一种采后果蔬安全自动化转色处理系统及处理方法

摘要

本发明公开了一种采后果蔬安全自动化转色处理系统及处理方法，其中处理系统包括贮藏库、与贮藏库连接的乙烯控制系统和CO2控制系统，乙烯控制系统包括乙烯输送管，乙烯输送管的出口端设置在贮藏库内，乙烯输送管的进口端与乙烯气罐连接，乙烯输送管上设置有电磁阀，乙烯控制系统还包括设置于贮藏库内的乙烯传感器，CO2控制系统包括CO2传感器和设置在贮藏库相对的两个墙壁上的进气扇和排气扇，电磁阀、进气扇、排气扇、乙烯传感器和CO2传感器均与第一微电脑控制终端连接。本发明通过精确自动控制贮藏库内的乙烯和CO2浓度，以启动采后果蔬的转色过程，即实现采后果蔬的安全催熟或脱绿，增强采后果蔬色泽，提高外观商品价值。

说明书

技术领域

本发明涉及采后果蔬的处理技术，具体涉及一种采后果蔬安全自动化转色处理系统及处理方法。

背景技术

目前，我国果蔬的采后催熟普遍采用乙烯利浸泡或喷淋催熟，如用乙烯利催熟香蕉的操作方法是：将市售乙烯利配成500～1000ppm的水溶液，将蕉把在溶液中浸湿后立刻捞出，或用配制好的乙烯利水溶液喷洒/浇淋在香蕉果实表面，沥干水分后将香蕉用塑料薄膜(袋)密封，放在18～20℃的环境温度下，2～3天后果皮即可转黄，果肉变软。

乙烯利是一种人工合成的有机磷植物生长调节剂农药，市售的乙烯利为黄色液体。在农业生产中，乙烯利普遍用于促进各类瓜果开花、成熟、抑制植物生长、打破种子休眠等多方面。乙烯利作用于农作物时首先渗透至植物组织，在环境pH高于4.0的情况下在植物体内分解产生有活性作用的乙烯气体、2-羟基磷酸和氯化物。因此需要催熟的果蔬采后用乙烯利浸泡或喷淋后可能造成残留，给果蔬的食用安全及环境的污染等带来安全隐患。乙烯利目前在很多国家已被禁止用于采后果实的催熟。

另外，乙烯利催熟的香蕉果肉软化速度较果皮转黄速度快，经常存在果肉已成熟而果皮着色尚不够均匀、色泽哑黄、不够亮丽、采后病害发生较快、病果率较高、果实的货架期较短、易断指等多种问题，而且这种传统的催熟技术不能实现对温度、湿度、乙烯和CO₂气体等催熟参数的综合精准控制，不适合产业化规模化催熟。大量催熟时，易造成催熟房内果实呼吸产生的CO₂积累，对果皮造成伤害。此外，大量乙烯利溶液利用后直接废弃，严重污染环境。

外源乙烯可加速果皮中类胡萝卜素的合成过程，乙烯的这种作用在生产上被用于多种早熟柑橘果皮的脱绿。如脐橙、夏橙等柑橘在采收时成熟度不一致，单个果实往往呈黄绿相间的斑驳状，柠檬在酸度适宜时采收也呈绿色，这均需要脱绿以增强外观色泽，提高商品价值。国内目前建有少量利用乙烯气体脱绿柑橘的脱绿库，但存在脱绿参数控制不精确，无CO₂参数控制，自动化程度不高，脱绿过程中容易造成果实脱水变软，果皮受CO₂伤害，脱绿后果实贮藏和货架期降低等问题。

因此，目前生产上需要一种可综合控制贮藏库内的温度、湿度、乙烯和CO₂浓度参数的果蔬转色处理系统及处理方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种采后果蔬安全自动化转色处理系统，该采后果蔬安全自动化转色处理系统可以自动精确控制和调节贮藏库内的乙烯、CO₂的浓度，以启动采后果蔬的转色过程，即实现采后果蔬的安全催熟或脱绿。

本发明的另一个目的在于提供一种处理方法，通过该方法可以使贮藏库内的果蔬安全自动催熟、脱绿。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一方面，本发明提供一种采后果蔬安全自动化转色处理系统，包括贮藏库、与所述贮藏库连接的乙烯控制系统和CO₂控制系统，所述乙烯控制系统包括乙烯输送管，所述乙烯输送管的出口端设置在所述贮藏库内，所述乙烯输送管的进口端与乙烯气罐连接，所述乙烯输送管上设置有电磁阀，所述乙烯控制系统还包括设置于所述贮藏库内的乙烯传感器，所述CO₂控制系统包括CO₂传感器和设置在所述贮藏库相对的两个墙壁上的进气扇和排气扇，所述电磁阀、所述进气扇、所述排气扇、所述乙烯传感器和所述CO₂传感器均与第一微电脑控制终端电连接。

作为采后果蔬安全自动化转色处理系统的优选方案，所述贮藏库内设置有两个乙烯传感器，分别是测量范围为0～50ppm的第一乙烯传感器和测量范围为10～200ppm的第二乙烯传感器。

作为采后果蔬安全自动化转色处理系统的优选方案，采后果蔬安全自动化转色处理系统包括催熟模式和脱绿模式，对应地，所述第一微电脑控制终端内设置有催熟系统模块和脱绿系统模块，所述催熟系统模块与所述第二乙烯传感器电连接，所述脱绿系统模块与所述第一乙烯传感器电连接，在所述第一微电脑控制终端上设置有可在所述催熟模式和所述脱绿模式之间进行转换的转换开关。

作为采后果蔬安全自动化转色处理系统的优选方案，所述贮藏库内还设置有促进库内空气循环的气体循环扇，所述气体循环扇设置在所述乙烯输送管的出口端的下方，且与所述第一微电脑控制终端连接。

作为采后果蔬安全自动化转色处理系统的优选方案，所述乙烯输送管与所述乙烯气罐的连接处设置有压力表和开关阀，所述乙烯输送管靠近所述开关阀还设置有调节乙烯流量的微调阀。

作为采后果蔬安全自动化转色处理系统的优选方案，所述贮藏库内还设置有干雾湿度控制系统和温度控制系统。

作为采后果蔬安全自动化转色处理系统的优选方案，所述干雾湿度控制系统包括雾化加湿系统和湿度传感器，所述温度控制系统包括温度传感器和制冷机组系统，所述雾化加湿系统、所述湿度传感器、所述温度传感器以及所述制冷机组系统均与第二微电脑控制终端电连接。

另一方面，本发明还提供一种处理方法，该方法采用上述采后果蔬安全自动化转色处理系统，具体包括以下步骤：

(1)、果蔬入库；

(2)、在所述第一微电脑控制终端上选择催熟模式或者脱绿模式，然后启动所述乙烯控制系统和所述CO₂控制系统，设定乙烯浓度和CO₂浓度，使贮藏库内的乙烯和CO₂的浓度均保持恒定；

(3)、2～5天后关闭所述乙烯控制系统。

作为处理方法的优选方案，在所述步骤(2)之前、所述步骤(1)之后还包括如下步骤：

(2′)、在第二微电脑控制终端上启动温度控制系统和干雾湿度控制系统，设定温度和湿度值，使贮藏库内保持恒温恒湿。

作为处理方法的优选方案，所述乙烯浓度的设定范围为10～200ppm，所述CO₂浓度的设定范围为0.1～0.2％，所述温度设定范围为18～28℃，所述湿度设定范围为90～98％。

与现有技术相比，本发明的有益效果：本发明提供的采后果蔬安全自动化转色处理系统，包括乙烯控制系统和CO₂控制系统，通过自动控制贮藏库内的乙烯和CO₂浓度，以启动采后果蔬的转色过程，这同由果蔬自身产生乙烯促进的自然成熟过程类似，使果蔬实现安全催熟或者脱绿，增强采后果蔬色泽，提高外观商品价值，并有助于延长果蔬的货架期。本发明的采后果蔬安全自动化转色处理系统具有精准化、自动化、环保、安全高效等优点，可替代传统的乙烯利催熟或脱绿技术。

附图说明

图1为本发明实施例所述的采后果蔬安全自动化转色处理系统示意图。

图2为本发明实施例所述的采后香蕉催熟的转色处理流程。

图3为本发明实施例所述的采后柑橘脱绿的转色处理流程。

图中：

1、乙烯控制系统；11、乙烯输送管；111、电磁阀；112、压力表；113、开关阀；114、微调阀；12、乙烯气罐；13、乙烯传感器；131、第一乙烯传感器；132、第二乙烯传感器；14、气体循环扇；

2、CO₂控制系统；21、CO₂传感器；22、进气扇；23、排气扇；

3、干雾湿度控制系统；31、雾化加湿系统；32、湿度传感器；33、水净化系统；331、水净化器；34、空气压缩净化系统；341、空气压缩机；342、干燥机；343、空气过滤器；344、电阀；

4、温度控制系统；41、温度传感器；42、制冷机组系统；421、制冷压缩机；422、冷风机；

5、第一微电脑控制终端；

6、第二微电脑控制终端；

100、贮藏库。

具体实施方式

下面结合附图1并通过具体实施例来进一步说明本发明的技术方案。

图1是本发明实施例的采后果蔬安全自动化转色处理系统示意图。如图1所示，一种采后果蔬安全自动化转色处理系统，包括贮藏库100、与贮藏库100连接的乙烯控制系统1和CO₂控制系统2，乙烯控制系统1包括乙烯输送管11，乙烯输送管11的出口端设置在贮藏100内，乙烯输送管11的进口端与乙烯气罐12连接，乙烯输送管11上设置有电磁阀111，乙烯控制系统1还包括设置于贮藏库100内的乙烯传感器13，CO₂控制系统2包括CO₂传感器21和设置在贮藏库100相对的两个墙壁上的进气扇22和排气扇23，电磁阀111、进气扇22、排气扇23、乙烯传感器13和CO₂传感器21均与第一微电脑控制终端5电连接。本实施例中，乙烯控制系统1中的电磁阀111与第一微电脑控制终端5电连接，乙烯传感器13探测贮藏库100内的乙烯浓度之后，将该信号传递给第一微电脑控制终端5，第一微电脑控制终端5根据感应及设定的乙烯浓度值自动调整电磁阀111的开关，同时，CO₂传感器21将贮藏库100内的CO₂浓度的信号值传递给第一微电脑控制终端5，第一微电脑控制终端5感应及设定的CO₂浓度值控制进气扇22、排气扇23的开关，最终使室内的乙烯浓度和CO₂浓度均控制在设定的范围内，避免果蔬因自身呼吸产生的CO₂的积累对其造成伤害。本实施例通过往贮藏库100内自动输送适量的乙烯气体，以及将CO₂气体控制在一定范围内，以启动贮藏库100内的果蔬的转色过程，即实现采后果蔬的安全催熟或脱绿，增强采后果蔬色泽，同时避免果蔬在自成熟过程中因CO₂的积累而受到损伤，提高外观商品价值。本实施例的采后果蔬安全自动化转色处理系统具有精准化、自动化、标准化、环保、安全高效等优点，可替代目前在我国广泛使用的乙烯利催熟或者脱绿技术。

为了更为精确地控制贮藏库100内的乙烯浓度，贮藏库100内设置有两个乙烯传感器13，分别是测量范围为0～50ppm的第一乙烯传感器131和测量范围为10～200ppm的第二乙烯传感器132。

上述实施例中，采后果蔬安全自动化转色处理系统包括催熟模式和脱绿模式，对应地，第一微电脑控制终端5内设置有催熟系统模块和脱绿系统模块，催熟系统模块与第二乙烯传感器132电连接，脱绿系统模块与第一乙烯传感器131电连接，在第一微电脑控制终端5上设置有可在催熟模式和脱绿模式之间进行转换的转换开关(图中未示出)。催熟模式下的乙烯气体的浓度为100～150ppm，脱绿模式下的乙烯气体的浓度为5～50ppm，针对特定的果蔬，可以在催熟模式和脱绿两种模式中选择一种，以安全启动果蔬的催熟或脱绿过程。

贮藏库100内还设置有促进库内空气循环的气体循环扇14，气体循环扇14设置在乙烯输送管11的出口端的下方，且与第一微电脑控制终端5连接。本实施例通过将气体循环扇14设置在乙烯出口的下方，通过气体循环扇14的循环作用可以将进入贮藏库100内的乙烯气体快速扩散至贮藏库100的各个角落，避免贮藏库100内的气体分布不均。

乙烯输送管11与乙烯气罐12的连接处设置有压力表112和开关阀113，乙烯输送管11靠近开关阀113还设置有调节乙烯流量的微调阀114。开关阀113用以控制乙烯气罐12的开关，乙烯的流量大小与压力表112所显示的压力密切相关，同时通过压力表112还可以判断乙烯气罐12内的乙烯的剩余量。微调阀114用于更精确地调节乙烯的流量。

贮藏库100内还设置有干雾湿度控制系统3和温度控制系统4。通过干雾湿度控制系统3和温度控制系统4使贮藏库100内的温度和湿度保持在设定范围内，干雾湿度控制系统的应用在提供精确高湿度而防止果蔬脱水的情况下，同时可避免雾气在果蔬表面凝结成水影响转色效果并造成果蔬发生腐烂，且干雾不会对包装纸箱造成破坏。

干雾湿度控制系统3包括雾化加湿系统31和湿度传感器32，温度控制系统4包括温度传感器41和制冷机组系统42，干雾湿度控制系统3、温度控制系统4、湿度传感器32、温度传感器41以及制冷机组系统42均与第二微电脑控制终端6电连接。本实施例中，雾化加湿系统31设置有两种喷雾模式，分别为间歇喷雾模式和持续喷雾模式，对应地，在第二微电脑控制终端6上设置有间歇喷雾模式和持续喷雾模式的转换开关，间歇喷雾模式用于湿度控制，转换为持续喷雾模式可对果蔬进行保鲜杀菌处理。该干雾湿度控制系统3还包括水净化系统33和空气压缩净化系统34。具体的，水净化系统33包括水净化器331，水净化器331通过水管与净化水贮藏箱连通，净化水贮藏箱还与一个喷发干雾的雾化器连接；空气压缩净化系统34包括空气压缩机341、干燥机342以及空气过滤器343，在连接的空气压缩机341、干燥机342以及空气过滤器343的空气输送管上还设置有电阀344，电阀344与第二微电脑控制终端6电连接。制冷机组系统42包括设置在贮藏库100外的制冷压缩机421和设置在贮藏库100内的冷风机422，制冷压缩机421和冷风机422也均与第二微电脑控制终端6连接。第二微电脑控制终端6通过雾化加湿系统31、湿度传感器32、温度传感器41以及制冷机组系统42可自动控制贮藏库100内的湿度和温度保持在恒定设定值。

本发明的另一实施例提供一种处理方法，该处理方法采用上述实施例中的采后果蔬安全自动化转色处理系统，具体包括以下步骤：

(1)、果蔬入库；

库内果箱/筐的摆放原则如下：

(a)依据使空气充分循环流通的原则，使循环流通的空气通过每排/列果箱并经过水果；

(b)根据级别果或出库顺序分开摆放，便于出库。

(2)、在所述第一微电脑控制终端上选择催熟模式或者脱绿模式，然后启动乙烯控制系统1和CO₂控制系统2，设定乙烯浓度和CO₂浓度值，使贮藏库100内的乙烯和CO₂的浓度均保持恒定；

高浓度的乙烯会提高果蔬呼吸速率导致库内CO₂水平高，影响催熟效果，而低浓度的乙烯催熟速度慢。贮藏库100内的空气必须循环流通充分，使贮藏库内的CO₂水平维持在0.1～0.2％为最佳，CO₂浓度过高会减慢采后果蔬的转色速度，因此需要不断通风换气保持库内低CO₂水平，在通风换气过程中会改变湿度、温度和乙烯条件，而第一微电脑控制终端会及时调整贮藏库100内环境中各影响参数至所设定水平，对于大规模的采后果蔬的转色处理，可先通过小规模试验进行各参数的精确调节测试。

(3)、2～5天后关闭乙烯控制系统1。

催熟过程中，果蔬对腐烂病原菌非常敏感，并且容易使隐藏的损伤暴露，因此，催熟时间应尽可能的短，并根据果实采收时的成熟度、催熟条件及果实颜色的变化过程决定；如果果蔬需要在贮藏库100内放置较长时间，可继续运行CO₂控制系统2、干雾湿度控制系统3和温度控制系统4。

本实施例通过将贮藏库100内的乙烯和CO₂的浓度控制在合适范围内，以启动采后果蔬的转色过程。

在上述步骤(2)之前、步骤(1)之后还包括如下步骤：

(2′)、启动干雾湿度控制系统3和温度控制系统4，设定温度和湿度值，使贮藏库100内保持恒温恒湿；

贮藏库100内的温度控制系统4在开机后5h内可将贮藏库100内的温度调至所需温度，本实施例通过采用干雾湿度控制系统3和温度控制系统4，可使贮藏库100内所有空间的温湿度保持均衡一致，且高湿度下无水雾凝结成水滴至果蔬上，可避免果蔬上的水滴影响色泽转变。

本实施例中的乙烯浓度的设定范围为10～200ppm，CO₂浓度的设定范围为0.1～0.2％，温度设定范围为18～28℃，湿度设定范围为90～98％。

本发明的采后果蔬的转色处理主要包括催熟和脱绿，下面以安装有本发明的采后果蔬安全自动化转色处理系统的某贮藏库为例进一步说明本发明的处理方法。

1、采后香蕉催熟的转色处理

图2为本实施例的香蕉催熟转色处理流程图。如图2所示，香蕉催熟转色处理具体包含以下步骤：

(S100)香蕉果实抹除残花，经落梳、清洗、剔除残次果、杀菌、装箱后转入贮藏库中或整梳悬挂在贮藏库中；

(S200)先启动温度控制系统及干雾湿度控制系统，将温度设定在18～20℃，湿度设定为90～95％；

(S300)贮藏库内的温度和湿度稳定在设定值之后，在第一微电脑控制终端上将模式调节为催熟模式，启动乙烯控制系统和CO₂控制系统，依次设定乙烯气体浓度为100ppm，CO₂浓度设定为0.2％；乙烯气罐的开关阀不要全开，至压力表显示为0.05～0.1MPa为宜；

(S400)每2～3h检测记录温度、相对湿度、乙烯浓度和CO₂浓度；

(S500)2～3天后，停止催熟：关闭乙烯控制系统，停止乙烯通入，CO₂控制系统运行6～10h以移去贮藏库内的剩余乙烯，温度和湿度控制系统继续运行。

采用乙烯气体催熟的香蕉全果均匀黄熟，好果率高，果皮呈均匀靓丽的金黄色，果肉质地硬爽，涩度消除；催熟后的蕉果果肉仍有一定的硬度，软化速度慢，果实货架期较长，在室温下有6～7天的货架期。另外，落梳装箱后经贮藏和运输的绿熟香蕉在销售地可直接转至催熟库进行处理，但需要采用四周有打孔或无盖的包装箱。无需翻箱浸果，既减少了病原菌接触传染的机会，又省工省时。

2、采后柑橘脱绿的转色处理

图3为本实施例的柑橘脱绿转色处理流程图。如图3所示，柑橘脱绿转色处理具体包含以下步骤：

(S100′)柑橘果实在清洗或杀菌后风干水分转入贮藏库(果箱/筐的摆放要依据使空气充分循环流通的原则，并将级别果根据出库顺序分开摆放)；

(S200′)关闭库门后，打开干雾湿度控制系统和温度控制系统，将温度设定为18～28℃，相对湿度为90～95％(不同柑橘品种所需的最佳脱绿温度不同)；

(S300′)温度及湿度达到设定值且柑橘果心温度也达到设定温度时，在第一微电脑控制终端上将模式调节为脱绿模式，打开乙烯控制系统及CO₂控制系统，将乙烯浓度设定为10ppm，CO₂浓度值设定为0.1％；

(S400′)每2～3h检测记录温度、相对湿度、乙烯和CO₂浓度水平变化；

(S500′)2～5天后，脱绿结束(不同柑橘品种在不同温度下的脱绿时间不一样)；关闭乙烯控制系统，通过CO₂控制系统运行6～10h移去贮藏库内剩余乙烯，温度控制系统及湿度控制系统继续运行，可根据需要调节温度(范围在18～28℃)以控制后期的果皮转色进度。

经脱绿后的柑橘果皮色泽均一靓丽，商品价值可以提高20％～30％。

本发明的采后果蔬安全自动化转色处理系统和处理方法除了用于上述的香蕉催熟、柑橘脱绿之外，还可以应用于芒果、番茄的催熟，柠檬、脐橙以及蜜柚的脱绿等，使果皮具有均匀一致的靓丽颜色，而对其品质无任何影响。

以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。