一种多波长可调型便携式LED保鲜灯的制作方法

本实用新型涉及果蔬采后贮藏技术领域，特别涉及一种多波长可调型便携式LED保鲜灯。

背景技术：

蔬菜贮藏过程的品质变化主要是后熟与衰老、呼吸作用增强、水分减少和感官品质劣变。主要是因为在采收、贮运过程中不可避免地受到的机械损伤造成果蔬自身的保护体制丧失，加速水分流失、维生素C和叶绿素的降解，从而加速果蔬衰老，同时汁液外流，为微生物滋生提供了良好条件。目前市场上采后果蔬的保鲜技术落后，常用的次氯酸钠等化学保鲜剂，容易造成果蔬中维生素C等营养成分的损失，甚至残留有毒、有害物质，导致采后浪费问题以至于严重制约蔬菜市场的扩展。

LED(lighting emitting diode)能直接发出不同颜色的光，是一种新型物理保鲜技术，能使果蔬呼吸作用降低、营养品质提高，延缓生理老化。其应用机理是LED能按果蔬生长的需求将各种波长的单色光进行复合，形成与各种果蔬光合作用与形态建成基本吻合的光谱，从而提高光能利用效率。

众多实验表明，光质与光照强度对果蔬的贮藏品质有一定的效果。红橙光、蓝紫光是果蔬光合作用吸收峰值区域。若光照过强，可能引起光合膜破坏，水分蒸腾加剧，不利于光合产物的积累；若光照太弱，则光合速率较低。

此外也有LED应用于蔬菜生长及采后保鲜的研究。一种LED蓝光保鲜的配送箱(申请号2017206408047)，箱体内部有电池、蓝色LED灯珠和开关，达到保鲜效果，但其只能选择一种波长，不同蔬果或其它食品的最适LED波长范围不同，此装置无法调节，导致适用范围窄。一种基于LED脉冲光的蔬果保鲜装置(申请号2015106637855)公开了一种脉冲光应用于蔬果保鲜的方法，箱体中设有紫外线杀菌器，用光谱控制器调控LED发光体激发光波的波长，形成合理有序的组合光谱光信号，使蔬果在光信号光照环境中恢复新陈代谢进行光合作用并维持慢速生长，可以有效延长蔬果的新鲜度。其装置虽然能调节波长，但是无法调节光照强度和光照时间，导致自动化程度不够高。一种多功能冰箱(专利号ZL 2016204175692)，冰箱内部从上到下依次设有光谱室、冷藏室和冷冻室，增加蔬果的营养成分，但很多工厂或者家庭已有冰箱，不需要复购，故不宜推广。从长远的角度看，LED技术的应用能够极大优化蔬菜采后贮藏技术，对多波长、可调型的便携式LED装置的需要迫在眉睫，并将广泛应用在果蔬保鲜领域。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种多波长可调型便携式LED保鲜灯，使果蔬在可调的光照下贮藏，使其在采后保持较高的理化品质和营养品质，降低微生物的生长速率，可有效地延长果蔬的货架期。

本实用新型的目的通过以下的技术方案实现：一种多波长可调型便携式LED保鲜灯，包括灯本体1以及设置在灯本体1上的LED灯珠2和控制器3；LED灯珠2包括不同颜色的LED灯；控制器3内部设有线路板控制装置，线路板控制装置包括串联的总开关6、定时器8、电位器9以及LED灯控制电路；LED灯控制电路包括并联的多个对应不同颜色的LED灯控制支路，LED灯控制支路中串联有LED灯及支路开关14，使用各支路开关选择不同LED的颜色及其组合。

优选的，不同颜色的LED灯包括红色LED 10、绿色LED 11、蓝色LED 12和白色LED13。

优选的，灯本体1四周设置有灯罩，用于保护LED灯珠2不受外力作用而破裂，同时达到防水的功效。

优选的，控制器3内部的线路板控制装置中，串联接入包括但不限于定时器8和定时器开关，可按时自动开启和关闭设备；定时器8是一个以单片微处理器为核心配合电子电路组成的一个电源开关控制装置，能控制电路的开闭，用于调节LED灯珠2光照时间。

优选的，控制器3内部的线路板控制装置中，串联接入包括但不限于LED调光器、滑动变阻器和电位器9，用于调节LED灯珠2的光照强度。

更进一步的，控制器3设置在在灯本体的侧面，控制器表面有各功能按键，COLOR部分用于设定颜色模式，包括RED、GREEN、BLUE、WHITE共4个按键，可选择单色光及其组合；TIME部分用于设定光照时间，包括显示屏和4个按键，4个按键包括开始调节键、数字换位键、数字增大键、数字减小键；INTENSITY部分调节光照强度模式，与TIME部分类似，包括显示屏和4个按键。

进一步的，控制器表面还包括电量显示屏及ON/OFF键，用于显示剩余电量及控制保鲜装置的开闭。

优选的，灯本体1上设置有用于固定LED保鲜灯的装置。

优选的，灯本体1上设置有光板上部吸盘4，用于固定LED保鲜灯的位置。

优选的，控制器3内部的线路板控制装置接入有蓄电池。

进一步的，灯本体1上设置有电池槽，以安装蓄电池。

本实用新型与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：

1.本实用新型多波长可调型便携式LED保鲜灯，一个装置内包括了红色LED(620～760nm)、绿色LED(500～578nm)、蓝色LED(446～464nm)、白色LED，4种颜色的LED组合。每个种类的果蔬匹配的最佳光合作用波长不同，所以本装置串联装入包括但不限于各支路开关、转换开关，可以按需选择不同的波长及其组合，使不同的果蔬达到最佳的贮藏品质。因而，本保鲜装置为不同果蔬采后的贮藏品质提供了保障，针对性地延长了果蔬的货架期，对于采后果蔬的保鲜具有重要的意义。

2.本实用新型多波长可调型便携式LED保鲜灯，基于LED技术，串联装入包括但不限于LED调光器、滑动变阻器、电位器及定时器、定时开关，可以按需选择光照强度及LED照射周期，减缓果蔬黄化的速率。

3.本实用新型多波长可调型便携式LED保鲜灯，伴有蓄电池装置，并且内部电路串联装入蓄电池，不仅易于移动，使用简单方便，而且能随时充电。且额定功率3～5W，功率低，具有节能省电的功能。控制器与光板一体，采用数显屏幕，清晰地观察LED的实时光照强度、剩余照射时间及剩余电量。

4.本实用新型多波长可调型便携式LED保鲜灯，LED光板是扁平状的，光板中采用LED小灯珠，体积小，节省家用冰箱中的空间。伴有上部吸盘，可以在冰箱中、贮藏箱等吸顶，节约空间的同时，提高了光照的利用率。

5.本实用新型多波长可调型便携式LED保鲜灯，基于LED技术，产生特定光照强度、颜色的LED光。这种光对果蔬照射，可减缓果蔬老化枯萎，促进了果蔬采后的光合作用，保持其较稳定的高的理化品质、营养品质，同时降低了微生物的增长速率。

附图说明

图1为实施例保鲜灯的三维制图。

图2为实施例保鲜灯的发光面(正面)示意图。

图3为实施例保鲜灯的调节面(侧面)示意图。

图4为实施例保鲜灯的吸顶面(背面)示意图。

图5为实施例保鲜灯的电路原理图。

图6为不同光照条件下上海青品质变化图。

图7为不同光照条件下西兰花品质变化图。

图1到图5中：1-灯本体；2-LED灯珠；3-控制器；4-光板上部吸盘；5-蓄电池槽；6-总开关；7-蓄电池；8-定时器；9-电位器；10-红色LED；11-绿色LED；12-蓝色LED；13-白色LED；14-各支路开关。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步详细的描述，但本实用新型的实施方式不限于此。

实施例1

一种多波长可调型便携式LED保鲜灯，包括灯本体1，LED灯珠2，控制器3，光板上部吸盘4，蓄电池槽5装置。

更进一步的，所述LED灯珠2用于发出光照，控制器3起调节控制作用。

更进一步的，所述灯本体1在四周设计了灯罩，用于保护LED灯珠2不受外力作用而破裂，同时达到防水的功效。

更进一步的，所述LED灯珠2能够发出特定颜色的光，包括红色LED 10(620～760nm)、绿色LED 11(500～578nm)、蓝色LED 12(446～464nm)、白色LED 13。

更进一步的，所述装置的控制器3在灯本体的侧面。控制器正面最左侧的COLOR部分用于设定颜色模式，包括RED、GREEN、BLUE、WHITE共4个按键，可选择单色光及其组合。TIME部分用于设定光照时间(0～9999min及永久照明)，LED显示屏右边有4个调节按键，SET、△、▽：其中，SET键用于开始调节，键用于数字的换位；△、▽键用于设定数字的大小。INTENSITY代表调节光照强度模式(0～6000lux)，与TIME部分类似，包括显示屏和4个按键。控制器右侧为电量显示屏及ON/OFF键，用于显示剩余电量及控制保鲜装置的开闭。

更进一步的，所述控制器3内部设有本保鲜装置的线路板控制装置，包括总开关6、蓄电池7、定时器8、电位器9，并联装入包括但不限于红色LED 10、绿色LED 11、蓝色LED 12、白色LED 13、各支路开关14，用于LED的颜色选择切换。

更进一步的，所述按键及串联装入包括但不限于定时器、定时开关8，可按时自动开启和关闭设备，是一个以单片微处理器为核心配合电子电路等组成一个电源开关控制装置，能控制电路的开闭，用于调节LED灯珠2光照时间。

更进一步的，所述按键及内部串联装入包括但不限于LED调光器、滑动变阻器、电位器9，用于调节LED灯珠2的光照强度。

更进一步的，所述光板上部吸盘4用于固定LED保鲜装置的位置，所述蓄电池槽5和蓄电池7节省了电线的牵绊，均具有便携的优点，可随时根据需要而更换或更替位置。

本实用新型的试验方法：

在4±0.5℃的条件下，上海青平放于黑暗、日光灯、642nm红色、519nm绿色、464nm蓝色LED、白色LED照射，距离光源37±1cm，光照24h/d，每隔12h将上海青翻面。在贮藏12d后，分别取各样品，测定其指标，每次测定重复3次。

试验步骤：

1、选择市售的新鲜上海青，要求颜色一致、光泽均匀、干净没有泥沙、大小相同、没有明显的缺陷(其中包含机械伤、黄叶、冻害、病虫害和霉烂)的上海青。上海青表面覆冰预冷处理，1h内运回实验室。

2、选择上述8种条件作为处理方式，低温下，分别将三组上海青置于黑暗下，光照强度为500lux的日光灯、本实用新型光照强度为500lux的红色、绿色、蓝色、白色LED照射下贮藏12d，分别编为1号、2号对照组、3号、4号、5号和6号试验组，50lux和5000lux的红色LED为7号和8号试验组。在贮藏过程中，保持其他的环境变量一致，如温度、光照时间的一致。

试验结果：贮藏12d后，对上海青的对照组和试验组进行检验。

本实施例在不同波长的光照条件下贮藏12d后，检测上海青的色相角度、叶绿素、维生素C、可溶性固形物、菌落总数，检测结果见表1。不同光照条件下上海青品质变化图见图6。

表1 不同波长的光照条件下贮藏12d后上海青品质的变化

由表1可知，波长为642nm的红色LED对于抑制色相角度H值降低、控制叶绿素、维生素C以及可溶性固形物含量减少、抑制微生物的增长速度效果的影响最有利。

本试验方法研究红色LED光照强度为50lux、500lux、5000lux下上海青的贮藏品质，测定指标，其余同上。

表2 不同光照强度的红色LED贮藏12d后上海青品质的变化

由表2可知，在抑制色相角度H值降低、减缓叶绿素、还原糖、可溶性固形物损失方面，强度为500lux的红色LED效果最优。

本实施例的试验条件为黑暗和光照强度为500lux的红色LED照射，测定指标为乙烯释放量、呼吸强度、总酚含量、DPPH自由基清除能力，其余同上。

表3 黑暗和本实用新型红色LED光照12d后上海青品质变化机理研究

由表3可知，红色LED照射处理能够显著抑制贮藏期间上海青乙烯释放量的增加，减缓了上海青的衰老。还能有效降低上海青贮藏期间的呼吸强度，减缓了大分子化合物的分解速率，保持了上海青的贮藏品质。同时能使贮藏期间总酚含量显著增加，DPPH自由基清除能力显著提高。红色LED照射下，上海青能够继续进行光合作用，更好地保持其生理活性，故针对衰老过程中活性氧增加的响应能力强，抗氧化能力提高。

实施例2

本试验对象为西兰花，其余同上。不同光照条件下西兰花品质变化图见图7。

表4 不同波长的光照条件下贮藏12d后西兰花品质的变化

由表4可知，西兰花各指标的最适光照条件与上海青不同，说明使不同的果蔬达到最佳贮藏品质的LED波长不同。绿色LED对于控制叶绿素和可溶性固形物含量下降的影响最有利，对于抑制微生物的增长速度效果、色相角度降低、维生素C减少的效果较好，绿光LED照射较好地保持了西兰花的理化品质和营养品质，能够延长西兰花的贮藏期。

实施例3

本试验对象为圣女果，贮藏12d测定其维生素C、还原糖、可滴定酸、可溶性固形含量其余同上。

表5 不同光照条件下贮藏12d后圣女果品质的变化

与对照相比，蓝色LED弱光照射能够促进绿熟期圣女果在低温贮藏过程中更好地完成后熟，延缓成熟衰老，保持营养成分，可有效地抑制维生素C的氧化降解，促进还原糖的合成，保持可溶性固形物及可滴定酸的含量，抑制其下降趋势，提高其贮藏品质。

实施例4

本试验对象为黄瓜，贮藏12d测定维生素C含量、丙二醛含量、过氧化物酶活性，其余同上。

表6 不同光照条件下贮藏12d后黄瓜品质的变化

白色LED照射处理能够较好地抑制黄瓜维生素C含量等营养物质的降解，延缓黄瓜丙二醛含量的上升，较好地保护黄瓜细胞膜的完整性；提高黄瓜的过氧化物酶活性，保鲜效果显著，相比于对照，能够延长其货架期3～4d。

实施例5

本试验对象为西芹，其余同上。9号试验组为600lux的红蓝LED。

表7 不同光照条件下贮藏12d后西芹品质的变化

红蓝LED能抑制西芹的叶绿素和维生素C含量的降低，降低西芹的硬度损失率。红蓝LED照射较好地保持了西芹的理化品质和营养品质，能够延长西芹的贮藏期。

上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。