自然冷源通風(fēng)庫的節(jié)能效果及對(duì)蘋果貯藏品質(zhì)的影響

王學(xué)喜，頡敏華，張永茂，吳小華

（甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品貯藏加工研究所，甘肅蘭州 730070）

自然冷源通風(fēng)庫的節(jié)能效果及對(duì)蘋果貯藏品質(zhì)的影響

王學(xué)喜，頡敏華，張永茂，吳小華

（甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品貯藏加工研究所，甘肅蘭州 730070）

通過對(duì)自然通風(fēng)庫進(jìn)行雙控（控溫控濕）和雙能源（自然冷源和電能）改造設(shè)計(jì)，研究了自然冷源通風(fēng)庫的節(jié)能效果和對(duì)紅富士蘋果貯藏品質(zhì)的影響。結(jié)果表明，紅富士蘋果貯藏中期（12月上旬至翌年2月中旬），可以依靠自然冷源進(jìn)行庫溫和果實(shí)品溫控制，庫溫和果溫控制在-1.0～-0.7℃，較完全制冷庫節(jié)能22.5%。貯藏期間紅富士蘋果果實(shí)硬度、可溶性固形物含量和可滴定酸含量較完全制冷庫貯藏果實(shí)略有降低，但差異不顯著。

蘋果；貯藏；品質(zhì)；通風(fēng)系統(tǒng)；節(jié)能效果

甘肅省是我國重要的蘋果生產(chǎn)和出口省份，2009年全省蘋果種植面積26.16萬hm2，產(chǎn)量186.5萬t，產(chǎn)量居全國第4位。隨著國家農(nóng)業(yè)部制定的第二輪《全國蘋果優(yōu)勢區(qū)域發(fā)展規(guī)劃》的實(shí)施，甘肅蘋果生產(chǎn)呈現(xiàn)出規(guī)?；?、區(qū)域化、產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的良好態(tài)勢，蘋果產(chǎn)業(yè)已成為主產(chǎn)區(qū)農(nóng)民增收的主要渠道。但由于蘋果產(chǎn)量的不斷提高和銷售市場的波動(dòng)，蘋果貯藏成為目前蘋果生產(chǎn)中亟需解決的問題之一。目前圍繞產(chǎn)地簡易節(jié)能高效貯藏設(shè)施研究主題，甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品貯藏加工研究所于2011—2012年在簡易蘋果貯藏庫設(shè)計(jì)建造的基礎(chǔ)上，對(duì)自然通風(fēng)庫進(jìn)行雙控（控溫控濕）和雙能源（自然冷源和電能）改造設(shè)計(jì)，即對(duì)自然通風(fēng)庫進(jìn)行保溫絕熱處理、安裝制冷機(jī)組、通風(fēng)換氣風(fēng)機(jī)，加濕器、微電腦全自動(dòng)多功能控制柜，并建成試驗(yàn)樣機(jī)5間，觀察了自然冷源通風(fēng)庫的節(jié)能效果和對(duì)紅富士蘋果貯藏品質(zhì)的影響試驗(yàn)，現(xiàn)報(bào)道如下。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

指示蘋果品種為紅富士蘋果，于2011年10月22日采自慶陽市西峰區(qū)什社鄉(xiāng)塔頭村。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

于2011年10月31日在甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品貯藏加工研究所自然冷源通風(fēng)庫（2號(hào)庫）和完全制冷庫（4號(hào)庫）內(nèi)各貯藏7 400kg富士蘋果，庫溫控制在-2～0℃，進(jìn)行制冷性能調(diào)試試驗(yàn)。

2011年10月31日至12月8日強(qiáng)制通風(fēng)前進(jìn)行機(jī)械制冷。2011年12月8日至2012年2月18日期間雙控（控溫控濕）和雙能源（機(jī)械制冷+自然通風(fēng)冷源）庫（以下稱自然冷源通風(fēng)庫）關(guān)閉制冷系統(tǒng)，利用通風(fēng)系統(tǒng)引入外界冷源進(jìn)行庫溫控制，根據(jù)溫濕度自動(dòng)記錄儀記錄的庫內(nèi)外溫度及每天記錄的通風(fēng)時(shí)段及時(shí)間，考察通風(fēng)系統(tǒng)的性能及節(jié)能情況。2月18日外界冷源無法應(yīng)用后關(guān)閉通風(fēng)系統(tǒng)，啟動(dòng)制冷系統(tǒng)。以甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品貯藏加工研究所完全制冷庫為對(duì)照，對(duì)雙控（控溫控濕）和雙能源（機(jī)械制冷+自然通風(fēng)冷源）庫（以下稱自然冷源通風(fēng)庫）和完全制冷庫貯藏的蘋果進(jìn)行保鮮效果觀測比較，分別測定其果實(shí)硬度、可溶性固形物含量、可滴定酸含量?？紤]到自然冷源通風(fēng)庫和完全制冷庫的庫體結(jié)構(gòu)和大小不同，數(shù)據(jù)采集進(jìn)行了以下調(diào)整：在自然冷源通風(fēng)庫通風(fēng)前以完全制冷庫內(nèi)的果實(shí)品質(zhì)和消耗的電量作為自然冷源通風(fēng)庫果品的品質(zhì)和耗電量；開始通風(fēng)時(shí)將完全制冷庫的部分果品搬至自然冷源通風(fēng)庫，用以監(jiān)測貯藏后期果實(shí)品質(zhì)的變化，再分別于通風(fēng)結(jié)束、貯藏結(jié)束時(shí)與完全制冷庫果實(shí)品質(zhì)變化進(jìn)行比較。通風(fēng)期間完全制冷庫的耗電量減去試驗(yàn)庫通風(fēng)系統(tǒng)的耗電量即為節(jié)能電量；節(jié)能電量除以完全制冷庫（4號(hào)庫）整個(gè)貯藏期間的耗電量即為節(jié)能率。

1.3 測定方法

于2011年10月31日至2012年5月8日期間，每天對(duì)自然冷源通風(fēng)庫和完全制冷庫的溫度、相對(duì)濕度、耗電量進(jìn)行測定，以計(jì)算自然冷源通風(fēng)庫的節(jié)能效率。

分別于2011年10月31日、2011年12月8日、2012年2月18日、2012年5月8日用FT-327型果實(shí)硬度計(jì)測定果實(shí)硬度，每果測定果實(shí)的赤道部陰面、陽面、側(cè)面等距離4個(gè)點(diǎn)的去皮硬度，以10個(gè)果實(shí)的平均值作為該樣品的代表值。將測完硬度的果實(shí)去皮，均等切分為16份，用間隔法取出8份，去核、萼部和果梗，用榨汁機(jī)榨汁過濾，用PAL-1手持糖度計(jì)測定果汁可溶性固形物含量，重復(fù)3次的平均值作為該樣品的代表值。將測完可溶性固形物含量的果汁，用蘋果酸度計(jì)測定果實(shí)可滴定酸含量，重復(fù)3次的平均值作為該樣品的代表值。

1.4 數(shù)據(jù)分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Microsoft Excel統(tǒng)計(jì)處理，用DPS7.5進(jìn)行差異顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同貯藏庫的節(jié)能效率

從表1可以看出，在蘋果貯藏中期（12月上旬至翌年2月中旬），自然冷源通風(fēng)庫可以依靠自然冷源進(jìn)行庫溫和果實(shí)品溫控制，期間制冷機(jī)組完全關(guān)閉，庫溫和果溫控制在-1.0～-0.7℃。應(yīng)用自然冷源通風(fēng)庫通風(fēng)貯藏蘋果189d期間，每1kg蘋果平均每30d耗電度數(shù)為0.031度，而完全制冷庫每1kg蘋果平均每30d耗電度數(shù)為0.040度，即自然冷源通風(fēng)庫較完全制冷庫節(jié)能22.5%。

2.2 不同貯藏庫對(duì)貯藏蘋果品質(zhì)的影響

2.2.1 果實(shí)硬度由圖1可以看出，隨著貯藏時(shí)間的延長，不同貯藏庫內(nèi)的紅富士蘋果果實(shí)硬度均呈不斷下降趨勢。貯藏189d時(shí)，自然冷源通風(fēng)庫的果實(shí)硬度由入貯時(shí)的7.4kg/cm2下降為5.8kg/cm2，較剛采收的蘋果果實(shí)硬度下降了1.6kg/cm2；完全制冷庫貯藏的蘋果果實(shí)硬度由入貯時(shí)的7.4kg/cm2下降為6.1kg/cm2，較剛采收的蘋果果實(shí)硬度下降了1.3kg/cm2，自然冷源通風(fēng)庫貯藏蘋果的果實(shí)硬度較完全制冷庫僅下降了0.3kg/cm2。

2.2.2 可溶性固形物含量由圖2可以看出，隨著貯藏時(shí)間的延長，不同貯藏庫內(nèi)果實(shí)可溶性固形物含量也均呈不斷下降趨勢。貯藏189d時(shí)，自然冷源通風(fēng)庫的果實(shí)可溶性固形物含量由入貯時(shí)的15.4%下降為13.2%，較剛采收的果實(shí)下降了2.2百分點(diǎn)；完全制冷庫貯藏的蘋果果實(shí)可溶性固形物含量由入貯時(shí)的15.4%下降為13.4%，較剛采收的果實(shí)下降了2.0百分點(diǎn)，自然冷源通風(fēng)庫貯藏果實(shí)可溶性固形物含量較完全制冷庫下降了0.2百分點(diǎn)。

2.2.3 可滴定酸含量由圖3可以看出，隨著貯藏時(shí)間的延長，不同貯藏庫內(nèi)的蘋果果實(shí)可滴定酸含量均呈不斷下降趨勢。貯藏189d時(shí)，自然冷源通風(fēng)庫的果實(shí)可滴定酸含量由入貯時(shí)的0.57%下降為0.31%，較剛采收的果實(shí)下降了0.26百分點(diǎn)；完全制冷庫貯藏的果實(shí)可滴定酸含量由入貯時(shí)的0.57%下降為0.37%，較剛采收的蘋果果實(shí)下降了0.20百分點(diǎn)，自然冷源通風(fēng)庫貯藏蘋果的可滴定酸含量較完全制冷庫僅下降了0.06百分點(diǎn)。

圖1 不同貯藏庫對(duì)貯藏蘋果果實(shí)硬度的影響

圖2 不同貯藏庫對(duì)紅富士蘋果可溶性固形物含量的影響

圖3 不同貯藏庫對(duì)紅富士蘋果可滴定酸含量的影響

表2 不同測定時(shí)間自然冷源通風(fēng)庫與完全制冷庫對(duì)貯藏蘋果果實(shí)品質(zhì)的影響

對(duì)果實(shí)硬度、可溶性固形物含量、可滴定酸含量數(shù)據(jù)用DPS7.5進(jìn)行差異顯著性分析，從表2可以看出，果實(shí)硬度、可溶性固形物含量、可滴定酸含量自然冷源通風(fēng)庫較完全制冷庫貯藏果實(shí)略有降低，但降低差異未達(dá)顯著水平（P＜0.05）。

3 結(jié)論

應(yīng)用自然冷源通風(fēng)庫（機(jī)械制冷+自然冷源通風(fēng)）貯藏蘋果189d期間，蘋果的果實(shí)硬度、可溶性固形物含量、可滴定酸含量較完全制冷庫貯藏果實(shí)略有降低，分別降低0.3kg/cm2、0.2百分點(diǎn)、0.06百分點(diǎn)，但差異不顯著。同時(shí)可以看出，由于自然冷源通風(fēng)庫充分利用了自然冷源，節(jié)能效果顯著，節(jié)能效率達(dá)22.5%。

（本文責(zé)編：鄭立龍）

Energy-saving Effects of Ventilation of Natural Cool Source and Their Impect on The Quality of Apple Storage

WANG Xue-xi，XIE Min-hua，ZHANG Yong-mao，WU Xiao-hua
（Institute of Storage and Processing，Gansu Academy of Agriculture Sciences，Gansu Lanzhou 730070，China）

By fixing the ventilation system in small assembled cold room，the energy-saving effects of ventilation of natural cool source and their impect on the quality of apple storage were studied.The results showed that in the cold season（from the early December to the next mid-February），the temperature of cold room and apple cold keep-1.0～-0.7℃，only by ventilation system. Compared with storage only by mechanical refrigeration，the energy consumed in apple storage by mechanical refrigeration assisted by ventilation system decreased by 22.5%，and the decrease of fruit firmness，the soluble solid content and the titratable acid content of apple was not significant.

Apple；Storage；Quality；Ventilation system；Energy saving

S661.1

A

1001-1463（2014）02-0017-04

10.3969/j.issn.1001-1463.2014.02.007

2013-10-30

現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)專項(xiàng)（CARS-28）；科技部農(nóng)業(yè)科技成果轉(zhuǎn)化資金資助項(xiàng)目（2010GB2G100486）；公益性行業(yè)（農(nóng)業(yè)）科研專項(xiàng)“西北特色水果貯運(yùn)保鮮技術(shù)集成與示范（201303075）”部分內(nèi)容

王學(xué)喜（1969—），男，甘肅武威人，工程師，主要從事農(nóng)產(chǎn)品貯藏加工研究工作。聯(lián)系電話：（0）13893113223。

頡敏華（1970—），女，甘肅甘谷人，研究員，博士，主要從事農(nóng)產(chǎn)品貯藏加工研究工作。聯(lián)系電話：（0）13893401729。