貯運環(huán)境中溫度

貯運環(huán)境中溫度貯運環(huán)境中的溫度、濕度與氣體（O2與CO2）含量是影響果蔬貯運效果的基本因素，它們對果蔬的生理代謝、商品質量、發(fā)病率、貯藏期與貨架期產(chǎn)生極大影響。因此，在生產(chǎn)與科學研究中，需要經(jīng)常性地測定貯運環(huán)境中的溫度、濕度與O2與CO2含量，作為該種果蔬貯運管理工作的根據(jù)。

溫度的測定

攝氏溫度（℃）與華氏溫度（。F）是溫度測量中使用的兩個要緊溫標。攝氏溫度是以水的相變?yōu)榛A，將標準大氣壓下水的冰點定為0℃，沸點定為100℃。攝氏溫度是得到批準的；S1國際溫標，因此，使用的國家越來越多，我國使用的是攝氏溫標。

華氏溫度是將標準大氣壓下水的冰點與沸點分別定為32。F與212。F，是目前國際上使用最為廣泛的溫標。

攝氏溫度與華氏溫度能夠按下式進行換算：

℃=5/9（。F—32）

一、溫度測量儀器

1、玻璃管液體溫度計

這類溫度計是最常用的溫度測量儀器，它們是以液體受熱膨脹與受冷收縮的原理為基礎，體積變化從對應的固定標尺上讀出。液體溫度計便宜、簡單、易于讀數(shù)、對溫度變化具有可同意的響應速度。但是這種玻璃管溫度計易碎、務必小心使用，通常使用的液體是水銀或者酒精為便于識別常著紅色）。水銀的冰點為—38.9℃，沸點為356.6℃；酒精的冰點為—115℃，沸點為78.3℃。水銀是有毒物質，漏出的水銀務必恰當處理。

這類溫度計假如結構不合理或者使用不當，就會給出不正確的讀數(shù)。除非附標準檢查合格證，否則，每支溫度計都務必用精確的標準儀器在其量程的上、下限處進行校核。這類液體溫度計在設計上要完全或者部分地插入測量對象中，以做出相應的記錄。在使用溫度計時，務必小心，不要使熱載體（比如使用者的熱、或者冷卻物體）來影響讀數(shù)。由于玻璃具有一定的熱容量與導熱性，故務必有足夠的時間讓溫度計達到熱平衡。

2、布爾登（Bourdon）管溫度計

布爾登管溫度計能在幾米的距離以內測量，因而常作冷庫的庫外讀數(shù)溫度計。它有一個通過毛細管與布爾登管相連的球狀傳感器，整個管系充滿液體、氣體或者飽與蒸汽。溫度變化引起壓力變化，使布爾登管動作，因此與布爾登管相連的指針就在刻度盤上標示出溫度。布爾登管溫度計的傳感小球用像鋼之類的比熱小，傳熱快的材料制成，對溫度變化的反應比液體溫度計慢些，這種溫度計應每年校正一次。

3、雙金屬片溫度計

這種溫度計由兩種金屬的層壓薄片構成，其中一層膨脹系數(shù)高，另一膨脹系數(shù)低。雙層結構隨溫度變化而改變形狀，從而帶動指針或者刻度盤。其對溫度的變化的反應就慢。由于機械元件的磨擦，示出的讀數(shù)有小的誤差，這種誤差可通過輕輕拍打刻度盤而部分地消除。雙金屬片溫度計比較牢固，將測量尖端插入產(chǎn)品，即可方便地測量產(chǎn)品的溫度。為了使沿金屬樞軸方向的熱傳導引起的誤差減到最小，溫度計的插入深度至少應為樞軸直徑的20倍。

4、熱電偶溫度計

將兩條不一致的金屬導體的兩端分別連在一起，并令這兩個結分別在不一致的溫度下，則在這個由兩部分的構成的導體中就會產(chǎn)生電動勢，其大小取決于所使用的金屬材料兩個結之間的溫差。這個原理被用于大多數(shù)溫差電偶溫度計。最簡單的熱電偶溫度計是由兩端焊接在一起的兩條金屬絲構成，并在回路上用電流計或者電位計測量所產(chǎn)生的電動勢。一個結保持在恒定的溫度下，通常為冰溶解溫度0℃；另一結即為傳感元件，放在被測量溫度的地方。通常使用的成對金屬中銅與康銅（含60%銅、40%鎳的一種合金）,所產(chǎn)生的電動勢大約為每攝氏度39vV。

熱電偶溫度計有如下優(yōu)點：（1）金屬絲的長度是無關緊要的，故可用于遠距離測量；（2）測量探頭能夠很??；（3）能取得高精度與快反應，讀數(shù)可由人工抄錄，也可自動記錄。熱電偶溫度計最適用于探測溫度隨空間與時間的變化，如常用于滿負荷的冷庫與負載的運輸車輛上。

5、電阻溫度計

電阻溫度計具有熱電偶溫度計的許多優(yōu)點，可用于遙控測量，并測量精確，不需要冷結、傳感器包含一根熱敏電阻絲，通常為鉑絲，或者一個熱敏電阻。由于傳感器可加保護，因此電阻溫度計牢固，測量裝置的電纜較粗而且可很好地絕緣。由于它的這種牢固性，因此常用在固定的遠距離讀數(shù)裝置中，如用于冷藏車、船中。

6、溫度記錄器

溫度記錄器可記錄許多天的溫度，金屬條或者線圈的形狀隨溫度波動而產(chǎn)生的變化被記錄在由時鐘裝置驅動的時間函數(shù)圖表上。溫度記錄器需要定期保養(yǎng)，并對時間與溫度二者進行校準與調整。

二、測溫點的選擇

測溫裝置在冷庫與類似結構內的安放位置是很重要的，在觀察產(chǎn)品的冷卻或者升溫速度時，或者用恒溫器操縱制冷或者加熱時特別如此。制冷系統(tǒng)的本質意味著在產(chǎn)品與冷卻盤管之間務必存在著溫度梯度。此外，穿過庫體過量的熱泄漏，或者包裝的不合理堆垛，會使溫度梯度增大。用于對強制通風冷卻器進行溫度操縱的恒溫操縱器最好放在離冷卻器有一定距離的地方，并根據(jù)產(chǎn)品堆垛內的溫度讀數(shù)進行調節(jié)。冷庫、船艙或者集裝箱內產(chǎn)品溫度應在幾個不一致的位點測量，由于溫度不可避免地會有空間變化，門內測鄰近的空氣溫度并不能準確反映產(chǎn)品的實際溫度。

濕度的測定

空氣中的水蒸氣含量，即大氣的溫度狀態(tài)，能夠用含水量或者水蒸氣壓力來表示，使用絕對值或者相對值。

相對濕度（RH）是在同一溫度下空氣中的水蒸氣壓力與飽與水蒸氣壓力之比，用百分率表示為：RH=（P/P0）T×100%

式中：P—在溫度T時空氣的水蒸氣壓力；

P0——在溫度T時的飽與水蒸氣壓力。

絕對濕度是已知重量的干空氣中所含水蒸氣的重量的一個量度。典型的溫度圖上都示出以每千克干空氣中水蒸氣的克數(shù)或者千克數(shù)表示的絕對濕度的標度，我國通常用每m3大氣中所含水蒸氣的克數(shù)來表示。絕對濕度與水蒸氣壓力成正比，在10、20與30℃時飽與空氣的絕對濕度分別近似為3、15與27g/kg。

飽與水蒸氣壓是在水的自由表面處于動態(tài)平衡時的水蒸氣壓，隨空氣溫度的上升而迅速增大。

露點就是在空氣遇冷而含水量沒有變化的情況下達到飽與狀態(tài)時的溫度。露點也是一個有用的參數(shù)，它同時表示了溫度與100%的相對濕度，也表示了飽與水蒸氣壓或者飽與含水量。在露點以上空氣溫度的變化不影響含水量，但冷卻到露點下列時，由于在更冷的表面上冷凝而使空氣中的水分被凝聚。在產(chǎn)品的貯藏與運輸中，為了防止凝聚的發(fā)生，露點的測定具有有用價值。

為了測量大氣或者空間的濕度，人們設計了許多種測量的方法，但到目前為止還沒有任何一種濕度計（或者干濕計）能在濕度與溫度的整個范圍內適合于一切用途?，F(xiàn)在常用的濕度測量儀器有下列幾種：

1、干濕球濕度計

這是最簡單、使用最廣泛的測量濕度的儀器。它由兩個溫度計構成，其中一個是干球溫度計，測量空氣溫度；另一個是濕球溫度計，在球周圍有一條濕的吸水帶，濕帶上的水分蒸發(fā)到空氣中去需要能量，這些能量來自帶中吸附的水分，由于蒸發(fā)使帶子的水分被冷卻。使用專門制做的換臬表，可把溫度的下降換臬為以百分數(shù)表示的相對濕度、水蒸氣壓力或者露點。這些表上的數(shù)值隨大氣壓力而變化，但是在82-101kPa(620-760mm汞柱，1500m海拔高度)范圍內，關于大多數(shù)的實際應用來說，這個變化能夠忽略不計。

為了取得精確的讀數(shù)，需要注意下列幾點：濕帶務必干凈、無灰塵與其它污染物，最好使用蒸餾水，干濕球務必用每秒至少3米的氣流通風，以保證濕球充分蒸發(fā)與冷卻應對儀器加以遮護，使之不受太陽，日光燈輻射源或者其他比周圍空氣冷或者熱得多的表面的影響；在認確實操作下，并在讀取溫度計的讀數(shù)時精確到0.1℃，則得出精確到±的相對濕度是可能的。關于通常的果蔬貯藏庫、運輸車、船，用懸掛式濕度計即可滿足測量需要?，F(xiàn)在已有了配備熱敏電阻而不配水銀溫度計的干濕球濕度儀，其優(yōu)點是體積小，能夠遠距離操作與操縱。

2、毛發(fā)濕度計

毛發(fā)濕度計以幾束毛發(fā)或者一段別的某種材料作為傳感元件，這些毛發(fā)或者材料既能吸水，又能夠解吸水，而導致長度變化。這類材料機械地聯(lián)接在刻度盤的指針上，由于毛細管吸水慢，毛發(fā)濕度計的反應也慢（10-30秒），由于它在某種程度上還取決于裝置內的含水量，因此有明顯的滯后效應。因此，這種濕度計不應放在溫度與濕度波動大的環(huán)境中使用，使用時務必對每個溫度范圍進行校準，在30-80%的相對濕度范圍內，該儀器的測量精度為2-5%。毛發(fā)濕度計適用于類似冷庫中溫度比較穩(wěn)固的場所，可對緩慢的濕度變化進行監(jiān)控。

3、電學濕度計

這類儀器通過記錄傳感器的電阻、電容或者某些別的電參數(shù)隨水的汲取或者解吸而發(fā)生的變化來測量大氣的濕度狀況。將鎢電極或者碳電極接在一個絕緣基座上，這個絕緣基座浸漬或者涂上了一薄層電解質稀釋液，這種溶液通過水分的汲取或者解吸而與周圍空氣平衡。其傳志類型與溫度有關，并受到滯后效應與老化效應的影響。但是這類儀器體積小，而且反應迅速，其信號能夠放大，因而可用于遙控。電容式傳感器則更穩(wěn)固、更可靠。

O2與CO2含量的測定

一、目的與原理

采后的果蔬仍是一個有生命的活體，在貯藏中不斷地進行呼吸作用，必定影響到貯藏環(huán)境O2與CO2的含量，假如O2過低或者CO2過高，或者者二者比例失調，會危機果蔬正常生命活動。特別是在調節(jié)氣體貯藏中，要隨時掌握貯藏環(huán)境中O2與CO2的變化，因此在果蔬貯藏期間經(jīng)常測定的O2與CO2含量。

測定O2與CO2的方法有化學汲取法與物理化學測定法，前者是用奧氏氣體分析儀或者改良奧氏氣體分析儀，以NaOH溶液汲取CO2，以焦性沒食子酸堿性溶液汲取O2，從而測出它們的含量。后者是O2與CO2利用測試儀表進行測定。

本試驗介紹奧氏氣體分析儀的使用操作方法，利用此方法可測定各類果蔬的呼吸系數(shù)。

二、奧氏氣體分析儀的裝置及各部分的用途

奧氏氣體分析儀是由一個帶有多個磨口活塞的梳形管與一個有刻度的量氣筒與幾個吸氣球管相連接而成，并固定在木架上。

1、梳形管：是帶有幾個磨口活塞的梳形連通管，其右端與量氣筒②連接，左端為取氣孔⑦，套上膠管即與欲測氣樣相連。磨口活塞⑤⑥各連接一個吸氣球管，它操縱著氣樣進吸氣球管?；钊嗥鹫{節(jié)進氣或者排氣關閉的作用，梳形管在儀器中起著連接樞紐的作用。

2、吸氣球管③④分甲乙兩部分，兩者底部由一小的U形玻璃連通，甲管內裝有許多小玻璃管，以增大汲取劑與氣樣的接觸面，甲管頂端與梳形管上的磨口活塞相連。

汲取球管內裝有汲取劑，為汲取測定氣樣用。

3、量氣筒②為有一刻度的圓管，底口通過膠管與調節(jié)液瓶①相連，用來測量氣樣體積?？潭裙芄潭ㄔ谝粓A形套筒內，套筒上下應密封并裝滿水，以保證量氣筒的溫度穩(wěn)固。

4、調節(jié)液瓶①是一個下口玻璃瓶，開口處用膠管與量氣筒底部相連，瓶內裝蒸餾水，由于它的提高與降低，造成瓶中的水位變動而形成不一致的水壓，使氣樣被吸入或者排出或者被壓進吸氣球管使氣樣與汲取劑反應。

5、三通活塞：它是一個帶有丁字形通孔的磨口三通活塞，轉動活塞⑧改變丁字形通孔的位置呈┴狀，┣狀，┫狀，起著取氣、排氣或者關閉的作用?；钊茛薜耐饪淄ǔ３施貭睿袛鄽怏w與吸氣球管的接觸。改變活塞⑤⑥通孔呈┣狀，使氣先后進出吸氣球管洗滌O2與CO2氣體。

三、操作步驟

1、清洗與調整

將儀器內所有玻璃部分洗凈，磨口活塞涂凡士林，并按圖2裝配好。

在各吸氣球客中注入汲取劑。管③注入濃度為30%NaOH或者KOH溶液（以KOH為好，因NaOH與CO2作用生成的沉淀多時會堵塞通道）作汲取CO2用。管④裝入濃度為30%的焦性沒食子酸與等量的30%NaOH或者KOH混合液，作汲取O2用。汲取劑要求達到球管口。在液瓶①與保溫套筒中裝入蒸餾水。最后將吸氣孔接上待測氣樣。

將所有的磨口活塞⑤⑥⑧關閉，使吸氣球管與梳形管不通。轉動⑧呈┣狀并高舉①，排出②空氣。以后轉⑧呈┫狀，打開活塞⑤降下①，如今③中的汲取劑上升，升到管口頂部時立即關閉⑤，使液面停止在刻度線上，然后打開活塞⑥同樣使汲取液面到達刻度線上。

2、洗氣

右手舉起①，同時用左手將⑧至┣狀，盡量排出②空氣，使水面達到刻度100時為止，迅速轉動⑧呈┴狀，同時放下①吸進氣樣，待水面降至②底部時立即轉動⑧回到┣狀。再舉起①，將吸進的氣樣再排出，如此操作2-3次，目的是用氣樣沖洗儀器內原有的空氣，使進入②內的所樣保證純度。

3、取樣

洗氣后轉⑧呈┴狀并降低①，使液面準確達到零位，并①移近②，要求①②兩液面同在一水平線上并在刻度零處。然后⑧轉至┫狀，封閉所有有通道，再舉起①觀察②的液面，假如液面不斷上升則說明漏氣，要檢查各連接處及磨口活塞，堵漏后重新取樣，若液面在稍有上升后停在一定位置上不再上升，證明不漏氣，能夠開始測定。

4、測定

轉動⑤接通③管，舉起①把樣盡量壓入③中，再降下①重新將氣樣抽回到②，這樣上下舉動①使氣樣與汲取劑充分接觸，4-5次后降下①，待汲取劑上升到的③原先刻度線時，立即關閉⑤把①移近②，在兩液面平衡時讀數(shù)，記錄后，重新打開⑤，上下舉動①如上操作，再進行第二次讀數(shù)，若兩資助讀數(shù)相同即說明汲取完全，否則重新打開⑤再舉動①，直到讀數(shù)相同為止，以上測定結果為CO2含量，再轉動⑥接通④管，用上述方法測出O2含量。

四、結果計算

CO2含量（%）=（V1-V2）/V1×100

O2含量（%）=（V2-V3）/V1×100

式中：V1—量氣筒初始體積（ml）

V1—測定CO2殘留氣體體積（ml）

V1—測定O2殘留氣體體積（ml）

五、注意事項

1、舉起①時②內液面不得超過刻度1