Хранилище для пищевых продуктов с аккумулированием холода



В настоящее время вопросы хранения приобретают важное экономическое значение, особенно это касается продовольственных товаров. Правильное хранение пищевых продуктов обеспечивает сохранение их пищевой и биологической ценности, предохраняет от порчи. При хранении продовольственных товаров в их составе и качестве происходят различные изменения, которые можно замедлить, сильно затормозить, но полностью избежать нельзя [1].

Многие продукты даже при непродолжительном сроке хранения часто портятся (мясо, рыба, молоко, большинство овощей, ягод и плодов). Предохранить их от порчи и увеличить сроки хранения можно с помощью различных методов (консервированием, регулированием различных показателей климатического режима хранения и др.).

Хранение — это один из этапов товародвижения от производителя до потребителя, цель которого — обеспечение стабильности исходных свойств продукта или их изменение с минимальными потерями. При хранении проявляется одно из важнейших свойств товаров — сохраняемость, благодаря которой возможно доведение товаров от изготовителя до потребителя независимо от их местонахождения, если сроки хранения превышают сроки перевозки [2].

Режим хранения — это совокупность условий, при которых товар сохраняет свое качество. Для каждого товара необходим определенный режим хранения, зависящий от его состава и свойств. При правильном режиме не только сохраняется качество, но и снижаются потери товаров.

Соблюдение необходимых условий хранения и транспортировки на всем пути продвижения товаров от места производства до потребителя имеет большое значение для качества товаров. Внедрение новых видов тары и упаковки, правильная организация хранения товаров в местах производства, использование новых способов транспортировки и хранения способствуют наиболее полному сохранению качества продовольственных товаров [1,3].

Условия хранения — это совокупность внешних воздействий окружающей среды, обусловленных режимом хранения и размещением товаров в хранилище.

Температура — наиболее значимый показатель режима хранения. Для большинства продуктов наиболее благоприятной является температура, близкая к 0⁰С, так как при этом замедляется развитие микроорганизмов и не изменяются физические свойства продуктов. При высокой температуре продукты, как правило, высыхают и теряют в массе. Для каждого продукта необходима определенная температура хранения, которая зависит от природы товара и его свойств. Например, мороженные продукты рекомендуется хранить при температуре не выше -6⁰С во избежание размораживания. Большинство скоропортящихся товаров продуктов (колбасные изделия, молочные товары) хранят при температуре (0…4⁰С).

Температура хранения должна быть постоянной, нежелательны резкие перепады температуры, при которых происходит конденсация воды на товарах.

Большое значение в процессе хранения имеют влажность воздуха, освещенность, состав воздуха в хранилище. Из перечисленных составляющих режима хранения наиболее значимым является температура, следовательно, создание оптимального температурного режима при хранении продуктов является первостепенной задачей.

Совершенствование и рост выпуска автоматизированных холодильных установок сегодня полностью вытеснили технологии использования естественного холода для охлаждения молока, хотя в ряде работ предпринимаются попытки предложить новые технологии охлаждения с использованием естественного холода. В качестве такового предлагается в основном морозный воздух [4,5].

Традиционные способы холодонакопления самого лучшего концентратора холода — естественного льда, сегодня забыты и не используются вовсе по причине огромной трудоемкости его заготовки. Однако в связи с последними научными разработками по замораживанию грунтов с помощью термосифонов, заготовку годовой потребности льда для любой молочной фермы или молокоперерабатывающего предприятия можно произвести, не затрачивая ни механической, ни электрической энергии. Также благодаря использованию термосифонов можно сделать хранилище для пищевых продуктов с аккумулированием холода.

Разработанное нами хранилище для пищевых продуктов с аккумулированием холода (рис.1) представляет собой подземное сооружение, содержащее емкость для аккумулирования холода 1, воздушную холодильную камеру 2 имеющую стену 3 контактирующую с грунтом 4, пол и потолочное покрытие с люком 5. Доступ к люку 5 в частном случае выполнения хранилища осуществляется через наклонный тамбур 6 с дверью 7 и лестницей 8, которая продолжается до пола воздушной холодильной камеры 2. Вместо наклонного тамбура 6 с дверью 7 может быть использована вертикальная шахта, имеющая вместо двери 7 горизонтальный люк на уровне поверхности грунта. В емкости для аккумулирования холода 1 установлены термосифоны 9, которые охлаждают воду 10, а температура контролируется датчиками 11.

Работает устройство следующим образом. Емкость для аккумулирования холода 1 наполняется водой 10. Внутрь трубы термосифона 9 закачивают хладагент (фреон, аммиак, углекислоту), температура кипения которого варьирует от -15⁰С до -30⁰С в зависимости от давления. Термосифон 9 испарительной частью помещается в емкость для аккумулирования холода 1. При температуре окружающего воздуха ниже -5⁰С он начинает функционировать. Хладагент в испарителе, окруженном водой с температурой +1, +4⁰С, начинает интенсивно кипеть, отнимая теплоту от воды 10 по всей толще емкости для аккумулирования холода 1. Пары хладагента поднимаются вверх и, соприкасаясь с внутренней промороженной до температуры наружного воздуха поверхностью, конденсируются, отдавая теплоту стенкам конденсатора. Капли хладагента по стенкам термосифона 9 под действием силы тяжести стекают вниз, в испаритель, где снова испаряются. Таким образом идет непрерывный процесс перекачивания теплоты от всей толщи воды 10, от нижних придонных до верхних слоев.

Рис. 1. Общий вид хранилища для пищевых продуктов с аккумулированием холода (пояснения в тексте)

Емкость для аккумулирования холода 1 располагается в центральной части воздушной холодильной камеры 2 (рис. 2), обеспечивая тем самым увеличение площади теплопередачи.

Рис. 2. Хранилище для пищевых продуктов с аккумулированием холода (вид сверху)

Для контроля состояния льда по всей глубине емкости для аккумулирования холода 1 через определенное расстояние устанавливаются датчики температуры 11.

Грунт 4, контактирующий со стеной 3, охлаждается в холодный период года и играет роль дополнительного аккумулятора холода в воздушной холодильной камере 2.

В теплое время года, когда температура воздуха над поверхностью грунта становится выше окружающей температуры в зоне испарения, циркуляция хладагента прекращается.

Разработанная конструкция хранилища для пищевых продуктов с аккумулированием холода может применяться как в бытовых условиях, так и на различных сельскохозяйственных предприятиях.

Литература:

1. Товароведение и организация торговли продовольственными товарами: Учебник / Под ред. А. М. Новиковой. — М. — ИРПО. — 2000. — 480 с.
2. Тимофеева В. А. Товароведение продовольственных товаров. — Ростов н/Д: Изд-во «Феникс». — 2005. — 416 с.
3. Варакута С. А. Управление качеством продукции: Учеб. пособие. — М. — ИНФРА-М. — 2002. — 207 с.
4. Бобков А. В. Производство и применение льда. — М. — «Пищевая промышленность». — 1977. — 230 с.
5. Быков А. В. и др. Применение холода в пищевой промышленности. Справочник. М. — «Пищевая промышленность». — 1979. — 272 с.