Расчет системы активного вентилирования хранилища продуктов растительного происхождения

Обосновать технологии хранения и определить интенсивность активного вентилирования для хранилища моркови вместимостью

1000 т, хранимой в контейнерах.

Хранилище высотой 3,6 м имеет 3 отделения хранения длинной 24 м, шириной 12 м каждое и находится в районе с расчетной зимней температурой – 30°С. Средняя температура приточного воздуха (по фазам охлаждения) с учетом подогрева в вентиляторе 6,4°С, 2,2°С,  -4,1°С, средняя температура наружного воздуха за фазу охлаждения –3,8°С, 3,0°С, 2,7°С, среднегодовая температура наружного воздуха 3,8°С. Вентилятор работает в сутки 5,5 ч.

Московский Государственный Университет Инженерной Экологии

Кафедра «Инженерной экологии городского хозяйства»

Курсовая работа по дисциплине:

«Оборудование и технологии хранения продуктов питания»

Тема : «Расчет системы активного вентилирования хранилища продуктов растительного происхождения»

Вариант № 6

Преподаватель :

Николайкина Н.Е.

Москва, 2004 г.

ВВЕДЕНИЕ:

Корнеплоды – двулетние растения (за исключением редиса). У них выработалась способность находиться при пониженной температуре в состоянии покоя. Состояние это, как у капусты , неглубокое при благоприятных условиях рост возобновляется. Этот период характеризуют как вынужденный покой. Он нужен растениям для завершения важнейших процессов генеративного развития. Наличие периода покоя в жизни растений позволяет долго хранить корнеплоды.

Между вызреванием к моменту уборки, темпом дифференциации почек при хранении и сохраняемостью  корнеплодов существует прямая взаимосвязь. У хорошо вызревших корнеплодов (ранних сроков посева) долго не завершаются процессы дифференциации почек, и они хорошо хранятся.

Сроки уборки также влияют на вызревание корнеплодов и их лежкоспособность. Более поздние сроки обеспечивают хорошее вызревание и низкие потери при хранении. Однако при этом нельзя допускать даже легкого подмораживания корнеплодов в поле. По сохраняемости корнеплоды делятся на две основные группы:

        отличающиеся механической прочностью, прочными покрывными тканями и хорошо сохраняющиеся (свекла, брюква, редька, постернак)

        более нежные с тонкими покрывными тканями и поэтому хранятся хуже (морковь, петрушка, сельдерей, турнепс, репа, хрен) 

Корнеплоды моркови способны к зарубцеванию неглубоких механических повреждений. Эта способность сохраняется некоторое время после уборки, причем на верхней части стеблевого происхождения – головке – зарубцовываются лучше. Раневая перидерма и суберин быстрее образуются при повышенных температурах (20…25ºС) и влажности воздуха (90-95%). Но при таких условиях корнеплоды начинают прорастать, на них появляются корешки, они могут увядать, поэтому специально для зарубцовывания повреждений температуру не повышают. При обычных в период уборки условиях в хранилище (температура 10…14ºС и относительная влажность 90…95%) зарубцевание завершается за 8…12 дней.

Морковь, как и все корнеплоды, теряет устойчивость к болезням при увядании. Быстрее увядает хвостовая часть моркови , именно от сюда начинаются развиваться поражение. Одно из основных технологических правил при уборке и хранении моркови – предотвращение их подвядания. Для этого сразу после выкопки, укрывают выкопанные партии от ветра и солнца, если перевозка задерживается, не очищают корнеплоды от мелких комочков почвы, не допускают значительных срезов покровов тканей, при хранении обеспечивают высокую относительную влажность воздуха.

Морковь не выдерживает даже легкого подмораживания. Поврежденные ткани после оттаивания теряют клеточный сок, ослизняются и легко поражаются микроорганизмами. Необходимо убирать морковь до заморозков, во время хранения температура не должна опускаться ниже 0ºС.

Продовольственные корнеплоды хранят при температуре 0…1ºС. Относительную влажность воздуха поддерживают на уровне 95%. Особенно важна высокая влажность при хранении моркови и других нежных корнеплодов, которые легко теряют влагу.

Морковь сравнительно легко переносит накопление СО2 до 3…4%, лежкость их при этом повышается, так как замедляется обмен веществ и удлиняется период вынужденного покоя.

Оптимальный состав РГС при хранении моркови: 2% СО2, 3 % О2, 95% N2. В таких условиях корнеплод хранится в течении 7 мес с незначительными потерями.

Уборку моркови, предназначенной для хранения, организуют так, что бы не допустить сильных механических повреждений, подвядания и подмораживания продукции. Выкопанную морковь перевозят к месту хранения в жесткой таре – ящиках, контейнерах.

Механизированная уборка и последующая доработка моркови на сортировально-очистном пункте ПСК-6  снижают ее устойчивость к болезням. Снижение лежкости происходит в результате подвядания  и перезаражения моркови инфекцией, накапливающихся на поверхности рабочих органов пункта. Для уменьшения потерь морковь, убранную механизированным способом, при низком содержании растительных примесей и земли закладывают на длительное хранение без доработки на ПСК-6. Товарную обработку в этом случае совершают после хранения перед реализацией.

Морковь   и другие нежные корнеплоды (петрушка, сельдерей, репа) хорошо хранятся в траншеях с переслаиванием  песком. Участок для закладки траншеи выбирают с песчаной подпочвой, чтобы писок из катлована можно было использовать для переслойки. Песок должен быть влажным (14…15%) и чистым, расход его составляет 0,5т на 1 т корнеплодов.

Эффективен способ хранения моркови в полевых условиях при размещении корнеплодов в жидкой торфяной массе.

Рекомендуется также применять для переслаивания моркови сульфатный лигнин. Сульфатный лигнин имеет влажность 24%, обладает значительным бактерицидным действием, подавляющим развитие микрофлоры в штабеле корнеплодов.

Широкое применение нашел способ хранения моркови в типовых контейнерах вместимостью 300 кг с открытым сверху полиэтиленовым вкладышем толщиной 100-150 мкм. Высокая влажность воздуха (96…98%) и концентрацией СО2  около 2% в таких упаковках способствуют продлению срока хранения, сохранения высокого товарного качества моркови и сокращению потерь в 2…3 раза по сравнению с хранением в обычных типовых контейнерах. Полиэтиленовый вкладыш предотвращает перенос спор грибковых болезней из одного контейнера в другой при вентиляции, результат резко снижает развитие болезни.

В хранилищах с активным вентилированием морковь хранят навальным способом при высоте загрузки до 2, 5 метров. Загрузку и выгрузку корнеплодов ведут при помощи системы транспортеров СТХ-30 и ТХБ-20. В процессе загрузки корнеплоды обильно опрыскиваю 30%-ной суспензией мела с водой. После этого при помощи активного вентилирования подсушивают продукцию, и каждый корнеплод оказывается покрыт тонким слоем сухого мела. Применяют опудривание сухим мелом (3% массы продукции). Это создает слабощелочную среду на поверхности моркови и предотвращает развитие болезней при хранении.

При использовании активного вентилирования нижние слои корнеплодов моркови могут подвядать, поэтому корниплодохранилища с активным вентилированием оборудуют системой искусственного увлажнения воздуха, подаваемого в насыпь продукции. В магистральном воздухоподаюем канале устанавливают 2 форсумки распыляющие воду. Одна из фарсумок подает воду факелом по ходу потока воздуха в канале, а вторая против потока. Для увлажнения приточного воздуха широко применяют форсумочные увлажнители типа 1Б-0.6. На один вентилятор производительностью 30 тыс. м3/ч достаточно одного увлажнителя, оснащенного двумя форсумками. Насос увлажнителя сблокирован с вентилятором, поэтому вода подается только при включенной системе вентиляции.

Одна из наиболее распространенных и вредоносных болезней моркови при хранении – белая гниль (склеротиния). Корнеплоды размягчаются без изменения окраски, за тем пораженные места покрываются густой белой грибницей. Меры борьбы:

              выращивания моркови в севообороте (при выращивании ее из года в год на одних и тех же участках зараженность корнеплодов, поступающих в хранилище возрастает);

              уборка в предельно поздние сроки;

              тщательная дезинфекция хранилищ и тары;

              закладка на хранение здоровых корнеплодов без механических повреждений; низкая температура при хранении (0ºС).

Результаты хранения плодов и овощей обусловлены в первую очередь их лежкостью (способностью сохраняться длительное время без значительной убыли массы, поражения болезнями, ухудшения пищевых и товарных качеств). Проявление лежкости в конкретных условиях данного сезона выращивания Си хранения называют сохраняемостью.

Лежкость моркови обусловлена глубиной и продолжительностью периода покоя. Состояние покоя – закрепленная генетически приспособленная реакция растений к переживанию неблагоприятных для вегетации сезонных условий. У моркови точки роста находятся в состоянии вынужденного покоя и при благоприятных условия могут прорастать с осени.

Дыхание – основной процесс обмена веществ  овощах (и в плодах) при хранении. В процессе дыхания образуются пластические вещества и энергия, в том числе и для послеуборочного дозревания плодов. При дыхании в штабелях продукции за счет выделяемой теплоты создаются условия, определяющие технологию размещения продукции, вентиляцию, охлаждение и т.д. Уравнение аэробного дыхания имеет вид

С6Н12О2 + 6 О2 = 6 СО + 6 Н2О + 2817,3 кДж

При нарушении процесса дыхания в объектах хранения образуются недоокисленные продукты  (этиловый спирт, уксусных альдегид), что приводит к возникновению физиологических расстройств в виде потемнений, некрозов.

Температура, влажность, состав газовой среды и некоторые другие условия влияют на сохраняемость продукции.

Температура – основной фактор среды, определяющий сохраняемость плодов и овощей. Для длительного хранения продукции следует поддерживать такую температуру, при которой процессы жизнедеятельности максимально заторможены, но не настолько, чтобы наступили физиологические расстройства (нижний допустимый предел температуры ограничен точкой замерзания).

От влажности среды зависит испарение влаги хранящимися продуктами, приводящее к потере массы. Испарение влаги возрастает при увеличении дефицита влажности , т.е. при понижении влажности среды. Интенсивность испарения зависит от особенностей строения и толщины покрывных тканей плодов и овощей , гидрофильности коллоидов протоплазмы. В хранилищах обычно рекомендуют поддерживать влажность 95 % и выше, но в то же время нельзя допускать отпотевание продукции, при котором интенсифицируется  их микробиологическая порча.

Состав газовой среды влияет на характер и интенсивность дыхания плодов и овощей при хранении, а следовательно на их сохраняемость. При хранении в герметичных емкостях за счет дыхания плодов происходит накопление СО2 и уменьшение концентрации О2, что снижает интенсивность дыхания и замедляет послеуборочное дозревание. (Для сокращения потерь и увеличения сроков хранения продуктов использую хранение плодов в холодильных камерах с регулируемой газовой средой (РГС)).

ХРАНЕНИЕ ПЛОДОВ И ОВОЩЕЙ

Способ хранения выбирают по технологическим и экономическим показателям. К технологическим относятся точность поддержания режима в оптимальных пределах и максимальный срок хранения с минимальными потерями, а к экономическим – капитальные затраты на сооружение и расходы при эксплуатации.

Методы хранения картофеля , овощей и плодов на две группы: полевое хранение (временные сооружения); хранение в капитальных хранилищах (стационарные сооружения). По способу поддержания режима хранения различают следующие хранилища:

              с естественной вентиляцией, охлаждаемые наружным воздухом за счет тепловой конвекции;

              с принудительной вентиляцией, охлаждаемые наружным воздухом, подаваемым вентилятором (в том числе по методу активного вентилирования);