厂商 ：武汉华田丹雪制冷设备有限公司
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制冷机组原理：
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机械冷藏是在一个适当设计的绝缘建筑中借助制冷系统的作用，降低贮藏库内温度，并始终保持库内恒定的低温的一种贮藏方法。从果蔬质量控制性能上看，机械冷藏不受外界环境条件的影响，可以终年维持冷藏库内保持果蔬品质所需要的低温；冷藏库内的温度、相对湿度以及空气的流通等都可以调节，形成适合控制果蔬产品质量的综合环境因素。所以，作为果蔬质量控制的设施，机械冷藏对果蔬质量的保持能力明显优越于前面所提的方法，也是目前生产上应用较多的一种贮藏实施。
3.3.1 机械冷藏的原理
3.3.1.1制冷原理 采后果蔬在贮藏中会产生呼吸热，贮藏设施受外界影响而产生漏热，以及照明、电扇、工作人员活动产生的热量，都需要不断地排除才能维持库内适宜的低温。在机械制冷系统中，热的传递任务是靠致冷剂来完成的。致冷剂是指在膨胀蒸发时吸收热量产生制冷效应的物质，如氨和氟里昂12等。致冷剂由液态蒸发为气态时吸收周围环境的热量，如氨在-33℃时气化，每千克可吸收1365.06kJ的热量，氟里昂12
在-30℃时气化，每千克可吸收167.16kJ的热量，致冷剂气化后再经压缩、冷却回到液态。如此反复循环，不断地吸收库内热量，降低库内温度，达到制冷目的。
致冷剂的制冷循环是在压缩机、冷凝器、膨胀阀、蒸发器中完成的，这4个设备是制冷系统4大件(图3-9)。每个设备之间用管道连接，致冷剂在管道内循环流动，不断完成气态-液态-气态的转化，形成一个封闭的制冷循环系统，其中蒸发器设在库内，致冷剂在蒸发器内完成气化，吸收周围环境热量，降低库温，然后气化后的致冷剂再被抽回压缩机，压缩成为高压状态而进入冷凝器，冷凝为高压液体；再经膨胀阀膨胀为低压液体，最后再次由蒸发器蒸发为气态，完成制冷循环。
在制冷循环中，压缩机是技术关键，致冷剂是活跃分子。致冷剂在气态与液态之间转换，利用压缩机所作的机械功为条件，从库内不断地吸收热量，到库外经冷凝器作用将吸收的热量释放到环境中，从而不断地将库内的热量排除，维持库内较低的温度。
3.3.1.2 冷却方式 通常蒸发器在冷库中的安装有两种形式。
（1）直接膨胀冷却此法将蒸发管直接安装在冷库中。
1）自然对流式是指将蒸发器装置在近天棚处。利用冷空气自然下沉、热空气上升而发生自然对流，从而完成库房及产品的冷却。这种冷却方式降温速度较慢，也容易形成“死角”，目前生产上采用较少。
2）强制式 是利用鼓风机完成库房冷却的。将蒸发管安装在一个柜中，上部装有鼓风机，将冷空气迅速均匀地吹到库房内的各个角落（图3-10）。冷藏库中的空气由该柜的下部吸进，经过中部冷凝系统蒸发管，进行热交换而降温，再由上面的鼓风机吹送到冷库中去。冷却速度快，且冷却均匀，但由于空气流动速度大，增加了果蔬中水分的蒸发，容易使贮藏产品出现过度失水而萎蔫，因此，在库房内应加设调湿装置以弥补湿度的不足。
（2）间接冷却将致冷剂蒸发管安置在盐液柜中，再将冷却的盐液川流于冷藏库内的蛇形盘管中，进行热交换使库内空气降温，盐液再被压回盐液柜中重新冷却，循环不断构成连续的制冷系统。一般用20%的Nacl或Cacl2溶液，前者可降至-16.5℃，后者可降至-23℃。两者对金属均有腐蚀作用，盐水的存在要求致冷剂必须在较低的温度下蒸发，从而加重压缩机的负荷，增添了盐水泵的电力消耗。但此系统可避免有毒及有臭味的致冷剂在库内泄漏而损害果蔬和入库人员。
3.3.2 冷藏库的设计
冷藏库的建设要注意到库址的选择、保温结构的设计、制冷机热负荷的选择、库房及附属建筑的布局等问题，在设计时应有比较全面的考虑。
3.3.2.1 位置的选择库房位置的选择要注意交通的方便，有利于果蔬输送；也要考虑到与市场和产区的联系，减少果蔬在常温下不必要的拖延。库房以建在地下水位低、土壤干燥、没有阳光照射和热风频繁的阴凉地方为佳，周围应有良好的排水条件。
3.3.2.2 库的保温结构冷藏库以冷藏室为主体，另外还配有各种附属用房。整个冷库要求坚固、保温、隔热性能好。保温结构是冷藏库土建工程的核心与技术关键，其性能直接关系到冷库的降温速度、耗电量、库温稳定性、库的保温隔热水平、制冷设备的匹配和库体的使用寿命等。
（1）隔热材料 冷库建造的一个重要问题是设法减少热源流入库内，这就有必要提供一种热阻障，即隔热材料的安装。隔热材料种类很多，在选择使用时，除了考虑其隔热性能外，最好还具有下列特性：造价低廉易得；质量轻；不吸湿；抗腐蚀力强，不霉烂；耐火耐冻；便于使用；无异味，没有毒性；保持原形不变，不下沉；防虫鼠蛀蚀。
在以增加隔热材料厚度来增强隔热能力的同时，要考虑成本费用，合理的厚度一般以软木板为标准，认为合适的墙壁隔热厚度在10cm左右，地板厚度在5cm左右。其它隔热材料选用的厚度，根据他们的导热系数（表3-2），以软木板为标准可以计算出来。
（2）隔热材料的敷设和保护冷藏库是一种永久性建筑，采用软木板一类的定形隔热材料为宜。绝热材料的敷设应当使绝热层成为一个完全连续的整体，决不要让阁栅、屋梁和支柱等建筑物参与到绝热层中，断裂其阻热层的完整性，形成传热渠道。绝热板的敷设要分层进行，第一层应用黏胶剂加上必要的钉子，牢固地将绝热板紧密连续地敷设在建筑物的墙壁、天花板和地面上，尽可能减少两块板之间的间隙。第二层绝热材料紧紧粘合在第一层绝热板上，板块接头位置与第一层的接头位置应交互错开，减少漏热渠道。
隔热材料中积累水气会降低其隔热效应，而且引起损坏，因此还需设防潮保护层保护隔热材料。具体做法是，在隔热材料的两面与建筑材料之间要加一层阻障，封闭水气进入隔热层。用于防潮的材料有塑料薄膜、金属箔片，沥青胶剂抹灰，树脂黏胶绝缘材料于夹板之间。不管用哪种防水气的材料，敷用时要注意完全封闭，不能留有微小缝隙漏泄。如果只在绝热材料的一面敷设防水气层，就应敷设在绝热层经常温度比较高的一面的外表上，这是很重要的。
（3）冷藏库的地面 果蔬冷藏库的温度一般维持在0±1℃左右，而地温常常在10~15℃，那么就会有一定的热量由地面不断传入库内，增加冷凝系统的热负荷。所以，地面通常要采用相当于5cm厚软木的绝热层。
此外，地面要有一定的强度以承受堆积的产品和搬运车辆的行动。如采用软木板作隔热材料时，其上下需敷上7~8cm厚度的水泥地面和地基。地基下层铺放煤渣石子以利排水（图3-11）。
3.3.2.3 冷凝机的热负荷 要维持冷藏库的低温条件，有赖于冷凝系统的热负荷量。在设计、选择和安装冷凝系统时，须有下面几方面的资料为依据。
（1）漏热Q1 指通过库房四壁和库顶、库底的传热作用，由库外漏进的热量。
Q1=耗冷面积×导热系数×温差
（2）果蔬含热Q2 指果蔬田间热Q21和果蔬呼吸热Q22。
Q2l=果蔬的重量(kg)×果蔬比热×果蔬下降的温度（℃）
果蔬产品比热=(0.2+0.8×含水量)×0.00418(kJ)
Q22=呼吸强度×0.0109kJ／rng.CO2×果蔬重量(kg)
（3）其它热负荷：
1）通风换气耗冷量Q3 计算因和外界通风换气而导入的热量，首先应该测定引入空气的温度、湿度，查表3-3得出每立方米空气含热量，然后根据库容积和每天通风次数计算出总的通风换气热。
2）经营管理耗冷量Q4 主要包括照明和工作人员所消耗的冷量。
照明 每小时·每百瓦 360kJ
机械 每小时·每马力 2 650kJ
工作人员：根据库温不同，其放热量大致如下（表3-4）。
上述几方面总和即为冷库总热负荷，在选用制冷机组时，要以所计算的总热负荷为依据，其制冷能力应与总热负荷相匹配。
3.3.3冷藏库的管理技术特点
温度对果蔬质量控制的影响是很明显的，所以，冷藏是果蔬贮藏的基本条件，再配合其它因素的控制，效果会更进一步提高。由于果蔬的含水量很高，如将田间的热产品直接入库，库中相对湿度即使是100%，也会因产品较高的蒸汽压而使产品失水；同时，贮藏中空气流通也会促进产品失水而影响产品的风味和外观。因此，新鲜果蔬在冷藏库中的管理要注意以下技术问题。
3.3.3.1 消毒库房及工、用具消毒，方法同通风贮藏库消毒方法。
3.3.3.2产品的预冷 果蔬在进入冷藏库前的预冷，是一项非常重要的技术措施。果蔬产品预冷的主要目的是除去田间热，降低呼吸强度，使品温接近贮藏温度，减少生理病害的发生，同时也减轻了冷库制冷系统的负荷，还可保持库内相对较稳定的贮藏温度。预冷的方法主要有下面一些。。
（1）自然冷却在没有冷藏或预冷设备情况下，可采用自然冷却法。将采后果蔬用通透包装运至阴凉通风处，利用夜间低温、冷风来除去产品的田间热。自然冷却需时较长，且不易达到适贮温度。
（2）冷库预冷将采后果蔬迅速包装后运到冷库，堆码时彼此间多留空隙，利用冷库风机强制空气循环流经产品周围，带走热量，使之冷却。该法冷却速度较慢，一般需1～3天才能冷却到预定温度(与冷藏温度差1～2℃)。包装容器须有孔，适用于较长时间贮藏的果蔬预冷。
（3）强制冷风预冷 又称差压预冷。在专用预冷库内设冷却墙，墙上开冷风孔，将装果蔬的容器堆码在冷风孔两侧或面对冷风孔。堵塞除容器通风孔以外的一切气路，用冷风机推动冷却墙内的冷空气，在容器两侧造成压差，强制冷空气经容器通风孔流经果蔬，迅速带走其热量（图3-12）。该法较冷库预冷的效率和所需制冷量高4～6倍。其包装容器，必须有大于边板4％的通风孔，且不做内包装，不加垫衬。该法需提高环境湿度．必要时进行喷雾加湿，以减少预冷期间果蔬失水。成本较低，适合各种果蔬预冷。
（4）水预冷将木、塑箱装果蔬，浸泡在流动的冷水中，或用冷水喷淋。通常20～50分钟时间可预冷到预定温度。但需经冷风吹干产品，冷却水必须进行消毒处理。
（5）冰预冷用天然冰或人造冰做冷媒，将碎冰装填在产品包装容器内，直接接触产品，装冰量约占产品重量的1/3。适用于胡萝卜、甜玉米、花椰菜、芹菜等。
（6）真空预冷将包装产品放在真空预冷机的气密真空罐内降压，使产品表层水分在低压真空状态下汽化，由于水在汽化蒸发时吸热而使产品冷却。该法预冷设备投资大，成本高。
3.3.3.3入库堆码 预冷好的果蔬应及时入库贮藏，每日入库应根据库容量及制冷能力，一般产品每天入库量占库容量的20％，对热带及亚热带果蔬或入库时未经预冷的果蔬应控制在日入库量10％左右，入库量过多，降温过慢，会影响贮藏寿命。果蔬入库堆码时，应以充分利用库内空间和保证产品间冷空气流通为原则。具体要求是：
（1）堆码与库墙之间应留有一定间隙。强制通风冷却的库房和墙距应为8cm左右；自然对流式的库房和墙距为50～60cm，保证冷空气的对流。
（2）堆垛与天棚间距离应不少于25cm，在蒸发器或冷风吹出口处，应在2m内不堆码果蔬。
（3）堆垛与地面之间应有垫木衬垫，留有8～10cm左右的空隙。
（4）堆垛相邻的包装箱之间应留有lcm的间隙，便于箱间空气流通。
（5）果蔬堆码的方法有“品”字形或“一压四”法，保证箱与箱之间有一定的空隙，又保证堆垛的稳定性。
3.3.3.4 温度控制 温度是控制果蔬质量的重要环境因素。果蔬入库后，应根据不同果蔬的特性尽快降到贮藏适温。在温度管理中要注意维持适宜、稳定的低温。贮藏温度不能降低到引起冷害的程度，根据产品特性控制在适温状态。库内的温度要尽量避免幅度大和持久性的变化，温度的大幅度波动会加速产品的败坏。还要注意贮藏库内的温度要分布均匀，不要有过热或过冷的死角，使局部产品受害。为了了解库内温度的变化情况，通常在库内不同的位置安放准确的温度表或遥测温度计进行观察记载。
冷藏库的温度是靠致冷剂在蒸发系统中的流量和气化速率来控制的。通常在膨胀阀上装有一个恒温器，它的感温管则安置在蒸发器上，根据其温度的变化而操纵膨胀阀以调节制冷剂的流量。在运行期间冷库内的湿空气与蒸发管接触时，水分极易达到露点而结霜（温度低于零度），形成隔热层，阻碍热交换，影响冷却效应。
3.3.3.5湿度控制 湿度也是果蔬保鲜的一个重要环境因素。为了保持果蔬新鲜的膨胀状态，贮藏库中要保持较高的相对湿度，一般为80~90%或以上。在冷库中维持高是比较困难，因为在低温物体的表面上经常将空气中的水蒸气凝结或冻冰，因而降低了相对湿度。另一方面，湿度过高，有利于微生物的生长，影响安全贮藏。冷藏库中应安装测量相对湿度的仪表，放置仪表的周围应保持空气流通方能得到准确的数据。库内控制湿度的方式有多种设计和装置，最简单的方法是地面洒水、撒湿锯末、覆盖湿蒲包等增加湿度，或撒吸湿剂降低湿度。
3.3.3.6冷藏库的通风 果蔬在冷库内仍进行呼吸作用，不断地消耗氧气，放出热量、二氧化碳和微量乙烯。释放出的呼吸热须靠强制流通的冷空气不断地携带走，保持其一直处于低温环境中。通风的方法是设置冷风柜(蒸发冷却器)和风道（图3-10），一般把通风道装置在冷藏库的中部产品堆叠的上方，向两面墙壁方向吹出，转向下方通过产品行列，由下部进入冷风柜，上升通过冷凝蒸发管将空气冷却，再由风道吹出，通过不断流动的冷空气去平衡库内各部位的温度趋于一致，减少温差，保持贮藏质量基本一致。另外，流动的冷空气，可使果蔬周围的病原菌不会滞留，而被不断地带走，以减轻病腐，防止滋生繁殖，败坏果蔬。此外，过多的二氧化碳和乙烯的积累会不利于果蔬代谢活动和人的作业活动，甚至会对产品产生毒害，造成某些生理病害。因此冷藏库还应定期通风换气排除内部陈旧空气，吸入外部新鲜空气。换气时间一般在温度较低的凌晨进行，以免因库内外温湿度差异较大，而导致库内温湿度波动大，对果蔬贮藏保鲜不利。
3.3.3.7 其它常规管理
（1）果蔬入库后，应定期抽样检查，化验糖分、硬度等指标，并做好详细记录，发现问题及时处理。
（2）在贮藏期间，应定期测定果蔬呼吸强度，发现呼吸强度突然升高时应及时处理。
（3）按每种果蔬的特性及预定贮藏期分别堆码，按先入先出的原则管理。
3.3.3.8 出库 果蔬达到出库时间后应及时出库，出库前应先进行升温，升温应缓慢进行，掌握每2~3h1℃的速度，防止因升温过快而出现结露现象，待库温升至与外界气温相差2~3℃时即可出库，出库后的库房应及时清理，以备下次使用。
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