自然冷源通風庫的節能效果及對蘋果貯藏品質的影響

王學喜，頡敏華，張永茂，吳小華

（甘肅省農業科學院農產品貯藏加工研究所，甘肅蘭州 730070）

自然冷源通風庫的節能效果及對蘋果貯藏品質的影響

王學喜，頡敏華，張永茂，吳小華

（甘肅省農業科學院農產品貯藏加工研究所，甘肅蘭州 730070）

通過對自然通風庫進行雙控（控溫控濕）和雙能源（自然冷源和電能）改造設計，研究了自然冷源通風庫的節能效果和對紅富士蘋果貯藏品質的影響。結果表明，紅富士蘋果貯藏中期（12月上旬至翌年2月中旬），可以依靠自然冷源進行庫溫和果實品溫控制，庫溫和果溫控制在-1.0～-0.7℃，較完全制冷庫節能22.5%。貯藏期間紅富士蘋果果實硬度、可溶性固形物含量和可滴定酸含量較完全制冷庫貯藏果實略有降低，但差異不顯著。

蘋果；貯藏；品質；通風系統；節能效果

甘肅省是我國重要的蘋果生產和出口省份，2009年全省蘋果種植面積26.16萬hm2，產量186.5萬t，產量居全國第4位。隨著國家農業部制定的第二輪《全國蘋果優勢區域發展規劃》的實施，甘肅蘋果生產呈現出規模化、區域化、產業化發展的良好態勢，蘋果產業已成為主產區農民增收的主要渠道。但由于蘋果產量的不斷提高和銷售市場的波動，蘋果貯藏成為目前蘋果生產中亟需解決的問題之一。目前圍繞產地簡易節能高效貯藏設施研究主題，甘肅省農業科學院農產品貯藏加工研究所于2011—2012年在簡易蘋果貯藏庫設計建造的基礎上，對自然通風庫進行雙控（控溫控濕）和雙能源（自然冷源和電能）改造設計，即對自然通風庫進行保溫絕熱處理、安裝制冷機組、通風換氣風機，加濕器、微電腦全自動多功能控制柜，并建成試驗樣機5間，觀察了自然冷源通風庫的節能效果和對紅富士蘋果貯藏品質的影響試驗，現報道如下。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

指示蘋果品種為紅富士蘋果，于2011年10月22日采自慶陽市西峰區什社鄉塔頭村。

1.2 試驗設計

于2011年10月31日在甘肅省農業科學院農產品貯藏加工研究所自然冷源通風庫（2號庫）和完全制冷庫（4號庫）內各貯藏7 400kg富士蘋果，庫溫控制在-2～0℃，進行制冷性能調試試驗。

2011年10月31日至12月8日強制通風前進行機械制冷。2011年12月8日至2012年2月18日期間雙控（控溫控濕）和雙能源（機械制冷+自然通風冷源）庫（以下稱自然冷源通風庫）關閉制冷系統，利用通風系統引入外界冷源進行庫溫控制，根據溫濕度自動記錄儀記錄的庫內外溫度及每天記錄的通風時段及時間，考察通風系統的性能及節能情況。2月18日外界冷源無法應用后關閉通風系統，啟動制冷系統。以甘肅省農業科學院農產品貯藏加工研究所完全制冷庫為對照，對雙控（控溫控濕）和雙能源（機械制冷+自然通風冷源）庫（以下稱自然冷源通風庫）和完全制冷庫貯藏的蘋果進行保鮮效果觀測比較，分別測定其果實硬度、可溶性固形物含量、可滴定酸含量。考慮到自然冷源通風庫和完全制冷庫的庫體結構和大小不同，數據采集進行了以下調整：在自然冷源通風庫通風前以完全制冷庫內的果實品質和消耗的電量作為自然冷源通風庫果品的品質和耗電量；開始通風時將完全制冷庫的部分果品搬至自然冷源通風庫，用以監測貯藏后期果實品質的變化，再分別于通風結束、貯藏結束時與完全制冷庫果實品質變化進行比較。通風期間完全制冷庫的耗電量減去試驗庫通風系統的耗電量即為節能電量；節能電量除以完全制冷庫（4號庫）整個貯藏期間的耗電量即為節能率。

1.3 測定方法

于2011年10月31日至2012年5月8日期間，每天對自然冷源通風庫和完全制冷庫的溫度、相對濕度、耗電量進行測定，以計算自然冷源通風庫的節能效率。

分別于2011年10月31日、2011年12月8日、2012年2月18日、2012年5月8日用FT-327型果實硬度計測定果實硬度，每果測定果實的赤道部陰面、陽面、側面等距離4個點的去皮硬度，以10個果實的平均值作為該樣品的代表值。將測完硬度的果實去皮，均等切分為16份，用間隔法取出8份，去核、萼部和果梗，用榨汁機榨汁過濾，用PAL-1手持糖度計測定果汁可溶性固形物含量，重復3次的平均值作為該樣品的代表值。將測完可溶性固形物含量的果汁，用蘋果酸度計測定果實可滴定酸含量，重復3次的平均值作為該樣品的代表值。

1.4 數據分析

試驗數據采用Microsoft Excel統計處理，用DPS7.5進行差異顯著性分析。

2 結果與分析

2.1 不同貯藏庫的節能效率

從表1可以看出，在蘋果貯藏中期（12月上旬至翌年2月中旬），自然冷源通風庫可以依靠自然冷源進行庫溫和果實品溫控制，期間制冷機組完全關閉，庫溫和果溫控制在-1.0～-0.7℃。應用自然冷源通風庫通風貯藏蘋果189d期間，每1kg蘋果平均每30d耗電度數為0.031度，而完全制冷庫每1kg蘋果平均每30d耗電度數為0.040度，即自然冷源通風庫較完全制冷庫節能22.5%。

2.2 不同貯藏庫對貯藏蘋果品質的影響

2.2.1 果實硬度由圖1可以看出，隨著貯藏時間的延長，不同貯藏庫內的紅富士蘋果果實硬度均呈不斷下降趨勢。貯藏189d時，自然冷源通風庫的果實硬度由入貯時的7.4kg/cm2下降為5.8kg/cm2，較剛采收的蘋果果實硬度下降了1.6kg/cm2；完全制冷庫貯藏的蘋果果實硬度由入貯時的7.4kg/cm2下降為6.1kg/cm2，較剛采收的蘋果果實硬度下降了1.3kg/cm2，自然冷源通風庫貯藏蘋果的果實硬度較完全制冷庫僅下降了0.3kg/cm2。

2.2.2 可溶性固形物含量由圖2可以看出，隨著貯藏時間的延長，不同貯藏庫內果實可溶性固形物含量也均呈不斷下降趨勢。貯藏189d時，自然冷源通風庫的果實可溶性固形物含量由入貯時的15.4%下降為13.2%，較剛采收的果實下降了2.2百分點；完全制冷庫貯藏的蘋果果實可溶性固形物含量由入貯時的15.4%下降為13.4%，較剛采收的果實下降了2.0百分點，自然冷源通風庫貯藏果實可溶性固形物含量較完全制冷庫下降了0.2百分點。

2.2.3 可滴定酸含量由圖3可以看出，隨著貯藏時間的延長，不同貯藏庫內的蘋果果實可滴定酸含量均呈不斷下降趨勢。貯藏189d時，自然冷源通風庫的果實可滴定酸含量由入貯時的0.57%下降為0.31%，較剛采收的果實下降了0.26百分點；完全制冷庫貯藏的果實可滴定酸含量由入貯時的0.57%下降為0.37%，較剛采收的蘋果果實下降了0.20百分點，自然冷源通風庫貯藏蘋果的可滴定酸含量較完全制冷庫僅下降了0.06百分點。

圖1 不同貯藏庫對貯藏蘋果果實硬度的影響

圖2 不同貯藏庫對紅富士蘋果可溶性固形物含量的影響

圖3 不同貯藏庫對紅富士蘋果可滴定酸含量的影響

表2 不同測定時間自然冷源通風庫與完全制冷庫對貯藏蘋果果實品質的影響

對果實硬度、可溶性固形物含量、可滴定酸含量數據用DPS7.5進行差異顯著性分析，從表2可以看出，果實硬度、可溶性固形物含量、可滴定酸含量自然冷源通風庫較完全制冷庫貯藏果實略有降低，但降低差異未達顯著水平（P＜0.05）。

3 結論

應用自然冷源通風庫（機械制冷+自然冷源通風）貯藏蘋果189d期間，蘋果的果實硬度、可溶性固形物含量、可滴定酸含量較完全制冷庫貯藏果實略有降低，分別降低0.3kg/cm2、0.2百分點、0.06百分點，但差異不顯著。同時可以看出，由于自然冷源通風庫充分利用了自然冷源，節能效果顯著，節能效率達22.5%。

（本文責編：鄭立龍）

Energy-saving Effects of Ventilation of Natural Cool Source and Their Impect on The Quality of Apple Storage

WANG Xue-xi，XIE Min-hua，ZHANG Yong-mao，WU Xiao-hua
（Institute of Storage and Processing，Gansu Academy of Agriculture Sciences，Gansu Lanzhou 730070，China）

By fixing the ventilation system in small assembled cold room，the energy-saving effects of ventilation of natural cool source and their impect on the quality of apple storage were studied.The results showed that in the cold season（from the early December to the next mid-February），the temperature of cold room and apple cold keep-1.0～-0.7℃，only by ventilation system. Compared with storage only by mechanical refrigeration，the energy consumed in apple storage by mechanical refrigeration assisted by ventilation system decreased by 22.5%，and the decrease of fruit firmness，the soluble solid content and the titratable acid content of apple was not significant.

Apple；Storage；Quality；Ventilation system；Energy saving

S661.1

A

1001-1463（2014）02-0017-04

10.3969/j.issn.1001-1463.2014.02.007

2013-10-30

現代農業產業技術體系建設專項（CARS-28）；科技部農業科技成果轉化資金資助項目（2010GB2G100486）；公益性行業（農業）科研專項“西北特色水果貯運保鮮技術集成與示范（201303075）”部分內容

王學喜（1969—），男，甘肅武威人，工程師，主要從事農產品貯藏加工研究工作。聯系電話：（0）13893113223。

頡敏華（1970—），女，甘肅甘谷人，研究員，博士，主要從事農產品貯藏加工研究工作。聯系電話：（0）13893401729。