Способ хранения плодов в регулируемой газовой среде (РГС) основан на хранении плодов при относительно низкой температуре (0-4 °С) в газовой среде, обедненной кислородом и обогащенной углекислым газом. Широкое распространение способа связано с его высокой эффективностью. Практический опыт показывает, что применение РГС позволяет удлинить сроки хранения плодов, уменьшить их потери в массе (в 2...3 раза) без заметного снижения качества. Успех хранения в РГС основан на соответствующем регулировании процессов послеуборочного дозревания, благодаря чему замедляется старение растительных тканей, уменьшается поражение физиологическими и микробиологическими заболеваниями, снижаются потери. Плоды из РГС отличаются свежестью, привлекательностью, сочностью, высокими вкусовыми качествами и питательной ценностью.

Важным преимуществом способа хранения в РГС является и то, что плоды после перенесения из камеры в условия комнатной температуры сохраняются без потерь в течение 10... 12 суток. Это объясняется тем, что плоды из РГС остаются физиологически более жизнеспособными к неблагоприятным условиям окружающей среды, так как в процессе хранения они меньше расходуют энергетических веществ, чем продукция, хранившаяся в условиях обычной атмосферы. Наличие остаточного эффекта позволяет до минимума сократить потери в период доставки плодов от места хранения до потребителя с сохранением высоких товарных и вкусовых качеств и питательной ценности.

Требования, предъявляемые к плодам, закладываемым на хранение.

Биологические особенности сорта в первую очередь влияют на способность плодов к хранению. Поэтому при организации хранения следует учитывать лежкоспособность плодов различных помологических сортов и устойчивость их к микробиологическим и физиологическим заболеваниям.

В пределах каждого помологического сорта на хранение лучше закладывать плоды среднего размера, отличающиеся высокой лежкостью. Крупные плоды быстрее перезревают, что снижает срок их хранения, сильнее поражаются физиологическими заболеваниями. Мелкие плоды недоразвиты, поэтому при хранении они будут подвергаться тем же видам порчи, что и невызревшие плоды. Кроме этого, им свойственны низкие вкусовые качества, и при хранении они быстро увядают.

Состояние зрелости плодов при закладке на хранение является одним из важнейших факторов, обеспечивающих длительную лежкость. На длительное хранение необходимо закладывать плоды оптимальной степени зрелости. Рано снятые плоды в процессе хранения увядают, теряют товарный вид, и не достигают потребительской зрелости. Непригодны для длительного хранения перезревшие плоды: они еще на дереве начинают расходовать запасные вещества и вступают в стадию старения. Сроки наступления съемной зрелости плодов зависят от сортовых особенностей, экологических и агротехнических условий выращивания, возраста деревьев, их урожайности. На хранение в РГС следует закладывать плоды, соответствующие требованиям высшего и I товарных сортов. Товарная обработка, которая включает сортировку, калибровку, упаковку и маркировку, проводится либо в процессе сбора урожая, либо на сортировочно-упаковочном пункте. При уборке, упаковке, погрузочных работах, транспортировке и размещении в плодохранилище плодов необходимо исключить их механические повреждения.

Виды тары и особенности упаковки.

При упаковке большое значение имеют состояние тары и правильный ее выбор в зависимости от видовых особенностей сырья. Тара должна быть прочной, неповрежденной, чистой, без посторонних запахов. При повторном использовании тара в обязательном порядке подвергается санитарно-гигиенической обработке.

В каждый ящик укладывают плоды одного помологического и товарного сорта, одинаковой величины. Яблоки укладывают пряморядным, шахматным и диагональным способами. Плоды округлой формы кладут плодоножкой вниз, продолговатой - плодоножкой к торцу. Груши укладывают в ящики двумя способами: шахматным и диагональным, который более рационален. Маркировка проводится после завершения укладки в тару отсортированных и откалиброванных плодов.

На тару приклеивается этикетка с указанием помологического сорта, товарного сорта по стандарту, массы плодов нетто (в килограммах), наименования организации-отправителя продукции, номера упаковщика и даты упаковки.

Подготовка хранилища к закладке плодов.

После окончания сезона хранения камеры плодохранилища освобождают от тары, производят уборку, необходимый ремонт и дезинфекцию. Мусор и гниль сжигают или глубоко закапывают за территорией хранилища, обработав 4% -ным раствором хлорной извести.

Не позднее, чем за месяц до загрузки, фруктохранилище должно быть подготовлено к работе, обеспечено хладагентами и всем необходимым. Не позднее, чем за 15 суток до загрузки плодов необходимо провести дезинфекцию камер сернистым ангидридом, формалином, оксидифенолятом натрия (препарат Ф-5) и т. д. Для окуривания серой готовится смесь: 70 ч. серы, 22 ч. аммиачной селитры и 8 ч. опилок, которую обливают спиртом-денатуратом (60...80 мл на 8... 10 кг смеси) и поджигают (сера берется из расчета 40...50 г на 1 м3 помещения). Серу сжигают в специальных аппаратах (жаровнях). Специалист, производящий газацию, должен проследить за тем, чтобы горение началось во всех аппаратах, после чего покинуть помещение и закрыть дверь.

Вместо сжигания серы окуривание можно производить сернистым газом из баллона (100 г газа на 1 м3 помещения). Дезинфекция сернистым газом плодохранилищ, расположенных вблизи жилых построек или вблизи помещений, где установлено стационарное металлическое оборудование, не допускается. В этих случаях хранилище дезинфицируют формалином в виде водного раствора (1 л 40%-ного формалина на 10 л воды). Опрыскивают всю внутреннюю поверхность хранилища, расходуя на 1 м2 250...300 мл раствора. При этом необходимо, чтобы температура воздуха в хранилище была не ниже 16 °С.

Размещение продукции в хранилище.

Загрузку плодов в камеру и охлаждение производят по возможности в максимально короткие сроки после сбора (желательно не более чем через 4...6 ч). Перед герметизацией дверей температура в камере с РГС должна быть доведена до рекомендуемой. В противном случае в закрытой камере с повышенной температурой при ее охлаждении может возникнуть вакуум и будет нарушена герметизация. Кроме того, охлаждение в герметично закрытой камере приводит к конденсации влаги на поверхности плодов, что способствует развитию микроорганизмов. Камеры следует загружать с таким расчетом, чтобы поступившие за день плоды были охлаждены до требуемой температуры в течение суток (обычно для быстроты и равномерности охлаждения плоды в камеру ежедневно загружают не более 20 % от ее полной вместимости).

Загружают плоды в хранилище партиями, при этом оформляют паспорт на количество и качество и производят запись в журнале поступления. В каждую камеру помещают один помологический и товарный сорт или подбирают сорта, сходные по требованиям к режиму и срокам хранения. Холодильная камера с РГС должна быть более плотно загружена плодами, чем обычный холодильник. Удельный ее объем составляет около 4... 5 т/м3 (максимальная плотность загрузки объема ускоряет выход камер на заданный газовый режим, облегчает его регулирование и сокращает затраты на эксплуатацию специального оборудования).

В камере с РГС плоды размещают сплошным штабелем без проходов и проездов с соблюдением технологических зазоров, обеспечивающих нормальное воздухораспределение при следующих расстояниях:

• от штабеля до стен - 20...30 см;

• от верха штабеля до низа поверхности приборов охлаждения и воздушных каналов - 30 см;

• между поддонами (пакетами) - 10 см.

Если плодохранилища загружаются пакетами из ящиков на поддонах, то в зависимости от высоты камеры высота штабеля составляет 10... 15 ярусов. При хранении плодов в контейнерах их устанавливают в 4...6 ярусов. При батарейном охлаждении для защиты плодов от подмораживания делают экран из полиэтиленовой пленки, которую укрепляют на уровне батарей, отступая от них 25...30 см для циркуляции воздуха, внизу - на 10... 15 см ниже труб батарей. После загрузки камер проверяется наличие термометров и психрометров. Перед герметизацией дверей проверяется техническое состояние вводов для забора и анализа газовой смеси.

Условия хранения плодов в РГС.

Важным условием успешного хранения плодов в РГС является строгое соблюдение требований, предъявляемых к режимным параметрам процесса хранения (температура, влажность, состав газовой среды).

Рекомендуемая температура для хранения плодов поддерживается применением искусственного холода. Измерение и поддержание температуры на заданном уровне в период хранения должно осуществляться как в автоматическом, так и в ручном режиме с допустимым отклонением ±0,5 °С. В период хранения относительная влажность газовой среды должна поддерживаться в пределах 90...95 %. Более низкая влажность будет причиной преждевременного увядания хранящихся плодов, а более высокая влажность из-за возможной неравномерности температурного поля по объему камер будет способствовать конденсации капельной влаги на поверхности плодов и тем самым более интенсивному развитию микрофлоры.

Для поддержания относительной влажности среды в холодильных камерах хранилища в заданных пределах рекомендуется использовать водосборники трапецеидальной формы с регулируемым зеркалом испарения, расположенные под воздухоохладителями. Необходимый уровень влаги в водосборнике обеспечивается за счет его подпитки от водопроводной сети. В приемнике располагается датчик уровня. Лишняя влага сбрасывается через вентиль, расположенный вне камеры хранилища.

Газовые среды в камерах с РГС можно создавать за счет естественного процесса дыхания плодов или искусственным путем, применяя различные виды специального оборудования. Естественным путем газовые среды формируются в течение двух-трех недель. С помощью специального оборудования, например генераторных установок, газовую среду можно создать за 2...3 дня. К преимуществам искусственной генерации газовых сред относят и менее жесткие требования к газоизоляции камер. Отличительной особенностью камер с РГС от обычных холодильных камер является необходимость их газогерметизации. С этой целью герметизируют все ограждающие конструкции, дверные проемы, смотровые окна, вводы коммуникаций и крепление оборудования. Для газоизоляции стен применяют различные материалы: битумно-латексные мастики, стеклоткань с пропиткой эпоксидными смолами, фольгу, оцинкованную сталь и фольгоизол. Применение оцинкованной стали в качестве газоизоляционного материала обеспечивает надежную герметизацию, но требует больших финансовых затрат.

При создании РГС естественным путем избыточное количество диоксида углерода из камер удаляют либо дозированной подачей свежего воздуха, либо применением аппаратов-скрубберов (рис. 1 и 2). В последнем случае из камеры с РГС газовую смесь пропускают через скруббер, в котором содержится одно из поглощающих веществ: щелочь, активированный уголь, раствор этаноламина, молекулярные сита, сухая порошкообразная или гранулированная известь и др. Так, за рубежом при хранении плодов в РГС широкое распространение получило применение скрубберов с молекулярными ситами (цеолитами) либо с активированным углем, которые характеризуются простотой и надежностью работы.

Рис. 1. Схема хранения в РГС с дозированной подачей воздуха

Рис. 2. Схема хранения в РГС с применением скрубберов

В России в камерах с РГС газовые среды создают в основном искусственным путем. При таком способе камеры с РГС можно загружать частично и вести реализацию плодов партиями, так как требуемый газовый состав создается за короткий срок.

Разработано несколько типов отечественного оборудования для создания и поддержания необходимого газового состава в камерах с РГС.

Диффузионная газоразделительная установка типа БАРС обслуживает 24 холодильные камеры с РГС общей вместимостью 6 тыс. т. Для быстрого снижения содержания кислорода установка имеет блок азотного снабжения, из которого азот подается в камеру хранения и вытесняет из нее воздух по другому трубопроводу в атмосферу. Затем необходимый газовый состав в камере регулируют с помощью газообменников. Принцип действия газообменника основан на мембранном разделении газовых смесей. При этом избыток диоксида углерода, накопившегося вследствие дыхания плодов, удаляется через мембраны газообменников, а недостаток кислорода восполняется. Пределы автоматического регулирования концентраций газов по диоксиду углерода от 4 до 10 %, а по кислороду - от 3 до 10 %. Достоинствами установки такого типа является малый расход электроэнергии, простота и безопасность обслуживания. Недостаток - повышенные требования к герметичности холодильных камер.

Другой разновидностью оборудования для создания газовых сред искусственным путем являются газовые генераторы. Принцип действия их основан на сжигании горючих газов, очистке и охлаждении полученных газовых смесей, которые затем подают в герметичные камеры с плодами (рис. 3). Генераторы подразделяют на установки проточного и рециркуляционного типов. В установках проточного типа горючий газ сжигают в атмосферном кислороде. Полученную газовую смесь подают непосредственно в камеру с РГС и вытесняют избыток газов из камеры в атмосферу, т. е. в генераторах проточного типа имеет место открытая схема работы: атмосфера - генератор - камера - атмосфера. В генераторах рециркуляционного типа - замкнутая схема циркуляции газовой среды: камера - генератор - камера. В этом случае горючие газы сжигают с помощью специальных каталитических горелок в кислороде газовой среды, отобранной из камеры хранения. Затем полученные и очищенные газовые продукты сжигания подают в камеру. Преимущество генераторов рециркуляционного типа по сравнению с проточными заключается в меньшем расходе топлива (природного газа или пропана) на тонну сохраняемых плодов и значительно меньшем образовании вредных окислов азота.

Рис. 3. Схема хранения в РГС с применением газовых генераторов

К генераторам проточного типа относится отечественная установка УРГС-2Б. Газоизоляция произведена алюминиевой фольгой на мастике УМС-50 и клее КМ-3. Установка УРГС-2Б состоит из газогенератора нейтральных сред марки ГНС-2Б и аппарата очистки А0-2Б. Газовую среду получают путем сжигания природного и сжиженного газа в генераторе с последующей очисткой от избытка диоксида углерода и других примесей. В блок очистки входит влагоотделитель, удаляющий избыточную капельную влагу из газовых сред. Генератор нейтральных сред выполнен единым блоком и состоит из камеры сгорания, горелки, контактного холодильника, конденсатосборника, газорегули-рующей станции, системы подачи и регулирования охлаждающей воды, щита управления и контроля. Одна установка должна обеспечить сохранность до 1 тыс. т плодов в камерах с РГС.

Для камер с РГС предусмотрена децентрализованная автономная система холодоснабжения с установкой для каждой камеры двух холодильно-нагревательных машин типа ХМФ-16. Каждая машина представляет собой единичный блок, в котором собрано все холодильное оборудование и станция управления, включающая систему автоматического регулирования, защиты и сигнализации, а также электросиловое оборудование. Машины, состоящие из двух агрегатов (компрессорно-конденсаторного и воздухоохладительного с электронагревателями), смонтированы таким образом, что воздухоохладительные агрегаты находятся в не отапливаемом помещении над транспортным коридором. Конденсаторы охлаждаются наружным воздухом, поступающим в помещения через специально предусмотренные жалюзийные решетки. Циркуляция газовой среды осуществляется вентиляторами воздухоохладительного агрегата. В случае необходимости (в зимнее время) в камерах может поддерживаться оптимальная температура за счет работы электронагревателей. Система автоматики обеспечивает автоматическое поддержание температуры в камерах с погрешностью ±1°С и автоматическое оттаивание охладителей.

Вместимость каждой холодильной камеры составляет 159 т. Температура хранения плодов в камерах с РГС 4 °С. Оптимальный газовый режим хранения: по диоксиду углерода - 5 %, кислороду - 3 %, азоту - 92 %. Повышенные концентрации диоксида углерода (3...5 %) и пониженные кислорода (3...5 %) угнетают рост грибов, вызывающих заболевание серой гнилью и голубой плесенью. Рекомендуемые газовые режимы хранения различных сортов яблок, груш и винограда представлены в табл. 1.

Таблица 1

Газовые и температурные режимы хранения яблок, груш и винограда

Сорт	Температура хранения, °С	Газовый состав, %		Сроки хранения, мес.
		СО2	О2
Яблоки
Антоновка	2...3	0...1	2...3	5...6
Апорт	3...4	5	16	4...5
	3...4	3...5	3	6...7
	0	3...5	3	6,5...7,5
Банан зимний	2	3...4	6...7	6...7
Голден делишес	0...4	3...5	3	8...9
	0	3	7...8	8...9
Делишес	0	2	3	6...7
Джонатан	4	3...5	6...7	7...8
	3...4	5...8	13...16	7...8
	3...4	3...6	3	7...8
Кандиль синап	0	0...1	2	7...8
Кехура	0	3...4	7...8	8...9
Мантуанское	0	3...6	3	7...8
Ред делишес	0	2...3	3	6...7
Ренет канадский	3...4	3	3	6
Ренет ландсбергский	0...4	5	16	6...7
Ренет Симиренко	3...4	3...5	3	8...9
	3...4	5...7	14...16	6...7
	0	2...3	6...7	7
Ренет шампанский	0	3...5	3	8...9
	0	2...3	5...6	8...9
Розмарин белый	0	0...1	2	6...7
Сары синап	0	2...3	2...3	7...8
Стракинг	0...2	3...5	3	7...8
	0	2...4	8...9	7...8
Стракримсон	0...2	3...5	3	7
Уэлси	2	5	3	7
Груши
Анжу	-1	1,6...2,8	2	6
Ароматная	0	2...3	3	4...5
Бере Арданпон	-1...0	5	3	8
Бере Боск	0...1	3	8	6
Бере Лигеля	0...1	5...8	2...8	6
Деканка зимняя	0...1	5...8	2...8	8
Добрая Луиза	-1...0	3...4	2...3	6
Жосефина Мехельнская	0	2	2	5
Конференция	0	4	2...6	6
Кюре	0...3	1...8	1,4...1,8	8
Лесная красавица	0	2...3	3	4...5
Любимица Клаппа	-1...0	2...3	2...3	6
Пасс-Крассан	1...4	5...10	2...10	7
Талгарская красавица	0	2...3	3	5...6
Триумф Пакгама	0	3...4	2...3	6
Виноград
Тайфи розовый	-1...0	10	11	4...4,5
	-1...0	2...3	2...3	5...7
Кара узюм ашхабадский	-1...0	10	11	5...6
	-1...0	2...3	2...3	5...7
Нимранг	0	2...3	2...3	5...5,5
Тербаш	-1...0	2...3	2...3	4...5,5

Экономическая эффективность хранения плодов.

Эффективность хранения плодов в РГС определяется снижением потерь, сохранением качества плодов и продолжительностью хранения по сравнению с хранением в обычных хранилищах. Хранение плодов в РГС связано с дополнительными капитальными вложениями, в основном на герметизацию и газовое оборудование, и с текущими эксплуатационными затратами, что сдерживает широкое внедрение в производство таких хранилищ.

Многолетние исследования показали, что хранение плодов в хранилищах с РГС, несмотря на дополнительные капитальные вложения, эффективно.

---