光触媒技术在粮食防虫防霉保鲜上的应用

光触媒技术在粮食防虫防霉保鲜上的应用（共3篇）

篇1：光触媒技术在粮食防虫防霉保鲜上的应用

光触媒技术在粮食防虫防霉保鲜上的应用 生虫和霉变现象是粮食储备中的老大难问题。由于长期得不到较好解决，已造成粮食相当大的浪费。当今世界上有许多国家投入了大量的人力和物力，从事这方面专门技术的研究和开发。其中，光触媒技术是一项引人注目的高科技成果，在实用中也取得了突出的效果。下面就将光触媒技术从粮食储藏的角度，向广大农村科技工作者和农民朋友做一个简明扼要的介绍。

一、光触媒技术概况

光触媒是应用钛合金(TIYANIUM)，二氧化硅(SILICA)等半导体作为触媒，并被搀入聚乙烯薄膜中。由于这类搀入的金属物在触媒磷和光的作用下，可发生触媒反应和光化学反应。利用该材料制成的包装袋盛入大米等粮食后，因半导体电子被光能激活处于极高的非平衡状态，在袋内形成温度上升趋势，促使大米等粮食体内水分子分解，从而达到防虫，防霉和保鲜的效果。

作为粮食包装袋，首先要在光照的条件下使用，而且处于强光条件下的防治效果要大大高于弱光条件下的防治效果。

采用光触媒技术做粮食防虫防霉包装袋，首先是从日本开始使用的。1978年日本丸正公司率先把光触媒技术应用于大米包装的纸袋和聚乙烯袋上。根据日本谷物鉴定协会中央研究所1995年7月的研究成果：光触媒聚乙稀袋的虫害发病率为0，霉菌粒数发生率也是0。

据日本农业新闻1997年8月10日报道，日本谷物鉴定协会对1992年储藏的稻谷进行调查发现，采用光触媒防虫袋保存2年后的稻谷发芽率为84％，霉菌发病率是0，而且稻谷也未生虫。在日本，一般农户是用不起低温仓库的。为了保证储藏的粮食卖一个好价格，这种即不生虫，又不发霉，还能保持与新米一样香味的实用技术，为他们提供了很大方便。这种袋子开始被广泛关注和大量使用。

二、光触媒技术应用的前景

人们发现光触媒反应不但能有效的利用自然界各种光源，有效地防止细菌，霉菌和病毒，还具有防臭、消臭、保温、净化、不易结污和不产生云雾现象的效果。特别是光触媒反应后，会不断产生二氧化碳(CO2)气体，可延长各类新鲜食品的保存期限。

由于光触媒产品全部采用无公害原料，达到了不使用药物，不污染环境和粮食本身就可防虫防霉，保持食味和香味的目的。在常温下即可保存，无须维持费用，不用设备。光触媒包装袋实际上是一种投资小、保粮好、易操作、成本低的高科技产品。

篇2：光触媒技术在粮食防虫防霉保鲜上的应用

关键词：气调储藏 特种船 安全管理

中图分类号：U698文献标识码：A文章编号：1674-098X（2012）09（b）-0026-01

1 气调储藏保鲜的原理

果蔬因其具有呼吸作用，在維持自身的生命活力、抵御微生物入侵等方面有积极的作用，但是呼吸作用需要不断消耗呼吸底物，使果蔬的营养成分、质量、外观和口味发生不可逆转的变化，这不仅降低了果蔬的使用品质，而且使其组织逐渐衰老而影响耐藏性和抗病性，因此必须抑制果蔬在储藏中的呼吸作用，在维持其正常生命活动，保证抗病能力的前提下，把呼吸强度降低到最低水平，使之最低限度的消耗自身体内的营养，以达到延长保鲜储藏期，提高储藏效果的目的。

气调储藏就是在适宜的温度下，控制或改变食品储藏环境的气体成分，主要是向冷库中注入N2来降低O2和增高CO2的浓度，达到降低果蔬的呼吸强度并推迟其呼吸高峰的出现，使食品获得保鲜，并达到延长储藏期的目的而使用的一种新型储藏方法。

2 气调储藏保鲜的优点

（1）很好的保持了果蔬的形态、质地、色泽、风味、营养（色泽艳丽，果柄青绿，外观丰满，与刚采时相差无几）

（2）果肉硬度高于普通冷藏

（3）储藏时间长（以下提供（表1）指出了果蔬在气调情况下的预期保鲜时间）

（4）减少储藏损失（抑制呼吸，减少蒸腾作用，明显降低了损耗，气调损耗<5%，普通冷藏损耗15～20%

（5）有利于开发无污染的绿色食品

果蔬所接触的是O2、N2、H2O、水分，不会造成任何污染，完全符合绿色食品的标准。

3 气调储藏保鲜装置在船舶上的具体应用

作为某新型特种船，由于任务的需要，面临着海上航行时间长，停靠外港机会少等问题。为了解决船上人员对食物的需求，船上设有低温库——肉库、鱼库、速冻菜库共计3间，高温库——水果库、蔬菜库、乳品库、粮食库、干食品库共计5间，果蔬保鲜库共计2间，可供全船320人100天的食用需要。其中的2间果蔬保鲜库可储存果蔬共约6t，以满足航行期间人员对新鲜果蔬的需求。

该船的气调保鲜系统主要由保鲜库、制冷设备、气调保鲜设备及其分析仪表等组成。其中核心的气调保鲜设备主要包括压气机、膜分离制氮机、加湿器、通风机、气体浓度分析仪、安全保障设备、阀门仪表等组成，为自动化控制，目的是为了建立和保持两个通过注入N2从而控制O2和CO2浓度的保鲜室。

保鲜库应具有良好的气密性，并应通过真空测试，参照ABS规范，房间需在-0.2bar的压力下保压2个小时。

保鲜库的净容积为2×50m3。初始氮气充注量计算是建立在12小时内加上2.1换气次数使得室内的O2含量从21%下降到5%。初次充入N2后，估计以后需往室内注入2m3/hr的N2，以保证室内的O2保持在低浓度2%～5%。

Cap.（N2）=100x2.1/12=17.5m3/hr

气调保鲜系统操作流程如下：当冷库装满货物及库门上锁后，门开关将信号输给控制系统，表明房间已经密封，操作人员可通过按钮启动气调程序，通风系统的气密风闸将关闭，气调保鲜设备即开始工作。 两个房间将在12h内注入17.5m3/hr的N2，使O2浓度降到5%以下，经过12h以后系统进入维持状态，大约每小时注入2m3的N2并保证O2浓度在设定的2%和5%之间。

4 气调储藏保鲜库的安全管理

由于船载气调保鲜库不同于在陆地上建设的气调保鲜库，气调保鲜库由气调装置和保鲜库两部分组成。除专业人员外，其他人员未经许可，不得入内。

当气调保鲜装置工作时，气调保鲜库属高危区域，必须在醒目位置挂放安全标识牌，以防无关人员误入。

气调保鲜装置运行时，专业值班员每4h应对设备运行状态全面巡视不得少于一次，以确保设备正常工作。

进入缓冲间前，应确认内部抽送风机运行良好，且缓冲间内氧气浓度达到19%以上方可进入。

每次提取保鲜库内的物品时，提前5h由专业人员停机并充分换气后，待保鲜库内外通风良好、氧气浓度超过19%，二人以上同行方可开门入库，并有一人始终留守库外观察接应，以防不测。提取物品的周期一般应大于7天，否则影响保鲜效果。

专业值班员除按规定管理气调保鲜库外，每天还应对高、低温库（保鲜库除外）进行1～2次的安全巡视，船务协助。巡视时间应避免在凌晨1点至3点间进行，避免臭氧发生器运行时对人体产生危害。对冰机的检查每班不得少于一次。

码头期间，除试验外气调装置原则上应停止使用。

参考文献

[1] 王湛.膜分离技术基础，化学工业出版社.

[2] 徐宗道，赵国华.食品物流安全的管理与技术，化学工业出版社.

篇3：光触媒技术在粮食防虫防霉保鲜上的应用

关键词：防虫网；覆盖；农药残留

随着生活水平的提高，人们越来越重视蔬菜的品质，因为蔬菜质量的好坏直接关系到人们的身体健康，而农药残留也就成为人们日益关心的话题。在蔬菜生产中用防虫网覆盖，能够有效地控制害虫和由害虫带毒传毒病害的发生，不仅减少农药使用，降低了蔬菜产生的农药残留，也保护了环境和害虫天敌，近几年在蔬菜栽培上应用较多。以下将其在蔬菜栽培上的意义及其配套技术进行介绍。

1 意义

根据联合国有关组织统计，全世界每年有75万人发生农药中毒，其中近两万人丧生。而据我国农业部、卫生部近几年统计，每年发生农药中毒人数超过10万人，这些中毒大多是因蔬菜农药残留引起的食物中毒。而防虫网在蔬菜上的应用，能有效地杜绝蔬菜农药残留，防止农药中毒事故的发生。美国世界观察研究所在《塑造未来的大趋势》中指出，世界农业发展的特征有两个：一是努力控制农药发展，越来越多的国家开始禁止农业生产中使用有毒化学物质；二是生态农业或绿色耕作的迅速上升。随着生活水平的提高，人们对食品的营养、卫生、安全提出了越来越高的要求，希望在吃得丰富的同时更要吃得安全卫生，正是基于这种认识，绿色蔬菜格外受到人们的青睐。

应用蔬菜防虫网，是夏季害虫高发季节蔬菜无公害生产的重要措施之一，对不用或少用化学农药，减少农药污染，生产出无农药残留、无污染、无公害的蔬菜具有重要意义。据报道，蔬菜防虫网在国外如以色列、瑞典、美国、日本等早已广为应用，在我国台湾使用范围也相当广泛，20世纪90年代中期，江苏省镇江市在全国率先引进推广这项新技术，近几年济宁市中区防虫网的应用面积也逐渐扩大，效果也十分明显。

2 原理

防虫网是一种新型的覆盖材料，是以优质聚乙烯为主要原料，添加防老化、抗紫外线等助剂，经拉丝制造而成的网状织物，具有耐老化、耐腐蚀、抗拉力强、通风透光、无毒无味等优点，使用收藏轻便，正确使用保管寿命可达5年以上。防虫网的防虫原理就是以防虫网构造的人工隔离屏障机械地阻隔害虫，将害虫拒于网外，减少害虫对蔬菜的为害，收到防虫保菜的效果，从而不施或少施农药。

3 技术要点

3.1 覆盖形式。

大中棚覆盖，可将防虫网直接覆盖在棚架上，四周用土或砖压严实，棚架间用压膜线扣紧，留大棚正门揭盖，便于进棚操作。小棚覆盖，可将防虫网覆于拱架顶面，四周盖严，这种方式可不受中棚架的限制，投入少，更易于推广应用，可收到同样的防虫抗灾、保菜作用，但是小棚架的高度应高于栽培蔬菜的植株高度，以免蔬菜紧贴防虫网给害虫摄食、产卵以可乘之机。

3.2 覆盖效果。

3.2.1 调节气温和地温。据试验，在25目白色防虫网下，大棚温度在早晨和傍晚与未覆盖防虫网的露地持平，而晴天中午高温条件下，则网内温度比露地高约1C°；大棚10厘米地温在早晨和傍晚时高于露地，而在中午时又低于露地。

3.2.2 遮光调湿。25目白色防虫网的遮光率为15%-25%，低于遮阳网和农膜，银灰色防虫网为37%，灰色的可达45%。覆盖网内，早上的空气湿度高于露地，中午和傍晚都低于露地。网内相对湿度比露地高5%左右，浇水后接近10%，特别适合于夏秋季栽培用。

3.2.3 防霜防冻。由于覆盖防虫网，早春3月上旬至4月上旬，棚内气温比露地高1～2C°且5厘米地溫高0.5～1C°，能有效地防止霜冻。

3.2.4 防暴雨抗强风。夏季强风暴雨会对蔬菜造成机械损伤，使土壤板结，发生倒苗、死苗现象。覆盖防虫网后，由于网眼小，强度高，暴雨经防虫网撞击后，降到网内已成蒙蒙细雨，冲击力减弱，保护了蔬菜。据测定，在25目防虫网下，大棚内风速比露地降低15%～20%，在30目防虫网下，风速降低20%～25%。

3.2.5 防虫、防病毒。覆盖防虫网后能免除绝大部分害虫的为害，如菜青虫、小菜蛾、甘蓝夜蛾、甜菜夜蛾、斜纹夜蛾、棉铃虫、二十八星瓢虫、蚜虫、美洲斑潜蝇等多种害虫，并能有效地控制由于害虫带毒传毒而引起的病毒病的发生。调查情况如下表：

不同处理虫口密度调查情况

〖XC5.TIF；%48%50〗

从上表中可以看出（2008年调查），在防虫网内，几乎没有发现菜青虫等，只有少量尺蠖，可能来源于地下的虫卵（试验前未进行土壤处理）。

3.2.6 增产增收，提高品质。据试验，25目白色防虫网覆盖的大棚蔬菜产量最高，可增产30%左右，网内青菜农药污染少、无虫眼、清洁、外观好，收获期比露地提前4～5天，商品性好。

3.2.7 保护天敌。蔬菜覆盖防虫网，由于少施或不施农药，为天敌的活动提供了较理想的生境，天敌得到了很好的保护，这为应用推广生物治虫技术创造了有利条件。

3.3 应用范围。

蔬菜防虫网可广泛应用于叶菜类、茄果类、瓜类、豆类等蔬菜种植以及育苗、制种繁种。叶菜类主要用于小白菜、夏季大白菜、夏秋甘蓝、油菜、生菜、花椰菜，此类蔬菜露地生产虫害多，农药污染严重。据我站调查，小油菜有的菜农施药次数多，甚至头天打药第二天就上市出售，没有间隔期，不遵守农药使用技术造成农药残留、污染。茄果类和瓜类蔬菜在夏秋季易发生病毒病，防虫网阻断带毒害虫传毒途径，减少了病毒病的发生为害，同时隔离了棉铃虫、斜纹夜蛾、二十八星瓢虫等，减少了烂果。豆类蔬菜覆盖防虫网，可有效地防止豆荚螟、美洲斑潜蝇为害。豆角、芸豆等美洲斑潜蝇发生严重，由于该虫钻蛀表皮下，防治困难，防效低，防虫网对该虫控制效果可达95%以上。每年的6～8月是秋季蔬菜育苗的季节，正值高温、多雨、虫害频发期，育苗难度大，使用防虫网后，蔬菜出苗率高，成活率高，秋苗素质好，生活力强，为秋冬蔬菜高产打好了基础。防虫网还可防止因昆虫活动造成的品种间杂交，从而导致的种子混杂退化，可广泛用于蔬菜制种繁种。

3.4 配套技术措施。

3.4.1 覆盖防虫网前，应进行土壤消毒、施足底肥和化学除草。这是防虫网覆盖栽培的重要配套措施。一定要杀死残留在土壤中的病菌和害虫，杜绝土壤传播，防虫网四周要用土压严实，防止害虫潜入产卵。由于小拱棚覆盖后给生育期内蔬菜施肥、除草造成不便，蔬菜种植前要施足底肥，除施一定数量的有机肥外，还要据蔬菜不同品种施入一定量的N、P、K化肥。还要据蔬菜杂草不同施用化学除草剂。另外，小拱棚覆盖栽培蔬菜时，棚架高度要高于蔬菜高度，避免菜叶紧贴网面，使网外害虫取食叶片且产卵于叶片上。随时检查网破损情况，及时堵住漏洞和缝隙。

3.4.2 实行全生育期覆盖。防虫网遮光不多，不需日揭夜盖或晴盖阴揭，一般风力不用压线，如遇5～6级以上大风，需拉上压网线，以防风将网掀开。

3.4.3 选择适宜的规格。根据蔬菜地的情况和不同蔬菜品种、季节的需求来选择防虫网的幅宽、孔径、丝径、颜色等，重要的是孔径，目数过少，网眼过大，起不到应有的防虫效果；目数过多，网眼小，防虫效果好，但遮光多，不利于光合作用。较为适宜的是20～30目，丝径0.18mm，幅宽1.2～3.6m，白色。如果需加强遮光效果，可选用银灰色或灰色及黑色的防虫网，银灰色防虫网避蚜虫效果好。

另外，选用耐湿热、抗病良种，无公害有机肥，生物农药，无污染水源。对防虫网还要妥善使用，精心保管，以延长寿命，减少折旧成本，增加经济效益。

4 效益分析