鮮切花預(yù)冷技術(shù)

欣賞植物采后生理與技術(shù)

PostharvestPhysiologyandTechnologyofOrnamentalPlants中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)第0章緒論第1章欣賞植物采后生理概論第2章欣賞植物采后技術(shù)概論第3章欣賞植物產(chǎn)品質(zhì)量和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)第4章欣賞植物采后技術(shù)各論欣賞植物采后生理與技術(shù)第2章欣賞植物采后技術(shù)概論第1節(jié)欣賞植物采收技術(shù)第2節(jié)欣賞植物保鮮劑處理技術(shù)第3節(jié)欣賞植物產(chǎn)品分級(jí)和包裝技術(shù)第4節(jié)欣賞植物預(yù)冷技術(shù)第5節(jié)欣賞植物貯藏技術(shù)第6節(jié)欣賞植物運(yùn)輸技術(shù)第7節(jié)欣賞植物產(chǎn)品批發(fā)和營(yíng)銷(xiāo)技術(shù)第4節(jié)欣賞植物預(yù)冷技術(shù)4.1欣賞植物預(yù)冷的概念和意義4.2欣賞植物預(yù)冷的方式第4節(jié)欣賞植物預(yù)冷技術(shù)4.1欣賞植物預(yù)冷的概念和意義4.2欣賞植物預(yù)冷的方式4.1欣賞植物預(yù)冷的概念和意義 4.1.1預(yù)冷的概念 4.1.2預(yù)冷的意義 4.1.3預(yù)冷傳熱原理和根本要求預(yù)冷(precooling)是指通過(guò)人工措施將欣賞植物的溫度迅速降到所需溫度的過(guò)程，也稱(chēng)為除去田間熱(coolingcapacity)的過(guò)程4.1.1 預(yù)冷的概念 預(yù)冷主要在欣賞植物運(yùn)輸前或貯藏前進(jìn)行，有時(shí)在批發(fā)或拍賣(mài)市場(chǎng)也作短時(shí)間處理 主要目的是通過(guò)快速降溫，減少欣賞植物采后流通過(guò)程中的損耗，提高流通質(zhì)量4.1.1 預(yù)冷的概念 欣賞植物含水量較高，以月季切花為例，三個(gè)品種完整花枝、莖稈、葉片、花朵的水分含量見(jiàn)下表品種水分含量（%）莖稈葉片花朵完整花枝先紅（Firstred）73698376索非亞（Sophia）75758780大豐收(Ojivia)72758377表1不同品種花枝組成局部以及整體水分含量4.1.1 預(yù)冷的概念 欣賞植物的比熱大多在0.9左右，預(yù)冷時(shí)的冷負(fù)荷比較大 為了能夠選擇適宜的預(yù)冷方式，有效地控制預(yù)冷溫度，需要估算冷負(fù)荷4.1.1 預(yù)冷的概念預(yù)冷時(shí)的冷負(fù)荷相當(dāng)于預(yù)冷時(shí)要去除的田間熱。田間熱可以通過(guò)公式來(lái)進(jìn)行求算： Hf=S×D×W

Hf——欣賞植物田間熱〔kJ〕 S——欣賞植物比熱〔kJ/kg〕 D——欣賞植物需要降低的溫度〔℃〕 W——欣賞植物重量〔kg〕4.1.1 預(yù)冷的概念預(yù)冷是冷鏈(coldchain)流通的第一個(gè)環(huán)節(jié)，也是創(chuàng)造低溫環(huán)境的第一步欣賞植物冷鏈流通是指產(chǎn)品從采收、預(yù)冷、貯藏、運(yùn)輸和銷(xiāo)售等各個(gè)環(huán)節(jié)都在低溫下進(jìn)行，是理想的流通方式，也是產(chǎn)品采后流通的開(kāi)展方向4.1.1 預(yù)冷的概念 1〕生理意義 2〕經(jīng)濟(jì)意義4.1.2 預(yù)冷的意義

降低呼吸活性，延緩開(kāi)放和衰老進(jìn)程減少水分損失，保持鮮度抑制微生物生長(zhǎng)，減少病害降低乙烯對(duì)產(chǎn)品的危害

1)生理意義減少能耗：地面預(yù)冷使用電能，減少運(yùn)輸途中使用汽油或柴油等的消耗降低運(yùn)費(fèi)：運(yùn)輸前預(yù)冷并結(jié)合保冷，可以減少蓄冷劑等的重量負(fù)荷

2)經(jīng)濟(jì)意義甜玉米收獲時(shí)，全糖5.6%，常溫下30個(gè)小時(shí)，下降至3.2%〔損失34%〕，經(jīng)過(guò)預(yù)冷，可減慢全糖和淀粉的損耗處理全糖含量（%）風(fēng)味評(píng)價(jià)收獲時(shí)30小時(shí)后54小時(shí)后30小時(shí)后50小時(shí)后預(yù)冷5.65.04.9736.5未預(yù)冷5.63.73.74.84.0表2甜玉米不同處理下全糖含量和風(fēng)味評(píng)價(jià)的比較3〕預(yù)冷產(chǎn)品實(shí)例黃桃25℃下保持一天，成熟度相當(dāng)于1℃下6天荔枝83年，東莞運(yùn)荔枝到上海，果溫30℃，連續(xù)打冷36小時(shí)，果溫才降至3-6℃；假設(shè)用強(qiáng)風(fēng)預(yù)冷，只需6小時(shí)。香蕉50年，香蕉運(yùn)至蘇聯(lián)，未預(yù)冷，果溫27.5℃，要求降溫到11-12℃，第五天果溫14℃，尚未到達(dá)要求，經(jīng)預(yù)冷，14小時(shí)就降溫到12℃3〕預(yù)冷產(chǎn)品實(shí)例表3桃經(jīng)過(guò)預(yù)冷后運(yùn)輸方式的影響處理每小時(shí)平均CO2排放量到目的地5天后腐爛率（%）預(yù)冷后用冷藏車(chē)30.017未預(yù)冷用冷藏車(chē)50.0320.8預(yù)冷后用冷藏車(chē)179.5745.7未預(yù)冷用普通車(chē)149.4038.83〕預(yù)冷產(chǎn)品實(shí)例 1)預(yù)冷傳熱機(jī)理 2)預(yù)冷速度的計(jì)算方法 3)預(yù)冷的根本要求4.1.3產(chǎn)品的預(yù)冷傳熱原理和根本要求

熱傳導(dǎo)(conduction)

對(duì)流熱傳導(dǎo)(convection)

熱輻射(radiation)1)

預(yù)冷傳熱機(jī)理熱傳導(dǎo)是固體或靜止的流體內(nèi)部所進(jìn)行的傳熱方式預(yù)冷時(shí)的熱傳導(dǎo)包括兩大部份預(yù)冷設(shè)施本體〔屋頂、地面、四周墻壁〕由外向內(nèi)的熱傳導(dǎo)切花由外向內(nèi)的熱傳導(dǎo)1)

預(yù)冷傳熱機(jī)理對(duì)流熱傳導(dǎo)指運(yùn)動(dòng)的氣體或液體向固體壁面?zhèn)鳠岬男问?包括自然對(duì)流熱傳導(dǎo)和強(qiáng)制對(duì)流熱傳導(dǎo)兩種方式，傳熱量是強(qiáng)制對(duì)流比自然對(duì)流高，水比空氣要高得多對(duì)流熱傳導(dǎo)量取決于熱傳導(dǎo)系數(shù)、欣賞植物外表與預(yù)冷媒介的接觸面積、以及兩者之間的溫度差

1)

預(yù)冷傳熱機(jī)理 熱輻射與預(yù)冷介質(zhì)無(wú)關(guān)，以電磁波的形式來(lái)傳熱 包括：預(yù)冷設(shè)施的屋頂和墻面受到太陽(yáng)的輻射而升溫真空預(yù)冷時(shí)真空罐內(nèi)壁向欣賞植物的熱輻射欣賞植物溫度高于環(huán)境溫度時(shí)向環(huán)境輻射熱量等1)

預(yù)冷傳熱機(jī)理

欣賞植物的預(yù)冷速度取決于：欣賞植物的種類(lèi)和數(shù)量制冷介質(zhì)與欣賞植物的接觸欣賞植物和制冷介質(zhì)的溫差冷卻介質(zhì)的周轉(zhuǎn)率和冷卻介質(zhì)的種類(lèi)包裝箱的空氣流速冷藏設(shè)備的效率等2)

預(yù)冷速度的計(jì)算方法

預(yù)冷速度的計(jì)算方法通常采用半預(yù)冷終溫時(shí)間(halfcoolingtime)法半預(yù)冷終溫時(shí)間，是指欣賞植物從起始溫度(initialtemperature)預(yù)冷到達(dá)終溫(coolanttime)的一半所需要的時(shí)間2)

預(yù)冷速度的計(jì)算方法圖1預(yù)冷溫度變化曲線圖2)

預(yù)冷速度的計(jì)算方法

半預(yù)冷終溫所需時(shí)間與欣賞植物初溫?zé)o關(guān)，而且在整個(gè)冷卻過(guò)程中保持不變，這樣可以估計(jì)出預(yù)冷所需要的時(shí)間在美國(guó)也采用7/8預(yù)冷終溫時(shí)間(threehalf-coolingtime)來(lái)表示圖2產(chǎn)品預(yù)冷速度計(jì)算方法2)

預(yù)冷速度的計(jì)算方法

預(yù)冷起始時(shí)間要盡可能早預(yù)冷時(shí)間要盡可能短預(yù)冷終溫要因產(chǎn)品而定預(yù)冷方式應(yīng)根據(jù)欣賞植物種類(lèi)靈活掌握3)預(yù)冷的根本要求第4節(jié)欣賞植物預(yù)冷技術(shù)4.1欣賞植物預(yù)冷的概念和意義4.2欣賞植物預(yù)冷的方式4.2欣賞植物預(yù)冷的方式4.2.1水冷hydrocooling4.2.2冷庫(kù)空氣預(yù)冷roomcooling4.2.3強(qiáng)制通風(fēng)預(yù)冷forced-aircooling4.2.4壓差通風(fēng)預(yù)冷serpentinecooling4.2.5真空預(yù)冷vacuumcooling圖3預(yù)冷的各種方式4.2欣賞植物預(yù)冷的方式用接近0℃的冷水，通過(guò)熱傳導(dǎo)和對(duì)流熱傳導(dǎo)，使欣賞植物冷卻的裝置。與空氣相比，水的熱傳導(dǎo)系數(shù)要高得多，因此冷卻速度快。適合于外表積與體積比小的欣賞植物，如番茄1)

原理圖4欣賞植物水冷系統(tǒng)圖示

優(yōu)點(diǎn)冷卻速度快，設(shè)備費(fèi)用和運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用低缺點(diǎn)容易帶來(lái)交叉感染2)

優(yōu)缺點(diǎn)

根據(jù)園藝產(chǎn)品與水的接觸方式，可以分為浸泡式、撒水式、噴水式、送風(fēng)冷水式等3)

種類(lèi)

適合種類(lèi)胡蘿卜、蘿卜最適；茼蒿、菠菜、甜玉米、桃、李等也適合普及狀況:

美國(guó)--石刁柏、豌豆、桃、甜玉米、胡蘿卜 日本--因人們不喜歡水浸過(guò)的產(chǎn)品，很少采用4)適合處理的園藝產(chǎn)品種類(lèi)、普及狀況圖5水冷機(jī)械圖圖6水冷機(jī)械圖1)原理 冷庫(kù)空氣預(yù)冷又稱(chēng)室內(nèi)預(yù)冷，是將欣賞植物放在冷庫(kù)中，依靠自然對(duì)流熱傳導(dǎo)進(jìn)行的預(yù)冷方式(見(jiàn)圖)4.2.2

冷庫(kù)空氣預(yù)冷

roomcooling圖7冷庫(kù)空氣預(yù)冷設(shè)施模式圖4.2.2冷庫(kù)空氣預(yù)冷

roomcooling

簡(jiǎn)單易行，在國(guó)內(nèi)外廣泛采用，特別適合于規(guī)模較小的生產(chǎn)者和集貨商預(yù)冷速度慢，預(yù)冷裝箱(但是沒(méi)有封口)的欣賞植物通常需要24h以上整個(gè)預(yù)冷過(guò)程中欣賞植物始終暴露于空氣中，水分損失較大2)

優(yōu)缺點(diǎn)

整個(gè)世界范圍內(nèi)，非常普及3)

普及狀況1)原理 是在冷庫(kù)空氣預(yù)冷的根底上開(kāi)展起來(lái)的一項(xiàng)預(yù)冷技術(shù)，該方式將裝有被預(yù)冷產(chǎn)品的包裝箱按照一定的方向排列碼接在一起，包裝箱之間開(kāi)有通氣孔道，以確保箱體之間的氣體流通4.2.3

強(qiáng)制通風(fēng)預(yù)冷

forced-aircooling圖8強(qiáng)制通風(fēng)預(yù)冷模式圖圖9強(qiáng)制通風(fēng)預(yù)冷實(shí)際圖速度快容易造成萎蔫需要有專(zhuān)門(mén)的設(shè)備如抽氣機(jī)等，操作起來(lái)比較麻煩2)

優(yōu)缺點(diǎn)適合于外表積與體積比大的蔬菜和幾乎所有的欣賞植物種類(lèi)在美國(guó)很普及，在日本主要采用下述壓差預(yù)冷方式3)

適合處理的產(chǎn)品種類(lèi)、普及狀況1)原理 壓差通風(fēng)與冷是日本人在強(qiáng)制通風(fēng)預(yù)冷的根底上開(kāi)發(fā)的一項(xiàng)預(yù)冷技術(shù)。因而未能找到適宜的英文名稱(chēng)?；诿绹?guó)人給予強(qiáng)制通風(fēng)預(yù)冷的概念與原理，該方式可以納入強(qiáng)制通風(fēng)預(yù)冷方式4.2.4

壓差通風(fēng)預(yù)冷

serpentinecooling圖10壓差通風(fēng)預(yù)冷中的空氣流量和熱量流向4.2.4

壓差通風(fēng)預(yù)冷

serpentinecooling

優(yōu)點(diǎn):冷卻速度快，效果好，對(duì)產(chǎn)品損傷小

缺點(diǎn):降低了冷庫(kù)的收容能力，操作麻煩

2)

優(yōu)缺點(diǎn)U字型通風(fēng)式

直交型通風(fēng)式

冷風(fēng)循環(huán)式

縱型吸入式3)

種類(lèi)圖11U字型通風(fēng)式壓差通風(fēng)預(yù)冷示意圖

適合的種類(lèi)∶葉用萵苣、甘蘭、韭菜、甜玉米、花菜等幾乎所有的園藝產(chǎn)品普及狀況∶在日本很普及4〕適合處理的產(chǎn)品種類(lèi)、普及狀況圖12預(yù)冷兼貯藏用壓差通風(fēng)預(yù)冷示意圖1)原理 真空預(yù)冷最初是由日本人開(kāi)發(fā)的，其原理是在接近真空的減壓狀態(tài)下，促使被預(yù)冷物沸點(diǎn)降到接近0℃，由此促進(jìn)蒸騰失水，并通過(guò)水分?jǐn)y帶潛熱降低花材溫度，到達(dá)預(yù)冷的目的4.2.5

真空預(yù)冷

水的沸點(diǎn)隨飽和蒸汽壓的下降而降低，飽和蒸汽壓由101,308Pa降到1,226.4Pa時(shí)，水的沸點(diǎn)由100℃降到10℃

飽和蒸汽壓降到706.5Pa時(shí)，水的沸點(diǎn)降到2℃，即2℃的水就可蒸發(fā)1)

原理水的沸點(diǎn)（℃）飽和蒸汽壓（mMHg）蒸發(fā)潛熱（kcal/kg）1007605395092.65694055.35733031.85802017.5586109.259288.059367.059446.159525.359604.6597表4水的沸點(diǎn)與飽和蒸汽壓和蒸發(fā)熱的關(guān)系1)

原理圖13真空預(yù)冷溫度與欣賞植物鮮重?fù)p失的關(guān)系1)

原理

優(yōu)點(diǎn)

產(chǎn)品預(yù)冷速度快，產(chǎn)品預(yù)冷均勻，預(yù)冷程度容易控制，同時(shí)可以大批量地處理花材

缺點(diǎn)

設(shè)備費(fèi)用高、能源消耗多、預(yù)冷過(guò)程中產(chǎn)