автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.01, диссертация на тему:Оптимизация режимов работы газоразделительных установок и повышение эффективности технологии хранения яблок

на правах рукописи

ДМИТРИЕВ Андрей Владимирович

ОПТИМИЗАЦИЯ РЕЖИМОВ РАБОТЫ ГАЗОРАЗДЕЛИТЕЛЬНЫХ УСТАНОВОК И ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ТЕХНОЛОГИИ ХРАНЕНИЯ ЯБЛОК

Специальности: 05.20.01-технологии и средства механизации

сельского хозяйства

05.18.01 - технологии обработки, хранения и переработки злаковых, бобовых культур, крупяных продуктов, плодоовощной продукции и виноградарства

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Мичуринск 2003

Работа выполнена в Мичуринском государственном аграрном университете

Научные руководители: Завражнов Анатолий Иванович,

доктор технических наук, профессор, заслуженный деятель науки и техники РФ

Ильинский Александр Семёнович, доктор технических наук

Официальные оппоненты: Горшенин Василий Иванович,

доктор технических наук, профессор

Пащенко Людмила Петровна, доктор технических наук, профессор,

Ведущая организация Государственное научное учреждение Всероссийский селекционно-технологический институт садоводства и питомниководства (г. Москва)

Защита состоится декабря 2003 г. в 12 час. на заседании диссертационного совета К 220.041.01 при Мичуринском государственном аграрном универ-сите по адресу:393760, г.Мичуринск, ул. Интернациональная 101, зал заседаний диссертационного совета

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета Автореферат разослан /-5 ноября 2003 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат технических наук, доцент ' Михеев Н.В.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА

Актуальность темы. Свежие фрукты являются источником ценных витаминов и других биологически активных веществ, необходимых для поддержания здоровья человека. Поэтому Концепцией государственной политики в области здорового питания населения на период до 2005 г., принятой Правительством РФ, предусматривается совершенствование систем возделывания, хранения и доведения плодов и ягод до потребителя.

Ежегодное производство плодов в нашей стране составляет около 1,5 млн.т., однако потери при хранении составляют более 30%. Такие высокие потери обусловлены тем, что в плодоводческих хозяйствах применяют в основном устаревшую технологию обычного холодильного хранения.

Как показала мировая практика наилучшее сохранение качества плодов с минимальными потерями может обеспечить только технология хранения в регулируемой атмосфере (РА), суть которой заключается в том, что продукцию хранят в герметичных холодильных камерах при пониженной концентрации 02 (1,0...2,5%) и повышенной - С02 (1,0...3,5%).

Эффективность этой прогрессивной технологии во многом зависит от технического уровня и рациональных режимов работы оборудования для формирования и поддержания заданных газовых режимов в камерах холодильника.

Цель работы - теоретическое и экспериментальное обоснование оптимальных режимов работы газоразделительных установок при создании и поддержании газовой среды в камерах и повышение эффективности технологии хранения яблок. .Научная новизна.

• Получена математическая модель процесса снижения в камере с продукцией концентрации кислорода при её продувке азотной

средой от газоразделительнои установки. рос национальная

БИБЛИОТЕКА

. ггчгзд/

• Разработан алгоритм оптимизации режимов работы газоразделительной установки, обеспечивающий ускорение создание в камерах заданного газового состава и снижение энергозатрат на 20... 30%.

• Разработаны методы оптимизации режимов работы газоразделительной установки, обеспечивающие поддержание в процессе хранения в камере с определенными количеством продукции и интенсивностью дыхания заданных концентраций СОг и Ог методом постоянной продувки.

• Выявлены закономерности сохранения качества яблок основного сортимента центральной зоны при хранении в динамической РА.

Практическая ценность.

> Разработаны практические номограммы для подбора и оптимальных настроек режимов работы газоразделительных установок.

> Разработанные алгоритмы оптимизации режимов работы газоразделительных установок и технология хранения в динамической РА эффективно используются в плодохозяйствах страны.

Апробация работы. Результаты исследований были доложены, обсуждены и получили положительную оценку: на 2-й Международной научно-практической конференции «Научно-технический прогресс в садоводстве», Москва, 2003 г.; на Международной научно-практической конференции «Актуальные направления развития экологически безопасных технологий производства, хранения и переработки сельскохозяйственной продукции», Воронеж, 2003 г.; на научной конференция «Инженерное обеспечение в АПК», Мичуринск 2003 г.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 8 печатных работ, общим объёмом 2,5 п.л., из которых 2,0 п.л. принадлежит лично автору.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырёх глав, общих выводов и списка использованной литературы (170 ис-

точников). Работа изложена на 137 стр., содержит 46 рисунков, 16 таблиц, 7 приложений.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Введение. Дана краткая характеристика состояния проблемы, решению которой посвящена диссертационная работа. Изложены вопросы актуальности темы, сформулированы основные положения, выносимые на защиту.

1. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА, ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ

Анализ развития технологии хранения фруктов показал, что наиболее эффективным для этой цели является технология хранения в регулируемой атмосфере (РА). В странах с развитым садоводством (Италия, Голландия, Бельгия, Германия, Англия, США и др.) практически весь коммерческий урожай яблок, предназначенных для потребления в свежем виде, хранится в РА.

Эта технология, с начала своего коммерческого применения (начало 50-х), получила значительное развитие от простого способа до технологии высокого уровня с использованием современного технологического оборудования.

В нашей стране значительный вклад в разработку технологии хранения в РА был сделан Метлицким Л.В., Гудковским В.А„ Колесником А.А„ Сальковой Е.Г. и др. Однако, все исследования по отечественному сортименту были посвящены хранению в статической регулируемой атмосфере и отсутствуют данные по перспективному направлению - хранению в динамической регулируемой атмосфере.

Эффективность технологии хранения в РА во многом определяется правильно подобранным технологическим оборудованием и его оптимальным использованием при формировании и поддержании заданных газовых режимов в камерах холодильника.

Основным компонентом технологического оборудования для реализации технологии хранения в регулируемой атмосфере является газоге-

нератор. Он обеспечивает получение и подачу азотной среды в камеры фруктохранилища для формирования в них заданных газовых режимов.

Анализ показал, что за последние 10...15 лет произошло значительное совершенствование конструктивных и технологических решений газогенераторов. На данном этапе развития науки и техники наиболее перспективными в качестве газогенераторов для технологии хранения в РА являются газоразделительные установки, обеспечивающие экологически безопасное и экономичное получение обогащенной азотом среды путем молекулярного разделения компонентов воздуха. Однако, научно обоснованных методов подбора и эксплуатации этих дорогостоящих установок до сих пор не разработано.

Поскольку газоразделительные установки начинают применяться в нашей стране, весьма актуальным является разработка методики их подбора в зависимости от размеров камер, степени их загрузки и интенсивности дыхания продукции, а также оптимизация режимов их работы с целью ускорения процесса создания в камере необходимого газового состава и минимизации энергозатрат.

На основании обобщения и аналитического обзора литературы по рассматриваемой проблеме сформулированы следующие задачи исследований:

1. Провести теоретический анализ процесса формирования в камере заданного газового состава при её продувке азотной средой от газоразделительной установки;

2.Разработать методику подбора газоразделительной установки, параметры которой оптимально соответствуют размерам камер фруктохранилища и степени их загрузки.

3.Обосновать алгоритм настройки режимов работы газоразделительной установки, обеспечивающий оптимизацию создания заданных режимов и минимизацию энергозатрат.

4.Провести экспериментальные исследования процесса создания в камере заданного газового состава методом продувки камеры средой от газоразделительной установки.

5.Исследовать влияния способа хранения с поддержанием режимов методом продувки средой от газоразделительной установки на сохранение качества яблок основного сортимента ЦЧЗ.

6.Провести производственные испытания и оценить экономическую эффективность.

2 ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ОПТИМАЛЬНЫХ РЕЖИМОВ РАБОТЫ ГАЗОРАЗДЕЛИТЕЛЬНОЙ УСТАНОВКИ ПРИ СОЗДАНИИ И ПОДДЕРЖАНИИ В КАМЕРАХ ФРУКТОХРАНИ-ЛИЩА НЕОБХОДИМОГО ГАЗОВОГО СОСТАВА

Определение закономерностей процесса снижения в камере Ог при её продувке средой от газоразделительной установки проводили исходя из уравнения материального баланса (1) для этого газа.

Рис. 1. Схема продувки камеры средой от газоразделительной установки: 1 - газоразделительная установка, 2 - камера, 3 - воздухоохладитель.

с1Кк

ду.ку02-ав-кв02-я02-м = ук—^, (1)

где: <2у, Он - газовые потоки поступающие и выходящие из камеры, м3/ч;

Ко2, Кр2, Кд2 - молярные концентрации Ог в камере и в потоках поступающих и выходящих из неё; Ук - свободный объем в камере, м3;

Яо2 - интенсивность поглощения О2 продукцией, м3/т-ч;

М - масса плодов в камере, т.

Поскольку атмосфера в камере интенсивно перемешивается мощными вентиляторами воздухоохладителей, а давление в ней постоянное, т. к. она снабжена предохранительным клапаном и компенсационным мешком, потоки поступающие и выходящие из камеры равны = Qy), а концентрация 02 в выходящем потоке равна текущей концентрации в камере (К(нп — К-ог)- Учитывая это, уравнение (1) примет следующий вид:

ау-Чг-ау-Кко2-ЯогМ=Ук^ (2)

После преобразования уравнения (2) получим:

С ^у-К7ог-*ог'М (3)

Л Ук 02 к V,

Это выражение является линейным дифференциальным уравне-

нием первого порядка и неоднородным относительно Кког и ^02 . Его

Л

решение имеет следующий вид:

'к * V,

К*О2(0 = е

Оу

(4)

где: А - произвольная постоянная. Проинтегрировав (4), имеем

-в*

КкО2(0 = е

а

Л02

б.

■еУк Л + А

(5)

Проведем второе интегрирование

Кк02=е

•ву

Ку

2

л02-м

йу

(6)

я:* = е Ка

Л02 — е

■0*

ку -02

Я02-М) Ук , ,

-у У

(7)

Проведя соответствующие преобразования, получим

02

0>

(8)

Для нахождения произвольной постоянной Л воспользуемся тем, что в начальный момент времени 1 = 0 концентрация Ог в камере составляла Кд2 ,. Тогда уравнение (8) примет следующий вид

Но2-М

К-02,1 - Л + Ку02

а

Откуда получим

А-Кк -Ку |

Л ~ Л02,1 ^О2 +

(9)

(10)

Подставив полученное выражение для А в уравнение (8) будем

иметь

Г

ккО2(0 =

ту-к _ Ку В-02 ' М 02,1 02 ^

Уу у

+ К

я02-м

02

б,

■ (11)

Таким образом, получено уравнение (11), определяющее зависимость концентрации Ог в камере (Кд2) от времени при ее продувке потоком Qy с концентрацией Куп. Из этого уравнения видно, что снижение 02 в камере будет проходить тем интенсивнее, чем больше пода-

ваемый в нее поток от установки ((2У) и ниже концентрация Ог (Куог) в нём.

На рис.2 представлена динамика снижения концентрации кислорода в камере вместимостью 200 т (Ук- 500 м3) при продувке ее установкой УРГС с концентрациями Ог в ее выходном потоке 5,0; 3,0 и 1,0%.

Время, ч

Рис.2. Концентрации О2 в камере (Vк = 500 м3) при ее продувке с различными концентрациями О2 в выходном потоке установки УРГС: 1 - 1,0%; 2 - 5,0%; 3-3,0%

Как видно из этого графика, наиболее интенсивно О2 удаляется в начальный период. По мере же приближения концентрации в камере к соответствующему значению в потоке подаваемом от установки, т.е. при уменьшении величины {К^о2 - К?02), эффективность удаления О2 резко снижается.

Более наглядно и безотносительно размеров камеры и величины потока продувки динамику снижения концентрации кислорода в ней можно представить как его изменение в зависимости от безразмерного параметра - числа газообменов в камере п = г -(Уу/Ук .

Кк02(п) =

^02.1 Кд2 +

0

е- + КУ02-

у /

а

Графически эта зависимость для различных концентраций кислорода в подаваемом потоке представлена на рис.3.

21 п

18 15 12

I

9 6 3 О

V !

т

-- Э" ~~ "

2

-}- - -

~ "л —,—_—1 .................—.

2 3 4

Количество газообменов

Рис.3. Зависимость концентрации кислорода в камере от числа воздухообменов при ее продувке потоком с различным содержанием 02 в выходном потоке установки: 1 — 1,0%; 2 — 3,0%; 3 — 5,0%

Использование безразмерного параметра п дает возможность отвлечься от конкретных значений производительности установки и свободного объема камеры и получить решение в общем виде.

Зависимость доли максимально возможного снижения для любой концентрации Ку02 от числа воздухообменов будет определяться следующим выражением

21-

АКк (п) = -

^^ отн\ /

/ \ кгк -Г? л- ^ог'М

02,1 02 "1~ ^ч

__ Уу

21-а

■е-' + КЬ-

ву

Количество газообменов

Рис. 4. Зависимость доли максимально возможного снижения 02 от числа газообменов свободного объема камеры

Как видно из графика, за время первого газообмена доля максимально возможного снижения концентрации 02 составляет 63,2%, за время второго - 23,3%, за время третьего - 8,5%, за время четвертого -3,2%, за время пятого - 1,2% и за время шестого - 0,4%.

Поскольку газоразделительные установки являются наиболее дорогостоящим компонентом оборудования для хранения в РА, правильный выбор необходимой производительности генератора для конкретных размеров камер холодильника и требований технологии является очень важным.

Для выбора газоразделительной установки, параметры которой позволят обеспечить снижение СЬ в камерах конкретного размера за необходимый период времени, разработана номограмма. Она состоит (рис.5) из комбинации 3-х графиков.

Количество газообменов

Рис.5. Номограмма для определения необходимых параметров установки, обеспечивающей снижение в камере концентрации О2 до заданного уровня за требуемое время

Поскольку производительность газоразделительных установок при их настройке на более низкие концентрации О2 сильно снижается, то начинать продувку камеры следует с более высокой концентрации 02 в потоке, т.е. при большей производительности установки, и затем постепенно эту концентрацию снижать.

Для определения условий, при которых необходимо перенастраивать режимы работы установки, найдем производную функции концентрации в камере fdo2(t) по dt из соотношения (11), при постоянных значениях Qy, ¥?02, Rqi и M

d_ dt

K02,, ~ К™ +

02

Rq2-M

ôv

z£l . y,

+ К02 •

Ro2-M

• (14)

Для нахождения производной правой части соотношения (14) воспользуемся правилом дифференцирования сложной функции. Для этого вынесем постоянный множитель за знак производной подставив в сложную функцию в качестве промежуточного аргумента £/ = Оу/Ук. Уравнение (14) преобразуется к следующему виду

dt

Kk02(t) =

К.

О 2,

-Ку + 2 т

Roi-м

dU ' dt

-t-

QV

(15)

k У

Возвращаясь от промежуточного аргумента (U) к основному (t), получим

dt — ' vk

С \

Гк _ Vy , R02'M *~02,i Л02 +

V

Ôv

■e K<

(16)

Для минимизации времени снижения 02 в камере и экономии энергозатрат этот процесс необходимо осуществлять так, чтобы скорость снижения 02 всегда была максимально возможной. Наиболее эффективно начинать снижение кислорода в камере с настройки установки на концентрацию 02 5,0%, затем переходить на более низкие концентрации. Момент переключения установки на более низкую концентрацию определяется исходя из равенства скоростей снижения 02 при этих двух концентрациях.

Скорость снижения 02 для конкретной концентрации 02 в камере {Кк02,1 - Кко2,т) может быть получен при подстановке в уравнение (16)

- К^о2,т и / = 0. Сделав эти подстановки, получим следующее выражение

—ккО2(0=—

л к

'к* ГУ ,

Л-П7 ™ _ + -—--

V

(17)

/

Используя уравнение (17) можно сравнивать для каждой конкретной концентрации кислорода в камере Кко2,т эффективность её снижения для различных настроек установки, которым соответствуют определенные значения выходных потоков установки ((?у) и связанные с ними концентрации Ог (К? 02)-

Поскольку производительность установки ((3\) и поглощение кислорода находящейся в камере продукции {11о2-М) величины постоянные и не зависят от К?02 и ()у, процесс продувки можно оптимизировать, устанавливая концентрацию 02 в выходном потоке установки (1С02), при которой обеспечивается максимальная скорость снижения О2 в камере при каждом уровне концентрации в ней.

Если принять, что с целью оптимизации процесса формирования в камере среды концентрацию Ог в выходном потоке будем изменять дискретно с некоторым шагом ЛК, то момент переключения установки с начальной концентрации (Ку02,т) на более низкую (К)'о2,т-1) определится исходя из равенства скоростей снижения О2 в камере для этих двух концентраций

К* — К"У л-

02,т 02,т

Ког-М

@ У.т

' 0,у,т-\

_ 4-

Л02,т 02,т-\

-м

<2

.(18)

у,т-\ У

где Qy¡m- начальный поток установки (м3/ч) при концентрации 02 - Ку02,т', 0.у,т-1 - поток установки (м3/ч) при концентрации Ог - 1С02,т-\ = К>(>2,т-ЛК02.

Из этого равенства получим выражение для определения концентрации 02 (Кк02.т) в камере, при которой следует переключать установку на более низкую концентрацию (КУо2,т-1•)

К02,т=-——-■ (19)

Для определения параметров настройки газоразделительной установки, обеспечивающих поддержание в камере заданных концентраций 02 и СОг методом постоянной продувки, рассмотрим этот процесс с точки зрения материальных балансов этих газов.

гк

■ г!К

5

с1Кк

(20)

(21)

где Ку02,1ССо2 - концентрации в выходном потоке установки соответственно 02 и СОг, мольные доли; КК02,1^со2 - концентрации в выходящем из камеры потоке соответственно Ог и С02, мольные доли; 1?со2 - текущие концентрации в камере соответственно Ог и С02, мольные доли; Оу - газовые потоки, поступающие в камеру и выходящие из неё, м3/ч; Яо2 - интенсивность поглощения продукцией 02, м3/т-ч; ЯСо2 - интенсивность выделения продукцией С02, м3/т ч; * До анаэробной фазы дыхания Яо2= Ксо2-

Неизменность в камере концентраций О2 и СО2 означает, что с1Кк02/с11 = 0 и <Н?со2/Ж = 0. Исходя из этого уравнения материального баланса для 02 и С02 примут следующий вид

0У-ку02-дв-к»2-я02-м = о^ (22)

Оу ' КС02 ~ Яв ■ КС02 ~ КС02 ' М = 0 ^

После преобразования этих уравнений получим

у г в _ &ог 'М

т^У _ ьгв _ 02 02 ~

QУ

(25)

К-У — Vе — Л^С02 С02 ~ ^

Уу

Совместное решение уравнений (24) и (25) дает

ГУ _ 1/-В , _ т^у

02 ~ 2 ~г С02 ЛС02 ; (26)

Поскольку в выходном потоке газоразделительной установки концентрация С02 практически равна нулю, уравнение (26) примет следующий вид

г^у — 1/-В д. ¡/-в

2 ~~ 2 ЛС02 (27)

Учитывая, что в реальных условиях режим продувки несколько отличается от режима идеального перемешивания концентрацию 02 в потоке установки следует устанавливать меньше суммы концентраций 02 и С02, которые необходимо поддерживать в камере, но больше заданной концентрации 02 в камере

кгк Ку ИГк 42 ^ Л02 02 ^ ^С02 (28)

Количество газовой среды, которое необходимо подавать в камеру определяется следующим уравнением

а

К*

со2 . (29)

Для удобства определения необходимого потока продувки, обеспечивающего поддержание заданной концентрации С02 в камере с конкретным количеством продукции определенной интенсивности дыхания разработана номограмма (рис.6).

Рис.6. Номограмма для определения потока продувки при поддержании заданной концентрации СО2 для продукции с разной интенсивностью дыхания

3. ПРОГРАММА И МЕТОДИКИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

Экспериментальные исследования процесса формирования заданных режимов методом продувки азотной средой проводили на специальном стенде (рис.7), включающем мембранную газоразделительную установку небольшой производительности, расходомер и газоанализаторы и контейнеры (120 и 200 л), по форме соответствующие типичной камере производственного фруктохранилища.

Исследования влияния различных способов поддержания заданных газовых режимов на сохранение качества яблок проводили на основных сортах ЦЧЗ РФ: Жигулёвское, Северный синап и Мартовское. Выбор этих сортов, кроме их широкого распространения, был обусловлен тем, что они имеют разные сроки созревания, потенциалы лёжкости и специфические особенности при хранении. Жигулевское - сорт осенне-зимнего срока созревания, имеет относительно невысокий потенциал лёжкости. Северный синап и Мартовское - сорта зимнего срока созре-

вания, имеют достаточно высокий потенциал лёжкости, подвержены загару. Хранение осуществляли в 35-литровых герметичных контейнерах. Первоначальное снижение в контейнерах концентрации 02 проводили продувкой азотной средой от газоразделительной установки. Дальнейшее хранение проводили в условиях регулируемой атмосферы (1,5...2,0% Ог; 1,5...1,8% СО2) с разными способами поддержания режимов. Динамическая регулируемая атмосфера (РАа) поддержание режимов в контейнерах обеспечивалась методом их постоянной продувки азотной средой от газоразделительной установки. В вариантах со статической регулируемой атмосферой (РА5) удаление СО2 осуществляли адсорбционным способом. Для сравнения закладывали варианты и в обычную атмосферу.

Рис. 7 Схема стенда для исследования процесса формирования атмосферы в камере при её продувке средой от газоразделительной установки: 1 — газоразделительная установка; 2, 6— газоанализаторы; 3 — трёхходовой кран; 4 —расходомер с регулировочным вентилем; 5 контейнер

Определение концентраций СО2 проводили газоанализатором ГИАМ-14, а концентрации кислорода - ГТМ-5101М, имеющих основные приведенные погрешности измерения соответственно ±2% и ±4%.

Степень зрелости плодов в вариантах при закладке опытов определяли по индексу йод-крахмальной пробы (1-8 баллов). Кислотность определяли по общепринятой методике. Для определения твердости пло-

дов использовали пенетрометр FT327 с диаметрами плунжеров 8 и 11 мм.

В процессе хранения несколько раз проводили контрольные осмотры плодов на наличие физиологических заболеваний, а также измеряли твердость плодов, содержание в них органических кислот.

Для определения естественной убыли массы по 10 плодов в каждом варианте взвешивали с точностью 0,1 г, маркировали и равномерно распределяли среди других в. варианте. При контрольных осмотрах маркированные плоды взвешивали и определяли убыль массы в процентах.

Математическую обработку экспериментальных данных проводили с применением специализированных пакетов программ Origin 6.1® и Statistica 5.5®.

4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

Экспериментально полученная зависимость производительности лабораторной газоразделительной установки от настроенной концентрации 02 в выходном потоке представлена на рис.8. Как видно из этого графика производительность установки очень сильно зависит от концентрации 02 и достаточно близка к линейной.

Концентрация 02,%

Рис 8. Производительность лабораторной газоразделительной установки при различных концентрациях 02 в выходном потоке

По полученным данным с использованием теоретически обоснованного алгоритма (формула 19) рассчитаны значения концентраций кислорода в контейнере, при которых необходимо переключать концентрацию установки на более низкий уровень (табл.1).

Табл. 1. Значения концентраций 02 в камере, при которых необходимо пере-

ключать концентрацию установки на более низкий уровень

Концентрация 02 в камере, % Переключение установки на более низкую концентрацию 02

10,0 5—>4

8,2 4—»3

5,6 3->2

3,2 2->1

На рис.9 представлены результаты снижения концентрации кислорода в контейнере при его продувке со статическими (2%; 3% СЬ) и оптимизированной настройках концентрации СЬ в выходном потоке установки.

Время,ч

Рис. 9. Снижение концентрации кислорода в контейнере (200 л) при его продувке со статическими (2%; 3% О2) и оптимизированной настройках концентрации О2 в выходном потоке установки: 1 - 2,0% 02 ; 2 - 3,0% 02; 3 - настройки 02 с 5,0% до 1,0% по алгоритму оптимизации (эксперимент); 4 - настройки 02 с 5,0% до 1,0% по алгоритму оптимизации (теоретическая модель)

Установлено, что снижение в контейнерах концентрации Ог при настройке установки по алгоритму оптимизации в сравнении с фиксированной настройкой происходит на 20...22% быстрее.

При этом экспериментальные данные хорошо согласуются с полученной математической моделью процесса. Сходимость экспериментальных данных (кривая 3) с расчётными значениями по модели (кривая 4) составляет 3... 5%.

В результате исследований по совершенствованию технологии хранения установлено, что в сравнении со статической атмосферой поддержание режимов методом постоянной продувки азотной средой вследствие выноса продуктов метаболизма плодов, обеспечивает лучшие условия для сохранения качества продукции. Так, твёрдость плодов сохраняется лучше на 9... 12% (рис.10), кислотность - на 7...9% (рис.11), снижается поражаемость плодов загаром на 10... 15% (рис.12). При этом метод постоянной продувки не оказывает существенного влияния на естественную убыль массы плодов (рис.13).

*

Рис.10. Твёрдость плодов сорта Северный синап в зависимости от условий и сроков хранения

Сроки хранени, дни

Рис.11. Кислотность плодов сорта Северный синап в зависимости от условий и сроков хранения

Сроки хранения, дни

Рис.12. Поражение плодов сорта Северный синап загаром в зависимости от условий и сроков хранения

OA PAS PAd

Условия хранения

Рис. 13. Убыль массы плодов сорта Северный синап в зависимости от режимов и сроков хранения

4. ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ ИСПЫТАНИЯ, ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА И РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ

В результате производственных испытаний установлены зависимости производительности мембранной газоразделительной установки УРГС (с одним и двумя газоразделительными блоками) от концентрации кислорода в её выходном потоке (рис.14)

Концентрация 03 в выходном потоке,%

Рис.14. Производительность установки УРГС при различных концентрациях О2 в выходном потоке: 1-1 компрессор и 1 газоразделительный блок; 2- 2 компрессора и 2 газоразделительных блока

По фактическим значениям производительности газоразделительной установки были рассчитаны значения концентрации Ог в камере, при которых следует переключать установку на более низкие концентрации (рис.15).

В результате испытаний установлено, что снижение в камере концентрации Ог при настройке режимов работы установки по алгоритму оптимизации в сравнении с фиксированной настройкой происходит на 20...25% быстрее (рис.15). При этом различие экспериментальных данных концентрации кислорода в камере, полученных экспериментально с применением алгоритма оптимизации (кривая 2) и значений, полученных по теоретической модели (кривая 3), отличаются не более чем на 5,0%.

22 20 18 16 14

о"

к 12 |. 10 » 8 2 6 4 2 О

-

:

■ ~ ; ч\

Л У

---------

з\

•

-1- -1- .......,„д, -1- -1- »..........и-*-«-я__ -1-1-1-1-1-1

10

12

14

16

Время, ч

Рис. 15. Снижение концентрации 02 в камере при статической (2% 02 и оптимизированной настройках концентрации 02 в выходном потоке установки (1 компрессор и 1 газоразделительный блок): 1 - 2,0% 02; 2 - настройки 02 с 5,0% до 1,0% по алгоритму оптимизации (эксперимент); 3 - настройки 02 с 5,0% до 1,0% по алгоритму оптимизации (теоретическая модель)

Анализ экономической эффективности показал, что применение динамической РА в сравнении со статической в зависимости от сорта обеспечивает получение дополнительной прибыли от 0,45 до 1,23 руб/кг. При этом уровень рентабельности повышается на 18...49% Кроме эффекта, полученного в результате снижения потерь и лучшего сохранения качества за счёт применения динамической регулируемой атмосферы, разработанный оптимизированный алгоритм формирования в камерах газового состава обеспечивает снижение энергозатрат на 20.. .25%.

На основании проведённых исследований разработаны следующие рекомендации производству по подбору, оптимальной эксплуатации газоразделительных установок и технологии хранения в регулируемой атмосфере:

1. Подбор газоразделительной установки для фруктохранилища следует проводить по разработанной номограмме. Это обеспечит оптимальное соответствие её технических характеристик размерам камер и технологическим требованиям по времени формирования в них газовых режимов.

2.Формирование в камере газовых режимов следует проводить по оптимизированному алгоритму, в соответствии с которым по достижении определенных уровней концентрации кислорода в камере концентрацию 02 в выходном потоке установки необходимо переключать на более низкие значения. Использование этого алгоритма обеспечивает ускорение формирования в камере заданных режимов и снижение энергозатрат на 20...25%.

3. Для поддержания в камере заданных концентраций С02 и 02 методом постоянной продувки средой от газоразделительной установки, она должна быть настроена таким образом, чтобы концентрация 02 в её выходном потоке соответствовала выражению 1?о2 < 1Со2 < 1?о2 + 1?со2, а подаваемый в камеру поток следует определять по разработанной номограмме.

4. Поддержание режимов в камерах фруктохранилища следует осуществлять методом постоянной продувки азотной средой от газоразделительной установки, что обеспечивает лучшее сохранение твердости, кислотности яблок (на 7... 10%) и снижение поражения загаром на 10...20%.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Анализ состояния вопроса показал, что наиболее перспективными в качестве газогенераторов для технологии хранения в регулируемой атмосфере являются газоразделительные установки, обеспечивающие экологически безопасное и экономичное получение обогащенной азотом среды путем молекулярного разделения компонентов воздуха. Наилучшее сохранение качества плодов обеспечивает технология хранения в РА с низкими концентрациями кислорода при поддержании режимов методом продувки камеры азотной средой.

2. Установлены закономерности и получена математическая модель процесса создания в камере необходимого газового состава при её продувке средой от газоразделительной установки. Концентрация 02 в камере снижается до уровня, равного концентрации во входном потоке установки после 5... 6 газообменов свободного объема камеры.

3. Разработана номограмма, оптимизирующая процесс подбора газоразделительной установки, параметры которой наиболее соответствуют размерам камер фруктохранилища, степени их загрузки и технологическим требованиям по созданию в них необходимых газовых режимов.

4. Теоретически обоснован алгоритм оптимизации режимов работы газоразделительной установки, в соответствии с которым концентрацию 02 в её выходном потоке необходимо последовательно

снижать по достижении определённых уровней концентрации 02 в камере, что обеспечивает ускорение создания в ней заданного газового состава и снижение энергозатрат на 20.. .25%.

5. Обосновано, что для поддержания в камере заданных концентраций С02 и 02 методом постоянной продувки средой от газоразделительной установки, она должна быть настроена таким образом, чтобы концентрация 02 в её выходном потоке соответствовала выражению К^02 < №02 < 02 + К*со2), а подаваемый в камеру поток следует определять по разработанной номограмме.

6. Лабораторными исследованиями установлено, что сходимость экспериментальных данных снижения концентрации кислорода в контейнере при его продувке средой от газоразделительной установки по алгоритму оптимизации с теоретически полученной моделью составляет 4... 6%.

7. Установлено, что хранение в РА с поддержанием заданных режимов методом постоянной продувки азотной средой от газоразделительной установки обеспечивает лучшее сохранение твердости и кислотности плодов (на 7... 10%) и снижение поражения загаром на 10...20%.

8. Производственными испытаниями мембранной газоразделительной установки УРГС установлено, что применение алгоритма оптимизации режимов работы газоразделительной установки в сравнении со статическими настройками на 20...25% снижает время создания в камере необходимого газового состава и энергозатраты. Экономический эффект от применения динамической РА в сравнении со статической составляет от 0,45 до 1,23 руб/кг, а уровень рентабельности повышается на 18... 49% «

Основные положения диссертации изложены в следующих работах:

1. Дмитриев A.B., Ильинский A.C., Хмыров С.А.. Развитие технических средств для первоначального снижения в камерах кислорода при хранении фруктов в регулируемой атмосфере// Труды Международной научно-практической конференции «Актуальные направления развития экологически безопасных технологий производства, хранения и переработки сельскохозяйственной продукции, Воронеж, 2003, т.1, ч.2, с.110-114.

2. Ильинский A.C., Дмитриев A.B. Пугачёв.В.Ю., Кузнецов A.M. Развитие технологии хранения в.регулируемой атмосфере (обзор)// Хранение и переработка сельхозсырья. 2003, №8, с.52-56.

3. Ильинский A.C., Дмитриев A.B. Теоретический анализ процесса снижения кислорода в камере при её продувке азотной средой от газоразделительной установки - Труды Международной научно-практичес-кой конференции «Актуальные направления развития экологически безопасных технологий производства, хранения и переработки сельскохозяйственной продукции, Воронеж, 2003, .1, ч.2, с. 103-106.

4. Ильинский A.C., Дмитриев A.B. Номограмма для подбора газоразделительной установки, оптимально соответствующей вместимости камер фрукто-хранилища - Труды Международной научно-практической конференции «Актуальные направления развития экологически безопасных технологий производства, хранения и переработки сельскохозяйственной продукции, Воронеж, 2003, т.1, ч.2, с.29-31.

5. Дмитриев A.B., Ильинский A.C. Обоснование параметров настройки газоразделительной установки для поддержания в камерах заданных режимов методом постоянной продувки - Труды Международной научно-практической конференции «Актуальные направления развития экологически безопасных технологий производства, хранения и переработки сельскохозяйственной продукции, Воронеж, 2003, т.З, с. 25-28.

6. Дмитриев A.B. Уменьшение потерь плодов при хранении с помощью средств автоматики// Научно-технический прогресс в садоводстве.- Сборник научных докладов 2-й Международной научно-практической конференции «Научно-технический прогресс в садоводстве». Москва, 2003г., ч.1,с.209-214

7. Ильинский A.C., Дмитриев A.B. Оптимизация процесса снижения в камере концентрации кислорода при её продувке азотной средой от газоразделительной установки// Хранение и переработка сельхозсырья, 2003, № 10, с.24-26.

8. Дмитриев A.B. Тенденции совершенствования технических средств для хранения в регулируемой атмосфере. Материалы научной конференция «Инженерное обеспечение в АПК». Мичуринск 23 октября 2003 (в печати).

Подписано в печать 4.11.2003 г. Формат 60x84/16

Бумага офсетная Печать офсетная Усл. печ. л. -1,0

Тираж 100 Заказ 755

Отпечатано в типографии ИПЦ ТГТУ 39200, Тамбов, Мичурина 112 Плр№ 020079 от 28.04.97

- - 1 9 5 O í¡

\J5&\ 'i

i »

i

Введение.

1 АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА, ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ

ИССЛЕДОВАНИЙ.

1.1 Развитие технологии и технических средств для хранения в регулируемой атмосфере.

1.2 Выводы, цель и задачи исследований.

2 ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ОПТИМАЛЬНЫХ

РЕЖИМОВ РАБОТЫ ГАЗОРАЗДЕЛИТЕЛЬНОЙ УСТАНОВКИ ПРИ СОЗДАНИИ И ПОДДЕРЖАНИИ В КАМЕРАХ ФРУКТОХРАНИЛИЩА НЕОБХОДИМОГО ГАЗОВОГО СОСТАВА.

2.1 Теоретический анализ процесса создания в камере заданных газовых режимов.

2.2 Оптимизация подбора газоразделительной установки в зависимости от размеров камер и степени их загрузки.

2.3 Оптимизация процесса снижения в камере кислорода на начальном этапе.

2.4 Оптимизация настройки газоразделительной установки для поддержания заданных газовых режимов в камере в процессе хранения.

2.5 Выводы.

3 ПРОГРАММА И МЕТОДИКИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ И ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ИСПЫТАНИЙ

3.1 Программа исследований.

3.2 Методики исследований.

3.2.1 Методика лабораторных исследований процесса создания в камере заданных режимов при продувке средой от газоразделительной установки.

3.2.2 Методика исследования влияния различных способов

• поддержания заданных газовых режимов на сохранение качества яблок.

3.2.3 Методика производственных испытаний газоразделительной установки.

4 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ.

4.1 Лабораторные исследования процесса формирования заданных газовых режимов способом продувки средой от газоразделительной установки.

4.2 Влияние различных способов создания и поддержания заданных режимов на сохранение качества плодов.

4.2.1 Жигулёвское.

4.2.2 Северный синап.

4.2.3 Мартовское.

4.3 Выводы.

5 ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ ИСПЫТАНИЯ, ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА И РЕКОМЕНДАЦИИ

• ПРОИЗВОДСТВУ.

5.1 Производственные испытания газоразделительной установки.

5.2 Технико-экономическая оценка.

5.3 Рекомендации производству.

5.4 Выводы.

Свежие фрукты являются источником ценных витаминов и других биологически активных веществ, необходимых для поддержания здоровья человека. Поэтому Концепцией государственной политики в области здорового питания населения на период до 2005 г., принятой Правительством РФ, предусматривается совершенствование систем возделывания, хранения и доведения плодов и ягод до потребителя.

Ежегодное производство плодов в нашей стране составляет около 1,5 млн.т. [1], однако потери при хранении составляют более 30%. В результате в зимне-весенний период более 50% фруктов поставляется из-за рубежа. Таким образом, по этому ценному продукту, необходимому для поддержания здоровья человека, страна испытывает высокую зависимость от импорта.

В экономическом плане хранение выращенной продукции имеет исключительно важное значение для плодоводческих хозяйств, поскольку определяет конечный доход от выращенной продукции. Это обусловлено тем, что стоимость плодов в сезон уборки и последующие 1.2 месяца, вследствие «затаваривания» рынка, очень низкая, но уже через 5-6 месяцев она возрастает более чем в 2.3 раза. В процессе доведения продукции до потребителя важную роль играет также и предреализационная обработка плодов, в частности, их сортирование и упаковка в розничную таРУ [2, 3,4].

Высокие потери при хранении яблок в плодоводческих хозяйствах страны обусловлены тем, что применяется в основном устаревшая технология - обычное холодильное хранение. Как показала мировая практика наилучшее сохранение качества плодов с минимальными потерями может обеспечить только технология хранения в регулируемой атмосфере (РА), суть которой заключается в том, что продукцию хранят в герметичных холодильных камерах при пониженной концентрации 02 (1,0.2,5%) и повышенной - С02 (1,0.3,5%). В результате происходит значительное замедление всех метаболических процессов, протекающих в плодах, и, как следствие этого, продлеваются сроки их хранения, повышается устойчивость к болезням и максимально сохраняются вкусовые и пищевые достоинства.

В целом достигут определённый прогресс в совершенствовании этой технологии, благодаря работам отечественных исследователей: Метлицкого Л.В., Колесника А.А., Сальковой Е.Г., Гудковского В.А., Ципруш Р.Я., Седовой З.А. и др., а также зарубежных: Blanpied G.D., Dilley D.R., Lau O.L., Sharpies R.O., Lidster P.D., Lange E.P., Bohling H., Johnson D.S., Little C.R., Kupferman E.M. et.al. Однако реальное экономическое положение производителей фруктов в нашей стране, появление новых форм собственности вызывают необходимость научного обобщения опыта по этой проблеме с разработкой новых экономичных технологий, требующих меньших ресурсов и энергозатрат.

Эффективность технологии хранения в РА во многом определяется технологическими и техническими решениями оборудования для формирования и поддержания заданных газовых режимов в камерах холодильника. Исследованиями по созданию и обоснованию режимов эксплуатации такого оборудования занимались отечественные исследователи: Семашко В .Я., Тяжко-роб А.Т., Чекалов JI.H., Харитонов В.П., Иванов С.А., Серебряков В.Н., Ильинский А.С, а также зарубежные: Marcellin P.J., Bartsch J.A., Malcom G.L., Bishop D.J., D'Amigo J., Henry W.P. et.al. За последние годы достигнуты значительные успехи в этой области. Так, для формирования газовых сред разработаны экологически безопасные газоразделительные установки, получающие азот из атмосферного воздуха путём молекулярного разделения с использованием мембранной или адсорбционной технологий. Однако научно обоснованных методов подбора и эксплуатации этих дорогостоящих установок до сих пор не разработано.

Таким образом, разрешить проблемную ситуацию повышения эффективности использования технических средств и технологии хранения в регулируемой атмосфере известными научными подходами при отсутствии необходимых методов, средств и знаний невозможно.

Целью данной работы являлось - теоретическое и экспериментальное обоснование оптимальных режимов работы газоразделительных установок при создании и поддержании газовой среды в камерах и повышение эффективности технологии хранения яблок.

На защиту выносятся следующие основные научные положения:

Математическая зависимость концентрации кислорода в камере от величины потока продувки, концентрации в нём О2, степени загруженности камеры и интенсивности дыхания плодов.

Номограмма для подбора газоразделительной установки, параметры которой оптимально соответствуют размерам камер и степени их загруженности.

Алгоритм настройки концентрации О2 в выходном потоке газоразделительной установки, обеспечивающий оптимизацию скорости вывода камеры на газовые режимы и снижение энергозатрат на 20.30%.

Аналитические выражения для определения оптимальных настроек газоразделительной установки, обеспечивающих поддержание в процессе хранения в камере с определенными количеством продукции и интенсивностью дыхания заданных концентраций СО2 и О2 методом постоянной продувки.

Результаты экспериментальных исследований процесса снижения концентрации 02 в камере при её продувке газовой средой от газоразделительной установки.

Закономерности сохранения качества яблок при хранении в динамической регулируемой атмосфере.

Результаты производственных испытаний и оценка технико-экономической эффективности.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Анализ состояния вопроса показал, что наиболее перспективными в качестве газогенераторов для технологии хранения в регулируемой атмосфере являются газоразделительные установки, обеспечивающие экологически безопасное и экономичное получение обогащенной азотом среды путем молекулярного разделения компонентов воздуха. Наилучшее сохранение качества плодов обеспечивает технология хранения в РА с низкими концентрациями кислорода при поддержании режимов методом продувки камеры азотной средой.

2. Установлены закономерности и получена математическая модель процесса создания в камере необходимого газового состава при её продувке средой от газоразделительной установки. Концентрация 02 в камере снижается до уровня, равного концентрации во входном потоке установки после 5.6 газообменов свободного объема камеры.

3. Разработана номограмма, оптимизирующая процесс подбора газоразделительной установки, параметры которой наиболее соответствуют размерам камер фруктохранилища, степени их загрузки и технологическим требованиям по созданию в них необходимых газовых режимов.

4. Теоретически обоснован алгоритм оптимизации режимов работы газоразделительной установки, в соответствии с которым концентрацию 02 в её выходном потоке необходимо последовательно снижать по достижении определённых уровней концентрации Ог в камере, что обеспечивает ускорение создания в ней заданного газового состава и снижение энергозатрат на 20. .25%.

5. Обосновано, что для поддержания в камере заданных концентраций СО2 и О2 методом постоянной продувки средой от газоразделительной установки, она должна быть настроена таким образом, чтобы концентрация Ог в её выходном потоке соответствовала выражению К^ог < К?02 < (J^o2 + К^сог}, а подаваемый в камеру поток следует определять по разработанной номограмме.

6. Лабораторными исследованиями установлено, что сходимость экспериментальных данных снижения концентрации кислорода в контейнере при его продувке средой от газоразделительной установки по алгоритму оптимизации с теоретически полученной моделью составляет 4.6%.

7. Установлено, что хранение в РА с поддержанием заданных режимов методом постоянной продувки азотной средой от газоразделительной установки обеспечивает лучшее сохранение твердости и кислотности плодов (на 7. 10%) и снижение поражения загаром на 10.20%.

8. Производственными испытаниями мембранной газоразделительной установки УРГС установлено, что применение алгоритма оптимизации режимов работы газоразделительной установки в сравнении со статическими настройками на 20.25% снижает время создания в камере необходимого газового состава и энергозатраты. Экономический эффект от применения динамической РА в сравнении со статической составляет от 0,45 до 1,23 руб/кг, а уровень рентабельности повышается на 18. 49%

1. Площади, валовый сбор и урожайность плодово-ягодных и виноградных насаждений в Российской Федерации: Сборник ГОСКОМСТАТ России, М.2002.- 85с.

2. Горшенин В.И. Механизация процесса заполнения тары плодами яблок в линиях товарной обработки: Автореферат дис. д-ра техн. наук.- Саратов, 1997 — 44с.

3. Горшенин В.И. Рабочие органы машин для заполнения тары в линиях обработки плодов (Рекомендации). Мичуринск 1996, 14 с.

4. Гордеев А.С. Автоматизированная обработка яблок// Автореферат диссертации на соискание ученой степени д.т.н.:05.13.18; -М., 1996. -32 с.

5. Fruits and vegetables — Principles and techniques of the controlled atmosphere method of storage//International standard ISO 69492, 1985, 6p.

6. Apples — Storage in controlled atmospheres// International standard1.O 8682, 1987, 5p.

7. Kader, A.A. Biochemical and physiological basis for effects of controlled and modified atmospheres on fruits and vegetables. Food Tech-nol., 1986, 40(5):99-100, 102-104.

8. O'Rourke A.D. The world apple market.- New York: Food Product1. Press, 1994.- 237p.

9. Ильинский А.С., Дмитриев А.В. Пугачёв.В.Ю., Кузнецов A.M. Развитие технологии хранения в регулируемой атмосфере (обзор)// Хранение и переработка сельхозсырья. 2003, №8, с.52-56.

10. Bishop D. Controlled atmosphere storage — A practical guide.-1996, 58p.

11. Dalrymple D.G. The Development of Controlled Atmosphere Storage of Fruit. Division of Marketing and Utilization Sciences, Federal Extension Service, US Department of Agriculture. 1967

12. Sharpies R.O. Classical Papers in Horticultural Sciences. Prentice Hall, New Jersey, 1989, pp. 213-219.

13. Fidler J.C., Mann G. Thirty-five years of controlled atmosphere storage. Intern. Inst. Refrig. Bull. Annexe. 1966, p.41-45.

14. Smock R. Controlled atmosphere storage of fruits. Horticultural reviews. 1979, v.l, p.301-336.

15. Kidd F., West C. The course of respiratory activity throughout the life of an apple/ Report of the Food Investigation Board London for 1924,1925, p.27-34

16. Kidd F., West C. A Relation between the concentration of 02 and CO2 in the atmosphere, rate of respiration, and the length of storage of apples. Report of the Food Investigation Board London for 1925,1926, pp.41-42.

17. Kidd F., West C. Gas storage of fruit. Special Report of the Food Investigation Board, Department of Scientific and Industrial Research 30, 1927.

18. Kidd F., West C. Forecasting the life of an apple. Report of the Food Investigation Board London, 1927, p.23-27.

19. Kidd F., West C. The gas storage of fruit. II. Optimum temperatures and atmospheres. Journal of Pomology and Horticultural Science, 1930, N8, p. 67-77.

20. Kidd F., West C. Injurious effects of pure 02 upon apples and pears at low temperatures, report or the Food Investigation Board London for 1933, 1934, p.74-77.

21. Smock R.M. The possibilities of gas storage in the United States. Refrigeration Engineering. 1938, 36, 366-368.

22. Церевитинов Ф.В. Влияние углекислого газа на сохранение плодов. Труды VII холодильного съезда. Тифлис. 1914.

23. Smock R.M. Controlled Atmosphere Storage of Apples. Cornell Extension Bulletin 759. 1954, 35p.

24. Smock R.M., L.L.Creasy, G.D.Blanpied Water scrubbing in CA rooms// 1960, Cornell University, Paper S-508, 6 p.

25. Pflug I.J. Oxygen reduction in CA storages: A comparison of water versus caustic soda adsorbers// Mich. Agr. Exp. Stat. Q. Bull., 1960, 43(2), p.455- 466.

26. Palmer R. Special report on CA storage// American Fruit Grower/ 1959, 79(8), p.20-21.

27. Журин A.A.,Харитонов В.П. Оборудование плодоовощехрани-лищ с регулируемой газовой средой//М. ЦБНТИ Минторга СССР, 1972, вып.1., 79с.

28. Коуль AJL, Резенфельд Ф.С. Очистка газа// М.Недра, 1968, 389 с.

29. Marcellin P.J., Leteinturier Premieres applications industrielles des membranes en caoutchouc de silicone a l'entraposage des pommes en atmosphere controlle// Inst. Int. Froid. Congr Intern. Froid. Madrid Espagne. 1967, p. 1-9.

30. Smock R.M., Blanpied G.D. Some effects of temperature and rate of oxygen reduction on the quality of controlled atmosphere stored Mcintosh apples. Proc. Amer. Soc. Hort. Sci. 1963, 83, 135-138.

31. Smock R.M., Blanpied G.D. Effect of modified technique in CA storage of apples. Proc. Amer. Soc. Hort. Sci. 1965, 87, 73-77.

32. Sharpies R.O., Munoz G.C. The effects of delays in the period taken to cool and establish low oxygen conditions on the quality of stored Cox's Orange Pippin apples. 1974, Journal Hort. Sci. 49: 277-286.

33. Lau O.L. The use of rapid CA to maximize storage life of apples. Proceedings of 1981 National CA Research Conference. 1982, Oregon, USA, pp.201-210.

34. Lannert J.W. A new device for controlling atmospheres for fruit and vegetable storage//Agricultural Engineering, 1964, 45 (6), p.318-319.

35. Jensen W.P. Controlled-atmosphere generators for fresh fruit and produce storage//Transactions of the ASAE, 1996 9:(4), p.449-454.

36. Scott K.R., Phillips W.R., Jonson F.B. Controlled-atmosphere generator for apple storage//Transactions of the ASAE, 1968, 5 (4), p. 120-122.

37. Pflug I., Gurevitz D. Externally generated atmospheres for controlled atmosphere storages// IIR.-1966, N6, p. 102-107.

38. Установка регулирования газовых сред для хранения сельскохозяйственных продуктов. М. 1982, 8 с.

39. Семашко В.Я. Установки регулирования газовых сред и эффективность их применения для хранения сельскохозяйственных продуктов// Обзорная иформация, ВНИИЭгазпром, 1984, 49 с.

40. Тяжкороб А.Ф. Рециркуляционный генератор газовой среды с адсорбционным поглощением С02И Химическая технология.-1982, №6, с.36-40.

41. Тяжкороб А.Ф., Бондарев В.И. Генераторы газовых сред для хранения плодоовощной продукции. Киев, Наукова думка, 1988, 232 с.

42. Bishop D. Controlled atmosphere storage p(.66-98)// In Cold and chilled storage technology. Blackie and Son Ltd. London, 1990, 342p.

43. Blanpied G.D. Innovations in prolonging the storage life of apples// 21st Horticultural Congress, Hamburg, 1982, p. 248-256.

44. Lau O.L. The use of rapid CA to maximize storage life of ap-ples//Symposium on Controlled atmosphere storage and transport of perishable agricultural commodities, Oregon State University, USA, 1982 p.201-216.

45. Bartsch J.A., Blanpied G.D. Refregerated and controlled atmosphere storage for horticultural crops. Northeast Regional Agricultural Engineering Service, Cornell University, 1998, p.44

46. Bangerth F. The effect of hypobaric storage on quality, physiology, and storage life of fruits, vegetables and cut flow-ers//Gartenbauwissenshaft, 1973, 38:479-508.

47. De Proft M. L'ethylene en arboriculture fruitiere: possibiliteset perspectives// Fruit Beige. 1984. V.52. N.405. p.53-56.

48. Lougheed E.C., Murr D.P., Berard L. Low pressure storage for horticultural crops. HortScience. 1978, N.13. p.21-27.

49. Bangerth F. Zur Wirkung Eines reduzierten Drucks auf Phisiologie, Qualitat und lagerfahigheit von Obst, Gemuse und Schnittblumen. Gartenbaumwissenshaft 1973,38:479-508.

50. Pieniazek S.A., Christopher E.P. Effects of prestorage treatment on the incidence of scald on Rhode Island Greening apples. Proc. Amer. Soc. Hort Sci. 1945, 46: 123-130.

51. Couey M. The commercial use of a prestorage CO2 treatment to retain firmness and quality in Golden Delicious apples. Wash. State Hort. Soc. 1974, 70:81-86.

52. Mattus G.E. NE 103 Annual Report. 1980-81.

53. Peggie I. Minnis D., Little C., et. al. Storage notes// Victoria Dept. of Agric., Hort. Res. Institute, Knoxfield,1979.

54. Lau O.L. The use of rapid CA to maximize storage life of apples// Proceedings of the Symposium on Controlled Atmospheres for Storage and Transport of Perishable Agricultural Commodities.-Beaverton, Oregon, 1982.-p.201-208.

55. Ильинский А.С., Митрохин M.A. Исследование способа хранения яблок в регулируемой среде без использования газогенератора// Сборник ВНИИС.- 1998.- с. 121-129.

56. Ilinski A., Goudkovski V., Mitrokhin M. Fruit quality after CA storage utilizing initial O2 reduction by respiration of uncooled fruit// Proceedings of the XXV International Horticultural Congress.-1998, Brussels, Part 8.- p.29-36.

57. Ильинский A.C., Кладь A.A., Буданов C.B. Применение низкоза тратной технологии хранения в регулируемой атмосфере в агро фирме «Сад-гигант» Краснодарского края// Сб. научн. трудов ВНИ ИС 2001, т.2.-с.240-248.

58. Ильинский А.С., Гудковский В.А. Низкозатратная технология хра нения яблок в регулируемой атмосфере// Садоводство.-2000.- №3. с. 18-21.

59. Forsyth F.R., Eaves С.А., Lightfoot H.J. Storage quality of 'Mcintosh' apples as effected by removal of ethylene from the storage atmosphere//Can.J. PI. Sci. 1969,49:576-572.

60. Knee M. Influence of Ethylene on the ripening of stored apples// J.Sci.Fd. Agric. 1976, 27:383-292.

61. Knee M. Benefits of ethylene removal during apple storage// Ann. Appl. Biol. 1981, 98:157-165.

62. Liu F.W. Varietal and maturity differences of apples to ethylene in controlled atmosphere storage. J.Amer.Soc.Hort.Sci. 1977,102:93-95.

63. Liu F.W. Factors influencing the effectiveness of low ethylene С A storage of apples. Acta Horti. 1985, 157: 113-119.

64. Liu F.W., Samelson D. Rates of changes in firmness, acidity and ethylene production of 'Mcintosh' apples in simulated low-ethylene CA storage. J.Amer.Soc.Hort.Sci. 1986, 111: 400-403.

65. Sharpies R.O., Jonson D.S. Influence of agronomic and climatic factors on the response of apple fruit to controlled atmospherestorage// HortScience 1987, 22: 763-766.

66. Nardin C. Control of scald on apples by ultra-low oxygen storage// Tree Fruit Postharvest Journal. 1993. V.4, N2, p.49-52.

67. Knee M., Proctor.J., Dover C. The technology of ethylene control: use and removal in post-harvest handling of horticultural commodi-ties//Ann. Appl. Biol. 1985, 107: 581-595.

68. Lau O.L. Ethylene scrubbing offers no firmness and scald benefits to Golden Delicious, Delicious and Spartan apples in low-oxygen stor-age//Washington Tree Fruit Postharvest Conference, 14-th Annual Postharvest Conference Proceedings. 1998, p. 77-80

69. Little C.R., Faragher J.D and Taylor H.J. Effects of initial oxygen stress treatments in low oxygen modified atmosphere storage of Granny Smith apples. 1982. J. Amer. Soc. Hort. Sci. 107:320-323.

70. Little C.R.,Peggie I.D. Storage injury of pome fruit caused by stress levels of oxygen, carbon dioxide, temperature and ethylene// Hortscience. 1987, 22, 783-790.

71. Truter A.B., Combrink J.C., Calitz F.J. Control of superficial scald of apples by ultra-low and stress levels of oxygen as an alternatives to di-phenylamine// Proceedings from the Sixth International Controlled

72. Atmosphere Research Conference, V.2.,1993, Cornell University, p.470-480.

73. Dewey D.H., Bourne L.M. Low oxygen CA storage of apples// Proc. 3-d National Controlled Atmosphere Research Conference, Oregon State University, USA, 1982, p. 101-107

74. Kapotis G., Lougheed E. Miller C. Low 02 can it be?// Proc. 3-d National Controlled Atmosphere Research Conference, Oregon State University, USA, 1982 p. 121-129.

75. Lidster P.D., Forsyth F.R., and Lightfoot H.J. Low oxygen and carbon dioxide atmospheres for storage of 'Mcintosh' apples// Can. J. Plant Sci. 1980, 60:299-301.

76. Lidster P.D., McRae K.B., Stanford K.A. Response of'Mcintosh' apples to low oxygen storage// J. Amer. Soc. Hort. Sci.,1981, 106.-p.159-162.

77. Lau O.L., Yateremitski R., Meheriuk M. Influence of maturity, storage procedure, temperature and oxygen concentration on quality and disorders of "Mcintosh' apples//J. Amer. Soc. Hort. Sci. 1986, 111.-p.93-99.

78. North C.J., Cockburn J.T., and Bubb M. Storage of Cox's Orange Peppin apples in low levels of oxygen// East Mailing Res. Stn. Ann Rpt. 1976, p.90-91.

79. Sharpies R.O., Chappel D.J., and Sharp L.E. Semi-commercial scale storage of Cox's Orange Pippin apples in 1,25% oxygen. East Mailing Annu. Rpt. for 1977, p. 147.

80. Sharpies R.O. Effects of ultra-low oxygen conditions on the storage quality of English Cox's Orange Pippin apples// Proc. 3-d National Controlled Atmosphere Research Conference, Oregon State University, USA, 1982, p.131-138.

81. Anderson R.E. Experimental storage of Eastern-grown 'Delicious' apples in various controlled atmospheres. J. Amer. Soc. Hort. Sci. 1967, 91.-p. 810-820.

82. Anderson R.E. Experimental storage of Eastern-grown 'Delicious' apples in various controlled atmospheres. J. Amer. Soc. Hort. Sci.-1967, 91, p. 810-820.

83. Chen P.M., Olsen K.L. and Meheriuk M. Effect of low oxygen atmosphere on storage scald and quality preservation of 'Delicious' apples// J. Amer. Soc. Hort. Sci.- 1985, 110, p. 16-20.

84. Chen P.M. Some advantages and disadvantages of low-oxygen storage of red Delicious Apples// Post Harvest Pomology Newsletter.-1985,3(1), p.10-13.

85. Lau O.L. Effects of storage procedures, low oxygen and carbon dioxide atmospheres on storage quality of 'Spartan' apples// J. Amer. Soc. Hort. Sci.- 1983, 108, p.953-956.

86. Lidster P.D., McRae K.B., Jonston E.M. Retention of apple quality in low oxygen storage followed by standard controlled atmosphere regimes// J. Amer. Soc. Hort. Sci., 1985, 103, p. 105-110.

87. Johnson D.S., Ertan U. Interaction of temperature and oxygen level on the respiration rate and storage quality of Idared apples// . J. Hort. Sci., 1983, 58, p.527-533.

88. Lange E., Fica J. Storage of Spartan, Melrose and Idared apples in ultra-low oxygen controlled atmosphere// Fruit Sci. Rep., Res. Inst. Pomology and Floriculture, Skierniewice, Poland, 1982, 9, p.123-131.

89. Drake S.R. Quality of Gala apples as related to maturity, storage atmosphere and storage with Bartlett pears//Proceedings of the 11-th Annual Washington tree Fruit Postharvest Conference. 1995, p. 11-12.

90. Drake S.C. Controlled atmosphere of apples and pears// Tree Fruit Postharvest Journal. 1997, V.8, N1, p.12-15.

91. Mettheis J. Maximizing postharvest quality of Gala and Fuji apples// Proceedings of the 14-th Annual Washington tree Fruit Postharvest Conference. 1998, p. 74-77.

92. Goffings G., Herregods M. Influence of storage conditions on some quality parameters of Jonagold apples// Proceedings of the International Symposium on Postharvest treatment of Horticultural Crops. Acta Hort. 1994, N368, p.37-43.

93. Lau O.L. Maturity and storage of Jonagold apples// Tree Fruit Post-harves Journal. 1992, V.3,N4, p.10-13.

94. Pratella G.C., Folchi A., Brigati S. Low oxygen atmosphere and CA storage effects on senescence and diseases of two apple varieties grown in Italy// Proceedings from the Seventh International Controlled Atmosphere Research Conference, 1989, p.207-215.

95. Nardin K. Scald control of apples without use of chemicals// Proceedings of the International Symposium on Postharvest treatment of Horticultural Crops. Acta Hort. 1994, N368, p.417-429.

96. Ilinski A., Goudkovski V., Ponomareva N. Scald control by non-chemical methods// Proceedings of the workshop The Postharvest Treatment of Fruit and vegetables COST 94.- Oosterbeeek, Netherlands. 1994, p.167-177.

97. Ilinski A., Goudkovski V. Alternatives to Chemical methods of control scald on apples during storage/ Proceedings of the International Ecological Congress/ Section: Agriculture and Environment.- Voronezh, 1996, p. 10-11.

98. Ilinski A., Goudkovski V. Low oxygen atmosphere to maintain apple quality in storage.-Proceedings of Second Workshop on Pome Fruit Quality, Acta Hortic.-1998, No.466, p. 169-170.

99. Lau O.L. Storage Factors Influencing the Quality of Apples//Post Harvest Pomology Newsletter, Vol. 3, No. 1,February 1985.

100. Meheriuk M. С A storage conditions for apples, pears and nashi// Proceedings from the Sixth International Controlled Atmosphere Research Conference.- 1993, Cornell University,V.2.,p.819-859.

101. Kupferman E. Observations on Maturity and Storage of Apples and Pears//Tree Fruit Postharvest Journal.- 1999, V.3, N2, p. 12-18.

102. Kupferman E. A summary of controlled atmosphere and modified atmosphere requirements and recommendations for apples// Proceedings from the Seventh International Controlled Atmosphere Research Conference, Davis, USA, 1997, v.2, p. 1-30.

103. Гудковский В.А. Система сокращения потерь и сохранения качества плодов и винограда/ Методические рекомендации.-Мичуринск, 1990.- 119с.

104. Кожина JI.B. Сортовая устойчивость плодов яблони к болезням хранения и пути её повышения: Автореферат диссертации на соискание ученой степени канд. с.-х. наук:06.01.07; -Мичуринск., 1998.-24 с.

105. Воробьёв В.Ф. Сокращение потерь яблони в системе производства, уборки и хранения: Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора с.-х. наук:06.01.07; -М., 1999. -62 с.

106. Причко Т.Г. Биохимические и технологические основы интенсификации производства, хранения и переработки плодов и ягод: Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора с.-х. наук:06.01.07; -Краснодар., 2002. -53 с.

107. Bartsch J.A. Creating a low oxygen atmosphere with liquid nitrogen.

108. Coop. Extension Cornell University, Ithaca, NY, EF-9, 1986.

109. Brian R.J. Liquid nitrogen and gaseous nitrogen CA applications —pacific Northwest 1980-1989//

110. Bishop D. Controlled atmosphere storage A practical guide.-1996, 58p.

111. Лапинский И.Б. Новый холодильник для хранения фруктов иовощей в Москве// Холодильная техника.-1980, №6, с.7-11.

112. Блок автоматического регулирования газовой среды для хранения сельскохозяйственной продукции БАРС-5. М., ПМБ ЦИНТИхимнефтемаша, 1982, 4 с.

113. А.с.№1118315 Беляев В.П., Чекалов JI.H, Михайлец И.Л и др. Устройство для хранения скоропортящихся продуктов в РГС, 1984. 6с.

114. PRISM Alpha Nitrogen systems//Technical bulletin of Permea. p.8.

115. Swan membrane systems. Fruit Control// Technical bulletin.p.l.

116. Membrane systems. Isolcell// Technical bulletin.p.l.

117. Гудковский B.A., Ильинский A.C., Иванов C.A., и др. Прогрессивные технологии и технические средства для хранения и транспортирования плодовоовощной продукции// Холодильная техникаю- 1998,1.- с.8-10.

118. Ilinski A., Ivanov S., Goudkovski V. Utilization of membrane technology for controlled atmosphere storage of fruits and vegetables./ Proceedings of the International Ecological Congress, Section: Agriculture and Environment Voronezh 1996, p. 12-13.

119. US Patent 5226931 Combier A. Process for supplying nitrogen from an on-site plant. July 13, 1993.

120. US Patent 5,305,610 Bennett D., et al. Process and apparatus for producing nitrogen and oxygen. April 26, 1994.

121. US Patent 5355781, Liston M., et al. Controlled atmosphere storage system. October 18, 1994.

122. US Patent 5457963, Cahill-O'Brien В., et al. Controlled atmosphere system for a refrigerated container. October 17, 1995.

123. US Patent 5496388, Tellier N. System for compressing air and extracting nitrogen from compressed air. March 5, 1996.

124. US Patent 5507855, Barry L. Process and installation for supplying nitrogen with the aid of semi-permeable membranes using a variable membrane geometry. April 16, 1996.

125. US Patent 5582030, Dannohl; Peter F. Apparatus for producing nitrogen. December 10, 1996., 14p.

126. US Patent 5588984, Verini N. A. Apparatus and method to intermittently manufacture and dispense nitrogen. December 31, 1996, 17p.

127. US Patent 5730780, Booth. J; Ronald E. Method for capturing nitrogen from air using gas separation membrane. March 24, 1998, 20p.

128. US Patent 6197090, Yamashita N., et al. Method and apparatus for recovering a gas from a gas mixture. March 6, 2001, 18p.

129. US Patent 6357259, Higginbotham P. et al. Air separation method to produce gaseous product. March 19, 2002, 12p.

130. US Patent 6572679, Baker , et. al. Gas separation using organic-vapor-resistant membranes in conjunction with organic-vapor-selective membranes June 3, 2003, 21 p.

131. Bozhenko E.I., Bozhenko S.V. Using personal computer sostware for optimizing a membrane device "mountain air therapy"// Gas separation and purification, 1993, V.7, 2, p.123.

132. Bozhenko E.I., Bozhenko S.V. Computer optimization of a membrane device producing nitrogen// Gas separation and purification, 1995, V.9, l,p.31.

133. Wild. Y. Simulation of gas separation membranes for С A applications. Proceedings of the 9th International Controlled Atmosphere Research Conference, Davis, USA, 1998, p.216-219.

134. Королев Д.В. Подготовка и переработка нефтяного газа с применением мембранного газоразделения: Автореферат диссертации на соискание ученой степени канд.техн.наук: 05.17.08. -М., 1993.-16с.

135. Коваленко Н.Ф. Мембранное разделение SO-содержащих газовых смесей: Автореферат диссертации на соискание ученой степени канд.техн.наук:05.17.08. -М., 1991. -16 с.

136. Сиротина М.А. Получение диоксида углерода с использованием мембранных процессов разделения газовых смесей: Автореферат диссертации на соискание ученой степени канд. техн. наук: 05.17.18. -М., 1997.-20 с.

137. Паровичников А.И. Мембранное газоразделение в плазмохими-ческой технологии переработки сероводородсодержащего природного газа: Автореферат диссертации на соискание ученой степени канд. техн. наук: 05.17.18. -М., 1997. -16 с.

138. Дытнерский Ю.И. Мембранное разделение газов/ Дытнерский Ю.И., Брыков В.П., Каграманов Г.Г. -М.: Химия, 1991. -344 с.

139. Шумяцкий Ю.А., Афанасьев Ю.М. Адсорбция: процесс с неограниченными возможностями// М. Высшая школа, 1998, 76 с.

140. D'Amigo J. Pressure swing adsorption (PSA) with carbon molecular sieve (CMS) for most efficient controlled atmosphere (CA)// In Controlled atmosphere research conference, Wenatchee, Washington, 1989/ Fifth Proceedings, v.l, p. 401-408.

141. Cirmac PSA Nitrogen Systems//Technical bulletin, p. 10.

142. Patent EP0598319, Watson C.F., et. al., Extended vacuum swing adsorption process, 25 may 1994, 22p.

143. US patent 5518526, Baksh M.A., et al. Pressure swing adsorption process, May 21, 1996,13р.

144. US Patent US 5702504 Schraub H.R., Smolarek J., Vacuum pressure swing adsorption process, Dec.30,1977, 19p.

145. Patent EP082079 Leavitt F.W. et.al. Radial bed vacuum/pressure swing adsorber vessel, February 1998, lip.

146. Patent EP0853966 Wells L.F. Vacuum/pressure swing adsorption method for production of an oxygen enriched gas, July 22, 1998, 13p.

147. Patent W09943417 Notaro F., Mullhaupt J.T., VPSA process using improved adsorbent materials, Sept.2, 1999, 20p.

148. US Patent US 2001023640, Scott J.C., et. al., Life support oxygen concentrator, Sept.27,2001, 25p.

149. US patent US2001001939 Smolarek J., et al. System for energy recovery in a vacuum pressure swing adsorption apparatus, May 31, 2001, 7p.

150. Patent EP1013330 Smolarek J., Kun L.C., Rotary valve for two bed vacuum pressure swing adsorption system, June 28, 2000, 14 p.

151. Patent W00249742, Ackley M.W., Smolarek J. Enhanced rate PSA process, June 27, 2002, 22p.

152. US Patent US 6444014, Mullhaupt J.T. VPS A process using adsorbent materials, Sept.3, 2002, 14p.

153. Malcom G.L. Impact of advanced air separation technology on controlled atmosphere equipment markets//Proceedings from the Sixth International Research Conference, Cornell University, New York, June 15-17, 1993, p.307-313

154. Verschoor J.A., Ruijsch van Dugteren J.H., Staal M.G. Dynamic control system (DCS): results and developments. Abstracts of the 8th International Controlled Atmosphere Research Conference, 2001, Rotterdam, Netherlands, p.65.

155. Harvest Watch enhancing the quality of fruit in С A storage. Canada, 2002, 20p.

156. CA membrane system proves effective. Canadian Fruit Grower, 1987, p.36

157. Dilley D.R. Air separator technology development for controlled atmosphere storage. Proceedings of the 5th International Controlled

158. Atmosphere Research Conference, Wenatchee, USA, 1989, p.409-418.

159. Бронштейн И.Н., Семендяев К.А. Справочник по математике. М.1. Наука, 1986, стр.308

160. Ильинский А.С., Дмитриев А.В. Оптимизация процесса снижения в камере концентрации кислорода при её продувке азотной средой от газоразделительной установки// Хранение и переработка сельхозсырья, 2003, № 10, с.24-26.

161. Дмитриев А.В., Ильинский А.С. Обоснование параметров настройки газоразделительной установки для поддержания в камерах заданных режимов методом постоянной продувки Труды

162. Международной научно-практической конференции «Актуальные направления развития экологически безопасных технологий производства, хранения и переработки сельскохозяйственной продукции, Воронеж, 2003, т.З, с. 25-28.

163. Measurement of the quality of apples. Recommendations of an EEC

164. Working group. Brussels, 1985.- p.24.

165. Измерения в промышленности. Под. ред. П.Профоса.

166. М.:Металлургия. 1980.- с.338-341.

167. Хансуваров К.И.ДИейтлин В.Г. Техника измерения давления,расхода и количества газа.-М.:Издательство стандартов. 1989.-с.134-146.

168. Методические указания по выполнению практических занятийпо дисциплине «Экономика хранения и переработки сельскохозяйственной продукции», МГАУ Мичуринск 2001, 33с.

169. Справочник экономиста пищевой промышленности/ Под редакцией Комарова В.И. М.: Агропромиздат, 1987, 286 с.