PostHeaderIcon Хранение картофеля, овощей и плодов в газовых средах

Характеристика газовых сред

Существенный фактор сохранности овощей и плодов при хранении – состав окружающей газовой среды. Атмосферный воздух содержит (%): кислорода 21, диоксида углерода 0,03 и азота 79. Увеличение количества диоксида углерода и уменьшение кислорода ослабляют дыхание, в связи с этим продолжительность хранение увеличивается.

Интенсивность дыхания служит показателем скорости обмена веществ. Состояние овощей и плодов прежде всего изменяется в зависимости от содержания кислорода в газовой среде. Как правило, только при уменьшенном (против обычной нормы в воздухе) содержании кислорода увеличиваются сроки хранения и уменьшаются потери массы и качества. Таким образом, данный режим хранения — типичный пример аноксианабиоза.

Вначале полагали, что простая замена кислорода в газовой среде на диоксид углерода достаточно обеспечивает сохранность продуктов, однако позднее установили, что избыток диоксида углерода в окружающей среде (обычно 10 % и более) вызывает у многих хранимых объектив физиологические заболевания (побурение сердцевины у яблок и груш, загар у яблок и др.). Даже в пределах одного вида продуктов (например, яблок) для разных сортов требуется неодинаковый газовый состав. Существенное влияние оказывает и температура. Наилучшие результаты (более длительное время сохраняются консистенция, вкус и аромат плодов) получают при хранении плодов в средах с повышенным содержанием азота. С использованием измененной газовой среды плоды и ягоды хранят в камерах со специально регулируемой газовой средой и в герметических емкостях с естественно создающейся газовой средой.

Хранение в РГС

Состав газовой среды в герметических камерах холодильников регулируют различными способами:

  • вводят готовую охлажденную смесь газов,
  • используют специальные установки — газогенераторы, скрубберы или газообменники-диффузоры.

    В первом случае смесь газов получают сжиганием природного или сжиженного газа в бестопочной камере сгорания газогенератора в присутствии катализатора. Такие аппараты позволяют создать за короткий срок газовые смеси, неодинаковые по содержанию кислорода, диоксида углерода и азота. Однако полученная газовая среда содержит следы пропана, этилена, этана, пропилена, окиси углерода и других газов, способных стимулировать процессы созревания плодов и тем самым сокращать продолжительность их хранения.

    Применение скрубберов и газообменников-диффузоров теснейшим образом связано с газообменом, протекающим в плодах. Диоксид углерода, накапливающийся в герметических условиях хранения как продукт дыхания, частично удаляется из камер. При использовании скрубберов газовая среда из камер хранения с помощью вентиляторов поступает в декарбонизатор, содержащий один из сорбентов диоксида углерода. В качестве сорбентов используют поташ, кальцинированную соду, диэтаноламин и др.

    Приведем одну из таких реакций, имеющих обратимый характер: К2СО3 + СО2 + Н2О = 2НКСО3.

    Состав газовой среды регулируют по мере надобности автоматически, сорбент регенерируют простой аэрацией.

    Более распространена и удобна система регулирования газовой среды с использованием газообменников-диффузоров, снабженных фильтрами из силиконово-каучуковой пленки (диметил-полисилоксана). 0на обладает неодинаковой проницаемостью для различных газов. Пленка повышенно проницаема для диоксида углерода, в меньшей степени для кислорода и очень мало для азота. Газовая смесь из камер в диффузор и обратно циркулирует с помощью вентиляторов через систему трубопроводов, соединяющих камеру с диффузором.

    Благодаря созданию в нашей стране новых высокопроницаемых и селективных кремнийорганических газоразделительных мембран освоено серийное производство газоразделительных установок для формирования и автоматического регулирования состава газовой среды в холодильных камерах. Разработаны установки типа БАРС (блок автоматического регулирования газовой среды) на объем хранимой продукции до 1000 т.

    Принцип действия их основан на различной скорости проникновения компонентов газовой среды через полимерную мембрану в результате изменения парциальных давлений газов с обеих сторон мембран. Установка быстро изменяет газовый состав среды до заданных концентраций и работает в автоматическом режиме.

    После загрузки камеры хранилища плодами включают установку. При помощи вентиляторов газовая среда циркулирует из камер через мембранные аппараты. В каждом из аппаратов входящий поток разделяется на два. Из аппаратов в атмосферу вакуум-насосами отводится газовый поток, обогащенный кислородом, в камере над мембраной формируется второй, обогащенный азотом. После снижения концентрации кислорода в камере до 4…6% установку выключают и в течение 2...4 сут в результате дыхания плодов в камерах происходит дальнейшее снижение содержания кислорода и накопление диоксида углерода.

    Когда концентрация последнего достигает верхнего допустимого значения, установка включается в режим автоматического регулирования состава газовой среды. Из камер выводится избыток диоксида углерода и вводится необходимое количество кислорода. Газовая среда циркулирует только через газообменник, из которого в атмосферу выводится диоксид углерода.

    Разработаны типовые проекты холодильников с РГС в камерах вместимостью 500...10 000 т, с цехами товарной обработки и установками для получения и регулирования газовых сред. В камерах автоматически поддерживают: температурный режим —1...4±0,5°С, влажность воздуха 85...97± 1…2%, РГС (СО2—5 ±1%, О2-3±1%). Плоды помещают в камеры предварительного охлаждения или камеры хране-ния, где их 20 ч охлаждают до температуры 0...1oС.

    При формировании и корректировании режима состав газовой среды проверяют ежечасно, затем не реже двух раз в сутки. Для контроля за сохранностью продукции, взятия проб, осмотра воздухоохладителей и ухода за психрометром персонал входит в камеры с РГС со специальным дыхательным аппаратом, двусторонним переговорным устройством и спасательным шнуром, на минимально короткий срок.

    Вход в камеры с газовой средой менее двух человек запрещен. Снаружи около люка должен находиться один человек с дыхательным аппаратом, баллонами сжатого воздуха (АСВ-2) или кислорода (КИП-8), рассчитанными на 30 мин. Без дыхательного прибора в камеры разрешено входить при концентрации кислорода 20%.

    Перед выгрузкой продукции газовую среду из камер удаляют через сбросные трубопроводы сборно-сбросных коллекторов. Ее вытесняют атмосферным воздухом без пуска в работу всей установки. Наличие нормальных условий для работы персонала устанавливают по показаниям газоанализатора.

    Хранение яблок в РГС - один из самых эффективных методов хранения. В РГС предупреждаются низкотемпературные заболевания, лучше сохраняются вкус, аромат и консистенция. Потери снижаются в два-три раза, сроки хранения увеличиваются в полтора - два раза.

    Хранение в МГС

    При хранении в емкостях из пленок накопление диоксида углерода и снижение концентрации кислорода происходит естественным путем вследствие дыхания плодов. Оно не поддается точному регулированию, однако газовый состав атмосферы внутри упаковок можно частично менять подбором различных пленок, изменением вместимости упаковок и температуры.

    Существует несколько способов хранения плодов в полимерных селективно-проницаемых пленках:

  • в мелких упаковках (полиэтиленовых пакетах и мешках);
  • в ящиках с полиэтиленовыми вкладышами,
  • в контейнерах с полиэтиленовыми вкладышами;
  • в контейнерах-мешках с диффузионными вставками;
  • под полиэтиленовыми накидками с силиконовыми вставками.

    При хранении в мелких упаковках укладывают в узкие полиэтиленовые пакеты вместимостью 1...3 кг, которые затем герметизируют (запаивают). В результате срок хранения яблок и груш увеличивается, потери массы сокращаются. Лишь плоды немногих сортов непригодны для хранения в полиэтиленовой упаковке.

    Продолжительность хранения черной смородины и слив при температуре 1...1,5oС и относительной влажности воздуха 85..95% значительно увеличивается после закладки продукции в полиэтиленовые пакеты вместимостью 0,5; 1 и 1,5 кг.

    Хранение плодов в ящиках с вкладышами из полиэтиленовой пленки отличается от обычной упаковки только большим размером вкладыша, рассчитанного на ящик вместимостью 20...25 кг. Перед нагрузкой плоды охлаждают до температуры 0...2°С, чтобы избежать запаривания и образования конденсата, затем закрывают вкладыши.

    Состав газовой среды в первые три-четыре недели изменяется следующим образом: концентрация диоксида углерода повышается до З...6%, содержание кислорода снижается до 6...10%. Относительная влажность воздуха достигает 90...95% и более. Способ не требует герметизации помещения, его можно применять в обычных холодильных камерах.

    В контейнеры с полиэтиленовыми вкладышами плоды загружают непосредственно в саду. На дно контейнера насыпают небольшой слой стружки, внутрь его помещают полиэтиленовый вкладыш, в который и загружают отсортированную продукцию. Автопогрузчиками контейнеры отвозят в хранилище. Первые три дня вкладыши держат открытыми для лучшего охлаждения и испарения влаги с плодов. Потом пленку плотно заправляют за края контейнера или заклеивают липкой лентой. С помощью электропогрузчиков контейнеры устанавливают в камере холодильника высотой в три—шесть рядов.

    В контейнерах чаще всего создается следующая газовая смесь (%): СО2 — 3...6, О2— 7...11, N — 83...90. Температуру в камере поддерживают на уровне 0°С, в контейнерах она достигает 1°С. Данный способ экономически выгоден в результате сокращения затрат при упаковывании и транспортировании плодов из сада, лучшего использования объема хранилищ, сокращения потерь массы и повышения качества продукции. Хранение плодов в контейнерах с полиэтиленовыми вкладышами значительно сокращает естественную убыль и сохраняет высокую сортность партии.

    Перед реализацией во всех случаях хранения в пленках после выгрузки из холодильника пакеты, ящики или контейнеры с продукцией сразу раскрывают во избежание образований конденсационной влаги.

    Плоды хранят в больших полиэтиленовых контейнерах (мешках) с диффузионными вставками (окнами) из специальной силиконо-каучуковой ткани (эластомера), обладающей селективной проницаемостью для газов. Такие контейнеры представляют собой мягкий мешок из полиэтиленовой пленки толщиной 120...200 мкм. В одной из боковых сторон на половине высоты вмонтирована диффузионная вставка. На дно контейнера с помощью электропогрузчика помещают поддон с несколькими ящиками, затем стенки контейнера поднимают и расправляют, после устанавливают второй поддон с ящиками и т. д. Верхнюю, свободную часть контейнера завязывают бечевкой. Загруженные контейнеры устанавливают в штабель высотой в три ряда.

    Газовый режим в контейнерах стабилизируется в течение трех-четырех недель после загрузки. Каждые 4...5 суток проверяют состав газовой среды.

    Разгружают контейнеры после того, как плоды постепенно приспособятся к естественной атмосфере. Контейнеры развязывают, открывают верхнюю часть и оставляют в камере на 5...7 суток, затем опускают края контейнера до поддона и вновь выдерживают 3...4 сут. После плоды направляют на реализацию.

    Плоды, упакованные в ящики с полиэтиленовыми вкладышами и штабеля под полиэтиленовыми накидками, сохраняют более стабильно сухие вещества, сахара, органические кислоты, характеризуются большим количеством витамина С и плотной консистенцией.

    На предприятиях многих регионов страны таким способом ежегодно хранят около 100 тыс. т моркови, капусты и яблок. Использование полезной площади холодильных камер при этом составляет не менее 88 %. По сравнению с обычным хранением в холодильнике способ обеспечивает сокращение потерь, в том числе в результате уменьшения естественной убыли массы, в полтора—два раза. Выход товарной продукции после 7...8 мес. хранения овощей достигает 85..96 %.