共享移动-全浸没液冷式甜樱桃预冷机及使用方法与流程

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本发明属于果品采后快速冷却预处理技术领域，更具体地说，特别涉及一种用于可移动共享、全浸没液冷散热式、模块化架构，融集了商品化保鲜处理技术的预冷机。


背景技术：

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果品是具有生命活动的生物活体，果品本身带有大量田间热，采收离开树体时产生伤口，愈合、呼吸会产生大量的呼吸热。因此，果品采后应立即进行预冷以降低果品的品温，降低呼吸强度，减少果品营养物质的损耗，保持其优质的商品性。将预冷果实温度降至5℃以下，通过预冷的果品再冷链运输或放入冷库中贮藏，有利于品质的保持，延长保鲜时间。
[0003]
甜樱桃是深受消费者喜爱的新兴珍稀果品，由于其采收期气候湿热，采后呼吸速率较高，且极易受到机械损伤，导致腐烂变质，因此，需在采收后最短的时间内进行预冷，以保证更长的贮运时间和更佳的保鲜品质。实验显示，甜樱桃在没有预冷的情况下，其货架期只有5-7天，而经过标准的预冷处理其货架期可达2-3周。由此可见，甜樱桃预冷的重要性。
[0004]
国内甜樱桃预冷经历了包装箱内加冰块（大部分小型农户）、直接搬用国外几千万预冷设备（极少量大型商户）等阶段，均不符合我国现有国情，无法满足甜樱桃产业的发展需求。另外，国内可自主制造预冷设备的企业寥寥无几，市场需求与供给严重不对称，并存在产品单一、系统复杂、故障率高、耗能较高等突出问题。国外的果蔬预冷多以滚轴输送的大型自动化生产线规模，因此多采用水喷淋方式，但基本为大投入、大规模、不能适应目前尚处于以家庭或小型农村合作社为单元的小农经济的实际情况。我们希望能研制开发出适合我国甜樱桃特有产销模式下的预冷设备，一方面我们改良了国外的水喷淋预冷机，但在实际应用中发现其存在以下缺点：（1）我国甜樱桃产区较为分散，从北到南主要分布在辽宁大连、山东半岛以及长江三角洲等地，且甜樱桃时节性较强，特定产区一年内早中晚熟甜樱桃的收获季节仅不超过一个月，对于预冷设备的使用周期很短，且基本以家庭、小型农村合作社或中小型园艺公司为单元的小型种植模式，大型预冷设备投入较大，短期无法收回成本，且利用率很低，大部分时间均为闲置状态，机器故障率高、维护、维修经费极大。
[0005]
（2）采用喷淋预冷，水在下落的过程中会对果品造成不同程度的伤害，在运销和货架时不仅影响果品的外观，还会影响其货架期和果品品质，尤其对于樱桃这种高档果品，消费者对其要求完美，预冷带来的损伤极大影响了农民的收入。
[0006]
（3）喷淋预冷，水在重力作用下，下落较快，与果实接触时间较短，且果实表面的蜡质层具有较强的疏水性，不能充分的将冷量传递给果实，一是预冷水过度循环，造成资源浪费，二是延长了预冷时间，预冷效率降低，耗能增加。
[0007]
（4）由于冷量不足，对于大型果品来说，存在只是果品表面温度下降，在一定时间内，内部温度无法完全降下来的问题，适用范围大为缩小。
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另一方面，也考虑采用中小型全浸没水预冷方式，但是存在一些技术难题，主要表
现为能效利用率低、热量流失快、降温缓慢（水温降至7℃需要7-8h），而且甜樱桃长时间浸泡会出现严重的裂果问题（表1）。
[0009]
表1 水浸泡时间与“红灯”甜樱桃裂果率的关系为解决上述技术及客户使用过程中的问题，我们设计了一种针对我国甜樱桃特有产销模式下的共享移动-全浸没液冷式-模块化预冷设备，亦可适用于油桃、杏子等果品。较之前的预冷机，拥有针对性强、低成本、低耗能、适用性广、实用便捷、不受时间和地域限制、市场潜力大等优势，可用于甜樱桃等的机动性预冷，可使果品上市的优质高档商品率大大提高。


技术实现要素：

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针对现有技术中存在的缺陷，本发明提供了一种共享移动-全浸没液冷式-模块化预冷机，适用于我国甜樱桃特有产销模式下的产地预冷。适用场所为果园、包装厂、批发市场等均可，特别是解决了目前快速蓬勃发展的电商用户的难题，更具有可适用性，保鲜、运销的机动性，不受时间和地域限制，为冷链物流提供“最先1公里”的保鲜运销设备，使得优质高档农产品的上市比率大大提高，市场前景广阔。
[0011]
本发明解决技术问题的技术方案为：一种共享移动-全浸没液冷式-模块化甜樱桃预冷机，包含有模块化保温预冷池以及制冷机冷循环系统。所述预冷池内部盛放预冷水，所述预冷池内部设置有下沉式滑辊，所述滑辊距离预冷池上边沿27-30cm（根据周转箱高度，水需没过周转箱）。所述预冷池下部设置有盛放介质的冷凝板，所述制冷机冷循环系统包括制冷机、冷凝板以及散热器，三者通过管道依次循环连接。所述冷凝板设置在所述预冷池的底部，所述散热器位于所述制冷机的上部。
[0012]
进一步的，所述预冷机采用全浸没式液冷散热预冷方式。
[0013]
此处设计的优势在于，原有的喷淋式预冷机由于水的自由落体产生的冲力会给果实带来针刺样伤害，使果实表面呈现坑洼凹陷，机械损伤率最高可达80%以上（表2），而本预冷设备采用全浸没式液冷散热方式，由于水的浮力作用，果实和水处于柔性融合状态，水的流动基本不会对果实带来机械伤害，为无伤化预冷。将原有的喷淋式改为全浸没液冷散热的形式，液体与果实接触面积增大、降温速率提高（以甜樱桃为例，本预冷机7min能从25度将至5度，而同等处理量的喷淋式预冷机则至少需要25min），实现快速预冷的效果，并且节能省电、电效率高。
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表2 喷淋式与全浸入式预冷对甜樱桃果实的机械损伤率（%）对比天数（d）01357喷淋式（%）02.915.935.882.6全浸入式（%）0001.53.2进一步的，所述预冷池与所述制冷机冷循环系统呈现一体化的结构方式，所述预冷池和制冷机底部设置有万向轮，移动方式为转轮式。
[0015]
此处设计的优势在于，最大限度地减小设备的占地面积，使得机身轻便小巧、灵活便捷、不需拆装即可整体移动，果园、宅院、空地均可安置，不受时间和地域的限制。适用于短距离拖动、移位，由于机体较为轻巧，长距离运输时可借助小型铲车即可装入汽车。这两种方式使预冷机在同一地域或不同地域使用者间实现移动共享，使用便捷。
[0016]
进一步的，所述散热器设置成“v”型，即散热器的散热片呈两面倾斜式排列，冷凝管集成于两倾斜面散热片上。
[0017]
此处设计的优势在于，较传统的单面垂直式散热片，大大增加了表面积、散热速率提高。
[0018]
进一步的，所述预冷池四壁设置为双层复合保温材料，错缝密封。
[0019]
此处设计的优势在于，保证结构无冷桥，减少了漏冷，大大提高了工效，热工指标优于国内同类标准。
[0020]
进一步的，所述冷凝板采用散热系数高的钛钢。
[0021]
此处设计的优势在于，不易变性、冷传递较均匀、较铜管本身较薄，自身不消耗冷，冷的利用率高。
[0022]
进一步的，所述滑辊倾斜设置，一端高于另一端。
[0023]
此处设计的优势在于，操作者稍加用力即可实现周转箱从入口到出口的转送，大大降低劳动强度。
[0024]
以上四点关于预冷机优化设计以及高性能材料的使用，提升了预冷设备的整体功效，提高了预冷效率。
[0025]
进一步的，所述预冷池为2-3个模块化结构设置。
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此处设计的优势在于，可根据果品货源地及生长环境不同，将一个大预冷池设置成2-3个独立的小预冷池，同时进行多个冷池（根据具体需求添加不同种类或浓度的杀菌保鲜剂）和数个甜樱桃品种的预冷，增加了使用的灵活性，减少不必要的浪费。
[0027]
进一步的，所述预冷池内加入钙制剂（如1.0%-3.0%螯合钙）、生物杀菌剂（如800-1000ppm新型复合植物源精油稳定乳液），乳液配方为：10%复配精油+60%乳化增溶剂（40%吐温80+20%乙醇）+30%疏水剂（蔗糖脂肪酸酯）。
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此处设计的优势在于，新型复合植物源精油稳定乳液中精油具有抗氧化、抑菌功效，同时精油本身及所加增溶剂具有疏水、防裂果作用，在果实进行预冷的同时，集成优化了果实采后防腐保鲜商品化处理技术，提高了果实抗裂果、抗性、抗氧化、绿色杀菌能力，进一步提高果品的耐贮性，延长货架期。
[0029]
上述预冷机的使用方法，具体步骤包括：（1）预冷设备须提前运达果园、批发市场、产品包装处理场等使用地点，并进行电源、设备维护检修等工作，检查制冷剂、设备试运行状况，做好正式运行准备工作 。
[0030]
（2）预冷机预冷池内加入过滤水后，即可开机降温，待预冷水温降至10℃，加入配置好的钙制剂及生物防腐保鲜剂。如：1.5%氯化钙溶液；800-1000ppm的复合植物源精油稳定乳液。待水温降至3℃时，即可进入果实预冷模式。
[0031]
（3）果实装入带孔、带盖（防止果实在水中漂散）的37*25cm的pe周转箱，直接没入预冷池，水注满箱体，果实与水融入一体，无障碍接触，同时加大冷水循环系统，5～7min后，果实品温降至5℃，（可用果实品温测定仪测定甜樱桃品温至5℃）取出沥去水分，进入采后处理模式。
[0032]
本发明的有益效果为：可移动，共享式，模块化，全浸没液冷散热预冷设备，可达快速、无伤预冷效果；使用者投资成本低，设备运行效率高；并集成优化了果实耐贮性及防腐保鲜商品化处理技术，进一步提高果品的耐贮性，延长货架期。
[0033]
1、可移动、共享式、模块化预冷设备，特别适用于我国现阶段特有的以“家庭或小型农村合作社为单元+电商”的产销模式，使用灵活便捷，可在不同使用者间实现移动共享，缓解了目前我国甜樱桃栽培区域较为分散的局限性，提高了预冷机的利用效率。多模块化设计，加快预冷速率，提高了早熟甜樱桃的日均市场占有率，增加了甜樱桃均价。
[0034]
2、预冷方式采用全浸没液冷散热，结合散热效率高的散热器，最大限度的提高了预冷速率，既实现了快速预冷，又减少了果实在水中的浸泡时间，达到了果实无伤化、无裂果、快速预冷的效果。
[0035]
3、预冷机优化设计以及高性能材料的使用，使得设备运行总体效率提高、更加省工、省电、省力，投资成本也大幅降低（本预冷机造价为3.5万，国内同等日处理量的喷淋式预冷机造价约在10-12万，比国内其他预冷机造价降低了2/3以上）。
[0036]
4、在甜樱桃果实进行预冷的同时，加入新型复合植物源精油稳定乳液，达到防裂果、抗氧化、抑菌的作用，集成优化了果实耐贮性及防腐保鲜商品化处理技术，进一步延长了果品的货架期，提升了果实品质。（以甜樱桃为例，经本预冷机预冷并贮藏12天后，果实硬度较对照提高了48.3%，腐烂率较对照下降了36.5%）。
附图说明
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图1所示是本发明的结构示意图。
[0038]
图2所示是本发明的剖视图。
[0039]
图3所示是本发明一制冷系统连接模块化预冷池的俯视图。
[0040]
具体实施方式：实施例1：一种共享移动式甜樱桃预冷机，其特征在于包含有预冷池1和与其连接的制冷机2，所述四壁设置为双层复合保温材料，错缝密封。所述预冷池1内部盛放预冷水，水中加入1.5%氯化钙、1000ppm肉桂+丁香（2：1）复合精油乳液，所述预冷池1内部设置有下沉式滑辊3，滑辊3倾斜式设置，果实入口端高于出口端，所述滑辊3距离预冷池1上边沿27cm，所述预冷池1底部设置有盛放介质的冷凝板4，所述制冷机2上部为散热器5，所述制冷机2、冷凝板4以及散热器5三者通过管道依次循环连接。所述冷凝板4采用钛钢，所述制冷机2上散热器的散热片6排列于两倾斜式面上，所述散热器5上的冷凝管集成于两倾斜面之间，所述散热器5上部
设置有风机。
[0041]
所述预冷池1和制冷机2底部设置有万向轮10。
[0042]
使用本发明时，先将预冷机打开，使预冷池水温度降下来，采收时将果实放入周转箱内，将周转箱放到滑辊高的一端，用手轻轻推动周转箱，周转箱滑到喷淋箱底下，停滞约7min，果实即可降到5度，然后轻推周转箱，将周转箱推到滑辊另一端。以此类推，给别的果实预冷，在这个过程中，冷凝板内的介质不断循环流动与冷凝管内的介质进行交换，介质与预冷池内的水进行冷量交换，将果实带来的热量带走。