机械冷藏库的操作机械化、规范化和控制精细化

机械冷藏指的是利用制冷剂的相变特性，通过制冷机械循环运动的作用产生冷量并将其导入有良好隔热效能的库房中，根据不同贮藏商品的要求，控制库房内的温、湿度条件在合理的水平，并适当加以通风换气的一种贮藏方式。

机械冷藏起源于19世纪后期，是当今世界上应用最广泛的新鲜果蔬贮藏方式，现已成为我国新鲜果蔬贮藏的主要方式。目前世界范围内机械冷藏库正向着操作机械化、规范化，控制精细化、自动化的方向发展。

机械冷藏是在利用良好隔热材料建筑的仓库中，通过机械制冷系统的作用，将库内的热传送到库外，使库内的温度降低并保持在有利于延长产品贮藏期的温度水平。

机械冷藏库根据对温度的要求不同分为高温库（0℃左右）和低温库（低于-18℃）两类，用于贮藏新鲜果品蔬菜的冷库为0℃左右的高温库。冷藏库根据贮藏容量大小划分虽然具体的规模尚未统一，但大致可分为四类（表3-2-5）。不同库容的冷库能够贮藏的果蔬的容量可通过其容重进行换算，部分果蔬的容重见表3-2-6。

目前我国贮藏新鲜果蔬产品的冷藏库中，大型、大中型库占的比例较小，中小型、小型库较多。近年来个体投资者建设的多为小型冷藏库。

表3-2-5　机械冷藏库的库容分类

表3-2-6　部分果品蔬菜的容重

（一）机械冷库的构造

机械冷库的建筑主体包括：支撑系统、保温系统、防潮系统。

1.冷库的支撑系统

即冷库的骨架，是保温和防潮系统赖以敷设的主体。一般由钢筋、砖、水泥或钢架筑成（图3-2-9）。

图3-2-9　果蔬冷藏库结构（单位：mm）

2.冷库的保温系统

冷库的保温系统是由绝缘材料敷设在库体的内侧面上，形成连续密合的绝热层，以阻隔库外的热向库内传导。

绝缘层厚度n（cm）=[材料的导热率×总暴露面积（m2）×库内外最大温差（℃）×24×100]/全库热源总量（kJ/d）

3.冷库的防潮系统

冷库的防潮系统主要是由良好的隔潮材料敷设在保温材料周围，形成一个闭合系统，以阻止水汽的渗入。防潮系统和保温系统一同构成冷库的围护结构。

（二）冷库的设计

1.库址的选择

应水电、交通方便；建设在没有强光照射和热风频繁的阴凉处为佳；地下水位低、排水条件好。

在选择好库址的基础上，根据允许占用土地的面积、生产规模、冷藏的工艺流程、产品装卸运输方式、设备和管道的布置要求等来决定冷藏库房的建筑形式（单层、多层），确定各库房的外形和各辅助用房的平面建筑面积和布局，并对相关部分的具体位置进行合理的设计（详参见《中华人民共和国冷库设计规范》）。

2.机械冷藏库的制冷系统

机械冷藏库达到并维持适宜低温依赖于制冷系统的工作，通过制冷系统持续不断运行排出贮藏库房内各种来源的热能。制冷系统的制冷量要能满足以上热源的耗冷量（冷负荷）的要求，选择与冷负荷相匹配的制冷系统是机械冷藏库设计和建造时必须认真研究和解决的主要问题之一。

机械冷藏库的制冷系统是指由制冷剂和制冷机械组成的一个密闭循环制冷系统。制冷机械是由实现制冷循环所需的各种设备和辅助装置组成，制冷剂在这一密闭系统中重复进行着被压缩、冷凝和蒸发的过程。根据贮藏对象的要求人为地调节制冷剂的供应量和循环的次数，使产生的冷量与需排除的热量相匹配，以满足降温需要，保证冷藏库房内的温度条件在适宜水平。

制冷剂是指在制冷机械反复不断循环运动中起着热传导介质作用的物质。理想的制冷剂应符合以下条件：汽化热大，沸点低，冷凝压力小，蒸发比容小，不易燃烧，化学性质稳定，安全无毒，价格低廉等。自机械冷藏应用以来，研究和使用过的制冷剂有许多种，目前生产实践中常用的有氨和氟里昂等。

制冷机械是由实现循环往复所需要的各种设备和辅助装置所组成，其中起决定作用并缺一不可的部件有压缩机、冷凝器、节流阀（膨胀阀、调节阀）和蒸发器。由此四部件即可构成一个最简单的压缩式制冷装置，除此之外的其他部件是为了保证和改善制冷机械的工作状况，提高制冷效果及其工作时的经济性和可行性而设置的，它们在制冷系统中处于辅助地位。这些部件包括贮液器、电磁阀、油分离器、过滤器、空气分离器、相关的阀门、仪表和管道等（图3-2-10）。

图3-2-10　制冷系统

1—压缩机　2—油分离器　3—冷凝器　4—贮液筒　5—节流阀　6—吸收阀　7—贮藏库　8—氨分离器　9—蒸发器(www.xing528.com)

制冷机械各主要部件在制冷过程中的作用分别如下：

压缩机是将冷藏库房中由蒸发器蒸发吸热气化的制冷剂通过吸收阀的辅助压缩至冷凝程度，并将被压缩的制冷剂输送至冷凝器。

由压缩机输送来的高压、高温气体制冷剂在经过冷凝器时被冷却介质（风或水）吸去热量，促使其凝结液化，而后流入贮液器贮存起来。

节流阀起调节制冷剂流量的作用。通过增加或缩小制冷剂输送至蒸发器的量控制制冷量，进而调节降温速度或制冷时间。液态制冷剂在高压下通过膨胀阀后在蒸发器中由于压力骤减由液态变成气态。在此过程中制冷剂吸收周围空气中的热量，降低库房中的温度。

贮液器起贮存和补充制冷循环所需的制冷剂之作用。

电磁阀承担制冷系统中截断和开启管道之责，对压缩机起保护作用（电磁阀安装在冷凝器和膨胀阀之间，且启动线圈连接在压缩机和电动机的同一开关上。当压缩机电动机启动时，电磁阀通电而工作；当压缩机停止运转时，电磁阀即关闭，避免液态制冷剂进入蒸发器，从而不使压缩机启动时制冷剂液体进入压缩机发生冲缸现象）。

油分离器安装在压缩机排出口与冷凝器之间，其作用是将压缩后高压气体中的油分离出来，防止流入冷凝器。

空气分离器安装在蒸发器和压缩机进口之间，其作用是除去制冷系统中混入的空气。

过滤器装在膨胀阀之前，用以除去制冷剂中的杂质，以防膨胀阀中微小通道被堵塞。

仪表的设置有利于制冷过程中相关条件、性能（温度、压力等）的了解和监控等。

3.库内冷却系统

冷藏库房的冷却方式有直接冷却和间接冷却两种。间接冷却指的是制冷系统的蒸发器安装在冷藏库房外的盐水槽中，先冷却盐水而后再将已降温的盐水泵入库房中吸取热量以降低库温，温度升高后的盐水流回盐水槽被冷却，继续输至盘管进行下一循环过程，不断吸热降温。用以配制盐水的多是氯化钠和氯化钙。随盐水浓度的提高其冻结温度逐渐降低，因而可根据冷藏库房实际需要低温的程度配制不同浓度的盐水。

直接冷却方式指的是将制冷系统的蒸发器安装在冷藏库房内直接冷却库房中的空气而达降温目的。这一冷却方式有两种情况即直接蒸发和鼓风冷却。前者有与间接冷却相似蛇形管盘绕库内，制冷剂在蛇形盘管中直接蒸发。它的优点是冷却迅速，降温速度快。缺点是蒸发器易结霜影响致冷效果，需不断除霜；温度波动大、分布不均匀且不易控制。这种冷却方式不适合在大、中型果蔬产品冷藏库房中应用。鼓风冷却是现代新鲜果蔬产品贮藏库普遍采用的方式。这一方式是将蒸发器安装在空气冷却器内，借助鼓风机的吸力将库内的热空气抽吸进入空气冷却器而降温，冷却的空气由鼓风机直接或通过送风管道（沿冷库长边设置于天花板下）输送至冷库的各部位，形成空气的对流循环。这一方式冷却速度快，库内各部位的温度较为均匀一致，并且可通过在冷却器内增设加湿装置而调节空气湿度。

（三）冷库的管理

1.温度

温度是决定新鲜果蔬产品贮藏成败的关键。冷藏库温度管理的原则是适宜、稳定、均匀及产品进出库时的合理升降温。温度的监控可采用自动化系统实施。各种不同果蔬产品贮藏的适宜温度是有差别的，即使同一种类品种不同也存在差异，甚至成熟度不同也会产生影响。选择和设定的温度太高，贮藏效果不理想；太低则易引起冷害，甚至冻害。其次，为了达到理想的贮藏效果和避免田间热的不利影响，绝大多数新鲜果蔬产品贮藏初期降温速度越快越好，但对于有些果蔬产品应采取不同的降温方法，如中国梨中的鸭梨应采取逐步降温方法，避免贮藏中冷害的发生。另外，在选择和设定的贮藏温度适宜的基础上，还需维持库房中温度的稳定。温度波动太大，往往造成产品失水加重。贮藏环境中水分过饱和会导致结露现象，这一方面增加了湿度管理的困难，另一方面液态水的出现有利于微生物的活动繁殖，致使病害发生，腐烂增加。因此，贮藏过程中温度的波动应尽可能小，最好控制在±0.5℃以内，尤其是相对湿度较高时。此外，库房所有部分的温度要均匀一致，这对于长期贮藏的新鲜果蔬产品来说尤为重要。

2.相对湿度

对绝大多数新鲜果品蔬菜来说，相对湿度应控制在90%～95%，较高的湿度条件对于控制果品蔬菜的水分蒸腾、保持新鲜十分重要。水分损失除直接减轻了重量以外，还会使果蔬新鲜程度和外观质量下降（出现萎蔫等症状），食用价值降低（营养含量减少及纤维化等），促进成熟衰老和病害的发生。与温度控制相似的是相对湿度也要保持稳定。要保持相对湿度的稳定，维持湿度的恒定是关键。库房建造时，增设能提高或降低库房内相对湿度的湿度调节装置是维持湿度符合规定要求的有效手段。人为调节库房相对湿度的措施有：当相对湿度低时需对库房增湿，如地坪撒水、空气喷雾等；对产品进行包装，创造高湿的小环境，如用塑料薄膜单果套袋或以塑料袋作内衬等是常用的手段。

3.通风换气

通风换气即库内外进行气体交换，以降低库内产品新陈代谢产生的C2H4、CO2等废气浓度。通风换气是机械冷藏库管理中的一个重要环节。通风换气应在库内外温差最小时段进行，每次1小时左右，每间隔数日进行一次。

4.库房及用具的清洁卫生和防虫防鼠

贮藏环境中的病、虫、鼠害是引起果蔬贮藏损失的主要原因之一。果蔬贮藏前库房及用具均应进行认真彻底地清洁消毒，做好防虫、防鼠工作。用具（包括垫仓板、贮藏架、周转箱等）用漂白粉水进行认真的清洗，并晾干后入库。用具和库房在使用前需进行消毒处理，常用的方法有用硫黄熏蒸（10g/m3，12～24h）；福尔马林熏蒸（36%甲醛12～15mL/m3，12～24h）；过氧乙酸熏蒸（26%过氧乙酸5～10mL/m3，12～24h）；0.2%过氧乙酸或0.3%～0.4%有效氯漂白粉溶液喷洒。

5.产品的入贮及堆放

商品入贮时堆放的科学性对贮藏有明显影响。堆放的总要求是“三离一隙”。“三离”指的是离墙、离地面、离天花板。“一隙”是指垛与垛之间及垛内要留有一定的空隙。

新鲜果蔬产品堆放时，要做到分等、分级、分批次存放，尽可能避免混贮情况的发生，尤其对于需长期贮藏，或相互间有明显影响的如串味、对乙烯敏感性强的产品等，更是如此。

6.贮藏产品的检查

新鲜果蔬产品在贮藏过程中，不仅要注意对贮藏条件（温度、相对湿度）的检查、核对和控制，并根据实际需要记录、绘图和调整等，还要对贮藏库房中的商品进行定期的检查，了解产品的质量状况和变化，做到心中有数，发现问题及时采取相应的措施。对商品的检查应做到全面和及时，对于不耐贮的新鲜果蔬每间隔3～5 d检查一次，耐贮性好的可间隔15 d甚至更长时间检查一次。