冰箱、果蔬储存室等存放果蔬的地方，该面光源发出的光为单色或混合色的脉冲光，所采用的脉冲光模拟太阳光的脉冲频率，更接近于植物光合作用的光，设定搭载色按配比发光，相对于自然光，光脉冲照射的光合成效率更高。当面光源采用单色光时，发出的光以一定的频率闪烁进行照射，单色光采用红、橙、黄、绿、青、蓝、紫中的任一种。当面光源采用混合色光时，各种单色光交替发光同时以一定的频率闪烁进行照射，所述面光源采用的是红、橙、黄、绿、青、蓝、紫中任意两种或以上的组合色光。

上述光合保鲜的方法中，所述面光源的脉冲频率是通过控制电路组件2的通电时间间隔来实现的，所述电路组件2的脉冲断开时间间隔为20ms，导通时间间隔的变化值为40ms，20ms，10ms，1ms和0.1ms，具体采用的组合方式为，单色光选用光脉冲间隔为20ms，导通时间间隔为40ms或20ms，混合光选用光脉冲间隔也为20ms，导通时间间隔根据不同颜色光的组合以及不同果蔬对色光需求量的要求而选用不同的导通时间变化值，优选的，LED光源4的光强度范围为0-15μmol·m^-2· s^-1。

该利用脉冲光进行光合保鲜的方法，适合各种不同类型的水果和蔬菜，可有效使果蔬中的维生素、叶绿素和水分增加，并降低果蔬中的纤维质，使果蔬的营养物质不断增加，保鲜效果明显。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

以上所述，只是本发明的较佳实施例而已，本发明并不局限于上述实施方式的结构，只要其以相同的手段达到本发明的技术效果，都应属于本发明的保护范围。

Claims (12)

1.一种果蔬保鲜装置，包括底座以及设于底座上的电路组件、保鲜灯和透光面板，所述电路组件密封固定在底座上，所述保鲜灯与电路组件连接并置于其上方，所述透光面板覆盖在保鲜灯上方，其特征在于：

所述保鲜灯为面光源装置，该面光源装置包括LED光源和导光板，所述导光板包括两侧的光入射面以及上表面的光出射面，所述LED光源排列置于导光板两侧的光入射面上，所述LED光源为单色或混合色并带有脉冲闪烁频率的LED光。

2.根据权利要求1所述的一种果蔬保鲜装置，其特征在于：所述LED光源为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫的一种或所述颜色的组合，并产生单色闪烁或多色交替闪烁的色光。

3.根据权利要求1或2所述的一种果蔬保鲜装置，其特征在于：所述电路组件设置有控制电路导通与断开时间的开关装置，所述电路组件的脉冲断开时间间隔为20ms，导通时间间隔的变化值为40ms，20ms，10ms，1ms和0.1ms。

4.根据权利要求3所述的一种果蔬保鲜装置，其特征在于：所述LED光源的光强度范围为0-15μmol·m^-2· s^-1。

5.根据权利要求3所述的一种果蔬保鲜装置，其特征在于：所述LED光源为点光源或线光源。

6.根据权利要求2所述的一种果蔬保鲜装置，其特征在于：所述红、橙、黄、绿、青、蓝、紫光分别对应的波长范围为760～622nm、622～597nm、597～577nm、577～492nm、492～450nm、450～435nm、435～390nm。

7.一种基于果蔬保鲜装置的光合保鲜的方法，其特征在于：包括将果蔬保鲜装置安装在如冰箱、果蔬储存室等存放果蔬的地方，该果蔬保鲜装置的保鲜灯为面光源，该面光源发出的光为单色或混合色的脉冲光，当面光源采用单色光时，发出的光以一定的频率闪烁进行照射；当面光源采用混合色光时，各种单色光交替发光同时以一定的频率闪烁进行照射。

8.根据权利要求7所述的一种基于果蔬保鲜装置的光合保鲜的方法，其特征在于:采用单色光进行照射时，所述面光源为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫中的一种单色光。

9.根据权利要求7所述的一种基于果蔬保鲜装置的光合保鲜的方法，其特征在于: 采用混合色光进行照射时，所述面光源为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫中任意两种或以上的组合色光。

10.根据权利要求7、8或9所述的一种基于果蔬保鲜装置的光合保鲜的方法，其特征在于: 所述面光源的脉冲频率是通过控制电路组件的通电时间间隔来实现的，所述电路组件的脉冲断开时间间隔为20ms，导通时间间隔的变化值为40ms，20ms，10ms，1ms和0.1ms。

11.根据权利要求10所述的一种基于果蔬保鲜装置的光合保鲜的方法，其特征在于：所述LED光源的光强度范围为0-15μmol·m^-2· s^-1。

12.根据权利要求10所述的一种基于果蔬保鲜装置的光合保鲜的方法，其特征在于：所述红、橙、黄、绿、青、蓝、紫光分别对应的波长范围为760～622nm、622～597nm、597～577nm、577～492nm、492～450nm、450～435nm、435～390nm。