我国果蔬产量丰富,而果蔬保鲜技术落后及相关设备缺乏,制约着我国果蔬产业的发展。随着人们对健康和环保的重视,化学保鲜方法备受质疑,探索健康环保的果蔬物理预处理方法及研制相关设备成为保鲜领域的重要课题。本文针对基于制冷循环系统所建立的专门用于果蔬冷激处理的系统进行研究,并对果蔬冷激处理的传热过程进行了研究。主要研究内容如下:(1)为提高果蔬冷激处理系统蒸发器的过热度控制精度,提出了基于传统PID控制策略的过热度智能控制策略。以果蔬冷激处理系统一次换热模式为研究对象,验证了所提过热度控制策略的实际控制效果,并与热力膨胀阀的控制效果进行对比分析。实验结果表明:智能控制策略较传统PID控制策略动态响应快,超调量小,振荡时间短;压缩机频率变化作为干扰量提前输入,有利于过热度的稳定;采用智能控制策略其过热度控制效果和蒸发器换热效果明显优于热力膨胀阀,提高了系统的稳定性和能源利用效率。(2)针对果蔬冷激处理系统在制取冰浆过程中易发生冰堵,以及传统过冷水制冰系统电加热融冰方式效率低、能耗高等缺点,基于载冷剂管路旁通和利用热泵冷凝热作为热源,提出一种新型高效节能的融冰方法。对新型融冰方法的融冰效率、工作性能及能耗进行了实验研究,将三种采用不同加热和循环方式的融冰方法进行实验对比分析。实验结果表明:利用热泵机组加热管道内载冷剂的新型融冰方法效果最佳,其融冰效率为47.7%。相比电加热管路内载冷剂和热泵机组加热全部载冷剂的融冰方法,新型融冰方法的融冰时间分别缩短了72.3%和38.1%,复温时间分别缩短了19.2%和61.8%,水温波动分别减少0.47℃和1.56℃,融冰总能耗分别节约了37.4%和55.7%。(3)基于果蔬的几何和生理特征建立二维轴对称果蔬冷激过程的瞬态传热模型,并采用以有限元法为基础的软件COMSOL对传热模型进行数值求解;以黄瓜和胡萝卜为实验材料,对模型精度进行实验验证,并分析了水流速度、果蔬尺寸及激化温度对传热过程的影响。模拟值和实测值对比结果表明,果蔬传热模型具有较好的可靠性和普适性。对于不同种类和尺寸的果蔬,其内部传热特征也具有明显差异;水流速由0.5m/s增至2m/s过程中,对黄瓜和胡萝卜的中心组织处降温速率影响较小,可适当降低系统循环水泵流速达到节能的目的;在达到相同保鲜效果的基础上,高温处理介质和短时间的冷激处理工艺组合应被优先选择。