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      氣調保鮮真空包裝系統的數學模型研究

       當中國的航天技術的發展,中國大陸執行衛星海上測控任務的船舶將經常遠赴重洋,每次出航均需攜帶大量的蔬菜、水果等保障物資。能否使大量的蔬菜在船上長期保持新鮮優質,對執行遠洋任務的船員身體健康具有重要影響,對提高船員生活質量具有重要的作用,對圓滿完成遠洋任務具有重要的意義。

          研究與使用科學的蔬果保鮮方法,是實現海上蔬果長期貯藏保鮮,保障供給的重要途徑。通過大量的試驗研究證明,對遠洋蔬果采用真空冷卻復合氣調包裝系統保鮮十分有效。但復合氣調包裝系統工作情況十分復雜,涉及到的因素很多,特別對遠洋蔬果復合氣調保鮮包裝還有其特殊性,同時海洋大氣壓比陸地有高,這些在精確設計遠洋復合氣調系統時均應計及,為了縮短各種蔬菜的復合氣調包裝試驗研究過程,取的最佳效果,建立氣調包裝系統的數學模型乃為優化設計的新途徑。

          食品、蔬果復合氣調包裝保鮮的基本原理是:采用保護性的混合氣體置換包裝內的空氣,將食品置于保護性氣氛環境中,使蔬果等植物活性食品的新陳代謝呼吸速度降低,以及引起食品腐敗的大多數微生物的生長繁殖被抑制,從而延長食品的貯藏期,達到保鮮目的。

          今年來,國外許多學者對建立氣調包裝的數學模型進行看研究。為了給一定的蔬果設計最佳氣調包裝系統,需要預測包裝內部氣體成分隨時間的變化。采用數學模型使這種預測成為包裝尺寸和呼吸速率確定之后,通過計算所需的包裝材料的透氣系數,就可以選擇與氣體透氣性相適應的材料。同樣在有了透氣性和蔬果呼吸特性之后,也可計算出包裝尺寸。

          建立數學模型的方法很多,如Deily和Kader等主要應用計算薄膜透氣系數和表面平衡濃度的Fick定律和Henry定律建立數學模型。

          遠洋蔬果復合氣調包裝系統的數學模型的建立,有助于個更精確地設計最佳的遠洋蔬果復合氣調包裝系統,并縮短研究過程。但這還有待于今后大量實踐個應用。為了更精確的計算,還有:考慮蔬果呼吸產生的水蒸氣、乙烯和熱量等因素的數學模型,以及新型包裝材料的研發。這就需要保鮮專家、材料科學家與植物生理學家等的合作。(沈陽海鷂真空包裝機械有限公司技術部)


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