自然冷源通风库的节能效果及对苹果贮藏品质的影响

王学喜，颉敏华，张永茂，吴小华

（甘肃省农业科学院农产品贮藏加工研究所，甘肃兰州 730070）

自然冷源通风库的节能效果及对苹果贮藏品质的影响

王学喜，颉敏华，张永茂，吴小华

（甘肃省农业科学院农产品贮藏加工研究所，甘肃兰州 730070）

通过对自然通风库进行双控（控温控湿）和双能源（自然冷源和电能）改造设计，研究了自然冷源通风库的节能效果和对红富士苹果贮藏品质的影响。结果表明，红富士苹果贮藏中期（12月上旬至翌年2月中旬），可以依靠自然冷源进行库温和果实品温控制，库温和果温控制在-1.0～-0.7℃，较完全制冷库节能22.5%。贮藏期间红富士苹果果实硬度、可溶性固形物含量和可滴定酸含量较完全制冷库贮藏果实略有降低，但差异不显著。

苹果；贮藏；品质；通风系统；节能效果

甘肃省是我国重要的苹果生产和出口省份，2009年全省苹果种植面积26.16万hm2，产量186.5万t，产量居全国第4位。随着国家农业部制定的第二轮《全国苹果优势区域发展规划》的实施，甘肃苹果生产呈现出规模化、区域化、产业化发展的良好态势，苹果产业已成为主产区农民增收的主要渠道。但由于苹果产量的不断提高和销售市场的波动，苹果贮藏成为目前苹果生产中亟需解决的问题之一。目前围绕产地简易节能高效贮藏设施研究主题，甘肃省农业科学院农产品贮藏加工研究所于2011—2012年在简易苹果贮藏库设计建造的基础上，对自然通风库进行双控（控温控湿）和双能源（自然冷源和电能）改造设计，即对自然通风库进行保温绝热处理、安装制冷机组、通风换气风机，加湿器、微电脑全自动多功能控制柜，并建成试验样机5间，观察了自然冷源通风库的节能效果和对红富士苹果贮藏品质的影响试验，现报道如下。

1 材料与方法

1.1 试验材料

指示苹果品种为红富士苹果，于2011年10月22日采自庆阳市西峰区什社乡塔头村。

1.2 试验设计

于2011年10月31日在甘肃省农业科学院农产品贮藏加工研究所自然冷源通风库（2号库）和完全制冷库（4号库）内各贮藏7 400kg富士苹果，库温控制在-2～0℃，进行制冷性能调试试验。

2011年10月31日至12月8日强制通风前进行机械制冷。2011年12月8日至2012年2月18日期间双控（控温控湿）和双能源（机械制冷+自然通风冷源）库（以下称自然冷源通风库）关闭制冷系统，利用通风系统引入外界冷源进行库温控制，根据温湿度自动记录仪记录的库内外温度及每天记录的通风时段及时间，考察通风系统的性能及节能情况。2月18日外界冷源无法应用后关闭通风系统，启动制冷系统。以甘肃省农业科学院农产品贮藏加工研究所完全制冷库为对照，对双控（控温控湿）和双能源（机械制冷+自然通风冷源）库（以下称自然冷源通风库）和完全制冷库贮藏的苹果进行保鲜效果观测比较，分别测定其果实硬度、可溶性固形物含量、可滴定酸含量。考虑到自然冷源通风库和完全制冷库的库体结构和大小不同，数据采集进行了以下调整：在自然冷源通风库通风前以完全制冷库内的果实品质和消耗的电量作为自然冷源通风库果品的品质和耗电量；开始通风时将完全制冷库的部分果品搬至自然冷源通风库，用以监测贮藏后期果实品质的变化，再分别于通风结束、贮藏结束时与完全制冷库果实品质变化进行比较。通风期间完全制冷库的耗电量减去试验库通风系统的耗电量即为节能电量；节能电量除以完全制冷库（4号库）整个贮藏期间的耗电量即为节能率。

1.3 测定方法

于2011年10月31日至2012年5月8日期间，每天对自然冷源通风库和完全制冷库的温度、相对湿度、耗电量进行测定，以计算自然冷源通风库的节能效率。

分别于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型果实硬度计测定果实硬度，每果测定果实的赤道部阴面、阳面、侧面等距离4个点的去皮硬度，以10个果实的平均值作为该样品的代表值。将测完硬度的果实去皮，均等切分为16份，用间隔法取出8份，去核、萼部和果梗，用榨汁机榨汁过滤，用PAL-1手持糖度计测定果汁可溶性固形物含量，重复3次的平均值作为该样品的代表值。将测完可溶性固形物含量的果汁，用苹果酸度计测定果实可滴定酸含量，重复3次的平均值作为该样品的代表值。

1.4 数据分析

试验数据采用Microsoft Excel统计处理，用DPS7.5进行差异显著性分析。

2 结果与分析

2.1 不同贮藏库的节能效率

从表1可以看出，在苹果贮藏中期（12月上旬至翌年2月中旬），自然冷源通风库可以依靠自然冷源进行库温和果实品温控制，期间制冷机组完全关闭，库温和果温控制在-1.0～-0.7℃。应用自然冷源通风库通风贮藏苹果189d期间，每1kg苹果平均每30d耗电度数为0.031度，而完全制冷库每1kg苹果平均每30d耗电度数为0.040度，即自然冷源通风库较完全制冷库节能22.5%。

2.2 不同贮藏库对贮藏苹果品质的影响

2.2.1 果实硬度由图1可以看出，随着贮藏时间的延长，不同贮藏库内的红富士苹果果实硬度均呈不断下降趋势。贮藏189d时，自然冷源通风库的果实硬度由入贮时的7.4kg/cm2下降为5.8kg/cm2，较刚采收的苹果果实硬度下降了1.6kg/cm2；完全制冷库贮藏的苹果果实硬度由入贮时的7.4kg/cm2下降为6.1kg/cm2，较刚采收的苹果果实硬度下降了1.3kg/cm2，自然冷源通风库贮藏苹果的果实硬度较完全制冷库仅下降了0.3kg/cm2。

2.2.2 可溶性固形物含量由图2可以看出，随着贮藏时间的延长，不同贮藏库内果实可溶性固形物含量也均呈不断下降趋势。贮藏189d时，自然冷源通风库的果实可溶性固形物含量由入贮时的15.4%下降为13.2%，较刚采收的果实下降了2.2百分点；完全制冷库贮藏的苹果果实可溶性固形物含量由入贮时的15.4%下降为13.4%，较刚采收的果实下降了2.0百分点，自然冷源通风库贮藏果实可溶性固形物含量较完全制冷库下降了0.2百分点。

2.2.3 可滴定酸含量由图3可以看出，随着贮藏时间的延长，不同贮藏库内的苹果果实可滴定酸含量均呈不断下降趋势。贮藏189d时，自然冷源通风库的果实可滴定酸含量由入贮时的0.57%下降为0.31%，较刚采收的果实下降了0.26百分点；完全制冷库贮藏的果实可滴定酸含量由入贮时的0.57%下降为0.37%，较刚采收的苹果果实下降了0.20百分点，自然冷源通风库贮藏苹果的可滴定酸含量较完全制冷库仅下降了0.06百分点。

图1 不同贮藏库对贮藏苹果果实硬度的影响

图2 不同贮藏库对红富士苹果可溶性固形物含量的影响

图3 不同贮藏库对红富士苹果可滴定酸含量的影响

表2 不同测定时间自然冷源通风库与完全制冷库对贮藏苹果果实品质的影响

对果实硬度、可溶性固形物含量、可滴定酸含量数据用DPS7.5进行差异显著性分析，从表2可以看出，果实硬度、可溶性固形物含量、可滴定酸含量自然冷源通风库较完全制冷库贮藏果实略有降低，但降低差异未达显著水平（P＜0.05）。

3 结论

应用自然冷源通风库（机械制冷+自然冷源通风）贮藏苹果189d期间，苹果的果实硬度、可溶性固形物含量、可滴定酸含量较完全制冷库贮藏果实略有降低，分别降低0.3kg/cm2、0.2百分点、0.06百分点，但差异不显著。同时可以看出，由于自然冷源通风库充分利用了自然冷源，节能效果显著，节能效率达22.5%。

（本文责编：郑立龙）

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

现代农业产业技术体系建设专项（CARS-28）；科技部农业科技成果转化资金资助项目（2010GB2G100486）；公益性行业（农业）科研专项“西北特色水果贮运保鲜技术集成与示范（201303075）”部分内容

王学喜（1969—），男，甘肃武威人，工程师，主要从事农产品贮藏加工研究工作。联系电话：（0）13893113223。

颉敏华（1970—），女，甘肃甘谷人，研究员，博士，主要从事农产品贮藏加工研究工作。联系电话：（0）13893401729。