автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.03, диссертация на тему:УСТАНОВЛЕНИЕ ОПТИМАЛЬНОГО СОСТАВА ГАЗОВОЙ СРЕДЫ ДЛЯ ХРАНЕНИЯ НЕКОТОРЫХ ПЛОДОВ И ОВОЩЕЙ И ИСПОЛЬЗАВАНИЕ ПОЛИМЕРНЫХ ПЛЕНОК ДЛЯ ЕЕ СОЗДАНИЯ

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА СССР

МОСКОВСКАЯ ОРДЕНА ЛЕНИНА И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ имени К. А. ТИМИРЯЗЕВА

На правах рукописи Анатолий Михайлович НИКИТАЕВ

Установление оптимального состава газовой среды для хранения некоторых плодов и овощей и использавание полимерных пленок для ее создания

Специальность 05.18.03 — хранение сельскохозяйственных продуктов (плоды и овощи)

$-то

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

МОСКВА — 1973

• с

Диссертационная работа выполнена в 1968—1973 гг. на кафедре хранения и переработки плодов и овощей ТСХА и Овощной опытной станции ТСХА им. В. И. Эдельштейна.

Научный руководитель — доктор сельскохозяйственных Наук профессор Е. П. Широков.

Научный консультант — заслуженный деятель науки РСФСР доктор сельскохозяйственных наук профессор Л. Н. Любарский.

Официальные оппоненты: доктор с.-х. наук профессор В. В. Скрыпнмк, кандидат с.-х. наук А. М. Ульянов.

Ведущее предприятие — НИИ овощного хозяйства.

Автореферат разослан 18 мая 1973 г.

Защита диссертации состоится 18 июня 1973 г. на заседании Совета плодоовощного факультета ТСХА. ё 16 V

С диссертацией можно ознакомиться в ЦНБ академии (10-й корпус).

Отзывы, заверенные печатью, просьба направлять в двух экземплярах по адресу: г. Москва 125008, Тимирязевская ул., 49, корпус 8, Ученый совет ТСХА.

Ученый секретарь Совета академии

Ф. А. Девочкин

ВВЕДЕНИЕ

? В решениях XXIV съезда КПСС по пятилетнему плану

развития народного хозяйства на 1971—1975 гг. поставлена задача резкого увеличения производства картофеля, плодов и овощей, укрепления и улучшения материально-технической базы для их хранения.

Как показали расчеты Института биохимии им. А. Н. Баха Академии наук СССР и других научно-исследовательских учреждении, при уборке, транспортировке и хранений ежегодно теряется около 25% урожая плодов, овощей и картофеля.

В этой связи большое значение приобретает разработка и применение новых, прогресивных методов хранения, которые позволили бы значительно снизить весовые потери, сохранить основные компоненты химического состава и вкусовые достоинства, а также свести до минимума понижение товарного качества и продлить сроки хранения. Одним из эффективных способов хранения плодов и овощей является хранение в регулируемой газовой среде в специальных герметичных камерах и упаковках из селективно-проницаемых полимерных материалов. Этот способ имеет значительное преимущество ' по сравнению с обычным холодильным хранением, так как .позволяет повысить температуру хранения без увеличения потерь и избежать возникновения различного рода функциональных расстройств, связанных с «болезнями холода!» и ухудшающих качество хранимого сочного растительного сырья.

Целью настоящей диссертационной работы является определение оптимальных газовых сред для хранения некоторых видов и сортов плодов и овощей, а также совёршенствование технологии их хранения путем применения полимерных мёте-риалов.

Актуальность такой работы подчеркивается специальным" Постановлением ГК СМ СССР по науке и технике от 17.02. 1970 г. № 35 «О внедрении метода хранения плодов и овощей в регулируемой газовой среде и расширении исследований в этой области», а также Постановлением от 17.01:1973 г. № 12 «О ходе работ по внедрению в 1973—1975 гг. прогрессивных методов хранения картофеля, овощей и'фруктов». '

I ЦоктреЕыт кзчяаа Зйзвротеаа I

| Езсажаиа еда. Вовка екмш. | ьппжззд se. а. й. Товдгаюа „

Условия и методика проведения исследований

Экспериментальная работа по хранению плодов, овощей и картофеля выполнялась на Овощной опытной станции ТСХА им. В. И. Эдельштейна, а также в производственных условиях плодоовощных баз Зеленоградского и Тимирязевского районов г. Москвы в 'период 1968—1973 гг.

Объектами исследований выбраны районированные сорта плодов, овощей и картофеля Московской области и других районов страны: овощи—морковь сортов Нантская и Шанте-нэ; лук-репка сортов Тимирязевский, Арзамасский; яблоки сортов Пепин Шафранный, Тимирязевское, Антоновка обыкновенная, Славянка, Бойкен; картофель Лорх.

Плоды и овощи для хранения в регулируемой газовой среде отбирали только стандартные и доставляли в хранилище в ящиках (яблоки, лук) и мешках или х/б сетках (морковь, картофель), а затем их помещали в герметичные полиэтиленовые камеры, в которые из баллонов высокого давления непрерывным потоком со скоростью 6—8 л/мин подавали газовую среду определенного состава. К каждому типу газовой среды подключали по 3 контейнера одного сорта плодов и овощей весом по 10 кг каждый. Полиэтиленовые камеры изготовляли из не-стабилизированнои полиэтиленовой пленки толщиной 200 мкм, а герметизацию их выполняли профильным полиэтиленовым замком.,

На основании обобщения и анализа данных литературы были выбраны концентрации 02 от 2 до 8,%, С02—от 0 до 6% в различных комбинациях при двух температурных режимах + 2 и +6 °С. Были испытаны следующие девять типов газовых сред:

1. 2% 020%)С02 98% N2;

2. 5% 020% С02 95% N2; . 3. 8.%|02 0% СО, 92% N2;

4. 2,%,Ог 6% С02 92% N2;

5. 5% 02 6% С02 89% N:;

6. 8% 02 6% С02 86% N2;

7. 2% О, 3% С02 85%, N2; . 8. 5% 02 3%|С02 92% Na;

9. 8% 02 3% С02 89% Na.

За контроль принято хранение плодов и овощей тех же партий в ящиках, полиэтиленовых мешках и контейнерах в охлаждаемых и неохлаждаемых камерах. Срок хранения яблок— 150—180, лука-репки—150, моркови — 220, картофеля — 220 дней.

Для хранения плодов и овощей в измененной газовой среде были использованы французские полиэтиленовые контейнери с силиконово-каучуковыми вставками, а также контейнеры, 2 ...

изготовленные автором, с применением Отечественного силико-ново-каучукового материала типа РС-1 и РС-2, . разработка которых производилась совместно с НПО «Пластик» и Московским технологическим институтом мясо-молочной промышленности (МТИММП). Испытывали«, контейнеры емкостью 100, 200, 300, 800 кг. 'Площадь вставки: для моркови—100,90, 70, 60, 50, 40, 30 см2, лука-репки—50, 35, 20 см2; яблок—60,45, 30 см2; на 10 кг продукции. Повторность опытов трехкратная. Ежегодно в опытах было использовано яблок 1,5—2 т, лука-репки— 2—2,5 т, моркови — 50—60 т и картофеля 170— 240 т.

Определение убыли веса и изменение качества продукции, ее основных показателей химического состава проводили по общепринятым методикам: товарный анализ — путем разбора на фракции с последующим взвешиванием; убыль веса — методом фиксированных проб; сухие вещества — рефрактромет-ром; сахара—цианидным методом; каротин—методом колори-метрирования бензиновой вытяжки на ФЭК; плотность кожицы —■ пенетрометром «Салгирка», диаметр иглы 3 мм; относительную влажность — психрометрами Лссмана и Августа; определение газовой среды — на приборе ВТИ-2.

Газовые пробы из герметических полиэтиленовых контейнеров отбирали в первый месяц хранения продукции через 5— 7 дней, а затем через 10—15 дней, а из открытых комбинированных контейнеров — 1 раз в месяц. Химические и товарные анализы продукции проводили в начале и конце опытов.

Разработка экспериментальной установки для определения

оптимальной газовой среды при хранении плодов и овощей

В настоящее время в нашей стране для хранения плодов и овощей в регулируемых газовых средах в лабораторных условиях используются контейнеры ГК-200, разработанные институтом ГИПРОНИСЕЛЬПРОМа. Однако для широкого диапазона исследований требуется большое количество таких контейнеров или газонепроницаемых камер с дорогостоящим оборудованием. !

Автором разработана, изготовлена и испытана экспериментальная установка по определению оптимального состава газовой среды для длительного хранения плодов и овощей в постоянно 'проточной газовой среде, в которую входят: полиэтиленовые камеры, герметизированные полиэтиленовым: профильным замком; расходомеры воздуха со сменными стеклянными элементами и газовой муфтой с калибровочными шайбами; баллоны высокого давления с определенными газовыми средами; редукторы для регулирования расхода газа и сосудов увлажнения И ппппирнд ГПЧ| " ■ -'

Приготовление газовых сред выполняется объемным методом с помощью образцовых манометров и расчетных формул парциальных давлений газовых компонентов с учетом погрешностей на примеси:

р У'1' -

со" 100—А—В '

Ро,=

р. [(100—А-В) . (100. Ко — Ко,-С— Кх<.С)+Ксо, • (А.с—100. В + В.С)] 100. (100—А—В) . (100—Т—С)

Р-Км.-Ро,-Т-Рсо.-Л-Ро (ЮО-С)

100—с

где Рсо2, О», —парциальное давление (С02, Ог, N2) в газовой смеси баллона, кгс/см2;

Р..................... —общее давление газовой смеси в баллоне,

кгс/см2;

Ро................... —давление в чистом баллоне для газовых

смесей, кгс/см2;

KcO2.O2.N2.-—доля рассматриваемого компонента в газовой смеси баллона, %(;

А.......................— доля примеси азота в компоненте ССЬ, %;

В.......................— доля примеси кислорода в компоненте

N2, ■%,;

......................— доля нрпмсси кислорода -в ««мнв-н^нте

С...................... — доля примеси кислорода в компоненте

С02, ,%<;

Т.......................— доля примеси азота в компоненте 02, %>.

Уложенные в полиэтиленовую камеру плоды или овощи ох-

лаждаются до температуры хранения, после герметизации продуваются в начале азотом в течение 3 минут, а затем газовой смесью, при которой в дальнейшем протекает хранение, при скорости газа 6—8 литров в минуту.

Для исследований по хранению плодов и овощей в полиэтиленовых контейнерах с силиконово-каучуковыми вставками автором разработана методика соединения силикона с полиэтиленом, которая заключается в приклеивании клеем-герме-тиком Эластосил 1101 или 1102 к краям силиконовой пленки полос из хлопчатобумажной ткани типа Ахар шириной 2— 3 см, а затем термосваривании этой ткани к кромкам окна полиэтиленового контейнера при температуре 140—150° через термостойкие прокладки (целлофан,, лавсан).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Оптимальный состав газовой среды для хранения моркови

Результаты исследований, проведенные в сезоны 1971 — 1973 гг., показали, что хранение моркови в различных газовых средах протекало по-разному. При одинаковых температур-но-влажностных режимах в полиэтиленовых камерах наблюдалась заметная разница состояния корнеплодов, обусловленная разным составом газовой среды. Свежесть и сочность их сохранялась до вскрытия камер, в то время как в контроле корнеплоды значительно привяли. Анализ химического состава показал, что в начале хранения преобладали моносахара.

Л в конце — дисахара; на 30—40% увеличилось содержание каТа б л и ц а 1

\ Химический состав моркови при хранении ее в регулируемой газовой среде

(срок хранения 220 дней при температуре +2СС)

Условия хранения Содержание химических веществ

Сухие вещества, % Сахара кароттин, мг%

о2, % со2, % моносахара, % дисахара, % общие сахара, %

Сорт Нантская

В начале хранения

12,00 4,34 2,23 8,32 14,40

- В конце хранения

8 0 11,40 2,77 4,34 ' 7,34 19,60

5 6 11,50 3,44 4,08 7,70 17,20

8 6 11,80 3,17 3,32 6,66 15,80

о 3 11,60 3,34 3,71 7,24 18,80

5 3 11,60 3,68 4,10 8,00 20,70

8 3 11,10 3,35 4,34 7,92 19,50

Контроль 9,60 2,78 3,35 6,31 8,50

Сорт Шантенэ

В начале хранения

12,60 5,66 2,58 8,65 13,95

В конце хранения

о 0 11,00 3,88 4,32 8,20 20,40

8 0 12,40 3,52 4,05 7,06 21,60

5 6 11,10 3,68 3,82 7,70 18,00

8 6 11,00 3,89 4,55 6,68 18,20

о 3 11,80 2,87 3,42 6,47 15,60

5 3 12,00 3,91 4,30 8,38 21,30

8 3 12,50 3,62 4,53 8,32 21,50

Контроль 10,10 3,23 3,14 6,54 10,70

ротина. Подобное явление наблюдали ряд исследователей (А. И. Ермаков, 1959; И. К. Мурри, 1961; С. С. Сиртаутайте, 1966; А. М. Юрова, 1966; Л. Г. Стариков, 1968), которые объясняли это по-разному. Вероятно, увеличение каротина в корнеплодах моркови происходит в результате перегруппировки Сахаров, доказательством которого являются данные в табл. 1, из которых видно, что при увеличении содержания дисахаров до уровня 4% содержание каротина увеличивается и достигает 21 мг%.

Увеличение содержания каротина отмечено в корнеплодах, хранившихся в среде без содержания С02 и при наличии СОг не выше 3%> однако большее увеличение было в среде, содержащей 3°/<н С02, 5—8% 02 и 0% С02, 8% 02 при температуре +2 °С. Основные показатели сохраняемости моркови при температуре -г6°С значительно хуже и данные не приводятся.

Выход товарной продукции высокий (96—97.%<), а убыль веса не превышает 1,% (табл. 2).

Таблица 2

Убыль веса и изменение качества моркови при хранении в регулируемой газовой среде (срок хранения 220 дней при температуре

+ 2СС)

Условия хранения Товарное качество корнеплодов в %

абсолютный отход Убыль

о2, % со2, % полноценные проросшие загнившие веса, %

Сорт Нантская

8 0 92,2 9,4 4,4 7,8 0,8

5 ■ 0 94,6 3,7 2,1 5,4 0,5

8 ' 6 90,8 8.1 5,6 9,2 1,0

2 3 89,6 7,2 6,8 10,4 0,7

5 3 95,8 4,1 о о 4,2 0,5

8 3 97,7 4,9 1.5 2,3 0,7

Контроль 83,6 16,8 13,6 16,4 10,7

Сорт Шантенэ

о 0 1 94,6 6,5 2,6 5,4 0,9

8 0 90,4 7,8 5,8 9,6 0,7

5 6 95,5 3,7 2,5 4,5 0,6

8 6 91,3 7,5 5,4 8,7 1,0

2 3 91,6 7,3 6,7 8,4 0,7

5 3 97,5 2,8 1,3 2,5 0,6

8 3 97,5 3,2 2,4 2,5 0,5

Контроль 83,9 17,0 13,5 15,1 11,2

Таким образом, для хранения моркови в регулируемой газовой среде следует считать лучшей температуру хранения т-2°С при содержании 5—8% 02 и 3,%<' С02) а также 8% 02 и следы СОг.

Хранение лука в регулируемой газовой среде

Учитывая невысокую интенсивность дыхания лука-репки и севка, при хранении были использованы газовые среды с низким содержанием кислорода и повышенным содержанием углекислого газа при температуре +2°С. В течение первых 30 дней хранения наблюдали усиленное появление корешков у донца луковиц, чему способствовала высокая относительная влажность в полиэтиленовых камерах (98—100%<). При вскрытии полиэтиленовых камер в конце хранения загнивших луковиц сорта Тимирязевский было мало (3—5%), хотя чешуя находилась в увлажненном состоянии. Данные убыли веса и изменения качества лука представлены в табл." .3.;

Таблица 3

Убыль веса и изменение качества-лука сорта Тимирязевский .. . при хранении в регулируемой газовой среде (срок хранения 150 дней при температуре +2°С)

Газовая среда Вид А о 0 Л -Г1 CQ - Отход, л3"

о2, •% со,, % продукции Н 3 PJ 5 £ З-о —. с. „ О <It 0, к к 3 S Ё Й « - n а е- .л а

о 0 лук-репка ': лук-севок 92,5 90,4 29,1 36,1 3,0 4,7 4,1 4,5 0,4 0,4

2 6 лук-репка лук-севок 94,9 91,8 23,8 28,8 2,0 4,0 2,8 3,9 0,3 0,3

8 6 лук-репка лук-севок 93,2 90,0 27,0 43,6 2,8 6,1 3,7 4,5 0,3 0,4

Контроль лук-репка лук-севок 82,4 81,6 46,0 45,0 12,3 13,1 • 17,6 18,46 4,8 4,2

После высадки лука-репки и севка в открытый грунт за вегетационный период особых отклонений в прорастании и формировании луковиц и семенных стрелок по сравнению с контролем не наблюдали. При проверке на жизнеспособность и семенную продуктивность после хранения лука в регулируе-: мой газовой среде контролем служили луковицы, хранившиеся в условиях повышенной температуры 4-18 °С и низкой относительной влажности (75—80%). Стрелковавших луковиц

7

при выращивании севка было не более 5% как в опыте, так и в контроле. Лук-репка стрелковал на 100%«.

Исследуемая газовая среда с содержанием 2% О; и 6%' С02 при хранении лука наиболее приемлема и ее .можно использовать в производственном масштабе.

Оптимальным состав газовой среды для хранения некоторых сортов яблок

Яблоки поздних сортов, выращенные б одинаковых условиях, по-разному реагируют на один и тот же температурно-влажностно-газовый режим при хранении.

Судя по плотности кожицы, содержанию сухих веществ, общих Сахаров, а также внешнему, виду в конце опыта оптимальной газовой средой для яблок сорта Антоновка обыкновенная и Пепин Шафранный оказалась среда, содержащая 8% О; и следы С02 при температуре 4-6 °С; для сорта Тимирязевское— 5% 02 и следы С02 при температуре 4-6°С; для сорта Славянка — 8% Ог и 6% С02 при температуре +2°С.

Убыль веса во всех вариантах не превышала 0,5%, в то время как у контроля при 6°С у Славянки она была 6%; Тимирязевского— 4%|, Пепина Шафранного — 3%, при температуре 4-2°С убыль веса у Славянки составила 4,2%, Тимирязевского—8,4%, Пепина Шафранного—2,4%.

Результаты хранения яблок в регулируемой газовой среде показали, что особенности жизнедеятельности плодов приводят к различной реакции их на концентрацию 02 и С02 при различных температурах хранения. Так, при температуре + 6°С плоды хуже переносят среду с содержанием С02 выше 1%, но положительно реагируют при этом на концентрацию 02 от 5 до 8%, а при температуре 4-2 °С—лучше переносят увеличение С02 от 3 до 6% с одновременным снижением концентрации 02 от 5 до 2%(.

Хранение некоторых сортов плодов и овощей в полиэтиленовых контейнерах с силиконово-каучуковыми вставками

Другой формой технической реализации метода хранения плодов и овощей в регулируемой газовой среде является хранение их в контейнерах из полиэтиленовых пленок с диффузионной вставкой из эластомера, обладающего избирательной газопроницаемостью. Этот способ широко используется во Франции, однако использование французских контейнеров в условиях московских плодоовощных контор показало, что применение их имеет ряд существенных недостатков. В связи с этим возникла необходимость в разработке отечественных полимерных газоселективных материалов и контейнеров для 8

хранения плодов и овощей с применением механизации и более рационального использования складских помещений, увеличения сроков эксплуатации материалов и контейнеров.

На протяжении 1970—1972 гг. нами совместно с НПО «Пластик» и МТИММП разработаны и изготовлены опытные образцы отечественных силиконово-каучуковых пленок из вулканизатов на основе диметилсилоксановых каучуков с высокой газопроницаемостью.

Учитывая недостатки в эксплуатации французского контейнера, нами предлагается более совершенная технология хранения плодов и овощей в регулируемой газовой среде в крупных промышленных овощехранилищах, согласно которой полиэтиленовые контейнеры с силиконово-каучуковыми вставками (согласно емкости стандартных шарнирно-складных контейнеров марки КУС) вставляются в металлический каркас контейнера КУС и загружаются плодами или овощами. Герметизация выполняется полиэтиленовым профильным замком, выпускаемым экспериментальным заводом НИИПМ, г. Москвы. Транспортирование и штабелирование можно производить электропогрузчиками (4004—Л, ЭП-103) в 4—8 ярусов. Это позволяет на 18—20% эффективнее использовать емкость хранилища по сравнению с обычными контейнерами КУС и в 2—3 раза —по сравнению с французскими полиэтиленовыми контейнерами с силиконово-каучуковыми вставками.

В опытах, проведенных' в производственных условиях плодоовощной конторы Тимирязевского района г. Москвы, было установлено, что стабилизация газовых сред при хранении лука, моркови, яблок в отечественных контейнерах аналогична промышленному образцу французского силикона. Данные этих опытов приведены в табл. 4.

Таблица 4

Состав газовой среды в контейнерах с силиконово-каучуковыми вставками при хранении плодов и овощей

Виды культур Площадь вставки, см2 на 10 кг продукции Состав газовой среды в контейнерах

с отечественным силиконом с французским силиконом

о2 С02 о2 со2

Морковь сорта Нант- ская....... Лук-репка сорта Арзамасский ..... Яблоки сорта Бойкен . 60 35 45 о 2_2 8 3,0—4,0 2,7—3,0 3,6—5,8 6,0—6,5 5,0—6,5 2,2—3,0 3,0—4,0 1,5-2,0 2,5—5,0 4,5-6,5 3,5—4,5

В таких контейнерах возможно сохранить продукцию до нового урожая с высоким товарным выходом и вкусовыми качествами. При этом.убыль.веса не превышает 1%, в то время как при существующих способах хранения убыль веса в ряде случаев превышает установленные нормы. Изменения химического составанезначительны, а содержание каротина увеличивается у моркови так же, как и при хранении ее в постоянных газовых средах.

Влияние состава ¡газовой среды на семенные качества : маточников некоторых овощей

Учитывая, что углекислый газ является ингибитором некоторых ферментативных.процессов, обуславливающих жизнеспособность овощей, необходимо было проверить влияние подобранных оптимальных газовых сред на семенную продуктивность корнеплодов моркови и лука. Для этих целей были отобраны средние;образцы по 10 корнеплодов и луковиц;от каждого варианта опыта и высажены в открытый, грунт (агротехнический фон —принятый для выращивания семенников двухлетних культур). В первый период наблюдалось замедленное развитие семенных растений, но затем они выравнивались с контрольными растениями и образовали семена. Основываясь на результатахпредварительных опытов, можно заключить, что изменением состава газовой среды при хранении маточников, двухлетних овощных культур можно существенным образом влиять на развитие семенных растений, их урожай и качество семян.

Применение комбинированного контейнера из металла и полиэтилена для хранения картофеля и овощей

Наиболее совершенным способом загрузки, выгрузки кар-' тофеля и овощей в крупных овощехранилищах с точки зрения механизации работ является контейнерное хранение. Как правило, такие овощехранилища оборудованы системой принудительной вентиляции, с недостаточно эффективным оборудованием пб^созданию оптимального влажностного режима, в результате чего продукция значительно увядает и увеличивается убыль веса, снижается качество. При хранении картофеля, корнеплодов в открытом комбинированном контейнере полиэтиленовый вкладыш предохраняет их от чрезмерной потерн влаги и подвядания, .что сокращает убыль веса продукции в 2—3 раза, а образующаяся микросреда за счет жизнедеятельности продукции с повышенным содержанием СО2 до 2% способствуют лучшему сохранению ее качества. Повышенная относительная влажность .среды в контейнере (96—97%|) под-ю

держивает тургор клеток, а повышенное содержание углекислого газа замедляет развитие и распространение болезнен.

Как показали исследования, хранение картофеля н моркови в таких контейнерах протекало значительно лучше, чем в обычных овощных контейнерах. Средние данные опытов за 1971—1973 гг. представлены в табл. 5.

Таблица 5

Убыль веса и измененне качества картофеля и моркови при хранении в различной таре (и % за 220 дней хранения)

Виды тары

Группы качества продукции контейнеры полиэтиленовые мешки

комбинированный КУС

Картофель сорта Лорх

Стандартная ........ 91,0 85,0 _

Нестандартная . ..... 2,5 2,6 —

Отход . . ......... 6,5 12,4 —

Морковь сорта Нантская

Стандартная ........ 84,5 74,2 83,0

Нестандартная...... 9,7 18,4 10,8

в т. ч. приедды»не..... 1,1 6,8 0,4

Отход........... 5,8 7,4 6,2

Убыль веса:

картофеля........ 2,8 6,3 —

моркови ......... 2,2 9,3 2,0

Из приведенных в табл. 5 данных видно явное преимущество применения комбинированного контейнера для хранения основных овощных культур — картофеля н моркови. Хранение моркови в полиэтиленовых мешках связано с большими затратами ручного труда, устройством стеллажей, неполной загрузкой хранилищ и невозможностью применения механизации.

Кроме того, при использовании комбнированного контейнера сокращаются в 4—5 раз расход пиломатериалов, тем самым снижается стоимость его изготовления на 30—35%» и увеличивается загрузка хранилищ на 18—20% по сравнению с типовым контейнером марки КУС. Техническая характеристика контейнеров представлена в табл. 6.

При процессах загрузки, штабелирования и выгрузки картофеля и овощей в обычных контейнерах КУС установлено, что в результате поломок или выпада деревянных планок, раскрытия замков потери продукции достигают 2—3%. Ука-

Таблица 6

Технические показатели контейнеров для хранения картофеля и овощей

Контейнеры

Показатели комбинирован- КУС

ный

Полезный объем, м3 ..... . 0,52 0,42 !

Емкость по:

картофелю, кг . . V . . '. . 360,00 300,00

моркови, кг . . .... .' . 300,00 250,00

Потребность на 1 т: _

картофеля, шт. . . *» . 2,76 3,33

моркови, шт........ 3,33 4,00

Вес пустого контейнера, кг . . 25,00 36,00

Расход пиломатериалов, м3 0,01 0,04

Расход полиэтилена, кг . . . . 0,76 —

Отпускная цена контейнера, руб. 9,35 12,50

занные потери в комбинированном контейнере не имеют места. Продолжительность использования комбинированных контейнеров в условиях производства выше обычных контейнеров. •

Изготовление полиэтиленовых вкладышей для комбинированных контейнеров связана с большими затратами ручного труда, а именно: изготовление заготовок из рулона полиэтиленовой пленки, складывания их для получения прямоугольного дна и сваривания на сварочных машинах периодического действия.

Для механизации вышеуказанных операций автором разработан способ изготовления вкладышей в процессе непрерывного производства полиэтиленовой пленки в рулон, который заключается в том, что образованный экструдером рукав из полимерного расплава в процессе охлаждения равномерно заправляется вовнутрь до середины двух противоположных сторон, а затем через определенные промежутки (850, 1250, 1650 мм) термосваривается в поперечном направлении с одновременной перфорацией перед свариваемым швом. Это возможно осуществить при незначительной реконструкции отечественного оборудования по выпуску пленок в рулон.

.Г"

Экономический анализ применения комбинированного контейнера для хранения картофеля и овощей

Подсчет экономической эффективности хранения картофеля и овощей сделан на основе существующих нормативов и фактических данных опытов, проведенных в производственных условиях. Структура затрат-представлена в табл. 7.

Таблица 7

Структура затрат при хранении картофеля и моркови в контейнерах различного типа (в расчете на 1 т продукции в рублях)

Картофель 1 ЛЛорковь

Виды затрат типы контейнеров

комбинированный КУС комбинированный КУС

Амортизация здания..... 1,58 1,90 3,50 4,20

Амортизация оборудования 1,50 1,80 3,00 3,60

Амортизация контейнеров . . . 0,29 0,52 0,35 0,63

Оплата рабочей силы и обслужи-

вающего персонала ..... 3,88 3,88 4,17 4,17

Оплата стоимости эл. энергии, го-

рючего и др......... 0,67 0,80 0,75 0,90

Расходы на естественную убыль

веса продукции ..... 2,55 5,37 5,70 24,30

Стоимость потерь за счет сниже-

ния качества продукции . . . 1,50 1,50 16,20 39,90

Стоимость абсолютных отходов 0,07 0,12 0,0Э 0,11

Затраты па полиэтиленовую плен-

ку ............ 0,72 — 0,86 —

Накладные расходы...... 1,16 1,16 1,88 1,88

Итого затрат на хранение . . 13,92 17,11 36,49 79,69

Выход продукции, т...... 0,91 0,85 0,85 0,74

Общие затраты на хранение . . 15,30 20,13 42,93 107,69

Общая экономия затрат .... 4,83 — 64,76 —

Расчеты экономической эффективности хранения картофеля и моркови показали, что, применяя комбинированный контейнер из металла и полиэтилена, амортизационные затраты на здание и оборудование снижаются на 20%, убыль веса сокращается в 2—3 раза, а выход стандартной продукции на 6—19°/о|выше, чем в обычных контейнерах.

Экономия затрат при хранении 1 тонны моркови составляет 64,76 руб., а 1 т картофеля— 4,83 руб. Таким образом, только при хранении одного картофеля, заготавливаемого для жителей города Москвы (примерно 500 тыс. т), в таких контейнерах даст за год экономию затрат в размере 2,4 млн. руб., а при хранении моркови (примерно 42,2 тыс. т) — более 2,7 млн. руб.

Выводы и предложения по производству

1. Разработана, изготовлена и испытана в лабораторных условиях установка по определению оптимального состава газовой среды для хранения различных видов и сортов плодов и овощей, состоящая из: герметических полиэтиленовых камер со штуцерами входа и выхода проточной газовой среды,

расходомеров воздуха со сменными калибровочными шайбами, сосудов по увлажнению и поглощению газов, баллонов высокого давления с редукторами для регулирования расхода газовых сред. 1

2. На установке определен оптимальный состав газовой среды для длительного" хранения некоторых видов и сортов плодов и овощей. Так, для хранения моркови сортов Нантскан и Шантенэ оптимальными являются среды, содержащие 5— 8.%i 02 и 0—3 СОг, температура Ч-2°С; для яблок сортов: Пепин Шафранный — 8% Ог, 0% С02, температура +6°С, Славянка— 8%( 02, 6% С02,\ температура -г2°С; Тимирязевское—5% О;, 0% С02, температура -ЬбсС; Антоновка обыкновенная— 8% 02, 0°/о( С02, температура +6°С. Относительная влажность для всех вариантов 98—100%. Сохраняемость указанных сортов плодов и овощей в приведенных средах была значительно выше по сравнению с обычным холодильным хранением: убыль веса не превышала 1%, выход стандартной продукции после 7 месяцев хранения составил 90—97%. Качество сохраненной продукции было близким к исходным.

3. Совместно с НПО,«Пластик» и Московским технологическим институтом мясо-молочной промышленности разработана технология и изготовлена опытная партия силиконово-каучуковой пленки типов РС-1 и РС-2 на основе отечественных диметилсилоксановых каучуковых каучуков СКТ, селективная газопроницаемость которых аналогична промышленной французской силиконовой пленке.

4. Разработана технология изготовления контейнера из полиэтиленовой пленки с силиконово-каучуковой вставкой, заключающаяся, в* приклеивании клеем-герметиком Эластосил 1101 или 1102 к кромкам силиконово-каучуковой пленки полосок из хлопчатобумажной , ткани, а затем термосваривании последней к краям<окна полиэтиленового контейнера. Герметизация контейнера выполняется полиэтиленовым профили ным замком. В таком контейнере при определенном размере площади, силиконовой вставки количества продукции и температуре хранения создается^лагоприятная среда для их хранения как в ■ неохлаждаемых, так и в холодильных камерах крупных плодоовощных баз, а также в условиях коллективных и приусадебных садов. Установлен размер площади силиконово-каучуковой,вставки типа РС-2 для моркови сорта Нант-ская 60 см2, лука:репки«*сорта Арзамасский — 35 см2, яблок сорта Бойкен — 45'см2 на 10 кг продукции 'при температуре хранения 0+1°С. При указанных размерах силиконово-каучу-ковых вставок стабильная тазовая среда в контейнерах на-' ступала через 35—40 дней хранения и находилась на уровне 2,2—4,0% 02 113,6—6,5% С02,

5. Хранение маточников моркови и семенного лука в установленных оптимальных газовых средах не вызывает гибели точек роста, обуславливает нормальное развитие семенных растений и получение высокого урожая семян, хотя в некоторых случаях наблюдалось отставание развития растений в первый период вегетации.

6. Разработанный комбинированный контейнер из металла и полиэтилена на базе контейнера марки КУС и хранения в нем картофеля и овощей исключает возможность распространения гнилостных заболеваний, а высокая относительная влажность (96—97%) и наличие повышенного содержания С02 до 2% положительно сказываются ha улучшении качества и обуславливают снижение весовых потерь продукции в 2—3 раза. Кроме того, комбинированный контейнер позволяет увеличить загрузку хранилищ на 18—20%; стоимость изготовления его меньше на 30—35% .¿о сравнению с КУС за счег уменьшения расхода пиломаг.риалов в 4—5 раз.

7. Разработан способ изготовления полиэтиленового вкладыша для комбинированного контейнера, заключающийся р том, что полученный экструдером из полимерного расплава рукав в процессе охлаждения заправляется равномерно вовнутрь до середины с 'двух противоположных сторон, термо-сваривается через определеные промежутки (850, 1250, 1650 мм) в поперечном направлении с одновременной перфорацией перед свариваемым швом и скатывается в рулон, что позволяет полностью механизировать его изготовление.

8. На основании Решения секции «Биохимия и технология хранения сочного растительного сырья» ГК СМ СССР по науке и технике от 27 февраля 1973 г. разработаны Временные технические условия на изготовление силиконово-каучу-ковой пленки, клея-герметика, способ изготовления полиэтиленового вкладыша в рулон, комбинированного контейнера для хранения плодов и овощей в регулируемой газовой среде, переданные для внедрения в соответствующие НИИ и хозяйственные организации.

9. Использование комбинированного контейнера из металла и полиэтилена сокращает затраты на хранение 1 тонны моркови на 64,76 руб., 1 тонны картофеля на 4,83 руб. по сравнению с хранением их в типовом промышленном контейнере марки К.УС.

По материалам диссертации опубликованы следующие работы

1. Хранение моркови в регулируемой атмосфере. Материалы научной конференции, издание ВЗИПП, М., 1971.

2. Хранение моркови в полиэтиленовом контейнере с силиконовой вставкой. Доклады ТСХА, вып. 186, М., 1972.

Объем 1 п. л.

Заказ 979.

Тираж 150

• Типография Московской с.-х. академии им. К.. А. Тимирязева Москва 125008, Тимирязевская ул., 44