Хранение RSS

20 октября 2005, 00:00 Проект аграрного маркетинга

Условия современного хранения плодоовощной продукции

Таблица 1 Наименование продукта Условия хранения продукции Температура хранения, °С Относительная влажность, % Допустимый срок хранения Абрикос, слива 0…+0,5 90 1 мес. Апельсины +2 85-90 2-4 мес. Апельсины желтые +3-4 85-90 до 5 мес. Апельсины недозрелые +5-6 85-90 до 5 мес. Арбуз +2-4 80-85 3 мес. Банан, ананас (зрелый) +8-11 85-95 1 нед. Виноград 0…+1 85-90 1-6 мес. Вишня, черешня -1-0 90 10 дн. Грибы соленые 0…+5 75   Груши -1…+4 85-95 1-6 мес. Дыня 0…+2 90 3 мес. Капуста 0…-1 90-95 7-8 мес. Капуста квашеная 0…-2 90-95   Картофель +2-4 90-95 6-9 мес. Корнеплоды 0…-1 90-95 6-8 мес. Лимон +2-3 85-90 4-6 мес. Лук и чеснок -1…-3 75-80 6-8 мес. Мандарин, апельсин +1-2 85-90 2-5 мес. Огурцы, помидоры соленые -1…+1 90-95   Томаты 0 90-95 4 мес. Тыква +1-15 70-75 4 мес. Яблоки зимние -1-0 90-95 3-9 мес. Яблоки летние/осенние 0…-0,5 90-95 1,5-3 мес.

Хранение плодов в регулируемой газовой среде (РГС)

Основной формой взаимодействия плодов и овощей с окружающей средой является процесс дыхания. Во время хранения выделяется теплота дыхания. Однако в воздух выделяется не все тепло, так как часть его используется клеткой для обменных реакций и на процесс испарения, часть запасается в виде химически связанной энергии. Биологическая роль дыхания состоит в том, чтобы обеспечивать живые ткани плодов и овощей энергией, необходимой для их жизнедеятельности.

Наряду с испарением влаги процесс дыхания неизбежно сопровождается убылью массы плодов и овощей. Поэтому такие потери называются естественными. Их можно снизить путем регулирования интенсивности дыхания и испарения влаги, что имеет важное практическое значение.

Хранение в обычных условиях предполагает обычную воздушную среду с нормальным содержанием в атмосфере кислорода (21%), углекислого и других газов.

Хранением в регулируемой газовой среде считают хранение плодов в среде с определенной концентрацией СО₂ и кислорода при определенной температуре. При этом тот или иной газовый режим подбирается таким образом, чтобы сохранить нормальный дыхательный газообмен, а также правильное соотношение между температурой и состоянием плодов.

Плоды, помещенные в замкнутую среду, благодаря естественному дыхательному обмену изменяют парциальное давление СО₂ и кислорода в окружающей атмосфере. По мере хранения плодов количество кислорода в атмосфере снижается и, соответственно, снижается его парциальное давление. В этой связи дыхание плодов замедляется. Концентрация СО₂ при этом возрастает. Но слишком низкое содержание в окружающей среде кислорода и высокое содержание СО₂ (более 10%) может вызвать физиологические расстройства.

В регулируемой газовой среде по сравнению с хранением в обычной воздушной среде лучше сохраняется качество плодов, дольше сохраняется зеленая окраска, замедляются гидролитические процессы распада протопектина (плоды дольше остаются твердыми). СО₂ и кислород влияют также на биосинтез этилена в плодах и его биологическое действие на процессы созревания.

Для образования этилена и активного его воздействия на процессы дозревания необходимо высокое содержание кислорода в окружающей среде (то есть достаточное парциальное давление кислорода). При низком парциальном давлении кислорода плоды не дозревают даже в присутствии этилена, поэтому для нормального дозревания плодов (томатов, бананов и т.д.) должен быть свободный доступ воздуха. Для замедления процессов дозревания и удлинения сроков хранения плодов с одновременным сохранением их высокого качества необходимо создавать соответствующий каждому сорту газовый режим хранения.

Существует несколько способов хранения плодов в регулируемой газовой среде:

1. В холодильных камерах с РГС.

2. В полимерных пленках.

3. В полиэтиленовых контейнерах с диффузионными вставками.

1. Регулирование состава газовой среды в холодильных камерах может производиться при помощи скрубберов - специальных очистителей, поглощающих избыток СО₂. В скруббере воздух из камеры может циркулировать по замкнутому кругу, снижая содержание СО₂, например, до 3-5%.

Углекислый газ, поглощенный скруббером, замещается почти таким же объемом воздуха, и благодаря этому концентрация кислорода в камере достигает требуемого уровня.

Другой способ регулирования газовой среды в камерах заключается в использовании газообменника-диффузора, устанавливаемого рядом с камерой с РГС в смежном помещении. Основной частью диффузора-газообменника являются силиконово-каучуковые пленки, обладающие селективной способностью к отдельным газам, то есть большей проницаемостью для СО₂ и меньшей для кислорода и азота. Силиконово-каучуковые пленки образуют параллельно расположенные каналы, через которые циркулирует воздух из камер при помощи встроенных в воздуховоды вентиляторов. Через силиконово-каучуковые пленки благодаря диффузии происходит вывод в атмосферу избытка СО₂, этилена и вредных пахучих веществ.

Из атмосферы, в свою очередь, в камеру поступает небольшое количество кислорода (воздуха). В результате разной проницаемости отдельных газов через силиконово-каучуковые пленки в герметичной камере создается определенная концентрация СО₂, кислорода и азота. Для быстрого создания нужного газового режима в камеру иногда сразу вводят большое количество азота, и тогда концентрация кислорода в атмосфере камеры быстро снижается до нужного уровня.

Хранение плодов в камерах с РГС осуществляется при температуре 0...+4ºС и относительной влажности воздуха 90-95%. Содержание СО₂ и кислорода в атмосфере камеры проверяется и регулируется газоанализаторами, которые управляют автоматически работой скрубберов или диффузоров.

После достижения необходимой концентрации СО₂ камеры переводятся на заданный газовый режим путем включения установки (скрубберов или диффузоров), при этом избыток СО₂ удаляется, а содержание кислорода продолжают снижать до требуемого уровня. Необходимая газовая смесь СО₂ и кислорода в камере устанавливается спустя 3-4 недели после закрытия камеры.

Содержание углекислого газа в регулируемой среде в большинстве случаев поддерживают 5% и выше, кислорода - 10-13%. Минимальное содержание кислорода в искусственно создаваемой газовой среде должно быть не ниже 2%, а максимальное количество СО₂ - не выше 10%.

Таблица 2. Продолжительность холодильного хранения различных плодов в зависимости от газового состава среды Плоды При обычном составе среды В регулируемой газовой среде Яблоки (Голден Делишес) 5 мес. 8 мес. Груши (Вильямс) 2 мес. 5 мес. Виноград 3 мес. 6 мес. Персики 5 недель 10 недель Вишня 10 дней 32 дня Черная смородина 7 дней 42 дня Клубника 5 дней 30 дней

2. Простейшей разновидностью газового хранения плодов является использование синтетических полимерных пленок (полиэтилена и др.), селективно проницаемых для газов.

В пакетах из полиэтилена, в которые помещают плоды, естественным путем создается определенная газовая среда, увеличивается концентрация СО₂ и снижается содержание кислорода благодаря дыханию самих плодов.

Через пленку происходит диффузия газов: СО₂ диффундирует в окружающую среду со скоростью, величина которой определяется разницей между концентрациями СО₂ внутри и снаружи пленочной упаковки, а также газопроницаемостью пленки и величиной площади поверхности упаковки. Диффузия кислорода внутрь пакета возрастает по мере потребления его плодами в процессе дыхания. Обычно проницаемость пленок для СО₂ в 2-5 раз выше, чем для кислорода. Благодаря этому для СО₂ раньше достигается равновесная концентрация, чем для кислорода. Степень испарения влаги можно регулировать перфорацией пленки, причем количество и размеры ячеек (отверстий в пленке) обусловливаются видом плодов и овощей и условиями хранения в розничной торговле.

3. Существует несколько способов хранения плодов и овощей в пленках:

- в ящиках или контейнерах с полиэтиленовыми вкладышами;

- в ящиках с плодами, завернутыми в пленку;

- в штабелях, укрытых сверху пленкой;

- в полиэтиленовых контейнерах (крупных мешках) с диффузионными вставками.

Ящики и контейнеры предварительно выстилают полиэтиленовыми вкладышами (мешками) по форме тары.

Контейнеры из полиэтилена толщиной 150-180 мкм и емкостью от 0,3 до 1 тонны плодов представляют собой большие мешки, в одной из стенок которых вставлена силиконовая (диффузионная) пленка заданного размера.

Силиконовая пленка пропускает СО₂ в 5-6 раз быстрее, чем кислород, благодаря чему в контейнерах возникает желаемый газовый режим. Опыты показывают, что яблоки в таких контейнерах сохраняются на 5-6 недель дольше, чем при обычном хранении в холодильниках.

Недостатком этого способа является образование конденсата на внутренней поверхности пленки, если не до конца удалить теплоту дыхания. Поэтому очень важно плоды перед загрузкой в контейнеры охлаждать и строго регулировать температуру хранения, не допуская резких перепадов температуры внутри и в окружающей атмосфере.

Хранение плодов по системе СА и ULO

Плоды продолжают “жить” и развиваться и после сбора урожая до тех пор, пока они не перезреют. Для этого поддержания “жизни” требуется большое количество энергии, которую плоды получают за счет использования накопленных во время роста резервов. Во время хранения плоды продолжают дышать, а производство углеводов останавливается. Чтобы затормозить процесс распада углеводов (сахара), плоды необходимо охладить и хранить при подобранных для каждого сорта условиях. Для оптимального хранения плодов необходимо:

1.   Создание и поддержание оптимального температурно-влажностного режима.

2.   Создание и поддержание оптимальной концентрации кислорода.

3.   Создание и поддержание оптимальной концентрации углекислого газа.

1.   Оптимальный температурно-влажностный режим

Потеря веса плодами происходит не только в результате их “дыхания”, но и в результате испарения воды. Чтобы сократить потерю веса в плодах во время их хранения до минимума, необходимо охладить их как можно скорее после сбора урожая и поддерживать высокую степень влажности в камере. Охлаждающие мощности должны быть в состоянии очень быстро охладить плоды. Для переноса холода от холодильной установки к плодам и его равномерного распределения в камере помещаются вентиляторы.

2.   Оптимальная концентрация О₂ в камере

ULO = Ultra Low Oxygen означает ультра низкие концентрации кислорода (1,5% и ниже) в камерах хранения. Это очень низкое содержание кислорода имеет два основных преимущества:

- резко тормозит процесс дыхания плодов, что способствует сохранению значительной части содержащейся в плодах после сбора урожая энергии;

- предохраняет плоды от воздействия кислорода (оксидации) на внешний вид плодов (потеря цвета, сморщивание и т.д.).

Минимально допустимая концентрация кислорода может быть легко найдена методом ее снижения до момента начала образования этанола (C₂H₅OH). Если процесс образования этанола будет отслежен в самой ранней стадии, то его очень просто будет остановить при помощи повышения концентрации О₂ на десятые процента. Таким образом, вы получите и минимально допустимую концентрациюО₂ для данного сорта.

Основное условие поддержания оптимальной (низкой) концентрации О₂ - это герметически закрытое помещение.

Проверка камеры на герметичность

Для проверки герметичности существует простой способ. После того как камера (герметически) закрыта, в ней создается давление +/-15 мм, через час контролируется (при помощи микроманометра). Если давление в камере снизилось меньше чем наполовину начального, то камера пригодна для хранения по системе ULO. Чтобы эту процедуру контроля ежесезонно проводить, удобно в каждой камере иметь свой микроманометр.

При естественном снижении О₂ за счет дыхания плодов в камере, которые поглощают приблизительно 1% О₂ в день, потребуется приблизительно 20 дней, чтобы достичь необходимой концентрацию. Этот период будет стоить плодам большого количества энергии и крепости. Поэтому целесообразней применять ускоренное снижение концентрации кислорода при помощи азота. Обычно достаточно довести концентрацию О₂ до 5%, плоды на этой стадии настолько активны, что в течение пары дней достигается необходимая ULO-концентрация.

Для экономии расхода азота целесообразно соединить различные камеры специальной системой клапанов (работают вручную) и ПВХ-трубопроводов, которая позволяет распределять азот из одного источника.

Возможна также и (дорогостоящая) автоматическая дозация азота при помощи автоматической газоаналитической системы (АГАС). В этом случае система работает при помощи магнитных клапанов.

Помещение для генератора должно быть хорошо вентилируемым и не влажным. Мощность генератора подбирается, исходя из потребности клиента. В среднем при подборе аппаратуры исходим из того, что необходимый ULO-режим достигается через 5 дней после закладки плодов в камеры.

3.   Оптимальная концентрация СО₂ в камере

Углекислый газ (СО₂) производится плодами самостоятельно и по природе является газом, тормозящим процесс дыхания. В принципе, чем выше СО₂, тем лучше. Однако если поместить фрукты в герметично закрытое помещение, то присутствующий кислород (+/-21%) полностью перейдет в углекислый газ, и сахар в плодах начнет превращаться в алкоголь. При хранении плодов по системе ULO максимально допустимые значения СО₂ для отдельных сортов определяются ежегодно и варьируются от 0,5 до 4%.

Для очистки атмосферы в камере от углекислого газа применяется углекислотный адсорбер, работающий на измельченном активированном угле.

Размещение и укладка продуктов в камерах

В зависимости от вида поступающих продуктов существуют различные способы их размещения:

• в штабелях;
• на полках стеллажей;
• на крючьях кареток подвесных путей;
• на специальных потолочных крючьях.

Для движения грузовых тележек и подъемно-транспортных средств при хранении продуктов партиями между штабелями оставляют проезды шириной 1,2 м.

Число таких проездов определяется шириной помещения.

При ширине камеры до 10 м оставляют один проезд у какой-либо из ее стен, при ширине более 10 м - тоже один проезд, но посередине камеры, в камерах шириной более 20 м - один проезд на каждые 10 м.

Расчет вместимости холодильных камер

Полная вместимость холодильной камеры может быть рассчитана по формуле:

М = F х h_шт х ρ_укл х ŋ₀, кг,

где F - поверхность пола холодильной камеры, м²

h_шт - максимальная высота штабелирования продуктов;

ρ_укл - плотность укладки продуктов, находящихся в камере, кг/м³ (табл. 3)

ŋ₀ - коэффициент размещения товара на полу камеры с учетом проходов, расстояний между ящиками, поддонами и т.п. (табл. 3).

Таблица 3 Плотность укладки продуктов в холодильной камере, укл Продукты укл, кг/м3 Упаковка Растительные продукты (овощи) Зеленый горошек 700 мешки Зеленый горошек 440 быстрая упаковка Капуста 610 быстрая упаковка Капуста цветная, соцветия 330 быстрая упаковка Картофель 400 мешки 700 навал Кукуруза 700 мешки Лук репчатый 450 мешки Морковь, кубики 420 быстрая упаковка Овощное рагу 420 быстрая упаковка Перец 400 мешки Репа, редис 600 навал Соя в зернах 800 мешки Томаты, кружочки 500   Фасоль 600 мешки 700 навал Фасоль, стручки 370 быстрая упаковка Чечевица 600 мешки Шпинат 610 быстрая упаковка Растительные продукты (фрукты и ягоды) Апельсины 400 ящики Бананы 250 гроздья 300 ящики деревянные Вишня 450 быстрая упаковка Изюм 600 ящики Мандарины 450 ящики Пюре яблочное 670 быстрая упаковка Фрукты экзотические 350 ящики Шелковица 600 ящики 800 в навал Яблоки 350 ящики Ягоды разные 450 быстрая упаковка

Таблица 4 Последовательность этапов, необходимых для строительства/сборки современных хладохранилищ/холодильных камер Необходимые материалы и комплектующие и оборудование. Поставщики, исполнители и временные параметры Ориентировочная стоимость в зависимости от ёмкости или вместимости Проектирование здания и сооружений Проектные институты и организации, обладающие лицензиями на проектирование.1-3 месяца (в зависимости от размеров и емкости) В среднем стоимость проектной документации равна 3-10% от стоимости объекта. Ориентировочная стоимость 1 кв. м специализированного объекта, такого как хладохранилище, стоит от 350 до 450 долл. США. Усредненная стоимость холодильного оборудования составляет примерно 850-1100 долл. за условный кВт мощности. Причем, чем мощнее агрегат, тем меньше стоит условный киловатт. В случае применения и оборудования КА нужно учесть, что это оборудование не является одинарным, а есть система, которую нецелесообразно использовать для малых объемов или в промежуточных хранилищах, где продукция не хранится долго. В среднем такое оборудование предназначено для хранилищ с емкостью не менее 400-600 тонн (яблоки, помидоры, слива). В этом случае средняя стоимость оборудования составит порядка 110-120 долл. за условную тонну продукта Строительство фундамента Песок, гравий, железобетон Сборка каркасных металлоконструкций Стандартизированные сборно-разборные металлоконструкции или сварные согласно проекту Сборка и монтаж сэндвич-панелей Готовые, самонесущие полиуретановые изоляционные панели, с замковым соединением между собой (в случае камер малых и средних размеров) или пазовым соединением (в случае промышленных камер). Толщина 160-180-200-220 мм для наружных стен и потолков и 60-80-100-120 мм для внутренней перегородки стен, а также принадлежности для сборки (уголки, пена, силикон) Гидроизоляция и термоизоляция пола Полиэтиленовая пленка, смола, клей Герметизация стыков панелей и любых возможных точек пропуска воздуха Мастика Винифлекс и полотно из прессованного стекловолокна Установка и монтаж дверей и холодильного оборудования Входные секционные ворота и откатные или распашные двери в камеры (специальные для камер с КА): Би-сплитовые холодильные машины, состоящие из наружных компрессорно-конденсаторных агрегатов и внутренних вентиляторно-воздухоохладительных батарей Монтаж воздухоувлажнителей и/или оборудования СА, освещения, вентиляции и водоснабжения Увлажнители воздуха для автоматического поддержания повышенной влажности в х/к (85+/-10%); генераторы для производства азота; углекислотные скрубберы; газоанализаторы О2 и СО2; предохранительные мешки, клапана, манометры и автоматизированная аппаратура управления Пуск, наладка и запуск всего оборудования Представители производителей на местах или специализированные пусконаладочные организации, оказывающие сервисные услуги и гарантию  Проверка герметичности камер  Испытание оборудования под нагрузкой  Сдача объекта

Примечание: расчёт потребностей в материалах, комплектующих, оборудования и, соответственно, их стоимость имеет сугубо частный характер и требует индивидуального подхода. Вышеуказанные значения являются приблизительными. Стоимость оборудования на условиях франко-производитель:

1. ФРИГОСТАФФ - панели, двери, холодильное и скороморозильное оборудование;
2. ТЕКПОЛ - панели, двери;
3. Фруит Контрол Экуипментс - оборудование и системы СА/УЛО.

 

Полезные сведения

1. Для определения и расчёта полезной ёмкости холодильной камеры (яблоки, помидоры) необходимо объём в м³ умножать на 0,25 тонны. Пример: камера объёмом в 400 м³ может вместить до 100 тонн яблок (400 м³ х 0,25 = 100).

2. Для наиболее точного расчёта требуемой мощности холодильного агрегата необходимо количество тонн умножить на 0,15-0,25 кВт. Полученное значение будет равно требуемой хладопроизводительности холодильного агрегата. Пример: для качественного хранения 100 тонн яблок требуется холодильная установка мощностью до 20 кВт (100 х 0,2 = 20). (Нужно учесть, что полученная величина непостоянна и зависит от степени термоизоляции камер и применяется при условии 10-15% единовременной загрузки плодоовощной продукции.)

Важно: не скупится вкладывать средства в термоизоляцию - это в конечном итоге приведёт к значительной экономии на электроэнергию на протяжении всего периода эксплуатации холодильного хранилища!!!

 

Применение озона при хранении свежих овощей и фруктов

Озон обладает мощным бактерицидным действием, способен эффективно разрушать различные виды плесневых грибов и дрожжей. Озоновую дезинфекцию наиболее целесообразно применять там, где другие средства применить сложно или вообще невозможно. Например, для дезинфекции картонной и пластмассовой тары.

Обеззараживание. На поверхности овощей содержится 105-107 микроорганизмов (кишечная палочка, сапрофиты, протей, кокки, актиномицеты, плесневые грибы, дрожжи и др.), приводящих к быстрой порче продуктов и образованию в них токсинов. Озон экологически совместим с продуктами овощеводства и садоводства. Озон эффективно разрушает плесени и токсины и обеспечивает стерилизацию насекомых.

Детоксикация. В результате жизнедеятельности микроорганизмов в продуктах накапливаются токсины. Применяемые в настоящее время способы обработки хотя и предотвращают развитие микрофлоры, однако не разрушают образующиеся токсины. Детоксикацию можно осуществить с помощью озонированной воды.

Дезинсекция. При хранении свежих овощей очень часто возникают потери в связи с деятельностью вредных насекомых, микроорганизмов и плесневых грибов. Дезинсекцию насекомых наиболее эффективно осуществлять озонированием. Метод озоновой дезинсекции обеспечивает эффективную защиту хранящихся овощей, особенно в условиях длительного хранения. При этом практически полностью сохраняются органолептические и физико-химические свойства, исключается интоксикация остаточными химическими веществами.

Овощи и фрукты имеют наивысшую потребительскую привлекательность, если они продаются в свежем виде. Однако в результате деятельности различных микроорганизмов происходит их быстрая порча. Для увеличения сроков хранения продукты подвергают обработке озоновоздушной смесью после укладки в транспортную тару или перед вакуумной упаковкой. Обработка озоном обеспечивает высокую сохранность питательных и вкусовых качеств продукта. Установка для обработки свежих овощей (фруктов) предназначена для обработки свежих овощей озоновоздушной смесью. Установка выпускается в двух модификациях:  -      загрузка обрабатываемых овощей производится насыпом;  -    загрузка обрабатываемых овощей производится в транспортной таре.

Овощи через расположенный в верхней крышке загрузочный люк засыпаются либо устанавливаются в транспортной таре в дезинфекционную камеру, в которую из генератора подаётся озоновоздушная смесь. Время дезинфекции 30 мин. По истечении вышеуказанного времени отключается генератор, и дезкамера в течение 10-15 мин. продувается обеззараженным воздухом для её полной дегазации. После продувки открывается расположенная внизу задвижка, и обеззараженные овощи подаются в дозатор, а затем на вакуумную упаковку. В случае обработки овощей, уложенных в транспортную тару, после выгрузки тара закупоривается. Воздух подаётся под давлением 0,2 атм. (бар) из имеющейся магистрали сжатого воздуха. Отработанная озоновоздушная смесь из озонатора по отдельному трубопроводу диаметром 100-130 мм отводится в атмосферу на уровень выше конька крыши производственного здания.

Юрий Калин,

специалист по хранению плодоовощной продукции

и холодильному оборудованию (Молдова).

При подготовке статьи использованы материалы www.infrost.ru

Обсудить в форуме