CN104807849A - 果蔬及其汁液多通道冰点快速测定装置及应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种果蔬及其汁液多通道冰点快速测定装置及应用。包括：-20℃压缩式调温冷冻箱、乙二醇蓄冷槽、果蔬切块固定框架、果蔬汁液盛放杯、微均风扇、测温探针、多通道无纸记录仪、交流净化稳压电源、微型搅匀器；所述的乙二醇蓄冷槽放置在冷冻箱内，在乙二醇蓄冷槽上开圆孔插入果蔬汁液盛放杯,测温探针的尖端插入果蔬汁液盛放杯内，测温探针的另一端与多通道无纸记录仪相对应位置连接，给多通道无纸记录仪送入电信号。本发明的果蔬及其汁液多通道冰点快速测定记录仪可以用于整个果蔬、果蔬切块、果蔬汁液冰点的快速测定和记录。

Description

果蔬及其汁液多通道冰点快速测定装置及应用

技术领域

本发明涉及一种果蔬及其汁液多通道冰点快速测定装置及应用，属于采用制冷、电子及传感技术快速测定和记录果蔬及其汁液冰点的装置。

背景技术

现代果蔬贮运保鲜所调控的最重要的外在因素是温度。因为适当的低温既可以抑制果蔬自身的代谢强度，又可以控制引起果蔬病害的病原微生物生长繁殖。所以，控制适宜低温进行果蔬贮运是保持果蔬品质、延长果蔬贮运期的最重要手段。

    鲜活果蔬适宜贮运温度的选择有两个基本原则：（1）对于冷害敏感果蔬贮运温度不能低于冷害临界温度；（2）对于冷害不敏感果蔬或无冷害现象的果蔬，贮运温度不能低于其冰点温度，否则果蔬就会发生冻害。近年来研究表明，尽量靠近冰点贮藏冷害不敏感果蔬或无冷害现象的果蔬，会显著延长其贮藏期，并保持良好品质，这一技术也被称为冰温贮藏或近冰点贮藏。

在确定果蔬种类对冷害敏感性反应的基础上，对冷害不敏感或无冷害现象的果蔬，通过准确快速测定其冰点，即可对这类果蔬冰温贮藏提供可靠的控温依据。果蔬种类不同、品种不同，冰点不一定相同，即使是同一品种的果蔬，随成熟度、生产年份、产地等不同，冰点也不尽相同。已有果蔬冰点资料的积累虽可作为参考范围，但对于某一果蔬现时的冰点而言，必须靠即时准确速测，根据需要进行整果冰点测定、果蔬切块冰点测定或汁液冰点测定，才会对果蔬近冰点贮藏提供可靠准确的依据。

目前，果蔬贮藏冰温库建造和近冰点贮藏在我国发展很快，特别是在鲜枣、樱桃、大蒜、板栗等果蔬上获得了极好的效果，但已报道的果蔬冰点快速测定记录仪由于采用的测温探头为热电偶、供给的交流电源无净化稳压装置、低温箱或低温槽内无均风系统使得温度场均一性差、没有设计蓄冷体系致使低温箱内更换样品时温度变幅大且汁液冻结速率慢，使得测定准确度、测定速度、样品测定形态及冰点确定的容易度都受到影响和限制。

发明内容

为克服上述的缺点与不足，本发明公开了如下的记述内容：

一种果蔬及其汁液多通道冰点快速测定记录仪，其特征在于包括：-20℃压缩式调温冷冻箱1、乙二醇蓄冷槽2、果蔬切块固定框架3、果蔬汁液盛放杯4、微均风扇5、测温探针6、多通道无纸记录仪7、220V交流净化稳压电源8和微型搅匀器9；所述的乙二醇蓄冷槽2放置在冷冻箱1内，在乙二醇蓄冷槽上开圆孔插入果蔬汁液盛放杯4, 测温探针6的尖端插入果蔬汁液盛放杯4内，测温探针6的另一端与多通道无纸记录仪7相对应位置连接，给多通道无纸记录仪7送入电信号，果蔬切块固定框架3也放置在冷冻箱1内,微均风扇5安装在冷冻箱1的上盖上，微风吹向果蔬切块固定框架3；微型搅匀器（9）安装在乙二醇蓄冷槽2内，作用是加快乙二醇降温速度及乙二醇与果蔬汁液的热交换。

A级PT100测温探针6，用以准确测定果蔬切块或汁液的温度变化；多通道无纸记录仪对测温探针输入的信号进行处理、记录和存储，并能直观地读出所测果蔬或其汁液的冰点；

微均风扇5的作用是使冷冻室内维持一定的风速，使果蔬切块不同侧面冻结速度相近；220V交流净化稳压电源用以稳定交流电压，滤除电源杂波，避免因为电压波动和杂波引起测定数据的偏差。

本发明所述的果蔬及其汁液多通道冰点快速测定记录仪，既可测定完整果蔬，也可测定果蔬切块，还可以测定果蔬汁液，一机多用；可同时测定记录4-8组相同或不同的样品，并可对测定结果读取、存储、复制。

本发明所述果蔬及其汁液多通道冰点快速测定记录仪，其中的交流净化稳压电源，电压为220V；所述的测温探针指的是A级PT100测温探针。当测定果块或整果时则插入果块或果实内，并将果块摆放在果蔬切块固定框架上。果蔬切块固定框架主要是用以稳固果蔬切块放置位置，使不同果蔬切块靠近冷冻箱冷点的距离相等；

本发明所述的多通道无纸记录仪的量程范围上限为1℃,下限为-9℃,整个显示温度区间为10℃,共5格，每2℃1格，记录间隔时间为2秒；曲线走动方向横向，曲线刻度设为工程量。其中果蔬冰点的确定是根据多通道无纸记录仪7上显示的温度变化曲线判定的，通常果实在冰点前表现出过冷现象，负温段温度变化曲线由低陡然升高随后至平稳直线时的温度值，即为该果蔬的冰点温度。

本发明所述果蔬及其汁液多通道冰点快速测定记录仪还可以通过果蔬汁液盛放杯测定纯水的冰点随时对装置进行0℃校正，以保证果蔬及其汁液测定结果的准确性；通过乙二醇蓄冷槽既可储蓄冷量稳定低温，也可显著加快果蔬汁液冰点的测定速度；冷冻箱的温度调节结合乙二醇蓄冷和微风循环，可控制冷冻箱温度获得适宜的冻结速率，使过冷点显示明显。

本发明所述果蔬及其汁液多通道冰点快速测定记录仪，其中-20℃压缩式调温冷冻箱提供充足且可调节的冷源，使果蔬或其汁液冻结；乙二醇蓄冷槽是将果蔬汁液盛放杯固定浸泡在其内，加快降温速率和温度恒定。

本发明公开的果蔬及其汁液多通道冰点快速测定记录仪的使用方法是：

（1）将内盛35%乙二醇溶液的活动式乙二醇蓄冷槽2，放置在冷冻箱1内，在2上开圆孔插入果蔬汁液盛放杯4；果蔬切块固定框架3也放置在冷冻箱1内；微均风扇装置在冷冻箱1的上盖上，微风吹向果蔬切块固定框架3；如测定果蔬汁液时A级PT100测温探针6插入果蔬汁液盛放杯4内，如果测定果块或整果则插入果块或果实内，并将果块摆放在果蔬切块固定框架3上；将A级PT100测温探针6与多通道无纸记录仪7相对应位置连接，给多通道无纸记录仪7送入电信号。

（2）启动冷冻箱1和220V交流净化稳压电源8，冷冻箱1、多通道无纸记录仪7、微均风扇5和微型搅匀器9工作。所测定果蔬冰点的确定，是根据果蔬在冰点时会出现过冷现象，多通道无纸记录仪7上的温度变化曲线由低突然变高至平稳直线时的温度值即为该果蔬的冰点温度。果蔬及其汁液多通道冰点快速测定记录仪示意图见附图1。

本发明进一步公开了采用果蔬及其汁液多通道冰点快速测定装置进行测定的方法，主要包括如下步骤：

（1）接通冷冻箱1和交流净化稳压电源8的电源，冷冻箱1、多通道无纸记录仪7、微均风扇5和微型搅匀器9开始工作，冷冻室内温度降低，当蓄冷槽2内的蓄冷剂温度达到-10℃、冷冻室温度达到-12～-15℃时，进行冰点测定；

（2）选取整体果蔬或2立方厘米正方体切块，快速将测温探针6的尖端插至果实或果块中部，将果蔬块放入果蔬切块固定架3内，盖好冷冻箱盖；

（3）按照果蔬通常的冰点范围, 设置多通道无纸记录仪7的量程范围，上限为1℃,下限为-9℃,即整个显示温度区间为10℃,共5格，每2℃1格；记录间隔时间为2秒；曲线走动方向横向；曲线刻度设为工程量；

（4）根据多通道无纸记录仪7上显示的温度变化曲线判定果蔬冰点，果实在冰点前表现出过冷现象，负温段温度变化曲线由低陡然升高随后至平稳直线时的温度值，即为该果蔬的冰点温度。

本发明更进一步公开了采用果蔬及其汁液多通道冰点快速测定装置进行测定在解决果蔬冰点测定问题、提高近冰点贮藏温度方面的应用。

本发明所设计果蔬及其汁液多通道冰点快速测定装置的工作原理在于：

 采用制冷量适当且可调节温度的冷冻箱，以及配套的微均风扇、乙二醇蓄冷液、微型搅匀器、切块固定框架和汁液盛放杯，使得冷冻箱内保持-12～-15℃的恒定区间温度及-10℃蓄冷剂温度，为果蔬多形态样品的均匀和适宜速率冻结提供冷源，而样品的均匀和适宜速率冻结是其过冷点清晰显示的必须条件；高精度热电阻温度传感器感应样品温度的变化，并将温度变化转化成的电信号传送给专用显示记录仪；交流净化稳压电源为专用显示记录仪的稳定可靠工作提供了保障。

本发明所设计果蔬及其汁液多通道冰点快速测定装置主要解决了果品、蔬菜冰点的快速、准确和批量测定问题，为果蔬品质判定、近冰点贮藏温度的确定提供了参考依据。

本发明公开的果蔬及其汁液多通道冰点快速测定装置与现有技术相比所具有的技术效果在于：

（1） 可以在同一台仪器上实现整果、切块及其汁液的多形态冰点快速测定；

（2） 可随时采用纯水校准冰点，提高了仪器使用的可靠性；

（3） 测定结果具有更高的准确性和可重复性，冰点温度显示更为清晰。

附图说明

附图1果蔬及其汁液多通道冰点快速测定记录仪示意图；

附图中序号说明如下：

1：-20℃压缩式调温冷冻箱；2：乙二醇蓄冷槽；3: 果蔬切块固定架；

4: 果蔬汁液盛放杯； 5: 微均风扇； 6:测温探针；7: 多通道无纸记录仪；8: 交流净化稳压电源；9：微型搅匀器。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对果蔬及其汁液多通道冰点快速测定记录仪做进一步说明。下述各实施例仅用于说明本发明而并非对本发明的限制。本发明所用材料均有市售，其中的A级PT100测温探针、多通道无纸记录仪也有市售。

实施例1

一种果蔬及其汁液多通道冰点快速测定装置，包括：-20℃压缩式调温冷冻箱1、乙二醇蓄冷槽2、果蔬切块固定框架3、果蔬汁液盛放杯4、微均风扇5、测温探针6、多通道无纸记录仪7、220V交流净化稳压电源8、微型搅匀器9；乙二醇蓄冷槽2放置在冷冻箱1内，在乙二醇蓄冷槽上开圆孔插入果蔬汁液盛放杯4, A级PT100测温探针6的尖端插入果蔬或其汁液盛放杯4内，用以准确测定果蔬切块或汁液的温度变化；测温探针6的另一端与多通道无纸记录仪7相对应位置连接，给多通道无纸记录仪7送入电信号，多通道无纸记录仪对测温探针输入的信号进行处理、记录和存储，并能直观地读出所测果蔬或其汁液的冰点；果蔬切块固定框架3也放置在冷冻箱1内,主要是用以稳固果蔬切块放置位置，使不同果蔬切块靠近冷冻箱冷点的距离相等；微均风扇5安装在冷冻箱1的上盖上，微风吹向果蔬切块固定框架3；微型搅匀器9安装在乙二醇蓄冷槽2内，作用是加快乙二醇降温速度及乙二醇与汁液盛放杯内果蔬汁液的热交换。

其中所述的多通道无纸记录仪的量程范围上限为1℃,下限为-9℃,整个显示温度区间为10℃,共5格，每2℃1格，记录间隔时间为2秒；曲线走动方向横向，曲线刻度设为工程量。其中果蔬冰点的确定是根据多通道无纸记录仪7上显示的温度变化曲线判定的，通常果实在冰点前表现出过冷现象，负温段温度变化曲线由低陡然升高随后至平稳直线时的温度值，即为该果蔬的冰点温度。

实施例2

     采用果蔬及其汁液多通道冰点快速测定装置进行测定的方法，以葡萄整果和苹果切块冰点测试为例，说明果蔬及其汁液多通道冰点快速测定记录仪的使用。接通冷冻箱1和交流净化稳压电源8的电源，冷冻箱1、多通道无纸记录仪7、微均风扇5和微型搅匀器9开始工作，冷冻室内温度降低。当蓄冷槽2内的蓄冷剂温度达到-10℃左右、冷冻室温度达到-12～-15℃时，是测定冰点的理想温度。选取整粒新疆无核白葡萄或2立方厘米左右的阿克苏苹果正方体（也可是长方体）切块，快速将所有测温探针6的尖端插至不同果实或果块中部，将葡萄果实或苹果果块风别放入果蔬切块固定架3内，盖好冷冻箱盖。

为了清晰地读出多通道无纸记录仪7上图标温度曲线对应的温度值, 按照果蔬通常的冰点范围, 设置多通道无纸记录仪7的量程范围上限为1℃,下限为-9℃,即整个显示温度区间为10℃,共5格，每2℃1格；记录间隔时间为2秒；曲线走动方向横向；曲线刻度设为“工程量”。

无核白葡萄或阿克苏苹果冰点的确定是根据多通道无纸记录仪7上显示的温度变化曲线判定的，通常果实在冰点前表现出过冷现象，负温段温度变化曲线由低陡然升高随后至平稳直线时的温度值，即为该果蔬的冰点温度。

无核白葡萄或阿克苏苹果汁液冰点测定。当乙二醇蓄冷槽2内的蓄冷剂温度达到-10℃左右时，取5毫升果实汁液，倒入盛放杯4内，将4插入乙二醇蓄冷盒2内，将测温探针6浸泡在果蔬汁液盛放杯4内的汁液中。其他果蔬汁液冰点的测定方式同上。

使用的结果：

（1）新疆无核白葡萄冰点测试结果：测定整果和汁液冰点每次样品所需时间分别为5-7分钟、3-5分钟；整果和汁液冰点分别为-4.3℃和-3.6℃。

（2）新疆阿克苏苹果冰点测试结果：测定切块和汁液冰点每次样品所需时间分别为5-7分钟、3-5分钟；切块和汁液冰点分别为-3.3℃和-2.3℃。

（3）每次可同时测定样品8个，结果重复性良好。整果和切块测定结果标准差为；无核白葡萄整果0.27，阿克苏苹果切块0.30；无核白葡萄汁液0.15，阿克苏苹果汁液0.15 。

（4）纯水冰点校正，0℃漂移在±0.1℃。

实施例3

采用盐水作为冷却介质，用精密温度计测量果汁温度变化，人工读数，在过冷点后迅速读取汁液温度，即为该果蔬样品汁液的冰点，此法为常规果蔬冰点测定方法。该发明与常规果蔬冰点测定法进行比较，对比结果如下：

对比试验（以葡萄、苹果为例）

                                                 

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (7)

1.一种果蔬及其汁液多通道冰点快速测定装置，其特征在于包括：-20℃压缩式调温冷冻箱（1）、乙二醇蓄冷槽（2）、果蔬切块固定框架（3）、果蔬汁液盛放杯（4）、微均风扇（5）、测温探针（6）、多通道无纸记录仪（7）、交流净化稳压电源（8）、微型搅匀器（9）；所述的乙二醇蓄冷槽（2）放置在冷冻箱（1）内，在乙二醇蓄冷槽上开圆孔插入果蔬汁液盛放杯（4）, 测温探针（6）的尖端插入果蔬汁液盛放杯（4）内，测温探针（6）的另一端与多通道无纸记录仪（7）相对应位置连接，给多通道无纸记录仪送入电信号，多通道无纸记录仪的量程范围上限为1℃,下限为-9℃,整个显示温度区间为10℃,共5格，每2℃1格，记录间隔时间为2秒；曲线走动方向横向，曲线刻度设为工程量；果蔬切块固定框架（3）也放置在冷冻箱1内,微均风扇（5）安装在冷冻箱（1）的上盖上，微风吹向果蔬切块固定框架（3）；微型搅匀器（9）安装在乙二醇蓄冷槽（2）内，作用是加快乙二醇降温速度及乙二醇与果蔬汁液的热交换。

2.根据权利要求1中所述果蔬及其汁液多通道冰点快速测定装置，其特征在于，所述的交流净化稳压电源，输出电压为220V；所述的测温探针（6）指的是A级PT100测温探针。

3.根据权利要求1中所述果蔬及其汁液多通道冰点快速测定装置，其特征在于，所述的测温探针（6）当测定果块或整果时则插入果块或果实内，并将果块摆放在果蔬切块固定框架（3）上。

4.根据权利要求1中所述果蔬及其汁液多通道冰点快速测定装置，其特征在于，所述的果蔬冰点的确定是根据多通道无纸记录仪（7）上显示的温度变化曲线判定的，通常果实在冰点前表现出过冷现象，负温段温度变化曲线由低陡然升高随后至平稳直线时的温度值，即为该果蔬的冰点温度。

5.根据权利要求1中所述果蔬及其汁液多通道冰点快速测定装置，其特征在于-20℃压缩式调温冷冻箱（1）提供充足且可调节的冷源，使果蔬或其汁液冻结；乙二醇蓄冷槽(2)是将果蔬汁液盛放杯固定浸泡在其内，加快降温速率和温度恒定。

6.一种采用权利要求1所述的果蔬及其汁液多通道冰点快速测定装置进行测定的方法，其特征在于按如下的步骤进行：

（1）接通冷冻箱1和交流净化稳压电源8的电源，冷冻箱1、多通道无纸记录仪7、微均风扇5和微型搅匀器9开始工作，冷冻室内温度降低，当蓄冷槽2内的蓄冷剂温度达到-10℃、冷冻室温度达到-12～-15℃时，进行冰点测定；

（2）选取完整果蔬或2立方厘米正方体切块，快速将四支测温探针6的尖端插至果实或果块中部，将果蔬切块放入果蔬切块固定框架3内，盖好冷冻箱盖；

（3）按照果蔬通常的冰点范围, 设置多通道无纸记录仪7的量程范围，上限为1℃,下限为-9℃,即整个显示温度区间为10℃,共5格，每2℃1格；记录间隔时间为2秒；曲线走动方向横向；曲线刻度设为工程量；

（4）根据多通道无纸记录仪7上显示的温度变化曲线判定果蔬冰点，果实在冰点前表现出过冷现象，负温段温度变化曲线由低陡然升高随后至平稳直线时的温度值，即为该果蔬的冰点温度。

7.采用权利要求6所述的果蔬及其汁液多通道冰点快速测定装置进行测定在解决果蔬冰点测定问题、提高近冰点贮藏温度方面的应用。