CN107296094A - 一种基于乙醇分析仪的动态气调系统及其气调存储方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种基于乙醇分析仪的动态气调系统及其气调存储方法，该系统主要由两间相邻的气调库A库和气调库B库组成，气调库A库内设有测量箱L，气调库B库内设有测量箱R，测量箱L和测量箱R上均连接有样品箱，测量箱L和测量箱R相靠近设置，测量箱L和测量箱R上均设有检测孔，测量箱L和测量箱R之间设有乙醇分析仪，乙醇分析仪分别与气调库A库和气调库B库相通，乙醇分析仪连接有输入输出连接箱，乙醇分析仪与输入输出连接箱之间通过RS485通信线连接。该方法能够精确地检测并记录样品中的乙醇含量；检测信息真实准确，为动态气调系统寻找临界点提供了良好的基础。

Description

一种基于乙醇分析仪的动态气调系统及其气调存储方法
技术领域
本发明属于水果保鲜存储技术领域，尤其涉及一种基于乙醇分析仪的动态气调系统及其气调存储方法。
背景技术
随着水果成熟后，水果的光合作用停止。水果继续呼吸氧气加速成熟，开始产生糖分。采摘后，对于水果来说最重要的是尽可能去除水果中的田间热，目的是为了降低呼吸速度，降低成熟的速度。这对于水果保存非常的重要。
水果的有氧呼吸公式：
C6H12O6+6O2＝6CO2+6H20
呼吸加快能量转化(热量产生)和释放大量的挥发物质(乙烯、芳香烃等)。所以需要调节气调库氧气量和二氧化碳量，目的是降低水果的自身呼吸。
当氧气量过低时，根据水果的敏感程度，发酵开始产生。下面的方程式能反应出这个过程。
C6H12O6＝2C2H5OH+2CO2
发酵开始后，果肉中会产生乙醇并挥发出来。对正在发酵的水果，周围的空气中也会存在乙醇，在果肉中也能够测量出产生的乙醇。在存储过程中，不允许水果中存在过多的乙醇。
基于研究和实际经验，众所周知，在水果保存中，氧气量尽可能最低而略高于产生发酵的氧气量，此时水果的存储品质是最好的。对保证水果品质有积极作用。
为了搞清楚当发酵开始时，在果肉或是库内气体中能测量出乙醇，这时所需的氧气含量，测量的乙醇量为发酵转化成糖分物质及甜度的高低提供清晰和直接的指示。当乙醇能够被测量到时，这就发出了一个信号需要提高氧气的目标值，以防止水果发酵。
为了测量果肉中的乙醇量，我们应用一种标准实验方法。试验由专业人员来操作并保证测量结果能反应出真实的数据，确定一个指标：即100g果肉含有多少mg的乙醇。基于这个标准方法，测量值很容易而且很可信。
众所周知，测量果肉中的乙醇，有很多剂量仪可以使用。需要长期坚持，准确和尽可能理解试验数据和测量值。
动态气调库在库内每7天逐步降低氧气量0.25％。原则上来说氧气量间隔0.2％，需要从气调库内拿出2kg的苹果作为样品。通过破坏性试验，我们发现果肉中的乙醇，就是100g果肉中含有多少mg的乙醇。如果没有乙醇，库内的氧气可以再降0.2％。这个过程可以持续，直到乙醇被标记出。乙醇量被标记后，氧气的存储目标量可以设置安全范围0.1％-0.3％。
这个方法的特点是消耗大量人力，因此测量次数有限。因实际原因，氧气量不会在较早时间段降下来也不会在最优时间段降下来。选择的安全范围比需要的要大。动态气调库已经被成功应用，在很多存储季节里，动态气调库存储的水果还有很多重要的优点。
由于消耗大量人力，能够收集到的乙醇的信息有限，使用动态气调库仍旧很有限。可以明确的是动态气调库系统中的乙醇是被自动测量的。福瑞通科技有限公司为此设计了“动态气调库”。
乙醇是一种快速溶解于水的气体。逻辑上乙醇是不可能被测出的。乙醇产生是因为腐烂的水果。假如我们根据腐烂的水果来测量产生的乙醇，这是错误的。因为这种原因或是其他实际原因，很难直接测量气调库内的乙醇。
乙醇准确和可靠的测量方法是要求有条件的环境。出于此目的，一个新的概念设计而出，一个测量箱+乙醇分析仪和一个测量和控制流程。
水果发酵的一个重要信号是乙醇在开始发酵之前便产生。基于此原因，我们提供一个分析仪能够测量库内气体中的乙醇每百万ppb中相当低的含量。
发明内容
为了解决技术背景所提出的问题，本发明提供一种基于乙醇分析仪的动态气调系统及其气调存储方法，在配有预警系统的测量箱内，每日全自动测量乙醇；在整个气调存储阶段，气调系统会精确的检测并记录样品中的乙醇含量；检测信息真实准确，为动态气调系统寻找临界点提供了良好的基础；在动态气调库中使用最低氧气含量存储水果；由于动态气调库低氧特性，能够更好的保护果品免受内部和外部的损害；更好的提高果蔬品质和更好的延长产品货架期。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
本发明提供一种基于乙醇分析仪的动态气调系统，它主要由两间相邻的气调库A库和气调库B库组成，气调库A库内设有测量箱L，气调库B库内设有测量箱R，测量箱L和测量箱R上均连接有样品箱，测量箱L和测量箱R相靠近设置，测量箱L和测量箱R上均设有检测孔，测量箱L和测量箱R之间设有乙醇分析仪，乙醇分析仪分别与气调库A库和气调库B库相通，乙醇分析仪连接有输入输出连接箱，乙醇分析仪与输入输出连接箱之间通过RS485通信线连接。
根据上述的基于乙醇分析仪的动态气调系统，所述测量箱L和测量箱R彼此之间设有分隔墙，分隔墙的厚度为300-350mm。
根据上述的基于乙醇分析仪的动态气调系统，所述分隔墙的厚度为315mm。
根据上述的基于乙醇分析仪的动态气调系统的气调存储方法，它包括以下步骤：
(1)样品准备：根据入库计划，从水果的每个产地和批次中选取样品，放入测量箱内的样品箱，每个样品箱放入5kg水果样品；如果有多个产地，应选择不易储存的水果样品放在测量箱内；水果样品应该标注产地、成熟期、外形尺寸、颜色和采收日期，水果样品要求没有瑕疵和斑点；
(2)动态气调方案实施步骤
a.降温，启动制冷，将动态气调库内的温度降低到水果的目标值；
b.温度降低到目标值后等待3天；
c.降氧，启动制氮系统开始降低动态气调库内的氧气含量；
d.当氧气含量降低到5％时，停止氮气注入，通过水果自身的呼吸作用，在7天左右将氧气含量降低到1％；
e.当氧气浓度降低到1％后等到3到5天；
f.启动二氧化碳脱除系统，控制库内二氧化碳含量不超过1％；
g.观察样品的乙醇含量，如果没有检测到乙醇，进入动态气调降氧程序；
(3)质量检测
在使用动态气调存储6周后，需要定期从库内取出提前准备好的样品进行检测，每个产地的样品不少于30个，主要检测样品的内部质量及外部质量，将检测后未损坏的样品保存在2℃的环境下，1周后进行重新评估；
(4)动态气调存储后
当动态气调库开库后，果品准备流通到市场销售时，降氧先检测水果的内部质量和外部质量，并不同产地的水果中取出样品，存储在18-20℃的环境中，1周后在重新评估水果质量。
根据上述的基于乙醇分析仪的动态气调系统的气调方法，所述步骤(2)中动态气调方案实施步骤g中动态气调降氧程序：
第一步：将氧气含量降低到0.8％，4天后选择样品进行测试，1周后观察乙醇含量，如果无乙醇产生，进行下一步；
第二步：将氧气含量降低到0.6％，4天后选择样品进行测试，1周后观察乙醇含量，如果无乙醇产生，进行下一步；
第三步：将氧气含量降低到0.5％，4天后选择样品进行测试，1周后观察乙醇含量，如果无乙醇产生，进行下一步；
第四步：将氧气含量降低到0.4％，4天后选择样品进行测试，1周后观察乙醇含量，如果无乙醇产生，进行下一步；
第五步：将氧气含量降低到0.3％，4天后选择样品进行测试，1周后观察乙醇含量，如果无乙醇产生，进行下一步；
第六步：将氧气含量降低到0.2％，4天后选择样品进行测试，1周后观察乙醇含量，如果无乙醇产生，将保持该气调环境，对水果进行长期存储；如果观察到乙醇含量增高，进行下一步；
第七步：将氧气含量升高到0.3％，在此气调环境下对水果进行长期存储，并每天观察乙醇含量。
本发明最大程度上减少虎皮病，表皮褐变和果核腐烂，更好的硬度，延长货架期；物理存储，安全，可靠；存储后自然成熟，口感更好，良好的水果外观，使用动态气调存储的水果品质更高、更有保障。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图1对本发明作进一步详细说明。
本发明提供了一种基于乙醇分析仪的动态气调系统，它主要由两间相邻的气调库A库1和气调库B库2组成，气调库A库1内设有测量箱L3，气调库B库2内设有测量箱R4，测量箱L3和测量箱R4上均连接有样品箱5，测量箱L3和测量箱R4相靠近设置，测量箱L3和测量箱R4上均设有检测孔6，测量箱L3和测量箱R4之间设有乙醇分析仪7，乙醇分析仪7分别与气调库A库1和气调库B库2相通，乙醇分析仪7连接有输入输出连接箱8，乙醇分析仪7与输入输出连接箱8之间通过RS485通信线9连接。
所述测量箱L和测量箱R彼此之间可设有分隔墙10，分隔墙10的厚度为315mm。
所述的基于乙醇分析仪的动态气调系统的气调存储方法，它包括以下步骤：
(1)样品准备：根据入库计划，从水果的每个产地和批次中选取样品，放入测量箱内的样品箱，每个样品箱放入5kg水果样品；如果有多个产地，应选择不易储存的水果样品放在测量箱内；水果样品应该标注产地、成熟期、外形尺寸、颜色和采收日期，水果样品要求没有瑕疵和斑点；
(2)动态气调方案实施步骤
a.降温，启动制冷，将动态气调库内的温度降低到水果的目标值；
b.温度降低到目标值后等待3天；
c.降氧，启动制氮系统开始降低动态气调库内的氧气含量；
d.当氧气含量降低到5％时，停止氮气注入，通过水果自身的呼吸作用，在7天左右将氧气含量降低到1％；
e.当氧气浓度降低到1％后等到3到5天；
f.启动二氧化碳脱除系统，控制库内二氧化碳含量不超过1％；
g.观察样品的乙醇含量，如果没有检测到乙醇，进入动态气调降氧程序；
(3)质量检测
在使用动态气调存储6周后，需要定期从库内取出提前准备好的样品进行检测，每个产地的样品不少于30个，主要检测样品的内部质量及外部质量，将检测后未损坏的样品保存在2℃的环境下，1周后进行重新评估；
(4)动态气调存储后
当动态气调库开库后，果品准备流通到市场销售时，降氧先检测水果的内部质量和外部质量，并不同产地的水果中取出样品，存储在18-20℃的环境中，1周后在重新评估水果质量。
所述步骤(2)中动态气调方案实施步骤g中动态气调降氧程序：
第一步：将氧气含量降低到0.8％，4天后选择样品进行测试，1周后观察乙醇含量，如果无乙醇产生，进行下一步；
第二步：将氧气含量降低到0.6％，4天后选择样品进行测试，1周后观察乙醇含量，如果无乙醇产生，进行下一步；
第三步：将氧气含量降低到0.5％，4天后选择样品进行测试，1周后观察乙醇含量，如果无乙醇产生，进行下一步；
第四步：将氧气含量降低到0.4％，4天后选择样品进行测试，1周后观察乙醇含量，如果无乙醇产生，进行下一步；
第五步：将氧气含量降低到0.3％，4天后选择样品进行测试，1周后观察乙醇含量，如果无乙醇产生，进行下一步；
第六步：将氧气含量降低到0.2％，4天后选择样品进行测试，1周后观察乙醇含量，如果无乙醇产生，将保持该气调环境，对水果进行长期存储；如果观察到乙醇含量增高，进行下一步；
第七步：将氧气含量升高到0.3％，在此气调环境下对水果进行长期存储，并每天观察乙醇含量。
本发明动态气调系统的工作原理
根据气调库自动测量程序，每天持续3小时内对气调库内的密闭测量箱内的果蔬样品产生的乙醇进行测量。当测量的乙醇到达一定ppb水平，显示器开始显示发酵过程。日常测量中，样品箱内没有测出乙醇意味着果蔬未发酵，那么选择进一步降氧。
当乙醇量到达某个特定值时，适当增加气调库内的氧气量。果园的农场主、操作人员，其他人员比如气调工程师应该决定气调库内的氧气量是否该调节。
以苹果为例，当在动态气调库内保存时，氧气量从0.1％到0.8％不等。氧气目标值的该如何设定完全取决于所选择的动态气调库方法。
动态气调库应该根据水果特性，制定适合该水果的“动态气调存储方案”，在动态气调存储方案的应用下，保证氧气含量降低到最低值，而又能避免水果发酵。
以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明整体构思前提下，还可以作出若干改变和改进，这些也视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种基于乙醇分析仪的动态气调系统，其特征在于它主要由两间相邻的气调库A库和气调库B库组成，气调库A库内设有测量箱L，气调库B库内设有测量箱R，测量箱L和测量箱R上均连接有样品箱，测量箱L和测量箱R相靠近设置，测量箱L和测量箱R上均设有检测孔，测量箱L和测量箱R之间设有乙醇分析仪，乙醇分析仪分别与气调库A库和气调库B库相通，乙醇分析仪连接有输入输出连接箱，乙醇分析仪与输入输出连接箱之间通过RS485通信线连接。
2.根据权利要求1所述的基于乙醇分析仪的动态气调系统，其特征在于：所述测量箱L和测量箱R彼此之间设有分隔墙，分隔墙的厚度为300-350mm。
3.根据权利要求2所述的基于乙醇分析仪的动态气调系统，其特征在于：所述分隔墙的厚度为315mm。
4.根据权利要求1所述的基于乙醇分析仪的动态气调系统的气调存储方法，其特征在于它包括以下步骤：
(1)样品准备：根据入库计划，从水果的每个产地和批次中选取样品，放入测量箱内的样品箱，每个样品箱放入5kg水果样品；如果有多个产地，应选择不易储存的水果样品放在测量箱内；水果样品应该标注产地、成熟期、外形尺寸、颜色和采收日期，水果样品要求没有瑕疵和斑点；
(2)动态气调方案实施步骤
a.降温，启动制冷，将动态气调库内的温度降低到水果的目标值；
b.温度降低到目标值后等待3天；
c.降氧，启动制氮系统开始降低动态气调库内的氧气含量；
d.当氧气含量降低到5％时，停止氮气注入，通过水果自身的呼吸作用，在7天左右将氧气含量降低到1％；
e.当氧气浓度降低到1％后等到3到5天；
f.启动二氧化碳脱除系统，控制库内二氧化碳含量不超过1％；
g.观察样品的乙醇含量，如果没有检测到乙醇，进入动态气调降氧程序；
(3)质量检测
在使用动态气调存储6周后，需要定期从库内取出提前准备好的样品进行检测，每个产地的样品不少于30个，主要检测样品的内部质量及外部质量，将检测后未损坏的样品保存在2℃的环境下，1周后进行重新评估；
(4)动态气调存储后
当动态气调库开库后，果品准备流通到市场销售时，降氧先检测水果的内部质量和外部质量，并不同产地的水果中取出样品，存储在18-20℃的环境中，1周后在重新评估水果质量。
5.根据权利要求4所述的基于乙醇分析仪的动态气调系统的气调方法，其特征在于：所述步骤(2)中动态气调方案实施步骤g中动态气调降氧程序：
第一步：将氧气含量降低到0.8％，4天后选择样品进行测试，1周后观察乙醇含量，如果无乙醇产生，进行下一步；
第二步：将氧气含量降低到0.6％，4天后选择样品进行测试，1周后观察乙醇含量，如果无乙醇产生，进行下一步；
第三步：将氧气含量降低到0.5％，4天后选择样品进行测试，1周后观察乙醇含量，如果无乙醇产生，进行下一步；
第四步：将氧气含量降低到0.4％，4天后选择样品进行测试，1周后观察乙醇含量，如果无乙醇产生，进行下一步；
第五步：将氧气含量降低到0.3％，4天后选择样品进行测试，1周后观察乙醇含量，如果无乙醇产生，进行下一步；
第六步：将氧气含量降低到0.2％，4天后选择样品进行测试，1周后观察乙醇含量，如果无乙醇产生，将保持该气调环境，对水果进行长期存储；如果观察到乙醇含量增高，进行下一步；
第七步：将氧气含量升高到0.3％，在此气调环境下对水果进行长期存储，并每天观察乙醇含量。
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