Введение к работе
В решениях XXIV съезда КПСС по пятилетнему плану развития народного хозяйства на 1971—1975 гг. поставлена задача резкого увеличения производства картофеля, плодов и овощей, укрепления и улучшения материально-технической базы для их хранения.
Как показали расчеты Института биохимии им. А. Н. Баха Академии наук СССР и других научно-исследовательских учреждений, при уборке, транспортировке и хранений ежегодно теряется около 25% урожая плодов, овощей и картофеля.
В этой связи большое значение приобретает разработка и применение новых, прогресивных методов хранения, которые позволили бы значительно снизить весовые потери, сохранить основные компоненты химического состава и вкусовые достоинства, а также свести до минимума понижение товарного качества и продлить сроки хранения. Одним из эффективных способов хранения плодов и овощей является хранение в регулируемой газовой среде в специальных герметичных камерах и упаковках из селективно-проницаемых полимерных материалов. Этот способ имеет значительное преимущество ' по сравнению с обычным холодильным хранением, так как .позволяет повысить температуру хранения без увеличения потерь и избежать возникновения различного рода функциональных расстройств, связанных с «болезнями холода;» и ухудшающих качество хранимого сочного растительного сырья.
Целью настоящей диссертационной работы является определение оптимальных газовых сред для хранения некоторых видов и сортов плодов и овощей, а также совершенствование технологии их хранения путем применения полимерных материалов.
Актуальность такой работы подчеркивается специальным"
Постановлением ГК СМ СССР по науке и технике от 17.02.
1970 г. № 35 «О внедрении метода хранения плодов и овощей
в регулируемой газовой среде и расширении исследований в
этой области», а также Постановлением от 17.01:1973 г. № 12
«О ходе работ по внедрению в 1973—1975 гг. прогрессивных
методов хранения картофеля, овощей и'фруктов». '
[ ИдатреЕЬкяв B8j«raaa Зйзвротш } І
ЕзсаягккЗ ьрл. &ж::а клъиюх. геадвая sc. и. fl. Tegagsssaa
Условия и методика проведения исследований
Экспериментальная работа по хранению плодов, овощей и картофеля выполнялась на Овощной опытной станции ТСХЛ им. В. И. Эдельштейна, а также в производственных условиях плодоовощных баз Зеленоградского и Тимирязевского районов г. Москвы в шериод 1968—1973 гг.
Объектами исследований выбраны районированные сорта плодов, овощей и картофеля Московской области и других районов страны: овощи—морковь сортов Нантская и Шанте-нэ; лук-репка сортов Тимирязевский, Арзамасский; яблоки сортов Пепин Шафранный, Тимирязевское, Антоновка обыкновенная, Славянка, Бойкен; картофель Лорх.
Плоды и овощи для хранения в регулируемой газовой среде отбирали только стандартные и доставляли в хранилище в ящиках (яблоки, лук) и мешках или х/б сетках (морковь, картофель), а затем их помещали в герметичные полиэтиленовые камеры, в которые из баллонов высокого давления непрерывным потоком со скоростью 6—8 л/мин подавали газовую среду определенного состава. К каждому типу газовой среды подключали по 3 контейнера одного сорта плодов и овощей весом по 10 кг каждый. Полиэтиленовые камеры изготовляли из не-стабилизированной полиэтиленовой пленки толщиной 200 мкм, а герметизацию их выполняли профильным полиэтиленовым замком.,
На основании обобщения и анализа данных литературы были выбраны концентрации Ог от 2 до 8%, СОг—от 0 до 6% в различных комбинациях при двух температурных режимах + 2 и +6 С. Были испытаны следующие девять типов газовых сред:
-
2%O20%)CO298%N2;
-
5%О20% C0295%N2; . 3. 8.%|O20%CO292%N2;
-
2,%|026%C0292%N2;
-
5% 02 6% С02 89% N2;
-
8% 02 6% С02 86% N2;
-
2%023%C0285%,N2; . 8. 5% 02 3%,С02 92% N2;
9. 8%023%С0289% N2.
За контроль принято хранение плодов и овощей тех же партий в ящиках, полиэтиленовых мешках и контейнерах в охлаждаемых и неохлаждаемых камерах. Срок хранения яблок— 150—180, лука-репки—150, моркови — 220, картофеля — 220 дней.
Для хранения плодов и овощей в измененной газовой среде были использованы французские полиэтиленовые контейнери с силиконово-каучуковымн вставками, а также контейнеры,
изготовленные автором, с применением Отечественного СИЛИКО-ново-каучукового материала типа РС-1 и РС-2, разработка которых производилась совместно с НПО «Пластик» и Московским технологическим институтом мясо-молочной промышленности (МТИММП). Испытывались контейнеры емкостью 100, 200, 300, 800 кг. 'Площадь вставки: для моркови—100,90, 70, 60, 50, 40, 30 см2, лука-репки—50, 35, 20 см2; яблок—60,45, 30 см2; на 10 кг продукции. Повторность опытов трехкратная. Ежегодно в опытах было использовано яблок 1,5—2 т, лука-репки— 2—2,5 т, моркови — 50—60 т и картофеля 170— 240 т.
Определение убыли веса и изменение качества продукции, ее основных показателей химического состава проводили по общепринятым методикам: товарный анализ — путем разбора на фракции с последующим взвешиванием; убыль веса — методом фиксированных проб; сухие вещества — рефрактромет-ром; сахара—цианидным методом; каротин—методом колори-метрирования бензиновой вытяжки на ФЭК; плотность кожицы — пенетрометром «Салгирка», диаметр иглы 3 мм; относительную влажность — психрометрами Лссмана и Августа; определение газовой среды — на приборе ВТИ-2.
Газовые пробы из герметических полиэтиленовых контейнеров отбирали в первый месяц хранения продукции через 5— 7 дней, а затем через 10—15 дней, а из открытых комбинированных контейнеров — 1 раз в месяц. Химические и товарные анализы продукции проводили в начале и конце опытов.
Разработка экспериментальной установки для определения оптимальной газовой среды при хранении плодов и овощей
В настоящее время в нашей стране для хранения плодов и овощей в регулируемых газовых средах в лабораторных условиях используются контейнеры ГК-200, разработанные институтом ГИПРОНИСЕЛЬПРОМа. Однако для широкого диапазона исследований требуется большое количество таких контейнеров или газонепроницаемых камер с дорогостоящим оборудованием. !
влздгас
Автором разработана, изготовлена и испытана экспериментальная установка по определению оптимального состава газовой среды для длительного хранения плодов и овощей в постоянно 'проточной газовой среде, в которую входят: полиэтиленовые камеры, герметизированные полиэтиленовым: профильным замком; расходомеры воздуха со сменными стеклянными элементами и газовой муфтой с калибровочными шайбами; баллоны высокого давления с определенными газовыми средами; редукторы для регулирования расхода газа и сосудов увлажнения и поглошсшзаХХЪ
Приготовление газовых сред выполняется объемным методом с помощью образцовых манометров и расчетных формул парциальных давлений газовых компонентов с учетом погрешностей на примеси:
р =JW]L_.
со' 100—А—В ' Ро,=
Р. [(100—А-В) . (100. К0— К0,-С— KN>.C)+Kco,. (А. С—10Q.B + B.C)] 100. (100—А—В) . (100—Т— С)
р _. P-Kn.-Pq,-T-Pco.-A-Po (100-С)
^N'~~ 100-С
гДе Рсо2, О», N2 —парциальное давление (С02, 02, N2) в газовой смеси баллона, кгс/см2;
Р —общее давление газовой смеси в баллоне,
кгс/см2;
Ро —давление в чистом баллоне для газовых
смесей, кгс/см2;
Ксо2. 02,Nr-—доля рассматриваемого компонента в газовой смеси баллона, %(;
А — доля примеси азота в компоненте ССЬ, %;
В — доля примеси кислорода в компоненте
N2, -%i
Є — ДОЛЯ НрПМОСИ КИСЛОроаа -в 1*вМІШ«4№Є
Ыг, 0L,-
С — доля примеси кислорода в компоненте
С02, ,%,;
Т — доля примеси азота в компоненте 02, %>.
Уложенные в полиэтиленовую камеру плоды или овощи охлаждаются до температуры хранения, после герметизации продуваются в начале азотом в течение 3 минут, а затем газовой смесью, при которой в дальнейшем протекает хранение, при скорости газа 6—8 литров в минуту.
Для исследований по хранению плодов и овощей в полиэтиленовых контейнерах с силиконово-каучуковыми вставками автором разработана методика соединения силикона с полиэтиленом, которая заключается в приклеивании клеем-герме-тиком Эластосил 1101 или 1102 к краям силиконовой пленки полос из хлопчатобумажной ткани типа Ахар шириной 2— 3 см, а затем термосваривании этой ткани к кромкам окна полиэтиленового контейнера при температуре 140—150 через термостойкие прокладки (целлофан(1лавсан).
