气体传感器在果蔬存储过程中气氛控制的重要应用

智能传感 2018-05-14 15:55 次阅读

据《2013—2017年中国冷链物流行业市场调研与投资预测分析报告》显示,中国每年水果、蔬菜等农产品在采摘、运输、储存等物流环节上损失率高达25%~30%,如此巨大的损失是造成众多果蔬产品价格高昂的关键因素。对于冷库这个概念,可能家喻户晓,但对于气调库这个词,恐怕知道的人不多。气调库其实就是果蔬等生鲜农产品气调贮藏保鲜库的简称,是目前国际上使用最普遍、效果最好、最先进的贮藏保鲜技术之一。但由于各种原因,在国际上气调保鲜库已呈规模发展的同时,我国却迟滞不前。据统计,尽管我国目前有各类农产品保鲜库3万多座,但其中只有5%~7%使用了气调技术;发达国家通过气调保鲜的生鲜农产品占食用农产品总储藏量的80%以上,而我国则不到2%。

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所谓气调库,也称气调贮藏,是在冷藏的基础上,增加气体成分调节,通过对贮藏环境中温度、湿度、二氧化碳、氧气浓度和乙烯浓度等条件的控制,抑制果蔬呼吸作用,延缓其新陈代谢过程,从而更好地保持果蔬新鲜度和商品性,延长果蔬贮藏期和保鲜期。气调贮藏太通常比普通冷藏可延长贮藏期接近1倍;气调库内储藏的果蔬,出库后先从“休眠”状态“苏醒”,这使果蔬出库后保鲜期(销售货架期)可延长21到28 天,是普通冷藏库的3到4 倍。气调库所以能做到延长保鲜期,一是其对生鲜农产品失水的控制尤为严格。而普通冷藏库仅依靠制冷系统,无法解决这类产品失水的问题,也就谈不上延长保鲜期。与普通冷库相比较,收益虽然大,但是建设成本较高,气调库的高成本一方面是增加的一套气调设备;另一方面是气调库的气密施工费用。虽然气调库初始投资较高,但如果气调库在建设完成后能真正投入使用,从长远来看可以带来巨大的经济效益。尤其是那些特别符合气调贮藏条件的生鲜农产品,比如猕猴桃、大樱桃等具有较高附加值和反季节的农产品.事实证明,气调保鲜高投入换来的必然是市场高回报,这也是气调库在西方国家得以普及的原因之一。

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普通冷库改造成气调保鲜库,只需解决以下两点即可实现:一、增加冷库密封性。气调是在一般冷库中增加二氧化碳、氮气等延长果品蔬菜的保鲜期,气调库要求极高的密封性,以防止气体外漏和室外的气体进来。二、增加气调设备。气调保鲜的主要设备有二氧化碳制造机、氮气制造机、乙烯脱除机、氧气脱除机等。新鲜果蔬采收后是一个有生命的活体,在贮藏过程中仍然进行着正常的以呼吸作用为主导的新陈代谢活动,表现为消耗氧气,释放二氧化碳,并释放一定的热量。因此,控制或调整的存储环境中O2以及CO2气体的浓度,可以大大提高某些水果和蔬菜的货物的储存寿命。ISweek工采网推荐的英国SST的荧光氧气传感器Lox-02和二氧化碳传感器MINIR的设计目的,就是通过精确的测量氧气以及二氧化碳的浓度来调整气调库的气氛环境,从而延长易腐食品的保质期。

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荧光氧气传感器 (O2传感器)LOX-02优点

低功耗;亦可测量 O2%和大气压力(可选);适用于电池供电;长寿命;高精度;小尺寸、简洁;低成本;免维护;不含有毒材料;直接跟微控制器连接无需额外。

荧光氧气传感器 (O2传感器)LOX-02应用

氧气检测;便携设备;呼吸机;惰化;医疗;实验室设备;农业;孵化设备,育婴箱;火灾预防;锅炉冷凝废气检测,高原供氧,弥散式供氧

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红外二氧化碳传感器/CO2传感器MINIR产品特性:

超低功率3.5mW测量范围从 0 到 100%供电电压 3.3v峰值电流仅 33mA20mm 直径探头式封装

红外二氧化碳传感器/CO2传感器MINIR应用:

蔬菜、水果的存储,化工,细菌培养箱,工业、医疗易腐烂的农产品,比如水果、蔬菜之类的,他们一旦被采摘,还是会继续产生代谢。这就意味着环境中的氧气(O2)不断被消耗同时会产生热量,二氧化碳(CO2),湿气,还有乙烯气体的可能。植物逐渐成熟并最终分解成不良的状态。因此,在转运过程中,为了确保产品的完整性,运输和存储易腐败的食物会是一个挑战。在运输易腐败的食品时,需要考虑四个极其重要的因素—品质,温度、相对湿度和气体浓度;品质—水果和蔬菜需要保持良好的初始质量;温度—每降低10℃代谢速率会减少一半;相对湿度—失水2%对品质极其不利;控制气体环境—将氧气浓度从21%减少到2%的结果是大约会减少30%的新陈代谢。

下图表说明了增加了一个大气控制系统产生的效果。

image010.gif

在这些因素应用合适的地方,控制和改变环境能够非常明显的延长某些水果和蔬菜货物的存储寿命。减缓它们的代谢速率可以延迟产品的自然成熟而不影响它的风味和口感。因此果蔬存储过程中,气氛控制也就成了气调库设计中最为关键的部分。

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