8.4.3. Сховища-холодильники з регульованим чи модифікованим газовим середовищем

Від інтенсивності дихання залежить швидкість дозрівання пло­дів і диференціація бруньок у дворічників (бульб, коренеплодів, ци­булин) під час їх зберігання. Тому зниженням інтенсивності дихан­ня продукції подовжують тривалість її зберігання.

Однак деякі плоди не можуть зберігатися при температурі в хо­лодильній камері 0 — 1 °С і вимагають вищих температур. Поєднан­ня зберігання у холодильниках із зниженням вмісту кисню позити­вно впливає на лежкість плодів, їх можна зберігати довше, ніж у звичайних холодильниках. Ця технологія складніша, більш затрат­на і застосовується для зберігання дуже високоякісних сортів плодів яблуні, груші, винограду.

Для створення герметичної газоізоляції в камерах із застосуван­ням регульованого газового середовища (РГС) використовують різні конструкції та матеріали. Зокрема, поширений спосіб застосування суцільного металевого покриття стін, стелі, підлоги. Для цього зва­рюють оцинковані листи завтовшки 1 — 1,5 мм, які для запобігання корозії покривають бітумом. Цей спосіб герметизації надійний, але дорогий. Нині рекомендовані інші способи та матеріали: панелі на основі поліуретанового утеплювача, облицьованого гофрованим алюмінієм та зовні покритого листом поліефірного склопластику з нанесеним на нього шаром синтетичного желатину. У Франції ви­користовують панелі з пористого пластику (пінополістиролу), який зовні обклеєний гофрованим алюмінієм і покритий протикорозій­ним лаком. Стики панелей герметизують газонепроникною масти­кою. Крім того, постійно стежать за герметичністю дверей.

Камеру перед використанням перевіряють на надійність герме­тизації, створюючи певний тиск, який повинен підтримуватись на одному рівні 20 — 30 хв. Іншим способом перевірки герметизації є створення в камері високої концентрації вуглекислого газу (5 %), після чого перевіряють інтенсивність зниження концентрації його за добу — не більше 0,15 %. Найпростішим способом перевірки гер­метичності є змочування мильним розчином ділянок стикування, на яких у разі пропускання газової суміші утворюються кульки пі­ни. Якщо в камерах в якості холодоагента використовується фреон, то місця виходу газу (після його подавання в камеру під невеликим тиском) виявляють спеціальним індикатором — галоїдною лампою.

Інколи створюється перепад тиску повітря всередині й зовні ка­мери, що може викликати порушення її герметичності. Для запобі­гання цьому встановлюють водяний клапан — вмонтовану в стінку трубку, один кінець якої виходить у камеру, а другий — назовні (за­гнутий її кінець занурюють у воду).

Способів створення газового середовища є багато. Вони поділя­ються на активні та пасивні. До останніх відносять створення газо­вого середовища самими плодами внаслідок дихання, якщо вони поміщені в закриті камери чи будь-які інші місткості. При цьому необхідний режим створюється протягом 0,5 — 1 міс, залежно від тем­ператури зберігання та інтенсивності дихання плодів. Цим способом користуються тоді, коли строк зберігання треба подовжити ненадовго, застосовуючи, залежно від виду плодів, невеликі упаковки (на

2  — 3 кг) або ящики чи контейнери, вміщені в герметичні мішки з
плівки. При такому зберіганні продукції створюють модифіковане
газове середовище, в якому зберігають лише сорти яблук, груш та
помідорів, які витримують концентрацію вуглекислого газу понад

3  %, наприклад, Пепін шафранний. Ренет шампанський, Ренет Си-
миренка. При цьому важливо правильно підібрати товщину плівки,
з якої роблять пакети на 3 — 5 кг плодів. Зазвичай вона становить
ЗО — 50 мкм. При більшій товщині плівка не пропускає будь-які га­
зи. Тому при застосуванні товстих плівок для виготовлення великих
чохлів, якими накривають кілька тонн яблук у контейнерах, їх по­
передньо перфорують — роблять у них отвори, через які відбуваєть­
ся інтенсивніший газообмін. Найкращий газовий режим для збері­
гання встановлюється тоді, коли в поліетиленовій упаковці мало
плодів або тільки один плід. Модифікацією останнього способу збе­
рігання є нанесення воску на окремі плоди, що забезпечує створен­
ня газового середовища. Це сприяє тривалому зберіганню плодів.

Модифіковане середовище для зберігання плодів з міцним шкір­ним покривом може бути таким: кисню 10 % при вакуумі 49 кПа або відповідно 5 % і 24,5 кПа та невелика кількість вуглекислого газу. У такому газовому середовищі при використанні плівки завтовшки 50 — 60 мкм гальмується інтенсивність дихання плодів.

При зберіганні плодів у ящиках середовище модифікують, ви­стилаючи середину ящика плівкою (з перекриттям) та нещільно на­кривши нею зверху плоди. За цієї технології зберігаються тургор плодів та газовий склад: внизу ящика міститься 1 — 3 % вуглекисло­го газу, а у верхній частині — менше, тому ураження продукції гри­бними хворобами обмежене.

Під товстою плівкою (понад 100 мкм) може нагромаджуватись значна кількість вуглекислого газу, що може призвести до фізіо­логічних розладів у плодах. Тому в синтетичну плівку вставляють вікно з силіконової плівки, проникність крізь яку вуглекислого газу набагато вища, ніж для азоту та кисню. В упаковках із силіконо­вими вставками вуглекислий газ, що нагромаджується, швидше дифундує назовні, а кисень, навпаки, — всередину місткостей. Про­мисловість серійно випускає великогабаритні контейнери місткістю 600 — 800 кг з силіконовими вставками. Виготовляються вони з плів­ки завтовшки 150 — 200 мкм. Всередину них ставиться піддон з ящиками, а горловину затягують гумовим джгутом. Недолік такого способу зберігання — можливість пошкодження дерев'яною тарою стінок контейнера і порушення внаслідок цього його герметичнос­ті. Зручнішим є контейнер з жорсткою основою. При його викорис­танні не потрібна додаткова тара місткістю 150 - 200 кг яблук або помідорів.

Для відведення теплоти і вуглекислого газу з контейнерів розро­блено пристрій — теплогазообмінник, який також стабілізує режим зберігання та знижує матеріальні витрати.

Недоліком герметичних поліетиленових упаковок є накопичення в них надмірної вологи, особливо коли вони заповнені неохолодже-ними плодами. Перед реалізацією продукції упаковки, вийняті з холодильних камер, треба відразу відкрити, щоб на плодах не утво­рився конденсат.

Недоліком модифікованого газового середовища з використан­ням невеликих місткостей є великі затрати праці. Тому для збері­гання продукції стали створювати штучне середовище у великих герметичних камерах. Найпростішим є газове середовище, за якого гальмується інтенсивність дихання плодів після завантаження ка­мери, внаслідок якого концентрація вуглекислого газу в камері під­вищується. При високій інтенсивності дихання (позитивні низькі температури) надлишок вуглекислого газу відкачують за допомогою апаратів очищення, робота яких ґрунтується на здатності карбонату калію, активованого вугілля та етиламіну поглинати вуглекислий газ. Ці установки називають скруберами. Принцип їх дії полягає в очищенні повітря, засмоктуваного вентилятором з камери. Очищене повітря знову повертається в камеру.

Для швидкого створення газового середовища з підвищеною концентрацією вуглекислого газу застосовують кристалізовану вуг­лекислоту (сухий лід) з розрахунку 0,1 кг на 1 т продукції.

У процесі дихання плоди використовують кисень, тому під час зберігання деяких їх сортів до газового складу періодично добавля­ють кисень до потрібного рівня.

Завдяки використанню високопроникних та селективних крем-нійорганічних газорозподільних мембран освоєно серійне виробни­цтво газорозподільних установок для формування та автоматичного регулювання складу газового середовища в холодильних камерах. Зокрема, установка типу БАРС (блок автоматичного регулювання середовища) розрахована на сховище на 1000 т продукції. Принцип її дії ґрунтується на різній швидкості проникнення компонентів га­зового середовища крізь полімерну мембрану внаслідок зміни тиску газу з обох її боків. Установка швидко регулює газовий склад, пра­цюючи в автоматичному режимі. Після заповнення камери плодами з неї викачують повітря, пропускаючи його крізь мембрану, яка знижує концентрацію кисню, потім його знову повертають у камеру. При досягненні концентрації кисню в сховищі 4 — 6 % установку вимикають. Камеру залишають на 2 — 4 дні закритою. За цей час концентрація кисню зменшується в результаті дихання плодів, а концентрація вуглекислого газу підвищується. При досягненні пев­ного вмісту вуглекислого газу установку вмикають у режим автоматичного регулювання газової суміші. Установка час від часу прово­дить циркуляцію суміші з камери крізь мембрану, забираючи над­лишок вуглекислого газу та добавляючи кисень із повітря.

Для створення регульованого газового середовища (РГС) сконст­руйовано газогенератор УРГС-2Б, який працює на суміші повітря та горючих газів, наприклад пропану, після спалювання якої утво­рюється суміш, що складається переважно з азоту (92 %) та вуглеки­слого газу (5 %), решта — кисень (3 %) та пара води. Для камери місткістю 100 т таку суміш можна одержати за 10 — 12 год. Одного генератора достатньо для того, щоб створити у сховищі на 1000 т плодів і 1,3 тис. т овочів належне газове середовище.

У камерах невеликої місткості РГС створюють, подаючи готову суміш газів: вуглекислого, кисню та азоту. Ці гази постачаються промисловістю у сталевих балонах у стисненому стані. Для їх вико­ристання у порожньому балоні роблять потрібну суміш газів, яку періодично подають у камеру, де зберігаються плоди.

Останнім часом почали застосовувати стиснений технічний азот, який при подачі в камеру витісняє з неї повітря до необхідного вміс­ту кисню. Потім у процесі зберігання продукції за допомогою скру­бера відкачують надлишок вуглекислого газу. Однак при викорис­танні рідкого азоту треба враховувати те, що при перетворенні у газоподібний стан він створює холод. Тому його подають по трубо­проводу безпосередньо в камери до розпилювачів, які розміщені пе­ред повітряними холодильними установками. Вентилятор постійно перемішує азот з повітрям камери, в результаті чого продукція охо­лоджується й насичується азотом. Надлишок вуглекислого газу від­качують скрубером або він поглинається активованим вугіллям.

Спосіб охолодження плодів рідким азотом використовують при транспортуванні плодів на великі відстані. У вагон чи авторефре-жератор ставлять резервуар з рідким азотом і вприскують його че­рез невеликі отвори в мідній трубці у верхню частину місткості. Так можна підтримувати постійну температуру у межах 1 — 1,5 °С без значних коливань.

Під час зберігання продукції в РГC у першу-другу добу фор­мування певного режиму проби суміші газу з камери відбирають щогодини. При встановленні постійного режиму газового складу суміші його перевіряють двічі на добу. Для контролю за збереже­ністю продукції, взяття проб, огляду повітроохолоджувачів та до­гляду за психрометрами один працівник входить у камеру, надівши спеціальний дихальний апарат та взявши з собою переговорне обладнання і рятівний шнур, а другий спостерігає камеру зовні че­рез оглядове вікно. Він має запасний дихальний апарат, балон сти­сненого повітря (АВС-2) або кисню (КИП-8), розрахованих на 30 хв роботи.

еред розвантаженням камери газове штучне середовище витіс­няють атмосферним повітрям за допомогою скидних трубопроводів збірно-скидних колекторів (решта установки вимкнена).

При зберіганні продукції в РГС знижуються її втрати та зберіга­ється якість, є можливість запобігти низькотемпературним захворю­ванням плодів деяких сортів, подовжити тривалість їх зберігання.