超生波对牡丹鲜花保鲜的优化设计

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1、超生波对牡丹鲜花保鲜的优化设计[摘要]：本文以牡丹切花为试材，采用不同参数组合的方式对牡丹切花进行超声波预处理，探究频率、功率及处理时间对牡丹切花保鲜效果的影响规律及原因。通过对比处理后牡丹切花的差��，确定筛选出最佳的预处理参数。研究结果表明：合适的超声波预处理参数组合可以促进牡丹切花前期鲜重的增加，抑制牡丹切花后期鲜重的降低，有效延长切花寿命。不同功率条件下切花的保鲜效果主要是由于介质温度的改变而对花枝产生影响。中国4/vie　　[关键词]：超声波；切花；鲜重　　引言　　牡丹是中国传统十大名花之一，被称

2、为我国的“国花”，牡丹属于芍药科芍药属落叶灌木。牡丹起源于中国，同时中国也是牡丹的品种培育基地。牡丹花的栽种和培育主要是在中国的山东菏泽和河南洛阳两个地区，经过多年的栽培育种，现在牡丹的种类十分繁多，不同品种的牡丹已经有1500余种。牡丹花作为一种名贵花卉，其花期比较集中，同时比较短暂，芳香浓郁、赏心悦目，极具观赏价值，市场效益极高。但是牡丹切花在与母体分离后，衰败萎蔫较快，不能在鲜切花市场占有应有的地位。所以说对于牡丹切花进行保鲜技术的研究，具有十分重要的商业应用价值和现实意义。目前市场上广泛应用的各类保

3、鲜剂存在保鲜液组成成分单一，保鲜效果不理想的缺点。　　超声波是指频率大于20000Hz的声波，其工作原理是依靠具有磁致伸缩或压电效应的晶体的振动完成工作。超声波在液体介质中传播时，会产生空化效应、机械效应和热效应。近几年的相关研究表明，超声波技术在果蔬花卉杀菌保鲜方面具有一定的应用前景。　　超声波用于花卉果蔬采后处理主要是利用其空化效应，具体的应用效果主要体现在以下两个方面：一是有杀菌的作用，超声波的空化作用会产生高温和高压的环境条件，从而可以杀死液体中的某些微生物，所以具有杀菌灭菌的效果；二是有冲击剥离的

4、作用，在超声波的空化作用下，液体介质中会发生分子的相互碰撞，从而产生强大的冲击波，花卉果蔬表面的微生菌体、尘土、农药残留等杂质，在冲击波的作用下会被剥离。　　1、材料与方法　　1.1试验材料　　牡丹切花应采摘松蕾期的花枝（萼片下垂、外侧少量花瓣开始松展），长度为40-50cm。然后进行复水处理1小时，去除花枝下部的叶子，剪切至25cm待实验取用。实验仪器选用昆山市超声仪器有限公司生产的KQ-100DB型医用数控超声波清洗器。　　1.2试验方法　　设定2种频率（20000、40000Hz）、3种功率（40、7

5、0、100in）对牡丹切花进行18组不同参数的超声波预处理，为保证试验的准确性，每组参数下处理5枝牡丹切花。预处理的牡丹花枝均置于去离子水的相同液面高度的烧杯内。　　1.3试验观察与测定　　牡丹花枝预处理结束后，将其置于室内，避免阳光直接照射，每两天更换一次水，并按时对花枝的各项指标进行观察测定。　　（1）花枝的寿命测定：以花枝的花瓣或者叶片的50%出现枯萎状态为测定标准。　　（2）花枝的鲜重测定：鲜重变化百分率要求每24小时称量测定各组花枝的鲜重，根据计算公式进行计算求得：　　鲜重变化百分率=[（称量日鲜

6、重-初始鲜重）/初始鲜重]×100%　　（3）水温度变化测定：每隔10min测定各组水温度变化情况，并进行记录。　　2、结果与分析　　根据试验观察与测定的结果数据，对比分析可知：不同参数的超声波预处理对牡丹切花的保鲜效果存在差异：　　在相同功率和处理时间条件下，20000Hz的频率大小更适用于牡丹切花的保鲜，特别是当功率大小为70in处理时间条件下，其保鲜效果呈现出良好的递增趋势。综合分析，20000Hz、70in条件下对牡丹切花的超声波预处理，可以使得切花寿命延长近2天，鲜重在切花前期增加了18.21%，

7、而在切花后期仅仅下降了3.8%，该组参数为对牡丹切花的超声波预处理的最佳参数。　　观察表1可以看出，不同参数的超声波预处理情况下，去离子水的温度都随处理时间的延长而增加；相同的频率条件下，超声波预处理对去离子水的增温效果随着功率的增加而增强；相同的功率条件下，低频率的超声波预处理对去离子水的增温效果强于高频率的超声波预处理。　　超声波预处理随处理时间的延长对去离子水具有增温效果，这是因为在空化过程中，超声波可以使介质局部范围形成高温高压的环境条件。相同的功率条件下，低频率的增温效果比高频率的增温效果明显，这

8、主要是因为低频率条件下空化效应强。而相同的频率条件下，功率越大则增温效果越明显，在超声波预处理最佳参数组合情况下，温度在30min后可增加到40-42℃。据此可以推断，不同功率条件下切花的保鲜效果主要是由于介质温度的改变而对花枝产生影响。　　3、结论　　合适的超声波预处理参数组合可以促进切花前期鲜重的增加，抑制切花后期鲜重的降低，有效延长切花寿命。超声波保鲜技术具有条件温和、清洁、安全等特点，可以广泛应用于各类花