CN112212606A - 保鲜冷库温湿度无限循环的控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明为保鲜冷库温湿度无限循环的控制方法，根据品种类型选择预存在保鲜冷库中的对应品种保鲜模式；温湿度循环，根据保鲜模式启动风冷机组和/或直冷机组，并根据温感装置进行降温速率的调控；当品种为果蔬类产品时，温度循环范围为1‑15℃，在循环过程中，以每分钟0.5℃的降温速率和每分钟0.5℃的升温速率实现循环；当品种为鱼肉禽类产品时，温度循环范围为‑1‑（‑40）℃，以每分钟0.81℃的降温速率和每分钟0.68℃的升温速率实现循环；水果在生物“活体”保鲜库里，保持着其原有的营养和水分及品相；蔬菜在生物“活体”保鲜库里，还能利用自身的营养和水分，达到全程保鲜的效果。
Description
技术领域
本发明涉及低温制冷技术领域，尤其涉及一种保鲜冷库温湿度无限循环的控制方法。
背景技术
目前食品安全及冷链建设进入了高速发展期，冷库作为食品低温流通的中枢环节，对于整个冷链的各个环节都至关重要。对于大型冷库现有技术中主要使用液氨和氟利昂作为制冷剂进行制冷。
鱼肉禽类与果蔬类食品，都是由无数的细胞组成的，细胞质（细胞内的液体）与细胞间质（细胞与细胞间的液体）中存在着蛋白质、糖、无机盐等物质，细胞质比细胞间质的浓度要大。
当外界温度降低到细胞间质的冰点时，细胞间质中就会产生大量细小的冰晶；当温度进一步下降达到细胞质的冰点时，细胞质中也产生冰晶。但是由于细胞质和细胞间质产生冰晶的时间先后不同及两者浓度上的差异，产生的冰晶数量也远远不同，并由此产生一定的压力差，当这种压力差达到一定程度时，就会破坏细胞膜，在细胞膜上形成许多足以使营养物质自由出入的通道。鱼肉禽类与果蔬类食品中产生的冰结晶的大小、分布情况与通过最大冰结晶生成带有关。在越短的时间内通过最大冰晶生成区，细胞膜所受到的压力差就越小，细胞就越不会被破坏。正是因为现有的冷冻冷藏库冻结在温度湿度控制上忽略了这个因素带来的影响，使得鱼肉禽类与果蔬类食品在冷冻冷藏的过程中细胞间的压力打破了平衡，使得细胞质流出细胞，从而流失了营养成分。所以，现在亟需一种能够通过制冷方式调控、制冷循环温度的节点以及速率的方法，来保证细胞中的压力差小，尽量少的破坏细胞。
发明内容
针对上述技术中存在的如：在保鲜冷库的物品保鲜处理中，还未有一种保证冷冻物质处于活体保鲜状态的方法。
具体为一种保鲜冷库温湿度无限循环的控制方法，用于保鲜冷库的温湿度控制，保鲜冷库包括风冷机组、直冷机组中的一种或两种的组合，还包括安装在保鲜冷库内的温感装置；包括以下步骤：
品种确认，确认存储在保鲜冷库中的品种类型；
制冷模式选择，根据品种类型选择预存在所述保鲜冷库中的对应品种保鲜模式；
温湿度循环，根据保鲜模式启动风冷机组和/或直冷机组，并根据温感装置进行降温速率的调控；当品种为果蔬类产品时，温度循环范围为1-15℃，在循环过程中，以每分钟0.5℃的降温速率和每分钟0.5℃的升温速率实现循环；当品种为鱼肉禽类产品时，温度循环范围为-1-（-40）℃，以每分钟0.81℃的降温速率和每分钟0.68℃的升温速率实现循环。
作为优选，当进行品种确认后，果蔬类产品的湿度控制在30-95%之间。
作为优选，在温湿度循环中，当品种为果蔬类产品时，湿度循环的范围为30-95%，当温度为5℃时，调整湿度为60%，当温度为10℃时，调整湿度为80%，当温度为15℃时，调整湿度为95%。
作为优选，在制冷模式选择过程中，还需要对品种的初始温度进行确认，当品种为果蔬类产品且状态为常温状态时，温湿度循环的一个循环为：启动风冷机组和直冷机组进行制冷，降温30分钟后达到1℃，然后进入升温状态，升温30分钟达到15℃，再以每分钟0.5℃的速率降温至1℃，然后以每分钟0.3℃的速率升温至15℃，至此完成一个温湿度循环。
作为优选，在制冷模式选择过程中，当确认品种为果蔬类产品且状态为常温状态时，温湿度循环的一个循环为：启动直冷机组进行直冷，降温30分钟后达到1℃，然后以0.5℃的升温速率上升至15℃，再以每分钟0.5℃的降温速率降至1℃，然后以每分钟0.25℃的升温速率升至15℃，至此完成一个温湿度循环。
作为优选，在制冷模式选择过程中，当确认品种为鱼肉禽类产品且状态为常温状态时，温湿度循环的一个循环为：先开启风冷机组进行制冷并降至（-40）℃，此时风冷机组停止制冷工作，并在自然升温至（-1）℃时开启直冷机组进行制冷，然后降温60分钟达到（-40）℃，冷库内温度从（-40）°C回升到（-1）°C时，直冷机组工作降温至（-1）℃，至此完成一个温湿度循环。
作为优选，在制冷模式选择过程中，当确认品种为鱼肉禽类产品且状态为速冻状态时，温湿度循环的一个循环为：同时开启直冷机组和风冷机组进行制冷，通过50分钟降温至（-40）℃，然后以每分钟0.68℃的升温速率升至（-1）℃，再以每分钟0.81℃的降温速率降至（-1）℃，然后通过60分钟升温至（-40）℃，至此完成一个温湿度循环。
作为优选，在制冷模式选择过程中，当确认品种为鱼肉禽类产品且状态为常温状态时，温湿度循环的一个循环为：同时开启风冷机组和直冷机组进行制冷，通过50分钟降温至（-40）℃，然后以每分钟0.68℃的升温速率升至（-1）℃，再通过50分钟降温至（-40）℃，然后通过60分钟的升温升至（-1）摄氏度，至此完成一个循环。
作为优选，在进入到温湿度循环步骤后，当当冷库温度从常温25°C降到1°C时冷库内湿度值少于30%时加湿控制系统自动启动并实施加湿，然后冷库湿度值达到95%时加湿控制系统自动停机并停止加湿，当湿度超过95%时进行换气除湿。
本发明的有益效果是：本发明所提出的一种保鲜冷库温湿度无限循环的控制方法，用于保鲜冷库的温湿度控制，保鲜冷库包括风冷机组、直冷机组中的一种或两种的组合，还包括安装在保鲜冷库内的温感装置；包括以下步骤：品种确认，确认存储在保鲜冷库中的品种类型；制冷模式选择，根据品种类型选择预存在保鲜冷库中的对应品种保鲜模式；温湿度循环，根据保鲜模式启动风冷机组和/或直冷机组，并根据温感装置进行降温速率的调控；当品种为果蔬类产品时，温度循环范围为1-15℃，在循环过程中，以每分钟0.5℃的降温速率和每分钟0.5℃的升温速率实现循环；当品种为鱼肉禽类产品时，温度循环范围为-1-（-40）℃，以每分钟0.81℃的降温速率和每分钟0.68℃的升温速率实现循环；水果在生物“活体”保鲜库里，保持着其原有的营养和水分及品相；蔬菜在生物“活体”保鲜库里，还能利用自身的营养和水分，生在和开花，新鲜如初，达到全程保鲜的效果。
附图说明
图1为本发明的果蔬类产品的温湿度关系图；
图2为本发明的果蔬类产品的完整循环中的温湿度关系图；
图3为本发明的一种实施例的温湿度循环流程图；
图4为本发明的一种实施例的温湿度循环流程图；
图5为本发明的一种实施例的温湿度循环流程图；
图6为本发明的一种实施例的温湿度循环流程图；
图7为本发明的一种实施例的温湿度循环流程图；
图8-图10为本发明的检验报告。
具体实施方式
为了更清楚地表述本发明，下面结合附图对本发明作进一步地描述。
目前，在国内市场上，所有的冷冻冷藏的控制方法和保鲜温度，通常采用的都是单一的、固定的温度值的控制温度模式，即启动制冷机组将温度降低到某一设定值，停机，让温度自主缓慢升高到设定值，再启动，如此循环，达到对保鲜物冷冻冷藏的目的。一般情况下，针对鱼肉产品采用的固定的最低制冷控制温度值是-18℃，果蔬类产品采用的固定的最低制冷控制温度值是4℃。现有冷冻冷藏的制冷控制方法具有以下缺陷：
1、温度降低过程没有进行实时监控，在同一冷冻冷藏空间的情况下，温度下降速率取决于制冷机组的功率，功率越大，温度降低过程越快，反之，功率越小，温度降低过程越慢，而且，停机升温过程基本都是靠自主缓慢升温，升温快慢取决于冷冻冷藏空间(如冰箱或冰柜)的密封程度、隔热程度等等。没有实施动态温度控制，动态温度管理，动态温度监控等，产品从出厂到产品使用终端，都是一种固定的温度值控制，一控到底，直到产品过期。
2、冷冻冷藏温度控制值单一化，通常鱼肉的控制温度一般为-18℃，果蔬类产品控制温度值一般为4℃。保鲜物(肉类产品或果蔬类产品)的营养成分、水分等容易流失，质量也在不断的改变，品相变差，保质期短，甚至还会导致产品发霉变质与腐烂等现象。
3、保鲜物(食品)在冷冻冷藏过程中逐步失去其原有的新鲜度，口感也不好，产品没有太多的营养价值，从而极大的影响了保鲜效果，到不到保鲜的目的。
而正是因为对于不同种类的冷藏物质节点温度和速率控制不好，导致冷冻保存的过程中细胞间的压差过大，冲破细胞膜使得内部的额营养物质流出，这期间最关键的就是以什么温度节点来作为温度循环的标定值，同时要以何种速率来通过最大冰结晶生成带，这些都是现有技术中未曾提到的。而本发明通过对不同种类的产品采取了不同的温度循环节点和温度速率控制，达到一个恰当的速率来让被保存物质快速处于到冷藏或者冷冻状态，同时通过温度的循坏改变来维持细胞间的压力平衡，使得压差不会直接破坏细胞膜，从而达到长时间保存、并且解冻后能够保证营养物质不流失的保存效果。
具体为一种保鲜冷库温湿度无限循环的控制方法，用于保鲜冷库的温湿度控制，保鲜冷库包括风冷机组、直冷机组中的一种或两种的组合，还包括安装在保鲜冷库内的温感装置；包括以下步骤：品种确认，确认存储在保鲜冷库中的品种类型；制冷模式选择，根据品种类型选择预存在保鲜冷库中的对应品种保鲜模式；温湿度循环，根据保鲜模式启动风冷机组和/或直冷机组，并根据温感装置进行降温速率的调控；当品种为果蔬类产品时，温度循环范围为1-15℃，在循环过程中，以每分钟0.5℃的降温速率和每分钟0.5℃的升温速率实现循环；当品种为鱼肉禽类产品时，温度循环范围为-1-（-40）℃，以每分钟0.81℃的降温速率和每分钟0.68℃的升温速率实现循环。
生物“ 活体” 保鲜技术，可以使快速传导温度使水分子瞬间抑制冰结晶生成，维持低温状态，鱼肉禽类食材与果蔬类食品全部被瞬间锁水冷冻，保持食材的原汁原味和新鲜度，水分子与冻结前相同状态结冻，因此，食材的鲜美口味、营养、蛋白、品相皆保持原状态，达到全程保鲜的效果与目的。
采用这种生物“活体”制冷保鲜方法，在一个固定的制冷空间（固定库保鲜库和移动保鲜库）里，不使用任何添加剂、保鲜剂、催熟剂、孔雀石绿等有害物质的情况下，制造一个产品细胞“冬眠”的环境空间、环境温度、环境湿度，让其始终处在一个所谓的“冬眠”状态中。 这时候鱼肉禽类产品与果蔬类产品是死的，但是其产品细胞没有完全死掉，我们再用一种动态的温度温差与无限循环控制制冷的保鲜温度、温差实施无限循环控制制冷，使鱼肉禽类产品与果蔬类产品细胞质（细胞内的液体）与细胞间质（细胞与细胞的间的液体）中的营养、蛋白、水分不流失，品相不改变，保持着鱼肉禽类产品与果蔬类产品的原汁原味与新鲜度和口感。鱼解冻后品相完好，鱼的表面有粘膜，鱼眼睛发亮，鱼鳃鲜红有粘膜，鱼肉切开后有鲜血流出；水果在生物“活体”保鲜库里，保持着其原有的营养和水分及品相；蔬菜在生物“活体”保鲜库里，还能利用自身的营养和水分，生在和开花，新鲜如初，达到全程保鲜的效果。
在本实施例中，当进行品种确认后，果蔬类产品的湿度控制在30-95%之间，鱼肉禽类产品保鲜库，制冷的时间快、蒸发量大、节能效果好、保鲜时间长、产品品相与口感好，产品附加值高。果蔬类产品保鲜库，实施换气系统控制与有氧循环制冷，动态温湿度与温度温差无限循环控制制冷，加湿除湿控制库温度湿度，让果蔬类产品，始终处在一个“冬眠”状态，有效的保持了果蔬类产品的水分、营养、蛋白与品相，有效的延长了果蔬类产品的保鲜期，做到了库存没有浪费，没有耗损，库存能反季节销售，增加产品附加值。而湿度的影响还和制冷的方式有关，如风冷机组的制冷方式，是通过冷风进行空间降温，这样的方式在降温的同时还会带走物质的水分，那么久而久之湿度下降的就非常的快，也就达不到保鲜的效果了。
在本实施例中，请参阅图1-图2，在温湿度循环中，当品种为果蔬类产品时，湿度循环的范围为30-95%，当温度为5℃时，调整湿度为60%，当温度为10℃时，调整湿度为80%，当温度为15℃时，调整湿度为95%。
在本实施例中，请参阅图3，在制冷模式选择过程中，还需要对品种的初始温度进行确认，当品种为果蔬类产品且状态为常温状态时，温湿度循环的一个循环为：启动风冷机组和直冷机组进行制冷，降温30分钟后达到1℃，然后进入升温状态，升温30分钟达到15℃，再以每分钟0.5℃的速率降温至1℃，然后以每分钟0.3℃的速率升温至15℃，至此完成一个温湿度循环。
在本实施例中，请参阅图4，在制冷模式选择过程中，当确认品种为果蔬类产品且状态为常温状态时，温湿度循环的一个循环为：启动直冷机组进行直冷，降温30分钟后达到1℃，然后以0.5℃的升温速率上升至15℃，再以每分钟0.5℃的降温速率降至1℃，然后以每分钟0.25℃的升温速率升至15℃，至此完成一个温湿度循环。
在本实施例中，请参阅图5，当确认品种为鱼肉禽类产品且状态为常温状态时，温湿度循环的一个循环为：先开启风冷机组进行制冷并降至（-40）℃，此时风冷机组停止制冷工作，并在自然升温至（-1）℃时开启直冷机组进行制冷，然后降温60分钟达到（-40）℃，冷库内温度从（-40）°C回升到（-1）°C时，直冷机组工作降温至（-1）℃，至此完成一个温湿度循环。
在本实施例中，请参阅图6，当确认品种为鱼肉禽类产品且状态为速冻状态时，温湿度循环的一个循环为：同时开启直冷机组和风冷机组进行制冷，通过50分钟降温至（-40）℃，然后以每分钟0.68℃的升温速率升至（-1）℃，再以每分钟0.81℃的降温速率降至（-1）℃，然后通过60分钟升温至（-40）℃，至此完成一个温湿度循环。
在本实施例中，请参阅图7，当确认品种为鱼肉禽类产品且状态为常温状态时，温湿度循环的一个循环为：同时开启风冷机组和直冷机组进行制冷，通过50分钟降温至（-40）℃，然后以每分钟0.68℃的升温速率升至（-1）℃，再通过50分钟降温至（-40）℃，然后通过60分钟的升温升至（-1）摄氏度，至此完成一个循环。
在本实施例中，当当冷库温度从常温25°C降到1°C时冷库内湿度值少于30%时加湿控制系统自动启动并实施加湿，然后冷库湿度值达到95%时加湿控制系统自动停机并停止加湿，当湿度超过95%时进行换气除湿。
在以上进行温湿度循环的过程中，还需要利用换气系统进行换气，冷藏室的在常温25°C状态下启动直冷机组开始制冷工作同时启动换气系统开始工作。换气系统开始对冷藏室里实施正负压换气控制两个节点，一个是送氧气节点，一个是排出二氧化碳节点；送氧气节点是通过送风管道把室外的清新空气送入冷藏室内，保持冷藏室的氧气和水分温度和湿度，排出二氧化碳等有害气体，是通过排风排气管道，把二氧化碳等有害物质与有害的气体排除冷藏室内，让冷藏室内保持一定的氧气和水分及温度和湿度，换气系统的送氧气与排出二氧化碳的时间控制节点分每12个小时为一个循环节点时间；以满足冷库中的氧气充足。
在现有技术中，都是采用的慢速降温，此时细胞外局部结冰，从而使细胞外溶液局部容置浓度升高，在细胞内外产生渗透压差，水开始外渗，并引起细胞膜结构的变化，这是造成细胞膜结构损伤的起因，在到达共荣温度之前，细胞内部一直处于高浓度溶液状态，细胞内蛋白质及其它结构也开始脱水，这些都会造成细胞内的一些结构产生不可逆的损伤；所以需要进行快速冷却来达到一个平衡，保证冷库的保鲜效果，快速冷却时，细胞内的水来不及渗出而处于过冷状态，直至在细胞内结冰而使细胞内外达到渗透压平衡；而上述针对果蔬类产品和鱼禽肉类产品都采用了不同速率和温度节点，以求达到其细胞在降温过程中的温度区间对细胞杀伤性最小。
同时，请参阅图8-图10，在采取了本发明中针对猪肉类、常温状态的产品进行保鲜，在保鲜长达300天后去国家热带农产品质量监督检验中心，海南省产品质量监督检验所进行质量检测；检测报告的编号为QZJW2016SP2255；可以从报告中看出采用该种方法保鲜效果好，猪肉并没有变质；相较于现有技术的冷藏来说，这种方法达到的保鲜效果是非常突出的。
本发明的优势在于：
1）采用这种新型的智能化的果蔬类产品生物“活体”保鲜冷库(固定库和移动库)保鲜方法，冷库的系统设计与库内外的结构设计，冷库设备配置、冷库制冷方式、冷库控制方法、冷库保鲜温湿度、冷库保鲜的环境温度等诸多方法，实施有效的不间断的“活体”保鲜，从而有效的保证了果蔬类产品的质量，有效的保证了果蔬类产品的水分、营养、蛋白质不流失，品相不改变，原汁原味，健康鲜美，最终达到“活体”保鲜的效果与目的，达到食品安全与健康的目的；
2）实施多机组配置、多种模快组合、多种控制系统组合应用并自动切换、多种温度、温差无限循环控制制冷保鲜的系统结构与“活体”保鲜方法，采用的是一种闭环式的、多种温度的、温差的、无限循环控制的制冷“活体”保鲜动态温度值。
以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种保鲜冷库温湿度无限循环的控制方法，用于保鲜冷库的温湿度控制，其特征在于，保鲜冷库包括风冷机组、直冷机组中的一种或两种的组合，还包括安装在保鲜冷库内的温感装置；包括以下步骤：
品种确认，确认存储在保鲜冷库中的品种类型；
制冷模式选择，根据品种类型选择预存在所述保鲜冷库中的对应品种保鲜模式；
温湿度循环，根据保鲜模式启动风冷机组和/或直冷机组，并根据温感装置进行降温速率的调控；当品种为果蔬类产品时，温度循环范围为1-15℃，在循环过程中，以每分钟0.5℃的降温速率和每分钟0.5℃的升温速率实现循环；当品种为鱼肉禽类产品时，温度循环范围为-1-（-40）℃，以每分钟0.81℃的降温速率和每分钟0.68℃的升温速率实现循环。
2.根据权利要求1所述的保鲜冷库温湿度无限循环的控制方法，其特征在于，当进行品种确认后，果蔬类产品的湿度控制在30-95%之间。
3.根据权利要求2所述的保鲜冷库温湿度无限循环的控制方法，其特征在于，在温湿度循环中，当品种为果蔬类产品时，湿度循环的范围为30-95%，当温度为5℃时，调整湿度为60%，当温度为10℃时，调整湿度为80%，当温度为15℃时，调整湿度为95%。
4.根据权利要求1所述的保鲜冷库温湿度无限循环的控制方法，其特征在于，在制冷模式选择过程中，还需要对品种的初始温度进行确认，当品种为果蔬类产品且状态为常温状态时，温湿度循环的一个循环为：启动风冷机组和直冷机组进行制冷，降温30分钟后达到1℃，然后进入升温状态，升温30分钟达到15℃，再以每分钟0.5℃的速率降温至1℃，然后以每分钟0.3℃的速率升温至15℃，至此完成一个温湿度循环。
5.根据权利要求1所述的保鲜冷库温湿度无限循环的控制方法，其特征在于，在制冷模式选择过程中，当确认品种为果蔬类产品且状态为常温状态时，温湿度循环的一个循环为：启动直冷机组进行直冷，降温30分钟后达到1℃，然后以0.5℃的升温速率上升至15℃，再以每分钟0.5℃的降温速率降至1℃，然后以每分钟0.25℃的升温速率升至15℃，至此完成一个温湿度循环。
6.根据权利要求1所述的保鲜冷库温湿度无限循环的控制方法，其特征在于，在制冷模式选择过程中，当确认品种为鱼肉禽类产品且状态为常温状态时，温湿度循环的一个循环为：先开启风冷机组进行制冷并降至（-40）℃，此时风冷机组停止制冷工作，并在自然升温至（-1）℃时开启直冷机组进行制冷，然后降温60分钟达到（-40）℃，冷库内温度从（-40）°C回升到（-1）°C时，直冷机组工作降温至（-1）℃，至此完成一个温湿度循环。
7.根据权利要求1所述的保鲜冷库温湿度无限循环的控制方法，其特征在于，在制冷模式选择过程中，当确认品种为鱼肉禽类产品且状态为速冻状态时，温湿度循环的一个循环为：同时开启直冷机组和风冷机组进行制冷，通过50分钟降温至（-40）℃，然后以每分钟0.68℃的升温速率升至（-1）℃，再以每分钟0.81℃的降温速率降至（-1）℃，然后通过60分钟升温至（-40）℃，至此完成一个温湿度循环。
8.根据权利要求1所述的保鲜冷库温湿度无限循环的控制方法，其特征在于，在制冷模式选择过程中，当确认品种为鱼肉禽类产品且状态为常温状态时，温湿度循环的一个循环为：同时开启风冷机组和直冷机组进行制冷，通过50分钟降温至（-40）℃，然后以每分钟0.68℃的升温速率升至（-1）℃，再通过50分钟降温至（-40）℃，然后通过60分钟的升温升至（-1）℃，至此完成一个循环。
9.根据权利要求1所述的保鲜冷库温湿度无限循环的控制方法，其特征在于，在进入到温湿度循环步骤后，当当冷库温度从常温25°C降到1°C时冷库内湿度值少于30%时加湿控制系统自动启动并实施加湿，然后冷库湿度值达到95%时加湿控制系统自动停机并停止加湿，当湿度超过95%时进行换气除湿。
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