| 论文标题 | Tackling postharvest tomato losses in tropical climates using a passive cooling blanket |
| 发布机构 | Elsevier B.V. |
| 发布期刊 | Scientia Horticulturae |
| 发布时间 | 2025 年 8 月 8 日在线发表;Scientia Horticulturae 350,2025 年,文章编号 114313 |
| 作者/机构 | Sofia Felicioni,Agroscope 与 Empa;Andreas Bühlmann,瑞士联邦农业研究所;Thijs Defraeye,Empa 与瓦格宁根大学;Philippe Hess,Agroscope、苏黎世应用科学大学;Joshua Wanyama、Isa Kabenge、Joel Ikabat,麦克雷雷大学;Daniel Onwude,Empa |
| 轻松连产品 | 轻松连 WS1 Pro 无线智能感知设备,配备探头 |
| 数据收集 | 炭冷却毯内外的温度和相对湿度 |
| 采样频率 | 论文未明确说明轻松连原始记录间隔 |
| 研究周期 | 实验室实验:2023 年 4 月至 7 月,瑞士 Wädenswil;田间实验:2023 年 8 月至 11 月,乌干达 马凯雷雷大学农业研究所卡巴尼奥洛。番茄储藏实验最长 14 天;农场到市场供应链实验包含运输过程和 5 天市场储藏 |
| 应用场景 | 番茄采后储藏、被动蒸发冷却、炭冷却毯效果评估、热带供应链环境监测、小农户低成本保鲜方案、采后损失减少 |
| 原文链接 | https://doi.org/10.1016/j.scienta.2025.114313 |
水果和蔬菜采后损失是低收入和中等收入国家面临的重要问题。在撒哈拉以南非洲,超过 40% 的水果和蔬菜可能在采后到消费者之间损失。对于小农户和本地市场商贩而言,这类损失不仅减少收入,也削弱当地食物供应能力。
采后冷却是延缓新鲜农产品品质下降的关键方法。降低温度可以减缓呼吸作用、水分损失、软化、皱缩、微生物生长和腐烂。但在乌干达等国家的本地番茄供应链中,冷库和冷藏运输通常缺乏或成本过高。许多番茄只能在采后放在自然阴凉处,再通过普通交通工具运输到市场。
这项研究测试了一种低成本被动冷却方案:炭冷却毯(charcoal cooling blanket),简称 CCB。该装置利用蒸发冷却原理:向装有木炭的麻布毯中加水,水分蒸发带走热量,从而降低周围空气温度并提高相对湿度。研究团队先在瑞士实验室中测试不同包装条件,再在乌干达真实番茄供应链中测试 CCB,包括遮棚储藏、摩托车运输和市场储藏。
轻松连 WS1 Pro 无线智能感知设备无线智能感知设备被用于监测炭冷却毯内外温度和相对湿度。这些环境数据帮助研究团队量化冷却效果,并将储藏环境与番茄品质变化联系起来。

在这项研究中,轻松连 WS1 Pro 无线智能感知设备被用作被动冷却系统的物联网温湿度监测设备。论文并不是说 轻松连感知设备直接减少了番茄损失,而是说明研究团队使用其设备记录炭冷却毯内外真实温湿度条件,再将这些数据用于评价冷却性能和解释番茄品质变化。
田间实验地点位于乌干达 Kampala 以北约 20 km 的马克雷雷大学农业研究所。研究团队将番茄放入塑料周转箱,并用炭冷却毯包裹,与自然阴凉条件下的塑料箱番茄进行对比。
轻松连 WS1 Pro 无线智能感知设备用于记录炭冷却毯内部和外部的温度与相对湿度。这样的布置使研究团队能够比较 CCB 形成的微环境与周围遮棚或市场环境之间的差异。论文还使用 Sensirion 蓝牙温湿度传感器记录箱内环境,并使用 Tinytag 温度探头插入番茄测量果实芯温。轻松连设备的具体作用是提供冷却系统空气温度和相对湿度的实时监测。
轻松连设备采集的数据在研究中有几个具体用途。
第一,用于记录 CCB 是否创造了比自然阴凉条件更低温、更高湿的储藏环境。在成熟阶段实验中,CCB 内部平均温度约为 23 °C,比环境平均温度低约 1.5 °C;内部相对湿度约为 86%–89.5%。
第二,用于计算蒸发冷却效率。论文根据干球温度、毯内温度和湿球温度计算冷却效率,以评估炭冷却毯通过水分蒸发接近理论最低温度的能力。
第三,用于解释番茄品质变化。研究团队在储藏过程中测量番茄重量损失、硬度、颜色、pH 和可溶性固形物含量。轻松连 记录的温湿度条件帮助解释为什么冷却毯中的番茄失重更少、变红更慢、可销售品质保持更久。
第四,用于支持农场到市场供应链测试。在运输和市场储藏过程中,温度监测帮助研究团队观察 CCB 在离开农场后是否仍能影响番茄所处环境,包括摩托车运输和本地市场 5 天储藏阶段。
因此,轻松连 在这项研究中的作用是环境监测和数据支撑。它提供了评估炭冷却毯作为热带番茄供应链被动冷却技术所需的温度和相对湿度记录。
这项研究包括瑞士实验室测试和乌干达田间实验。
实验室实验于 2023 年 4 月至 7 月在瑞士瓦登斯维尔的 瑞士联邦农业研究所两个气候室中进行。气候室设定为 23 °C 和 60% 相对湿度,用于模拟乌干达试验期间的平均天气条件。番茄分别放入塑料箱、编织篮和木箱中,并与炭冷却毯包裹处理或对照组比较。该阶段目的是在田间部署前比较不同包装材料和冷却性能。
田间实验于 2023 年 8 月至 11 月在 马克雷雷大学农业研究所进行。研究团队使用三条炭冷却毯,材料为麻布,内部划分为多个隔间并填充木炭。每条毯尺寸为 3.5 m × 0.6 m,含 10 kg 木炭。冷却毯包裹装有番茄的塑料箱,毯子与箱体之间用砖块隔开形成空气间隙,上方加盖叶片覆盖物以增强隔热。研究期间定期向冷却毯加水,以驱动蒸发冷却。
研究测试了三种成熟阶段番茄:绿熟期、转色期和红熟期。每个储藏处理持续 14 天。存放在 CCB 中的番茄与自然阴凉条件下塑料箱中的番茄进行比较。品质测量包括重量、硬度、颜色、pH 和可溶性固形物含量。
第二项田间实验考察采前灌溉处理对采后质量的影响。不同灌溉制度下种植的绿熟期番茄被采收后存放在 CCB 条件下,用于分析采前水分管理与被动冷却储藏之间的关系。
第三项实验测试 CCB 在本地供应链中的应用。番茄采收后先在田间遮棚下储藏两天,再用当地摩托车运输 2 km 到卡巴尼奥市场,随后在市场储藏 5 天。传感器记录运输和市场阶段的环境条件及果实芯温。
研究还使用基于果实芯温的动力学品质损失模型,估算有无 CCB 条件下的品质损失和剩余货架期。
CCB 降低了储藏温度并提高了相对湿度。在乌干达成熟阶段实验中,环境平均温度为 24.5 °C,而冷却毯内平均温度约为 23 °C。在日间高温时段,温差更大;论文报告在最高日间温度条件下,储藏温度最多可降低约 20 °C。
冷却毯还稳定了储藏环境。外部环境温度日变化较大,而 CCB 内部温度波动明显较小。冷却毯内部相对湿度平均约为 86%–89.5%,日内波动也远小于外部环境。
CCB 明显减少了番茄失重,尤其是绿熟期番茄。14 天后,冷却毯内绿熟期番茄失重约为初始重量的 7%,而毯外番茄失重约为 19%。论文结论部分总结,与环境储藏相比,CCB 使绿熟期和转色期番茄失重降低约 5%–10%。
CCB 也影响硬度保持和成熟进程。红熟期番茄存放在冷却毯内时,硬度损失显著低于毯外。绿熟期和转色期番茄在 CCB 中变红速度较慢,说明成熟进程被延缓。论文还指出,CCB 使转色期和红熟期番茄硬度损失降低约 15%–20%。
灌溉实验显示,采前水分管理会影响采后表现。部分智能灌溉或亏缺灌溉处理下的番茄在储藏中失重较低。不过作者也指出,强降雨和田间真菌病害使得灌溉制度的真实影响较难完全分离。
供应链实验显示 CCB 在运输和市场储藏中具有实际价值。使用 CCB 运输和储藏的番茄芯温低于未使用冷却毯的番茄。到市场储藏第二天,毯内与毯外番茄芯温最大差异约为 10 °C。现场观察显示,CCB 中的番茄保持可销售品质更久,而未使用 CCB 的番茄更早出现皱缩或开裂。
动力学模型估算表明,使用 CCB 在三天后可减少约 10% 番茄品质损失,并将剩余货架期延长约两天。
这项研究说明,在缺乏冷藏基础设施的热带本地供应链中,低成本被动冷却系统可以改善番茄采后处理。
对于小农户和本地商贩而言,CCB 的价值在于可获得性。它不需要电力、冷机或复杂建筑结构,可以用相对容易获得的材料制作,并在储藏和运输时包裹塑料箱使用。
对于番茄品质而言,研究展示了温湿度监测的重要性。较低温度可以减缓呼吸和品质下降,较高相对湿度可以减少水分损失。两者共同作用,有助于减少皱缩、延缓软化、放慢外观成熟,并保持更长可销售时间。
对于本地市场而言,即使货架期只延长几天,也可能产生实际经济价值。在农场到市场测试中,未使用冷却毯的番茄更早劣变并造成更大损失,而 CCB 帮助番茄维持更久销售期。
对于采后研究而言,这项研究也说明,仅测量果实品质是不够的,还需要记录果实周围环境和果实芯温。轻松连采集的温湿度数据帮助解释品质保持背后的环境机制,果实芯温数据则支持货架期模型。
在这项研究中,轻松连 WS1 Pro 无线智能感知设备体现出的应用价值主要是作为被动冷却和采后储藏研究中的环境监测工具。
首先,轻松连的设备提供了 CCB 内外实时温度和相对湿度记录。这些数据说明冷却毯是否确实创造了比自然阴凉条件更低温、更高湿的微环境。
第二,WS1 Pro 无线智能感知设备数据支持冷却性能评价。温度和相对湿度测量被用于计算蒸发冷却效率,并评估 CCB 在热带现场条件下的表现。
第三,WS1 Pro 无线智能感知设备采集的数据帮助连接环境条件与番茄品质。重量损失、硬度损失、颜色变化和 SSC/pH 变化可以结合温湿度记录进行解释。
第四,WI-FI 监测功能支持远程观察冷却系统。论文指出,这些传感器能够从任何地点实时监测冷却系统的温度和湿度。
第五,WS1 Pro 无线智能感知设备帮助评估真实供应链条件,而不仅是实验室性能。乌干达储藏和市场处理阶段采集的数据,为实际应用场景提供了环境证据。
总体来看,WS1 Pro 无线智能感知设备在这篇论文中的价值不是直接保鲜,而是提供量化、解释和比较采后番茄被动冷却效果所需的环境数据。
基于该研究中的应用方式,轻松连 WS1 Pro 无线智能感知设备可延伸到以下场景:
研究使用了轻松连 WS1 Pro 无线智能感知设备IoT Wi-Fi 温湿度传感器,并配备探头。
轻松连 采集了炭冷却毯内部和外部的温度与相对湿度数据。
设备用于乌干达炭冷却毯系统周围,监测番茄储藏和供应链实验中冷却毯内外环境条件。
论文没有明确说明 轻松连 的原始记录间隔。
主要成熟阶段储藏实验持续 14 天。供应链实验包括农场到市场运输,以及 5 天市场储藏。
数据用于监测冷却系统温湿度、计算蒸发冷却效率、比较 CCB 与环境储藏条件,并解释番茄品质变化。
不是。番茄品质通过重量、硬度、颜色、pH 和可溶性固形物含量测量。轻松连 负责测量储藏环境。
不是。番茄芯温由插入果实的 Tinytag 温度记录仪测量。轻松连 测量冷却系统周围空气温度和相对湿度。
CCB 使平均储藏温度降低约 1.5 °C,提高相对湿度,减少番茄品质损失,并在农场到市场测试中将货架期延长约两天。
它说明在缺乏冷藏设施的热带本地供应链中,低成本被动冷却结合环境监测,可以帮助减少番茄采后损失。
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学术研究与实践验证
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| 论文标题 | Tackling postharvest tomato losses in tropical climates using a passive cooling blanket |
| 发布机构 | Elsevier B.V. |
| 发布期刊 | Scientia Horticulturae |
| 发布时间 | 2025 年 8 月 8 日在线发表;Scientia Horticulturae 350,2025 年,文章编号 114313 |
| 作者/机构 | Sofia Felicioni,Agroscope 与 Empa;Andreas Bühlmann,瑞士联邦农业研究所;Thijs Defraeye,Empa 与瓦格宁根大学;Philippe Hess,Agroscope、苏黎世应用科学大学;Joshua Wanyama、Isa Kabenge、Joel Ikabat,麦克雷雷大学;Daniel Onwude,Empa |
| 轻松连产品 | 轻松连 WS1 Pro 无线智能感知设备,配备探头 |
| 数据收集 | 炭冷却毯内外的温度和相对湿度 |
| 采样频率 | 论文未明确说明轻松连原始记录间隔 |
| 研究周期 | 实验室实验:2023 年 4 月至 7 月,瑞士 Wädenswil;田间实验:2023 年 8 月至 11 月,乌干达 马凯雷雷大学农业研究所卡巴尼奥洛。番茄储藏实验最长 14 天;农场到市场供应链实验包含运输过程和 5 天市场储藏 |
| 应用场景 | 番茄采后储藏、被动蒸发冷却、炭冷却毯效果评估、热带供应链环境监测、小农户低成本保鲜方案、采后损失减少 |
| 原文链接 | https://doi.org/10.1016/j.scienta.2025.114313 |
水果和蔬菜采后损失是低收入和中等收入国家面临的重要问题。在撒哈拉以南非洲,超过 40% 的水果和蔬菜可能在采后到消费者之间损失。对于小农户和本地市场商贩而言,这类损失不仅减少收入,也削弱当地食物供应能力。
采后冷却是延缓新鲜农产品品质下降的关键方法。降低温度可以减缓呼吸作用、水分损失、软化、皱缩、微生物生长和腐烂。但在乌干达等国家的本地番茄供应链中,冷库和冷藏运输通常缺乏或成本过高。许多番茄只能在采后放在自然阴凉处,再通过普通交通工具运输到市场。
这项研究测试了一种低成本被动冷却方案:炭冷却毯(charcoal cooling blanket),简称 CCB。该装置利用蒸发冷却原理:向装有木炭的麻布毯中加水,水分蒸发带走热量,从而降低周围空气温度并提高相对湿度。研究团队先在瑞士实验室中测试不同包装条件,再在乌干达真实番茄供应链中测试 CCB,包括遮棚储藏、摩托车运输和市场储藏。
轻松连 WS1 Pro 无线智能感知设备无线智能感知设备被用于监测炭冷却毯内外温度和相对湿度。这些环境数据帮助研究团队量化冷却效果,并将储藏环境与番茄品质变化联系起来。

在这项研究中,轻松连 WS1 Pro 无线智能感知设备被用作被动冷却系统的物联网温湿度监测设备。论文并不是说 轻松连感知设备直接减少了番茄损失,而是说明研究团队使用其设备记录炭冷却毯内外真实温湿度条件,再将这些数据用于评价冷却性能和解释番茄品质变化。
田间实验地点位于乌干达 Kampala 以北约 20 km 的马克雷雷大学农业研究所。研究团队将番茄放入塑料周转箱,并用炭冷却毯包裹,与自然阴凉条件下的塑料箱番茄进行对比。
轻松连 WS1 Pro 无线智能感知设备用于记录炭冷却毯内部和外部的温度与相对湿度。这样的布置使研究团队能够比较 CCB 形成的微环境与周围遮棚或市场环境之间的差异。论文还使用 Sensirion 蓝牙温湿度传感器记录箱内环境,并使用 Tinytag 温度探头插入番茄测量果实芯温。轻松连设备的具体作用是提供冷却系统空气温度和相对湿度的实时监测。
轻松连设备采集的数据在研究中有几个具体用途。
第一,用于记录 CCB 是否创造了比自然阴凉条件更低温、更高湿的储藏环境。在成熟阶段实验中,CCB 内部平均温度约为 23 °C,比环境平均温度低约 1.5 °C;内部相对湿度约为 86%–89.5%。
第二,用于计算蒸发冷却效率。论文根据干球温度、毯内温度和湿球温度计算冷却效率,以评估炭冷却毯通过水分蒸发接近理论最低温度的能力。
第三,用于解释番茄品质变化。研究团队在储藏过程中测量番茄重量损失、硬度、颜色、pH 和可溶性固形物含量。轻松连 记录的温湿度条件帮助解释为什么冷却毯中的番茄失重更少、变红更慢、可销售品质保持更久。
第四,用于支持农场到市场供应链测试。在运输和市场储藏过程中,温度监测帮助研究团队观察 CCB 在离开农场后是否仍能影响番茄所处环境,包括摩托车运输和本地市场 5 天储藏阶段。
因此,轻松连 在这项研究中的作用是环境监测和数据支撑。它提供了评估炭冷却毯作为热带番茄供应链被动冷却技术所需的温度和相对湿度记录。
这项研究包括瑞士实验室测试和乌干达田间实验。
实验室实验于 2023 年 4 月至 7 月在瑞士瓦登斯维尔的 瑞士联邦农业研究所两个气候室中进行。气候室设定为 23 °C 和 60% 相对湿度,用于模拟乌干达试验期间的平均天气条件。番茄分别放入塑料箱、编织篮和木箱中,并与炭冷却毯包裹处理或对照组比较。该阶段目的是在田间部署前比较不同包装材料和冷却性能。
田间实验于 2023 年 8 月至 11 月在 马克雷雷大学农业研究所进行。研究团队使用三条炭冷却毯,材料为麻布,内部划分为多个隔间并填充木炭。每条毯尺寸为 3.5 m × 0.6 m,含 10 kg 木炭。冷却毯包裹装有番茄的塑料箱,毯子与箱体之间用砖块隔开形成空气间隙,上方加盖叶片覆盖物以增强隔热。研究期间定期向冷却毯加水,以驱动蒸发冷却。
研究测试了三种成熟阶段番茄:绿熟期、转色期和红熟期。每个储藏处理持续 14 天。存放在 CCB 中的番茄与自然阴凉条件下塑料箱中的番茄进行比较。品质测量包括重量、硬度、颜色、pH 和可溶性固形物含量。
第二项田间实验考察采前灌溉处理对采后质量的影响。不同灌溉制度下种植的绿熟期番茄被采收后存放在 CCB 条件下,用于分析采前水分管理与被动冷却储藏之间的关系。
第三项实验测试 CCB 在本地供应链中的应用。番茄采收后先在田间遮棚下储藏两天,再用当地摩托车运输 2 km 到卡巴尼奥市场,随后在市场储藏 5 天。传感器记录运输和市场阶段的环境条件及果实芯温。
研究还使用基于果实芯温的动力学品质损失模型,估算有无 CCB 条件下的品质损失和剩余货架期。
CCB 降低了储藏温度并提高了相对湿度。在乌干达成熟阶段实验中,环境平均温度为 24.5 °C,而冷却毯内平均温度约为 23 °C。在日间高温时段,温差更大;论文报告在最高日间温度条件下,储藏温度最多可降低约 20 °C。
冷却毯还稳定了储藏环境。外部环境温度日变化较大,而 CCB 内部温度波动明显较小。冷却毯内部相对湿度平均约为 86%–89.5%,日内波动也远小于外部环境。
CCB 明显减少了番茄失重,尤其是绿熟期番茄。14 天后,冷却毯内绿熟期番茄失重约为初始重量的 7%,而毯外番茄失重约为 19%。论文结论部分总结,与环境储藏相比,CCB 使绿熟期和转色期番茄失重降低约 5%–10%。
CCB 也影响硬度保持和成熟进程。红熟期番茄存放在冷却毯内时,硬度损失显著低于毯外。绿熟期和转色期番茄在 CCB 中变红速度较慢,说明成熟进程被延缓。论文还指出,CCB 使转色期和红熟期番茄硬度损失降低约 15%–20%。
灌溉实验显示,采前水分管理会影响采后表现。部分智能灌溉或亏缺灌溉处理下的番茄在储藏中失重较低。不过作者也指出,强降雨和田间真菌病害使得灌溉制度的真实影响较难完全分离。
供应链实验显示 CCB 在运输和市场储藏中具有实际价值。使用 CCB 运输和储藏的番茄芯温低于未使用冷却毯的番茄。到市场储藏第二天,毯内与毯外番茄芯温最大差异约为 10 °C。现场观察显示,CCB 中的番茄保持可销售品质更久,而未使用 CCB 的番茄更早出现皱缩或开裂。
动力学模型估算表明,使用 CCB 在三天后可减少约 10% 番茄品质损失,并将剩余货架期延长约两天。
这项研究说明,在缺乏冷藏基础设施的热带本地供应链中,低成本被动冷却系统可以改善番茄采后处理。
对于小农户和本地商贩而言,CCB 的价值在于可获得性。它不需要电力、冷机或复杂建筑结构,可以用相对容易获得的材料制作,并在储藏和运输时包裹塑料箱使用。
对于番茄品质而言,研究展示了温湿度监测的重要性。较低温度可以减缓呼吸和品质下降,较高相对湿度可以减少水分损失。两者共同作用,有助于减少皱缩、延缓软化、放慢外观成熟,并保持更长可销售时间。
对于本地市场而言,即使货架期只延长几天,也可能产生实际经济价值。在农场到市场测试中,未使用冷却毯的番茄更早劣变并造成更大损失,而 CCB 帮助番茄维持更久销售期。
对于采后研究而言,这项研究也说明,仅测量果实品质是不够的,还需要记录果实周围环境和果实芯温。轻松连采集的温湿度数据帮助解释品质保持背后的环境机制,果实芯温数据则支持货架期模型。
在这项研究中,轻松连 WS1 Pro 无线智能感知设备体现出的应用价值主要是作为被动冷却和采后储藏研究中的环境监测工具。
首先,轻松连的设备提供了 CCB 内外实时温度和相对湿度记录。这些数据说明冷却毯是否确实创造了比自然阴凉条件更低温、更高湿的微环境。
第二,WS1 Pro 无线智能感知设备数据支持冷却性能评价。温度和相对湿度测量被用于计算蒸发冷却效率,并评估 CCB 在热带现场条件下的表现。
第三,WS1 Pro 无线智能感知设备采集的数据帮助连接环境条件与番茄品质。重量损失、硬度损失、颜色变化和 SSC/pH 变化可以结合温湿度记录进行解释。
第四,WI-FI 监测功能支持远程观察冷却系统。论文指出,这些传感器能够从任何地点实时监测冷却系统的温度和湿度。
第五,WS1 Pro 无线智能感知设备帮助评估真实供应链条件,而不仅是实验室性能。乌干达储藏和市场处理阶段采集的数据,为实际应用场景提供了环境证据。
总体来看,WS1 Pro 无线智能感知设备在这篇论文中的价值不是直接保鲜,而是提供量化、解释和比较采后番茄被动冷却效果所需的环境数据。
基于该研究中的应用方式,轻松连 WS1 Pro 无线智能感知设备可延伸到以下场景:
研究使用了轻松连 WS1 Pro 无线智能感知设备IoT Wi-Fi 温湿度传感器,并配备探头。
轻松连 采集了炭冷却毯内部和外部的温度与相对湿度数据。
设备用于乌干达炭冷却毯系统周围,监测番茄储藏和供应链实验中冷却毯内外环境条件。
论文没有明确说明 轻松连 的原始记录间隔。
主要成熟阶段储藏实验持续 14 天。供应链实验包括农场到市场运输,以及 5 天市场储藏。
数据用于监测冷却系统温湿度、计算蒸发冷却效率、比较 CCB 与环境储藏条件,并解释番茄品质变化。
不是。番茄品质通过重量、硬度、颜色、pH 和可溶性固形物含量测量。轻松连 负责测量储藏环境。
不是。番茄芯温由插入果实的 Tinytag 温度记录仪测量。轻松连 测量冷却系统周围空气温度和相对湿度。
CCB 使平均储藏温度降低约 1.5 °C,提高相对湿度,减少番茄品质损失,并在农场到市场测试中将货架期延长约两天。
它说明在缺乏冷藏设施的热带本地供应链中,低成本被动冷却结合环境监测,可以帮助减少番茄采后损失。
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