便携式多功能果蔬贮运微环境气体调控保鲜箱
技术领域
本发明涉及果蔬贮藏流通保鲜技术领域的一种专用保鲜装备,特别涉及的是一种贮藏物流或配送用的便携式多功能果蔬贮运微环境气体调控保鲜箱。
背景技术
气调贮藏是发达国家部分果品贮藏保鲜的主要技术手段,在一些发达国家果品气调贮藏保鲜技术(机械气调贮藏)基本上得到普及,如美国气调贮藏的果品高达75%,法国约占40%,英国约占30%,意大利鲜食水果在采摘后95%以上进气调保鲜库,并且根据果品的品种和产地采用不同的保鲜方法和控制手段。
气调库贮藏在近基地贮藏的大规模的农产品产业化上表现了无可厚非的地位与优势,但是这一保鲜技术由于具有特定的工艺结构、管理模式和安装形式,尤其在气调设备主要依赖进口,建设投资和建筑规模巨大、建设周期长,贮藏形式易集中难分散,适合大规模单一果品贮藏而不适用于小规模、小范围的特色果品贮藏等特点,成了制约果蔬气调贮藏在国内和国际商业化发展的瓶颈,难于使该项保鲜技术得以真的推广和产业化应用。
近年来,在我国政府的具有激励作用的专用资金和政策指导下,虽然在许多果蔬集中产地建设了许多大中型果蔬气调贮藏库,但目前只有苹果在气调贮藏库上得到了真正的商业化应用,其它果蔬在我国仍以保鲜膜小包装+保鲜剂+冷藏作为贮藏保鲜的主体,如蒜薹、梨、桃、猕猴桃、樱桃等。而且,气调贮藏工艺要求极其严格,必须充分考虑果蔬本身生物学特性和采后生理特性,即使是同一果蔬品种,也要考虑其品种、产地、采收期等因素而采取不同的气调贮藏工艺。如果果蔬的气调贮藏工艺没有做好,所贮果蔬商品品质降低必将造成重大的经济损失。另外,常规的气调膜包装所用的CO2和O2气体不能双向调控、重复利用率低、易损率高、机械强度低、外观质量差、使用不方便(部分需要开袋放气)、不方便市场运销等缺点,且耐高CO2气体的保鲜膜包装比较缺乏。
发明内容
本发明的目的在于针对目前大中型气调库操作复杂、适用品种单一、气调贮藏指标和工艺难掌握、采后生理病害难控制等现象,及现有机械冷库结合气调袋保鲜效果不稳定的情况下,本发明提出了一种适用于机械冷库结合塑料箱式气调的设备与工艺,提供适用于特色及易腐难贮果蔬的便携式多功能果蔬贮运微环境气体调控保鲜箱。
为实现所述目的,本发明采用的技术方案为:
一种便携式多功能果蔬贮运微环境气体调控保鲜箱,主体包括:箱体(4)、箱盖(1)、箱盖与箱体之间密封胶圈(3)、箱盖与箱体之间卡扣(2)、箱盖底部防滑凸盘/防滑垫(9)、提手(6)、气调元件(5)、预冷元件(17)、箱体底座防滑架/防滑垫(8)、栅格式提盒立体内包装(10)、防震垫(16);
本发明所述箱体(4)内放置2个以上栅格式提盒立体内包装(10),箱体位置对称的两侧壁有多个透气孔构成单重气调元件(11),具有选择性透气的单向透气阀或单向透气膜粘贴在箱体壁外侧的单重气调元件(11)上与之构成双重气调元件(12),具有微孔径有严格选择性透气的膜附在双重气调元件外侧与这构成三重气调元件(13),根据箱体实际需求将单重、双重、三重气调元件有机组合构成多重气调元件(14),具有多重气调元件(14)壁上或另外两侧面安装1~2个橡胶自封条构成快速气调元件(15);
本发明所述箱盖(1)底部具有与箱体(4)内放置的栅格式提盒立体内包装(10)上口相配套的防滑凸盘/防滑垫(9),箱盖(1)外表面中间部位具有便于携带的提手(6)。
所述由箱体(4)、箱盖(1)、箱盖和箱体之间密封胶圈(3)、箱体内栅格式提盒立体内包装(10)所放的果蔬一同构成相对独立果蔬贮运微环境条件,可以在产地采后装箱后,通过封闭箱体两侧壁上的单重气调元件(11),再通过箱体侧壁上的快速气调元件(15)抽取箱体内部分气体,调控其微环境气体含量达到延缓果蔬短期贮运保鲜目标。
本发明所述箱体位置对称的两侧壁中部具有面积可调的预冷元件(17),在预冷环节根据果蔬品种及数量决定打开箱体位置对称的两侧面预冷元件(17)的预冷面积,预冷完毕后在位置对称的两侧面中间位置的预冷元件(17)上粘贴具有选择性透气的双重气调元件(12)、三重气调元件(13)或多重气调元件(14)中的一种或几种,通过果蔬自发气调调控箱体内微环境气体含量达到其贮运保鲜目标。
本发明所述箱体底座防滑架/防滑垫(8)、垫于箱体底座的防震垫(16),箱盖底部防滑凸盘/防滑垫(9)共同固定住箱体内所放置的栅格式提盒立体内包装(10),在果蔬运输流通环节中起到防震减震减损的保鲜目标。
本发明所述箱体内侧底部垫有的防震垫(16)除了具有防震防滑减损功能外,也具有延缓果蔬衰老、防治病害功能,防震垫(16)下垫放冰袋(18)在运输环节起到降温作用。
所述箱体(4)、箱盖(1)、栅格式提盒立体内包装(10)均由符合国家食用标准塑料制成,可重复使用。保鲜箱规格有0.5~6公斤等,依据所贮果蔬品种而定,便于携带。
本发明的保鲜箱适用于杨梅、蓝莓、树莓、草莓、樱桃、樱桃西红柿、软枣猕猴桃、芦笋等易腐果蔬的贮运保鲜。
本发明的便携式多功能果蔬贮运微环境气体调控保鲜箱的气调方法具体步骤为:
1)果蔬入箱后,开盖预冷或打开箱体侧壁专用预冷装置,待箱体内果蔬充分预冷后盖上箱体密封盖或用专用贴膜粘上箱体侧壁专用预冷装置开口,使箱盖、密封胶圈、箱体及所贮果蔬作为整体构成果蔬贮运气体微环境,开启果蔬贮运微环境气体调控进程。
2)当需要利用本发明提供的便携式多功能果蔬微环境气体调控保鲜箱对果蔬进行长期保鲜处理时,根据果蔬采后生物学特性、果蔬品种、数量及保鲜要求决定采取果蔬微环境单重、双重、三重或多重透气保湿气调方式进行微环境气体调控处理。
3)当需要利用本发明提供的便携式多功能果蔬微环境气体调控保鲜箱对果蔬进行短期保鲜处理时,对于不耐CO2气体果蔬而言,根据果蔬采后生物学特性、果蔬品种及数量决定打开箱体位置对称的两侧壁透气孔数量,使果蔬微环境气体含量在整个贮运周期内基本维持在要求的范围内;对于较耐高CO2气体果蔬而言,根据果蔬采后生物学特性、果蔬品种及数量,先从箱体壁两侧橡胶自封口抽取箱体内部分气体,使微环境O2气体含量快速降到要求以下,达到延缓果蔬短期贮运保鲜目标。
本发明通过箱体侧面透气孔、单向透气阀或单向透气膜、橡胶自封口和箱内果蔬自发呼吸协同作用所形成微环境中的气体自发或人工调控达到其最大限度保持所贮产品品质的目的;具有便于携带、方便预冷、防震减震减损、贮藏微环境气体自发/人工调控等多项功能;适用于新鲜果蔬(包括难贮藏易腐果蔬)产地采后处理、预冷、贮藏、冷链运输、销售等果蔬贮运保鲜中各个环节,能够保持所贮果蔬原有色香味形。
本发明公开的便携式多功能果蔬贮运微环境气体调控保鲜箱,重点解决了果蔬不方便预冷、震荡挤压易腐、冷藏出库后果蔬易结露等技术难题。
实验结果显示:采用本发明的便携式多功能果蔬贮运微环境气体调控保鲜箱可以使杨梅、蓝莓、树莓、草莓、樱桃、樱桃西红柿、软枣猕猴桃、芦笋等果蔬保鲜期得到明显延长,可以较好维持上述果蔬贮藏与货架品质,有效的保持其原有的色香味形。
附图说明:
图1 便携式保鲜箱的横向剖视图;
图2 便携式保鲜箱的结构部件分解图;
图3 便携式保鲜箱气调元件示意图;
图4 便携式保鲜箱单重气调元件示意图;
图5 便携式保鲜箱双重气调元件示意图;
图6 便携式保鲜箱三重气调元件示意图;
图7 便携式保鲜箱多重气调元件示意图;
图中:
1-箱盖 ; 2-箱盖与箱体之间卡口; 3-箱盖与箱体之间密封胶圈;
4-箱体; 5-气调元件; 6-提手;
7-商标; 8-箱体底座防滑架/防滑垫; 9-箱盖底部防滑凸盘/防滑垫;
10-栅栏式提盒立体内包装; 11-单重气调元件;
12-双重气调元件; 13-三重气调元件;
14-多重气调元件; 15-快速气调元件;
16-防震垫; 17-预冷元件; 18-冰袋。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明中便携式多功能果蔬贮运微环境气体调控保鲜箱气调方式作进一步说明,这里所述实施例的方案,不限制本发明,本领域的专业人员按照本发明的精神可以对其进行改进和变化,所述的这些改进和变化都应视为在本发明的范围内,本发明的范围和实质由权利要求来限定。
实施例1
如图1~图7所示,本发明提供的便携式多功能果蔬贮运微环境气体调控保鲜箱包括箱盖、箱盖提手、箱体、箱体与箱盖之间的密封胶圈、箱体内栅格式提盒立体内包装、箱盖底部防滑凸盘/防滑垫、箱体内侧壁上的防震防滑架、箱体内侧底部的防震垫、在箱体对称的两侧壁壁上的调气元件与预冷调温元件;其中由箱体、箱盖、箱体与箱盖之间的密封胶圈构成相对独立的果蔬贮运保鲜微环境;箱盖底部防滑凸盘/防滑垫、箱体内侧壁上的防震防滑架,箱体内侧底部垫的防震垫和箱体内所放置的栅格式提盒立体内包装构成果蔬贮运环节防震减震减损结构单元;箱体位置对称的两侧壁面上的调气元件包括壁面多个透气孔,具有选择性透气的单向透气阀粘贴或单向透气膜、具有选择透气性的专用自封膜使密封箱体与所贮果蔬形成气体微环境在贮运过程中根据所贮果蔬特性构成单重、双重、三重或多重气体调控结构单元;箱体外壁中部向内凸出的具有多孔隙的防震防滑元件与具有选择调湿功能的自封膜构成自动预冷功能的结构单元;箱盖、箱体、箱盖与箱体之密封胶圈、箱体内置的栅格式提盒立体内包装及箱体壁上的气调元件共同构成箱体出库后防结露单元。
所述的箱盖、箱体、箱体内侧壁的防震防滑架、箱体内的栅格式提盒立体内包装均由食品级聚丙烯材质制成,可在-35℃~100℃条件下使用;密封圈由硅胶树脂制成,可在-35℃~100℃条件下使用。
所述箱体内侧底部垫有防震垫,防震垫也可以具有延缓果蔬衰老、防治病害功能,防震垫下也可以垫放冰袋起到运输环节降温作用。
所述箱体位置对称的两侧壁有多个透气孔,在预冷环节根据果蔬品种及数量决定打开箱体位置对称的两侧壁透气孔数量,预冷完毕后在位置对称的两侧壁中间位置的透气孔上粘贴上选择透气的单向透气阀或单向透气膜,再用专用密封膜封闭余下的透气孔,通过果蔬自发调控箱体内微环境气体含量达到其贮运保鲜目标。
所述由箱体、箱盖、箱体和箱盖之间密封结构、箱体内栅格式立体内包装所放果蔬构成相对独立果蔬贮运微环境条件可以在产地采后装箱后,通过封闭箱体两侧壁上的透气孔,再从箱体同侧或另外两侧橡胶自封口抽取箱体内部分气体,调控其微环境气体含量达到延缓果蔬短期贮运保鲜目标。
当需要利用本发明提供的便携式多功能果蔬微环境气体调控保鲜箱对果蔬进行保鲜处理时,可以采用2种方式进行预冷处理:
(1)首选将经过分级挑选的果蔬装入栅格式提盒立体内包装内,然后将栅格式提盒立体内包装放入便携式果蔬微环境气体调控保鲜箱内,进行充分预冷后,再盖上箱盖,使箱体、箱盖、密封胶条、栅格式提盒立体内包装及所贮运果蔬一起构成果蔬微环境气体小环境,开始微环境气体调控程序;
(2)首选将经过分级挑选的果蔬装入栅格式提盒立体内包装内,然后将栅格式提盒立体内包装放入便携式果蔬微环境气体调控保鲜箱内,盖上箱盖,打开箱体外壁中间部位调湿预冷装置开口,进行充分预冷后,将箱体调湿预冷装置开口关闭或密封,使箱体、箱盖、密封胶圈、栅格式提盒立体内包装及所贮运果蔬一起构成果蔬微环境气体小环境,开始微环境气体调控程序。
当需要利用本发明提供的便携式多功能果蔬微环境气体调控保鲜箱对果蔬进行长期保鲜处理时,可以采用4种方式进行果蔬微环气体调控处理:
(1)果蔬微环境单重透气保湿气调方式,主要针对于不耐CO2气体果蔬而言,采取处理方式为:根据果蔬采后生物学特性、果蔬品种及数量决定打开箱体位置对称的两侧壁上的透气孔数量,使果蔬微环境气体含量在整个贮运周期内基本维持在要求的范围内,即CO2含量维持在1%以下,O2含量维持在15%以上,乙烯不得检出,直至贮运周期结束。
(2)果蔬微环境双重透气保湿气调方式,主要针对于较耐CO2气体果蔬而言,处理方式为:根据果蔬采后生物学特性、果蔬品种及数量决定箱体位置对称的两侧面透气孔、单向调气阀或单向调气膜数量,然后再在箱体外壁透气孔部位粘贴单向气体调控阀或单向气体调控膜,使微环境气含量在果蔬需要的时间内上升到一定含量,然后通过选择性通过阀或膜使微环境内气体含量达到一个动态平衡,即CO2含量维持在3%~5%,O2含量维持在5%~10%,直至贮运周期结束。
(3)果蔬微环境三重透气保湿气调方式,主要针对于耐高CO2气体果蔬而言,处理方式为:根据果蔬采后生物学特性、果蔬品种及数量决定箱体位置对称的两侧壁上的透气孔、单向调气阀或单向调气膜数量,然后在箱体外壁透气孔部位粘贴单向气体调控阀或单向气体调控膜,再在单向气体调控阀或单向气体调控膜外层粘贴微透气膜,使微环境气含量在短时间达到果蔬需要的含量,然后揭开最外层微透气膜,通过选择性单向调气阀或单向调气膜使微环境内气体含量达到一个动态平衡,即CO2含量维持在8%~12%,O2含量维持在5%~10%,直至贮运周期结束。
(4)果蔬微环境多重透气保湿气调方式,主要针对于耐高CO2气体果蔬而言,处理方式为:先从箱体壁两侧橡胶自封口抽取箱体内部分气体,快速调控其微环境气体含量,然后根据果蔬采后生物学特性、果蔬品种及数量决定箱体位置对称的两侧壁透气孔、单向调气阀或单向调气膜数量,然后在箱体外壁透气孔部位粘贴单向气体调控阀或单向气体调控膜,再在单向气体调控阀或单向气体调控膜外层粘贴微透气膜,使微环境气含量在短时间快速达到果蔬需要的含量,然后揭开最外层微透气膜,通过选择性单向调气阀或单向调气膜使微环境内气体含量达到一个动态平衡,即CO2含量维持在12%-18%,O2含量维持在3%-5%,直至贮运周期结束。
当需要利用本发明提供的便携式多功能果蔬微环境气体调控保鲜箱对果蔬进行短期保鲜处理时,可以采用2种方式进行果蔬微环气体调控处理:
(1)对于不耐CO2气体果蔬而言,采取的处理方式为:根据果蔬采后生物学特性、果蔬品种及数量决定打开箱体位置对称的两侧壁上的透气孔数量,使果蔬微环境气体含量在整个贮运周期内基本维持在要求的范围内,即CO2含量≤1%;O2含量≥10%,乙烯气体不得检出。
(2)对于较耐高CO2气体果蔬而言,采取的处理方式为:根据果蔬采后生物学特性、果蔬品种及数量,先从箱体壁两侧橡胶自封口抽取箱体内部分气体,使微环境O2气体含量快速降到10%以下,达到延缓衰老的果蔬短期贮运保鲜目标。
实施例2
如图1、图4所示,果蔬微环境单重透气保湿气调方式进行微环境气体调控处理,主要针对于不耐CO2气体果蔬而言,采取处理方式为:根据果蔬采后生物学特性、果蔬品种及数量决定打开箱体位置对称的两侧面透气孔数量,具有透气孔区域为直径12~15 mm圆形或12~15×12~15mm正方形,透气孔直径为0.01~0.5mm,即每平方厘米有30~60透气孔,使果蔬微环境气体含量在整个贮运周期内基本维持在要求的范围内,即CO2含量≤1%;O2含量≥10%,乙烯气体不得检出。
实施例3
如图1、图5所示,果蔬微环境双重透气保湿气调方式进行微环境气体调控处理,主要针对于较耐CO2气体果蔬而言,处理方式为:根据果蔬采后生物学特性、果蔬品种及数量决定箱体位置对称的两侧面透气孔、单向调气阀或单向调气膜数量,具有透气孔区域为直径12~15 mm圆形或12~15×12~15mm正方形,透气孔直径为0.01~0.5mm,即每平方厘米有30~60透气孔,然后再在箱体外壁透气孔部位粘贴单向气体调控阀或单向气体调控保湿透气膜,保湿透气膜厚度为20~50μm,平均孔径约为3~15μm,孔密度约为20~50个/mm2,使微环境气含量在果蔬需要的时间内上升到一定含量,然后通过选择性通过使微环境内气体含量达到一个动态平衡,即CO2含量维持在3%~5%,O2含量维持在5%~10%,直至贮运周期结束。
实施例4
如图1、图6所示,果蔬微环境三重透气保湿气调方式进行微环境气体调控处理,主要针对于耐高CO2气体果蔬而言,处理方式为:根据果蔬采后生物学特性、果蔬品种及数量决定箱体位置对称的两侧面透气孔、单向调气阀或单向调气膜数量,具有透气孔区域为直径12~15 mm圆形或12~15×12~15mm正方形,透气孔直径为0.01~0.5mm,即每平方厘米有30~60透气孔,然后再在箱体外壁透气孔部位粘贴单向气体调控阀或单向气体调控保湿透气膜,保湿透气膜厚度为20~50μm,平均孔径约为3~15μm,孔密度约为20~50个/mm2,再在单向气体调控阀或单向气体调控膜外层粘贴微透气膜,微透气膜厚度为20~50μm,平均孔径约为0.1~0.9μm,孔密度约为300~1000个/mm2,使微环境气含量在短时间达到果蔬需要的含量,然后揭开最外层微透气膜,通过选择性单向调气阀或单向调气膜使微环境内气体含量达到一个动态平衡,即CO2含量维持在8%~12%,O2含量维持在5%~10%,直至贮运周期结束。
实施例5
如图1、图7所示,果蔬微环境多重透气保湿气调方式进行微环境气体调控处理,主要针对于耐高CO2气体果蔬而言,处理方式为:先从箱体壁两侧橡胶自封口抽取箱体内部分气体,快速调控其微环境气体含量,然后根据果蔬采后生物学特性、果蔬品种及数量决定箱体位置对称的两侧壁透气孔、单向调气阀或单向调气膜数量,具有透气孔区域为直径12~15 mm圆形或12~15×12~15mm正方形,透气孔直径为0.01~0.5mm,即每平方厘米有30~60透气孔,然后再在箱体外壁透气孔部位粘贴单向气体调控阀或单向气体调控保湿透气膜,保湿透气膜厚度为20~50μm,平均孔径约为3~15μm,孔密度约为20~50个/mm2,再在单向气体调控阀或单向气体调控膜外层粘贴微透气膜,微透气膜厚度为20~50μm,平均孔径约为0.1~0.9μm,孔密度约为300~1000个/mm2,使微环境气含量在短时间达到果蔬需要的含量,然后揭开最外层微透气膜,通过选择性单向调气阀或单向调气膜使微环境内气体含量达到一个动态平衡,即CO2含量维持在12%~18%,O2含量维持在3%~5%,直至贮运周期结束。
实施例6
以樱桃为例,采用果蔬微环境三重透气保湿气调方式进行微环境气体调控处理,首先在产地直接使用栅栏式提盒立体内包装将采摘无损伤适宜成熟带果柄的樱桃果实放入其中,每盒装果1.5公斤;然后在气调箱底部垫上防震垫。将2个栅栏式提盒立体内包装固定在箱体底部防滑架内,在每个栅栏式提盒果实最上层放入防震垫,然后将箱盖底部防滑凸盘与栅栏式提盒上部密合,扣合箱盖与箱体之间卡扣;打开箱体侧壁预冷元件,在0℃充分预冷10~18小时后,将预冷元件密封,开启果蔬微环境三重气调保鲜模式于-0.5~0℃条件可以贮藏60~80天:
结论:
(1)使用便携式多功能果蔬贮运微环境气体调控保鲜箱可以使樱桃果实保鲜期得到明显延长,可以较好维持上述果蔬贮藏与货架品质,有效的保持其原有的色香味形。
(2)便携式多功能果蔬贮运微环境气体调控保鲜箱具有便于携带、方便预冷、防震减震减损、贮藏微环境气体自发/人工调控等多项功能,适用于新鲜果蔬(包括难贮藏易腐果蔬)产地采后处理、预冷、贮藏、冷链运输、销售等果蔬贮运保鲜中各个环节,能够保持所贮果蔬原有色香味形,解决了果蔬不方便预冷、震荡挤压易腐、冷藏出库后果蔬易结露等技术难题。