基于GA-BPNN 的采后蜜桃预冷效果预测模型
2021-03-11谌英敏宋海燕
谌英敏,王 贺,苏 勤,赵 锐,宋海燕※
(1. 山西农业大学农业工程学院,太谷 030801; 2. 南京农业大学工学院,南京 210031)
0 引 言
蜜桃是一种典型的呼吸跃变型球类果实,采摘季节主要集中在炎热多雨的6-8 月。在此期间,新鲜采摘的蜜桃含有大量田间热,这导致果实较高的呼吸强度和乙烯释放量,加速了新陈代谢和后熟速率,从而使蜜桃耐贮藏性较差和易腐烂[1]。有研究表明采后蜜桃延迟6 h 后冷却会使多种营养成分损失严重[2],也会减慢果实移入冷藏库后的冷却速度[3],而快速通风预处理可减轻桃的挤压机械伤强度[4],也可提高贮运品质和抗氧化性[5],其冷却时间比低温预冷少了1/3~4/5[6]。因此,为降低高田间热对果实质量的影响,成熟蜜桃采摘后在冷链物流前需进行快速通风预冷以最大程度提高产品商业经济价值。
计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)可通过求解偏微分控制方程来模拟流固耦合现象,高精度观测果实在预冷过程中的微观变化。然而,预冷试验只能进行现场测试以实现果实预冷效果的宏观分析,而无法微观监测果实内部传热传质及空气流动情况,而且物理试验的循环测试也会浪费大量人力物力资源。由此,CFD 技术常用于果蔬采后预冷研究中,如Berry 等[7-9]采用该技术模拟了苹果的对流换热,但这些模型却忽略了果实内部热源项对预冷流场的影响。Han等[10]发现在CFD数值计算中单个苹果的呼吸热对温差的最大影响仅为0.033 K,建议苹果内部热源可忽略不计。但对于蜜桃、草莓等易腐烂果实而言,其新陈代谢更旺盛,有研究表明在相同预冷环境下蜜桃呼吸热约为苹果的两倍[11],Nalbandi 等[12]发现在数值计算草莓预冷过程时蒸腾热的加载可缩短31%的预冷时间。……
