З.Н. Хайрутдинов

Мичуринский государственный аграрный университет, г. Мичуринск, Россия

1. Эффективность предварительного охлаждения ягодной продукции.

Предварительное охлаждение ягод (земляники садовой, смородины красной, белой и черной, малины, жимолости и др.) представляет собой процесс быстрого понижения их температуры от начальной (после уборки урожая) до требуемой в приспособленных для этого технических средствах при последующих технологических операциях (транспортирование, краткосрочное хранение). Эффективность его связана с положительным влиянием на факторы, обуславливающие сохранность продукции. Чем быстрее понизить температуру ягоды после сбора, тем продолжительнее будет период хранения их в холодильнике и выше качество. Предварительное охлаждение уменьшает интенсивность дыхания ягод, замедляет темпы накопления и расхода энергетических запасов на процессы жизнедеятельности растительных тканей, что приводит к задержке созревания. При этом медленнее формируется типичная окраска ягод, сохраняется их плотная консистенция, а также слабее изменяется вкус, аромат, содержание кислот, витаминов и другие органолептические показатели качества. Быстро охлажденные ягоды дольше сохраняют устойчивость к возбудителям болезней. В то же время развитие самих возбудителей порчи (плесневых грибов, бактерий, дрожжей) при быстром охлаждении значительно замедляется. В результате изменений сокращаются потери ягодной продукции от перезревания, убыли массы, физиологических заболеваний и порчи, а также сохраняется пищевая ценность ягоды. При этом увеличиваются сроки холодильного хранения продукции: винограда - на 1-1,5 мес., косточковых – на 0,5 мес., ягод (в зависимости от вида и сорта) – на одну и более недель.

Преимуществом предварительного охлаждения является то, что при загрузке в камеры охлажденной ягодной продукции возможно единовременное заполнение всего объема камеры хранения и создание наиболее оптимального и стабильного температурного режима с начальных этапов хранения. При ежедневном поступлении партий неохлажденной ягоды в объеме не более 10% от вместимости камеры хранения тепловая нагрузка на компрессорное оборудование холодильника находится на высоком уровне в течение всего периода загрузки ягоды (10 суток) и продолжается еще в течение 3 суток после него. В то же время при хранении предварительно охлажденной ягоды возможно уже на вторые сутки понижение тепловой нагрузки до параметров стационарного режима и поддержание ее в течение всего периода закладки продукции на хранение. При этом требуется меньшая холодопро-изводительность оборудования в камерах хранения, что положительно сказывается на экономической эффективности самого процесса хранения ягодной продукции.

2. Проблемные аспекты использования современных технических средств, применяемых для предварительного охлаждения ягодной продукции.

Большинство стационарных плодохранилищ предназначены для длительного хранения продукции (до 1 года). В основном это отечественные типовые одноэтажные плодохранилища, размещенные в непосредственной близости от садов, ягодников, плантаций и обслуживающие сразу несколько крестьянских и фермерских хозяйств. Охлаждение фруктов, ягод и винограда чаще проводят в камерах хранения стационарных холодильников, реже – в специализированных камерах или на станциях предварительного охлаждения. Вместимость плодохранилищ – от 500 до 10000 т. Наряду с камерами для холодильного хранения (в том числе с регулируемой или модифицированной атмосферой) они включают камеры для предварительного охлаждения, обеспечивающие охлаждение продукции до температуры хранения за 20 часов при объеме поступления ее до 10% вместимости камер. Для хранения ягодной продукции такие плодохранилища не предназначены, так как сроки хранения большинства ягод не превышают 2-3 месяцев. Строительство стационарных крупнотоннажных ягодохранилищ, обеспечивающих несколько близлежащих хозяйств, также экономически не выгодно.

В странах Евросоюза и США фермерские хозяйства – основные поставщики ягодной продукции – используют на собственной территории ягодохранилища вместимостью до 100 т. В среднем одно хозяйство производит от 10 до 20 т ягодной продукции в сутки. Каждый фермер старается в максимально сжатые сроки охладить ягоду в холодильнике до температуры хранения, погрузить в авторефрижераторы и доставить потребителю через сеть супермаркетов. В случае попадания собираемой ягоды под дождь – отправить на переработку на молокозаводы (для производства йогуртов) или на консервные заводы (для производства варенья и джемов).

Перевозка свежей ягоды любым видом транспорта также экономически не выгодна (исключение составляют лишь арбузы и дыни).

Также в России остро стоит вопрос создания сети станций предварительного охлаждения ягоды в полевых условиях, более широкого использования в малых крестьянских и фермерских хозяйствах передвижных холодильных установок ФХ-80П с пневмохранилищем «Вымпел» вместимостью до 80 т, бионических сборно-разборных ягодохранилищ (из сэндвич-панелей) отечественного производства. При этом сохранение оптимального температурно-влажностного режима в таком хранилище является важнейшим фактором как для предварительного охлаждения, так и для кратковременного хранения ягод. Применение тамбуров для обработки поступающей продукции, санпропускников для обслуживающего персонала, герметизирующих устройств и тканевых заслонок для автотранспорта помогают решить данную задачу.

Таким образом, использование современных типовых плодохранилищ для предварительного охлаждения и кратковременного хранения ягод возможно лишь при размещении в них секций двойного назначения, которые будут предназначены как для охлаждения и кратковременного хранения ягод, так и для охлаждения и длительного хранения плодов поздних сроков созревания.

Поэтому сразу возникают проблемы:

1.    Определение оптимальных размеров таких секций (в зависимости от вида ягод, их качества, сроков реализации продукции и т.п.);
2.    Разработка методов загрузки собираемой ягоды в секции без ухудшения ее качества, суточной загрузки неохлажденной и охлажденной продукции от всего объема секции;
3.    Определение количества секций для ягод в плодохранилище (в зависимости от ежесуточного оборота продукции и с учетом времени предварительного охлаждения);
4.    Совершенствование технологии предварительного охлаждения ягоды;
5.    Разработка систем вентиляции и воздухообмена;
6.    Определение экономической эффективности предлагаемой технологии.

3. Предлагаемая технология предварительного охлаждения ягод.

В результате научных исследований, проводимых мною в области хранения плодов и ягод, была создана экспериментальная холодильная установка для хранения плодово-ягодной продукции, состоящая из модуля: камеры хранения, вмонтированной в нее холодильной машины с поршневым компрессором и лабораторно-исследовательского стенда с КИП для измерения основных показателей холодильного процесса.
В процессе исследований изменялись следующие параметры: время работы установки t, температура T0 и расход G0 охлаждающей среды на подаче в охлаждаемый объем. Производились прямые и косвенные измерения режимных параметров среды в кузове и в штабеле с грузом – скорости, температуры Т и относительной влажности RH. Фиксировалась также температура наружного воздуха Тн.
Рис. 1 – Существующая технология охлаждения ягод.
Объектом экспериментальных исследований явилась технология охлаждения ягод воздушным способом (рис. 1, 2).


Рис. 1 – Существующая технология охлаждения ягод

Рис. 2 – Предлагаемая технология охлаждения ягод.

Особенностью изучения способа улучшения качества хранения ягод путем введения операции продувки с помощью вентиляторов охлажденного воздуха через слой ягод является то, что сами вентиляторы могут располагаться как напротив штабеля с продукцией, что приводит к равномерному распределению всего воздушного потока через слой ягод, так и непосредственно в промежутках между штабелями с продукцией (рекомендуемая ширина промежутков 30-50 см). При этом малогабаритные всасывающие вентиляторы создают вихревые воздушные потоки внутри штабелей с продукцией. Воздух проходит через весь слой ягод, устраняя «застойные» зоны. Особенностью данной операции является также то, что все промежутки между штабелями с продукцией по периметру закрываются тонкой пленкой ПВХ, оставляя только отверстия для вентиляции воздуха. Подобный способ быстрого охлаждения продукции разработан в Университете штата Флорида (США) и используется в разных странах для предварительного охлаждения ягод.

Предлагаемый способ комбинированного охлаждения продукции путем введения операции продувки холодного воздуха через весь слой ягод показал лучшие результаты, что в конечном итоге привело к сокращению времени на охлаждение ягод и увеличению сроков хранения продукции на 15-20%. В результате проведенных опытов срок хранения земляники садовой составил 10 суток (рекомендуемый – 7 суток), смородины черной – 20 суток, смородины красной – 30 суток (рекомендумый – 14 суток). При этом пищевая ценность ягод была высокой.

Источник - ВЕСТНИК МичГАУ, № 1, Печатная версия