本發(fā)明涉及一種農(nóng)產(chǎn)品呼吸強(qiáng)度聯(lián)體測定裝置及使用方法，特別是涉及多通道聯(lián)體果蔬呼吸強(qiáng)度測定裝置，主要用于農(nóng)產(chǎn)品采后生理科研測試使用。

背景技術(shù)：

收獲后的農(nóng)產(chǎn)品仍然是一個(gè)有生命的活體，通過呼吸作用為維持其生命活動(dòng)。呼吸強(qiáng)度是衡量農(nóng)產(chǎn)品呼吸作用的重要指標(biāo)，通過了解農(nóng)產(chǎn)品果實(shí)的呼吸強(qiáng)度可衡量呼吸作用的強(qiáng)弱，對于農(nóng)產(chǎn)品采后生理狀態(tài)以及生理特性研究具有非常重要的意義。因此，在農(nóng)產(chǎn)品采后生理科學(xué)研究過程中，呼吸強(qiáng)度是進(jìn)行農(nóng)產(chǎn)品果實(shí)的呼吸代謝分析的基本指標(biāo)，如何準(zhǔn)確、快速的進(jìn)行呼吸強(qiáng)度的測試是科研工作者需求之一。

農(nóng)產(chǎn)品果實(shí)的呼吸強(qiáng)度的常用單位為mg CO₂·h^-1·kg^-1或ml CO₂·h^-1·kg^-1，指標(biāo)特性決定了在測試過程中需要消耗大量的時(shí)間。目前，農(nóng)產(chǎn)品果實(shí)呼吸強(qiáng)度的測試方法最基本的有以下三種。

密閉法，俗稱悶罐法，其方法是將一定質(zhì)量的農(nóng)產(chǎn)品果實(shí)放入已知體積的密閉容器中，恒溫條件下靜置一定的時(shí)間后，抽取密封罐內(nèi)氣體，通過氣體分析儀器，測得密封容器中的CO₂氣體含量，除去空白空氣中的CO₂含量，進(jìn)而計(jì)算出果實(shí)的呼吸強(qiáng)度值。

靜置法，與密閉法有相似處，其方法是將一定質(zhì)量的農(nóng)產(chǎn)品果實(shí)放入一定體積的密閉容器中，再在密閉容器中放置一定積體一定濃度的NaOH溶液，恒溫條件下靜置一定的時(shí)間后，取出NaOH溶液，通過化學(xué)方法滴定計(jì)算出密閉容器中果實(shí)釋放出的CO₂氣體含量，進(jìn)而計(jì)算出果實(shí)的呼吸強(qiáng)度值。

氣流法，其方法與密閉法有相似處，在一定溫度環(huán)境下，將一定質(zhì)量的農(nóng)產(chǎn)品果實(shí)放入到密閉容器中，該容器設(shè)有進(jìn)氣孔和出氣孔。經(jīng)過脫除CO₂后的干燥空氣進(jìn)入密閉容器中，將果實(shí)自然呼吸放出的CO₂氣體帶出，再經(jīng)吸收瓶與一定體積一定濃度的NaOH溶液反應(yīng)后排出到空氣。通過化學(xué)滴定計(jì)算出氣流中CO₂氣體含量，進(jìn)而計(jì)算出果實(shí)的呼吸強(qiáng)度值。

除此外，還有近紅外二氧化碳分析儀法、氣相色譜法。紅外二氧化碳分析儀法是在氣流法的基礎(chǔ)上改進(jìn)而來，將末端的堿液吸收滴定改為近紅外二氧化碳分析儀測定，氣相色譜法也是將從氣流法或靜置法中的采樣氣經(jīng)由氣相色譜進(jìn)行檢測分析的，此類方法需要的檢測裝置設(shè)備價(jià)格昂貴，使用廣泛程度受限。

以上方法優(yōu)缺點(diǎn)比較如下：

隨著農(nóng)產(chǎn)品采后生理及貯運(yùn)保鮮科研和應(yīng)用的發(fā)展，亟需研制準(zhǔn)確而又快速的呼吸強(qiáng)度測定裝置來滿足需要。

本發(fā)明涉及一種農(nóng)產(chǎn)品呼吸強(qiáng)度聯(lián)體測定裝置，應(yīng)用到農(nóng)產(chǎn)品果實(shí)生理品質(zhì)檢測與分析環(huán)節(jié)中，為保鮮農(nóng)產(chǎn)品果實(shí)的品質(zhì)分析提供技術(shù)方案。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本專利所要解決的技術(shù)問題是：提供一種農(nóng)產(chǎn)品呼吸強(qiáng)度聯(lián)體測定裝置及其使用方法。本專利技術(shù)方案為：

一種農(nóng)產(chǎn)品呼吸強(qiáng)度聯(lián)體測定裝置，其特征在于：由氣體過濾器1、水蒸氣過濾器2、果實(shí)盛放容器3、氣體吸收瓶4、流量計(jì)5、真空泵6、第一個(gè)三通管件7、第二個(gè)三通管件8、電磁閥9、時(shí)間繼電器10、第一個(gè)分配器管件11、第二個(gè)分配器管件12、氣體管路和導(dǎo)線組成，其中氣體過濾容器1、水蒸氣過濾容器2、果實(shí)盛放容器3、第一個(gè)三通管件7 a端、氣體吸收瓶4、第二個(gè)三通管件8 a端、流量計(jì)5和真空泵6采用氣體管路依次連接，第一個(gè)三通管件7b端、電磁閥9和第二個(gè)三通管件8b端采用氣體管路依次連接，電源、時(shí)間繼電器10和電磁閥9采用導(dǎo)線依次連接，實(shí)現(xiàn)管路中氣體自動(dòng)吸收。

本發(fā)明經(jīng)由水蒸氣過濾器2后的氣體管路可通過第一個(gè)分配器管件11分為多路，第n路用氣體管路順序連接對應(yīng)的果實(shí)盛放容器3_n、第一個(gè)三通管件7_na_n端、氣體吸收瓶、第二個(gè)三通管件8_na_n端、流量計(jì)5_n，最后通過分配器管件12合并后連接真空泵6，每路氣體管路順序連接第一個(gè)三通管件7_nb_n端、電磁閥9_n和第二個(gè)三通管件8_nb_n端依次連接，用導(dǎo)線將電源、時(shí)間繼電器10_n和電磁閥9_n依次連接，實(shí)現(xiàn)管路中氣體自動(dòng)吸收。

其中果實(shí)盛放容器可安裝在保溫箱體13內(nèi)，保溫箱體通過其它裝置保持到設(shè)定溫度。

本發(fā)明關(guān)于第n路果實(shí)盛放容器3_n可安裝在保溫箱體13_n內(nèi)，對應(yīng)果實(shí)盛放容器3_n的保溫箱體13_n溫度相同，或不相同。

本發(fā)明所采用的電磁閥9在該裝置未使用時(shí)處于常開狀態(tài)。各部件均為密封連接，不漏氣。

本發(fā)明中，果實(shí)盛放容器3、第一個(gè)三通管件7 a端、氣體吸收瓶4、三通管件8 a端、流量計(jì)5順序連接和第一個(gè)三通管件7 b端、電磁閥9和第二個(gè)三通管件8b端順序連接形成的組合稱為單體組合。

本發(fā)明中，多路單體組合并聯(lián)連接到第一個(gè)分配器管件11和第二個(gè)分配器管件12之間后整體裝置稱為聯(lián)體組合裝置。

本發(fā)明中n代表是第n路單體配件組合，一般情況為2-12個(gè)，n的數(shù)值理論上可以無限個(gè)增加，其數(shù)據(jù)值的大小取決于機(jī)械制造過程中加工技術(shù)工藝水平和其它部件的匹配性，一般情況下12個(gè)完全可以滿足測試需要了。

n是聯(lián)體裝置并聯(lián)組成部分各配件的編號，3_n、4_n、5_n、7_n、8_n、9_n、10_n、13_n、a_n、b_n分別是第n路單體組成中的各配件，如3₂、4₂、5₂、7₂、8₂、9₂、10₂、13₂、a₂、b₂分別是第2路單體組成中的各配件。

本發(fā)明進(jìn)一步公開了農(nóng)產(chǎn)品呼吸強(qiáng)度聯(lián)體測定裝置的使用方法，其特征在于按如下的步驟進(jìn)行：

第一步，調(diào)節(jié)好環(huán)境箱體的溫度，達(dá)到測試需要的溫度；其目的是為了精準(zhǔn)的測試農(nóng)產(chǎn)品果實(shí)在一定條件下呼吸強(qiáng)度數(shù)值。

第二步，將果實(shí)放入到果實(shí)盛放容器中；

第三步，根據(jù)需要通過流量計(jì)開啟幾路測試管路，并安裝好幾路氣體吸收瓶；

第四步，根據(jù)果實(shí)預(yù)計(jì)的平衡時(shí)間調(diào)節(jié)好時(shí)間繼電器，隨后開啟氣路總電源進(jìn)行測試；

第五步，吸收結(jié)束后，將各路吸收器取出，進(jìn)行后期的滴定分析，最后計(jì)算出各路氣體吸收瓶對應(yīng)的果實(shí)的呼吸強(qiáng)度值。

本發(fā)明更進(jìn)一步公開了農(nóng)產(chǎn)品呼吸強(qiáng)度聯(lián)體測定裝置的使用方法在用于快速準(zhǔn)確測定農(nóng)產(chǎn)品呼吸釋放出CO₂氣體含量方面的應(yīng)用。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，采用本發(fā)明的裝置進(jìn)行測試，其結(jié)果可以準(zhǔn)確的檢測出農(nóng)產(chǎn)品果實(shí)在不同溫度下的呼吸強(qiáng)度數(shù)值。本發(fā)明公開的農(nóng)產(chǎn)品呼吸強(qiáng)度聯(lián)體測定裝置及使用方法的功能優(yōu)點(diǎn)與使用效果如下：

第一，該裝置通過多分路的盛裝容器，測試環(huán)境平行重復(fù)性高，可以進(jìn)行多個(gè)樣品同時(shí)檢測，測試速度明顯提高。

第二，該裝置對果實(shí)呼吸出的CO₂采用強(qiáng)制撞擊吸收，測試效果較密閉法和靜置法明顯提高。

第三，該裝置將氣流法中氣路的平衡階段和吸收階段的操作改為采用時(shí)間繼電器控制自動(dòng)切換的操作，節(jié)約了人力勞動(dòng)。

第四，該裝置由于加裝了控制溫度的密閉的箱體，可以根據(jù)需要進(jìn)行不同溫度下的果實(shí)呼吸強(qiáng)度測試，增加了使用范圍。

綜上所述，該發(fā)明產(chǎn)品具有測試準(zhǔn)確、使用方便、價(jià)格低廉的優(yōu)勢和廣闊的應(yīng)用前景。

附圖說明

圖1 單路設(shè)備各組件連接示意圖；

圖2 多路設(shè)備各組件連接示意圖；其中：

1 氣體過濾容器；2 水蒸氣過濾容器；3果實(shí)盛放容器；

4 氣體吸收瓶；5 流量計(jì)；6 真空泵；

7第一個(gè)三通管件；8第二個(gè)三通管件； 9電磁閥； 10時(shí)間繼電器；

11第一個(gè)分配器管件； 12第二個(gè)分配器管件；13保溫箱體；

n每一檢測氣路單體組合配件編號，n一般為2-12個(gè)。

具體實(shí)施方式

下面通過具體的實(shí)施方案敘述本發(fā)明。除非特別說明，本發(fā)明中所用的技術(shù)手段均為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的方法。另外，實(shí)施方案應(yīng)理解為說明性的，而非限制本發(fā)明的范圍，本發(fā)明的實(shí)質(zhì)和范圍僅由權(quán)利要求書所限定。對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，在不背離本發(fā)明實(shí)質(zhì)和范圍的前提下，對這些實(shí)施方案中的物料成分和用量進(jìn)行的各種改變或改動(dòng)也屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。

實(shí)施例1

該專利制造時(shí)，如圖1 所示，采用氣體管路將氣體過濾容器1、水蒸氣過濾容器2、果實(shí)盛放容器3、第一個(gè)三通管件7a端、氣體吸收瓶4、第二個(gè)三通管件8a端、流量計(jì)5依次采用管路連接，用氣體管路將第一個(gè)三通管件7b端、電磁閥9和第二個(gè)三通管件8b端連接，電磁閥9與電源之間連接時(shí)間繼電器10，經(jīng)由水蒸氣過濾器2后的氣體管路可通過第一個(gè)分配器管件11分為多路，分別連接對應(yīng)的果實(shí)盛放容器，順序連接其它部件，最后連接真空泵6，果實(shí)盛放容器可安裝在保溫箱體13內(nèi)。

實(shí)施例2

一種農(nóng)產(chǎn)品呼吸強(qiáng)度聯(lián)體測定裝置，由氣體過濾器1、水蒸氣過濾器2、果實(shí)盛放容器3、氣體吸收瓶4、流量計(jì)5、真空泵6、第一個(gè)三通管件7、第二個(gè)三通管件8、電磁閥9、時(shí)間繼電器10、第一個(gè)分配器管件11、第二個(gè)分配器管件12、氣體管路和導(dǎo)線組成，其中氣體過濾容器、水蒸氣過濾容器、果實(shí)盛放容器、第一個(gè)三通管件7a端、氣體吸收瓶、第二個(gè)三通管件8a端、流量計(jì)和真空泵6采用氣體管路依次連接，第一個(gè)三通管件7b端、電磁閥和第二個(gè)三通管件8b端采用氣體管路依次連接，電源、時(shí)間繼電器10和電磁閥9采用導(dǎo)線依次連接。

經(jīng)由水蒸氣過濾器后的氣體管路可通過分配器管件分為多路，第_n路用氣體管路順序連接對應(yīng)的果實(shí)盛放容器3_n、第一個(gè)三通管件7_na_n端、氣體吸收瓶、第二個(gè)三通管件8_na_n端、流量計(jì)5_n，最后通過第二個(gè)分配器管件12合并后連接真空泵6，每路氣體管路順序連接第一個(gè)三通管件7_nb_n端、電磁閥9_n和第二個(gè)三通管件8_nb_n端依次連接，用導(dǎo)線將電源、時(shí)間繼電器10_n和電磁閥9_n依次連接。關(guān)于第_n路果實(shí)盛放容器3_n可安裝在保溫箱體13_n內(nèi)，對應(yīng)果實(shí)盛放容器3_n的保溫箱體溫度相同，或不相同。

實(shí)施例3

農(nóng)產(chǎn)品呼吸強(qiáng)度聯(lián)體測定裝置的使用方法：

使用時(shí)，電磁閥屬常開狀態(tài)，吸收瓶中裝入定量吸收液，將一定質(zhì)量的農(nóng)產(chǎn)品果實(shí)放入到果實(shí)盛放容器中密閉好，開啟電源，調(diào)整氣體流量計(jì)固定好氣體速率，開啟電源，此階段為氣體平衡階段，到時(shí)間繼電器設(shè)定的時(shí)間（如0.5h）后，電磁閥9閉合，裝置自動(dòng)切換到測試階段，到測試設(shè)定的時(shí)間，如0.5h后，電源停止，結(jié)束氣體吸收測試過程，然后取出吸收瓶中的液體，采用化學(xué)方法滴定并根據(jù)下列公式計(jì)算出果實(shí)呼吸釋放出的CO₂氣體含量，進(jìn)而計(jì)算出測試果實(shí)的呼吸強(qiáng)度值。測試過程中記錄下列值：

其中：N，H₂C₂O₄摩爾濃度 W，樣品重量（kg）

H，測試時(shí)間（h） 44，CO₂摩爾質(zhì)量。

實(shí)施例4

采用本發(fā)明的裝置對水果進(jìn)行測定，方法與步驟：

本裝置使用前默認(rèn)為平衡階段。選擇品質(zhì)一致的果蔬為實(shí)驗(yàn)材料，稱取一定重量的果實(shí)放入到盛放容器中，并密封好，確認(rèn)不漏氣開啟本裝置進(jìn)行測試。首先平衡階段，結(jié)束后進(jìn)入測試階段，待達(dá)到測試時(shí)間后，關(guān)閉設(shè)備。取出氣體吸收瓶中的NaOH液體，采用草酸滴定，記錄數(shù)據(jù)到記錄表中，并根據(jù)公式進(jìn)行計(jì)算，得出所測果實(shí)呼吸強(qiáng)度值。實(shí)驗(yàn)時(shí)以未放入果實(shí)的空盛放容器為空白值。

本實(shí)例的測試過程為，分別稱取一定重量的蘋果、梨、葡萄盛放容器中，并密封好，確認(rèn)不漏氣開啟本裝置進(jìn)行測試。首先平衡階段0.5h，結(jié)束后進(jìn)入測試階段，測試時(shí)間0.5h，關(guān)閉設(shè)備。取出氣體吸收瓶中的0.4mol/L NaOH液體10ml，采用草酸（0.1mol/L）滴定，記錄數(shù)據(jù)到記錄表中，并根據(jù)公式進(jìn)行計(jì)算，得出所測果實(shí)呼吸強(qiáng)度值。實(shí)驗(yàn)時(shí)以未放入果實(shí)的空盛放容器為空白值。氣體流速400ml/L，氣體平衡時(shí)間0.5h，室溫為17℃。

對比測試方法采用靜置法，采與前測試過程一樣重量的果蔬，室溫相同，吸收液濃度、體積都相同，密封容器后，測試時(shí)間1h。

結(jié)果：

具體數(shù)據(jù)見下表：

注：單位為CO₂ mg/kg·h

上面的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：

（1）本發(fā)明裝置測試方法三種水果測試結(jié)果顯示均高于靜置法；

（2）測試時(shí)，放樣品與后期吸收液滴定的步驟兩種方法均相同，但測試結(jié)果不同，可以說明采用本發(fā)明裝置的氣流法可以更為準(zhǔn)確的測試出果蔬的呼吸強(qiáng)度值。