UVC和LED红光复合处理对西兰花贮藏品质的影响.docx

《UVC和LED红光复合处理对西兰花贮藏品质的影响.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《UVC和LED红光复合处理对西兰花贮藏品质的影响.docx（14页珍藏版）》请在课桌文档上搜索。

1、西兰花采后呼吸代谢旺盛，营养物质降解消耗快。室温条件下贮藏易失水、衰老黄化和腐烂变质，严重影响其商品价值。因此，寻找一种安全有效的保鲜技术提升西兰花采后品质显得尤为重要。目前广泛应用的保鲜技术有物理、化学和生物保鲜技术三大类。随着人们对食品安全越来越重视，化学保鲜剂在食品安全领域存在的问题和隐患也日渐凸显。生物保鲜技术的安全则存在较多的不确定性。然而部分物理保鲜技术如减压、气调保鲜等存在着设备昂贵、成本过高的缺点。近年来，光控保鲜技术作为一种绿色安全的物理保鲜方法逐渐引起人们的广泛关注并得到迅速发展。与传统的物理保鲜方法和化学保鲜方法相比，光控保鲜技术具有来源广泛、操作简单、成本低廉、无毒害、

2、无副产物残留、对环境友好等优点，完全满足现代工业生产和消费者对安全环保型食品的生产和需求，因此在果蔬采后保鲜中有着广泛的应用前景。发光二极管（1.ED）辐照保鲜是通过发射不同颜色的光，与植物实现生长光谱吻合，提高光能利用率，从而延缓果蔬生理老化，以达到延长贮藏期的效果。目前用UV-C和1.ED辐照复合处理西兰花的研究少有报道，所以旨在探究UV-C和1.ED红光复合处理对西兰花贮藏品质的影响，为复合保鲜技术在西兰花的应用研究提供理论和技术依据。IUV-C和1.ED红光复合处理对西兰花外观品质的影响-UV-C-UV-C+1.IGHT同贮藏时间、不同处理组小写字母不同表示差异显著（PVo.05）。下

3、同。图1UVC和1.ED红光复合处理对西兰花感官评分的影响由图1可知，西兰花的感官评分在贮藏期间呈下降趋势，其中UV-C和1.ED红光复合处理在第24天感官评分始终高于其他5组，说明UV-C和1.ED红光复合处理比UV-C或1.ED红光单独处理效果更好。其中1.ED红光处理组的感官评分从第1天一直高于UV-C处理组，且2d后差异显著（PV0.05）,贮藏结束时，UV-C和1.ED红光复合处理组得分高出1.ED红光处理组20%,而1.ED红光处理组得分是UV-C处理组的2.15倍。由此表明，1.ED红光处理对西兰花的感官品质影响较大,UV-C和1.ED红光复合处理的效果更佳,能明显延长其货架期。

4、2UV-C和1.ED红光复合处理对西兰花黄化指数的影响图2UVC和1.ED红光复合处理对西兰花黄化指数的影响如图2所示，西兰花的黄化指数在贮藏过程中呈上升趋势，2d后UV-C和1.ED红光复合处理组的黄化指数保持最低，说明UV-C和1.ED红光复合处理比UV-C或1.ED红光单独处理的效果更好。但在第1天，UV-C和1.ED红光复合处理组和UV-C处理组的黄化指数都显著高于1.ED红光处理组(P0.05),可能是UV-C照射后引起的呼吸强度升高从而导致黄化指数上升。贮藏结束时，UV-C和1.ED红光复合处理组与UV-C处理组差异显著(P0.05),UV-C和1.ED红光复合处理组的黄化指数比U

5、V-C处理组低71%,比1.ED红光处理组低37%o其原因可能是1.ED红光与西兰花的生长光谱较吻合，因此1.ED红光处理比UV-C处理能更好地抑制西兰花黄化。3UV-C和1.ED红光复合处理对西兰花色差的影响图2UVC和1.ED红光复合处理对西兰花黄化指数的影响由图3A可见，Id后，CK组的1.值一直保持最高，说明其颜色最亮，UV-C和1.ED红光复合处理组和1.ED处理组间无显著差异(P0.05),且均显著低于CK组(PVO.05)。2d后，UV-C和1.ED红光复合处理组的1.值显著低于UV-C处理组(PV0.05)。贮藏结束时，UV-C和1.ED红光复合处理组的1.值比UV-C处理组低

6、14%,仅比1.ED红光处理组低1%,说明复合处理组的亮度最小，其颜色变化最小。由图3B可见，在贮藏过程中，除1.ED红光处理组外，其他4组的a值都呈先降低再升局的趋势。贮藏结束时，CK组的a值最r,UV-C和1.ED红光复合处理组和1.ED红光处理组的a值最小，说明这两组颜色最绿，两组无显著差异(P0.05)o由图3C可见，Id后，CK组的b值一直保持最高，说明其颜色最黄。UV-C和1.ED红光复合处理组和1.ED红光处理组的b值最小，且这两组无显著差异(P0.05)o2d后，UV-C和1.ED红光复合处理组与UV-C处理组b值差异显著(P0.05)o在贮藏结束时，UV-C和1.ED红光复合

7、处理组的b值(18.24)比UV-C处理组(35.75)低49%,比1.ED红光处理组(22.11)低17.5%。综上，复合处理组的颜色变化最小，1.ED红光处理的效果好于UV-C处理的效果，与感官评价结果一致。4UV-C和1.ED红光复合处理对西兰花质量损失率的影响图4UVC和1.ED红光复合处理对西兰花质量损失率的影响由图4可知，在贮藏期间，西兰花的质量损失率逐渐增加。所有处理组中，UV-C和1.ED红光复合处理组在贮藏结束时质量损失率最低，比CK组低36%(P0.05).UV-C+1.1GHT处理组、1.IGHT处理组与CK组差异不显著(P0.05),因此日光照射对西兰花的质量损失没有明

8、显的抑制效果。5UV-C和1.ED红光复合处理对西兰花呼吸强度的影响贮藏时间/d一UV-C-UV+1.IGHTUVC+1.ED-CK1.IGHT1.ED厂r1.JJOOM)OM)OK)505050443322(q)=)/妈粥？-O505050332211o.o.so.sQ(MUI)他*泼b贮藏时间/d图5UVC和1.ED红光复合处理对西兰花呼吸强度的影响由图5可知，西兰花在贮藏期间的呼吸强度先升高再降低，在第3天出现呼吸高峰，同时加快了其表面黄化的速率(图2)。在第1天，1.ED红光处理组的呼吸强度比CK组低15%,到第4天，其呼吸强度比CK组低20%,表明1.ED红光处理对西兰花的呼吸作用有

9、抑制效果，降低其黄化的速率。而在贮藏结束时,UV-C照射的3个处理组呼吸强度均高于CK组，说明UV-C处理可能会增强西兰花的呼吸作用。在贮藏的前3d,UV-C和1.ED红光复合处理组低于CK组，但差异不显著。6UV-C和1.ED红光复合处理对西兰花叶绿素含量的影响一UV-C-UV-C+1.IGHTUVC+1.EDCK1.IGHT1.ED图6UVC和1.ED红光复合处理对西兰花叶绿素含篇的影响由图6可知，西兰花的叶绿素含量在贮藏期间呈下降趋势。整个贮藏期间，UV-C和1.ED红光复合处理组和1.ED红光处理组一直高于CK组，2d后，差异显著(P0.05)o在贮藏结束时，UV-C和1.ED红光复合

10、处理组的叶绿素含量比CK组高出59%,而1.ED红光处理组高出CK组63%。UV-C处理组的叶绿素含量在前3d显著高于CK组(P0.05),在第1天，UV-C处理组的叶绿素含量比CK组得出27%,但在第3天又比CK组低19%(P0.05)o由此可得，UV-C和1.ED红光复合处理对减少叶绿素在贮藏期间的损失效果较好，主要是1.ED红光照射的作用。7UV-C和1.ED红光复合处理对西兰花VC含量的影响一UV-C-UV-C+1.IGHT-UV-C+1.ED-CK-1.IGHT-1.ED234贮藏时间/d图7UVC和1.ED红光复合处理对西兰花VC含量的影响由图7可知，在整个贮藏期间，VC含量呈下降

11、趋势。除UGHT处理组外,其他处理组VC含量均显著高于CK组(PV0.05)。2d后，UV-C和1.ED红光复合处理组的叶绿素含量保持最高，与其他组呈显著性差异(P0.05)o整个贮藏期间UV-C组叶绿素含量都高于1.ED红光处理组，呈显著性差异(PV0.05)。贮藏结束时,UV-C和1.ED红光复合处理组的VC含量比1.ED红光处理组高出48%,比UV-C处理组高出44%。由止匕可得，UV-C处理较1.ED红光处理能更好地抑制西兰花贮藏期间VC的分解。8UV-C和1.ED红光复合处理对西兰花丙二醛含量的影响(MzlOEU)1依朝11区图8UVC和1.ED红光复合处理对西兰花丙二醛含量的影响由

12、图8可知，各组丙二醛含量在贮藏期间呈上升趋势。2d后，所有处理组的丙二醛含量均显著低于CK组(PV0.05)。贮藏结束时，UV-C和1.ED红光复合处理组、UV-C处理组、1.ED红光处理组丙二醛含量分别仅为CK组的56%、75%、61%,复合处理效果显著高于UV-C单独处理组和1.ED单独处理组(P0.05)O由此可得，1.ED处理比UV-C处理更能抑制西兰花细胞膜的损伤，延缓其技老。9UV-C和1.ED红光复合处理对西兰花抗氧化酶的影响-UVUV+1.IGin-*-UVAiK9UV-CWi1.EDtICPOD（八）.CAT(B).APX(C)活力的影*由图9A可知，在贮藏期间西兰花的POD

13、活力呈上升趋势。UV-C和1.ED红光复合处理组POD活力高于CK组，呈显著性差异(P0.05),在第1天，UV-C和1.ED红光复合处理组的POD活力显著高出CK组92%(P0.05),第4天时，其PoD活力比CK组高出38%。此外，在贮藏前期，UV-C处理组PoD活力显著高于CK组(P0.05),而在贮藏末期，1.ED红光处理组显著高于CK组(PV0.05),其原因有待进一步研究。由此可得，UV-C和1.ED红光复合处理的效果最佳，可有效增强西兰花的POD活力，延缓其衰老。由图9B可知，在贮藏过程中，CAT活力呈先上升后下降的趋势，在第3天出现最大值，所有处理组在整个过程中CAT活力均高于

14、CK组。贮藏期间，UV-C和1.ED红光复合处理组和1.ED红光处理组的CAT活力显著高于CK组(P0.05),但复合处理组的CAT活力最高。在贮藏第1天，UV-C和1.ED红光复合处理组的CAT活力是CK组的2.28倍，1.ED红光处理组的CAT活力则是CK组的2.98倍。在贮藏前期，1.ED红光处理对西蓝花CAT活力影响显著。而UV-C处理组的活力仅在第2、3天与CK组呈显著性差异(P0.05),效果较1.ED处理差。贮藏结束时，UV-C和1.ED红光复合处理组CAT活力比1.ED红光处理组高出25%,比UV-C处理组高出48%。由此可得，1.ED红光对CAT的活力刺激较明显，UV-C和1

15、.ED红光复合处理的效果最佳。APX在清除活性氧中起关键作用，影响植物的生长发育。由图9C可知，随着贮藏时间的延长，APX的活力逐渐降低，各处理组均高于CK组。贮藏期间,UV-C和1.ED红光复合处理组APX活力显著高于CK组(P0.05),第4天时,UV-C和1.ED红光复合处理组的APX活力高出CK组8%。1.ED红光处理组APX活力仅在第2、3天与CK组差异显著(PV0.05),但UV-C和1.ED红光复合处理组和1.ED红光处理组仅在第3天存在显著性差异(PV0.05)。2d后，UV-C和1.ED红光复合处理组的APX活力高于UV-C处理组,呈显著性差异(PV0.05)。在贮藏结束:时

16、，UV-C和1.ED红光复合处理组的APX活力比1.ED红光处理组高出3%,比UV-C处理组高出6%。由此可得，1.ED红光对CAT的活力影响较明显，UV-C和1.ED红光复合处理的效果最佳。讨论复合处理能更好地维持果蔬品质。本研究中，用UV-C和1.ED红光复合对西兰花进行照射处理，发现其可有效维持其感官品质，延迟黄化，抑制丙二醛含量的上升，延缓叶绿素和VC含量的下降，提高POD、CAT和APX活性，能很好地保持西兰花的采后品质和营养价值，延长其货架期。而单一的UV-C处理和1.ED红光处理虽然也能改善西兰花的采后贮藏品质,但效果远不及UV-C和1.ED红光复合处理。因此，UV-C和1.ED

17、红光复合处理的保鲜效果优于单独处理的效果，为后期对不同保鲜方法结合的研究提供了一定的理论参考。附参考资料;UV-C1.ED技术及其在消毒领域的应用UV-C1.ED的引入及现状过去几年来，UV-C1.ED日益受到关注，因为它们可以作为紧凑型UV-C辐射源，用于消毒应用。尤其是消费市场上对辐射通量要求较低的移动应用，可以用这些基于全新铝钱氮(AlGaN)材料系统的1.ED来解决。相比基于广为人知的成熟系统锢钱氮(InGaN)的蓝光和白光1.ED,UV-C1.ED仍处于技术引入阶段。图1：UV-C1.ED和UV-C灯具在产品生命周期曲线上所处的位置。另一方面，市面上有传统的低压汞放电灯，这是一项有着

18、数十年应用经验的成熟技术。从参数上看，由于1.ED参数相比传统灯还存在很大差异，因此，以1.ED直接替代UVC灯具在目前看来仍是一个长远目标。然而，从其他应用引入可见光1.ED的实际经验来看(例如汽车照明、通用照明和植物照明)，其发展速度相当快，因此，从原有技术过渡到新技术的速度可能比预期更快。图2很好地概括了艾迈斯欧司朗当前UV-C1.ED产品组合的功率等级、驱动电流和效率。由此可以得出关于替代传统灯具的初步结论。0S1.0NeUV-Cportfol100verviewm0RAMUV-CPoftfoiStoddrdtectionapplications1.MrPMVsuCu1.amVC3Mr

19、OUlPaSUCUtCNIVC图2：艾迈斯欧司朗UV-C1.ED产品组合概览。目前，UV-C1.ED的辐射通量与传统UV-C灯具相比低了4-100mW,但在所有其他1.ED应用中，传统UV-C灯具并非一对一地被替代，而是被多个以不同数量和形状排列的1.ED所替代。与传统灯具相比，另一个较大差异就是电光转化效率(WPE)。想要轻易弥补与UV-C灯具在高效率上的巨大差异，目前看来尚无法做到。在通用照明应用中，使用低电流密度的1.ED来提高照明效果是一种常见的做法。遗憾的是，效率上的巨大差距无法通过这种方式来弥补。在很多应用中，使用寿命被视为1.ED光源的一大优势。在这方面，1.ED的性能远优于其他

20、传统光源，并且支持采用完全不同的系统设计，因为光源在产品的使用寿命内无需更换。对于UV-C1.ED而言，由于新材料系统在解决锢钱氮已知的老化问题方面出现了新的挑战，因此其发展仍处于起步阶段。最后，在性价比方面，1.ED与传统灯相差甚远。我们所定义的性价比是指UV-C波长范围内的辐射通量成本，以欧元/瓦或美元/瓦为单位。目前，UV-C灯具和1.ED的成本之间大约有100倍的差距。这种情况看起来相当具有挑战性，但与传统灯具相比，1.ED也有其优势所在。传统灯具的光谱主要由波长254纳米的汞特征发射谱线决定，波长无法改变或调整。1.ED的发射波长则可调节和优化，从而达到最高效率。一些研究和标准显示，

21、265纳米波长的杀菌效果最为理想，这也是UV-C1.ED的优化目标。在此波长下，UV-C1.ED的杀菌效果比传统灯高15%左右，而达到相同杀菌效果所需的系统辐射通量可降低15%o这项新技术的另一大优势是，开关不会影响到1.ED的寿命。传统灯的开关次数有限，因为开关会对使用寿命产生不利影响。从应用角度来看，1.ED最大的优势在于外形小巧，且具有类似于点光源的特点。高辐射可实现狭窄光束的辐射特性,从而使紧凑高效的系统设计成为可能。在这种情况下，UV-C灯具的光学效率可远高于那些辐射度较低且发射面积较大的灯具系统。根据目前的UV-C1.ED参数，1.ED似乎很难在短期内替代UV-C灯具。UV-C1.

22、ED的发展和应用效率为了对UV-C1.ED替代现有UV-C灯具传统光源时间点进行现实、合理的评估，我们进行了总体拥有成本评估。在此评估中，我们仅关注UV-C光源。灯具外壳、尺寸、设计等其他成本因素暂不作考虑。该评估中，总体拥有成本是指最初购买UV-C光源的成本、使用寿命结束时更换光源的成本，以及灯具使用过程中由UV-C光源产生的能源成本。总体拥有成本的计算基于图3所示的1.ED和灯具系统的四个主要输入参数，包括性价比、效率、使用寿命和应用效率。0E3-OyeiEBiaSf图3：总体拥有成本计算的4个输入参数。图4：2030年前UV-C光源的性价比路线图。对于每个输入参数，我们都考虑了它们目前的

23、状况，以及来年至2030年的发展情况。这些对未来情况的预测均基于内部估计和假设，以及市场研究中得出的见解，可能会发生变化，无法给予保证。性价比发展趋势图4中的性价比发展趋势可能是最受关注的一点，因为从目前的角度来看,UV-C1.ED和UV-C灯具之间的差距较大。该图显示了1.ED和传统灯具之间性价比系数的发展趋势。该系数表明了UV-C1.ED光源比UV-C灯具贵多少倍，单位为欧元/瓦。由于不同1.ED和传统灯具类型以及功率等级之间的价格差异很大，因此为该路线图假设了一个平均值。目前，该系数约为100。一些有说服力的迹象表明，UV-C1.ED的性价比将在未来一年显著提高，并且将越来越接近传统灯具

24、的成本。最有意思的一点是:是否必须达到传统低压汞灯相同的性价比水平，UV-C1.ED才能在消毒应用中具有竞争优势并替代传统灯？答案显然是否定的。对比其他1.ED成功替代传统光源的应用，可以清楚看到，未必非要达到传统灯的性价比，才能实现替代并在应用中获得成功。图5的两个示例显示了街道照明和植物照明应用中1.ED的性价比发展趋势。100l100-Whitehighpower1.EDp11ceperformance-Horticulture1.EDpaceperformance图5：1.ED在街道照明和园艺应用中的性价比发展趋势。在街道照明应用中，白色大功率1.ED的价格在过去几年中已大幅下降。即便

25、在目前，1.ED光源的价格（单位为欧元/流明）还是高于传统光源，但1.ED已被视为新装街道照明的先进光源。植物照明应用中的1.ED也是如此。与街道照明应用中的白光1.ED相比，植物照明应用中红光1.ED的性价比差异更加明显。然而，目前大多数新设计都是围绕1.ED光源进行的，园艺1.ED市场也在不断增长。这清楚表明，尽管性价比是系统设计过程中的重要因素，但并非一定要达到传统灯的性价比才能在应用中取得成功，因为判断依据并非仅凭性价比这一个因素，还要结合整个系统，并且在计算总体拥有成本时要将1.ED设计的所有其他参数纳入考量。效率接下来要讨论的参数是图6中的光源效率。图中可以看出，UV-C灯具的效率

26、远高于UV-C1.ED。由于本次评估假设1.ED的峰值波长为265纳米，因此效率己做调整，并按提高15%调整到265纳米时的杀菌效果。图6：2030年刖UV-C光源的效率路线图。假设传统UV-C灯的效率发展趋势十分平缓，因为该技术已非常成熟，预计未来几年有所改进的可能性不大。由于UV-C1.ED仍处于技术的引入和早期阶段,预计未来几年将有重大改进。有待改进的几个方面包括外延层、芯片设计和结构以及封装设计和材料等。寿命1.ED的改进还需考虑使用寿命的延长，如图7所示。在合理的运行条件下,1.ED的使用寿命已经达到目前普通UV-C灯的使用寿命范围，并且有望在未来几年有所提高，这将显著影响总体拥有成

27、本计算中UV-C光源的成本，因为更换1.ED光源非常昂贵。而传统UV-C灯的使用寿命预计不会有所改进。400001.MOOO4-C11wMwUV*Ky.gyCSUCCOSt图8：传统灯具和1.ED系统用于UV-C消毒的应用效率。图9.传统灯具和1.ED系统的总体拥有成本比较示例在UV-C上层空气处理应用中，系统在天花板下产生一道非常窄的UV-C辐射光束。由于要求辐射范围小于10,而且灯具的尺寸有限，因此可认为该系统集光率有限，并且很难通过光学器件将UV-C灯的辐射导入窄光束。在灯具尺寸一定的情况下，只能通过牺牲大量辐射，以作为系统中的光学损耗来实现这项任务。1.ED的高辐射点光源特性可以高效准

28、直，因此非常适合此类应用。应用效率的巨大差异将对总体拥有成本的计算产生极大影响。在UV-C空气处理应用中，空气在通风作用下通过灯箱时，由UV-C辐射进行处理。使用传统灯具时，根据灯箱的长度，光子从光源传播到灯箱壁的自由距离会非常短。因此，灯箱壁的反射率对系统效率有很大影响。模拟结果表明，与传统灯具系统相比，在光学辐射通量相同的情况下，具有准直窄光束的1.ED系统在系统内的平均辐照度可能要高出2-3倍。在表面处理应用中，则使用简单的UV-C棒式灯具。目标是将辐射均匀地覆盖表面。这就要求灯具基本上要具有半球形的辐射特性。如果使用传统灯，则必须使用反射系统将全向辐射转化为半球形辐射。这些系统会造成光

29、学损耗，降低灯具的应用效率。UV-C1.ED的优势在于其固有的半球形辐射特性，这有助于降低系统中的光学损耗，提高应用效率。本次评估的最后一个应用是UV-C城市饮用水处理。在此应用中，1.ED和传统灯具系统的应用效率非常接近。传统灯的全向辐射特性和大辐射面积在系统设计中没有明显的不利影响，因为水通常在光源周围流动，没有任何额外的光学系统。大型1.ED反应装置仍然很少见。内部模拟和评估表明，由于1.ED系统的小尺寸、辐射特性和布置灵活性，其在应用效率方面只有很小优势。未来随着新1.ED反应装置设计的出现，这一点可能会有所改变。基于这些UV-C光源的输入数据、随时间推移而发生的进展，以及对每个应用的

30、系统和操作参数所做的假设，总体拥有成本将评估未来几年到2030年的情况，其中仅关注UV-C光源。图9给出了一个示例。总体成本包括UV-C光源的成本部分，该部分考虑最初购买光源的费用，以及光源达到寿命期限时的更换费用（按5年使用寿命计算）。第二个部分是考虑系统中UV-C光源在使用寿命期间所用能源的累积成本。这两部分共同组成了传统灯具系统和1.ED系统中UV-C光源的总体拥有成本。总体拥有成本（TCe）评估UV-C上层空气处理应用总体拥有成本评估结果如前所述，传统灯具和1.ED系统在光学效率上的巨大差异对总体拥有成本计算中的成本构成有极大影响，如图10所示。图10：未来几年UV-C上层空气处理应用

31、的总体拥有成本评估。相较于占比较大的能源成本，传统灯具系统的UV-C光源成本极低。这是由于系统的低光学效率所导致。在1.ED系统中，能源成本占比较小，而UV-C光源成本占比较大。从这里可以看出，对于集光率有限的系统而言，高辐射或点光源特性优势明显，但同时1.ED产生的UV-C辐射的价格居高不下。评估结果表明，用1.ED替代传统UV-C灯在目前已成为可能，而且，1.ED系统相对于传统灯具解决方案的节省优势在未来几年将增加。UV-C空气处理应用的总体拥有成本评估结果在UV-C空气处理应用中，不同UV-C技术间的应用效率差异正在逐步缩小。因此，传统灯具和1.ED灯具的能源成本非常接近。图11：未来几

32、年UV-C空气处理应用的总拥有成本评估。图11显示，未来几年，总体拥有成本的巨大差异是由UV-C光源成本造成的。图中可以看出，1.ED的价格较高，导致总体拥有成本较高。但根据路线图,到2025年，1.ED效率的提高和光源成本的降低使1.ED系统略呈优势，表明其替代传统灯具的可能性。UV-C棒式灯具表面处理应用总体拥有成本评估结果随着传统灯具和1.ED系统之间的应用效率差异进一步缩小，输入参数的性能差距对总体拥有成本的影响更加直接，如图12所示。IJJ1.I1.t1.I1.IUIJrII图12：未来几年UV-C棒式灯具表面应用的总体拥有成本评估。灯具的电效率与UV-C光源效率更加直接相关。因此，

33、效率路线图中所示的传统灯和1.ED之间的差异主导着图表所示趋势的走向，并表明1.ED系统会在2026年至2027年左右替代传统灯。值得注意的是，近年来，仅UV-C1.ED光源的成本而言，仍然明显高于传统UV-C灯具，但如果综合考虑效率、使用寿命和应用效率，两种光源的总体拥有成本不相上下。UV-C城市饮用水处理应用的总体拥有成本评估结果要替代传统UV-C灯具，挑战最大的领域可能是大型水处理应用。此类应用中，应用效率的差异非常小，因此UV-C光源参数（如性价比、效率和使用寿命）的直接差距就在计算中占主导地位。图13：未来几年UV-C城市饮用水处理应用的总体拥有成本评估。根据图13的计算结果，在饮用

34、水处理应用中以1.ED光源替代传统灯具，较为合理的时间点可能在2027年到2028年左右。这一预测可能会随着新型反应装置设计的出现而有所改变。这些反应装置注重利用1.ED的特性，但目前的应用效率差异相当小。综合看待UV-C灯具和系统市场的替代路线图基于之前对不同应用的评估，关于用1.ED替代UV-C灯具，似乎可以归纳出三组不同的结论。应用优势明显：这一组涵盖上层空气处理等应用，传统灯具系统和1.ED系统在应用效率上有很大差异。也适用于其他应用要求，如窄辐射特性、频繁开关或有冲击或振动的环境。应用优势中等:这一组涵盖空气处理或表面处理等应用，应用效率差异中等。也适用于具有其他半球辐射特性、区域均

35、匀辐射或低辐照度下长时间辐射的系统。应用优势较小：这一组涵盖大型水处理等应用，在此类应用中，可以假设应用效率没有差异或差异很小。此外还包括全向辐射应用。接下来,我们预估了可能被UV-C1.ED替代的UV-C灯具和系统的总体市场,以及空气处理、表面处理和水处理等次级应用的市场规模。每个次级应用都根据三组应用优势进行了分组，并根据总体拥有成本计算确定了光源替换的合理时间点。图14显示了这种趋势曲线。图14：未来几年1.ED在传统UV-C照明灯具和系统市场的渗透率。分析表明，仅对不同技术的关键参数进行直接比较，并不能对替代的时间点做出切实评估，因为应用效率和系统设计也有很大影响，必须在评估中予以考虑。结论与展望通过比较清楚表明，基于1.ED的独特功能及特性，随着其性价比、效率和使用寿命的不断改进，与传统光源的关键参数之间存在的差异将在未来几年内显著缩小。基于1.ED的设计在应用和系统效率方面均具有明显优势。如果与UV传感器结合应用，可带来更多优势，包括大大延长1.ED光源和整个系统的使用寿命。UV-C灯具的更新换代已经开始,未来几年将不断出现在越来越多的应用中。到2025年，传统UV-C照明灯具和系统50%的市场将由UV-C1.ED占据。