果蔬氣調庫的設計和使用

 核心提示：　　果蔬氣調庫用于商業貯藏在國外已有近70年的發展史，在一些發達國家已基本普及，如美國氣調貯藏的果品高達75%，法國約占40%，
　　果蔬氣調庫用于商業貯藏在國外已有近70年的發展史，在一些發達國家已基本普及，如美國氣調貯藏的果品高達75%，法國約占40%，英國約占30%。我國果蔬氣調貯藏技術起步較晚，在商業上應用僅是近幾年的事情，隨著全球經濟一體化和我國國民經濟的發展，人們對果蔬保鮮的質量要求將會越來越高，果蔬氣調貯藏必然會在我國有更快的發展。為此，對果蔬氣調庫及其使用中應注意的幾個問題作一簡述。
　　1．氣調庫建筑
　　氣調庫是在果蔬冷庫的基礎上發展起來的，一方面與果蔬冷庫有許多相似之處，另一方面又與果蔬冷庫有較大的區別，主要表現在：
　　（1）氣調庫容積大小。在歐美國家，氣調庫貯藏間單間容積通常在50～200t之間，比如英國蘋果氣調庫貯藏單間的容積大約為100t，在歐洲約為200t，但蔬菜氣調庫的單間容積通常在200～500t之間，在北美單間容量更大，一般在600t左右。根據我國目前的情況，以30～100t為一個開間，一個建庫單元少2間，但一般不超過10間。
　　（2）氣調庫必須具有良好的氣密性。這是氣調庫建筑結構區別于普通果蔬冷庫的一個重要的特點。普通冷庫對氣密性幾乎沒有特殊要求，而氣調庫對于氣密性來說至關重要。這是因為要在氣調庫內形成要求的氣體成分，并在果蔬貯藏期間較長時間地維持設定的指標，減免庫內外氣體的滲氣交換，氣調庫必須具有良好的氣密性。為此，在氣調庫門安裝、氣密層施工過程中，一定要認真細致，發現可疑部位應及時檢查和補救。對于由磚混結構的土建庫而建造的氣調庫，如出現大面積的突起或脫落，往往是由于維護結構表面不干燥引起，在施工前，一定要注意維護結構的干燥性。
　　氣調庫施工質量驗收的一個重要方面是氣密性試驗。目前廣泛應用的是壓力測試法。它有測試方法簡便，測試儀器簡單，結果直觀等優點。壓力測試法又有正壓法和負壓法之分，通常采用正壓法，以避免采用負壓法測試導致氣密層脫落。迄今，國際上對氣調庫氣密性測試還未形成統一的標準，我國目前也沒有發布氣調庫氣密測試的國家標準。但采用正壓測試法，統計“半降壓時間”，是國外常用的氣密性試驗標準和結果的表示方式。所謂半降壓時間，是指從計時起，試驗壓力下降到起始壓力的一半時所需要的時間。世界各國現有的氣密標準中，高的要求是：試驗壓力為294Pa（30mmH2O），半壓降時間等于或超過30min為合，否則為不合，此標準只有意大利等少數國家的部分廠商采用。意大利FCE公司近幾年在我國安裝的組合式氣調庫的氣密實驗合范圍為：庫內加壓至30mmH2O，經30min庫內壓力降至不低于4.4mmH2O為合。
　　（3）氣調庫的安全性。在氣調庫的建筑設計中還必須考慮氣調庫的安全性。這是由于氣調庫是一種密閉式冷庫，當庫內溫度升降時，其氣體壓力也隨之變化，常使庫內外形成氣壓差。據資料介紹，當庫外溫度高于庫內溫度1℃時，外界大氣將對維護庫板產生40Pa壓力，溫差越大，壓力差越大。此外，在氣調設備運行、加濕及氣調庫氣密性試驗過程中，都會在維護結構的兩側形成氣壓差。若不將壓力差及時消除或控制在一定范圍內，將對維護結構產生危害。為此，通常在氣調庫上裝置有平衡袋和安全閥，以使壓力限制在設計的安全范圍內。氣壓平衡袋（簡稱氣調袋）的體積約為庫房容積的0.5%～1.0%，采用質地柔軟不透氣又不易老化的材料制成。國外推薦的安全壓力數值為±190Pa 。所以，每間庫房還應安裝一個氣壓平衡安全閥（簡稱平衡閥），在庫內外壓差大于190Pa時，庫內外的氣體將發生交換，防止庫體結構發生破壞。平衡閥分干式和水封式兩種，直接與庫體相通。在一般情況下平衡袋起調節作用，只有當平衡袋容量不足以調節庫內壓力變化時，平衡閥才起作用。此外，在一些國家如荷蘭，通過給貯藏室定期充氮氣，使氣調袋一直處于半膨脹狀態，保持恒定的正壓，有助于減少大氣滲漏到貯藏室中。
　　（4）氣調庫一般應建成單層建筑。一般果蔬冷庫根據實際情況，可以建成單層或多層建筑物，但對氣調庫來說，幾乎都是建成單層地面建筑物。這是因為果蔬在庫內運輸、堆碼和貯藏時，地面要承受很大的荷載，如果采用多層建筑，一方面氣密處理比較復雜，另一方面在氣調庫使用過程中容易造成氣密層破壞。較大的氣調庫的建筑高度一般在7m左右。
　　2．氣調庫制冷設備及溫度傳感器的配置
　　（1）制冷系統。氣調庫的制冷設備大多采用活塞式單級壓縮制冷系統，以氨或氟利昂－22作制冷劑，庫內的冷卻方式可以是制冷劑直接蒸發冷卻，也可采用中間載冷劑的間接冷卻，后者用于氣調庫比前者效果理想。因為中間載冷劑更便于控制供給冷風機的液體溫度，僅需在供液管道上裝一個回流的行程控制三通閥，能滿足同時實現不同庫房內不同溫度的要求。為了減少庫內所貯物品的干耗，性能良好的氣調庫要求傳熱溫差為2～3℃，也是說氣調庫蒸發溫度和貯藏要求溫度的差值為2～3℃，這要比普通冷庫小得多。只有控制并達到蒸發溫度和貯藏溫度之間的較小差值，才能減少蒸發器的結霜，維持庫內要求的較高相對濕度。所以，在氣調庫設計中，相同條件下，通常選用冷風機的傳熱面積都比普通果蔬冷庫冷風機的傳熱面積大，即氣調庫冷風機設計上采用的所謂“大蒸發面積低傳熱溫差”方案。
　　（2）溫度傳感器的配置。一個設計良好的氣調庫在運行過程中，可在庫內部實現小于0.5℃的溫差。為此,需選用精度大于0.2℃的電子控溫儀來控制庫溫。溫度傳感器的數量和放置位置對氣調庫溫度的良好控制也是很重要的。少的推薦探頭數目為：在50t或以下的貯藏庫中放3個，在100t庫中放4個，在更大的庫內放5個或6個，其中一個探頭應用來監控庫內自由循環的空氣溫度，對于吊頂式冷風機，探頭應安裝在從貨物到冷風機入口之間的空間內。其余的探頭放置在不同位置的果蔬處，以測量果蔬的實際溫度。