[发明专利]用于果蔬保鲜的通用型臭氧发生器自动控制方法及控制器

说明书

(一)技术领域

本发明涉及的用于果蔬保鲜的通用型臭氧发生器自动控制方法及控制器和其使用该仪器进行果蔬保鲜的作用范围和方法，属于果蔬无害化保鲜技术类。

(二)背景技术

蔬菜和水果在采收后通过呼吸作用维持生命，随着贮藏时间的延长，呼吸所造成的养分消耗会导致果蔬的品质下降，降低了果蔬的新鲜度和可食性。乙烯是一种成熟衰老相关的激素，抑制果蔬乙烯的合成或减少贮藏环境中乙烯的浓度可以有效的降低果蔬的呼吸强度，延缓跃变型果蔬呼吸高峰的出现，抑制果蔬的衰老。此外，一些细菌和霉菌等有害微生物的侵染也是造成采后贮藏运输过程中蔬菜、水果品质下降甚至腐烂变质的重要原因。因此，有效地抑制果蔬乙烯的合成，降低果蔬的呼吸强度，抑制病源微生物的侵染和繁殖是保持果蔬新鲜品质，延长贮藏期的重要技术手段。

臭氧是一种强氧化剂，其氧化能力比氯强1.5倍，又是一种良好的消毒剂和杀菌剂，既可有效杀灭果蔬表面的微生物，又能抑制并延缓果蔬有机物的水解，同时可分解果蔬成熟过程中释放的乙烯，从而延长果蔬的贮藏期。申请号为03154228.X的中国专利“一种利用臭氧保鲜水果的方法及储存库”公开了一种臭氧保鲜水果的方法。通过三种浓度的臭氧间歇性投放贮藏库，杀死水果表面和空气中的各种细菌，氧化水果生长过程中产生的乙烯，以实现水果的保鲜。目前，果蔬的臭氧保鲜主要采用这种方法，即按照一定的臭氧浓度，通过间歇释放达到杀菌和分解乙烯的目的。这种方法的主要缺陷是通用性差，需要管理人员具备较高的专业素质。此外，果蔬采后乙烯的释放并不是固定不变的，且不同果蔬对臭氧的耐受阈值不同，这就导致固定浓度的臭氧处理在能耗和保鲜效果上存在一定的缺陷。目前，许多果蔬贮藏和流通企业已经购置了臭氧发生器，但控制方法只能通过定时器进行机械设置，无法根据贮藏的果蔬种类、贮藏空间大小、贮藏量和环境温度湿度等实际工作情况进行智能型的自动化控制。本发明所涉及的用于果蔬保鲜的通用型臭氧发生器自动控制方法及控制器可解决以上问题。

(三)发明内容

针对以往发明的不足，本发明通过大量试验经数学建模方式获得不同果蔬采后乙烯释放特性、臭氧耐受阈值和控制病原微生物的最低臭氧浓度等数据，通过数学建模建立数学模型，根据贮藏空间大小、贮藏量和贮藏环境的温度湿度，对数学模型进行校正后，通过ARM处理器(CPU)计算出臭氧发生器运行的运行参数，自动控制臭氧发生器工作，以实现降低乙烯浓度和抑制病原菌繁殖，延长蔬菜、水果的贮藏期。

本发明所采取的技术方案为：

通过大量试验获得了樱桃番茄、番茄、黄瓜、西葫芦、苹果等蔬菜、水果采后不同条件下的乙烯释放特性数据；通过大量试验获得了抑制樱桃番茄、番茄、黄瓜、西葫芦、苹果等蔬菜、水果臭氧耐受阈值；通过大量试验获得了抑制樱桃番茄、番茄、黄瓜、西葫芦、苹果等蔬菜、水果中病原微生物的最低臭氧浓度。根据以上数据，通过数学建模方式获得了樱桃番茄、番茄、黄瓜、西葫芦、苹果等蔬菜、水果的数学模型。通过该方法建立的数学模型是通用型臭氧发生器自动控制器能够控制臭氧发生器自动运行的核心技术方法。

系统采用图像化操作界面，方便用户使用。系统启动后需要根据所控制的臭氧发生器的氧气来源、臭氧发生能力等进行参数设置；系统运行前，系统检测输入的贮藏环境的空间体积、温度、湿度等参数是否超出臭氧发生器的工作能力，并给出相应的提示。系统根据用户输入的臭氧发生器生产臭氧能力、贮藏空间大小、贮藏量和贮藏温度湿度等信息，对所构建的数学模型进行校正，通过ARM处理器(CPU)计算出臭氧发生器运行参数，通过控制电路控制臭氧发生器的运行。同时，适合不同蔬菜、水果的臭氧发生器运行参数可通过升级方式追加到本设备的数据存储器中。

用于果蔬保鲜的通用型臭氧发生器自动控制器由触摸屏或其它键盘输入系统、LCD显示屏、数据存储器、时钟系统、通讯控制系统、看门狗电路系统、光电耦合系统和ARM处理器(CPU)构成。系统采用过压保护和光电隔离措施，有很高安全性和抗干扰性能。

果蔬保鲜的通用型臭氧发生器自动控制器可方便的与各种型号的臭氧发生器配合使用，控制臭氧产生浓度适宜，适宜于各种果蔬的采后贮藏保鲜。系统采用图形界面，方便非专业人员操作，且具有功耗低，易于推广使用的特点。

(四)附图说明

图1是通用型臭氧发生器自动控制器的硬件原理图。

图2是通用型臭氧发生器自动控制器正面图。

图3是通用型臭氧发生器自动控制器侧面图。

图4是系统软件的主程序总体结构流程图。