本發(fā)明屬于水果保鮮存儲(chǔ)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于乙醇分析儀的動(dòng)態(tài)氣調(diào)系統(tǒng)及其氣調(diào)存儲(chǔ)方法。

背景技術(shù)：

隨著水果成熟后，水果的光合作用停止。水果繼續(xù)呼吸氧氣加速成熟，開始產(chǎn)生糖分。采摘后，對(duì)于水果來說最重要的是盡可能去除水果中的田間熱，目的是為了降低呼吸速度，降低成熟的速度。這對(duì)于水果保存非常的重要。

水果的有氧呼吸公式：

c6h12o6+6o2＝6co2+6h20

呼吸加快能量轉(zhuǎn)化(熱量產(chǎn)生)和釋放大量的揮發(fā)物質(zhì)(乙烯、芳香烴等)。所以需要調(diào)節(jié)氣調(diào)庫(kù)氧氣量和二氧化碳量，目的是降低水果的自身呼吸。

當(dāng)氧氣量過低時(shí)，根據(jù)水果的敏感程度，發(fā)酵開始產(chǎn)生。下面的方程式能反應(yīng)出這個(gè)過程。

c6h12o6＝2c2h5oh+2co2

發(fā)酵開始后，果肉中會(huì)產(chǎn)生乙醇并揮發(fā)出來。對(duì)正在發(fā)酵的水果，周圍的空氣中也會(huì)存在乙醇，在果肉中也能夠測(cè)量出產(chǎn)生的乙醇。在存儲(chǔ)過程中，不允許水果中存在過多的乙醇。

基于研究和實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，眾所周知，在水果保存中，氧氣量盡可能最低而略高于產(chǎn)生發(fā)酵的氧氣量，此時(shí)水果的存儲(chǔ)品質(zhì)是最好的。對(duì)保證水果品質(zhì)有積極作用。

為了搞清楚當(dāng)發(fā)酵開始時(shí)，在果肉或是庫(kù)內(nèi)氣體中能測(cè)量出乙醇，這時(shí)所需的氧氣含量，測(cè)量的乙醇量為發(fā)酵轉(zhuǎn)化成糖分物質(zhì)及甜度的高低提供清晰和直接的指示。當(dāng)乙醇能夠被測(cè)量到時(shí)，這就發(fā)出了一個(gè)信號(hào)需要提高氧氣的目標(biāo)值，以防止水果發(fā)酵。

為了測(cè)量果肉中的乙醇量，我們應(yīng)用一種標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)方法。試驗(yàn)由專業(yè)人員來操作并保證測(cè)量結(jié)果能反應(yīng)出真實(shí)的數(shù)據(jù)，確定一個(gè)指標(biāo)：即100g果肉含有多少mg的乙醇?；谶@個(gè)標(biāo)準(zhǔn)方法，測(cè)量值很容易而且很可信。

眾所周知，測(cè)量果肉中的乙醇，有很多劑量?jī)x可以使用。需要長(zhǎng)期堅(jiān)持，準(zhǔn)確和盡可能理解試驗(yàn)數(shù)據(jù)和測(cè)量值。

動(dòng)態(tài)氣調(diào)庫(kù)在庫(kù)內(nèi)每7天逐步降低氧氣量0.25％。原則上來說氧氣量間隔0.2％，需要從氣調(diào)庫(kù)內(nèi)拿出2kg的蘋果作為樣品。通過破壞性試驗(yàn)，我們發(fā)現(xiàn)果肉中的乙醇，就是100g果肉中含有多少mg的乙醇。如果沒有乙醇，庫(kù)內(nèi)的氧氣可以再降0.2％。這個(gè)過程可以持續(xù)，直到乙醇被標(biāo)記出。乙醇量被標(biāo)記后，氧氣的存儲(chǔ)目標(biāo)量可以設(shè)置安全范圍0.1％-0.3％。

這個(gè)方法的特點(diǎn)是消耗大量人力，因此測(cè)量次數(shù)有限。因?qū)嶋H原因，氧氣量不會(huì)在較早時(shí)間段降下來也不會(huì)在最優(yōu)時(shí)間段降下來。選擇的安全范圍比需要的要大。動(dòng)態(tài)氣調(diào)庫(kù)已經(jīng)被成功應(yīng)用，在很多存儲(chǔ)季節(jié)里，動(dòng)態(tài)氣調(diào)庫(kù)存儲(chǔ)的水果還有很多重要的優(yōu)點(diǎn)。

由于消耗大量人力，能夠收集到的乙醇的信息有限，使用動(dòng)態(tài)氣調(diào)庫(kù)仍舊很有限?？梢悦鞔_的是動(dòng)態(tài)氣調(diào)庫(kù)系統(tǒng)中的乙醇是被自動(dòng)測(cè)量的。福瑞通科技有限公司為此設(shè)計(jì)了“動(dòng)態(tài)氣調(diào)庫(kù)”。

乙醇是一種快速溶解于水的氣體。邏輯上乙醇是不可能被測(cè)出的。乙醇產(chǎn)生是因?yàn)楦癄€的水果。假如我們根據(jù)腐爛的水果來測(cè)量產(chǎn)生的乙醇，這是錯(cuò)誤的。因?yàn)檫@種原因或是其他實(shí)際原因，很難直接測(cè)量氣調(diào)庫(kù)內(nèi)的乙醇。

乙醇準(zhǔn)確和可靠的測(cè)量方法是要求有條件的環(huán)境。出于此目的，一個(gè)新的概念設(shè)計(jì)而出，一個(gè)測(cè)量箱+乙醇分析儀和一個(gè)測(cè)量和控制流程。

水果發(fā)酵的一個(gè)重要信號(hào)是乙醇在開始發(fā)酵之前便產(chǎn)生?；诖嗽颍覀兲峁┮粋€(gè)分析儀能夠測(cè)量庫(kù)內(nèi)氣體中的乙醇每百萬ppb中相當(dāng)?shù)偷暮俊?/p>

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決技術(shù)背景所提出的問題，本發(fā)明提供一種基于乙醇分析儀的動(dòng)態(tài)氣調(diào)系統(tǒng)及其氣調(diào)存儲(chǔ)方法，在配有預(yù)警系統(tǒng)的測(cè)量箱內(nèi)，每日全自動(dòng)測(cè)量乙醇；在整個(gè)氣調(diào)存儲(chǔ)階段，氣調(diào)系統(tǒng)會(huì)精確的檢測(cè)并記錄樣品中的乙醇含量；檢測(cè)信息真實(shí)準(zhǔn)確，為動(dòng)態(tài)氣調(diào)系統(tǒng)尋找臨界點(diǎn)提供了良好的基礎(chǔ)；在動(dòng)態(tài)氣調(diào)庫(kù)中使用最低氧氣含量存儲(chǔ)水果；由于動(dòng)態(tài)氣調(diào)庫(kù)低氧特性，能夠更好的保護(hù)果品免受內(nèi)部和外部的損害；更好的提高果蔬品質(zhì)和更好的延長(zhǎng)產(chǎn)品貨架期。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

本發(fā)明提供一種基于乙醇分析儀的動(dòng)態(tài)氣調(diào)系統(tǒng)，它主要由兩間相鄰的氣調(diào)庫(kù)a庫(kù)和氣調(diào)庫(kù)b庫(kù)組成，氣調(diào)庫(kù)a庫(kù)內(nèi)設(shè)有測(cè)量箱l，氣調(diào)庫(kù)b庫(kù)內(nèi)設(shè)有測(cè)量箱r，測(cè)量箱l和測(cè)量箱r上均連接有樣品箱，測(cè)量箱l和測(cè)量箱r相靠近設(shè)置，測(cè)量箱l和測(cè)量箱r上均設(shè)有檢測(cè)孔，測(cè)量箱l和測(cè)量箱r之間設(shè)有乙醇分析儀，乙醇分析儀分別與氣調(diào)庫(kù)a庫(kù)和氣調(diào)庫(kù)b庫(kù)相通，乙醇分析儀連接有輸入輸出連接箱，乙醇分析儀與輸入輸出連接箱之間通過rs485通信線連接。

根據(jù)上述的基于乙醇分析儀的動(dòng)態(tài)氣調(diào)系統(tǒng)，所述測(cè)量箱l和測(cè)量箱r彼此之間設(shè)有分隔墻，分隔墻的厚度為300-350mm。

根據(jù)上述的基于乙醇分析儀的動(dòng)態(tài)氣調(diào)系統(tǒng)，所述分隔墻的厚度為315mm。

根據(jù)上述的基于乙醇分析儀的動(dòng)態(tài)氣調(diào)系統(tǒng)的氣調(diào)存儲(chǔ)方法，它包括以下步驟：

(1)樣品準(zhǔn)備：根據(jù)入庫(kù)計(jì)劃，從水果的每個(gè)產(chǎn)地和批次中選取樣品，放入測(cè)量箱內(nèi)的樣品箱，每個(gè)樣品箱放入5kg水果樣品；如果有多個(gè)產(chǎn)地，應(yīng)選擇不易儲(chǔ)存的水果樣品放在測(cè)量箱內(nèi)；水果樣品應(yīng)該標(biāo)注產(chǎn)地、成熟期、外形尺寸、顏色和采收日期，水果樣品要求沒有瑕疵和斑點(diǎn)；

(2)動(dòng)態(tài)氣調(diào)方案實(shí)施步驟

a.降溫，啟動(dòng)制冷，將動(dòng)態(tài)氣調(diào)庫(kù)內(nèi)的溫度降低到水果的目標(biāo)值；

b.溫度降低到目標(biāo)值后等待3天；

c.降氧，啟動(dòng)制氮系統(tǒng)開始降低動(dòng)態(tài)氣調(diào)庫(kù)內(nèi)的氧氣含量；

d.當(dāng)氧氣含量降低到5％時(shí)，停止氮?dú)庾⑷?，通過水果自身的呼吸作用，在7天左右將氧氣含量降低到1％；

e.當(dāng)氧氣濃度降低到1％后等到3到5天；

f.啟動(dòng)二氧化碳脫除系統(tǒng)，控制庫(kù)內(nèi)二氧化碳含量不超過1％；

g.觀察樣品的乙醇含量，如果沒有檢測(cè)到乙醇，進(jìn)入動(dòng)態(tài)氣調(diào)降氧程序；

(3)質(zhì)量檢測(cè)

在使用動(dòng)態(tài)氣調(diào)存儲(chǔ)6周后，需要定期從庫(kù)內(nèi)取出提前準(zhǔn)備好的樣品進(jìn)行檢測(cè)，每個(gè)產(chǎn)地的樣品不少于30個(gè)，主要檢測(cè)樣品的內(nèi)部質(zhì)量及外部質(zhì)量，將檢測(cè)后未損壞的樣品保存在2℃的環(huán)境下，1周后進(jìn)行重新評(píng)估；

(4)動(dòng)態(tài)氣調(diào)存儲(chǔ)后

當(dāng)動(dòng)態(tài)氣調(diào)庫(kù)開庫(kù)后，果品準(zhǔn)備流通到市場(chǎng)銷售時(shí)，降氧先檢測(cè)水果的內(nèi)部質(zhì)量和外部質(zhì)量，并不同產(chǎn)地的水果中取出樣品，存儲(chǔ)在18-20℃的環(huán)境中，1周后在重新評(píng)估水果質(zhì)量。

根據(jù)上述的基于乙醇分析儀的動(dòng)態(tài)氣調(diào)系統(tǒng)的氣調(diào)方法，所述步驟(2)中動(dòng)態(tài)氣調(diào)方案實(shí)施步驟g中動(dòng)態(tài)氣調(diào)降氧程序：

第一步：將氧氣含量降低到0.8％，4天后選擇樣品進(jìn)行測(cè)試，1周后觀察乙醇含量，如果無乙醇產(chǎn)生，進(jìn)行下一步；

第二步：將氧氣含量降低到0.6％，4天后選擇樣品進(jìn)行測(cè)試，1周后觀察乙醇含量，如果無乙醇產(chǎn)生，進(jìn)行下一步；

第三步：將氧氣含量降低到0.5％，4天后選擇樣品進(jìn)行測(cè)試，1周后觀察乙醇含量，如果無乙醇產(chǎn)生，進(jìn)行下一步；

第四步：將氧氣含量降低到0.4％，4天后選擇樣品進(jìn)行測(cè)試，1周后觀察乙醇含量，如果無乙醇產(chǎn)生，進(jìn)行下一步；

第五步：將氧氣含量降低到0.3％，4天后選擇樣品進(jìn)行測(cè)試，1周后觀察乙醇含量，如果無乙醇產(chǎn)生，進(jìn)行下一步；

第六步：將氧氣含量降低到0.2％，4天后選擇樣品進(jìn)行測(cè)試，1周后觀察乙醇含量，如果無乙醇產(chǎn)生，將保持該氣調(diào)環(huán)境，對(duì)水果進(jìn)行長(zhǎng)期存儲(chǔ)；如果觀察到乙醇含量增高，進(jìn)行下一步；

第七步：將氧氣含量升高到0.3％，在此氣調(diào)環(huán)境下對(duì)水果進(jìn)行長(zhǎng)期存儲(chǔ)，并每天觀察乙醇含量。

本發(fā)明最大程度上減少虎皮病，表皮褐變和果核腐爛，更好的硬度，延長(zhǎng)貨架期；物理存儲(chǔ)，安全，可靠；存儲(chǔ)后自然成熟，口感更好，良好的水果外觀，使用動(dòng)態(tài)氣調(diào)存儲(chǔ)的水果品質(zhì)更高、更有保障。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖1對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。

本發(fā)明提供了一種基于乙醇分析儀的動(dòng)態(tài)氣調(diào)系統(tǒng)，它主要由兩間相鄰的氣調(diào)庫(kù)a庫(kù)1和氣調(diào)庫(kù)b庫(kù)2組成，氣調(diào)庫(kù)a庫(kù)1內(nèi)設(shè)有測(cè)量箱l3，氣調(diào)庫(kù)b庫(kù)2內(nèi)設(shè)有測(cè)量箱r4，測(cè)量箱l3和測(cè)量箱r4上均連接有樣品箱5，測(cè)量箱l3和測(cè)量箱r4相靠近設(shè)置，測(cè)量箱l3和測(cè)量箱r4上均設(shè)有檢測(cè)孔6，測(cè)量箱l3和測(cè)量箱r4之間設(shè)有乙醇分析儀7，乙醇分析儀7分別與氣調(diào)庫(kù)a庫(kù)1和氣調(diào)庫(kù)b庫(kù)2相通，乙醇分析儀7連接有輸入輸出連接箱8，乙醇分析儀7與輸入輸出連接箱8之間通過rs485通信線9連接。

所述測(cè)量箱l和測(cè)量箱r彼此之間可設(shè)有分隔墻10，分隔墻10的厚度為315mm。

所述的基于乙醇分析儀的動(dòng)態(tài)氣調(diào)系統(tǒng)的氣調(diào)存儲(chǔ)方法，它包括以下步驟：

(1)樣品準(zhǔn)備：根據(jù)入庫(kù)計(jì)劃，從水果的每個(gè)產(chǎn)地和批次中選取樣品，放入測(cè)量箱內(nèi)的樣品箱，每個(gè)樣品箱放入5kg水果樣品；如果有多個(gè)產(chǎn)地，應(yīng)選擇不易儲(chǔ)存的水果樣品放在測(cè)量箱內(nèi)；水果樣品應(yīng)該標(biāo)注產(chǎn)地、成熟期、外形尺寸、顏色和采收日期，水果樣品要求沒有瑕疵和斑點(diǎn)；

(2)動(dòng)態(tài)氣調(diào)方案實(shí)施步驟

a.降溫，啟動(dòng)制冷，將動(dòng)態(tài)氣調(diào)庫(kù)內(nèi)的溫度降低到水果的目標(biāo)值；

b.溫度降低到目標(biāo)值后等待3天；

c.降氧，啟動(dòng)制氮系統(tǒng)開始降低動(dòng)態(tài)氣調(diào)庫(kù)內(nèi)的氧氣含量；

d.當(dāng)氧氣含量降低到5％時(shí)，停止氮?dú)庾⑷?，通過水果自身的呼吸作用，在7天左右將氧氣含量降低到1％；

e.當(dāng)氧氣濃度降低到1％后等到3到5天；

f.啟動(dòng)二氧化碳脫除系統(tǒng)，控制庫(kù)內(nèi)二氧化碳含量不超過1％；

g.觀察樣品的乙醇含量，如果沒有檢測(cè)到乙醇，進(jìn)入動(dòng)態(tài)氣調(diào)降氧程序；

(3)質(zhì)量檢測(cè)

在使用動(dòng)態(tài)氣調(diào)存儲(chǔ)6周后，需要定期從庫(kù)內(nèi)取出提前準(zhǔn)備好的樣品進(jìn)行檢測(cè)，每個(gè)產(chǎn)地的樣品不少于30個(gè)，主要檢測(cè)樣品的內(nèi)部質(zhì)量及外部質(zhì)量，將檢測(cè)后未損壞的樣品保存在2℃的環(huán)境下，1周后進(jìn)行重新評(píng)估；

(4)動(dòng)態(tài)氣調(diào)存儲(chǔ)后

當(dāng)動(dòng)態(tài)氣調(diào)庫(kù)開庫(kù)后，果品準(zhǔn)備流通到市場(chǎng)銷售時(shí)，降氧先檢測(cè)水果的內(nèi)部質(zhì)量和外部質(zhì)量，并不同產(chǎn)地的水果中取出樣品，存儲(chǔ)在18-20℃的環(huán)境中，1周后在重新評(píng)估水果質(zhì)量。

所述步驟(2)中動(dòng)態(tài)氣調(diào)方案實(shí)施步驟g中動(dòng)態(tài)氣調(diào)降氧程序：

第一步：將氧氣含量降低到0.8％，4天后選擇樣品進(jìn)行測(cè)試，1周后觀察乙醇含量，如果無乙醇產(chǎn)生，進(jìn)行下一步；

第二步：將氧氣含量降低到0.6％，4天后選擇樣品進(jìn)行測(cè)試，1周后觀察乙醇含量，如果無乙醇產(chǎn)生，進(jìn)行下一步；

第三步：將氧氣含量降低到0.5％，4天后選擇樣品進(jìn)行測(cè)試，1周后觀察乙醇含量，如果無乙醇產(chǎn)生，進(jìn)行下一步；

第四步：將氧氣含量降低到0.4％，4天后選擇樣品進(jìn)行測(cè)試，1周后觀察乙醇含量，如果無乙醇產(chǎn)生，進(jìn)行下一步；

第五步：將氧氣含量降低到0.3％，4天后選擇樣品進(jìn)行測(cè)試，1周后觀察乙醇含量，如果無乙醇產(chǎn)生，進(jìn)行下一步；

第六步：將氧氣含量降低到0.2％，4天后選擇樣品進(jìn)行測(cè)試，1周后觀察乙醇含量，如果無乙醇產(chǎn)生，將保持該氣調(diào)環(huán)境，對(duì)水果進(jìn)行長(zhǎng)期存儲(chǔ)；如果觀察到乙醇含量增高，進(jìn)行下一步；

第七步：將氧氣含量升高到0.3％，在此氣調(diào)環(huán)境下對(duì)水果進(jìn)行長(zhǎng)期存儲(chǔ)，并每天觀察乙醇含量。

本發(fā)明動(dòng)態(tài)氣調(diào)系統(tǒng)的工作原理

根據(jù)氣調(diào)庫(kù)自動(dòng)測(cè)量程序，每天持續(xù)3小時(shí)內(nèi)對(duì)氣調(diào)庫(kù)內(nèi)的密閉測(cè)量箱內(nèi)的果蔬樣品產(chǎn)生的乙醇進(jìn)行測(cè)量。當(dāng)測(cè)量的乙醇到達(dá)一定ppb水平，顯示器開始顯示發(fā)酵過程。日常測(cè)量中，樣品箱內(nèi)沒有測(cè)出乙醇意味著果蔬未發(fā)酵，那么選擇進(jìn)一步降氧。

當(dāng)乙醇量到達(dá)某個(gè)特定值時(shí)，適當(dāng)增加氣調(diào)庫(kù)內(nèi)的氧氣量。果園的農(nóng)場(chǎng)主、操作人員，其他人員比如氣調(diào)工程師應(yīng)該決定氣調(diào)庫(kù)內(nèi)的氧氣量是否該調(diào)節(jié)。

以蘋果為例，當(dāng)在動(dòng)態(tài)氣調(diào)庫(kù)內(nèi)保存時(shí)，氧氣量從0.1％到0.8％不等。氧氣目標(biāo)值的該如何設(shè)定完全取決于所選擇的動(dòng)態(tài)氣調(diào)庫(kù)方法。

動(dòng)態(tài)氣調(diào)庫(kù)應(yīng)該根據(jù)水果特性，制定適合該水果的“動(dòng)態(tài)氣調(diào)存儲(chǔ)方案”，在動(dòng)態(tài)氣調(diào)存儲(chǔ)方案的應(yīng)用下，保證氧氣含量降低到最低值，而又能避免水果發(fā)酵。

以上所述的僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明整體構(gòu)思前提下，還可以作出若干改變和改進(jìn)，這些也視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。