【基于PLC的水果保鲜控制系统设计国内外文献综述4500字】

第I页基于PLC的水果保鲜控制系统设计国内外文献综述1.1国内发展现状我国于1966年开始引进富士苹果。1980年春,农业部组织有关专家赴日本考察时,有选择地引入了长富2、秋富1和长富6等几个着色好的富士品系的苗木和接穗，安排在苹果产区的多个试点进行系统观察和研究。如今富士系苹果在我国已发展近百万公顷在辽宁、山东、河北、北京、山西、陕西、天津、河南、江苏、安徽、甘肃等省市,已代替了晚熟品种国光。富士苹果的特点是体积很大，遍体通红，形状很圆，平均大小如棒球一般。实的重量中，有9-11%是单糖，且其果肉紧密，其他很多苹果变种都要甜美和清脆，因此受到全世界消费者的广泛喜爱。富士苹果与其他苹果相比有更长的最佳食用日期，甚至无放入冰箱保存。室温下可保存4个月，如果放入冰箱，富士苹果可保存5到7个月。金冠苹果，又名金帅，黄元帅，黄香蕉，华珍苹果。河北唐山市、辽宁盖州市、山东、甘肃等地都有大量出产。金冠苹果形星长圆锥形，斤果三个左右;成熟后果皮呈金苋,阳面带有红晕，皮薄无锈斑，光泽;肉质细密，呈黄白色，汁液较多,味深醇香,甜酸适口。为中熟品种，一般在中秋及十一成熟。蛇果因其艳丽的红色和优美的形状，成为近年来苹果市场的新宠，蛇果的英文名叫"Reddeliciousapple"(可口的红苹果)香港人翻译为红地厘蛇果，简约为地厘蛇果。蛇果产于美国的加利福尼亚州，又名红玩帅，为红香蕉(元帅)的浓条红型芽变，是世界主要栽培品种之一。由于高品质的蛇果对气候条件的苛刻，发展到现在中国蛇果仅在甘肃天水高海拔山区魏店及周边种植，一般在9月中旬成熟，较耐贮藏。苹果生产在我国果业中占有最重要的地位,其发展状况对果区经济、市场供应和出口创汇影响巨大。10年来,我国苹果产量直线上升,效益逐年提高。但从栽培制度变革、技术升级、组织培育、功能性市场建设等角度判断,产业发展已进入调整、优化、提升的新阶段。我国有辽宁、河北、山东、河南、山西、陕西、甘肃等7个苹果主产省和黑龙江、北京、宁夏、四川、云南、新疆等6个特色产区26个苹果综合试验站固定观测点抽样调查数据和商务部、农业部、海天统计数据,总结2017年我国苹果生产、销售、贸易形势及产业发展等都面现状,剖析制约产业发展的瓶颈问题，研判2018年度苹果产业发展趋势,开提出促进产业发展的建议。国内苹果产地主要为一下四大产区：渤海湾地区，主产地为山东烟台，辽宁大连，面积大，产能高，约占全国产地面积的百分之四十左右；西北以及黄土高原，这些地区产量较为丰富，有著名的甘肃天水花牛苹果，陕西洛川，白水苹果，甘肃静宁苹果等；黄河故道地区，主产地为洛阳，三峡；西南冷凉地区，如大凉山，贵州其他地区。以下为我国主要采用的保鲜防法：传统贮藏保鲜法包括原始贮藏法、冷藏法和气调法等几种。这几种保鲜技术历史悠久，沿用至今，目前仍是我国及其他一些发展中国家普遍应用的主要果蔬贮藏保鲜技术之一。原始贮藏法原始贮藏有堆藏、沟藏和窖藏3种方式，是广大劳动人民长期生产实践经验及智慧的结晶，是现代贮藏保鲜技术的“祖先”。由于形式原始而简陋的贮藏法生产方便、成本低，因而在农村，至今仍占有一席之地。它适合于大宗、廉价或耐贮藏或适于假植的果蔬，如生姜、南瓜及土豆等。这种方法保鲜时间短，损耗大，规模小，是一种迫不得已、随机性或机动性都较大的方法。冷藏法冷藏是果蔬贮藏保鲜的主要方式，这种贮藏方式不受自然条件的限制。冷藏可以降低病原菌的发生率和果实的腐烂率，还可以降低果蔬的呼吸代谢过程，从而达到阻止衰败，延长果疏贮蔽列的日的。有研究人员对甜椒果实进行冷藏保鲜研究，试验结果表明，适当时间和温度的贮前热处理，对甜椒果实低温冷藏品质无不良影响，并且还具有减轻烂损，提高商品率，延长贮藏寿命等优点。他们还发现，9~11C为最佳贮藏温度，保鲜效果较好。近年来，冷藏技术得到了进一步发展，主要表现在从原来的装配式发展到由计算机控制的自动化冷库如日本、意大利、美国等发达国家目前都已建成并投入使用。冷藏加工是对农产品的物理加工过程中不加任何添加剂和化学物品，合理选择冷加工工艺可最大限度地保存食品的营养成分和色、香、味、形，满足人们对绿色食品的需求。我国仍以普通冷藏库为主，但应用真空预冷、湿冷预冷、气调贮仔、减士低温的果农不多，这影响了果菜保鲜质量和市场竞争力;另一万面，有些地区不顾实际，盲目投资技术造成浪费。随着我国的高速发展，人民生活水平的不断提高，以及日益扩大的果蔬出口需求，无疑对果菜冷藏工艺提出更高的要求，我们应吸取国外的先进技术，同时根据果菜品种和保鲜要求选择合适的冷藏加工艺，以获得良好的经济效益，使果菜保鲜加工质量更上一个台阶。气调保鲜利用机械制冷的密闭贮库，配用气调装置和制冷设备，使库内保持一定低氧、低温以及适宜的二氧化碳，并及时排出贮库内产生的有害气体，从而有效的降低所贮水果蔬菜的呼吸速率，以达到延缓呼吸作用，延长保鲜期的目的。继1918年英国Kidd和West创建这种方法以来，在世界各国得到普遍推广，并且随着科技的进步，这项技术也在不断发展。例如，各种类型的聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙稀薄膜和硅橡胶膜在果蔬小袋包装，大棚贮藏中作为自发气调贮藏的主要设备发挥了积极的作用。在气调工艺方面也有发展，主要有快速气调贮藏、超低氧气调贮藏、低乙烯气调贮藏、自动气调贮藏、双相变动贮藏、动态气调贮藏、CO2贮藏、短期高CO2处理及短期高浓度02处理等。对于苹果，利用苯酚和石炭酸混合物，同时气调0.2%CO2和0.1%02，平均温度2O°C，贮期降低100~105天，而没有或少苯酚和石炭酸混合物，CO2和O2浓度适当提高，温度在1℃左右，贮期为9个月。我国的在大农户中的苹果保鲜技术绝大部分使用的是气调保鲜技术，这门技术主要应用在我国的北方地区。部分种植户愿意购买保鲜冷库。一些种植场以及部分农户采用的是“微型彩钢棚”的保鲜方式，这种保鲜方式比较原始，基本就是依靠自然风冷，效果差，易蒸发苹果水分，容易使苹果腐烂。在规模较小的农户所采用的保鲜方法相较于以上效果略差。比如地窖，通风库，套袋，搭帐子。这些方法保鲜效果有限，但成本很低。由于去年的特殊情况，世界各国以及地区的苹果产业都受到影响，从产量来看，墨西哥，新西兰，美国等国家在苹果产量上均有所下降，而土耳其，智利，南非，欧盟的苹果的产量均有所上升。1.2国外发展状况[9]王丽洁.新兴果蔬保鲜法[J.国外农业:2005.5除去传统保鲜技术外，还有其他保鲜技术在国外得以使用。减压贮藏法。又称低压贮藏、负气压贮藏或真空贮藏等，是在冷藏和气调贮藏的基础上进一步发展起来的一种特殊的气调贮藏方法。减压贮藏是将水果蔬菜及其他鲜活农副产品置于密闭容器或密闭库内，用真空泵将容器或库内的部分空气抽出，使内部气压降到一定程度，同时经压力调节器输送新鲜湿润的空气的使之相对湿度维持在80%～100%，整个系统不断地进行气体交换，以维持贮藏容器内压力的动态恒定和保持一定的湿度环境。其基本原理是在低压条件下，抑制了果蔬的呼吸作用，同时降低了空气中氧气的含量，并且阻止了果蔬贮藏期间乙烯、乙醇等有害气体的积累。热处理法。在37C生物箱中进行，相对湿度90%，处理后用0.05mm厚的聚乙烯薄膜包装贮藏于2°C恒温箱中。热处理可以延缓和减轻低温贮藏过程中果蔬冷害的产生，还可以降低果蔬总水分的减少和呼吸。热处理作为一种物理处理方法无毒无害，没有化学污染，而且便于实行和操作。研究表明，采用热处理后可改善冷害引起的细胞代谢失常，促进有毒物质的代谢和挥发，并可诱导合成小分子量的热激蛋白，减轻和抑制某些果蔬冷害的发生。同时，热处理可降低某些氧化酶的活性，抑制组织褐变，改善贮藏品质。蔬果保鲜剂英国—家食品协会所研制成的可食用的蔬果保鲜剂。它是采用蔗糖、淀粉、脂肪酸和聚脂物配制成的一种“半透明乳液”，既可喷雾，又可涂刷，还可浸渍覆盖于西瓜、西红柿、甜椒、茄子、黄瓜、苹果、香蕉等表面，其保鲜期可长达200d以上。这是由于这种保鲜剂在蔬果表而形成一层“密封薄膜”，完全阻止了氧气进入蔬果内部，从而达到延长蔬果热化过程，增强保鲜效果的目的。新型保鲜膜日本研制成功一种一次性新型塑料保鲜膜，它由两层透水性极好的尼龙半透明膜组成，两层之间装有渗透压高的砂糖糖浆。用这种塑料膜来包装果蔬，能缓慢地吸收从果蔬表面渗出的水分,从而达到保鲜目的。辐射保鲜法辐射保鲜是一种物理保鲜方法，与其它方法相比，它具有节约能源且不改变所处理材料的品质和外形没有任何残留毒物，对环境不造成污染;处理时间短，可以不打开包装直接进行杀虫杀菌;操作工艺简单，易于管理。近年来应用于辐射保鲜的射线主要有β射线、y射线、电子束、微波、紫外光等。其中以射线应用最多，因为y射线能量较高、穿透力较强，能均匀辐照所处理的材料。一般情况下，采用辐射处理能够延长园艺产品的贮藏寿命，延迟其腐烂时间，降低损坏频率。采用0.5kGy60Coy照射红香蕉苹果，在温度0~5°℃、湿度85%~95%且包装箱内衬无毒聚乙烯膜的条件下能够储存6个月，芍药、玫瑰、菊花等在60Coy照射下，可将保鲜期延长6~10d;采用3.0kGy60Coy照射草莓，在低温下冷藏，腐烂指数在15d内比同期降低70%;采用β-射线照射哈蜜瓜，其腐烂时间推迟1个月，可贮藏6～8个月。电子技术保鲜法。它是利用高压负静电场所产生的负氧离子和臭氧来达到目的的。负氧离子可以使蔬果进行代谢的酶钝化，从而降低蔬果的呼吸强度，减弱果实催熟剂乙烯的生成。臭氧是一种强氧化剂、消毒剂和杀菌剂，既可杀灭消除蔬果上的微生物及其分泌毒素，又能抑制并延缓蔬果有机物的水解，从而延长蔬果储藏期。基因工程保鲜这项技术主要通过减少果蔬生理成熟期内源乙烯的生成以及延缓果蔬在后期成熟过程中的软化来达到保鲜的目的。苹果、桃子、香蕉、番茄等有呼吸高峰期的果蔬在成熟过程中会自动促进乙烯的释放，人们通过不同的途径来控制植物中乙烯的生成。目前，日本科学家已找到产生乙烯的基因，如果关闭这种基因，就可减慢乙烯释放的速度，从而延缓果实的成熟，达到果蔬在室温下延长货架期的目的。1995年，一些学者培育出一种抑制ACC合成酶的转基因番茄，其货架期延长了30~40天。新加坡国立大学研究的新型的乙烯气体。延缓果蔬的软化可以通过抑制聚半乳糖醛酸酶、果胶酶等降解组织细胞完整性的酶基因来实现。因此利用DNA的重组和操作技术来修饰遗传信息，或用反义DNA技术来抑制成熟基因，可以推迟果蔬成熟衰老，延长保鲜期。参考文献谢永辉，在：变频器在蔬菜水果保鲜设备节能中的应用[J]。职工大学学报（2017.06）张晓光，在：智能温室控制系统的设计[J]。电子技术徐磊，孙方霞，季明丽，在：基于凤凰PLC的花卉温室控制系统设计[J]。知识库（2017.16）刘北辰，在：浅谈空气调节贮藏果实[J]。中国包装（2012.08）彭娟，钱志海，王元平，在：空调方法在储粮中的应用[J]。食品加工（2014.04）杨庆珍，张小平，王峰，赵奇峰。In：加压氩气联合控制气氛对甜樱桃采后品质和褐变的影响[J]。采后生物学与技术（2019.147）滕斌，王俊.果蔬贮藏保鲜技术的现状与展望[J.粮油加工与食品机械2001******2赵贵兴，陈霞.果菜冷藏加工保鲜方法的选择[J.北方园艺陈永成，秦新忠，曹杰，梅卫江.果蔬保鲜技术的研究现状及发展趋势[0.粮油加工与食品机械，2002**2*5常燕平.减压贮藏新技术的研究与发展前[J.粮油加T与食品机械2002.2王丽洁.新兴果