Содержание к диссертации
Введение
1. Обзор литературы 9
1.1 Влияние различных режимов хранения на сохраняемость и качество плодовых овощей 9
1.2 Хранение овощей в регулируемых средах 30
1.3 Технология создания регулируемой газовой среды 40
2. Задачи, условия и методика проведения опытов 49
2.1 Цель и задачи исследований 49
2.2 Схемы опытов по транспортированию и хранению овощей 50
2.3 Методика проведения опытов 60
3. Транспортирование плодовых овощей автомобильным транспортом 67
3.1 Транспортирование томатов 68
3.1.1 Морфологические и физико-механические показатели транспортабельности и лежкости плодов томата 68
3.1.2 Сохраняемость товарных качеств томата при транспортировании из южных районов 78
3.1.3 Сравнительная оценка сохраняемости сортов томата при кратковременном хранении после транспортирования 105
3.2 Сохраняемость перца сладкого при транспортировании и кратковременном хранении 114
3.3 Транспортирование баклажан 120
4. Хранение овощей в модифицированной газовой среде 131
4.1 Томат 131
4.2 Перец сладкий 133
4.3 Огурец 146
4.4 Баклажаны 165
5. Технические средства создания и контроля регулируемой газовой среды 169
5.1 Проточная подача газовых смесей из баллонов, в том числе электронная автоматическая система OXYSTAT 169
5.2 Мембранные газоразделительные системы 172
5.2.1 Барс-5 172
5.2.2 Газоразделительный мембранный модуль ГРУ-1,8 175
5.2.3 Установка «Призм - Альфа» 184
6. Хранение овощей в регулируемой газовой среде 187
6.1 Томат 188
6.2 Перец сладкий 214
6.3 Огурец 225
6.4 Капуста белокочанная 237
7. Изменение качества овощной продукции в процессе транспортирования и хранения 243
7.1 Томат 244
7.2 Перец сладкий 247
7.3 Огурцы 265
7.4 Баклажаны 275
8. Экономическая эффективность хранения плодовых овощей в регулируемых условиях 281
Выводы 289
Рекомендации производству 294
Список литературы
- Хранение овощей в регулируемых средах
- Схемы опытов по транспортированию и хранению овощей
- Сохраняемость товарных качеств томата при транспортировании из южных районов
- Мембранные газоразделительные системы
Введение к работе
В единой системе обеспечения населения страны, особенно крупных городов и промышленных городов, в полноценном запасе продовольственных товаров важное место занимают плодоовощные культуры, которые определяют структуру рационального питания человека.
Овощные культуры как источник ценнейших веществ, а овощеводство, как цех здоровья нации играют неоценимую роль в обеспечении продовольственной безопасности государства, которая считается гарантированной, если население страны бесперебойно снабжается качественными продуктами отечественного (местного) производства по доступным ценам, исходя из научно-обоснованных норм с учетом национальных традиций, условий труда, демографически обусловленного спектра потребности человека и общества, а также созданы стратегические запасы продовольствия годовой потребности.
Когда население страны обеспечено плодоовощными продуктами отечественного ассортимента менее чем на 60 % и более 40 % идёт от импорта, вследствие чего цены на них делают их недоступными для основной массы населения, страна теряет продовольственную независимость (Макин Т.Н., 1998; Смирнов Ю.М., 2000). Высокий уровень зависимости рынка от импорта плодоовощной продукции показывает на явно неудовлетворительное состояние продовольственной гарантии народа, необходимость увеличения производства и хранения наиболее потребляемых овощей отечественного производства.
Овощные культуры в совокупности с плодовыми с древнейших времен являются важнейшими диетическими и лекарственными, профилактическими средствами борьбы с различными заболеваниями, такими как авитаминозы, ги-повитаминозы, анемии, желудочно-кишечные, сердечно-сосудистые, опухолевые. Овощи являются источником витаминов, минеральных элементов, органических кислот, растительной клетчатки, пектиновых и других биологически активных веществ.
Применение овощей в лечебно-профилактических целях особенно важно в настоящее время, когда в результате затянувшихся реформ для большинства населения, особенно пенсионеров, инвалидов, стали практически недоступными цены на многие лекарственные препараты. В этом плане овощные культуры играют важную роль в решении проблемы поддержания здоровья нации.
В результате неуправляемых реформ в АПК резко уменьшились площади овощных хозяйств, снизилась урожайность, сократилось валовое производство. Потребление овощей надушу населения уменьшилось с 102 кг (1983 г.) до 87 кг или до 61 % к рекомендуемой физиологической норме, что в 2-3 раза меньше, чем в других странах (Агибров Ю.И., 1997; Смирнов В.Н., 2001). В некоторых зарубежных странах потребление овощей и бахчевых уже в 1983 г. составляло в Болгарии 147 кг при производстве 193 кг, в США -135 и 132 кг, во Франции -115 и 136 кг.
В России производство овощей в 2001 г. составило всего 84 кг на человека в год. Овощной рынок дополняется за счёт импорта из зарубежных стран.
Необходимо разработать пути перехода от импорта свежих плодов и овощей к внедрению новых технологий производства, транспортирования и хранения отечественной продукции.
В последние десятилетия Россия стабильно производила 10-11 млн. т овощей и бахчевых культур. Если в промышленно развитых странах 50 % выращенной продукции потребляется в переработанном виде, то во многих регионах России до 70 % овощей потребляется в свежем виде.
В силу природно-климатических, почвенных, агроэкологических условий основные промышленные плантации по производству ценных теплолюбивых овощей сосредоточены в областях Северного Кавказа, Центральночернозёмной зоны, в Поволжье.
Поэтому Центральные, Северные районы, Сибирь, Дальний Восток, Урал ежегодно вынуждены завозить до 3 млн. т. и более овощей из южных регионов.
В круглогодовом обеспечении населения крупных городов и промышленных районов страны ценной плодоовощной продукцией отечественного ассортимента важное место традиционно занимают капуста, томат, огурец, перец, баклажан, которые наряду с другими огородными культурами пользуются сравнительно широким спросом на рынке и заслуженно входят в структуру рационального питания человека.
Каждая из этих культур играет определённую роль в решении проблемы полноценного продовольственного обеспечения населения и имеет свои биологические особенности, биохимические и питательные, а также лечебно— профилактические качества.
Центральные, северные, уральские и дальневосточные районы за счёт местного производства полностью себя могут обеспечить только капустой средне-и позднеспелых сортов, частично огурцами и томатами. Перец, баклажан, большая часть томатов и огурцов поступают особенно в ранние сроки на рынки высоких географических широт за счёт завоза из южных областей. Следовательно, с экономической и организационно — хозяйственной точек зрения одной из актуальных проблем в обеспечении рынка этими культурами остаётся разработка технологий транспортирования из южных районов.
С позиции эколого-гигиенических требований к продукции очень важно сохранять питательные качества и лечебные свойства овощей в процессе производства, уборки, послеуборочной обработки, сортировки и хранения до реализации потребителю. Исходя из вышеизложенного, с учётом народнохозяйственной значимости во ВНИИ овощеводства более 20 лет проводилась научно-исследовательская и аналитическая работа по изучению и разработке технологических процессов перевозки и хранения плодов томата, перца, баклажана, огурца, капусты и других культур.
Первые исследования были начаты в рамках государственной и отраслевой программ по решению важнейших научно-технических проблем ъ области сельского хозяйства 0.51.16, координируемых Министерством сель-
ского хозяйства и Государственным комитетом по науке и технике «Научное обеспечение отраслей агропромышленного комплекса», «Перспективные процессы в перерабатывающих отраслях АПК».
В последнее десятилетие по инициативе ведущих учёных отдельных крупных научно-исследовательских коллективов на федеральном уровне принят и продолжает разрабатываться ряд научно-технических программ и проектов по решению важнейших проблем в области транспортирования и хранения сельскохозяйственной продукции.
В 1993 г. в рамках государственной научно-технической программы Министерства науки, высшей школы и технической политики РФ был предложен проект «НХТЦ» — «непрерывная холодильная транспортная цепь», в котором предусматривалась разработка высокоэффективных холодильных технологий и технических средств для транспортирования широкого ассортимента овощей и плодов с применением экологически безопасных хладагентов: азотных и сухолёдных систем охлаждения.
Созданы мобильные установки для быстрого охлаждения плодоовощной продукции в авторефрижераторах, холодильные и модульные станции в контейнерном исполнении, автономных модулей грузовой ёмкостью по 10-І2 т для предварительного охлаждения овощей в период массового сбора урожая, В межсезонное время они могут быть использованы для длительного хранения.
С 1996 года проводились исследования в рамках научіго—технической программы Отделения хранения и переработки сельхозпродукции Российской академии сельскохозяйственных наук на 1996—2000 гг. «Прогрессивные, экологически безопасные технологии хранения и комплексной переработки сельхозпродукции для создания продуктов питания повышенной пищевой и биологической ценности».
Некоторые разделы выполнялись в согласовании с Государственной научно—-технической программой Миннауки РФ «Перспективные процессы в перерабатывающих отраслях АПК».
Научно-техническая программа по разделу хранения и переработки сельхозпродукции «Научные основы систем технологического обеспечения хранения и комплексной переработки сельскохозяйственного сырья при производстве экологически безопасных конкурентоспособных пищевых продуктов общего и специального назначения» намечена на 2001 - 2005 г.г.
В Перечень приоритетных направлений развития науки в сфере пищевых производств на период до 2005г. включена проблема «Современные технологии хранения и транспортировки продовольственных ресурсов».
Существует Программный документ Правительства РФ «Основные направления агропродовольственной политики Правительства Российской Федерации на 2000 - 2010 годы».
Постановлением Правительства Российской Федерации № 605 от 21 августа 2001 г. утверждена Федеральная целевая научно-техническая программа (ФЦНТП) «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития науки и техники» на 2002 - 2006 гг.
В соответствии с данной ФЦНТП разработан и внесён на рассмотрение проект Программы «Технологические процессы хранения и транспортирования сельскохозяйственного сырья и пищевой продукции, обеспечивающие сохранение пищевой и биологической ценности продукции, снижение энергозатрат и потерь массы».
При этом намечается реализовать комплексный подход для достижения цели, основанный на повышении качества и лежкоспособности овощей в процессе вегетации и уборки, разработке методов диагностики состояния продукции, мероприятий, обеспечивающих повышение потенциала лёжко-сти продукции в послеуборочный период, оптимизации условий подготовки к хранению с учётом физиологического состояния и сортовой принадлежности. Предусматривается также разработка низкозатратных технологий хранения в регулируемой атмосфере.
Транспортирование и хранение овощей рассматриваются в единой системе продовольственной программы как составляющие проблемы круглогодового обеспечения основными продуктами питания.
Хранение овощей в регулируемых средах
Хранение в регулируемой газовой среде (РГС) в международных стандартах определено как совершенствованная технология холодильного хранения в регулируемой атмосфере СРА и предусматривает поддержание в герметичных камерах пониженной концентрации кислорода и повышенной углекислого газа (для фруктов и овощей International standard ISO 6949.2-1985; для яблок ISO 8682-1987; Ильинский А.С., Пугачев В.Ю., Дмитриев А.В., Кузнецов A.M., 2003).
Такие условия обеспечивают значительное замедление всех процессов метаболизма в хранимых объектах, в результате чего увеличиваются сроки их хранения и максимально сохраняются вкусовые и товарные качества.
Хранение в условиях регулируемой атмосферы (РА), как самая прогрессивная технология длительного хранения плодов и овощей, широкое применение получила в 60-х годах в Англии, Венгрии, Нидерландах, Швейцарии, ФРГ, Италии, Франции, США, Канаде, Австралии и других странах (Колесник А.А., 1959, 1963; Ulrich R., Marsellin P., 1968; Власов Ю.В., 1969; Джафаров А.Ф., 1969; Голик М.Г., 1972; Blake J., 1973; Robinson J., 1975; Загорянский B.C., 1975; Bohling R, Hanson H., 1977; Bionti Y.f Brigats S., 1987; Fontanel C, 1989; Hardenburg R.E., Wataga A.E., Wang Ch., 1990; Церодзе A.B., Зурабишвили Г.Г., Панфилова C.H., 1993; Кравцов С.А., 1996 и др.). В странах с развитым садоводством - США, Италия, Голландия, Бельгия, Германия, Англия и др. в РА хранят практически весь урожай яблок и груш, предназначенных для потребления в непереработанном виде (O Rourke, 1994).
Первые опыты по изучению возможностей использования углекислого газа в целях сохранения плодов в России были проведены В.Ф.Церевитиновым и опубликованы в трудах VII Холодильного съезда в Тифлисе в 1913 г. Было установлено угнетение развития плесени плодов при концентрации СОг 5 и 10 % в атмосфере хранения. Спустя 15 лет английские учёные Ф. Кидд и С. Вест в опытах с яблоками обнаружили разную реакцию сортов на концентрацию С02. В России исследования по хранению в РА проводились в Гипронисельп-роме (Волкинд И.Л. и др., 1966), Институте биохимии им. А.Н. Баха (Метлиц-кий Л.В., Салькова Е.Г., 1969), Казахском НИИ плодоводства и виноградарства (Гудковский В.А., 1967), ВНИИ овощного хозяйства (Палилов Н.А., 1970), Московском институте народного хозяйства им. Г.В. Плеханова (Колесник А.А., 1973), а также в Грузии (Макашвшш Г.А., 1975) и Молдавии (Ципруш Р.Я., 1976, Широков Е.П., 1978).
Первая промышленная камера с РГС на 130 т в 1969 г. введена в эксплуатацию в Москве, в 1975 г. на 500 т плодов - в Алма-Ате.
Наряду с плодами в качестве объекта исследований стали использовать овощные культуры и установили эффективность регулируемой атмосферы при хранении цветной и белокочанной капусты, салата, чеснока, томатов, огурцов, корнеплодов и других культур (Колесник А.А., 1954, 1959, 1963, 1971; Джафа-ров А.Ф., 1969; Волкинд И.А., Шуметов Г.Ф., 1977; Bohling Н., Hansen Н., 1977; Колесник А.А., Осенева Е.Х., 1971; Полегаев В.И., Никулин А.Ф., 1983; Трушина А.В., 1983, Зурабишвили Г.Г., Тохадзе З.В., Андреев В.В.,1986; Церодзе А.В., Ноников А.К., Ширяпов И.П.., Кияненко Е.И., 1986; Максимова Т.Н., 1986; Дворников А.П., Цуркан Н.В., 1988; Бобров Л.Г., Красникова М.В., 1990, 1994; Полегаев В. И., І993 Церодзе А.В., Зурабишвили Г.Г.. Панфилов С.Н., Магомедов Р.К., 1982, 1983, 1984, 1985, 1986, 1987, 1988, 1989, 1990, 1991,2003 и др.).
Сущность метода регулируемой газовой среды заключается в управлении взаимодействием внешней атмосферы, окружающей овощи и плоды, находящихся на хранении, и внутренней газовой средой растительного объекта.
Обычно состав межклеточной атмосферы растительного объекта отличен от состава внешнего воздуха. Межклеточная атмосфера беднее ( и богаче СОг, водяными парами, этиленом и летучими ароматическими веществами.
Исследования показывают, что изменение состава внешней атмосферы сразу же отралается на обмене газами (диффузию) между внешней средой и внутренней атмосферой продукта, направленной на выравнивание газового со става по обе стороны эпидермиса. Поэтому обогащение внешней атмосферы Ог или СО2 приводит к аккумуляции этих газов внутри продукции и, наоборот, снижение концентрации этих газов ведёт к обеднению ими межклеточной атмосферы (Колесник А.А., 1954, 1971; Ulrich R., МагсеШп Р., 1968; Джафаров А.Ф., 1969; Метлицкий Л.В., Е.Г.Салькова. Волкинд И.Д.и др., 1972; Волкинд И.Л., Шуметов Г.Ф., 1977; Bohling Н., Hansen Н., 1977; Toyeg Y.A., 1979; Максимова Т.Н., 1987 и др.).
В рекомендациях Международной организации по стандартизации (ISO) для хранения плодоовощной продукции в камерах с РГС представлено 4 варианта соотношения газовых смесей Ог : СОг : N2 (Янкж В.Я., Бондарев В.Н., 1984)- 3:5 : 92; И : 10 : 79; 3 : 0 : 97; 14:7:79.
Так как многие виды плодов и овощей существенно различаются толщиной кутикулы, объёмом пространства между крупными паренхимными клетками, оптимальные режимы и газовый состав для различных видов и сортов могут быть подобраны только экспериментальным путём. При этом исходной позицией расчёта газовой смеси должно быть положение, при котором концентрация СОг и О2 в сумме составляют 21 %, а 79 % - содержание азота, например, СОг (5 %) + 02 (16 %) = 21 %; С02(7 %) + 02(14 %) = 21 % и т.д. Такие газовые смеси считаются нормальными.
Схемы опытов по транспортированию и хранению овощей
Экспериментальные перевозки томатов нами были начаты в июле 1985 г. Актуальность проблемы транспортирования томатов из южных регионов России связана с тем, что население центральных и северных районов за счет собственного производства томата обеспечивалось только на 41,5 % к потребности даже по нормам (25 кг/га). Во всех видах производственных сельскохозяйственных предприятий России посевная площадь томата составляла около 90 тыс. га. Удельный вес посевов в общей посевной площади всех овощей находился на уровне 18 %. Валовый сбор продукции томата не превышал 1480-1500 тыс. т при потребности 3,56 млн,т. Следует отметить, что такая потребность определялась по низким нормам, даже ниже общесоюзной. Нормы потребления на каждого человека устанавливались, исходя из возможностей обеспечения рынка за счет южных областей России и некоторых союзных республик.
Сравнительно большие плантации томата были сосредоточены в колхозах, совхозах, межхозяйственных и других сельскохозяйственных предприятиях Молдавии на площади свыше 35 тыс. га, что составляло около 51 % общей посевной площади овощей, а валовый сбор свыше 72 %. Республика собирала в 1985 г. сверх внутренней потребности 677 тыс. тонн, т.е. дополнительно на 2 млн. человек по норме 35 кг/чел., а по российским нормам - на 2,71 млн. человек.
Государственные закупки томатов в Российской Федерации в 1983-1985 гг. во всех категориях хозяйств составляли 1500-1510 тыс. т., 88-90 % к плану по цене 257 руб./т. В те же годы во всех категориях хозяйств закупалось 813-847 тыс. тонн (97-100 % к плану) по фактически сложившимся ценам тех лет 185-190 руб./т. Вся эта сверхнормативная продукция должна была вывозиться на внешний рынок реализации, в первую очередь, целевым назначением в союзный фонд, в Москву, Ленинград, другие северные города и промышленные регионы.
Огромные объёмы вывоза ценной сочной, скоропортящейся продукции, такой как плоды томата, на дальние расстояния стали объективной предпосылкой необходимости исследования и разработки технологии транспортирования и хранения в рамках государственного плана развития науки и техники.
Первые опыты по изучению технологических приёмов, режимов транспортирования и сохранения товарных и пищевых качеств были проведены в августе 1985 г, по маршруту г. Бендеры-г. Москва на расстояние 1680 км.
Для исследований были отобраны районированные сорта томата селекции Молдавского НИИ орошаемого земледелия и овощеводства: Утро - раннеспелый. Плод округлый, среднего размера. Транспортабельный. Ранний 83 - раннеспелый. Плод плоско-округлый, среднего размера и крупный. Транспортабельность и лежкость изучались впервые.
Молдавский ранний - (автор Загинайло Н.Н.) Раннеспелый. Плод округлый, гладкий, среднекамерный с правильным расположением, массой 87-100 г. Рекомендован для переработки на томатопродукты. На изучение транспортабельности и лёжкости взят нами впервые.
Викторина - среднеранний. Плод округлый и плоскоокруглый, гладкий, интенсивно-красный, крупный массой 103-139 г, имеет 5-7 семенных камер с правильным расположением. Вкусовые качества отличные. Сорт признан пригодным к многоразовым сборам. На изучение транспортабельности и лёжкости был взят впервые.
Призёр — среднеранний. Плод овальный, гладкий, красный, имеет 2-3 семенные камеры, мелкий массой 40-63 г. Пригоден к одноразовой механизированной уборке, плоды устойчивы к механическим повреждениям.
Факел — среднеспелый. Плод округлый, гладкий, крепкий, средний, массой 60-100 г. Сорт признан пригодным к одноразовой механической уборке. Рекомендован для переработки на томатопрудкты.
Новинка Приднестровья - среднеспелый. Плоды цилиндрические, мелкие и среднего размера. Рекомендован для цельноплодного консервирования. Пригоден к одноразовой механизированной уборке.
В годы начала исследований в Молдавии большинство хозяйств томаты одной степени спелости, предназначенные для перевозки на дальние расстояния, собирали вручную в заранее расставленные по кршо поля ящики. Затем в бригаде плоды пересыпали в транспортную тару и перевозили на машине к месту погрузки в авторефрижератор. При таком способе уборки и подготовки тома тов к перевозке плоды неоднократно получали механические повреждения, а сам процесс требовал больших затрат ручного труда.
Механические повреждения, полученные при одно- и двукратном перета-ривании плодов, сказываются на снижение качества томатов, особенно в пути следования (табл. 4). Это связано с тем, что в плодах с повреждениями в виде ударов, повреждений кожицы, потертостей и пр. усиливаются окислительно-восстановительные процессы, почти в два раза увеличивается интенсивность дыхания, которое усиливает дозаривание и микробиологическую порчу. В свою очередь, увеличивается убыль массы плодов в процессе транспортирования.
Сохраняемость товарных качеств томата при транспортировании из южных районов
По мере созревания плодов во время хранения увеличивалось количество плодов, поражённых возбудителями болезней. Среди плодов, отгруженных и перевезённых в зелёной степени спелости и заложенных на хранение зелёными, количество больных увеличилось в 1,8 раза. Полностью созревшие в процессе перевозки плоды (красные) перед закладкой на хранение были перебраны и вновь заложены как стандартная продукция, после 14 суток хранения оказались больными 6,5 %, через 24 суток - 35,4 %. Аналогичная картина наблюдалась по сортам Утро, Ермак, Дар Дона и Призер.
При кратковременном хранении транспортированных бурых плодов в течение 14 суток при 10-12 С естественная убыль массы соответствовала 1,7 %, что на 1,2 % было ниже её величины после перевозки. С переходом плодов в другие степени спелости за тот же срок хранения естественная убыль массы не изменялась, но зато возрастали потери от болезней и повреждений.
Через 24 суток хранения первоначально заложенные бурые плоды полностью стали розовыми и красными, сохраняемость которых резко снизилась. Общие потери плодов розовой степени спелости составляли 26,9 %, из них 22,9 % приходилось на больные. Потери от болезней красных плодов более, чем в 2 раза превышали розовые (49,4 %).
С 1 по 3 сентября 1986 г из г. Грозного в Москву проводилось транспортирование авторефрижераторами плодов томата сорта Факел партиями трех степеней спелости - зелёные, бурые и красные (табл. 8). Товароведный анализ плодов после транспортировки показал, что после 77 часов нахождения в пути при температуре 5-10 С лучше всех сохранились зелёные плоды; выход товарных плодов составил 95,4 %. Сохраняемость томата бурой и красной спелости была ниже (92,3 и 86,3 % соответственно) за счет увеличения степени поражения плодов болезнями. Наибольшие потери от болезней были в партии томата красной спелости - 7,5 % против 3,6 % из партии бурых и 1,7 % зелёных плодов. Нестандартная продукция, к которой отнесены мягкие, вялые, сморщенные плоды, составила 3,2 % против 1,2 % нестандарта партии бурых плодов.
Проведённые исследования показали, что при транспортировании для замедленного созревания молочных и бурых плодов оптимальными температурами можно считать 14-18 С, после чего возможно хранение их на конечном пункте в течение двух недель.
В отношении температуры дозаривания плодов томата различных степеней спелости в литературе имеются разные мнения. Таблица 8 Сохраняемость плодов томата сорта Факел разных степеней спелости при транспортировке по маршруту г. Грозный - г. Москва, (2020 км, t = 5-10 С, погрузка 29.08 - отгрузка 01.09, в пути 77 ч)
Так, А.В. Трушина (1989), А.В. Трушина, Л.С. Бамбурова, Д.А. Тупицын (1990) считают, что для зеленых и бурых плодов томата температура должна быть 12-15 С (при этом срок хранения можно продлить до 1-2 мес), для розовых 8-10 С, красных 0-2С при относительной влажности воздуха 85-90%. По мнению других исследователей оптимальной температурой для созревания зеленых плодов в пути или при хранении в хранилище должна быть 13-21 С, относительная влажность 90-95 % (Хардербург Р.Е., Ватада А.Е., Ванг Ч.Ю., 1994). Авторы считают, что температура от 14 до 16 С оптимальна для замедления созревания без увеличения риска порчи продукта. При этой температуре зелёные плоды созреют достаточно, чтобы их можно было упаковать для хранения на 7-14 суток. Томаты, выдержавшие температуру ниже 10 С в течение недели, могут загнить даже при последующих оптимальных температурах хранения. Содержание томатов при температуре выше 16 С в течение 135 часов может привести к значительным потерям.
В качестве одного из регионов-поставщиков томатов была также определена и Ростовская область, хозяйства которой ежегодно вывозили в северные города страны более 5 тыс. т свежих плодов. В дальнейшем предполагалось увеличить вывоз этой продукции до 10 тыс. т.
Для решения вопроса перевозок больших количеств скоропортящейся овощной продукции в другие города на Бирючекутскои овощной селекционной станции ещё в 1963-1966 гг. были начаты работы по подбору и изучению сортов томата, пригодных для механизированной уборки и транспортирования. На испытания были взяты 78 сортообразцов отечественной и зарубежной селекции (Москалкж А., 1985). При помощи офтальмо-динамометрической иглы пенито-метра и прибора НИИОХ оценивались образцы на прочность кожицы, устойчивость к растрескиванию при надавливании. Было выявлено, что сорта со средними размерами плодов Волгоградский 5/95, Донской 202 и некоторые сливо-видные сорта отличались относительно прочной кожицей. Плоды с прочной кожицей и мякотью быстрее дозариваются и лучше сохраняются при транспортировании и хранении. Малокамерные и мелкие плоды (40-50 г) давали меньший отход при кратковременном хранении.
Для экспериментальных перевозок из Новочеркасска в г.Москву (1200 км) были взяты районированные в то время в Ростовской области сорта Ермак, Дар Дона, Новичок, Призер, Титан, Волгоградский 5/95, Викторина, Хабиба, Прелюдия и другие.
Первые экспериментальные перевозки плодов томата из Ростовской области нами были выполнены по маршруту Семикаракорск - Москва с сортом Викторина, который создан с уклоном на пригодность для машинной уборки, транспортирования на дальние расстояния и хранения.
Сорт входит в группу оригинальных среднеранних сортов томата - Утро, Эврика, которые характеризуются высокой продуктивностью (до 1000 ц/га), прочностью и товарностью плодов, дружностью плодоношения. Эти сорта были районированы не только в Молдавии, но и в других районах страны, в том числе в хозяйствах Ростовской области.
Мембранные газоразделительные системы
Промышленное внедрение технологии хранения плодовых овощей в регулируемой газовой среде проводили в производственных условиях плодоовощной базы г. Рига в одной из холодильных камер, оборудованной
Технологический процесс хранения овощей в РГС с использованием автоматизированной электронной системы OXYSTAT Институт овощеводства Скерневице (Польша), 2003 г: 1 - электронный информационный блок, регулирующий подачу и удаление СОг, Ог и N2; 2 - Баллоны с газами (СОг, Ог и N2); 3 - Аппарат с реометрами, регулирующими скорость подачи газов (СОг, Ог и N2); 4 - Герметичные боксы блоком автоматического регулирования газовой среды Барс-5. Данная установка содержит высоко проницаемые и селективные кремнийорганические газоразделительные мембраны. Принцип действия их основан на различной скорости проникновения компонентов из 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. Работа установки рассчитана на объем хранимой продукции до 1000т.
После загрузки камеры овощами включали 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 суток в результате дыхания продукции в камерах происходит дальнейшее снижение содержания кислорода и накопление углекислого газа.
Когда концентрация последнего достигает верхнего допустимого предельного значения, установка включается в режим автоматического регулирования состава газовой среды. Из камер выводится избыток углекислого газа и вводится необходимое количество кислорода. Газовая среда циркулирует только через газообменник, из которого в атмосферу выводится углекислый газ.
Преимуществом создания и регулирования газовой среды мембранным способом посредством установок типа Барс-5 заключается в том, что не требуются горючие газы, сорбенты, азот, обеспечивается быстрое заполнение камер азотом и регулирование в широких пределах содержания 0( и 02 независимо друг от друга; установка экологически чиста, проста в эксплуатации и надежна.
Однако, как показали исследования, формирование газового режима по кислороду установкой Барс-5 возможно до концентраций 7-17 %, Дальнейшее снижение концентрации кислорода до расчетного значения (3 %) возможно за счет дыхания овощей при одновременном отводе углекислого газа установкой Барс-5.
Кроме того, расход энергоресурсов (в тоннах условного топлива) при генерировании газовых сред газоразделительной мембранной установкой Барс-5 в холодильниках с РГС при хранении овощей превышает по сравнению с установками другого типа соответственно: АО-2Б - в 3,2 раза, УРГС -2Б - в 3,2, РГГС-400 - в 4,4 раза. Таким образом, установлена экономическая нецелесообразность применения установки Барс-5 для хранения овощей.
Газоразделительный мембранный модуль ГРУ - 1,8 Отечественный газоразделительный модуль ГРУ-1,8 разработан НПП "Гравитон" НПО "Химволокно" (г. Мытищи). Установка позволяет получать газовую смесь с содержанием кислорода от 2 до 11 % и расходом газа соответственно от 0,2 до 1,8 м /ч. Установки нашли широкое применение в медицине, пищевой, нефтехимической промышленности и т.д. Для хранения овощей установка ГРУ —1,8 ранее не использовалась.
Изучение возможности применения мембранной газоразделительной установки типа ГРУ - 1,8 для создания и поддержания газового состава среды при хранении капусты белокочанной, томатов и перца сладкого в условиях РГС легло в основу исследований, проведенных в 1993-1996 гг.
Впервые отработаны технологические режимы работы газоразделительной установки отечественного производства на основе полых волокон.
Установка включает в себя блок компрессора КХП 060 с электроприводом, два газоразделительных аппарата, расположенных параллельно, запорную арматуру, контрольно-измерительные приборы , систему гибких полимерных шлангов, соединенных с емкостями хранения (герметичными контейнерами). Схема установки представлена на рис. 29.
В установке ГРУ - 1,8 применяется газоразделительный аппарат на основе полов ол оконных мембран. Суть процесса мембранного газоразделения заключается в способности полунепроницаемой перегородки (мембраны) пропускать избирательно компоненты разделяемой смеси.
В исследованиях по хранению овощной продукции в регулируемой газовой среде применялась схема подачи исходной газовой смеси снаружи полых волокон.
Работа газоразделительной установки типа ГРУ-1,8 осуществляется следующим образом: воздух под давлением подается от компрессора в фильтр очистки от пыли, паров воды и масла. Если установка настраивается для получения обогащенного азотом воздуха, как в нашем варианте, то шланг необходимо подсоединить к штуцеру. Воздух, обогащенный азотом, собирается при этом под верхней крышкой газоразделительного аппарата. Оттуда через вентиль и ротаметр он направляется к потребителю. На левой шкале ротаметра указано процентное содержание азота в целевом потоке от производительности установки, определяемой по ротаметру и градуированной таблице. Давление в газоразделительном аппарате регулируется вентилем и контролируется по манометру.
