一种果蔬保鲜系统的制作方法

1.本实用新型涉及果蔬保鲜技术领域，具体是涉及一种果蔬保鲜系统。


背景技术：

2.采前果蔬植株生长以光合作用为主导，净光合速率(光合速率与呼吸速率的差值)越大，有机物的积累量越大。而在采后果蔬生长光合作用基本消失，呼吸代谢作用成为主导。采后光合是果蔬分生组织利用体内的营养继续分裂、膨大、分化的过程，产品的食用部分向非食用部分的物质转移，一般会造成品质下降。比如胡萝卜、萝卜、小白菜、生菜、葱等蔬菜在采收后，由于其叶基部的生长点仍处于旺盛的活动期，在贮藏中会继续使幼叶长大，并可以利用外部叶片供应的养分和水分进而长出新叶，从而加速外部叶片的萎蔫枯黄，进而使产品质量和重量降低。再比如竹笋是在生长初期采收的幼茎，由于顶端贮藏中继续伸长，易造成下端木质化。
3.传统的采后保鲜方式多是低温保鲜，低温的环境减缓细菌滋生速度，但不能阻止细菌滋生，因此保鲜时间一般不超过三天。同时叶菜类等植物还会伴随黄变、脱水等现象。传统的保鲜方式很大程度上影响了食品的感官指标，并造成营养流失从而降低人体膳食摄入量指标。虽然现有的保鲜方式还包括气调保鲜、减压保鲜、电子技术保鲜、化学保鲜、生物制剂保鲜、涂膜保鲜等保鲜方式，但是这些保鲜有的保鲜成本高、技术难度高，不利于推广使用，有的会在保鲜过程中引入具有化学危害或者难以生物降解的物质，易对人体和环境产生危害。


技术实现要素：

4.本实用新型旨在提供一种果蔬保鲜系统，该果蔬保鲜系统以物理的方式进行保鲜，并且能够维持或者增加果蔬中的营养物质含量，提升营养价值。
5.具体方案如下：
6.一种果蔬保鲜系统，包括果蔬识别装置、光保鲜装置和控制器其中，
7.所述果蔬识别装置能够识别存放于储箱中的果蔬类别，并且与处理器信号连接，以将其识别的结果反馈给控制器；
8.所述光保鲜装置内设置有至少一led光源，所述led光源能够出射波长为200～400纳米的紫外光线，并且这些紫外光线能够照射在存放在储箱中的果蔬上；
9.所述控制器与所述光保鲜装置信号连接，其根据果蔬识别装置所识别出的果蔬类型来控制光保鲜装置中led光源出射的光线的剂量。
10.进一步的，所述led光源至少能够出射波长为200～280纳米的紫外光线。
11.进一步的，所述光保鲜装置出射的紫外光线在果蔬表面上的平均辐射照度不小于0.01mw/cm2。
12.进一步的，所述光保鲜装置的led光源与被照射的果蔬表面之间的距离小于50cm。
13.进一步的，所述led光源上具有能够供紫外线穿过的保护层。
14.进一步的，还包括由金属材料制成的本体，所述本体具有容纳至少一led光源的腔室和供led光源出光的开口，所述保护层直接覆盖于所述本体的开口上。
15.进一步的，所述保护层直接覆盖于led光源上。
16.进一步的，还包括有基板，所述led光源布设于基板上的任意位置上。
17.进一步的，所述基板上具有多颗led光源，多颗所述led光源以阵列的方式布设与所述基板上。
18.所述光保鲜装置出射的紫外线的辐照强度为0.5kj/cm2～10kj/cm2，照射时间为0.5min～3h。
19.进一步的，所述果蔬识别装置包括至少一图像获取模块和识别模块，所述图像获取模块用于获取果蔬图像，识别模块用于将果蔬图像输入水果蔬菜识别模型中。
20.进一步的，所述图像获取模块为摄像头。
21.进一步的，还包括补水装置，该补水装置能够对存放于储箱中的果蔬进行喷雾补水。
22.进一步的，还包括有湿度传感器，所述湿度传感器与控制器信号连接，所述控制器与所述补水装置信号连接。
23.进一步的，所述led光源的照射面上具有反射层，所述反射层的对所述led光源出射的光线的反射率大于1％。
24.进一步的，所述反射层为镜面铝、镜面不锈钢或者ptfe涂层。
25.进一步的，还包括有出射波长为420～460纳米的蓝色光线的蓝光led光源和出射波长为610～660纳米的红光线的红光led光源。
26.本实用新型提供的果蔬保鲜系统与现有技术相比较具有以下优点：本实用新型提供的果蔬保鲜系统采用光保鲜这种物理保鲜的方式进行保鲜，保证了保鲜过程的安全性，并且在保鲜过程中能够维持或者增加果蔬中的营养物质含量，提升营养价值。
附图说明
27.图1示出了果蔬保鲜系统的系统框架图。
28.图2示出了uvc光线对蓝莓花青素的影响随时间变化的关系图。
29.图3示出了led光源上具有保护层的一种结构示意图。
30.图4示出了led光源上具有保护层的另一种结构示意图。
具体实施方式
31.为进一步说明各实施例，本实用新型提供有附图。这些附图为本实用新型揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理。配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本实用新型的优点。图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。
32.现结合附图和具体实施方式对本实用新型进一步说明。
33.如图1所示的，本实施例提供了一种果蔬保鲜系统，包括果蔬识别装置、光保鲜装置和控制器。其中，
34.果蔬识别装置能够识别存放于储箱中的果蔬类别，并且与处理器信号连接，从而
将其识别的结果反馈给控制器；在本实施例中，果蔬识别装置包括至少一图像获取模块和识别模块，所述图像获取模块用于获取果蔬图像，识别模块用于将果蔬图像输入水果蔬菜识别模型中，得到水果蔬菜识别结果，其中识别模块可以采用神经网络的方式来进行训练。
35.光保鲜装置内设置有至少一led光源，至少一led光源能够出射波长为200～400纳米的紫外光线，更优选为200～2800纳米的紫外光线，并且这些紫外光线能够照射在存放在储箱中的果蔬上。其中优选的，被照射的果蔬表面距离led光源的距离小于200cm，果蔬表面的平均辐射照度不小于0.01mw/cm2。
36.控制器与所述光保鲜装置信号连接，其根据果蔬识别装置所识别出的果蔬类型来控制光保鲜装置中led光源出射的紫外光线的剂量，其中控制器可以是plc控制器。
37.本实施例提供的果蔬保鲜系统可以利用紫外光来提高采后果蔬的营养价值，由于植物体在新陈代谢过程中常积累有一些中间有机分子，这些分子不参与植物的基本生命过程，称为次生代谢物或称天然产物；因此可通过紫外光线来刺激果蔬产生非生物胁迫效应，具体机制是：
38.(1)适宜剂量的uv光线(尤其是200～280nm的紫外光线)照射能诱导植物抗毒素的积累，激活与抗病机制相关蛋白的基因编码，增强植物组织抵御疾病的机能。
39.(2)植物抗毒素的积累伴随着其他诱导保护效应，如细胞壁调整、防御酶和抗氧化活性增强等。
40.(3)植物通过调节它们的酚类代谢机制和抗氧化性能用来抵御uv光线照射产生的胁迫。
41.此外，uv光线也能够延缓叶绿素降解，降低黄化率，保持美观保鲜，从而实现保鲜的效果，具体原理是：目前认为叶绿素降解始于叶绿素a，叶绿素b转化为叶绿素a后，先脱去卟啉环中鳌合的镁生成脱镁叶绿素a，再经脱镁叶绿素酶(pph)的作用生成脱镁叶绿酸a，然后由脱镁叶绿酸a单加氧酶(pao)催化卟啉环的开环。uv光线能够抑制叶绿素降解途径中pph活性的迅速上升，从而延缓了贮藏过程中叶绿素的降解。
42.参考图2，图2示出的是蓝莓经过不同剂量的uv
‑
c光线照射25分钟后，果蔬中花青素含量随贮藏天数的变化图。本实施例中以花青素含量作为基准的原因在于花青素普通存在于果蔬中，并且花青素是一种强有力的抗氧化剂，能够保护人体免受自由基的有害物质的损伤，是一种具有代表性的营养素。
43.由图2中可以看出一定剂量的uv
‑
c光线能有效促进采后果实中花青素的积累，此外不同剂量的uv
‑
c光线对花青素影响也有差异，具体是由于果蔬对不同剂量的uv
‑
c光线胁迫的响应程度的差异和花青素物质合成与消耗速度的不同所致。低剂量的uv
‑
c光线因能量较低诱导花青素的合成需要更长的时间且可能对原先花青素起到分解作用。而较高剂量的uv
‑
c光线具有更好的效果，相比对照组，最佳剂量实验组花青素含量增加了13％。
44.此外，所述光保鲜装置出射的紫外线的辐照强度为优选为0.5kj/cm2～10kj/cm2，照射时间为0.5min～3h。
45.例如在辐射强度为5.0mw/cm2的紫外线下照射60秒，能够明显降低蓝莓贮藏期间果实的发病率(存储38天后，未经紫外线照射的蓝莓的发病率超过70％，而在5.0mw/cm2的紫外线下照射60秒的蓝莓的发病率为47％)。草莓果实在10℃，12天贮藏期间，3kj/m2的uvc紫外处理能显著抑制草莓果实采后腐烂的发生和mda的积累，延缓果实失重、硬度和可溶性
固形物含量的降低。同时还能延缓草莓果实中抗氧化组分含量的下降，维持果实较高的营养品质。0.25～0.5kj/m2剂量的uvc能较好地减轻桃子贮期腐烂，推迟发病，显著降低了发病率，诱导了果实提高抗病性；uvc3kj/m2处理剂量的紫外辐照能够显著抑制杏鲍菇的失重，抑制杏鲍菇的脂质过氧化，降低mda在贮藏期间的积累，并能使杏鲍菇抗氧化物活性维持在相对较高的水平。
46.因而，本实施例提供的果蔬保鲜系统不仅能够在一段时间内对果蔬进行保鲜，并且能够维持或者增加果蔬中的营养物质含量，提升营养价值。
47.另外，在现实生活中，光保鲜装置往往不会同时只针对果蔬进行保鲜，往往是多种果蔬是混放，所以可以采取两种方案，一个是将光保鲜装置分成好多个单元，每个单元存放一种果蔬。另一种是识别出多种果蔬，再根据结果选择平均剂量。
48.在本实施例中，所述果蔬保鲜系统还包括补水装置，该补水装置能够对存放于储箱中的果蔬进行喷雾补水，以降低果蔬的失水率来维持果蔬的新鲜度和口感。其中优选的，该补水装置为静电雾化喷雾装置。
49.另一优选的，所述果蔬保鲜系统还包括有湿度传感器，所述湿度传感器与控制器信号连接，控制器与补水装置信号连接，以在储箱中的湿度低于设定值时，控制器控制补水装置进行工作来实现自动补水的目的。
50.参考图3和图4，在本实施例中，所述led光源10上还具有一保护层11，所述保护层11具有能够供紫外线穿过。
51.参考图3，还包括由金属材料制成的本体111，该本体111具有容纳至少一led光源10的腔室112和供led光源10出光的开口113，保护层11直接覆盖于本体111的开口处。本体111的金属材料(例如不锈钢、铜、铝或者锌合金等)本身具备好的耐低温和耐湿性能，并且具有好的强度，可以保护内部的led光源10，保护层11覆盖在本体111的开口处，以使内部的led光源10处于密封状态，使得该led光源10能够具有好的耐湿、耐温性能，其中优选led光源10能够承受不低于70的湿度，能够承受小于15度的低温。
52.另外，参考图4，保护层11还可以直接覆盖于led光源10上。其中，所述保护层11优选由对紫外线具有至少50％透过率的材料制成，例如石英玻璃、含氟材料等既可耐受深紫外线照射同时又可以透射深紫外线的材料，使其具有较好的紫外透过率的同时，还具有较好的防湿、耐低温性能。
53.在本实施例中，led光源的照射面上具有反射层，所述反射层对led光源出射的光线的反射率大于1％，保护层可以是诸如镜面铝、镜面不锈钢或者ptfe涂层，以减少led模块出射的紫外线被罩体吸收的几率，使得其中一部分紫外线经过反射层的反射再次作用于果蔬上，从而起到更好的保鲜作用。另外，本实施例中的果蔬保鲜系统还可以包括有其它可见光波段的led光源，如出射波长为420～460纳米的蓝色光线的蓝光led光源和出射波长为610～660纳米的红色光线的红光led光源。其中红、蓝光能够使果蔬维持一定的光合作用来保持营养成分。
54.例如，10μmol
·
m
‑2·
s
‑1光强的红蓝光下迎光面西芹的叶绿素和vc含量显著高于背光面和无光处理组(p<0.05),背光面和无光处理组的叶绿素损失率分别是迎光面西芹的1.56倍和1.5倍、vc损失率分别是迎光面下的1.67倍和1.86倍。此外，10μmol
·
m
‑2·
s
‑1光照处理可显著保持采后西芹的硬度。
55.尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本实用新型，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本实用新型的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本实用新型做出各种变化，均为本实用新型的保护范围。