Особенности культуры как объекта хранения

 

Лежкость - способность плодоовощной продукции сохраняться в течение продолжительного времени без значительной потери массы, поражения болезнями, снижения товарных и семенных качеств. Количественно лежкость выражают максимальным сроком хранения в неделях или месяцах при оптимальных условиях.

На лежкость овощей и плодов влияют следующие факторы:

·   Сорт;

·   зона выращивания;

·   условия года;

·   агротехника;

·   удобрения;

·   орошение.

Картофель как объект хранения. В основе лежкости картофеля лежит биологическое свойство клубней находиться после уборки продолжительный период в состоянии глубокого физиологического покоя. Продолжительность этого состояния зависит от сорта и определяется условиями выращивания и хранения. Механизм состояния покоя сложен и связан со специфическим изменением структуры клетки и всего обмена веществ. В клетках почек покоящихся клубней обнаружено обособление протоплазмы. В покоящихся клетках отсутствуют плазмодесмы, связывающие их друг с другом в единое целое, когда клубни находятся в процессе роста. В период покоя поверхностные слои цитоплазмы клеток насыщаются липоидными и гидрофобными веществами, поэтому проникновение веществ в клетку, испарение воды из нее затруднены. Клетки клубня оказываются изолированными друг от друга, поэтому интенсивность процессов жизнедеятельности снижается до минимума. Изменение обмена веществ покоящихся клубней проявляется в первую очередь в снижении интенсивности всех процессов, особенно дыхания. При покое приостановлена меристематическая деятельность в почках. Процессы дифференциации составляют суть состояния покоя. Во время них почки подготавливаются к последующему вегетационному сезону так, как это запрограммировано биологическими особенностями сорта. В механизме состояния покоя важную роль играют активаторы и ингибиторы роста, соотношение содержания которых в почках определяет физиологическое состояние клубней. Содержание активаторов превалирует с началом роста, а содержание ингибиторов - в состоянии покоя, что связано с окислительно-восстановительными процессами в тканях. Важная биологическая особенность клубней - способность возобновлять покровную ткань в местах механических повреждений. Лучше всего происходит рубцевание повреждений у растущих и свежеубранных клубней. Эта способность сохраняется и в первый период хранения, но с началом образования ростков теряется. Важное технологическое значение имеют процессы взаимопревращений крахмал↔ сахар.

Если количество сахаров возрастает до 7-8 %, клубни станут сладкими на вкус. Процесс накопления сахаров при недлительном «холодном» хранении обратим при последующем отеплении клубней, во время которого в значительной степени ресинтезируется крахмал. Однако чрезмерное развитие процесса осахаривания крахмала во время охлаждения нарушает работу ферментных систем, осуществляющих обратный синтез крахмала, и приводит к физиологическим расстройствам. Они проявляются в подавлении образования ростков, результатом чего будут изреженные, запоздалые всходы и снижение урожая семенного картофеля. Поэтому после «холодного» хранения семенного материала следует подвергать клубни длительной выдержке при повышенной температуре. У клубней с высоким содержанием сахаров легко образуются внутренние потемнения мякоти. Картофель отличается сравнительно невысоким тепло- и влаговыделением.

Свекла как объект хранения. Свекла обладает способностью находиться при пониженной температуре в состоянии покоя. Биологическая функция состояния покоя - дифференциация конусов нарастания почек корнеплодов, подготовка их к репродуктивному развитию. Период, в течение которого почки завершают эту подготовку, определяет продолжительность покоя и лежкость продукции. Сложная зависимость наблюдается между степенью вызревания к моменту уборки и характером и темпом дифференциации почек при хранении, а следовательно, сохраняемостью корнеплодов. На лежкость также значительное влияние оказывает ранний срок посева, который вызывает растрескивание корнеплодов. По сохраняемости свекла является механически прочным с плотными покровными тканями, хорошо сохраняющимся корнеплодом. У свеклы способность к зарубцовыванию механических повреждений выражена несколько сильнее, чем у моркови. Все виды корнеплодов теряют устойчивость к болезням при подвядании. Предотвратить подвядание - одно из основных технологических условий правильной уборки и хранения. Свеклу необходимо защищать от испарения. Корнеплоды не выдерживают даже легкого подмораживания. Ткани после оттаивания теряют сок, ослизняются и в них легко попадают и развиваются микроорганизмы. Поэтому убирать корнеплоды следует до заморозков.

Яблоки как объект хранения. Лежкость яблок обусловлена их способностью проходить в течение определенного периода послеуборочное дозревание. Суть этого процесса - в продолжающемся после съема плодов обмене пластическими и физиологически активными веществами между околоплодником и семенами. Самое важное в успешном сохранении плодов - поддержание определенных температуры, влажности и состава газовой среды. Высшее качество плодов достигается спустя определенный период хранения, далее наступает их старение. На лежкость яблок большое влияние оказывают сортовые особенности, климат и погодные условия вовремя вегетации, место выращивания, тип почвы, удобрение и орошение в период вегетации. На лежкость яблок влияют подвои и возраст деревьев. Сохраняемость яблок зависит от морфоанатомических особенностей. Выравненность плодов по размеру дает возможность лучше организовать работы по съему, калибровке и упаковке, разработать установки и поточные линии товарной обработки. При этом особое значение приобретает их механическая прочность. В зависимости от сорта температура хранения должна быть в пределах от минус 2° С до плюс 1º С. оптимальная относительная влажность воздуха при хранении яблок - 85-95%. В камерах холодильника должна быть необходимая циркуляция воздуха.

Капуста как объект хранения. Лежкость капусты определяется комплексом свойств всех частей кочана. У капусты нет состояния глубокого физиологического покоя, для завершения дифференциации верхушечной почки необходимо хранение кочанов при пониженной температуре. После окончания дифференциации хранение кочанов затрудняется. Время, в течение которого завершается подготовка верхушечной почки к репродуктивному развитию, зависит от сорта. Из-за удлинения внутренней кочерыги возможно растрескивание кочанов. В процессе хранения все части кочана теряют устойчивость к фитопатогенным микроорганизмам. Капуста относительно устойчива к действию отрицательных температур, но их продолжительное воздействие может привести к образованию «тумаков». Капуста подвержена самосогреванию. Капустохранилища быстро насыщаются влагой и происходит отпотевание стен, перекрытия и самой капусты, в результате чего возникает «капель» с потолка и развиваются грибные заболевания.

Лук как объект хранения. Хорошо вызревшая луковица во время хранения находится в состоянии глубокого физиологического покоя. Продолжительность состояния покоя - сортовая особенность, но она в сильной степени зависит от условий выращивания и хранения. В проявлении лежкости главную роль играет уровень орошения. Условия, замедляющие морфообразовательные процессы (понижение температуры, влажности, газовая среда), способствуют продлению состояния покоя и сохранению устойчивости к болезням. Существует взаимосвязь между глубиной и продолжительностью покоя и вызреванием луковицы. При полном вызревании формируются сухие кроющие чешуи, усыхают листья и шейка, из которых пластические вещества переходят в луковицу, вошедшую в состояние покоя. В результате лук сохраняется хорошо, потери минимальны. Покоящаяся луковица надежно защищена от окружающей атмосферы несколькими слоями сухих кроющих чешуй, поэтому в отличие от других овощей пониженная влажность воздуха при хранении для нее не опасна. Лук желательно хранить при влажности воздуха не выше 75%. Для лучшей сохранности применяют просушку лука перед хранением. Прогревание лука предупреждает развитие шейковой гнили. Для хранения важно свойство луковиц выдерживать отрицательную температура. Для хорошо вызревшего лука предел температур - минус 3-4°С. Лук можно загружать в довольно большие вместилища, не опасаясь самосогревания и отпотевания, так как тепло- и влаговыделение луковиц невелики. (Широков, Е.П., 1988)

 

Холодильные камеры

 

Холодильники - изолированные от окружающей среды помещения с установками искусственного охлаждения. В них можно независимо от внешних температурно-влажностных условий поддерживать оптимальный режим хранения плодов и овощей. Благодаря этому сроки хранения продукции продлеваются до созревания урожая следующего года, потери ее снижаются до минимума, а качество остается высоким. Холодильное хранение плодов и овощей способствует решению проблемы круглогодового снабжения населения свежей продукцией.

Холодильники включают камеры хранения, отделение товарной обработки продукции, машинное отделение и подсобное помещение для обслуживающего персонала.

Холодильники проектируют обычно в виде одноэтажных зданий, но крупные холодильники могут достигать 5-7 этажей. Наиболее распространена планировка, при которой в одном торце здания расположено светлое помещение (цех) товарной обработки с оборудованием и запасом тары, в другом - машинное отделение; между ними размещают камеры хранения с выездом в изолированный холодный коридор. Такая планировка снижает потери холода при загрузке и выгрузке продукции из камер в теплые периоды года.

Для выгрузки продукции, доставленной автотранспортом, у одной из продольных сторон здания сооружают крытую платформу, по высоте соответствующую кузову автомобиля.

В зависимости от общей вместимости холодильника и его назначения объем камер хранения составляет 100-500т. Крупные камеры экономичнее, так как чем больше их вместимость, тем меньшая часть отводится на проходы, тем полнее используются камеры.

Высота камер зависит от высоты подъема погрузчиков и определяется количеством продукции, размещаемой на 1 м² полезной площади.

В крупных холодильниках сооружают камеры для ускоренного дозревания плодов, оборудованные системами отопления, вентиляции и приспособления для обработки этиленом.

Стабильность заданного режима хранения в холодильниках во многом зависит от теплоизоляции камер. Для этого на стенах и перекрытиях изнутри монтируют необходимый слой теплоизоляционного материала, защищая его с обеих сторон слоем паро- и гидроизоляции. Сначала стены покрывают слоем гидроизоляции, затем теплоизоляционным материалом с малой теплопроводностью и объемной массой, но достаточно прочным. Обычно используют пробковые, минераловатные плиты, торфоплиты, пеностекло, пенопласт. Снаружи этот слой покрывают пароизолирующим материалом (битум, алюминиевая фольга или цементная затирка на проволочной сетке). Эффективны в применении панели типа «сэндвич» длиной до 8 м и шириной 1,5 м, состоящие из двух облицовочных листов гофрированного алюминия (влагоизолятор) и вспененного между ними полиуретана (теплоизолятор).

Пол камер покрывают цементом или асфальтом и обычно не теплоизолируют. Но чтобы избежать утечки холода в стыках пола со стенами, слой теплоизоляции опускают ниже уровня пола или вводят его под пол.

В дверную панель монтируют достаточный слой теплоизоляционного материала, защищенного гидроизоляцией от увлажнения. Двери делают прислонные или отодвигающиеся в сторону, чтобы в камеру мог заехать погрузчик. По периметру двери и дверного проема крепят теплоизолирующие прокладки. У дверей крупных камер устраивают теплоизолирующую воздушную завесу. Вентилятор забирает воздух в камере и направляет струей с большой скоростью вдоль дверного проема, оттесняя наружный воздух.

Для искусственного охлаждения плодов и овощей используют различные типы установок. По принципу действия холодильные установки подразделяются на:

·   Воздушные или газовые

·   Паровые, в том числе компрессионные, абсорбционные, пароэнжекторные

·   Термоэлектрические

В воздушных холодильных установках использован принцип охлаждения рабочего тела при его расширении без теплоподвода извне.

В паровых холодильных установках холодильный агент, участвуя в цикловом термодинамическом процессе, претерпевает фазовые превращения, периодически испаряясь и концентрируясь на отдельных участках цикла.

В термоэлектрических холодильниках используется принцип Пельтье, когда при пропускании через некоторые полупроводники электрического тока на противоположных сторонах пластины появляется разность температур.

Для искусственного охлаждения используют преимущественно компрессорные холодильные установки, которые работают на аммиаке или хладоне.

На каждую камеру хранения монтируют отдельную холодильную машину, что облегчает поддержание в них температуры, оптимальной для каждого вида продукции.

В холодильниках применяют несколько систем охлаждения: централизованное, децентрализованное, батарейное, воздушное и смешанное.

В камерах холодильника трудно поддерживать относительную влажность воздуха, так как постоянно происходит вымораживание воды на охлаждающих элементах. Пониженная относительная влажность воздуха приводит к высоким потерям от испарения воды из продукции. Для снижения этих потерь применяют увлажнение воздуха в камерах, путем введения в него воды или пара. Для этого используют ротационные увлажнители ЛН-1А, паровые увлажнители АУВ и форсуночные увлажнители, работающие совместно с вентиляционной системой. (Манжесов, В. И., 2009)

Различают холодильники с естественной газовой средой, РГС и комбинированными средами. Холодильники с РГС имеют дополнительное оборудование для подержания в камерах требуемого состава среды. Камеры тщательно герметизируют специальной газонепроницаемой изоляцией. Для получения необходимого состава РГС применяют газогенераторные установки. В генераторе сжигают природные газы - бутан и пропан. Полученную газовую смесь с требуемым соотношением кислорода и диоксида углерода очищают в специальных аппаратах и отдают в камеру. РГС можно создать и в результате дыхания плодов и овощей при хранении их в пленчатых контейнерах с газообменным окном. Процесс хранения в РГС подразделяют на четыре периода: подготовительный, охлаждение, формирование и стабилизация РГС, хранение. Плоды и овощи в холодильниках хранят в контейнерах или ящиках, установленные на поддоны для механизированной загрузки и выгрузки. На поддон 1000*1200мм ящики чаще всего устанавливают «пятериком» по четыре-пять по высоте и получают пакет. Контейнеры или пакеты выгружают погрузчиком и устанавливают в штабель. Высота последнего зависит от высоты холодильника и вида тары. Пакеты устанавливают высотой до 4,5-5,2м. по три-четыре друг на друга. Контейнеры размещают по четыре-шесть друг на друга высотой 4,5-5,5м. Между верхними пакетами и выступающими вниз частями потолочного перекрытия следует оставлять расстояние не менее 0,5 м, между стенами и штабелем продукции - не менее 0,3-0,4м. Через каждые два ряда пакетов, установленных в штабель, оставляют контрольный проход для их осмотра шириной 0,6-0,7 м. (Скрипников, Ю.Г.,1986г)