（制冷及低温工程专业论文）核果类果实在差压预冷过程中的传热研究.pdf

原创性声明和关于论文使用授权的访l l l 1 l 掣泌掣- “3 “”m 6 n ”0 “” 原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下， 独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本 论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。 对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方 式标明。本声明的法律责任由本人承担。 论文作者签名：砬主垦建日期：型：! ! ：芏! 圭7 关于学位论文使用授权的声明 本人完全了解山东大学有关保留、使用学位论文的规定，同 意学校保留或向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子 版，允许论文被查阅和借阅；本人授权山东大学可以将本学位论 文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、 缩印或其他复制手段保存论文和汇编本学位论文。 ( 保密论文在解密后应遵守此规定) 论文作者签名：导师签名：日期： 山东大学硕l j 学位论文 目录 摘要v j l 】i i s t r a c t v i i 重要符号说明i x 第1 章绪论l 1 1 课题的研究背景与意义1 1 i 1 果蔬的预处理技术1 1 1 2 核果类果实2 1 1 3 差压预冷技术2 1 2 差压预冷系统的发展现状4 1 2 1 著压预冷系统的国外研究现状4 1 2 2 差压预冷系统的国内研究现状6 1 3 差压预冷过程中果蔬传热模型的研究进展7 1 3 1 国外研究进展7 1 3 2 国内研究进展7 1 4 本文研究内容8 第2 章果实热物性参数的确定一l0 2 1 果实外形参数的测定1 0 2 2 果实导热系数测定1 1 2 2 1 热探针法测定导热系数实验原理n 2 2 2 热探针法测定导热系数实验系统1 4 2 2 3 热探针法测定导热系数实验设备与步骤1 4 2 2 4 热探针法测定导热系数实验系统的标定1 6 2 2 5 热探针法测定导热系数实验标准物质检验1 8 2 2 6 热探针法测定果肉的导热系数2 0 2 2 7 热探针法测定果核的导热系数2 2 2 3 果实比热容的确定2 3 2 4 本章小结2 4 第3 章果实预冷过程传热模型的建立。2 5 3 1 果实差压预冷过程中的传热特点2 5 3 2 研究对象的物理模型2 5 3 3f l u e n t 数值模拟简介一2 7 3 4 果实预冷过程中的基本传热方程2 9 山东入学硕匕学位论文 3 4 1 外部空气流动模型2 9 3 4 2 传热方程3 1 3 4 3 初始与边界条件3 4 3 5 湿空气热物性计算3 8 3 5 1 湿空气概述。3 8 3 5 2 湿空气物性参数3 9 3 6 本章小结4 0 第4 章果实差压预冷过程中传热模拟的结果分析4 1 4 1 引言4 1 4 1 1 湿空气物性参数计算4 1 4 1 2 模拟方案。4 2 4 2 单体桃果实的模拟结果分析4 3 4 2 1 单体桃果实的预冷过程分析。4 3 4 2 2 无内热源果实外形因素对预冷效果的影响4 5 4 2 3 考虑内热源果实外形因素对预冷效果的影响4 7 4 2 4 单体桃形有核果实模型有无内热源预冷效果比较4 9 4 3 单排桃果实的模拟。5 l 4 3 1 模拟方案一5 l 4 3 2 单排桃果实的预冷过程分析5 2 4 4 单体桃果实预冷过程中传热情况分析。s 4 4 5 单体桃果实预冷过程的温度与风速选取。5 5 4 6 本章小结。s 7 第5 章全文总结与展望5 9 5 1 全文总结5 9 5 2 工作展望6 0 参考文献6l 致谢。6 7 攻读学位期间发表的学术论文目录6 8 攻读学位期间参与的项目6 9 山东大学硕十学位论文 t a b l eo fc o n t e n t s a b s t r a c ti nc h i n e s e i a b s t r a c ti ne n g l i s h i i i m p o r t a n ts y m b o l s i i i c h a p t e r1p r e f a c e 1 1 1r e s e a r c hb a c k g r o u n d 1 1 1 1p r e t r e a t m e n tt e c h n o l o g yo ff r u i t sa n dv e g e t a b l e s 1 1 1 2d r u p e 2 1 1 3t e c h n o l o g yo f f o r c e da i rp r o c o o l i n g 2 1 2c u r r e n tr e s e a r c ho f f o r c e da i rp r e - c o o l o n g 4 1 2 1d e v e l o p m e n tc o u r s ea b r o a d 4 1 2 2d e v e l o p m e n tc o u r s ei nc h i n a 6 1 3c u r r e n tr e s e a r c ho f n u m e r i c a ls i m u l a t i o n 7 1 3 1d e v e l o p m e n tc o u r s ea b r o a d 7 1 3 2d e v e l o p m e n tc o u r s ei nc h i n a 7 1 4m a i nc o n t e n t so f t h ed i s s e r t a t i o n 8 c h a p t e r 2d e t e r m i n a t i o no f t h et h e r m a lp a r a m e t e r sf o rf r u i t 1 0 2 1d e t e r m i n a t i o no f f r u i ts h a p ep a r a m e t e r s 1 0 2 2d e t e r m i n a t i o no ff r u i tt h e r m a lc o n d u c t i v i t y 11 2 2 it h ep r i n c i p l eo ft h ee x p e r i m e n t 11 2 2 2t h et e s ts y s t e m 1 4 2 2 3e x p e r i m e n t a le q u i p m e n ta n dp r o c e d u r e s 1 4 2 2 4c a l i b r a t i o no f t h es y s t e m 1 6 2 2 5s t a n d a r dm a t e r i a lt e s t 。18 2 2 6t h e r m a lc o n d u c t i v i t yo f t h ep u l p 2 0 2 2 7t h e r m a lc o n d u c t i v i t yo f t h es t o n e 2 2 2 3d e t e r m i n a t i o no f t h es p e c i f i ch e a tc a p a c i t y 2 3 2 4s u m m a r y 2 4 c h a p t e r3h e a tt r a n s f e rm o d e lo ff r u i t 2 5 3 1h e a tt r a n s f e rc h a r a c t e r i s t i c s 2 5 3 2p h y s i c a lm o d e lo f f r u i t 2 5 3 3t h e o r yo f f l u e n tn u m e r i c a ls i m u l a t i o n 2 7 3 4b a s i ch e a tt r a n s f e re q u a t i o n 2 9 3 4 1a i rf l o wm o d e l 2 9 3 4 2h e a tt r a n s f e re q u a t i o n 31 3 4 3b o u n d a ya n di n i t i a lc o n d i t i o n s 3 4 山东大学硕十学位论文 3 5c a l c u l a t i o no f t h e r m o d y n a m i cp r o p e r t i e sf o rm o i s ta i r 3 8 3 5 1a no v e r v i e wo f t h em o i s ta i r 3 9 3 5 2t h ep h y s i c a lp a r a m e t e r so f t h em o i s ta i r 4 0 3 6s u m m a r y 4 1 c h a p t e r4a n a l y s i so f h e a tt r a n s f e rs i m u l a t i o nr e s u l t s 4 1 4 1i n t r o d u c t i o n 41 4 1 1c a l c u l a t i o nt h ep r o p e r t i e so fm o i s ta i r 4 2 4 1 2s i m u l a t i o np r o g r a m 4 3 4 2a n a l y s i so fh e a tt r a n s f e rs i m u l a t i o nr e s u l t sf o rs i n g l ef r u i t 4 3 4 2 1a n a l y s i so fp r e - c o o l i n gp r o c e s s 4 5 4 2 2n o n i n t e m a lh e a ts o u r c ef r u i ts h a p ef a c t o r so nt h ep r e c o o l i n ge f f e c t 4 7 4 2 3i n t e r n a lh e a ts o u r c ef r u i ts h a p ef a c t o r so nt h ep r e - c o o l i n ge f f e c t 4 9 4 2 4p r e - c o o l i n ge f f e c tf o rs i n g l ef r u i t 51 4 3a n a l y s i so fh e a tt r a n s f e rs i m u l a t i o nr e s u l t sf o rar o w 51 4 3 1s i m u l a t i o np r o g r a m 5 2 4 3 2p r e c o o l i n ge f f e c tf o rar o w 5 4 4 4a n a l y s i so f p r e c o o l i n gp r o c e s sf o rt h es i n g l ef r u i t 5 5 4 5s u m m a r y 5 7 c h a p t e r5c o n c l u s i o n sa n ds u g g e s t i o n s 5 9 5 1c o n c l u s i o n s ：；9 5 2s u g g e s t i o n sf o rf u t u r es t u d y 6 0 r e f e r e n c e s 6 1 a c k n o w l e d g e 6 7 r e l a t e dp a p e r s 6 8 r e l a t e dp r o j e c t s 6 9 山东大学硕f ：学位论文 i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i ii 摘要 随着人均生活水平的提高，民众对新鲜果蔬的数量及品质上的需求都日益增 加。差压预冷作为一种经济、有效的果蔬保鲜措施被广泛的应用。核果类果实由 于其自身的特点，在差压预冷的过程中，很容易引起内部的传热不均匀降温 不彻底或者产生冷害等，严重的影响了果实的贮藏时间与品质。研究人员针对差 压预冷的风速、温度、果实的堆码方式、包装箱开孔率等进行了大量理论与实验 的分析，却很少结合核果类果实自身的特点，对其内部的传热特性进行研究。 本文选取山东地区常见的寒露蜜桃等作为核果类果实代表。首先，根据平行 热线法原理，建立了热探针导热系数测定实验装置，根据实验测试结果对数据拟 合，计算出果肉部分的导热系数约为0 4 , - - 一0 6 w ( m k ) ，果核部分的导热系数 约为o 5 0 7 w ( m 1 4 ) ，同一个果实中，果肉的导热系数低于果核。根据湿空气 物性特点，制定了果蔬差压预冷过程中的湿空气计算模型，并编制了相应的计算 软件。 综合考虑到湿空气热物性、果核、果实的呼吸热等影响因素，根据核果类果 实在差压预冷过程中的传热特点，建立了果实外部空气与果实内部的物理模型与 数学模型，并采用f l u e n t 软件对含内热源的桃形有核模型的预冷过程进行了 仿真模拟。根据模拟结果比较了各种单体模型的果实平均温度的变化率、7 8 冷 却时间、预冷系数等相关参数。结果表明，首先，与传统的球型模型相比，有核 桃型模型的预冷时间变短，而考虑到呼吸热的桃型有核模型预冷时间会有所延 长，但更加符合实际，能更精确的表述预冷过程。其次，针对同一个果实，迎风 侧、尖端、果核部分的降温速度快于其他部分。同时，通过模拟，对果实在0 5 m s 、 1 0 m s 、1 5 m s 、2 0 m s 、2 5 m s 的风速、以及0 。c 、3 、5 c 的温度下的预冷效 果进行比对，认为在中速风速以及较低的温度下能够更快的达到保鲜温度。根据 模拟结果所体现出的果实预冷过程中存在的问题，建议通过调整果实摆放位置、 采取阶段性调整果实排列顺序或者间隔性改变进风口等方式提高预冷的速度及 均匀性。 通过对核果类果实在差压预冷过程中的传热研究，给出了核果外形等重要因 素在差压预冷中的影响程度及运行参数优化，为冷库差压预冷系统的设计、运行 v 山东大学硕七学位论文 与优化提供了一定的数值参考与理论指导，有利于提高储存果蔬的品质和减少耗 损率以及系统节能。 关键词：核果；差压预冷；传热模型；导热系数；数值模拟 山东人学硕 ：学位论文 a b s t r a c t w i t ht h ep e rc a p i t al i v i n gs t a n d a r d si m p r o v i n g ，p e o p l e sd e m a n d sf o rt h eq u a l i t y a n dq u a n t i t yo ff l e s hf r u i t sa n dv e g e t a b l e sa r ea l s oi n c r e a s i n g f o r c e da i rp r e - c o o l i n g ， a sa ne c o n o m i ca n de f f e c t i v ef r e s h n e s sp r e s e r v a t i o nm e a s u r e sf o rf r u i ta n dv e g e t a b l e ， i sw i d e l ya p p l i e d d u et ot h ec h a r a c t e r i s t i c so ft h ed r u p e ，d u r i n gt h ef o r c e da i r p r e - c o o l i n g ，t h eu n e v e no fi n t e m a lh e a tt r a n s f e rc a nb ec a u s e de a s i l y , f o re x a m p l e ，n o t c o m p l e t e l yc o o l e do rc h i l l i n gi n j u r e de t c i ts e r i o u s l ye f f e c t st h es t o r a g et i m ea n d q u a l i t yo ft h ef r u i t s t h e o r e t i c a la n a l y s e sa n de x p e r i m e n t so nc o o l i n ga i rt e m p e r a t u r e ， c o o l i n ga i rv e l o c i t y , s t a c k i n gm o d e sa n dt h eo p e n i n gr a t e o ft h ep r e - c o o l i n gb o x e s w e r ed o n eb yr e s e a r c h e r s ，b u ts e l d o mw i t ht h ec h a r a c t e r i s t i c so ft h ed r u p eo nt h e i n t e m a lh e a tt r a n s ；f e r p e a c hh a n l u m i ，w h i c hi sq u i t ec o m m o ni ns h a n d o n g ，i ss e l e c t e dt or e p r e s e n tt h e d r u p e a c c o r d i n gt o t h ep r i n c i p l eo fp a r a l l e lh o tw i r et e c h n i q u e ，t h et h e r m a l c o n d u c t i v i t yo ft h ep u l pa n ds t o n ew a sd e t e r m i n e db yu s i n gt h e r m a lp r o b em e t h o d t h et h e r m a lc o n d u c t i v i t yo ft h ep u l pi sa b o u t0 4 - 一0 6 w ( m k ) ，a n dt h et h e r m a l c o n d u c t i v i t yo ft h es t o n ei sa b o u t0 5 0 7 w ( m k 、t h em o d e lo ft h ee x t e r n a la n d i n t e r n a lo ft h ef r u i ti nt h ef o r c e da i rp r e - c o o l i n gw a sb u i l t ，a n dt h ea n a l y s i so ft h e i n t e r n a lh e a tt r a n s f e rc h a r a c t e r i s t i c si nt h ef o r c e da i rp r e c o o l i n gp r o c e s sw a sd o n eo n t h eb a s eo fm o d e lr e s u l t t h er e s e a r c hi nt h i sp a p e rs h o w st h a tt h eu n i q u es h a p eo ff e a t u r e so fd r u p ef r u i t i so n eo ft h em o s ti m p o r t a n tr e a s o n sf o rt h eu n e v e no fp r e - c o o l i n g m e a n w h i l e ，t h e d i f f e r e n c ei nt h e r m a lp r o p e r t i e so fp u l pa n ds t o n ea r ea l s oar e a s o nf o rt h eu n e v e no f h e a tt r a n s f e r c o m p a r et h er a t eo fc h a n g eo ft h ea v e r a g et e m p e r a t u r eo ft h ef r u i t so fa v a r i e t yo fm o n o m e rm o d e l ，7 8c o o l i n gt i m e ，p r e c o o l i n gc o e f f i c i e n tf r o mt h e s i m u l a t i o nr e s u l t s t h en e wm o d e li sm o r er e a l i s t i c ，a n df o rt h es a m ef r u i t ，t h e w i n d w a r ds i d e ，c u t t i n g - e d g e ，t h es t o n ep a r to ft h ec o o l i n gr a t ei sf a s t e rt h a no t h e r p a r t s c o n s i d e r e dt h ec h a r a c t e r i s t i c so ff r u i ta n de c o n o m y , g i v et h es u g g e s t i o nt o v 山东大学硕十学位论文 i m p r o v et h ep r e c o o l i n gv e l o c i t ya n du n i f o r m i t yb ya d j u s t i n gt h ea n g l eo ft h ef r u i t a x i sa n dt h ec o o l i n ga i rd i r e c t i o n ，o rt a k i n gan e wt y p eo ff o r c e da i rp r e c o o l i n g e q u i p m e n t b ys i m u l a t i n gt h ef r u i ta t0 5 m s ，1 0 m s ，1 5 m s ，2 0 m s ，2 5 m sw i n d s p e e d ，a sw e l la sp r e - c o o l i n gu n d e r0 c ，3 c ，5 。c t e m p e r a t u r e ，r e s u l ts h o w st h a ti t a c h i e v et h ep r e s e r v a t i o nt e m p e r a t u r ei nt h em e d i u m - s p e e dw i n ds p e e da n dl o w e r t e m p e r a t u r e s t h i sp a p e rp r o v i d e st h et h e o r e t i c a lb a s i sa n dn u m e r i c a lr e f e r e n c ef o rt h e o p t i m i z a t i o nd e s i g no ft h ep r e s s u r ec o o l i n ge q u i p m e n ta n de n e r g y s a v i n go fc o l d s t o r a g e k e yw o r d s ：s t o n ef r u i t ，p r e - c o o l i n g ，h e a tt r a n s f e r , t h e r m a lc o n d u c t i v i t y , s i m u l a t i o n v 川 山东大学硕t - 7 ：位论文 i i 英文字母 a面积，m 2 b热探针标定系数 c 浓度 c p 比热容，k j k g d 分子扩散系数，m 2 s d 含湿量，k g k g e电压，v h 焓，k j k g h 对流换热系数，w m 2 k m 质量流量，k g s 希腊字母 0 【 热扩散率，m 2 s 丫 欧拉常数 t 1 孔隙率 0 温差，k 九 导热系数，w m k 下标 a 空气 a p空气与果实的接触面 a v 空气中的水蒸气 f a c e 果实表面 g干空气 i n t 内热源 m 待测样品 重要符号说明 p q q r r t t u 绝对压力，p a 发热量，k j 发热功率，w 电阻，q ； 气体常数 半径，m 温度，k 时间，s 流体速度，m s 体积，m 3 “ 动力粘度，p a s v运动粘度，m 2 s p密度，k g m 3 q相对湿度 v a p 水蒸气 w i r e 加热丝 p r o b e 加热丝外部套管 p v 果蔬表面的水蒸气 l果核 2果肉 山东大学硕七学位论文 i ij 东人学硕二 ：学位论文 - h a i il a l i l li - l i i i i i ii i i 课题的研究背景与意义 第1 章绪论 众所周知，农业是国民经济的支柱产业。我国是一个传统的农业大国，是世 界上果蔬种植种面积最大同时种植种类也最多的国家之一。随着生活水平的提 高，人们对饮食的要求不断增高，新鲜果蔬的消费量与需求量均大幅增长，同时 也对果蔬品质提出了更高的要求【1 1 。随着国家农业新政策的推出和新一轮农业产 业化结构调整，果蔬的生产、加工、储藏运输等各个行业迎来了前所未有的发展 机会。 i i 1 果蔬的预处理技术 果蔬作为生鲜食品，本身含有大量人体不可缺少的营养物质1 2 】。目前，新 鲜果蔬的日摄入量己成为许多国家和地区人民健康水平的重要指标之一1 3j 。夏秋 季节是大多数果蔬的成熟期，采摘后的新鲜果蔬含有大量水分并携带着大量的田 间热。果蔬的温度较高，导致其呼吸作用旺盛；采摘之后果蔬成分不断变化的同 时，释放的呼吸热又使得果蔬品温持续升高，如此的恶心循环最终将导致果蔬失 水腐烂而失去食用价值【4 1 。在无保鲜处理的情况下，新鲜果蔬收获后的损耗率达 2 0 以上，而无保鲜处理直接进入城市，又会给城市增添大批的生活垃圾，给国 家造成大量的经济损失和能源、人力的浪费。 冷藏技术，可以减缓果蔬的衰败，延长果蔬的贮藏时间并提高果蔬的品质。 冷藏链是指保证各类商品在加工、流通各环节中能够在适当环境下运行的综合保 鲜处理系统。基本流程为：产地采集_ 预处理一产地集货、冷藏一产地批发- 冷 藏运输_ 销地集货叶销地加工、批发、配送一零售、消费等。可以适用于果蔬、 肉、禽、蛋、水产品、奶、花卉乃至血浆、生物制剂等的采集、制造、贮运和贩 售等各个环节。冷藏链技术是保证上述易腐产品在贮藏、运输以及消费等各过程 中品质、安全及卫生合格的最重要的手段蟑。8 】。 采后预处理技术是整个冷藏链技术的前提。有数据表明，冷链中不经贮前处 1 山东大学硕十学位论文 - - i l l 理的果蔬的流通损失率高达2 5 - - - 3 0 ，而贮前处理后的果蔬损失率仅为5 1 0 左右，还可以大大提高果蔬的储藏时f h 9 1 。目前易腐产品的产后产值与采收时自 然产值比，美国为3 7 ：l ，日本2 2 ：1 ，而我国仅为0 3 8 ：1 t 1 0 1 。 新鲜果蔬的贮前处理的主要处理方法包括：钙处理【1 1 ，1 2 1 、1 甲基环丙烯处理 1 3 - 1 5 j 、赤霉素处理【1 6 1 羽、水杨酸处理【1 9 , 2 0 】、预冷处理 2 1 - 2 3 l 、热处理【2 4 五7 1 、辐射与 超声波处理【2 8 2 9 1 以及集中方法综合应用的复合处理方法等。其中预冷处理与热 处理，作为纯物理处理方法，因其效果明显、无毒副作用、操作简单等优势，应 用较为广泛【3 0 1 。 1 1 2 核果类果实 所谓核果类果实，一般是常见于蔷薇科、鼠李科等类群植物的肉果果实，主 要包括桃、杏、李等。核果类果实的采摘期一般在夏秋季节，肉质细嫩多汁、营 养丰富、味道甜美。但同时采后容易发生失水、失重、硬度下降、果肉软化、褐 变等不良变化3 1 1 。 1 1 3 差压预冷技术 低温能够抑制呼吸作用，降低产品变质的周期，同时可以减缓病菌的滋生从 而延缓果肉的衰老。所以，适当的降低温度在园艺产品保鲜处理上是一项很重要 的工作【3 2 1 。一般情况下，呼吸强度会随着环境温度的降低而不断降低。研究表 明，果蔬在i o c 存放时的呼吸强度是o c 存放时的3 倍【3 3 】，而且环境温度下存放 2 4 小时的含糖量损失约为3 0 , - - 一5 0 1 3 4 】。对果蔬进行预冷处理，能够在较短的时 间内使其温度下降，到达贮藏、运输或者加工所需的标准要求。目前采用的预冷 技术主要有室内通风预冷、注冰预冷、真空预冷、冷水喷淋预冷、差压预冷等。 几种不同预冷方式的对比关系如表1 1 所示。 表1 1 果蔬预冷方式分类 预冷方式预冷速度适用范围占地面积包装成本能耗操作 室内通风慢果蔬小简单较高 两简单 注冰预冷较快根茎类果蔬小较简单较低高简单 真空预冷快叶菜类小要求高高高 复杂 冷水喷淋较快根茎类果蔬 大要求高低 较高简单 2 山东大学坝叶：学位论文 由表1 1 可知，在各种果蔬的预冷处理方式当中，差压预冷处理方式耗能小、 成本低、操作简单等优势非常明显，非常适用于目前我国农村果蔬产地收获分散 条件下的预冷与保鲜【3 5 】。 所谓差压预冷，如图1 1 所示，在通过差压风机等机械加压在产品或者包装 箱的两侧产生一定的压力差，强迫冷空气通过产品的空隙，增大产品与冷空气的 接触面积，进而使产品迅速冷却的预冷方式。影响差压预冷的因素主要包括：冷 空气温度、冷空气流速、产品种类、包装箱开口方式、排列方式及孔隙率等。对 于一个完整的差压预冷系统来说，主要由蒸发器、差压风机、静压箱、围护结构 等组成【3 6 j 。 图1 1 差压预冷原理图 1 围护结构；2 一差压风机；3 一蒸发器：4 隔风挡板；5 预冷产品；6 门 2 0 1 0 年6 月下国家发展改革委颁布的农产品冷链物流发展规划中指出， 目前我国各地已建成冷藏库有近两万座，总容量8 8 0 约万吨，其中，冷却物1 4 0 万吨，冻结物7 4 0 万吨；机械冷藏列车1 9 1 0 辆，机械冷藏汽车2 0 0 0 0 辆，冷藏船吨 位1 0 万吨，年集装箱生产能力1 0 0 力标准箱。并倡议加强果蔬冷链物流体系建设， 重点加强分级、包装、预冷等商品化处理和冷藏储存环节建设，推动主要产区果 蔬产品冷链物流设施条件的改善；大力发展冷藏运输，逐步提高果蔬产品冷藏运 输能力；完善主销区果蔬冷链配送设施建设，发展具有集中采购、跨区域配送能 力的现代化果蔬配送中心。鼓励大型果蔬农产品批发市场、连锁超市、果蔬储运 营销企业加快冷链物流设施建设，积极培育具有一定规模和竞争力的第三方果蔬 冷链物流服务企业【3 7 , 3 8 】。冷藏链处理技术因其能耗低、成本少的特点十分符合 3 山东大学硕上学位论文 我国现阶段国情，它的发展大力推动了水产品、反季节果蔬为等的高价农副产品 冷藏链的迅速兴起。冷链物流企业以标准化、网络化、规模化、集团化发展态势 的不断涌现。但整体看来，我国农副产品冷链物流行业的发展目前仍处在起步阶 段，于现代化的国际先进水平仍有较大差距【3 9 】。国务院在近几年下发的中央1 号 文件中反复强调要加快农产品冷链物流系统建设，促进农产品流通。一些冷链物 流的国家标准、行业标准和地方标准先后颁布实施，食品安全法等重要法律 法规逐步完善。在2 0 0 9 年发布的物流业调整和振兴规划中，明确提出要完善 鲜活农产品储藏、加工、运输和配送等冷链物流设施，提高鲜活农产品冷藏运输 比例。最近国务院印发的关于进一步促进蔬菜生产保障市场供应和价格基本稳 定的通知( 国发 2 0 1 0 1 2 6 号) 也提出，要“加快推进农产品冷链物流发展”。农产 品冷链物流的重要性进一步被消费者认识，全社会对“优质优价”农产品的需求不 断增长【4 引。 本课题的研究符合国家对于农产品冷链物流发展方向，面向国家“十二五” 战略需求，随着冷藏运输业的不断发展和国家政策的大力推行，开展果蔬预冷及 冷藏运输等方面的研究对促进农产品经济的发展有重要的现实意义。 1 2 差压预冷系统的发展现状 1 2 1 差压预冷系统的国外研究现状 预冷的概念，最早是由p o w e l l 和他的助手在1 9 0 4 年的时候提出的，当年他们 向美国农业部提出可以通过适当的处理方法，迅速降低果蔬采后的田间热【4 1 1 ， 二十世纪四五十年代开始，美国最先进行了冻结食品的温度变化对品质影响的研 究1 4 2 1 。1 9 6 0 年，美国人g u i l l o n 发明了差压预冷技术，并很快的应用到果蔬采后 的预处理技术当中【4 3 1 。 h u a n g 等人在1 9 7 0 年前后，以球型果蔬作为研究对象，对菱形、立体等堆 码方式下差压预冷过程中压力降进行了实验研究，并根据实验数据拟合出压力降 公式【删： 卸= k 叼p ( 1 - 1 ) 式中：卜压差，p a ； 4 山东人学硕 二学位论文 u r 冷空气风速，m s ； i 一产品填充高度，m ； k 、m 、n 由实验测定的常数。 1 9 7 5 年，b a i r d 等对果蔬差压预冷装置进行了详细介绍，系统的表述了控制 温度与风速的部件及相应位置。并指出，为减少电热偶测温过程中的测量误差， 需要将电热偶插入待测样品中至少一半的位置；测量表面温度时，则需要将电热 偶埋在样品表面下0 5 厘米处【州。 同时，n e a l e t 4 5 1 等对马铃薯、胡萝b 、洋葱等根茎类果蔬差压预冷过程中的 气流阻力进行了研究，确定了风速为0 0 4 0 3 m s 时，穿过果蔬空隙所需的空气 压力并分析了风速、堆码高度等对气流阻力的影响。 1 9 8 8