呂盛坪，呂恩利，陸華忠，楊松夏，方思貞(南方農(nóng)業(yè)機(jī)械與裝備關(guān)鍵技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/華南農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院，廣東廣州510642)

荔枝不同預(yù)冷方式降溫特性研究

呂盛坪，呂恩利，陸華忠，楊松夏，方思貞
(南方農(nóng)業(yè)機(jī)械與裝備關(guān)鍵技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/華南農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院，廣東廣州510642)

摘要:【目的】研究荔枝不同預(yù)冷方式的降溫特性.【方法】建立差壓預(yù)冷試驗(yàn)箱，以“淮枝”為材料，采用冰水(L1)、冷庫(L2)、差壓(L3)以及高濕差壓(L4)進(jìn)行預(yù)冷試驗(yàn).【結(jié)果和結(jié)論】L1、L2、L3、L4分別需耗時(shí)35、55、64和345 min將平均果溫降至目標(biāo)溫度(5℃).L1不同位置降溫?zé)o顯著差異.L2分別用195、258和228 min將左右側(cè)和上層果溫降至5℃，345 min后中下層和中間位置果溫仍分別高達(dá)5.37、6.16和7.37℃;左右與中間處降溫差異顯著.L3分別用39、52、42 min將左右側(cè)和上層果溫降至5℃，55 min后中下層和中間位置果溫仍分別高達(dá)6.03、5.67和9.03℃，上層與中下層果溫差異顯著; L4分別用39、41 min將左側(cè)和上層果溫降至5℃，64 min后中下層和中右位置果溫仍分別高達(dá)5.86、8.83、7.87和6.63℃，左側(cè)和中間處降溫差異顯著.L1預(yù)冷效率高、果溫均勻性好，是荔枝較適合的預(yù)冷方式.

關(guān)鍵詞:荔枝;預(yù)冷方式;降溫特性

呂盛坪，呂恩利，陸華忠，等.荔枝不同預(yù)冷方式降溫特性研究［J］.華南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2015，36(3) : 114-119.

優(yōu)先出版時(shí)間:2015-04-14

優(yōu)先出版網(wǎng)址: http: / /www.cnki.net/kcms/detail/44.1110.s.20150414.0943.017.html

荔枝是我國南方亞熱帶名優(yōu)水果，采后急需進(jìn)行預(yù)冷，一般要求在采收后6 h內(nèi)完成包裝、預(yù)冷、入冷庫貯藏［1］.預(yù)冷對(duì)降低荔枝采后呼吸強(qiáng)度和生理代謝頻率，抑制酶和乙烯釋放，減少生理病害，降低腐爛和貯運(yùn)能耗具有重要意義.

荔枝常用的預(yù)冷方式有冰(冷)水預(yù)冷、冷庫預(yù)冷、差壓(加濕差壓)預(yù)冷等［2-3］.王倩等［4］設(shè)計(jì)開發(fā)了基于機(jī)械制冷冷風(fēng)機(jī)組為冷源和以冰為冷源的荔枝產(chǎn)地復(fù)合預(yù)冷裝置.段潔利等［5］研究了荔枝差壓預(yù)冷溫變特性.楊洲等［6］對(duì)荔枝差壓預(yù)冷環(huán)境氣流場進(jìn)行了研究.宋曉燕等［7］研究了上海青葉子表面溫度在真空預(yù)冷過程中的溫度變化規(guī)律.宋小勇等［8］對(duì)非洲菊真空預(yù)冷過程中舌狀花瓣、管狀花瓣和莖稈3個(gè)部位的降溫速度和均勻性進(jìn)行了研究.對(duì)果蔬差壓預(yù)冷過程數(shù)學(xué)模型和降溫特性也有較多研究［9-11］，但針對(duì)荔枝不同預(yù)冷方式降溫特性的研究較少.本文研究冰水、冷庫、低濕差壓(簡稱差壓)和高濕差壓預(yù)冷荔枝果肉的降溫規(guī)律和溫度均勻性，為荔枝預(yù)冷方式的選擇提供參考.

1　材料與方法

1.1材料及預(yù)處理

試驗(yàn)用荔枝品種為“淮枝”，于2013年7月23日清晨采自廣州市從化果園，果實(shí)成熟，著色充分.采后立即運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室，剪去果枝、去除傷病果.為保證不同預(yù)冷方式荔枝后續(xù)儲(chǔ)藏品質(zhì)，調(diào)制φ為0.11%的施?？诉M(jìn)行消毒處理.因冰水浸泡荔枝會(huì)清洗消毒液，并重新帶入病毒，所以冰水預(yù)冷完成后才進(jìn)行消毒處理.

1.2主要儀器設(shè)備

冷庫預(yù)冷采用低溫冷庫;差壓和高濕差壓預(yù)冷需差壓裝置來實(shí)現(xiàn)冷風(fēng)強(qiáng)迫對(duì)流.冰水預(yù)冷采用尺寸為530 mm×320 mm×400 mm的儲(chǔ)水水箱進(jìn)行.

冷庫預(yù)冷采用華南農(nóng)業(yè)大學(xué)南方農(nóng)業(yè)機(jī)械與裝備關(guān)鍵技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室自主開發(fā)的試驗(yàn)廂作為平臺(tái)，結(jié)構(gòu)如圖1所示.該試驗(yàn)平臺(tái)尺寸為2 380 mm×1 280 mm×1 400 mm，貯藏區(qū)尺寸為1 180 mm ×940 mm×1 340 mm.試驗(yàn)平臺(tái)采用2匹制冷機(jī)組(四菱制冷設(shè)備有限公司)進(jìn)行制冷，利用冷風(fēng)機(jī)(KINGBO ZNF295-G 24V直流風(fēng)機(jī))實(shí)現(xiàn)氣流循環(huán)，超聲波霧化振子(JAS-20-B型，中山市紅星電子廠)進(jìn)行加濕.可編程控制器(SIMENS S7-300型PLC)根據(jù)設(shè)置的初始參數(shù)值和傳感器采集的廂內(nèi)溫濕度，對(duì)制冷機(jī)組、加濕裝置、風(fēng)機(jī)等進(jìn)行控制，智能調(diào)控貯藏室內(nèi)保鮮環(huán)境.

圖1　試驗(yàn)平臺(tái)結(jié)構(gòu)示意圖Fig.1 A schematic diagram of the experimental platform

差壓和高濕差壓預(yù)冷采用自主建立的如圖2所示差壓箱實(shí)現(xiàn)差壓送風(fēng).預(yù)冷差壓箱采用8 mm厚的有機(jī)玻璃板制成.試驗(yàn)區(qū)尺寸為422 mm×294 mm× 354 mm.根據(jù)前期針對(duì)番茄［12］和龍眼［13］研究所確定的開孔率，結(jié)合初步試驗(yàn)，選擇開孔率為13.9%.根據(jù)開孔率在兩側(cè)開孔板上均勻設(shè)置25個(gè)直徑為15 mm的圓孔.利用DPT10-35B型圓型管道風(fēng)機(jī)(佛山南海南洋電機(jī)電器有限公司)吸力在箱體內(nèi)外產(chǎn)生壓差，迫使冷空氣從箱內(nèi)快速通過.試驗(yàn)時(shí)，差壓箱置于圖1所示平臺(tái)中，利用壓差抽取試驗(yàn)平臺(tái)中冷風(fēng)預(yù)冷荔枝.出口風(fēng)速通過調(diào)速器(湘潭充暢電子電器廠生產(chǎn)的3000W可控?zé)o極調(diào)節(jié)王)實(shí)現(xiàn)，風(fēng)速由AZ8901風(fēng)速儀(臺(tái)灣衡欣科技股份有限公司)測定，誤差±2%.

圖2　預(yù)冷差壓試驗(yàn)箱Fig.2 The forced-air precooling experimental box

試驗(yàn)時(shí)，冷庫和差壓預(yù)冷采用同一冷庫平臺(tái)(編為1號(hào)試驗(yàn)臺(tái))，通過控制器開啟制冷機(jī)組，關(guān)閉加濕裝置;高濕差壓預(yù)冷在2號(hào)試驗(yàn)臺(tái)中進(jìn)行，同時(shí)開啟加濕和制冷功能.冰水預(yù)冷果溫和水溫采用Anymetre PT3002型探針式溫度計(jì)測量，測量誤差±(1 ～5)℃，測量范圍50～300℃.其他預(yù)冷方式果溫采用WRNT-02型K型熱電偶測定，測量誤差±(1～5)℃，測量范圍0～500℃.

1.3處理和測定方法

取60 kg荔枝均勻分裝在12個(gè)塑料筐中，隨機(jī)分成4組，每組3筐.從第1組中隨機(jī)選取9顆荔枝測定并記錄預(yù)冷前初始溫度，然后將3筐荔枝垂直堆垛放置于預(yù)冷水箱中，快速加入冰水覆蓋筐中荔枝.每隔5 min，從上中下每個(gè)筐的左中右分別隨機(jī)選擇1顆荔枝，快速測定荔枝果溫.同時(shí)測定冰水溫度;如果冰溫超過5℃，在預(yù)冷水箱中快速加入冰塊.當(dāng)荔枝平均溫度降低至近5℃的目標(biāo)溫度結(jié)束.

選第2組3筐荔枝作為冷庫預(yù)冷材料，將該組3筐荔枝垂直堆垛快速置于1號(hào)試驗(yàn)臺(tái)中，保證筐的長度方向平行于1號(hào)試驗(yàn)臺(tái)長度方向，筐的最左側(cè)靠近圖1所示開孔隔板右側(cè)30 mm.然后從3個(gè)筐中沿長度方向左中右位置各選1顆荔枝，分別插入1 個(gè)K型熱電偶.

項(xiàng)目建設(shè)目標(biāo)和任務(wù)已經(jīng)明確，市場的大門也已經(jīng)打開，作為相關(guān)企業(yè)，應(yīng)該從切實(shí)加強(qiáng)自身技術(shù)實(shí)力出發(fā)，努力提供符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的產(chǎn)品設(shè)備和技術(shù)服務(wù)，積極參與項(xiàng)目建設(shè)中。

第3、4組各3筐荔枝分別用于差壓和高濕差壓預(yù)冷.將差壓預(yù)冷3筐荔枝分批倒入圖2所示差壓箱，每倒入1筐作為1層(共包括上中下3層)，并從每層的左中右位置分別選擇1顆荔枝，各插入1個(gè)K型熱電偶，完成后將差壓箱置于1號(hào)試驗(yàn)臺(tái)(差壓箱長度方向與冷庫預(yù)冷組塑料筐長度平行，最右側(cè)離試驗(yàn)臺(tái)開孔隔板30 mm).并將冷庫和差壓預(yù)冷熱電偶數(shù)據(jù)線一并連接到數(shù)字記錄儀上，利用電腦保存數(shù)據(jù).調(diào)整變頻開關(guān)使差壓箱出口風(fēng)速為4 m·s－1，相應(yīng)差壓箱橫截面上風(fēng)速約1 m·s－1(等于出口處所測風(fēng)速乘以截面比，截面比為風(fēng)機(jī)出口與差壓箱橫截面面積比值，約為0.27).開啟1號(hào)試驗(yàn)臺(tái)電源和差壓箱風(fēng)機(jī)電源，設(shè)置制冷溫度為0℃后進(jìn)行差壓和冷庫預(yù)冷試驗(yàn).差壓預(yù)冷熱電偶均溫降到5℃時(shí)，打開平臺(tái)1取出差壓箱關(guān)閉庫門繼續(xù)進(jìn)行冷庫預(yù)冷.高濕差壓預(yù)冷在2號(hào)試驗(yàn)臺(tái)進(jìn)行，試驗(yàn)時(shí)同時(shí)開啟制冷和加濕(制冷溫度0℃，濕度85%～95%)，待熱電偶所測溫度平均值降低到5℃關(guān)閉2號(hào)試驗(yàn)臺(tái)，其他操作與差壓預(yù)冷過程類似.

1.4數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理軟件為Excel和SPSS(16.0).

2　結(jié)果與分析

不同預(yù)冷方式荔枝溫變從上中下3層和左中右3個(gè)不同位置處果肉降溫過程進(jìn)行分析;溫度均勻性通過不同層和位置處溫度的差異性和溫度標(biāo)準(zhǔn)差反應(yīng).其中每一層果溫為同一層左中右3顆荔枝同翌測定所得溫度的均值，左中右不同位置的溫度為同一位置上中下不同層3顆荔枝同一次測定所得結(jié)果的均值.

2.1冰水預(yù)冷荔枝降溫過程和溫度均勻性分析

圖3、4分別給出了冰水預(yù)冷過程不同層(包含整體均溫降溫)和左中右不同位置處果肉平均溫變過程.可以看出，平均果溫從27.3℃降至5.06℃只需35 min，降溫迅速;且左中右不同位置處果溫降溫曲線非常接近.同時(shí)可以看出，預(yù)冷過程中，上層荔枝果溫較中層低，下層果溫最高.可能是預(yù)冷過程冰浮于水上，上層荔枝與冰接觸多，降溫快;越到下層，荔枝接觸冰的機(jī)率越小，降溫越慢.但同一時(shí)期，上中下、左中右不同位置處荔枝果溫均無顯著性差異.分析不同層處左中右不同位置溫度標(biāo)準(zhǔn)差發(fā)現(xiàn):越到下面荔枝果溫越均勻.可能原因是中下層水溫較一致，被冷水包圍的荔枝溫度一致性好;而上層荔枝與浮于水面冰塊或碎冰接觸不均勻，預(yù)冷過程溫差較大.

圖3　冰水預(yù)冷不同層處果肉溫度變化過程Fig.3　 The fruit flesh temperature changes of different layers for ice precooling

圖4　冰水預(yù)冷不同位置處平均溫度變化過程Fig.4　 The fruit flesh temperature changes of different positions for ice precooling

2.2冷庫預(yù)冷荔枝降溫過程和溫度均勻性分析

冷庫預(yù)冷耗時(shí)345 min才將荔枝均溫從24.74 ℃(消毒處理后荔枝表面攜帶水分蒸發(fā)降溫導(dǎo)致荔枝初始溫度稍低于冰水預(yù)冷荔枝初溫)降到5.02℃.圖5、6給出了冷庫預(yù)冷上中下不同層和左中右不同位置處果肉均溫變化過程.

圖5　冷庫預(yù)冷不同層處果肉溫度變化過程Fig.5　 The fruit flesh temperature changes of different layers for room precooling

圖6　冷庫預(yù)冷不同位置處荔枝果肉溫度變化過程Fig.6　 The fruit flesh temperature changes of different positions for room precooling

每隔50 min選取1個(gè)時(shí)間點(diǎn)，對(duì)不同層和位置處荔枝果溫均勻性分析發(fā)現(xiàn):同一時(shí)期，上中下層荔枝果溫?zé)o顯著性差異;左側(cè)荔枝均溫最低，左右兩側(cè)荔枝均溫?zé)o顯著性差異，但左右位置與中間位置處荔枝果溫差異顯著.可能原因是左右兩側(cè)荔枝與冷空氣接觸較充分，溫度變化較一致;但中間位置處荔枝較難與冷空氣接觸，降溫慢，溫度較高.冷庫預(yù)冷靠近冷風(fēng)口處易發(fā)生凍害.所以，最好將荔枝置于遠(yuǎn)離冷風(fēng)出口處，并盡量置于溫度均勻的預(yù)冷區(qū)域.

2.3差壓和高濕差壓預(yù)冷荔枝降溫過程和溫度均勻性分析

差壓預(yù)冷過程將荔枝均溫從22.1℃降到5.08℃約55 min;高濕差壓預(yù)冷速度較差壓預(yù)冷降溫速度慢，將荔枝果肉均溫從22.7℃降到5.01℃需64 min.圖7、8(圖9、10)給出了差壓(高濕差壓)預(yù)冷不同層和不同位置處果肉溫度變化過程.

圖7　差壓預(yù)冷不同層處荔枝果肉溫度變化過程Fig.7　 The fruit flesh temperature changes of different layers for forced-air precooling

圖8　差壓預(yù)冷不同位置處荔枝果肉平均溫度變化過程Fig.8　 The fruit flesh temperature changes of different positions for forced-air precooling

圖9　高濕差壓預(yù)冷不同層處果肉溫度變化過程Fig.9　 The fruit flesh temperature changes of different layers for forced-air precooling with high humidity

圖10　高濕差壓預(yù)冷不同位置處荔枝果肉平均溫度變化過程Fig.10　 The fruit flesh temperature changes of different positions for forced-air precooling with high humidity

由圖7～10可以看出，2種預(yù)冷方式降溫過程非常相似.15 min前，2種預(yù)冷方式荔枝不同層和不同位置處果溫變化不大.不同層比，2種預(yù)冷方式均表現(xiàn)為上層降溫速度最快(差壓預(yù)冷和高濕差壓預(yù)冷將上層果溫降至近5℃分別耗時(shí)42和41 min;預(yù)冷結(jié)束時(shí)2種預(yù)冷方式中下層果溫仍分別高達(dá)6.03、5.67和5.86、8.83℃).不同位置比，中間位置荔枝均溫降速最慢(預(yù)冷結(jié)束時(shí)2種預(yù)冷方式中間層果溫仍分別高達(dá)9.03、7.87℃)，右側(cè)次之，左側(cè)最快(差壓和高濕度差壓均使用39 min將左側(cè)果溫降至近5℃).2種預(yù)冷方式上層降溫最快的可能原因是荔枝并未填滿差壓箱試驗(yàn)區(qū)形成空穴，上層空穴通風(fēng)阻力小，冷風(fēng)快速流過，加速了上層荔枝降溫.越到下層和中間，越難接觸冷空氣，降溫越慢;左側(cè)因靠近冷氣出口，降溫較快.

每隔10 min取1個(gè)預(yù)冷時(shí)間點(diǎn)，對(duì)差壓和高濕差壓預(yù)冷不同層和不同位置處荔枝果溫均勻性進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn):在溫度開始穩(wěn)定下降后(15 min后)，差壓和高濕差壓預(yù)冷上層荔枝果溫明顯低于中下層荔枝果溫.前20 min，左中右不同位置處溫度無顯著性差異; 20 min后，左側(cè)與右側(cè)、中間與右側(cè)位置處荔枝果溫各無顯著性差異，但左側(cè)溫度最低，且與中間位置處果溫差異顯著(其中差壓預(yù)冷最大平均溫差達(dá)8.8℃，高濕差壓預(yù)冷最大平均溫差達(dá)9.1℃).為實(shí)現(xiàn)荔枝完全預(yù)冷，2種預(yù)冷方式上層和靠近冷風(fēng)口處荔枝往往易受凍害.

2.4不同預(yù)冷方式降溫過程與均勻性對(duì)比分析

圖11給出了不同預(yù)冷方式荔枝平均溫度變化過程.總體看，冰水、差壓、高濕差壓預(yù)冷和冷庫預(yù)冷果溫降速依次減緩;并一致表現(xiàn)出溫度越低，降溫速率越慢.冰水預(yù)冷主要通過熱傳導(dǎo)降溫，水的熱流密度大，所以降溫迅速.而其他預(yù)冷主要通過空氣(自然和強(qiáng)迫)對(duì)流降溫，空氣的熱對(duì)流系數(shù)遠(yuǎn)小于水的熱對(duì)流系數(shù)(200～1 000 W/m2·℃)，所以降溫相對(duì)慢.同時(shí)，由于空氣差壓強(qiáng)迫對(duì)流時(shí)熱對(duì)流系數(shù)(20～100W/m2·℃)大于自然對(duì)流的(5～25 W/m2·℃)的換熱系數(shù)，所以冷庫預(yù)冷果肉降溫較差壓和高濕差壓預(yù)冷慢.且高濕環(huán)境影響荔枝熱交換，高濕差壓降溫速度較差壓預(yù)冷慢.

圖11　不同預(yù)冷方式果肉平均溫度變化過程Fig.11　 The fruit fresh temperature changes of different precooling methods

從各預(yù)冷方式降溫過程中果溫標(biāo)準(zhǔn)差(圖12)可以看出冰水預(yù)冷不同位置和層處總體溫度最均勻，冷庫預(yù)冷次之，差壓預(yù)冷較高濕差壓預(yù)冷均勻.同時(shí)可以看出，冷庫、差壓和高濕差壓預(yù)冷方式溫度標(biāo)準(zhǔn)差均表現(xiàn)出先增加、后下降的趨勢.可能原因是開始降溫時(shí)，荔枝初始溫度較高，堆垛筐不同位置和層處荔枝接觸冷源機(jī)會(huì)不同，上層和左側(cè)荔枝熱對(duì)流降溫迅速，不同位置荔枝逐漸形成較大溫度梯度，并不斷增大;當(dāng)預(yù)冷一段時(shí)間果溫降到一定程度后，溫度低處荔枝降溫速度減緩，且較高溫度差荔枝逐層接觸亦發(fā)生熱傳導(dǎo)降溫，不同層和位置處荔枝溫度梯度逐漸縮小.因差壓和高濕差壓機(jī)理基本一致，溫度不均勻特性相似.

圖12　不同預(yù)冷方式果肉溫度標(biāo)準(zhǔn)差Fig.12　 Standard deviations of the rfuit flesh temperature for different precooling methods

3　結(jié)論

建立了差壓預(yù)冷試驗(yàn)裝置，采用冰水、冷庫、差壓以及高濕差壓方式對(duì)荔枝預(yù)冷的降溫規(guī)律和溫度均勻性進(jìn)行了對(duì)比分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn):

1)冰水預(yù)冷降溫最快、差壓次之、高濕差壓更慢、冷庫預(yù)冷最慢;且溫度越低，降溫速率越慢.

2)同一預(yù)冷時(shí)期，冰水預(yù)冷不同位置處、不同層處荔枝果溫均無顯著性差異.冷庫預(yù)冷左右與中間位置處荔枝果溫差異顯著，左側(cè)靠近冷風(fēng)口溫度最低，左側(cè)荔枝易受凍害.差壓和高濕差壓預(yù)冷上層荔枝降溫過程明顯快于中下層降溫過程;左側(cè)荔枝降溫較中右位置快，且與中間位置處荔枝果溫差異顯著;上層和左側(cè)靠近冷風(fēng)口的荔枝易受凍害.

3)溫度標(biāo)準(zhǔn)差反應(yīng)的溫度均勻性顯示冰水預(yù)冷溫度最均勻，冷庫預(yù)冷次之，差壓預(yù)冷較高濕差壓預(yù)冷均勻.

從預(yù)冷效率、均勻性和防冷凍害角度看，冰水預(yù)冷是較合適的預(yù)冷方式.

參考文獻(xiàn):

［1］佚名.荔枝預(yù)冷的目的與作用［EB/OL］.(2013-08-08)［2014-03-17］.http: / /lzlytx.scau.edu.cn/html/yanfazhongxin/zongheshiyanzhan/zhangzhouzongh/2012/ 0314/106.html.

［2］阮文琉，劉寶林，宋曉燕.荔枝的冷卻方式選擇［J］.食品工業(yè)科技，2012，11: 352-353.

［3］LIN H T，CHEN S J，XI Y F.Commercial postharvest handling and storage technology of litchi fruit［J］.Trans CSAE，2003，5(19) : 126-134.

［4］王倩，戴紹碧，徐娓，等.荔枝產(chǎn)地預(yù)冷裝置的開發(fā)研究與實(shí)驗(yàn)［J］.農(nóng)機(jī)化研究，2012，7: 100-104.

［5］段潔利，楊洲，馬征，等.荔枝果實(shí)通風(fēng)預(yù)冷試驗(yàn)研究［J］.食品科學(xué)，2007，28 (7) : 504-507.

［6］楊洲，陳朝海，段潔利，等.荔枝壓差預(yù)冷包裝箱內(nèi)氣流場模擬與試驗(yàn)［J］.農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào)，2012，10 (42) : 215-217.

［7］宋曉燕，劉寶林.真空冷卻中的上海青表面溫度變化規(guī)律［J］.農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2012，28 (1) : 266-269.

［8］宋小勇，李云飛，鄧云，等.鮮切花真空預(yù)冷過程溫度的紅外熱成像檢測［J］.農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào)，2009，40 (11) : 129-132.

［9］DEHGANNYA J.NGADI M.VIGNEAULT C.Mathematic al modeling of airflow and heat transfer during forced convection cooling of produce considering various package vent areas［J］.Food Contr，2011，22: 1393-1399.

［10］ZOU Q A，OPARA L U，MCKIBBIN R.A CFD modeling system for air flow and heat transfer in ventilated packaging for fresh foods: II: Computational solution，software development，and model testing［J］.J Food Eng，2006，77 (4) : 1048-1058.

［11］DEFRAEYE T，VERBOVEN P，NICOLAI B.CFD modeling of flow and scalar exchange of spherical food products: Turbulence and boundary-layer modeling［J］.J Food Eng，2013，114(2) : 495-504.

［12］呂恩利，陸華忠，楊洲，等番茄差壓預(yù)冷過程中的通風(fēng)阻力特性［J］.農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2010，26 (7) : 341-345.

［13］楊洲，趙春娥，汪劉一，等.龍眼果實(shí)差壓預(yù)冷過程中的阻力特性［J］.農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào)，2007，38 (1) : 104-107.

【責(zé)任編輯霍歡】

Cooling characteristics of different precooling methods for litchi

LüShengping，LüEnli，LU Huazhong，YANG Songxia，F(xiàn)ANG Sizhen
(Key Laboratory of Key Technology on Agricultural Machine and Equipment/College of Engineering，South China Agricultural University，Guangzhou 510642，China)

Abstract:【Objective】To study the cooling characteristics of different precooling methods for litchi.【Method】A pressure-difference precooling test chamber was established.Four precooling methods，including ice water(L1)，cold storage(L2)，pressure-difference(L3) and forced-air pressure-difference with high humidity (L4)，were adopted for“Huaizhi”litchi.【Result and conclusion】The results showed that L1，L2，L3 and L4 spent 35，55，64 and 345 min respectively to precool the litchi down to the target temperature (5℃).The cooling procedure of litchi fruit at different positions for L1 performed no significant difference.L2 took 195，258 and 228 min to precool litchi at left and right positions and top layer respectively.However，the fruit temperature at middle and bottom layer and middle position were still up to 5.37，6.16 and 7.37℃respectively after 345 min precooling; and the cooling procedure of litchi fruit showed significant differences between the left，right position and its middle position.L3 took 39，52，42 min to precool litchi at the left and right positions and top layer respectively.However，the fruit temperature at middle and bottom layers and middle position were still up to 6.03，5.67 and 9.03℃respectively after 55 min precooling.The cooling procedure of litchi fruit showed significant difference among the top layer，left position and its middle and bottom layers.L4 spent 39 and 41 min to precool litchi at the left position and top layer respectively.However，the fruit temperature at the middlebook=115,ebook=119and bottom layers，middle and right positions were still respectively up to 5.86，8.83，7.87 and 6.63℃after 64 min precooling.The cooling procedure of litchi fruit showed a significant difference between the left position and its middle position.L1 has high cooling efficiency and good fruit temperature uniformity，which is suitable for cooling litchi.

Key words:litchi; precooling methods; cooling characteristics

基金項(xiàng)目:國家自然科學(xué)基金(31101363) ;國家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目子課題(2013BAD19B01-1-3) ;廣東省自然科學(xué)基金(S2012010010388) ;廣東省科技計(jì)劃項(xiàng)目(2012B020313007) ;廣東省高等學(xué)校學(xué)科與專業(yè)建設(shè)專項(xiàng)資金項(xiàng)目(2013LYM_0001)

作者簡介:呂盛坪(1982—)，男，講師，博士，E-mail: lvshengping@ scau.edu.cn

收稿日期:2014-03-18

文章編號(hào):1001-411X(2015) 03-0114-06

文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A

中圖分類號(hào):S379.1