一种冰箱的真空保鲜结构研究
2019-09-03刘志成
刘 安 刘志成 郭 策
(惠而浦中国股份有限公司 合肥 230088)
引言
冰箱保鲜主要体现在制冷、除臭、保湿、杀菌四个方面。这四个方面相辅相成,使冰箱内的食物能以最新鲜的状态贮藏。保鲜的种类也五花八门,目前市场上常用的保鲜有:活性炭过滤器、触媒类过滤器、负离子保鲜器、回风化霜保湿、光波保鲜、纳米保鲜、零度生物保鲜、硅滤膜保湿、果蔬盒小孔锁水保湿、密封保鲜、真空保鲜等等。如此多的保鲜种类,都各有千秋,本文将介绍真空保鲜。
1 真空保鲜原理
食物在真空的状态下能保鲜持久是因为:首先,微生物和各种促进酶在真空下环境下很难生存,需要长时间才能达到微生物滋生的条件要求;其次,真空的环境下氧气大大减少,食物被氧化的几率大大降低;其三,真空的环境下,水分含量低,抑制了霉菌的生长;最后,真空的环境与外界环境进行了隔离,阻止了二次污染。
2 真空保鲜装置的结构研究分析
在冰箱里设计一个真空保鲜装置用来为食物保鲜保驾护航是一个比较受欢迎的设计,下面将介绍真空保鲜装置是如何设计的。
2.1 真空保鲜装置在冰箱的位置
把冰箱的中间间室设计为一个真空保鲜装置,其真空保鲜装置通过真空泵对其进行抽真空,真空泵安装在压缩机仓室,通过冰箱的电源线进行供电,在真空保鲜装置间室有操作控制器,控制真空泵工作。
2.2 真空保鲜装置的结构分析
真空保鲜装置设计为一个密封的大腔体和抽屉组件组成,大腔体是由钣金冲压成型,钣金整体冲压成型使其腔体有个很好的强度,在抽真空的时候不容易变形,而且容易固定。抽屉组件是有抽屉和抽屉面板拼装而成,抽屉面板安装有橡皮密封条,当抽屉关上时,抽屉面板上的密封条与大腔体密封结合,密封条的作用是隔绝外界与内界大气的流通,避免抽屉面板和保鲜装置的腔体的平面接触密封不够严实。
为了更好的密封,抽屉关上之后需要把抽屉与腔体锁紧。如图3所示,在关上抽屉时,通过关闭抽屉把手,使旋转轴杆带动凸轮转动,从而使从动件顶杆随着凸轮轮廓的变化而移动,进一步使得抽屉组件和保鲜装置腔体锁紧。这样就保证了密封空间的紧固性。
在抽完真空的状态下,如果想打开抽屉,由于内部的气压比较低,打开比较困难,所以需要巧妙的设计先使内外气压平衡。如图4旋转把手,抽屉面板的通气孔开启,内外的气压逐渐同步,旋转轴杆带动凸轮转动,从动件顶杆在弹簧的作用下回归到凸轮的底部,使抽屉组件和保鲜装置箱体处于开启状态,从而打开抽屉。
通过如此巧妙的设计,既使得抽屉能够严格的密封又能轻易的打开。操作起来便捷,真空的效果也很好。
3 真空保鲜实验验证
3.1 蔬菜、苹果的实验
分析:图6 在普通保鲜盒的蔬菜和苹果, 115 h后的小白菜颜色翠绿,但是已经开始腐烂变质;苹果果糖下降,口感清淡无味。图5是图6和图7从冰箱里拿出来放一起的对比图。
图7 在真空保鲜室的蔬菜和苹果,真空保鲜室内的小白菜颜色黄绿,外观脱水,凝露现象严重。苹果果糖下降,口感欠佳,但有苹果的香味并略有酒味。对比可知,因为真空保鲜室的氧气总量少,真空环境相对独立,一段时间贮藏后导致无氧呼吸,糖分下降并有酒精味。还有些许苹果味比普通保鲜盒的效果稍好。
小白菜和苹果的失水率及感官等级见表1。
苹果感官等级参照檀根甲的分类方法将梨果发病的严重度分为10级:0级指没有发生褐变,颜色鲜亮;1级指出现黄色褐变;2级指黄色褐变加深,但未完全黄色;3级指整体完全呈黄色;4级指出现黑色褐变;5级指黑色褐变加深,但未出现腐烂;6级指黑色河边加深出现腐烂;7级指完全黑色,且腐烂加重;8级指出现霉变且霉变颜色显现青色;9级指霉变过半且显青色,但组织未塌陷;10级指完全霉变,组织出现塌陷。
图1 真空保鲜装置与冰箱整机装配图
图2 保鲜装置的结构图
图3 抽屉的锁紧装置
图4 旋转把手机构
图6 普通保鲜盒的蔬菜和苹果
图7 真空保鲜室的蔬菜和苹果
表1 小白菜、苹果放置115 h后失水率、感官等级表
3.2 以里脊肉为代表的肉类实验
分析:普通贮藏,3d略有臭味,出现不新鲜颜色;6d臭味严重,颜色泛白;10d恶臭无比。
真空贮藏,3d依旧新鲜;6d表皮失水,无明显臭味;10d肉表皮干瘪,略有臭味,颜色开始不新鲜。
对比结论:肉类的贮藏,在真空的环境中有明显的优势,大概能保存6天。
3.3 实验结论
经过以上实验的对比可知:
1)本真空保鲜室,在真空的环境中缺少氧气,水分也少,抑制了霉菌的生产,降低了腐化的速度,所以对肉类的保鲜有着显著的效果。
图8 真空3d
图9 真空6d
图10 真空10d
2)此外,对于蔬菜、水果比普通保鲜室略好。
4 结语
本结构设计使用简单,巧妙的把真空保鲜装置契合在冰箱中。实现了一个冰箱的真空环境,为用户使用冰箱提供了一种更多的选择,也为消费者提供了一种更加健康的生活方式。