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1、冷冻冷藏与气调设施1.食品储藏保鲜原理2.冷库的建筑3.冷库的制冷系统与速冻装置4.气调库和气调设备食品储藏保鲜原理食品冷加工原理气调储藏原理食品冷加工原理冷加工原理冷加工的定义及分类冷加工原理冷加工原理冷加工的定义及分类 微生物和酶的作用会引起食品的变质腐败，食品分动物性食品和植物性食品，微生物一旦入侵食品，在适宜条件下，依靠食品的营养成长和发育，并大量繁殖，分泌各种毒性物质，使食品腐败。微生物的正常活动的温度范围是0-80摄氏度。低于0度或高于80度都可以抑制或终止微生物的繁殖或者灭菌。因此，将食物冻结即冷加工是很有效的方法。冷加工分类冷加工原理冷加工的定义及分类1.分类冷加工分类冷加工原
2、理冷加工的定义及分类2.定义气调储藏原理水果采摘后的生理活动其他因素对生理活动的影响气调储藏的优点及注意因素水果采摘后的生理活动呼吸作用蒸发作用激素作用1.定义呼吸作用：是水果从外界环境中获取氧，在酶的参与下，将自身积累的碳水化合物等氧化分解来维持生命活动所需的物质和能量。2.分类有氧呼吸：必须有分子态氧参与，在外界供氧充足时，以它为主.无氧呼吸：无需分子态氧参与为无氧呼吸，会产生乙醇等有害物质。3.表示呼吸作用的强弱用呼吸强度表示。强度越大，呼吸作用越强，内储物质和能量的消耗越多，反之则小。水果采摘后的生理活动 呼吸作用蒸发作用激素作用1.定义蒸发作用：指水果所含水分自然向外蒸发，以及随着呼
3、吸热和田间热的散发，也要带走一部分水分，这一过成为蒸发作用。激素作用：指水果体内生成的内源乙烯以及环境中产生的外源乙烯的不良作用为激素作用，2.危害蒸发作用会带走水分，会造成水果失重失鲜，果肉发棉等品质变化；激素作用会促进生理代谢，加快后熟衰老。田间热 田间热系指产品自田间采收后至产品冷却达到其最低的安全储藏温度，二者间热含量之差值。田间热来自收获时产品的温度，采收后田间曝晒，以及产品在冷却之前高呼吸作用释放出较多的热量。产品采收后的温度对产品的品质有直接的影响，尤其是对于一些极易败坏的产品，仅延后数小时降温，就可能造成一些品质上的损失，例如甜玉米的糖度下降，竹笋的纤维化。所以迅速去除田间热可
4、以保持良好品质。其他因素对生理活动的影响1.温度的影响 对植物食品来说，在一定的温度范围内，呼吸强度、呼吸热与温度成正比。在一定的温度范围内，温度每升高10度，呼吸强度增加的倍数为温度系数，用Q10表示。如图，t表示吨，d表示每天。其他因素对生理活动的影响 1.温度的影响 从右表可以看出，不同种类的水果，其Q10值不一样；即使是同一种水果，在不同温度变化范围内的Q10值也不一样，低温范围的值比高温范围大。蒸发作用与温度密切相关，温度高会加速水果体内水分子的运动，使细胞原生质亲水胶体的粘性下降，保水能力减弱，促使水分蒸发，温度高呼吸作用增强，呼吸热增多，从体内带走的水分也越多。其他因素对生理活动
5、的影响2.湿度的影响1）影响作用原理 水果体内的湿度近似为100%，储藏环境中的相对湿度总是小于100%，使二者间有一个湿度差，令水果体内的水分向外扩散，扩散强度和速度与水蒸气分压差成正比。2）具体影响水果失水会引起呼吸失调，使酶的活性改变，水解作用加强，相对湿度越低，水果失水越严重，但增大相对湿度会使微生物的生长繁殖加快。其他因素对生理活动的影响3.空气的影响 如图可以看出，降低氧浓度或者增加二氧化碳浓度都能有效抑制呼吸作用，但在1%-5%间，水果呼吸作用会发生质变，从有氧呼吸到无氧呼吸。增大二氧化碳浓度可以抑制呼吸，推迟呼吸跃变的启动和呼吸高峰的出现，还可以使内源乙烯合成缓慢，抑制一些酶的
6、活性。适量二氧化碳能延缓叶绿素分解，保持水果原有色泽和鲜嫩。其他因素对生理活动的影响4.综述 总之，在冷藏的基础上，提高环境的相对湿度，人为地造成某种特定的气体成分，在维持水果正常的生命活动的前提下，有效的抑制呼吸、蒸发、激素、微生物和酶的作用，延缓其生理代谢，推迟后熟衰老进程和防止变质腐败，使水果更长久的保持新鲜和优质的食用状态，这就是气调储藏原理。下表给出部分果蔬的气调储藏系数部分果蔬的气调储藏系数表 气调储藏的优点及注意因素1.优点2.注意因素1）保鲜效果好，水果在长期的气调储藏中能始终保持其刚采摘时的优良品质。2）保鲜时间长，货架期长。在保证同等质量的前提下，至少为冷藏的两倍。3）储藏
7、损失少，在把好入库质量关的前提下，一般水果损失率不会超过1%。4）无污染。气调储藏采用物理方法，不用化学或生物制剂处理，卫生、安全、可靠。气调储藏的优点及注意因素 1.优点2.注意因素1）温、湿度和气体浓度的调节。这些因素的降低或增大都有适度的界限，低或高于这个界限都会造成不利的影响。2）植物性食品的种类、品种不同，其气调储藏的参数也不同，不能一概而论，一定要通过大量的试验研究来确定。3）气调储藏不是万能的。不是任何品种的植物性食品的长期保鲜都能用气调储藏来解决，另外气调储藏只能保持原有的品质，不能提高品质。因此，气调储藏特别注重水果储藏前的品质。冷库的建筑1.冷库的分类2.冷库的建筑组成和结
8、构特点3.冷库的基本构造4.冷库建筑的隔热与防潮隔汽5.冷库容量的确定冷库的分类按用途分类按储藏容量分类按建筑层数分类按结构类别分类按冷藏温度分类冷库按用途分类按用途分类按储藏容量分类按建筑层数分类按结构类别分类按冷藏温度分类冷库按储藏容量分类 按用途分类按储藏容量分类按建筑层数分类按结构类别分类按冷藏温度分类冷库按建筑层数分类 按用途分类按储藏容量分类按建筑层数分类按结构类别分类按冷藏温度分类冷库按结构类别分类按用途分类按储藏容量分类按建筑层数分类按结构类别分类按冷藏温度分类冷库按冷藏温度分类按用途分类按储藏容量分类按建筑层数分类按结构类别分类按冷藏温度分类冷库的建筑组成和结构特点结构组成结
9、构特点如图:单层装配库 多层土建库冷库的建筑组成和结构特点 结构组成结构特点1)冷库的恒荷载和活荷载都很大,结构的刚度要求高。2)库内外温差引起的温度应力较一般常温建筑大,易造成结构的破坏。3）库内常年处于低温高湿循环中，建筑构件和材料的强度和抗冻能力要求高。4）因建筑物的整体性、稳定性等要求，结构的某些部位难免产生冷桥，应尽量避免，或采取相应的隔热措施。冷库的基本构造1.土建冷库的基本构造2.装配式冷库的基本构造3.冷藏门土建冷库的基本构造 1.地下构造2.地坪构造1).结构组成由上至下有面层、防潮层、隔热层、防潮层、热层和基层。2).防地坪冻胀措施a）把不会引起土壤冻结的高温库放在底层。b
10、）将地坪架空，不让地坪与土壤接触。c）地坪下埋设管道，让自然风或热风、热油或加热的不冻液在管道中循环。如图为具体防冻措施土建冷库的基本构造 3.墙体构造 墙体是冷库构造的一部分，分外墙和内墙。外墙为隔热层，用块状隔热材料，基层为砖墙，隔热材料贴在砖墙上。内墙为冷间之间的隔墙，相邻冷间温差不大时，内墙可不设隔热层。具体如图。4.屋盖构造 屋盖也是围护结构的一部分。分两种构造，一种是整体式隔热屋盖，将块状隔热材料放在冷间顶板的上面或下面；另一种是阁楼式屋盖，在冷间顶板与冷库的屋面之间空出一个阁楼，其间放松散的隔热材料。阁楼式屋盖如图。装配式冷库的基本构造 1.基本组成 它由外围结构、围护结构、地下
11、结构构成。地下结构和维护结构中的地坪与土建库基本相似。外围结构由钢结构架、屋面板和外围板构成。用来保护围护结构免受日晒雨淋。具体如图。围护结构是设在外围结构内的库体，包括墙、顶和地坪。墙、顶均用夹心保温板，是由两个面层的彩色波纹钢板芯材为硬质聚氨酯泡沫塑料或聚苯乙烯泡沫塑料。此板在工厂直接加工成形，施工时直接安装即可。此板对接型装配如图。2.优点 防潮、气密、隔热性好、轻巧美观、坚固耐用、建筑材料规格化、施工便捷。冷藏门1.构造 门扇构造类似彩钢夹心保温板，但钢板有的用不锈钢或玻璃钢代替。里面增加龙骨，增强门的坚固性。2.分类3.其它冷库建筑的隔热与防潮隔汽1.主要的隔热和防潮隔汽材料2.隔热
12、层厚度计算3.防潮隔汽层的计算主要的隔热和防潮隔汽材料1.常用的隔热材料2.对隔热材料的要求主要的隔热和防潮隔汽材料3.常用的防潮隔汽材料4.对防潮隔汽材料的要求5.隔热层和防潮层设置应注意的问题主要的隔热和防潮隔汽材料 隔热层厚度计算1.围护结构隔热层的厚度计算隔热层厚度计算2.隔热材料设计采用热导率计算3.实际应用采用价高的隔热材料，围护结构的热流量值可取大些，减少隔热层厚度等投资；采用价低的隔热材料，热流量取小些，在少量增加投资的条件下，适当增加保温层厚度，来提高围护结构的隔热性能。防潮隔汽层的计算 为防止水蒸气渗透引起围护结构的隔热层受潮，围护结构设计应满足防潮隔汽层的计算 H0的计算
13、冷库容量的确定1.冷却间、冻结间生产能力计算2.冷库容量（冷藏容量）计算冷却间、冻结间生产能力计算1.设有吊轨的冷加工间计算冷却间、冻结间生产能力计算2.设有排管搁架的冷加工计算冷却间、冻结间生产能力计算3.用箱、筐装载直接堆码的冷加工间计算冷库容量（冷藏容量）计算1.定义冷库总容量：冷库内冷却物冷藏间、冻结物冷藏间的容量总和就是冷库总容量，又称冷藏总容量或冷库公称总吨位。2.冷库总容量计算冷库的制冷系数与速冻装置1.冷库冷间负荷计算2.冷库的制冷系统3.制冷系统自动化4.速冻装置冷库冷间负荷计算冷间冷却设备负荷计算冷间机械负荷计算冷间冷却设备负荷计算1.设备负荷计算冷间冷却设备负荷计算2.围
14、护结构传热量Q1的计算3.围护结构的传热系数k 的计算tw采用夏季空气调节平均温度；tn取值如下表冷间冷却设备负荷计算4.货物热量Q2的计算Q2a食品热量；Q2b包装材料和运载工具热量；Q2c货物冷却时的呼吸热量；Q2d货物冷藏时的呼吸热量；Gr冷间每日进货量；h1、h2货物进入冷间初始温度和终止降温时的含热量；T货物冷却时间；B货物包装材料或运载工具重量系数；q1、q2货物冷却初始及终止温度时的呼吸热量；Gn冷却物冷藏间的冷藏量冷间冷却设备负荷计算5.冷间每日进货量Gr的取值规定冷却间、冻结间按冷加工设计能力计果蔬冷却物冷藏间按不大于该间的冷藏吨位的8%计鲜蛋冷却物冷藏间按不大于该间的冷藏吨
15、位的5%计从异地调入货物，冻结物冷藏间进货量按该间冷藏吨位5%计从异地调入货物，冻结物冷藏间的进货量按该库每日的冻结量计特殊情况时，冻结间、冷藏间的每间每日进货量依据具体情况定冷间冷却设备负荷计算6.通风换气热量的计算冷间冷却设备负荷计算7.电动机运转热量的计算冷间冷却设备负荷计算8.操作热量Q5的计算冷间机械负荷计算冷间机械负荷的计算肉类冷冻加工单位制冷负荷冷藏间、制冰等单位制冷负荷冷库的制冷系统1.冷库制冷系统的分类2.集中式制冷系统冷库制冷系统的分类1.按循环方式：单级蒸气压缩式制冷循环、双级蒸气压缩式制冷循环a）循环方式选择：压缩比大于8时用双级压缩，小于8时用单级循环。2.按冷却方式
16、：直接冷却系统、间接冷却系统a）直接冷却系统：是指利用制冷剂的蒸发来直接冷却被冷却物体。b）间接冷却系统：是指通过中间介质，将被冷却物体的热量传送给制冷剂。c）间接冷却系统的优缺点：它可以减少制冷系统的容积而减少制冷剂的充罐量，被冷却对象易于保持恒定，但增加中间物质冷却，投资和耗能较大。冷库制冷系统的分类3.按制冷机的配备方式：集中式制冷系统和分散式制冷系统a）集中系统：是指将除蒸发器的所有制冷设备集中并安装在一个中央机房内。b）分散系统：是指每个冷间单独配备一套制冷系统。c）集中系统的优缺点：制冷压缩机可以相互调剂使用，节省投资，便于管理。但增加机房投资，制冷管路比较长并且复杂。d）分散系统的优缺点：单套制冷机组的产冷量和总产冷量配备比较多，互相之间不能协调，灵活性差，但省去机房的投资费用。集中式制冷系统1.组成 不管是单级压缩还是双级压缩,基本上都是由压缩回路、冷凝回路、供液回路、蒸发回路等主要回路，还有冷却水回路、冲霜回路和放油、放空气等辅助回路。2.蒸发回路蒸发回路由冷却设备、阀门和管道组成。常用的冷却设备有冷却排墙（墙排管、顶排管、搁架式排管等）、空气冷却器（或称冷风机）和冷
