冰蓄冷和湿空气保鲜果蔬冷库新技术
摘要： 冷库用于果蔬和花卉的保鲜在美国和欧洲已有一百多年历史了。十多年前，美国首先采用空调技术提高冷库的湿度进行保鲜。这项新技术刚出现立即引起欧洲一些国家极大兴趣，因为欧洲人对食品质量的要求比美国人更高，他们宁愿多花钱也要买刚采摘下来的新鲜果蔬和花卉。新的保鲜技术能使农产品失水少，颜色鲜艳，外形和味觉等都比传统冷库保鲜好很多，因此目前这项新技术的应用在欧洲比在美国更为广泛。除了保鲜效果好，冰蓄冷和湿空气保鲜技术使进库农产品达到冷藏所需温度的时间缩短，冷藏期延长。由于不需要化霜既省电又避免了库房温升影响库藏产品的质量。与传统冷库比，初投资和运行费也低，因此这项已在国外较广泛应用的新技术值得我们借鉴，研究开发加以推广。
1．引言
冷库用于果蔬和花卉的保鲜在美国和欧洲已有一百多年历史了。十多年前，美国首先采用空调技术提高冷库的湿度进行保鲜。这项新技术刚出现立即引起欧洲一些国家极大兴趣，因为欧洲人对食品质量的要求比美国人更高，他们宁愿多花钱也要买刚采摘下来的新鲜果蔬和花卉。新的保鲜技术能使农产品失水少，颜色鲜艳，外形和味觉等都比传统冷库保鲜好很多，因此目前这项新技术的应用在欧洲比在美国更为广泛。除了保鲜效果好，冰蓄冷和湿空气保鲜技术使进库农产品达到冷藏所需温度的时间缩短，冷藏期延长。由于不需要化霜既省电又避免了库房温升影响库藏产品的质量。与传统冷库比，初投资和运行费也低，因此这项已在国外较广泛应用的新技术值得我们借鉴，研究开发加以推广。
2．传统保鲜法的缺点
传统的冷库使用冷却盘管和冷风机组，使空气中水分不断冷凝，库藏产品经过一段时间的冷藏后水分损失大，干缩变形、失去原有的色泽，品质下降。研究表明，水分损失多少对果蔬和花卉的质量影响很大，在保鲜过程中农产品的相对含水量、即水份占总重量为98%左右时，其品质保持的有效程度要比相对含水量为90％时好得多。在传统的冷库中冷却盘管表面温度低于零度，空气中水分不断冷凝和结霜，必须周期性化霜，会使温度升高，如果水滴落在农产品上还会加速腐坏。制冷设备的容量是按冷藏物品从入库温度开始冷却，冷到冷藏温度的尖峰负荷确定的，尖峰负荷比冷藏过程中平均负荷大得多，因此设备容量大，体积大，造价也高。上述这些缺点在采用冰蓄冷和湿空气保鲜技术后都可以避免。
3．冰蓄冷和湿空气冷却、冷藏系统的工作原理和优点
系统的组成如图1所示。冷库里的蔬菜或瓜果、花卉放在敞开的可周转使用箱内，周转箱内，周转箱叠放成集装箱形式便于运输。湿空气冷却器靠一面墙布置在天花板下面，冷的湿空气向对面墙方向吹，流过周转箱不断混入室内空气，再回到空冷器热湿处理。每一库房可以设计安装1台或数台空冷器，湿空气的换气次数通常为40次／时。空冷器中接近零度的冷水为冷却介质，它由水泵从冰蓄冷器打到空冷器上进行喷淋；如果湿空气中带有水滴，落在库藏农产品上会引起腐烂，因此用水分离器把水滴从气流中除去。从空冷器吹出的空气温度为1.5℃，相对湿度为98％。
湿空气保鲜冷库的最大优点是流经农产品的空气是湿空气，经长时间储存的农产品水分损失少，不会干缩、变形、变色，上市后顾客的感觉是“刚采摘下来的”因此销路好，售价也高。另一显著特点上入库农产品初冷却速度快，在较短时间内即可达到冷藏所需温度。这是因为冰蓄冷器中的冰水能保持恒定的冰点零度，来自于冰蓄冷器的温度接近于零度的冷却水能有效地利用冰积蓄的冷量，使库内空气迅速降温。而在传统的冷库中，由于初冷却阶段负荷大，蒸发器温度较高，以后再逐渐降低、到达冷藏温度时间长(见图2)。因此，新库农产品水分损失可比传统冷库保鲜减少50％左右。
采用冰蓄冷技术后库房温度也比较恒定、因为冷却空气的冷却水温度稳定地接近零度，即使制冷机短时间停机，也不会象传统冷库那样很快引起库温升高。空气器温度始终于零度，不需要化霜。农产品也不会有冻伤危险。在新型冷库内循环空气能保持98％左右的相对湿度。即使农产品长期冷藏，不会象传统冷库中由于结露、结霜农产品含水量不断下降。
新型冷库中不需要架设制冷剂盘管，可以减少基建设资，同时也不会因制冷剂可能的泄漏造成库藏品受损。
采用冰蓄冷技术制冷设备的容量比传统冷库小30％左右。因为在农产品入库冷却初始段可以利用冰蓄冷器的冷量，制冷设备容量可按平均负荷确定，而传统冷库制冷设备容量是按尖峰负荷确定的。由于设备容量减少，基建费小运行费也省。此外，冰蓄冷器的应用在电能分时间段计价时的优点更为显著。
4．应用实例
冰蓄冷和湿空气冷库起初只用于名贵花的保鲜，现在己广泛用于各种蔬菜的瓜果的保鲜。
目前在欧洲应用这项新技术规模最大的公司是比利时的MTV(Mechelse Tuinboun Veiling)公司。它位于布鲁塞尔东北郊，有2800名员工，生产水果、蔬菜和花卉。来自于比利时、法国、德国和荷兰的450家批销商到这里购买西红柿、花菜、洋葱、芹菜、黄瓜和比利时的特产一做凉菜用洋白菜和布鲁塞尔抱子甘蓝。该公司的冷库由6个面积各为200m2和12个面积各为100m2库房组成，总容积为13700m3。农产品放在0.8x1.2m的周转箱内，叠入成集装箱形式。在18个库房内可入3162个周转箱，四周均有空气流通。制冷系统有2台功率各为1200kw的活塞式压缩机、2台功率各为1000kw的蒸发式冷凝器，1座钢筋混凝土冰蓄冷水池设置在地坪下，有16组盘管，蓄冷量1400kwh带接角式热交换器的空气冷却器共有28台，功率最小的为24kw，产生的冷空气风量为17000m3/h。空冷器内水流量为5.5L/s,水温为l℃，进入空冷器的空气温度为5℃。当被冷却的农产品是西红柿、黄瓜等蔬菜时,温度要高些，可以通过调节冷却水与循环水的混合比实现。该系统投产已好几年了，运行状况良好，因此负责建造系统的代理商比利时的Schatten公司又承包建造了另一冷库，主要储藏麝香草莓和黄瓜，冷库有3个库房总容积为4300m3，能把400吨农产品在10个小时内从25℃冷却到5℃，制冷系统有2台功率各为4lokw的氨活塞式压缩机，l台额定功率为1800kw的蒸发式冷藏器和2个容量各为2300kwh的冰蓄冷槽，接触式空冷器共有24台，装有可调导向风阀。
荷兰NCB公司的冷库储藏洋葱、蘑菇和生菜。每个库房装有宽度、高度与库房相等的密封性能很好的卷帘门，装卸机械进出很方便，7个库房总容量为3200m3，每一库房叠放154个周转箱，空冷器共有42台。荷兰专家曾对它与传统系统作过比较性研究，测试结果是生菜的水色损失为0.2％，而在同样条件下空气冷却时为2.2％。
法国最大的蔬菜生产批销联合企业val Mantais公司建造的一座新冷库藏最多的是胡萝卜，在湿度较高的库房里胡箩卜储藏时间可长达7个月。法国另一家名为Depot de Kerveney的批销公司，从属于大型联合企业Sica St．P0l公司，经销花菜和佯蓟，每天向美国空运发货，供给饭店与商场。它的冷库有3个库房，各装2台空冷器。早在1988年专家们就对它进行了测试，结果表明保鲜效果好于干空气冷却法，因此不久便对10座冷库进行改造安装了新型系统。
瑞士日内瓦Jacquenoud公司的冷库冷藏马铃薯、鲜嫩豆类、黄瓜、花菜、芹菜和胡萝卜。在一个容积为2000m3的库房里装了4台空冷器，在另一个容积为1200m3的库房里装了2台空冷器。制冷机用活塞式压缩机向冰蓄冷器供冷温度为-8℃，冰蓄冷器向空冷器供水温度为0.5℃，用混合调节阀控循环回水量，出水温度可调节至8℃，并可调节对各种农产品适宜的空气温度。该系统的设备由法国制造商供货。
结束语
应用冰蓄冷和湿空气保鲜技术的冷库在欧洲和美国已有几百个，数量还在不断增加。因为它与传统的干空气冷藏法相比确有许多优点，值得我们进一步研究和开发利用。