Технология хранения и переработки продукции растениеводства "Картофель"

В стационарных хранилищах с естественной вентиляцией  картофель размещают в закромах: семенной слоем 1,6-1,8 м, продовольственный  – до 2,0-2,2 м. При загрузке картофеля  в закрома нужно стараться  не повреждать клубни, для этого  используются трапы из досок.

Хранение  в закромах при естественной вентиляции имеет серьезный недостаток –  отпотевание клубней в верхней зоне. Происходит это из-за перепада температур на поверхности и внутри штабеля картофеля из-за слабой вентиляции. Для предотвращения отпотевания поверхность насыпи укрывают рыхлым теплоизолирующим материалом – соломой, стружками, мешковиной и периодически его переворачивают. Хорошие результаты получаются, если сверху насыпать слой свеклы толщиной 2-3 корнеплода. При этом зона отпотевания смещается в слой свеклы. Эффективный способ борьбы с отпотеванием – подача подогретого калорифером воздуха над поверхностью насыпи. Предотвратить отпотевание можно путем использования гранулированного вермикулита, который посыпают сверху насыпи слоем 3-4 см. Вермикулит обладает высокой гигроскопичностью и стабилизирует влажность воздуха в верхней зоне насыпи.

В хранилище  с активным вентилированием картофель  размещают в закромах с глухими стенками высотой 3-5 м. Выравнивание температуры в массе картофеля достигается периодическим вентилированием. Загружают картофель высоким слоем при помощи транспортера-загрузчика ТЗК-30.

При любом  способе хранения в процессе загрузки высота падения клубней на твердое  покрытие не должна превышать 30 см, а  на насыпь – 60 см.

Хранение продовольственного картофеля выгоднее всего в хранилище с активным вентилированием при загрузке сплошным слоем высотой 3-5 м. Хранилище в этом случае представляет собой один закром без проездов и проходов, и весь его объем используется полностью. В таком хранилище в зимний период достаточно вентилировать картофель 3-4 раза в неделю по 0,5-1 час., чтобы заменить воздух в межклубневом пространстве. Длительное интенсивное вентилирование приводит к отрицательным результатам, так как при этом клубни подвядают и теряют устойчивость к болезням. При отпотевании верхнего слоя картофеля повышают интенсивность вентиляции и увеличивают выброс теплого воздуха из хранилища.

Представлю  вариант.

Закромное хранилище с напольной системой распределение воздуха.

 Хранилище имеит два магистральных каналов по концам которых расположены вентиляторы со смесительной камерой, которая снабжена рециркуляционным и приточными воздуховодами. В середине каналы снабжены перегородкой для того, чтобы поток воздуха от одного вентилятора не гасил напор другого. Для того, чтобы в случае выхода из строя одного вентилятора оставалась возможность вентилирование слоя клубней, перегородка снабжена доверию с фиксацией соответствующего положения. Из нутрии магистрального канала распределительные снабжены щеберами (заслонками), для перекрытия, при необходимости, части каналов и подачи увеличенного патока воздуха под соответствующую часть картофеля, например в место, где повысилась температура по сравнению с заданной, или в место образование очага загнивание или при последовательной просушке клубней в процессе загрузки их осенью и т.д. Чтобы воздух не уходил по стене канала, примыкающею часть решётчатых коробок на длине 700-800 мм делают сплошной. В центре закромного хранилища оставляют проезд при соответствующей сетки колонн, а по торцам тамбур с воротами для возможности шлюзования при выезде транспортных средств в зимнее и весеннее время и защиты хранилища от промерзания

Схема смесительной камеры с регулированием подачи воздуха  задвижками: 1-заборная шахта; 2-потолок  хранилища; 3-задвижки; 4-смесительная камера сечения 1000×1000 мм; 5 – осевой вентилятор; 6-рециркуляционный воздуховод; 7-термомнтры; 8-наружный воздуховод; 9-магистральный канал.

Один  закром вмещает 200 т картофеля. 11 закромов с двух сторон. Максимальная высота закладки 4 м. Общая высота конька 6 м. Длина хранилища 50 м Ширина 20 м. Два  тамбура по два метро длиной. В центре закромного хранилища проезд шириной 2 м. Длина одного закрома 9 м. Ширина 4 м.

Комплектуется 4 вентиляционными модулями. Модуль устанавливается в торце и устанавливается задвишки воздуховодами с хранилищем и наружным воздухом. Сам модуль является смесительной камерой.

 

Таблица 8-расчёт системы активной вентиляции

продукция	Масса картофеля  на одной вентиляционной установке	Удельная  подача воздуха м3 /т×ч	Производительность  вентилятора, м3 /ч	Вентиляционный  канал							Расстояние между каналами
				магистральный			распределительный
				Длина, м	Поперечное  сечение м2		Длина, м	Поперечное  сечение, м2		Количество, шт
					начальное	конечное		начальное	конечное
картофель	100	72	80000×4	50	1,6×2	1,6×2	9	0,27	0,1	22×2	2

 

Таблица 9-Расчёт коэффициента использование  площади хранилища

Наименование продукта	Масса продукции	Размер  загрузочного объёма, м3	Вместимость одного загрузочного объёма, т.	Количество  загрузочных объёмов, шт.	Площадь хранилища, м2		Коэффициент использования площади, %
					общая	полезная
картофель	4500	144	200	22	3288	2744	83,4

 

3.3.2 План  размещения продукции на хранение  в условиях естественной вентиляции.

При естественной вентиляции высота закрома не должна превышать 2 м. Значит, при хранение картофеля при естественной вентиляции лучше хранить навалом. Необходимо будет 2 хранилища (одного типа)

Принцип естественной вентиляцией, охлаждаемые наружным воздухом, за счет тепловой конвекции; Холодный - более тяжелый - воздух самотеком поступает через приточную шахту в хранилище, вытесняя теплый, более легкий. Для усиления воздухообмена уровень протяжной шахты должен быть ниже уровня вытяжной, и чем эта разница больше, тем интенсивнее аэрация.

Оборудован  подпольной системой вентиляции двумя  расположенные по бокам. Стенки и  дно канала будут из кирпича, и  сверху закрывают плитами. Сечение каналов: ширина 800, глубина 1800 мм.

 

Название продукции	Сорт	Способ размещения	Размер загрузочного объёма, м			Вентиляционная поверхность, м2	Загрузочный объём, м3	Коэффициент удельной вентиляционной поверхности
			длина	ширина	высота
Картофель	РазараРомула	навалом	80	25	1,7	8000	0,66	3,25

Таблица 10 – Определение удельной вентиляционной поверхности загрузочного объёма в стационарных хранилищах с естественной вентиляцией.

 

Таблица 11 – Расчёт размера хранилища  и использование его площади

Наименование продукции	Масса продукции, т	Вместимость одного загрузочного объёма, т	Количество загрузочного объёма, шт.	Размер загрузочного объёма, м			Площадь, м3		коэффициент использования площади, %
				длина	ширина	высота	общая	полезная
картофель	2250	2250	1	80	25	1,7	8856	3400	38,4

 

Таким образом  видно, что коэффициент использования площади в хранилищах с активной вентиляцией выше, чем с естественной.

3.4 Режимы  хранения выращенной продукции

Режимы  хранения устанавливают в зависимости  от назначения и качества картофеля. Сохранность клубней в первую очередь от температуры и относительной влажности окружающей среды.

Особенности хранения картофеля

Клубни  картофеля отличаются высокой лежкостью. В основе их сохраняемости лежит биологическая особенность клубней вступать после уборки в состояние глубокого (физиологического) покоя, продолжительность которого различна у разных сортов (1-3 мес.).

Затем следует  период вынужденного покоя, длительность которого определяется условиями хранения, в первую очередь температурой. Важная биологическая особенность картофеля – способность клубней возобновлять покровную ткань в местах механических повреждений.

Эта способность  проявляется лучше всего у  растущих и свежеубранных клубней, а также в первый период хранения, к концу хранения она утрачивается совсем. В зоне поранения образуется суберин, препятствующий излишней потери воды. Образование суберина идет активно при температуре 10-18^oС и при свободном доступе кислорода. Под слоем пропитанных суберином клеток образуется раневая перидерма. Для ее образования необходимы температура воздуха не менее 10^oС и почти полное насыщение его влагой.

Картофель отличается невысоким выделением теплоты  и влаги по сравнению с другими  видами продукции. Интенсивному воздухообмену  способствует большая скважность насыпи клубней. Механическая прочность клубней позволяет загружать их высоким слоем (до 6-8 м).

При определении  условий хранения картофеля учитывают  такие факторы, как назначение, сортовые особенности, степень вызревания, период хранения.

При хранении картофеля выделяют четыре периода: лечебный (послеуборочный), охлаждения, основной (период глубокого и вынужденного покоя) и весенний (после начала прорастания клубней).

В лечебный период необходимо создать условия для созревания клубней и зарубцовывания механических повреждений, образования суберина и раневой перидермы. В этот же период сахара превращаются в крахмал, а в точках роста завершается переход в состояние глубокого покоя. В этот период клубни любого целевого назначения хранят при температуре 12...18°С, относительной влажности воздуха 90...95% и свободном доступе воздуха в течение 8..10 cyт. Режим хранения в этот период поддерживают с помощью активного вентилирования. Картофель вентилируют теплым воздухом пять-шесть раз в сутки по 30 мин с интервалами 3...4 ч. При таком вентилировании клубни быстро обсушиваются. Если они не дозрели, кожура не окрепла и имеет значительные механические повреждения, продолжительность лечебного периода затягивается до двух-трех недель.

При охлаждении картофель вентилируют ночью наружным воздухом или смесью его с воздухом хранилища. Удельная подача воздуха в насыпь 70...100 м³/(ч-т). Скорость охлаждения 0,5...1°С в сутки до выхода на основной режим как для картофеля, так и для всех овощей. В зависимости от погоды охлаждение в буртах и хранилищах с естественной вентиляцией проходит за 40 дней, а в хранилищах с активной вентилированием – за 20 дней.  

В основной период для продовольственного картофеля температуру под-держивают на уровне 2...4^oС, относительную влажность – в пределах 90-95%. Вентилируют кратковременно, периодически, чтобы сменить воздух межклубневых пространств, выравнять температуру по высоте насыпи, удалить тепло, выделяемое при дыхании живых компонентов, и поддержать заданный температурный режим. Вентилируют в этот период примерно два-три раза в неделю по 30 мин.

Для семенного  картофеля разработана сортовая технология хранения. Условия хранения семенного картофеля в основном такие же, как у продовольственного, но для получения раннего урожая семенной материал необходимо хранить при более высокой температуре. Перед посадкой клубни необходимо прогреть – около двух недель выдержать при температуре 12-16^oС, желательно на свету.

Если  картофель используют на переработку (чипсы, соломку, хлопья и др.), его  хранят в основной период при температуре 7...8°С. Такой режим предупреждает  накопление сахаров в клубнях.

Весенний период хранения картофеля наиболее ответственный, так к концу февраля - началу марта начинают прорастать почки клубней. Чтобы задержать прорастание, устанавливают температуру на 1-3^oС ниже, чем в основной период, что приводит к состоянию вынужденного покоя. Используя этот прием, можно сохранить клубни без образования ростков до начала мая. Если необходимо хранить картофель более продолжительное время, применяют различные способы: поддерживают пониженную температуру, обрабатывают химическими препаратами, задерживающими прорастание, используют облучение.

Освещение в период хранения приводит к появлению  горьковатого привкуса клубней в  результате образования в них  соланина. Концентрация этого соединения более 20 мг/100 г признана токсичной, стандартом допускается содержание в картофеле не более 7 мг/100 г. большинство сортов картофеля этого порога достигает при освещении в течение 36 часов.

Важное  технологическое значение при хранении картофеля имеют взаимо-превращения крахмала и сахаров. В вызревшем картофеле содержится в среднем 15-18% крахмала и 0,5-1,5% сахаров. В период хранения в клубнях одновременно идут два процесса в углеводном комплексе: гидролиз крахмала до сахаров и превращение сахаров в крахмал. Наиболее согласованно они проходят при температуре около 10°С. С изменением температуры скорость гидролиза и ресинтеза изменяется, что объясняется различной каталитической активностью ферментов.

С понижением температуры, особенно при 3^oС и ниже, интенсивно накапливаются сахара в результате осахаривания крахмала. Небольшая часть их используется на дыхание.

Одновременно  идет и обратный процесс – образование крахмала из сахаров, однако при пониженной температуре он идет медленнее, чем осахаривание крахмала. Это является причиной накопления сахаров. Их количество может возрасти до 7-8%, и клубни станут сладкими на вкус. Большое количество сахаров снижает вкусовые качества картофеля, отрицательно влияет на его технологические свойства. При низкой температуре в отсутствие кислорода не накапливаются ни сахароза, ни гексозы. При концентрации кислорода 3% накопление сахарозы незначительно, а количество гексозы возрастает при содержании кислорода 1%. Конечный продукт гидролитического расщепления крахмала — мальтоза. В свою очередь, с помощью фермента а-глюкозидазы (мальтазы) она может разрушиться до глюкозы, затем последует превращение во фруктозу и синтез сахарозы вплоть до образования равновесной смеси.