Хранение в регулируемой газовой среде

Хранение плодоовощной продукции в регулируемой газовой среде (РГС)

Основной формой взаимодействия плодов и овощей с окружающей средой является процесс дыхания. Во время хранения выделяется теплота дыхания. Однако в воздух выделяется не все тепло, так как часть его используется клеткой для обменных реакций и на процесс испарения, часть запасается в виде химически связанной энергии.

Биологическая роль дыхания состоит в том, чтобы обеспечивать живые ткани плодов и овощей энергией, необходимой для их жизнедеятельности.

Наряду с испарением влаги процесс дыхания неизбежно сопровождается убылью массы плодов и овощей. Поэтому такие потери называются естественными. Их можно снизить путем регулирования интенсивности дыхания и испарения влаги, что имеет важное практическое значение.

Хранение в обычных условиях предполагает обычную воздушную среду с нормальным содержанием в атмосфере кислорода, углекислого и других газов. Суммарное содержание кислорода и углекислого газа в воздухе составляет около 21%.

 

Генератор азота

Хранением в регулируемой газовой среде считают хранение плодов в среде с определенной концентрацией СО2 и кислорода при определенной температуре. При этом тот или иной газовый режим подбирается таким образом, чтобы сохранить нормальный дыхательный газообмен, а также правильное соотношение между температурой и состоянием плодов.

Адсорбер

Плоды, помещенные в замкнутую среду, благодаря естественному дыхательному обмену изменяют парциальное давление СО2 и кислорода в окружающей атмосфере. По мере хранения плодов количество кислорода в атмосфере снижается и соответственно снижается его парциальное давление. В этой связи дыхание плодов замедляется.

Гликолевая холодильная установка

Концентрация СО2 при этом возрастает. Но при определенных условиях слишком низкое содержание в окружающей среде кислорода и высокое содержание СО2 (более 10%) для некоторых видов продуктов может вызвать физиологические расстройства.

В регулируемой газовой среде по сравнению с хранением в обычной воздушной среде лучше сохраняется качество плодов, дольше сохраняется зеленая окраска, замедляются гидролитические процессы распада протопектина (плоды дольше остаются твердыми).

В регулируемой газовой среде практикуется также хранение черенков растений и семян многолетних трав. СО2 и кислород влияют также на биосинтез этилена в плодах и его биологическое действие на процессы созревания.

Для образования этилена и активного его воздействия на процессы дозревания необходимо высокое содержание кислорода в окружающей среде (то есть достаточное парциальное давление кислорода). При низком парциальном давлении кислорода плоды не дозревают даже в присутствии этилена, поэтому для нормального дозревания плодов (томатов, бананов и т.д.) должен быть свободный доступ воздуха.

Для замедления процессов дозревания и удлинения сроков хранения плодов с одновременным сохранением их высокого качества необходимо создавать соответствующий каждому сорту газовый режим хранения.

В зависимости от состава газовой среды различают 3 основных типа регулируемой атмосферы:

  • Традиционная регулируемая атмосфера (Traditional Controlled Atmosphere) - содержание кислорода 3-4%, углекислого газа 3-5%.
  • С низким содержанием кислорода LO (Low Oxygen) – 2-2,5% О2 и 1-3% СО2.
  • С ультранизким содержанием кислорода ULO (Ultra Low Oxygen). Содержание кислорода в камере менее 1-1,5%, содержание СО2 0-2%. Установлено, что при низкокислородном хранении лучше сохраняются твердость, свежесть, кислотность плодов, снижается или полностью устраняется вероятность поражения загаром.

Существуют различные технологии создания газовой среды и хранения плодов в регулируемой газовой среде:

  1. Технология быстрого снижения концентрации кислорода RCA (Rapid Controlled Atmosphere). С момента загрузки камеры концентрация кислорода снижается до 2,5-3% за 1-3 дня.
  2. ILOS (Initial Low Oxygen Stress) – сверхбыстрое снижение уровня кислорода в камере за короткий промежуток времени.

На практике реализуется технология ULO + ILOS для хранения яблок, например, Голден Делишес. Снижение содержания кислорода с 21% до 5% осуществляется за 8-10 часов с момента загрузки камеры.

Состав атмосферы поддерживается на уровне 0,9% О2 и 1,2% СО2. Управление осуществляется с помощью компьютеризированной системы контроля. После семи месяцев хранения достигаются лучшие результаты по сохранности продукции по сравнению с традиционной газовой средой.

  1. LECA (Low Ethylene Controlled Atmosphere). В данной технологии предусмотрено снижение уровня этилена в камере с помощью каталитического конвертера этилена. Установлено, что снижение уровня этилена и поддержание его на уровне ниже 1ppm способствует лучшему сохранению твердости и подавляет развитие загара. Эта технология достаточно широко используется для хранения яблок, киви, груш, цитрусовых.

 

Для создания и поддержания регулируемой газовой среды в настоящее время применяются адсорберы СО2, генераторы азота и кислорода, каталитические конвертеры этилена. При хранении винограда, цитрусовых применяют абсорберы сернистого ангидрида SО2. Целесообразным считается применение одного адсорбера СО2 на одну камеру. В практике встречалось использование адсорберов СО2 большой производительности, устанавливаемых централизованно на несколько камер, но при этом возникало много проблем, в частности:

  • мощность и, соответственно, энергопотребление адсорбера велики и при работе одной-двух камер явно завышены;
  • общая протяженность пластиковых трубопроводов увеличивается, возрастает также и вероятность утечек в трубопроводах и в местах прохождения через стены.
  • существует опасность, что в случае поломки какого-либо клапана на распределительной линии давление внутри камеры может резко возрасти или уменьшиться (в зависимости от клапана), приводя иногда к повреждению панелей и структуры потолка и стен. В одиночных адсорберах клапаны не используются, так как каждый аппарат напрямую соединен с камерой.
  • возрастает сложность монтажа и управления установкой;
  • процесс регенерации является более длительным, чем процесс поглощения. При одинаковом содержании адсорбента одиночный адсорбер с одним резервуаром работает продуктивнее большого адсорбера с двумя резервуарами.

 

При проектировании камер хранения с РГС необходимо принимать во внимание следующие факторы:

  1. Необходимо обеспечить корректный подбор холодильного оборудования (схема охлаждения, холодопроизводительность, поверхность воздухоохладителей, кратность воздухообмена).
  2. Хранение плодов в камерах с РГС осуществляется при температуре 0...+4ºС и относительной влажности воздуха 90-95%.
  3. Герметизация камеры должна обеспечивать максимальную газонепроницаемость. Пол, стены, потолок, места стыковок различных элементов, двери должны обеспечивать необходимую герметичность. Толщина сэндвич-панелей, как правило, предусматривается 100-120 мм. Перед сдачей в эксплуатацию необходимо проводить специальный тест на герметичность.
  4. Плохая изоляция камеры приводит к увеличению мощности холодильного оборудования, снижению относительной влажности и ухудшению качества хранимой продукции.
  5. Результаты хранения зависят также от качества закладываемой продукции и от периода сбора урожая.

Камеры хранения фруктов и овощей в регулируемой газовой среде

 

ООО "ИНТЕРВЕСТХОЛОД" предлагает Вашему вниманию комплекс работ по строительству и оборудованию  камер длительного хранения фруктов и овощей в регулируемой газовой среде:

разработка технического задания на создание новых и реконструкцию имеющихся холодильных камер и складов;

  • расчет и проектирование систем холодоснабжения, вентиляции, электроснабжения, автоматизации и КИП;
  • общестроительные и строительно-монтажные работы;
  • оснащение камер сертифицированным холодильным и технологическим оборудованием;
  • монтаж и пуско-наладочные работы холодильного и технологического оборудования.

 

Создание и поддержание основных типов газовой среды в камерах хранения:

  • Традиционная регулируемая атмосфера (Traditional Controlled Atmosphere) - содержание кислорода 3-4%, углекислого газа 3-5%.
  • С низким содержанием кислорода LO (Low Oxygen) – 2-2,5% О2 и 1-3% СО2.
  • С ультранизким содержанием кислорода ULO (Ultra Low Oxygen). Содержание кислорода в камере менее 1-1,5%, содержание СО2 0-2%.

 

Реализация технологий создания газовой среды и хранения плодов в регулируемой газовой среде:

  1. Технология быстрого снижения концентрации кислорода RCA (Rapid Controlled Atmosphere).
  2. ILOS (Initial Low Oxygen Stress) – сверхбыстрое снижение уровня кислорода в камере за короткий промежуток времени.
  3. LECA (Low Ethylene Controlled Atmosphere) – технология снижения уровня этилена в камере.