В. 3. Жадан
ШГООИВ
8 ПЛОЛО-
080111'-
ИВИЛИ11Ш
В.З.ЖАЛАН
ВЛАГООБМЕН
В ПЛОДО
ОВОЩЕ-
ХРАНИЛИЩАХ
МОСКВА АГРОПРОМИЗДАТ 1985
УДК 631.243.5: 543.81
Жадан В.З. Влагообмен в плодоовощехранилищах. - М.: Агропромиздат,
1985. - 197 с.
Изложены результаты теоретического и экспериментального исследования
закономерностей влагообмена между плодоовощной продукцией и воздухом. Пока-
заны особенности влагообмена, механизм переноса теплоты и влаги в хранилищах,
даны теоретические основы снижения потерь продукции. Приведена трактовка влаго-
обмена как энергетического процесса, базирующегося на разработанной автором
теории тепловлажностных процессов. Предложена простая расчетная формула потерь
влаги, которая позволяет количественно оценить потери при охлаждении и хранении
продукции.
Для научных работников в области хранения плодоовощной продукции.
Таблиц 35, рисунков 30, библиография 153 названия.
Рукопись рекомендована к печати Ученым советом Одесского технологичес-
кого института холодильной промышленности.
Рецензенты: кандидат технических наук И.Л. Волкинд, кандидат сельско-
хозяйственных наук А.М. Ионова.
ВВЕДЕНИЕ
Решениями майского (1982 г.) Пленума ЦК КПСС предусмотрены
сбалансированное развитие отраслей агропромышленного комплекса,
наращивание производства сельскохозяйственной продукции, сокращение
потерь ее при уборке, транспортировании и хранении
Первопричиной влагообмена, как неизбежного процесса, возникающего
в плодоовощехранилищах, является воздействие тепла на покровный слой
плодоовощной продукции. Влагообмен - энергетический процесс. При тем-
пературе О °C на испарение 1 кг воды расходуется 2500 кДж тепла. В ес-
тественной убыли плодоовощной продукции на долю потерь влаги прихо-
дится 70...85 %.
Эффективность способов, средств и устройств, предназначенных для
хранения плодоовощной продукции, следует оценивать прежде всего по сте-
пени защиты их от вредного воздействия теплопритоков, между тем этому
требованию не уделяют еще должного внимания.
Теплопротоки, воздействующие на покровный слой плодов и овощей,
делятся на внутренние и внешние. Внутренние складываются из физичес-
кого тепла, отводимого от продукции при первичном охлаждении, и фи-
зиологического тепла (тепла дыхания). Источниками внешних теплоприто-
ков служат трансмиссионные теплопритоки, проникающие в хранилище
через ограждающие конструкции, и тепло, выделяемое оборудованием.
Установлено, что в общих теплопритоках к охлаждающему воздуху
хранилища доля скрытого тепла, расходуемого на испарение влаги, — пере-
менная величина, зависящая от температуры. Она составляет (%) : при тем-
пературе 0 °C — 39, при 5 °C — 44, при 10 °C — 51. Потери влаги продуктом
при данной температуре прямо пропорциональны теплопритокам к охлаж-
дающему воздуху. Они составляют (г/кДж): при температуре 0 °C - 0.16.
при 5 °C - 0,18, при 10 °C - 0,20.
Воздух - плохой холодоноситель. Холодный воздух обладает не толь-
ко охлаждающей, но и осушающей способностью, даже если он насыщен
влагой. Это объясняется тем, что упругость пара над продукцией, опреде-
ляемая ее температурой, практически такая же, как над чистой водой.
А так как температура охлаждаемой продукции выше температуры воз-
духа, то всегда возникает движущая сила процесса влагообмена. Отсюда
Формула - ’’холод сушит”. Это относится к искусственному и естествен-
ному холоду. Например, чем реже включаются вентиляторы в системе
активного вентилирования для отвода тепла от продукции, тем меньше
ее усушка.
Особенность хранения плодоовощной продукции, охлаждаемой воз-
3
духом заключается в том, что хранение ее без потерь невозможно, по-
скольку необходимо отводить физиологическое тепло. Потерь можно из-
бежать только при отводе тепла теплопроводностью. Подобные условия воз-
пикают при снеговании продукции. Чтобы снизить потери влаги продук-
цией наряду с защитой их от вредного воздействия теплопротоков, следует
применять низкотемпературный холод - в пределах, допускаемых тех-
ноло1 ичсскими инструкциями.
В процессе относительно быстрого (10...20 ч) первичного охлаждения
плодоовощной продукции выделением физиологического тепла можно пре-
набречь В этих условиях потери влаги практически пропорциональны те-
плоемкости плодоовощной продукции, определяемой содержанием су-
хих веществ. Например, при охлаждении на одну и ту же разность средне-
объемных температур воздухом одинаковой температуры томаты теряют
влаги на 14% больше, чем картофель, потому что теплоемкость их соот-
ветственно выше.
Потери продукции значительно снижаются при уменьшении трансмис-
сионных теплопритоков и тепла, выделяемого оборудованием Это осо-
бенно актуально в южных климатических зонах.
Наблюдается закономерность увеличения объема хранения продукции
в местах выращивания, отличающихся повышенными температурами на-
ружного воздуха. При одной и той же температуре в хранилище потери вла-
ги продукцией прямо пропорциональны теплопритокам. Общеизвестны
высокие результаты хранения плодоовощной продукции в ледяных складах
Крылова, в которых создаются идеальные условия защиты от трансмиссион-
ных теплопритоков. На протяжении всего периода хранения они практичес-
ки отсутствуют. С.Н. Бруев установил, что потери яблок в ледяных складах
Крылова в 4...5 раз ниже, чем при той же температуре в холодильниках, в
которых внешние теплопритоки [12].
О трудностях даже краткосрочного хранения растительного сырья
для консервных заводов в южных районах страны свительствуют резуль-
таты исследований Ю.Г. Скориковой [105].
Недостаточно четкие представления об энергетической сущности влаго-
обмена привели в тому, что при проектировании систем охлаждения храни-
лищ допускаются легкоустранимые ошибки. Примером может служить
неправильная установка вентиляторов - после воздухоохладителей. Тепло,
эквивалентное работе вентиляторов, в холодильной камере, оборудованной
воздушной системой охлаждения, может достигать 4 Вт/т [48], что при
температуре 0°С за 150 сут соответствует потерям влаги 0,8 % к массе
продукции. Установка вентилятора перед воздухоохладителем предотвра-
щает указанную потерю влаги.
Широко известен положительный опыт хранения плодоовощной про-
дукции в регулируемой газовой среде (РГС). Эффект достигается тормо-
жением биохимических процессов - уменьшением в 2...3 раза физиологи-
ческого тепла, выделяемого продукцией. Однако в методическом отноше-
нии хранение проводится не всегда правильно. Для экспериментального
хранения винограда и яблок в РГС (Крым и Алма-Атинская область) ис-,
!°="ЛУ"Нтб‘РГЬ" металлические контейнеры, установление»)
камере, Система /’камера в камере" обеспечила практичее!
4
кн полную защиту продукции от внешних теплопритоков, т. е. в конеч-
ном счете суммировались результаты двух факторов - уменьшения тепла
дыхания и защиты продукции от внешних теплопритоков. Опыт показал,
что хранение продукции в РГС с применением обычной системы воздуш-
ного охлаждения с общеобменной вентиляцией без средств защиты от внеш-
них теплопритоков увеличивает потери в 1,5...2 раза по сравнению с сис-
темой косвенного охлаждения (камера в камере). Благоприятные условия
создаются при хранении продукции в упаковках из полимерных материа-
лов или в герметичных контейнерах с газоселективными мембранами.
Использование системы косвенного охлаждения при хранении плодо-
овощной продукции в РГС особенно важно для южных районов с высокой
температурой наружного воздуха. В надежной защите плодоовощной про-
дукции от внешних теплопритоков при хранении ее в условиях торможения
биохимических процессов кроются большие возможности дальнейшего
совершенствования этой прогрессивной технологии.
Практически во всех работах, относящихся к технологии хранения
плодоовощной продукции, подчеркивается решающее значение относитель-
ной влажности воздуха. Между тем эта величина производная, зависящая
от теплопритоков и испарительной способности продукции. Показатель-
ны в этом отношении результаты наблюдений Г.И. Матусевич [83]. В хра-
нилище Мосплодоовощторга 8 октября относительная влажность воздуха
в межштабельном пространстве составляла (%) : в 2 ч - 94, в 14 ч - 70.
Налицо полная корреляция между теплопритоками и равновесной относи-
тельной влажностью воздуха, которая не имеет самостоятельного значения
и не должна входить в расчетную формулу усушки продукции.
Оптимальный влажностный режим в штабеле и хранилище форми-
руются в периоды, когда внешние теплопритоки отсутствуют (январь,
февраль). Потери в это время (при надежной теплоизоляции ограждений
хранилища) минимальные. Приведенные сопоставления показывают,
что рекомендуемые значения относительной влажности воздуха в хранили-
щах, как правило, совпадают с наблюдаемыми в холодное время года
При отсутствии внешних теплопритоков равновесную относительную
влажность воздуха определяет практически только испарительная способ-
ность продукта. Коэффициенты испарительной способности составляют
для лука — 0,003, для моркови — 0,330 Это соответствует равновесной
влажности воздуха в штабеле в первом случае 0,77, во втором - 0,99 [48 j
Проявляется интересная особенность живой растительной ткани, находя-
щейся в насыпи (штабеле). В данных условиях наблюдается автоматизм
саморегулирования влажностного режима. Продукция с большой испари-
тельной способностью как бы сама себя защищает от повышенных потерь
влаги, формируя высокую равновесную влажность вохдуха. Эго обстоя-
тельство не всегда учитывают. Результаты стендовых испытаний, проводи-
мых в условиях, отличающихся от внутриштабельных, нередко переносят
в промышленные хранилища.
Продукция может формировать для себя свой влажностный режим
только в насыпи при условии, если занимаемое ею пространство соизме-
римо с незаполпенным воздушным пространством хранилища, а движение
воздуха в штабеле обусловлено необходимостью отвода тепла от продук-
ции. В таких условиях потери влаги продукцией не зависят от испарителе
ной способности последней и определяются только теплом, воздействую»
щим на ее покровный слой [48, 49]. Совершенно иные закономерносц
влагообмена наблюдаются при хранении продукции на открытом воздухе
слоем в 1..2 ряда. При этом морковь очень быстро увядает, в то время
как лук, обладающий низкой испарительной способностью, долю сохраняет
нормальный тургор.
Изложенное показывает принципиально новый подход к толкованию
влагообмена как энергетического процесса при контакте пищевых продух-
тов с воздухом. Обнаруженные автором закономерности носят обобщен-
ный характер. Они распространяются на продукты растительного и живот-
ного происхождения и такие технологические процессы, как охлаждение,
замораживание и хранение. Практические рекомендации по снижению по-
терь продукции базируются на идее защиты ее покровного слоя -т вредно-
го воздействия тепла.
Глава 1
ТУРГОР ЖИВОЙ РАСТИТЕЛЬНОЙ ТКАНИ
И ЛЕЖКОСПОСОБНОСТЬ ПРОДУКЦИИ
ПРИ ХРАНЕНИИ
ОСОБЕННОСТИ ВЛАГООБМЕНА
ПРИ ХРАНЕНИИ РАСТИТЕЛЬНЫХ ПРОДУКТОВ
В ШТАБЕЛЕ И НА ОТКРЫТОМ ВОЗДУХЕ
Не вся поверхность плодов и овощей участвует во влагообмене.
Влага теряется главным образом через своеобразные кратеры в покровном
слое (устьица, чечевички, локальные участки у плодоножки), связанные
с межклетниками. Они занимают незначительную часть покровного слоя
продукции, но вместе с тем играют рашающую роль в процессах влагооб-
мена. На долю кутикулярного испарения влаги приходится не более 25 %.
Поверхность клубней картофеля покрыта многочисленными светлы-
ми бугорками — чечевичками. Они образуются на месте устьиц молодых
клубней и представляют собой небольшие отверстия в опробковевшей
ткани.
У некоторых видов плодоовощной продукции (плоды цитрусовых
культур, томаты, тыква и сливы) локальный характер испарения влаги
выражен предельно четко: влаго- и газообмен практически осуществля-
ется только через зону, расположенную у плодоножки. Обезвоживание
их происходит изнутри. Доказательством может служить, например, внеш-
ний вид увядших плодов цитрусовых культур: они становятся пухлыми,
сохраняя прежнее состояние кожуры.
Основное количество воды, теряемой в окружающую среду, испаряет-
ся в межклетниках с выстилающих их влажных стенок мезофилла. Влаго-
обмен происходит настолько медленно, что стенки межклетников остают-
ся все время влажными. Типичного для первой фазы процесса сушки
углубления зоны испарения при охлаждении и хранении плодоовощной про-
дукции не происходит.
Описанный характер испарения влаги и роль в этом процессе межклет-
ников подтверждаются результатами экспериментального определения
температурного поля хранящейся плодоовощной продукции. В одном из
проведенных автором опытов в свекловичном корне со срезанной голов-
кой при постоянной температуре наружного воздуха температура в стерео-
метрическом центре была ниже, чем на поверхности. Это явление, кажу-
щееся парадоксальным, можно объяснить эффектом испарительного ох-
лаждения внутренних слоев корня, которое проходило через межклет-
ники. Дарвин впервые установил, что связь межклетников с атмосферой
можно осуществить путем проколов или срезов кожуры растительных
объектов [81]. Срез головки у корнеплодов равносилен как бы "открытию
ворот” к внутренней системе межклетников.
Аналогичное явление наблюдал В.М. Найченко при хранении слив.
По его данным, при температуре в камере —0,6 С температура кожуры
составляла 0,8 °C, косточки 0,1 °C, что также можно объяснить эффск-
го„ испарительного охлаждения и ролью межклетников, связанных с Л
НОЙ сХТкл*тоИк состоящие из протоплазмы и поддерживающей ее
l	обладают свойством полупроницаемости, т. е. легко ;
пропускает воду и ’не пропускают растворимых в воде веществ. Клеточ»
S сок плодоовощной продукции представляет собой слабый раствор,
обладающий незначительной депрессией в отношении насыщающей упру,
гости водяного пара. Коэффициент депрессии е деп (попровочныи коэф-
фициент к насыщающей упругости пара над чистым растворителем) можно
найти по формуле [48]:
103,3
6деп ~ 103,3+ г3
(1)
где г - температура замерзания (криоскопическая температура) раствора, ° С.
Криоскопическая температура распространенных видов плодоовощ-
ной продукции лежит в пределах -0,5...-2,5 °C. Из формулы (1) следует,
что равновесную относительную влажность воздуха над участками, теряю-
щими влагу, так же как и над поверхностью с нарушенной клеточной
структурой, можно выразить величиной 0,985...0,995. Это хорошо согла-
суется с данными опытов, полученными для овощей. Они лежат в пределах
0.990...0,995 [48].
Упругость водяного пара над влажными участками покровного слоя
плодов и овощей можно считать практически насыщающей, т. е. равной
упругости пара над чистой водой. Это положение не относится, однако,
к средней упругости пара над всей поверхностью плодоовощной продукции.
Представляет интерес вопрос об обратимости влагообмена плодоовощ-
ной продукции с воздухом, о чем в литературе имеются противоречивые
сведения. По наблюдениям автора, увядшие клубни картофеля, корнепло-
ды моркови и столовой свеклы, потерявшие 5...7 % массы, не восстанавли-
вали тургор в воздухе с относительной влажностью 100%. Исследуемые
объекты размещали на сетке в эксикаторе с водой, который устанавлива-
ли в воздушный термостат. В эксикаторе поддерживали аэробные условия.
Продолжительность опыта при температуре 25 °C составляла 10...20 сут.
Потеря массы исследуемых объектов превышала величину, соответствую-
щую интенсивности дыхания (вследствие внешнего теплообмена). Анало-
гичные опыты проводили на Одесской плодоовощной базе Торгмортранса.
Восстановить тургор увядшего картофеля удалось только при размещении
его над контейнером с загнившими клубнями. Увядшие клубни в этом слу-
чае отпотевали, т. е. покрывались видимой пленкой воды, которая перио-
дически исчезала вследствие колебаний температуры в хранилище. Спо- .
радическое увлажнение клубней через 30 сут увеличило их массу на 4%, ;
что можно объяснить действием осмотических сил.	j
Академик ВАСХНИЛ П.Ф. Сокол [106] на основании собственных J
наблюдений высказывает предположение о невозможности восстановления’!
гургора увядшего картофеля, что совпадает с результатами опытов авторе»!
Противоположные выводы могли оказаться следствием методических!
неточностей при проведении опытов — не создавались условия, исключазд!
шие отпотевание продукции.
в .	мВ
* Фйэгбобмен в штабеле и на открытом воздухе протекает по принци-
пиально различным, законам. Для математического описания процесса
испарения влаги обычно используют уравнение Дальтона, которое с попра-
вочным коэффициентом автора, учитывающим долю поверхности, участ-
вующей во влагообмене, имеет следующий вид:
(Р^-Р^о^т,	(2)
где W - потеря влаги, кг; /3 - коэффициент влагообмена; F - площадь поверхности
продукции, м2; еи - коэффициент испарительной способности продукции; Р п -
насыщающая упругость пара над влажной поверхностью продукции, Па; Р п о -
насыщающая упругость пара в окружающем воздухе, Па; - относительная влажность
воздуха, доли единицы; 7 — время, с.
Введенный автором коэффициент испарительной способности пред-
ставляет собой отношение количества влаги, испаряющейся с поверхности
натурального продукта, к количеству влаги, испаряющейся при тех же
условиях с поверхности продукта, смоченного водой [85]. Его можно
также трактовать как долю геометрической поверхности продукта, участ-
вующего во влагообмене с такой же интенсивностью, как водяная пленка.
Метод определения коэффициента еи описан в работе ’’Теоретические
основы кондиционирования воздуха при хранении растительного сырья”
[44]. Численные значения его зависят от вида, сорта продукции, условий
выращивания и продолжительности хранения. В таблице 1 приведены
ориентировочные числовые значения коэффициентов испарительной способ-
ности отдельных видов плодоовощной продукции.
Из данных таблицы 1 видно, что коэффициент испарительной способ-
1. Коэффициент испарительной способности
картофеля и плодоовощной продукции
Продукция	Месяц иссле- дования	Коэффи- циент ис- паритель- ной спо- собности е и	Продукция	Месяц ис- следования	Ко эф фи циент ис паритет- ной спо- собности ~ и
Яблоки сортов: летних	Июль	0,028	Виноград	Август	0,085
зимних	Март	0,013	Вишня, черешня	Июль	0,170
Груши	Август	0,027	Картофель	Март	0,012
Сливы	0,023	Морковь	Июль	0,330
Персики	”	0,240	Свекла:		
Абрикосы	Июль	0,250	столовая	Март	0,250
Лимоны	Март	0,070	сахарная непо-	Октябрь	0,275
Мандарины	0,110	ливная		
		сахарная полив-		0,375
		ная		
		Лук репчатый	Март	0,003
		Капуста белоко-	Апрель	0,370
чанная
отм на его нестабильность, может служить одной из Мжнь|
ности, несмотря на ег сВОйств продукции.
характеристик биофизических	установлено, что плодоовощи
Гистологическими ИСп^Тн^	имеет тонкую’ лег**
продукция с большой ис Р точной структурой. Закономерности
проницаемую кожуру с кР^Д0КпЛХкцией на открытом воздухе под.
испарения влаги ™одоов<иинон	^.еет относительна
чиняются уравнению Дал ппопукиия не оказывает влияния В этих
влажность воздуха, на котору ро у ИСПарительной способностью
условиях плодоовощная продукция с	быстро увядает. Показатель-
"Р>< низкой относительной влажное™ «озд^	? сут
ны результаты опытов, проведенных п.Ф. L	0 °C и относите
моркови россыпью на полу холодильника при темпера^ О С и относите-
„ЬНОЙ влажности воздуха 0,7 % убыль массы составила 21
Принципиально иные условия создаются в штабеле. Установлено, что
в штабеле и хранилище при коэффициенте загрузки не ниже , влаж-
ностный режим отличается свойством саморегулирования. Уравнение
(2) может быть представлено в следующем виде:
И' = ^’еиентР” (1 ~<р)т,	(3)
где е н т - коэффициент, учитывающий неравенство температур продукции и охлаж-
дающего воздуха; 1 -	- дефицит влажности воздуха.
Запись уравнения Дальтона в приведенной форме правомочна. Дефи-
цит влажности воздуха как движущая сила процесса влагообмена принят
в теории сушки, он использован в работе Д.Г. Рютова [102] и в докладе
А. Гака на Международном конгрессе по холоду [25].
Усушка продукции в штабеле при постоянных теплопритоках — величи-
на постоянная. Поэтому изменение любого фактора испарительной способ-
ности продукции (скорость движения воздуха, влияющая на коэффициент
влагообмена, удельная площадь поверхности продукции, коэффициент
испарительной способности) влечет за собой соответствующее (корректи-
рующее) изменение дефицита влажности воздуха.
Если в комнате положить на стол в одном случае лук, а в другом мор-
ковь и оставить их на неделю, то качество лука практически не изменится,
а морковь значительно увянет и может стать непригодной для потребле-
ния. Между тем в штабеле и хранилище каждый из этих видов продукции
формирует для себя свой влажностный режим. При температуре 0 °C отно-
сительная влажность воздуха в штабеле лука при отсутствии внешних теп-
лопритоков составляет 0,75...0,77, а в штабеле моркови она близка к*1.
При хранении в промышленных хранилищах потери влаги морковью и лу-
ком, коэффициенты испарительной способности которых отличаются в 100
раз, соизмеримы, поскольку соизмеримы значения их удельной теплоты ды-
хания. На это указано в статье "Термодинамическая теория тепловлажност-
ных процессов в камерах холодильников" [49]. Следовательно, продукция
ша?ТЛХ^ХРИТеЛЬН°4СП0С1бН0СТЬЮ В ШТабеле как бы сама себя защи-
щает от больших потерь влаги, формируя свой влажностный режим,
тельной ткани актива “ТОрОм замечательная особенность живой растя-
позволяет по-hobomv шмтй18083™ В Ф°РмиР°вании влажностного режима
МУ ти к идее кондиционирования воздуха в плодо
10
овощехранилищах. Традиционное кондиционирование в этом случае не-
приемлемо. Чем больше проявляются биофизические свойства продукции,
тем ближе влажностный режим к оптимальному. Отсюда возникает идея
косвенного кондиционирования воздуха в плодоовощехранилищах путем
максимальной защиты продукции от вредного воздействия внешних тепло-
притоков.
Требуемая относительная (оптимальная) влажность воздуха зависит
от удельной теплоты дыхания продукции и ее испарительной способности.
И то, и другое меняется во времени. Для нормального протекания ране-
вых реакций механически травмированных корнеклубнеплодов необхо-
дима повышенная относительная влажность воздуха, и это объясняется
большой испарительной способностью продукции с нарушенным покров-
ным слоем.
Удельная теплота дыхания значительно изменяется в процессе хранения
Она резко возрастает в периоды климактерического подъема дыхания,
при травмировании покровного слоя, велика она в послеуборочном перио-
де. Обоснование и принудительное регулирование ’’требуемой” относитель-
ной влажности внутриштабельного воздуха - совершенно нереальная за-
дача.
Девизом для проектных организаций, занимающихся разработкой
систем охлаждения хранилищ, должно стать требование - не мешать ды-
шащей растительной продукции проявлять присущие ей природные свойства
в создании оптимального влажностного режима. Для этого необходимо
по возможности обеспечить максимальную защиту продукции от внешних
теплопритоков и поддерживать технологически обоснованный темпера-
турный режим.
Многие недоразумения в толковании влагообмена плодоовощной про-
дукции с воздухом, встречающиеся в литературе, объясняются неправомер-
ным перенесением результатов стендовых исследований (когда продукция
не участвует в формировании влажностного режима) на промышленные
хранилища, где действуют совсем другие закономерности. На основании
уравнения (3) и обобщенного уравнения внутриштабельных тепловлаж-
ностных процессов (глава 2) получена следующая формула для расчета
оптимальной относительной влажности воздуха <роп (%) в штабеле при тем-
пературе О °C [48] :
-Рол = 100-
_____3,9 до
Ы + WVhpjF^ ’
(4)
где <7О - удельная теплота дыхания, Вт/т; V - удельный расход вентилируемого воз-
духа, м3 / (т. ч) ; h - высота штабеля, м; - насыпная плотность, т/м3; Fn - удель-
ная площадь поверхности продукции, м2/т.
Удельную площадь поверхности яблок, картофеля и лука можно опре-
делить по следующей приближенной зависимости:
= 8/</рф,
Где d - средний геометрический размер (диаметр) элемента насыпи, м; Рф - физи-
ческая плотность продукции, т/м*.
2. Оптимальная отискительвая влажность внутри |чта6ельноговоз-ту^
Продукция	«О. Вт/т	&
Картофель	10,0	0,65
Капуста	14,5	0,40
Лук	11,0	0,56
Морковь	13,5	0,62
&	dt, м	F мг/т	еи	•йэп» %
1,08	0,040	185	0,012	95,2
0,73	0,180	61	0,370	99,6
0,94	0,050	170	0,003	77,4
1,05	0,035	194	0,330	99,8
Формула (4) получена для навальной загрузки продукции. В таблице 2
приведены результаты расчетов по этой формуле. Температура хранения
картофеля 3 °C, остальной продукции 0 ° С. Расчетные данные таблицы 2
хорошо согласуются с величинами потерь, полученными при опыте и отно-
сящимися к январю — февралю (отсутствие внешних теплопритоков),
они отражают исключительно важную способность живой растительной
ткани формировать оптимальный влажностный режим.
Капуста и морковь, отличающиеся большой испарительной способ-
ностью, формируют для себя равновесную относительную влажность внут-
риштабельного воздуха, близкую 100 %.
Удельную площадь корнеплодов можно вычислить по формуле:
ще dM - средний максимальный диаметр корнеплодов, м.
Средние значения насыпной и физической плотности плодоовощной продукции приведены в таблице 3. Насыпная плотность плодов и овощей шарообразной формы можно вычислить по приближенной формуле: ^н	6	епд , З.Фвзичеека,, насыпка, плотность (,/„.) „„одоовощной продукц„в					
Продукция	Плотн				
		осуь	Продукция		Плотность	
	физичес- кая	насыпная			
				физичес- кая	насып- ная
Картофель	1,08	0 65 Капуста	~’оэ Морковь	0,40	] Свекла:	°>60	J еахарная	! 09	< столовая	1	X’65 Лук	0,60	I Баклажаны	п’71	0,60	f Вишкя	0,_	0,42	Ь Малина	0,70	q 0,60 12			—	.			
			?py"Z	°-88	0,49 'nSaK°CbI а	1,03	0,61 Персики	n Q<-	п ,г- (икоград	°’25 крыжовник	_	П65 ерная смородина	1,07 , ^0,66		
Физическая плотность продукции, содержащей малое количество
внутритканевых газов (картофель, корнеплоды, слива, крыжовник, сморо-
дина) , близка к истинной плотности, практически совпадающей с плотнос-
тью клеточного сока. Истинная плотность плодов и овощей зависит от со-
держания в них сухих веществ. Ее можно определить по формуле:
267
Ри 267 - п
С
ГДв Ри - истинная плотность продукции, т/м3; «с - содержание сухих веществ, %.
Соотношение между истинной и физической плотностями продукции
характеризует ее пористость е пор (доли единицы):
_ . _ РФ
6пОР	Ри '
Влагообмен в штабеле представляет собой сопутствующий процесс,
т. е. естественную реакцию живой растительной ткани на полезное охлаж-
дающее действие окружающей воздушной среды. На открытом воздухе
указанные специфические особенности живой растительной ткани не прояв-
ляются, и влагообмен в этих условиях превращается в обычный процесс
сушки.
На практике специфические особенности влагообмена дышащей расти-
тельной продукции с внутриштабельным воздухом, как правило, не учиты-
вают. Опыты по изучению влагообмена часто проводят методически не-
правильно. Типичным примером в этом отношении является исследование,
проведенное в США [144]. Определяли потери массы картофеля в зависи-
мости от продолжительности хранения, температуры, относительной влаж-
ности и скорости движения воздуха. Для этой цели отдельные клубни под-
вешивали в проволочных сетках в контролируемой воздушной среде
хранилища. Такие условия ничего общего не имеют с условиями хранения
в штабеле.
Авторы данных опытов признают, что потери оказались значительны-
ми. Вызывает удивление регулирование относительной влажности воздуха
в нереально широких пределах при минимальном значении ее - 65 %. В
результате проведенного исследования был сделан ошибочный вывод
о том, что на естественную убыль массы картофеля относительная влаж-
ность воздуха влияет больше, чем температура. Неправильным оказался
и вывод о значительном влиянии размеров клубней на естественную убыль
массы.
ФАКТОРЫ ОПРЕДЕЛЯЮЩИЕ ЛЕЖКОСПОСОБНОСТЬ
ПЛОДООВОЩНОЙ ПРОДУКЦИИ
Природная лежкоспособность сочной сельскохозяйственной про-
дукции зависит от ее вида и сортовых особенностей. Например, белокачан-
ная капуста сортов Зимовка и Амагер 611 отличается более высокой лежко-
способностью, чем капуста сорта Слава. Известно также, что картофель
и лук хранятся лучше, чем морковь. Таким образом, природная лежко-
способность характеризует потенциальную способность отдельных видов
и сортов сохраняться в свежем виде. Она может быть выражена макси-
13
мяльным сроком хранения при заранее обусловленной допустимой величц-
НР потерь либо саму величину потерь при определенном сроке хранения
в благоприятных условиях можно рассматривать как показатель лежко,
способности. По природной лежкоспособности различают три основные
группы плодоовощной продукции: двулетние овощи (капуста, морковь,
свекла, лук) и картофель; плоды и плодовые овощи (яблоки, томаты,
бахчевые культуры, баклажаны, перец); листовые овощи, ягоды, плоды
косточковых культур.
Лежкоспособность двулетних овощей и картофеля зависит от продол-
житсльности покоя - периода, когда почки не прорастают. Лежкоспособ-
ность плодов и плодовых овощей определяют продолжительностью после-
уборочного дозревания. Наименьшей лежкоспособностью отличаются лис-
товые овощи, ягоды и большая часть плодов косточковых культур. Все
они имеют высокие коэффициенты испарительной способности и поэтому
на открытом воздухе быстро теряют влагу.
Сравнительные гистологические исследования разных видов и сортов
плодоовощной продукции, контрастных по лежкоспособности, показали,
что плоды и овощи, отличающиеся пониженной лежкоспособностью, имеют
тонкую кожуру и крупные клетки с тонкой оболочкой [6]. Чем лежкоспо-
собнее сорт, тем больше толщина кожуры и содержание клетчатки, осо-
бенно в покровном слое [10].
Большую практическую роль, в первую очередь в работах по сорто-
отбору, играла бы методика прогнозирования как природной, так и техни-
ческой лежкоспособности плодоовощной продукции.
Под технической лежкоспособностью автор подразумевает сохранность
живой растительной ткани данного вида и сорта продукции, обусловленную
не только ее природными качествами, но и условиями хранения. Поскольку
в послеуборочный период и в процессе хранения живая растительная ткань
на определенное время может оказаться в неблагоприятных условиях,
одним из факторов ее лежкоспособности служит реакция на эти условия.
Исходя из энергетической сущности влагообмена, автор в качестве
основных показателей лежкоспособности плодоовощной продукции вво-
дит понятия ’’коэффициент самосогревания продукции в насыпи” и ’’коэф-
фициент природной лежкоспособности”.
Формулы для расчета коэффициента е с самосогревания продукции
в насыпи следующие:	с г
при температуре 10 °C
_	0,251 <?ОЬ
есю	--------------;	(5)
. *______1
при темпера гуре 20 °C	i «>Ь 7^
____________	(6)
1 1
С (-----------\
l»b pib 7
коэффициент Дь^иГ°/а°СЫсХаНИЯ "РИ	0 °C. Вт/т; b - томпервТУР®’1
’ ~ теплоемкость продукции, кДж/(кг-К).
Коэффициент самосогревания представляет собой отношение расчет-
ного приращения температуры данного вида продукции (в результате
выделения физиологического тепла в течение суток) к расчетному прира-
щению температуры эталонной продукции (близкой по своим характе-
ристикам к клюкве), для которого qQ =8 Вт/т, b = 0,06, с = 3,8 кДж/(кг •
• К). Формулы (5) и (6) получены на основании общих закономерностей,
отражающих зависимость интенсивности химических и биохимических
процессов от температуры.
Дыхание - процесс окисления главным образом углеводов. Прираще-
ние теплоты дыхания, приходящееся на 1 °C приращения температуры,
пропорционально абсолютному значению теплоты дыхания при данной
температуре, что математически выражается зависимостью:
dq/dt = bq,
где q - удельная теплота дыхания при данной температуре, Вт/т.
После интегрирования получается:
1п<7 = bt + С,
где С - постоянная интегрирования; ее находят из граничных условий: при г = 0 и
q=qQ,C = \nqQ.
Из последнего уравнения
In (qlqj = bt,
отсюда
q=qolbT,	(7)
где qo - удельная теплота дыхания при 0 °C, Вт/т; b - температурный коэффициент
дыхания, 1/ ° С.
Формула (7) известна под названием уравнения Гора. Строго говоря,
он установил зависимость от температуры не тепла дыхания, а количества
выделяемого продуктом углекислого газа, но эти величины взаимосвяза-
ны, что было показано Грином.
Превращение веществ и энергии при дыхании происходит в несколько
стадий, однако с достаточной для инженерных расчетов точностью процесс
нормального аэробного дыхания можно описать следующим схематическим
балансовым уравнением (молекулярные массы выражены в граммах) :
С6Н12О6 + 6О2 = 6СО2 + 6Н2О + 2820 кДж.
Это уравнение удовлетворительно согласуется с опытными данными,
если окисляемыми веществами являются гексозы. В этом случае дыхатель-
ный коэффициент, представляющий собой отношение объема выделяемого
углекислого газа к объему расходуемого на дыхание кислорода, равен 1.
И.Г. Ал ямов ск ий [3], обобщивший обширный экспериментальный ма-
15
тепиал отмечает, что энергия дыхания плодоовощной продукции, оцр^
ляемая калориметрированием, ц большинстве случаев эквивалентна ксиц.
честву выделяемого углекислого газа.
Результаты исследований, приведенных многими авторами, показыва.
ют, что, за исключением плодов цитрусовых культур, в которых на дых»,
ниё наряду с гексозами расходуются органические кислоты, дыхательный
коэффициент подавляющего числа плодов и овощей близок к 1 (101J.
По данным М.З. Хелемского [121], дыхательный коэффициент сахарной
свеклы с октября по март колеблется в пределах 1,00...1,06. Эти показате-
ли подтверждают приемлемость балансового уравнения дыхания в прак-
тике инженерных расчетов.
4. Удельная теплота дыхания плодоовощной продукции
Продукция	Темпера- турный коэффи- циент ды- хания	Удельная теплота дыхания (Вт/т) при темпера- 	туре, °C						
		0	5	10	15	20	2S
Клюква	0,0605	8,0
Гр> ши	0,1675	9,5
Картофель	0,0617	10,0
Апельсины	0,0733	10,6
Репчатый лук	0,0668	11,0
Лимоны	0,0718	11,2
Томаты	0,1144	11,0
Яблоки	0,0932	12.1
Морковь	0,1319	13,5
Виноград	0,1277	13,8
Белокочанная капуста	0,0778	14,5
Дыни	0,1215	15,2
Вишни	0,1338	17,3
Сливы	0,1149	18,8
Столовая свекла	0,0717	19,5
Огурцы	0,1187	19,7
Сельдерей Бананы Черная смородина Персики Сладкий перец Земляника	0,1014 0,0782 0,1903 0,1139 0,0688 0,0942	20,0 21,3 27,4 23,6 36,8 45,0
Цветная капуста Шпинат Бобы	0,1004 0,1346	47,5 56,1
Малина	0,1023	72,3
Зеленый горошек	0,1345 0,0852	74,0 113,4
В таблице 4
0°С и
10,9	14,7	19,9	26,9	36,4
22,0	50,9	117,7	271,8	628,1
13,6	18,5	25,2	34,4	46,8
15,3	22,0	31,8	45,8	66,1
15,4	21,6	30,1	42,0	58,7
16,0	22,9	32,8	46,9	67,2
19,6	34,7	61,5	108,9	192,9
19,3	30,7	48,9	78,0	124,3
26,1	50,4	97,6	188,6	364,9
26.1	49,6	94,0	178,0	337,0
21,4	31,6	48,1	68,9	101,7
28,0	51,4	94,3	173,1	317,7
33,8	66,0	128,9	251,6	-491,4
33,5	59,4	105,6	187,5	333,1
28,0	40.0	57,3	82,0	117,3
35,6	64,4	116,6	211,1	382,3
33,2	55,2	91,6	152,0	252,4
31,5	46,5	68,8	101,7	150,4
71,1	184,1	476,8	1234,6	3197,6
41,7	73,8	130,3	230,4	407,3
51,9	73,0	103,2	145,5	205,3
72,1	115,5	184,9	296,2	474,4
78,4	129,5	214,0	353,5	583,6
109,9	215,4	422,2	827,4	583,6
120,7	201,2	2335,6	559,8	933,2
144,9	283,9	556,2	1089Л	2134,7
173,4	265,5	406,5	622,6	953,3
удельной теплоте дыхания ппп щенные Данные И.Г. Алямовского по
0 °C и температурному коэ(ЬсЬи1трОВ°ЩНОИ продУкции при температуре
тов автора, выполненные nt a W НТУ №IxaHlw’ а также результаты расче-
ные. Они не отражают физического*6 Данные таблиНЬ[ 4 приближен-
продукции. Известно напоим™ состояния и сортовых особенностей
16	тно, например, что при одной и той же температуре ПЛОД*
и овощи интенсивнее выделяют углекислый газ и тепло непосредственно
после уборки, чем несколькими днями позже.
Интенсивность дыхания возрастает при механических повреждениях
и развитии микробиологических процессов. Выход корнеклубнеплодов
из состояния покоя сопровождается подъемом уровня дыхания. То же
наблюдается в конце созревания плодов.
Формула (7) неполно отражает влияние температуры на интенсивность
дыхания: оно более ощутимо. На основании обобщения обширного экспе-
риментального материала автор получил следующую формулу для опреде-
ления температурного коэффициента дыхания сахарной свеклы:
b = 0,071 + 0,002 qQ.
Данные И.Г. Алямовского по удельной теплоте дыхания при температу-
ре О*5С отличаются от величин, рекомендуемых Международным институ-
том холода, но последние представляются автору менее достоверными и
в большинстве случаев завышенными (например, у картофеля qo составля-
ет 18,4 Вт/т; по данным И.Г. Алямовского, этот показатель равен 10 Вт/т).
Данные таблицы 4 вскрывают интересные биологические особенности
дышащей растительной продукции. Чем выше температурный коэффициент
дыхания, тем ниже лежкоспособность продукции при повышенной темпе-
ратуре. Например, репчатый лук, лимоны и груши имеют соизмеримые
значения удельной теплоты дыхания при температуре 0 °C, а при темпера-
туре 25 °C этот показатель составляет у лука 58,7 Вт/т, у лимонов - 67,2,
а у груш - 628,1 Вт/т, что объясняется большим температурным коэффи-
циентом дыхания последних.
Известно, что лук и лимоны хорошо переносят повышение температу-
ры, в то время как груши в этих условиях быстро портятся. Как видно,
теплота, воздействующая на продукцию (в данном случае физиологичес-
кая), не только усиливает испарение влаги, но и вызывает быстрое само-
согревание продукции без вентилирования. Интенсивность самосогрева-
ния продукции, особенно при повышенных температурах, может служить
одним из показателей, подлежащих учету при прогнозировании ее лежко-
способности.
Приращение температуры продукции Дг (°C) в течение суток, обус-
ловленное самосогреванием ее при данной температуре, возникающее толь-
ко в результате выделения физиологического тепла (самосогревания),
можно найти из уравнения теплового баланса:
lbГ3600= 24
—----------------= 1000 с Д rc;
1000
Д rc = 0,086 —----,	(8)
ГДе с - теплоемкость продукции, кДж/ (кг -К).
При расчетах по уравнению (8), строго говоря, необходимо знать
среднюю температуру продукции, изменяющуюся в процессе самосогре-
17
вания. Но для большинства видов продукции указанная неточность
чет за собой погрешность менее 10%. Более точное решение задачи ля
в работе ’’Теплофизические основы хранения сочного растительного сьг
на пищевых предприятиях” [48].	***
В таблице 5 приведены расчетные значения приращения температу
продукции за сутки в результате выделения физиологического тепла п
разной температуре.
5. Приращение температурь, продукции (“С сут) в результате
физиологического тепла
Продукция	Температура, ° С
	° 5 10 15 | 20 25
Клюква	0,19	0,25	0,34	0,60	0,62	0,84 Картофель	-	0,34	0,46	0,63	0,85	1,17 ^атыйлук	0,27	0,37	0,53	0,73	1,02	1,43 0,25	0,36	0.51	0,74	1,08	1,43 Лимоны	0,27	0,39	0,55	0,79	1,13	1,61 Столовая свекла	0,46	0,65	0,94	1,34	1,91	2,73 Персики	0,62	1,09	1,93	3,45	6,04	10,70 Вишни	0,48	0,92	1,81	3,52	6,90	13,46 Груши	0,24	0,56	1,29	2,99	6,87	15,88	
Степень обезвоживания продукции прямо пропорциональна теплопри-
токам к ее покровному слою (см. главу 2). Нарушение тургора живой
растительной ткани — главная причина плохой лежкоспособности. Данные из
таблицы 5 объясняют причины невозможности длительного хранения при
повышенной температуре такой продукции, как персики, вишни, груши
в подобных условиях они отличаются высокой интенсивностью самосогре-
вания. Не нуждаются в быстром охлаждении клюква, картофель, репча-
тый лук и плоды цитрусовых культур.
В таблице 6 приведены коэффициенты самосогревания отдельных
видов продукции в результате выделения физиологического тепла, вычис-
ленные по формулам (5) и (6). За 1 принято самосогревание клюквы»
как эталонного продукта.
Данные таблицы 6 отражают биофизические свойства плодоовоШН
продукции. Они определяют степень ее самосогревания в результате теШ®’
выделяемого при дыхании. Чем выше коэффициент самосогревания, т*
ниже лежкоспособность продукции при повышенной температуре и Я
быстрее надо охлаждать ее после" ебора. Это относится, в частности, к ГРУ
шам, цветной капусте, зеленому горошку, малине.
Помимо удельной теплоты дыхания и температурного коэфф*^
та дыхания, на потерях влаги продукцией, находящейся даже KPaTK°Jr>.
менно на открытом воздухе, отражается ее испарительная способно^
Комплексный учет всех трех показателей представляет большой праК****
кий интерес.
Испарительная способность продукции, хранящейся в штабеле Пр*
мальной загрузке хранилища, не имеет самостоятельного значеИМ**
18
6. Коэффициенты самосогревания отдельных видов плодоовощной продукции
Продукция	Вт/т	ь, 1/°С	кДж/(кг К)	Ко эффициенты самосогревания 6С при температуре, ’с	
				10	1 20
Клюква	8,0	0,0600	3,80	1,0	1,0
Картофель	10,0	0,0617	3,56	1,3	1,4
Сахарная свекла	7,2	0,0850	3,56	1,2	1,6
Репчатый лук	11,0	0,0668	3,64	1,5	1,7
Апельсины	10,6	0,07?3	3,81	1,5	1,8
Лимоны	11,2	0,0718	3,73	1,6	1,8
Белокочанная капуста	14,5	0,0778	4,10	2,0	2,4
Яблоки	12,1	0,0932	3,77	2,1	3,0
Столовая свекла	19,5	0,0717	3,83	2,7	3,1
Помидоры	11,0	0,1144	3,98	2,3	4,0
Бананы	21,3	0,0772	3,60	3,4	4,1
Сладкий перец	36,8	0,0688	3,73	5,1	5,7
Сельдерей	20,0	0,1014	3,67	4,0	6,1
Дыни	15,2	0,1215	3,85	3,5	6,7
Виноград	13,8	0,1277	3,70	3,6	7,2
Морковь	13,5	0,1319	3,73	3,6	7,5
Сливы	18,8	0,1149	3,64	4,3	7,7
Огурцы	19,7	0,1187	3,68	4,6	8,5
Персики	23,6	0,1139	3,48	5,6	9,8
Вишня	17,3	0,1338	3,35	5,3	11,2
Груши	9,5	0,0167	3,68	3,8	11,2
Земляника	45,0	0,0942	3,85	7,9	11,3
Цветная капуста	47,5	0,1004	3,90	8,7	13,4
Столовая кукуруза	85,1	0,0884	3,65	14,7	20,0
Бобы	72,3	0,1023	3,77	14,1	21,9
Зеленый горошек	113,3	0,0852	3,68	18,8	24,6
Шпинат	56,1	0,1346	3,98	14,5	31,3
Малина	74,0	0,1345	3,48	21,8	46,7
нельзя не считаться с кратковременно возникающими неблагоприятными
условиями, когда продукция не участвует в формировании влажностного
режима (уборка, транспортирование, загрузка и разгрузка хранилища).
В этом случае существенную роль играет испарительная способность про-
дукции.
Комплексную оценку особенностей продукции в отношении самосог-
ревания при повышенной температуре и потерь влаги на открытом возду-
хе можно провести с помощью следующей приближенной формулы:
1 1
ел =	.
0,139«од (0,15+ еи)
где € л - коэффициент лежкоспособности продукции при повышенной температуре
и на открытом воздухе.
В таблице 7 приведены результаты расчетов по формуле (9) для отдель-
ных видов плодоовощной продукции, контрастных по лежкоспособности.
19
7. Приближенные значения коэффициента лежкоспособности
плодоовощной продукции
		е и	Ь, 1/°С	яо, Вт/т	ел '
Продукция	кДж/ (к1 • К)				
Лук Картофель	3,73	0,003	0,0668	11,0	3,84
	3,56 3,73	0,012 0,330	0,0617 0,1319	10,0 13,5	3,37 0,28
Морковь Персики	3,68	0,240	0,0167	9,5	0,26
Из данных таблицы	7 следует,	что к технологии		хранения	моркови
и персиков необходимо предъявлять повышенные требования, в то время
как в отношении лука и картофеля допустимы временные отклонения
01 оптимальной температуры и хранение вне штабеля.
Данные таблиц 4...7 отражают биофизиологические характеристики
отдельных видов продукции, влияющие на потери влаги, а следовательно,
и на их лежкоспособность. Но важную роль играют также условия, возни-
кающие в процессах обработки холодом и хранении продукции. Нужно
соблюдать следующее важное обобщенное правило: вентилировать шта-
бель следует только при необходимости отвода тепла. Движение воздуха
в штабеле, не сопровождающееся полезным отводом тепла, автор называет
избыточным вентилированием. Оно часто служит причиной повышенных
потерь продукции.
Этому вопросу не уделяют должного внимания. В системдх активного
вентилирования редко применяют надежные средства автоматизации, обес-
печивающие включение и выключение вентиляторов в зависимости от тем-
пературы продукции. При малых удельных расходах воздуха неизбежно
избыточное вентилирование нижнего слоя продукции - со стороны на-
бегающего потока воздуха.
Усушкой называется неизбежная потеря влаги продукцией, возникаю-
щая при технологически полезном отводе от нее тепла воздухом. Если
движение воздуха в штабеле не сопровождается охлаждением продукции,
возникает типичный процесс сушки, вызывающий нарушение тургора
живой растительной ткани. Исключение составляют вентилирование мокрой
продукции для удаления поверхностной влаги (что обязательно во всех
случаях) и проведение лечебного периода для механически травмирован-
ных корнеклубнеплодов в условиях высокой относительной влажности
воздуха. Поддержанию последней способствуют большая испарительная
способность продукции в этот период и применение увлажнительных уст-
ройств.
Активное вентилирование по своей физической сущности представ-
ляет систему пульсирующего охлаждения продукции. Эту особенность
учитывают далеко не всегда. Например, в работе ’’Хранение овощей и пло-
дов до переработки” [105] периодичность включения и выключения венти-
ляторов не увязана с температурой продукции и наружного воздуха, т- е-
определению и учету охлаждающей способности вентилирующего воздух®
не уделено необходимого внимания.
При исследовании влагообмена плодоовощной продукции с воздух0**
20
и применении системы активного вентилирования необходимо исходить
из того, что испарение влаги, по определению К.А. Тимирязева [117],
является неизбежным злом при полезном охлаждении продукции. Венти-
лировать продукцию следует постольку, поскольку требуется отвод физи-
ческого или физиологического тепла.
Автором обнаружен один из видов избыточного вентилирования, обус-
ловленный размерами штабеля и его геометрической формой. Поскольку
активное вентилирование сопровождается периодическим (пульсирующим)
охлаждением продукции, данный процесс протекает с разной скоростью
для элементов разных размеров. Мелкие плоды быстрее охлаждаются,
температура их поверхности снижается быстрее, поэтому они подвергают-
ся избыточному вентилированию.
Эта закономерность подтверждена экспериментально. По предложению
автора Г.З. Мазанишвили определил естественную убыль апельсинов раз-
ного размера, уложенных в один общий ящик. Мелкие плоды теряли влаги
больше, естественная убыль массы у них была выше, чем у крупных пло-
дов.
Возможно и другое объяснение более быстрого увядания мелких пло-
дов, хранящихся вместе в крупными. Если в насыпи плодов одинкового
размера в качестве увлажнителей воздуха равномерно разместить смоченные
кусочки пористого материала (например, поролона), то в первую очередь
будут терять влагу элементы с более высоким коэффициентом испаритель-
ной способности — в данном случае мокрые вставки. Общее правило: в
смеси продуктов с разной испарительной способностью интенсивнее теря-
ют влагу сформировавшие для себя более высокую равновесную влаж-
ность воздуха в штабеле. Из формулы (4) следует, что этими свойствами
обладают мелкие объекты, имеющие большую удельную площадь поверх-
ности.
Серьезного внимания заслуживают опытные данные Б.А. Рубина [100]:
мелкие свекловичные корни быстрее увядали и загнивали. При массе кор-
ня 0,25 и 1,25 кг гнилая масса соответственно составила 4,9 и 1,6 %.
Опыты показали, что совместное хранение баклажанов разных разме-
ров сопровождается повышенными потерями. Последние определяются
значительной естественной убылью массы более мелких экземпляров
[62], что видно из данных таблицы 8. Хранили баклажаны на сырьевой
площадке консервного завода.
8. Зависимость естественной убыли массы (%) баклажанов
от их размера и продолжительности хранения
Продолжительность хранения, ч-	Мелкие	Средние	Крупные	Смесь
4	3,3	1,2	0,5	0,8
8	3,5	2,4	1,5	2,0
24	4,2	2,8	2,3	2,6
Данные таблицы 8 свидетельствуют об избыточном вентилировании
более мелких экземпляров насыпи продукции. Избыточному вентилиро-
ванию неизбежно подвергаются отдельные локальные участки продукции
малых размеров. Специалистам хорошо известно, что в корнеплодах в пер-
21
вую очередь увядают и загнивают хвостовые участки (корешки) с бод,_
удельной площадью поверхности. Они быстрее охлаждаются „ поэ^
подвергаются неизбежному избыточному вентилированию.
Обнаруженная автором закономерность влагообмена элементов Про
пукции и ее локальных участков с различной удельной площадью поверУ
ности может служить научным обоснованием сортовой технологии храде.
ния плодоовощной продукции, в основе которой лежит прежде всего
равномерность размеров. При раздельном хранении плодов и овощей
одного сорта примерно одинакового размера устраняется избыточное
вентилирование, обусловленное разными удельными площадями поверх,
ности отдельных элементов штабеля. Кроме того, создаются благоприят.
ные условия формирования влажностного режима в штабеле, определяе.
мые сортовой испарительной особенностью продукции, что учитывается
формулой (4).
Одна из причин повышенных потерь плодоовощной продукции при хра-
нении - несоблюдение на практике требований сортовой технологии. Это
типично, в частности, для картофеля. Например, клубни разных сортов
попадают в одно и то же хранилище или даже в один общий штабель.
В этом отношении заслуживает внимания положительный опыт ряда
передовых хозяйств. Например, фирма ’’Гатчинская” (Ленинградская обл.)
выращивает только три сорта картофеля, из них основной сорт - Гатчинс-
кий составляет около 70%.
Во Франции культивируют много сортов картофеля, но первое место
занимает сорт БинтЬе, который выращивают на 75 % посевных площадей
Клубни названного сорта закладывают на длительное хранение. В этой
стране до 80 % потребляемых яблок представлено сортом Голден делишес
В США на промышленное хранение закладывают яблоки 3...5 сортов
Преимущества сортовой технологии хранения растительной продук-
ции убедительно показаны С.М. Майстренко [80]: при раздельном хра-
нении картофеля по сортам отходы за 6,5 мес составили 1,9%, убыль
^пССЬ17 56%’ в контР°ле (при хранении смеси сортов) - соответственно
5,9 и 8,4 %.
И.Г. Алямовский [3] правильно утверждает, что удельная теплота
дыхания может служить косвенным показателем при прогнозировании
ип.ГСП0С° ЖТИ отдельных видов и сортов продукции. Однако анализ,
XZZ* показывает, что значит^льно^олнеТ указанную
темпераг/пногп еШИжжПРИ комплексном учете удельной теплоты дыхания,
дукции В ппепрп°ЭФФИЦИеНТа ДЬ1Хания и испарительной способности про
XZata” ДаННОГО "“««логического сорта эти показатели
закономернос1ъНЬ1иабабЛИЦ 1 ’ 4 и 6 позволил вскрыть интересную и
лении влияющи х ^на* дежк ТСЯ сочетание факторов, в одинаковом яаПр^
пия с большой удельной°трПппОбНОСТЬ	Как правило, ПР^
коэффициентом дыхания п °тои ДЬ1хания и большим температур®^,
ной температуры и вые ’ т?ажающим неблагопритное влияние
И в‘‘сокий\^ффХ7исИ„я1еМП сам«огрдвания, одновременно^
данные таблицы 9 и Учитыва РАТеЛЬН0Й сп°собности. Это иллюстрИрУ®
и	Учитывается формулой (9).
9. Биофизические характеристики продукции, контрастной по лежкоспособности
Продукция	Qo, Вт/т	Ь, 1/°С	е и	Лежкоспособность
Картофель	10,0	0,0617	0,012	Высокая
Лук	11,0	0,0668	0,003	М
Вишни	17,3	0,1339	0,170	Низкая
Персики	23,6	0,1139	0,240	
Персики обладают высокими значениями удельной теплоты дыхания,
температурного коэффициента дыхания и коэффициента испарительной
способности. Общеизвестно, что они плохо хранятся. Картофель, отличаю-
щийся хорошей лежкоспособностью, характеризуется значительно более
благоприятным сочетанием указанных биофизических показателей. То же
относится и к луку.
Для большинства видов плодов и овощей, имеющих высокие значения
удельной теплоты дыхания и температурных коэффициентов дыхания,
характерна большая испарительная способность, что можно рассматривать
как проявление приспособляемости живого растительного организма
к неблагоприятным условиям: при большой удельной теплоте дыхания и
значительном темпе ее роста с повышением температуры возникает эффект
испарительного охлаждения. Это увеличивает общую охлаждающую способ-
ность воздуха, однако ослабляет тургор растительных клеток.
При сортоотборе следует учитывать биофизические характеристики
продукции. Культивировать сорта желательно с благопритным сочетанием
этих показателей.
Удельную теплоту дыхания можно косвенно определять по количест-
ву выделяемого углекислого газа. Для большинства видов плодоовощной
продукции это не влечет за собой большой погрешности (исключение сос-
тавляют плоды цитрусовых культур). Простые методы экспериментального
определения интенсивности дыхания плодоовощной продукции приведены
в работах Л.В. Метлицкого [84] и Е.П. Широкова [139].
Связь между удельной теплотой дыхания и количеством углекислою
газа g (мг), выделяемого продукцией в течение 1 ч, можно выразить приб-
лиженной зависимостью:
<7 = 2,83#.	(10)
Согласно балансовому уравнению аэробного дыхания, протекающего
в условиях окисления только гексоз, коэффициент пропорциональности,
входящий в формулу (Ю), равен 2,97. Г.Б. Чижов [131] приводит данные
по удельной теплоте дыхания 19 видов растительных продуктов и коли-
честву выделяемого ими углекислого газа. Подсчитанный автором по этим
данным коэффициент пропорциональности составляет 2,68, что можно
объяснить частичным расходованием на дыхание кислот. Принятый автором
коэффициент 2,83 - средняя арифметическая величина.
Температурный коэффициент дыхания можно определить по величи-
не удельной теплоты дыхания, найденной при двух разных температурах
23
ti и t2, для чего записывают два уравнения:
Qi	(И,а)
Яг = ЯО1Ь'*-	(11,6)
Разделив уравнения (11,6) на уравнение (11, а) и преобразовав, полу,
чим:
Ь-	(П)
где <у2 и q, - удельная теплота дыхания при температурах г, и г,, Вт/т.
Опыты следует проводить при температуре О...15°С. Удельная тепло-
та дыхания при температуре О °C - важнейшая биофизическая характе-
ристика продукции. После определения температурного коэффициента
дыхания по формуле (И) удельную теплоту дыхания при температуре
О ° С можно найти из уравнения (11, а) или (11,6).
Техническая лежкоспособность сочной растительной продукции наря-
ду с теплотой дыхания определяется внешними теплопритоками — транс-
миссионными теплопритоками через ограждающие конструкции хранили-
ща и теплом, выделяемым вентиляторами. Последнее не учитывают, если
вентиляторы установлены перед воздухоохладителями. В системах актив-
ного вентилирования тепло, эквивалентное работе вентиляторов, воздей-
ствует на продукцию, но степень этого воздействия можно снизить путем
увлажнения воздуха. При прогнозировании технической лежкоспособности
(коэффициент технической лежкоспособности ет л) продукции с учетом
условий хранения может быть полезной следующая приближенная форму-
где z - продолжительность хранения, сут; nQ - потери влаги продукцией за период
охлаждения, %; пт - потери влаги продукцией за период хранения, обусловленные
гигроскопическими свойствами деревянной тары, %; мум - естественная убыль
массы продукции, %; е р п - коэффициент, учитывающий способ размещения продук-
ции в хранилище, удельную внешнюю поверхность штабелей и коэффициент испа-
рительной способности продукции 6
При ориентировочных расчетах можно использовать зависимости:
для штабелей из ящиков и контейнеров при наличии проходов меЖДУ
штабелями
ер.п = 1 + 0,7 еи;
для закромов
ер.п = 1 +О,3еи;
для загрузки хранилища навалом с активным вентилированием
ер.п = 1 + 0,1еи.
24
Первые два уравнения применяют, если хранилища оборудованы воз-
душной системой охлаждения при общеобменной вентиляции. Для храни-
лищ с естественной вентиляцией можно использовать приближенную зави-
симость :
ер.п = 1+0,1 (5 +/?ш)еиГ
где Гш - удельная поверхность штапеля, м2 /м3.
По данным А.А. Холмквиста [124], указанную величину можно при-
нять для картофеля 2,6, для моркови - 7, для капусты - 4,3, для репча-
того лука лежкоспособных сортов - 12.
Формулу (12) следует рассматривать как весьма ориентировочную.
Вряд ли вообще возможно точное математическое описание свойств про-
дукции, условий охлаждения и хранения, комплексно влияющих на ее леж-
коспособность.
Для расчета потерь продукцией влаги, обусловленных гигроскопичес-
кими свойствами деревянной ящичной тары, автор на основании экспери-
ментальных исследований Н.А. Моисеевой и О.М. Высоцкой [88] получил
следующую формулу:
нт = 0,029 (2,3- <рн - 83,8),	(13)
где - равновесная относительная влажность воздуха в хранилище, 7; tpH - относи-
тельная влажность наружного воздуха или воздуха другого помещения, в котором
длительное время находилась тара до поступления в хранилище, %.
Важную роль играет общее состояние продукции, поступающей в хра-
нилище, но оценить его количественно трудно, так как нельзя точно учесть
такие факторы, как наличие посторонних загрязнений, полидисперсность
элементов штабеля, условия выращивания, уборки, полевого хранения,
транспортирования, сортовые особенности. В средней полосе нашей стра-
ны период закладки картофеля на хранение совпадает с выпадением осад-
ков, что приводит к значительному загрязнению клубней. Полностью очис-
тить убранный картофель от налипшей земли на картофелесортироваль-
ном пункте КСП-15 не удается, в насыпь попадают земля и растительные
примеси (ботва). Такая насыпь характеризуется различной скважистостью.
Это нарушает равномерное воздухораспределение при активном вентили-
ровании. Положение усугубляется тем, что по мере высыхания прилип-
шей к клубням земли она осыпается вниз, образуя локальные, практичес-
ки невентилируемые зоны. Из-за неравномерности гидравлических сопро-
тивлений поток воздуха поступает в те участки насыпи, где скважистость
нормальная, и обходит участки с уплотненным слоем. В последних, как
правило, возникает самосогревание продукции и развиваются микро-
биологические процессы.
Было организовано экспериментальное исследование скважистости
картофеля в зависимости от содержания посторонних примесей, размеров
клубней и их равномерности [89]. Опыты проводили в январе в г. ытшци
(Московская обл.) в картофелехранилище с активным вентилированием
вместимостью 2500 т. Коэффициент усадки насыпи к началу наблюдении
25
составлял 0 93. Скважистость картофеля определяли с помощью мерных
гепмТтичных сосудов по количеству воды, поступающей в незаполненное
пространство насыпи. Предупреждали образование воздушных включений
в залитой водой насыпи.	„
Установили, что одновременное наличие в насыпи клубней размером
0 35 80 мм снижает коэффициент скважистости от обычного значения
о’з8."о,42 [106] до 0,35, но особенно ощутимым оказалось влияние посто-
ронних примесей. Между их количеством, скважистостью насыпи и абсо-
лютным отходом (обрезь гнили, естественная убыль массы, ростки) наблю-
дали полную корреляцию. Например, при содержании земли 10% скважи-
стость равнялась 0,30, абсолютный отход - 6 %. В другом случае эти показа-
тели соответствовали 15, 0,22 и 12 %.
Механизированная уборка сопровождается травмированием отдельных
элементов продукции, что отражается на потерях влаги и лежкоспособнос-
ги. В этом отношении важную роль играют геометрическая форма элемен-
тов продукции и прочность покровного слоя. Общие потери при хранении
картофеля, убранного комбайнами, в одном из опытов были в 5...8 раз
выше, чем при ручной уборке [118].
При механизированной уборке яблок количество плодов без ушибов
составило 27,2 %, брак - 6,8 %. При ручной уборке эти показатели соот-
ветственно равнялись 77,8 и 4,6%. Плоды, убранные машиной, отличались
более высоким уровнем биохимических процессов, что объясняется трав-
мированием их при встряхивании, быстрее теряли влагу и раньше начина-
ли портиться [104].
По данным В.С. Дьяченко [40], после обработки на сортировальном
пункте корнеплодов моркови без механических повреждений коли-
чество заболевших составило 16,4%. Это объясняется дополнительным
увяданием их при прохождении через машины, а также наличием инфек-
ций на рабочих органах машины.
Интенсивность дыхания зависит от степени деформации тканей, вызы-
ваемой сдавливанием. Причем в плотных клубнях она изменяется незна-
чительно, но если клубни вялые, сморщенные, то даже легкое сдавлива-
ние их повышает интенсивность дыхания почти на 30 % [106].
_ Установлено, что условия полевого хранения продукции в значитель-
ной мере влияют на результаты ее последующего промышленного хране-
ния. Это подтверждают многочисленные опыты. Например, потери массы
сахарной свеклы, выращенной в пойме реки Оки, при хранении в неукры-
тых буртах за 25 сут составили 6,69%, причем основная часть (70...80 %)
приходилась на первые 4 сут [33].
П°тер” о™вы 33 5 сут посИеУборочного хранения в саду при темпера-
тУРе	составили 0,83% [15]. Было отмечено, что потери плодов
за период хранения в камерах холодильника возрастали- после полевого
хранения продолжительностью 5 ч - на 18%, продолжительностью 15 ч-
на чи /о.
В юго-западных районах страны уборка урожая совпадает с периодо*1
высокой температуры и низкой относительной влажности воздуха, поэто-
му даже краткосрочное полевое хранение сопровождаетенарушением
тургора растительной продукции, что снижает реТульты ее последе*
26
хранения. По данным В.А. Гудковского [97], виноград сорта Тайфи розо-
вый при температуре 28...31 °C и относительной влажности 18...22 % (Чим-
кентская обл.) через 2 ч потерял 1,2 % массы, через 4ч- 3,2, а через 8ч-
4,5 %. Было отмечено, что несвоевременное охлаждение винограда - глав-
ная причина преждевременного поражения его грибами хранения и побу-
рением.
Наблюдения автора показывают, что неблагоприятные условия полево-
го хранения отражаются прежде всего на продукции, выращенной на полив-
ных землях. Опыты, проведенные на Засельском сахарном заводе (Одес-
ская обл.), привели к выводу о невозможности предотвратить большие по-
тери в тех случаях, если полевое хранение поливной свеклы продолжалось
более 2 сут. Коэффициент испарительной способности суходольной сахар-
ной свеклы 0,275, поливной - 0,375.
Аналогичные опыты были проведены в Киргизской ССР. Относитель-
ная влажность воздуха при уборке сахарной свеклы снизилась до 14%
[65]. Поливная свекла поступала на завод увядшей в среднем на 17 %,
причем было много загнивших корнеплодов (степень увядания определя-
ли методом восстановления тургора).
При хранении корнеклубнеплодов применяют прогрессивную техноло-
гию активного вентилирования, предусматривающую навальную загрузку
хранилища. По мере совершенствования этой технологии высота загруз-
ки продукции все время возрастает. Например, за последние 10... 15 лет
при хранении картофеля она возросла от 3 до 5...7 м. При загрузке храни-
лища насыпью важную роль играет тургор. Если продукция поступает на
хранение увядшей и хранение сопровождается большими потерями влаги -
происходит усадка штабелей, уменьшение их скважистости, на клубнях
нижнего слоя насыпи образуются вмятины, что нарушает нормальные усло-
вия активного вентилирования и приводит к большим потерям продукции.
Наблюдения автора показывают, что высота свекловичных кагатов
через 4 мес хранения вследствие увядания корнеплодов при уборке и в
процессе хранения может уменьшиться с 5...6 до 4...5 м. Это уменьшает
скважистость насыпи на 17...20 %.
Один из факторов технической лежкоспособности корнеклубнепло-
дов — продолжительность периода покоя. Наблюдения автора и опублико-
ванные опытные данные показывают, что потеря тургора корнеклубнепло-
дов влечет за собой их раннее прорастание.
Различают состояние глубокого (физиологического) и вынужденного
покоя корнеклубнеплодов. В первом случае они не прорастают или прорас-
тают очень медленно даже при благоприятных для этого условиях. Вынуж-
денный йокой обеспечивают подавлением ростовых процессов и созданием
определенных условий, например понижением температуры. Для этого
картофель, корнеплоды и луковицы в конце зимы иногда помещают в тран-
шеи с промороженным грунтом, ледяные склады, применяют снегование
штабелей, используют искусственный холод.
На Втором имени Г.И. Петровского сахарном заводе (Кировоградс-
кая обл.) автором были поставлены опыты по проверке влияния потерь
влаги свекловичными корнями на их прорастание. В экспериментальных
кагатах свеклу специальными укрытиями защищали от воздействия тепло-
27
притоков и увядания. Проросших корней не было естественная убыль мае.
сЫ оказалась меньше, чем в контрольных кагатах. В последних естественная
убыль массы свеклы достигала 5...7 %, количество проросших корней сое.
На Одесском консервном заводе имени В.И. Ленина проверяли раз.
личные варианты систем охлаждения овощехранилища. Естественная убыль
массы моркови за 160 сут составила 7,2 % и соответствовала 87% пророс-
ших корнеплодов. В другом случае при естественной убыли массы 4,3%
количество проросших корнеплодов равнялось 5,2 %.
В работе ’’Эффективность хранения картофеля Среднего Урала в холо-
дильниках” [22] отмечено, что качество клубней понижается в результа-
ie увядания, прорастания и поражения их болезнями. Как видно, одной
из причин нарушения физиологического покоя и микробиологических
поражений является потеря влаги продукцией. П.Ф. Сокол [107] пишет,
что при отклонении температуры от оптимальной в сторону повышения
чеснок высыхает и прорастает. Ю.Г. Скорикова [105] отмечает взаимосвязь
между потерей тургора морковью и количеством проросших корнеплодов.
То же относится и к луку. При усушке лука за 5...7 мес от 6 до 11,5%
количество проросших луковиц достигало 30 %.
Естественная убыль массы корнеклубнеплодов при прорастании увели-
чивается, что можно объяснить ростом интенсивности дыхания. Установле-
но, что прорастающий картофель дышит примерно в 2 раза интенсивнее,
чем клубни, находящиеся в состоянии покоя [106].
Интересные наблюдения провели А.М. Ионова и Л.Р. Романчук [60].
Сравнивали результаты хранения клубней урожаев 1972 и 1973 гг. Лето
1972 г. было жарким, засушливым, 1973 г. отличался прохладной и влаж-
ной погодой. Содержание сухих веществ в картофеле, выращенном в
1972 г., было более высоким. Клубни урожая 1972 г. проросли в мае,
тогда как прорастание клубней урожая 1973 г. началось уже в марте. Общие
товарные потери в 1973 г. были наибольшими. Из анализа данных естествен-
ной убыли массы картофеля в двух сезонах трудно сделать вывод о влия-
нии потери тургора на прорастание, так как эти данные относятся к конеч-
ным результатам хранения с учетом прорастания и не характеризуют сте-
пень увядания клубней к началу прорастания. Условия 1973, г. были в оп-
ределенной степени аналогичными условиям выращивания поливных
культур, а они отличаются пониженным содержанием сухих веществ и за-
метным обезвоживанием, особенно в первый послеуборочный период -
при полевом хранении и транспортировании.
По-видимому, влияние ослабления тургора на прорастание - обше-
биологическая закономерность. Его можно рассматривать как проявление
стремления живого организма, оказавшегося в неблагоприятных условиях,
продлить свое существование в потомстве. Известно, например, что повреж-
денное дерево в год своей гибели обильно цветет.
В литературе этот вопрос освещен недостаточно. Косвенным поД-
вывода’ сланного автором, может служить высказывание
’ ‘ ппк-пя Т?’ относя^е- к нарушению состояния физиологичес-
отмечает, что в этих условиях картофель и овощи усилен80
28
дышат, растрачивая большое количество питательных веществ. Содержа-
щаяся в них вода сильно испаряется. Они начинают вянуть, а картофель
корнеплоды и некоторые другие овощи рано прорастают [124].
ВЛИЯНИЕ ТУРГОРА СОЧНОЙ РАСТИТЕЛЬНОЙ
НА МИКРОБИОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ
ПРОДУКЦИИ
А.А. Колесник подчеркивает, что размеры естественной убыли
массы бывают значительно ниже тех потерь, которые возникают вследствие
поражения плодоовощной продукции микроорганизмами и физиологичес-
кими заболеваниями, главной причиной которых является нарушение
нормального тургора. Он отмечает, что большинство плодов и овощей
содержит в составе тканей 85 % и более воды. Однако сравнительно неболь-
шие потери влаги приводят к нарушению биохимических процессов, усиле-
нию распада органических веществ, ослаблению устойчивости плодов и
овощей по отношению к микроорганизмам, ухудшению качества и сокра-
щению сроков хранения [67].
Это важное положение не всегда принимают во внимание даже специа-
листы в области холодильной технологии. Например, Г.Б. Чижов, рекомен-
дующий неэффективную воздушную систему охлаждения с общеобменной
вентиляцией, в своей монографии пишет, что для хранения растительных
продуктов в камерах с воздушным охлаждением важно, что большинство
растительных продуктов характеризуется обилием влаги. Следовательно,
небольшая потеря ее почти не отразится на качестве продуктов [131].
Это утверждение опровергается приводимыми ниже результатами экспери-
ментальных исследований, показывающих взаимосвязь между потерей
тургора растительной продукцией и развитием микробиологических про-
цессов.
Согласно теории А.И. Опарина, в живой клетке ферменты находятся
в двух состояниях: в адсорбированном (связанном с протоплазмой) и сво-
бодном. Первые активизируют синтетические процессы, вторые - только
процессы распада. Увядание, вызывающее нарушение структуры протоплаз-
мы, влечет за собой переход ферментов из адсорбированного состояния
в свободное, чем и объясняется повышение потерь продукции.
Визуально наблюдаемая потеря тургора наступает при потере плодо-
овощной* продукцией 4...6 % влаги. У листовых овощей заметное увядание
возникает при потере 1,5...2,5 % влаги.
Увядание нарушает нормальный ход раневых реакций корнеклубне-
плодов. Например, у вялых клубней заживление ран почти не происходит.
Обезвоживание клеток не только снижает иммунитет живой растительной
ткани к микробиологическим поражениям, но и нарушает нормальные
физиологические процессы, являющиеся защитной реакцией на неблаго-
приятные внешние условия. Увядание свекловичных корней вызывает
Дополнительные потери сахара на дыхание.
Убедительным доказательством губительного влияния потери тургора
живой растительной тканью на сопротивляемость заболеваниям служат
известные опыты Б.А. Рубина [100]: при степени увядания 7 % количество
свекловичных корней, пораженных гнилью, составило 37,2 %, а при степени
29
увядания 23 % за тот же период хранения (60 сут) в аналогичных уо^
ЯХ"г9А%Гореев и др. [26] показывают взаимосвязь между естеста^
ибылью' массы разных сортов яблок и отходами, которые , оо»,?*
определялись паразитарными поражениями плодов. Например, пр„
даГяблок сорта Ренет Сиьшреико естественная убыль массы после 3^
хранения при температуре 0...2 С составила 0,5 %, отходы - 4,2 %, у w
лок лежкоспособного сорта Джонатан эти показатели соответственно рав
мялись 1,3 и 9,8%. При увеличении степени увядания моркови с 1,1
5,7 % отходы возросли в 5,5 раза [141].
Замечено, что особенно чувствительна к потере тургора и плохо хранит,
ся растительная продукция, отличающаяся большим содержанием влаги
Например, зеленные овощи сразу после уборки теряют около 0,3 % влаги
в 1 мин, причем даже незначительное обезвоживание приводит к потере
продукцией товарного вида, потребительских качеств и способности хра-
ниться.
Как показали многочисленные опыты, плесневение и последующее
загнивание свекловичных корней начинаются с хвоста. У последнего боль-
шая удельная поверхность, и поэтому он активно участвует в потерях вла-
ги. Л.В. Метлицкий пишет, что отдельные части корнеплодов имеют разную
стойкость к заболеваниям: головка более устойчива, чем нижняя часть
собственно корня [94].
Многократно наблюдавшаяся подверженность микробиологическим по-
ражениям быстро увядающей хвостовой части корнеплодов дала основа-
ние понятию ’’хвостовая гниль”. Установлено, что увядшие корнеплоды
легко поражаются серой гнилью и серой плесенью.
Опыты, проведенные Ж.А. Тер-Овакимяном [112], показали взаимо-
связь между естественной убылью массы и гнилой массой, образующейся
при хранении картофеля. В результате в конце марта потери соответственно
составили 5,8 и 9,1 %. Особенно ощутимыми оказались потери при хране-
нии механически травмированных клубней. При количестве их в общей
массе картофеля 6,3 % естественная убыль массы была 4,9 %, технический
и абсолютный отход - 3,8 %. Увеличение количества травмированных клуб-
'° пРивело к возрастанию естественной убыли массы до 7,5 % и
абсолютного отхода до 10,9 %.
дукиииШнр °™ечалось’ что коэффициент испарительной способности про-
W обоа™: самос1оякпьного значения, так как в штабеле суш« -
™ воздуха Ук- ИМ°СТЬ МеЖДУ Э™м показателем и дефицитом влажное-
когда ппиниип3аяННОе положение не распространяется на лечебный пернс
необходимости отп™^0™ вентилиР°вания, осуществляемого по ь*
пей периодически гепла от "РОДУкции, не соблюдается. Насыпь кя£
поверхности, удалениГп^ИРУЮТ Ш1Я разРУшения пограничного слоя иа
Все возляг-™ - Р дУкт°в дыхания и подвода кислорода.
зочных работ ув”^чиваетВеНЬ механизации уборки и погрузочно-ра-^
И усложняет ееТраГние Но°Г ~Р°ВаННЫх ^нтов ПР^
ние лечебного периода пПя бЬ1Л° бы непРавильным думать, что Про*£
плодов, сопровождающего Механически травмированных кОРне*2д5
зо	отдающегося повышенными потерями влаги, -
КТы^ьшГ °6ЩИе П0Те₽И ’ pe~e микР°®иологической порчи
Интересные рузьтаты экспериментальных исследований естественной
убыли массы и потерь от болезней при хранении плодоовощной продук-
ции приведены в работе В.И. Бондарева и др [8].
Продукцию хранили в холодильнике с РГС при содержании углекисло-
го газа 5 %, кислорода - 3 % и азота - 92 %. Как видно из данных табли-
цы 10, плодоовощная продукция подвергалась микробиологическим
поражениям тем больше, чем больше была естественная убыль массы,
определяемая в основном потерями влаги.
10. Естественная убыль массы (%) и потери от болезней (%)
плодоовощной продукции (по данным В.И. Бондарева и др.)
Продукция	Естественная убыль массы	Потери от болезней
Яблоки	0,60	2,60
	1,20	6,80
Морковь	0,52	0,65
	1,00	1,07
Капуста	0,62	1,71
	1,10	2,50
Большая работа по исследованию потерь плодоовощной продукции
при разных способах хранения в климатических условиях Краснодарского
края была проведена Ю.Г. Скориковой [105]. Хранение моркови в буртах
в течение 2...3,5 мес сопровождалось значительным увяданием корнепло-
дов. Общие потери достигали 20 %, в том числе количество гнилой массы
составляло 10... 12 %. Корнеплоды петрушки, пастернака, сельдерея при хра-
нении в ящиках в условиях обычной атмосферы хранились плохо: естест-
венная убыль массы равнялась 26 %, микробиологическая порча доходила
до 30 %. Значительно лучшими оказались результаты хранения этих корне-
плодов в песке: тургор сохранился лучше, и потери были меньше. Сходные
результаты получили при хранении перца. При относительной влажности
воздуха 70 % естественная убыль массы перца была значительной, плоды
увядали и быстро портились.
Связь между потерями влаги и развитием микробиологических процес-
сов наблюдали и при хранении кабачков. Мелкие кабачки сразу после
сбора теряли большое количество влаги, за 36 ч потери массы достигали
7%. Ю.Г. Скорикова пишет, что при хранении 3...5 сут кабачки теряют
тургор, сморщиваются. Затем происходит размягчение ткани, огрубление
семян, пожелтение сочной паренхимы и кожицы. При этом мелкие кабач-
ки после усыхания через 1...3 сут сразу загнивают.
Показательными оказались результаты хранения слив при разных
температурах. Почти во всех случаях рост естественной убыли массы сопро-
вождался увеличением количества плодов с микробиологическими пора-
жениями.
Г.М. Шуметов [114] приводит результаты хранения моркови, сопо-
31
„ численность увядших кОрйеплЬдов с отходами. При увядше» _
»кОличестве *•'% °2Х^^’9%’ВПРУГОМС^ЗД*
кители в“™е0^™еа™свдмнии приведенных экспериментальных иссл^
ваний отмечает, что корнеплоды редиса, хранящиеся без ботвы, сохрая^
товарные качества на 3...4 дия Дольше, чем при хранении с ботвой (Тад
Опыты проводили в условиях, характерных для складских торговых поме'
тений: температура 1О...14°С, относительная влажность воздуха 5O...W%.
Коэффициент загрузки помещения не указан. Судя по относительной влах-
ности воздуха, он был низким, что вызывало большие потери влаги, особен-
но при наличии ботвы.
Вывод, сделанный Д.П. Топаловой в отношении влияния ботвы на по-
тери влаги корнеплодами, согласуется с результатами наблюдений, получен-
ных сотрудниками Одесского института народного хозяйства при хране-
нии баклажанов [82]. Они установили, что более длительный срок хране-
ния обеспечивается при хранении баклажанов без плодоножки. По-види-
мому у корнеплодов и плодоножка у баклажанов в отношении потерь
влаги играют сходственную роль. Через них теряется значительная часть
влаги, поступающей из межклетников. Опыты, проведенные Л.В. Марты-
новой в лаборатории технологического кондиционирования воздуха Одес-
ского технологического института холодильной промышленности, под-
твердили указанную закономерность: удаление плодоножки приводило
к уменьшению коэффициента испарительной способности баклажанов.
В результате экспериментального хранения груш с применением селек-
тивно-проницаемых пленочных материалов установили, что контроль-
ные плоды, хранившиеся без пленочной упаковки, имели признаки увяда-
ния, поражались горькой ямчатостью и плодовой гнилью [93]. В.Н. Жуст-
ров и др. отмечают, что при хранении корнеплодов образование- гнилей
ускорялось из-за быстрого увядания и загнивания хвостовой части: у мор-
кови отмечалось сильное развитие серой, белой и фомозной гнилей [59].
П.Ф. Сокол пишет, что потеря овощами воды (увядание) крайне неже-
лательно, так как при этом теряются их свежесть, вкусовые качества
и они скорее заболевают при дальнейшем хранении. При увядании весьма
существенно возрастает и интенсивность окислительно-восстановительных
ZZT В осовеннос™ связанных с дыханием растительной клетки.
нарушает способность клеток продаостоян
клеток nneniJ0 В НИХ МИК[ЮОРганизмов, в результате чего содер*®*
гашХв^ХТ1^ "1 существу в питательный субстрат для микрооР
ЩИХ задач сохранения ° увяданием овощей является одной из в®®
вает чгп л/"0хРанения их высокого качества [1071. М.А. Волков подчерк»
и с„^собнУосТпИ™В°С1Ь ПЛОД0В “ ОВО1цей к хранению (лежкоспосовю^
от степени потери ^^аП[21]ФИТ°1М1ОЛ0Г,ИеСКИМ э?болеваниЛМ 32
плохо хранится послеИ^еЛЬН° лежкоспособная продукция, как
отмечаю“Пр“ТкпХТТ° УВЯДания' СА- Г?“в « Л В'
омываемых возХхом вы^п>б°Лее °’5 м^с из млкрокапилляров кл''*м-
лись и увядали клетки £вались молекулы воды, клубни деФ0!*®^
и	’ КЛеТКИ "Рппи тургор, а следовательно, и устойчив
*	J^T°₽“ Делают вывод: ВЛЯ У«п«пиого хранил» карто-
феля необходима эффективная защита клубней от увядания.	Р
Экспериментальные исследования показывают, что количество абсо-
лютной гнили находится в прямой зависимости от общей потери массы
продукцией. Например, при хранении картофеля сорта Любимец в среднем
за 2 года получили следующие результаты: потеря массы клубней с обод-
ранной кожурой составила 19%, абсолютная гниль - 2,8%, при хранении
неповрежденного картофеля — соответственно 9,8 и 1,1 % [35].
Е.П. Широков в результате обобщения опытных данных приходит к сле-
дующему выводу. Все виды корнеплодов, особенно морковь, теряют устой-
чивость при подвядании. Ткани, потерявшие тургор, легко поражаются пато-
генными микроорганизмами, в первую очередь грибами хранения [140].
Подчеркивается, что первопричиной хвостовой гнили независимо от вида
возбудителей является увядание корневой зоны корнеплода.
С.Ю. Дженеев [3^ J провел опыты по хранению винограда с нарушенным
восковым налетом, т. е. с заведомо повышенными потерями влаги. Он уста-
новил, что нарушение воскового налета на ягодах значительно увеличивает
общие потери. В одном из опытов последние возросли с 21,2 до 52,2%.
Испарительная способность растительной продукции зависит от толщи-
ны кутикулы. Французский ученый А.С. Бернард указывает, что ягоды
винограда сортов, непригодных к транспортированию и хранению, имеют
тонкую кутикулу - 1...1,2 мк (у винограда лежкоспособных сортов 3,5...
4мк).
Физиологические заболевания, так же как и микробиологические пора-
жения плодоовощной продукции, тесно связаны с тургором. И.Ц. Фидлер
[147] установил полную зависимость развития загара плодов от их водного
дефицита. Недозрелые плоды и овощи отличаются повышенными потерями
влаги и в первую очередь поражаются болезнями и физиологическими расст-
ройствами [71].
"ИНФЕКЦИОННАЯ КАПЛЯ" И ЕЕ РОЛЬ ПРИ НОРМАЛЬНОМ
И НАРУШЕННОМ ТУРГОРЕ РАСТИТЕЛЬНОЙ ТКАНИ
Увядание плодоовощной продукции снижает ее лежкоспособ-
ность прежде всего потому, что оно влечет за собой развитие микробиоло-
гических процессов. Установлено, что эти процессы значительно ускоряют-
ся, если на поверхности растительной продукции, ослабленной увяданием,
появляется капельножидкая влага.
Е.П. Широков пишет, что на сухой и здоровой поверхности плодов
и овощей споры фитопатогенных микроорганизмов лишены возможности
прорастать, а следовательно, и развиваться. Вода способствует их прораста-
нию и внедрению (через устьица, незаметные на глаз микроповреждения)
в ткани плодов и овощей [1].
Отсюда созникает понятие ’’инфекционная капля . Выпадающая на по-
верхности продукции капельножидкая влага создает благоприятные усло-
вия для развития микробиологических процессов. Начальный этап пора-
жения растительной ткани грибковыми заболеваниями - прорастание спор.
Споры на поверхности капли находятся во взвешенном состоянии, и это
способствует питанию их кислородом. С другой стороны, инфекционная
33
капля обогащается органическими веществами и солями, диффущ^
ми в нее из поверхностных клеток растительной ткани.
Выпадение капельножидкой влаги на поверхности продукт».
то называть отпотеванием. Во многих случаях отпотевание, возни П₽Й,1я'
главным образом в верхней части штабеля в зимнее время, слу)ю^КаЮ1Чее
ной причиной потерь плодоовощной продукции.	’ ужкт основ.
Выше было отмечено, что равновесная относительная влажно
штабельного воздуха тем выше, чем меньше величина теплопритоТЬ ВНутри
больше испарительная способность продукции. Зимой внешние теК°Вичем
ки отсутствуют, теплота дыхания, как правило, минимальная погп 0ПРИт°’
продукции с большей испарительной способностью (морковь
создаются неблагоприятные условия - внутриштабельный воздух?^
к состоянию точки росы. Для температуры -2...4 °C автп™./ близок
следующая формула:	ПолУчена
fp = (13,1 + Г)^> - 13,1,	(14)
где rp - температура точки росы, °C; г - температура в хранилище, °C; р - относи-
тельная влажность воздуха, доли единицы.
Наряду с колебанием температуры хранения в холодное время года
вторая очень распространенная причина отпотевания продукции - радиа-
ционное выхолаживание верхней части штабеля через покрытие хранилища
В этом случае в штабеле возникают два циркуляционных контура: нижний,
вызываемый теплом дыхания, и верхний, обусловленный ниспадающими
потоками холодного воздуха.
Указанные замкнутые циркуляционные контуры встречаются на высо-
те 0,2...0,4 м от верха штабеля. В этом месте выпадает роса и образуются
очаги микробиологических поражений.
В сахарной промышленности проверяли эффективность реверсивного
вентилирования кагатов (движение воздуха снизу вверх изменяли на про-
тивоположное - сверху вниз), а также верхней подачи холодного воздуха
в кагаты. Так как вентиляторы включали периодически, указанные схе-
мы воздухораспределения приводили к отпотеванию продукции и были
признаны неприемлемыми. Поэтому в определении понятия ’’активное вен-
тилирование” следует подчеркнуть смену внутриштабельного воздуха при
йп^еНИИ «Г° СНИЗУ ввеРх- Направления потоков свободного движения
JS** обусловленного гравитационными силами, и вынужденного дви-
жения должны совпадать.
конленсяпиьп Подробно Рассмотрены конкретные ситуации, вызываю1^
веохност^пппОДЯН°ми?ара И юбРазование ’’инфекционных капель н»
вом случае	’ На рисунке 1 приведены основные из них.
ля Глаиняя п ' 1,0 Э°На отпотевания образуется в верхней части ш*®
nnonvw-тя на ричина, как отмечалось выше, — радиационное 0XJia*{Lrt.
турыУпродук^иПОКРЫТИе хранилища’ температура которого ниже те
с надежнойРтеплп^ЭТИМ даиболее Распространенным явлением
раздельными поепиг°ЛЯЦИеИ покрытий рекомендуется делать
’ Редусматривая чердаки. В условиях сельскохозяйстЖ*8*0^
---► Холодный воздух
Теплый воздух
внутренние конвективные потоки
L^.'.l Зон и отпотевания
ИМИ Зона загнивания
Рис. 1. Типичные причины отпотевания продукции:
а - результат радиационного охлаждения верхней зоны штабеля; Б - отпо-
^Ва^^.ПР«ДУКЦИИ В веРхней зоне штабеля, обусловленное образованием оча-
гов микробиологического поражения в нижней зоне; в - опрокинутая цирку-
ляция воздуха в штабеле во время оттепели при наличии неплотностей в храни-
™роДе;кциейПРОКИНУТаЯ ЦИРКУЛЯЦИЯ B^yxa прй догрузке хранилища теплой
производства чердачные помещения целесообразно использовать для хра-
нения зерна, сельскохозяйственного инвентаря. Чем выше коэффициент
загрузки чердака и меньше коээфициент теплопроводности груза, тем ме-
нее вероятно отпотевание хранящейся продукции. Предупреждению ука-
занной причины отпотевания способствуют активное вентилирование про-
дукции, размещение на штабелях мешков с древесной стружкой или соло-
мой (в них перемещается зона отпотевания).
В средних и северных широтах нашей страны в холодное время года
предусматривают подачу нагретого воздуха в верхнюю, незаполненную
часть хранилища. Многолетний опыт свидетельствует о том, что указанный
метод позволяет бороться с переохлаждением не только верхнего слоя на-
сыпи продукции, но и ограждений выше уровня насыпи, что предотвраща-
ет опасность конденсации водяных паров на ограждающих конструкциях
хранилищ и попадание ’’инфекционных капель” на продукцию. Важное
значение при этбм имеют подвижность воздуха и удаление влаги за пре-
делу грузового объема.
Применение нагревательных устройств в верхней зоне хранилищ приво-
дит, однако, к повышенным потерям влаги в верхнем слое насыпи. За-
служивает внимания размещение нагревательных устройств непосредствен-
но в покрытии — по типу конструкций, используемых в одноэтажных хо-
лодильниках'для защиты грунта от промораживания.
Во втором случае (рис. 1, б) зона отпотевания продукции образуется
35
над очагом микробиологического поражения. Такое явление
надочаюм г ¥ПЯНения сахарной свеклы.
активного вентилирования при отсутствии надежи^
Жек на воздуховодах и негерметичных укрытиях кагатов проИс^
непрерывное гравитационное вентилирование последних. В Период^
ны> морозов в кагатах возникают восходящие потоки воздуха; кро^
ГО в них поступает холодный наружный воздух. При этом свекла над
ду’ховодами подмораживается. В периоды потепления наблюдается оПроки
SХкуляция воздуха (движение его в кагате сверху вниз). Bp£Z
тате происходит дефростация ранее замороженной свеклы, расположенной
над воздуховодами. Многократно повторяющиеся замораживание идефи.
стация свеклы в этих местах приводят к ее загниванию. Затем происходит
отпотевание продукции в выше лежащих слоях, вызываемое восходящи,
ми потоками теплого и влажного воздуха, возникающими в очагах микро-
биологического поражения.
В отдельных работах по исследованию естественной убыли массы лло-
доовощной продукции отмечают нетипичное соотношение между потерями
влаги и сухих веществ. Исследуемую продукцию обычно размещают в шта-
беле по методу фиксированных сеточных проб. Если опытная сеточная
проба случайно окажется над очагом поражения, в ней неизбежно произой-
дет отпотевание продукции, что исказит результаты эксперимента.
При неплотностях в ограждениях (двери, окна) во время оттепели
наружный воздух, проникая в хранилище, неизбежно вызывает опрокину-
тую циркуляцию воздуха в штабеле (рис. 1, в). Более холодный и поэто-
му более тяжелый внутриштабельный воздух начинает ’’вытекать” из шта-
беля, а на его место сверху поступает теплый воздух с более высоким
влагосодержанием. В результате продукция отпотевает. Как правило, опро-
кинутая циркуляция воздуха в штабелях возникает весной.
При догрузке хранилища теплой продукцией (рис. 1, г) опрокинутая
циркуляция в ранее охлажденных штабелях возникает не в результате
проникновения в хранилище теплого и влажного наружного воздуха,
штабеляхеПЛ0Г° ВНутриштабельН0Г0 воздуха Но вновь сформированных
вия Вг^п!^ТВе общего недостатка следует отметить неблагоприятные усло-
лое’впемя гопяСЯ В "^У^^ый период. Хранилища загружают в теп-
12 сут Очень важно* лравило’ небольшими партиями на протяжении -
тельной nnnnv обеспечить поступление на длительное хранение
не всегда соблюл™ ° Неослабленным тургором. Между тем это требовав
наиболее теплоеТре^я °В ПерВых паРтай продукции,
нии искусственного хопп™ загрузки хранилища, даже при исполь.
ных условий:	В03никает сочетание следующих йеблагопр**
высокой темпера^^йнарухоГ^41111 П₽И хРанении в поле, обусловлен**^
й теплой продук^'
белей в загружаемом хранилип В03действУющие на малое число
отпотевание И1де’	<
36	охлажденной продукции
при догрузке
Существует много опытных данных, подтверждающих рещающую
роль капельножидкой влаги (’’инфекционной капли”) в развили микро-
биологических процессов при ослабленном тургоре живой растительной
ткани. Показательны опытные данные, полученные Ю.Г. Скориковой при
хранении укропа,, отличающегося низкой лежкоспособностью. Наилучшие
результаты наблюдались при хранении укропа, охлажденного сразу же пос-
ле сбора, а также при хранении в холодильнике в полиэтиленовой упаков-
кеЛО.Г. Скорикова отмечает [105], что при закладке без охлаждения (25..
30 °C) через сутки в пакетах обнаруживали влагу на внутренней стороне
пленки. Это обусловливало увеличение загнившей продукции В контроль-
ных ящиках (без защиты от внешних теплопритоков) естественная убыль
массы достигала 5,5 %, укроп сильно увядал, в нем возникали очаги микро-
биологических поражений [105]. Распространение последних могло спо-
собствовать отпотевание продукции, расположенной над очагами
В.С. Дьяченко [39] отмечает взаимосвязь между степенью увядания,
наличием капельножидкой влаги и заболеванием моркови серой гнилью
Часто отпотевание стимулирует микробиологические пронесен тем
больше, чем более ослабленной предварительным увяданием ока запал,
Живая растительная ткань. Иммунитет ее к микробиологическим пораже-
ниям при потере тургора снижается и, наоборот, даже при таких неблаго-
приятных условиях, как образование капельножидкой влаги, устойчивость
оказывается тем большей, чем выше тургор.
Доказательством последнего служат положительные результаты хране-
нения плодоовощной продукции в ледяных складах Крылова, где неизбеж-
на периодическая капель влаги с ледяного потолка, снегование продукции
(например, купусту укладывают непосредственно в снег, который в процес-
се хранения частично тает). В большинстве случаев положителен опыт хра-
нения многих видов плодоовощной продукции в герметичных упаковках
из полимерных материалов. В них возникает контакт продукции с капель-
ножидкой влагой (росой) , выпадающей на внутренней поверхности упаков-
ки.
В литературе часто рекомендуют поддерживать высокую относитель-
ную влажность воздуха в хранилищах для снижения усушки продукции. Но
вместе с тем делают предупреждения об опасности чрезмерно высокой влаж-
ности воздуха, которая стимулирует микробиологические процессы. При
этом ничего не говорится о тургоре клеток. Надежная защита продукции от
вредного воздействия тепла обеспечивает в хранилищах высокую относитель-
ную влажность воздуха, а следовательно, высокотургесцентное состояние
продукции и устойчивость ее к микробиологическим поражениям.
Показательны прямые опыты, которые проводили с сахарной свеклой.
Было установлено, что при хорошем тургоре искусственное заражение
свекловичных корней грибами удается с трудом [121].
ТЕОРИЯ ТЕПЛОВЛАЖНОСТНЫХ ПРОЦЕССОВ
ВПЛОДООВО1ЦЕХРАНИЛИЩАХ
аналитические зависимости между параметрами
СОСТОЯНИЯ ВЛАЖНОГО ВОЗДУХА
Плодоовощная продукция непрерывно выделяет физиологи,
ческое тепло, без отвода которого невозможно ее хранение. Технологичес-
ки наиболее эффективны способы хранения, основанные на отводе физио,
логического тепла теплопроводностью. Общеизвестны высокие результа-
ты снегования штабелей, переслойки хранящейся растительной продукции
умеренно влажным песком. Но в промышленных хранилищах при больших
массах продукции удобным холодоносителем является воздух.
Воздух - плохой холодоноситель. При отводе тепла, имея температуру
ниже температуры продукции, он обладает не только охлаждающей, но и
осушающей способностью, даже при полном насыщении влагой. На это впер-
вые обратил внимание Н.А. Максимов [81].
Осушающая способность воздуха зависит от условий и режима охлаж-
дения. На нее можно активно влиять. Например, при отводе одного и того
же количества тепла от продукции существенное значение имеет темпера-
тура охлаждающего воздуха. Теоритически и экспериментально установле-
на высокая технологическая эффективность шокового первичного охлаж
дения продукции, поступающей на хранение, при соблюдении программиро-
ванного пульсирующего режима [48] или при наличии надежной автомата-
Разработка научно обоснованной технологии хранения плодоовощной
продукции, обеспечивающей минимальные потери влаги, невозможна без
четкого и правильного понимания термодинамических свойств влажного
воздуха. Охлаждающая способность воздуха определяется приращением
ни^1*11®1 (тепл°содержания), осушающая - приращением влагосодержа-
вила Радлитаии^ТаЛЬПИИ влажног° воздуха записывают на основании пра
свойство сложной*’систГЛаСН° КОТ°Р°МУ показатель, характеризую
компонентов с учетом их6 vne ННХОДЯТ нУтем суммирования показа
учетом их удельного содержания:
(с.в. ~ энтальпия сухого возл^ха^д °,ТНесенная к 1 кг сухого воздуха,
* - влагосодержание	7 энтальпия водяного пара, кЛ*
' ТвЮ,ОвМКОСТЬ 'У*™ воздуха; ср = ! кДж/ (кг . К). г - темпер.***
*** ® 2500 + 1,9/
38
Подставив значения ic в и fn, находим:
।: = t + (2500 + 1,9г) d.	(15)
Уравнение влагосодержания влажного воздуха выводится на основании
характеристических уравнений Менделеева - Клайперона, записанных для
сухого воздуха и водяного пара:	записанных для
d = 0,622------=--- 1	(16)
где * - относительная влажность воздуха, доли единицы; />" _ насыщающая упру-
гость водяного пара (находят по температуре), кПа; Р - барометрическое давление,
ТЕПЛОВАЯ ДИАГРАММА ВЛАЖНОГО ВОЗДУХА
ОСНОВНЫЕ ТЕПЛОВЛАЖНОСТНЫЕ ПРОЦЕССЫ
Тепловая диаграмма (или d-i — диаграмма) влажного воздуха
представляет в наглядной графической форме взаимосвязь между пара-
метрами состояния влажного воздуха, к которым относятся энтальпия,
температура, влагосодержание и относительная влажность. Каждая линия
в диаграмме — геометрическое место точек постоянного значения данного
параметра. Линии постоянного значения энтальпии (изоэнтальпии) -наклон-
ные параллельные линии (рис. 2). Изотермы в узком интервале темпера-
Рис. 2. Тепловая диаграмма влажно-
го воздуха.
тур - тоже практически параллельные линии. Нулевая изотерма - горизон-
тальная линия. С ростом температуры угол наклона изотерм к горизонта-
ли несколько увеличивается. Линии постоянного значения влагосодержа-
ния воздуха — вертикальные параллельные линии. Линии постоянного зна-
чения относительной влажности воздуха — веерообразно расходящиеся
кривые. Крайняя правая из них, относящаяся к насыщенному состоянию
воздуха (<£ = 1), называется пограничной кривой. Она разделяет две облас-
ти: справа — область тумана (состояние перенасыщенного влагой воздуха),
слева - область влажного воздуха.
Для изображения процессов изменения состояния воздуха пользуются
Фрагментом d4 - диаграммы (рис. 3). На нем отражены линии, относящие-
ся ко всем четырем параметрам, но каждый из них представлен только
°ДНой линией. На фрагменте d-i — диаграммы присутствуют изоэнтальпы
(Действительная ось абсцисс диаграммы, для которой i = 0), изотермы
(нулевая изотерма - вспомогательная ось абсцисс Orf), линия постоянного
39
Рис. 3. Фрагмент d-i-диаграммы влал^.
воздуха.	4<<*>ro
значения вл аго содержания (ось оРДи
нат О/, для которой d = 0) и линия
постоянного значения относительной
влажности воздуха (пограничная крИ-
вая,ф= 1) •
Для построения линий процессов
^-/-диаграммы применяют типичный
порядок:
выясняют физический смысл про-
цесса;
устанавливают, какой параметр
состояния воздуха в данном процессе не изменяется, т.е. находят уравнение
процесса (например, d-const, Г-const, f-const);
проводят линию процесса параллельно соответствующей линии d-i-
диаграммы.
Рассмотрим графическое решение простейших задач и построение ли-
ний типичных тепло влажностных процессов.
Пример 1. Дано состояние воздуха - точка А. Найти температуру точки росы
воздуха.
Из определения понятия ’’температура точки росы” следует, что достижению
этой температуры предшествует охлаждение воздуха без изменения его влагосодержа-
ния. Следовательно, уравнение процесса d-const. Из точки А (рис. 4) проводят линию
процесса в сторону понижения температуры и на пересечении ее с пограничной кри-
вой (влага начинает выпадать из воздуха при - 1) находят температуру точки росы.
Пример 2. Воздух нагревается (из состояния точки А) до температуры гв
Рис. ). айти относительную влажность воздуха после нагревания.
м к Ранение процесса J=const (при нагревании воздуха влагообмен отсутствует).
о ое значение находят на пересечении линии процесса с изотермой Гц-
mv	• Д*1*0 состояние воздуха - точка Л. Найти температуру его по мокро-
отличие от предыдущих примеров это более сложная задача.
происхопит пап Г° испарение влаги с поверхности шарика мокрого термометра
ности темпепа-rvn 1!?янием тепла> подводимого в результате психрометрической раз-
Этот	“= сопровождается влагообменом, т.е.возя»
vjaum тепловой поток.
возвращаетсяН°ВвВ1ппГпЯ СОСТоянии все тепло, подводимое к влажной поверхности,
роготермометра можн^Т С Паром (’’влажный” тепловой поток). Для шарика мо
Р ометра можно записать уравнение теплового баланса:
Д о = о + (-С> ) =шД(=0,	л -
У ^сух V	„	поток; евЯ
где Д<? -результативный тепловой поток; бсух - ’’сухой теПЛ°изку1цегосЯ в попе
’’влажный” тепловой поток; т - массовый расход воздуха, дв
шарика мокрого термометра; Д1 - приращение энтальпии воздуха.	опыт-
В равенстве результативного теплового процесса нулю термомеП*®®-^
постоянных параметрах воздуха в помещении показание мокро поверхНостИ,
няётся; а следовательно, сколько тепла подводится к его влажной меТра аДЯ
ко же и отводится к воздуху. Процесс в поле шарика мокрого тер одесса * = изо-
ческий (протекает без результативного теплообмена). Уравнение ]
Температуру гм воздуха по мокрому термометру HaXoW*L_nj»
энтальпы (рис. 6), проведенной из точки А, с пограничной кривой
(воздух в nojje шарика мокрого термометра увлажняется).
40
рис. 4. Определение температуры точ-
ки росы.
Пример 4. Смешиваются две порции воздуха (параметры точек Л и В) в соотно-
шении 1: 3 (рис. 7). Найти точку параметров смеси.
Методика решения этой задачи отличается от изложенной выше. Используют
формальное правило графического решения задачи: точка С параметров смеси двух
порций воздуха - точек А и В - лежит на прямой АВ и делит ее на отрезки, обратно
пропорциональные массовым количествам компонентов.
Сделаем дополнительное построение: проведем изоэнтальпы из точек В и С до
пересечения с вертикалью, опущенной из точки А. При этом получим два подобных
треугольника BAD и САЕ.
Из подобия треугольников следует:
п + 1	AD
п	АЕ
{AD > iA - iB; АЕ > zA- ic).
Окончательно получим:
»‘а+я/В
'С=	л+1
К тому Ж£. результату приходим, используя аналитический метод решения
задачи, что подтверждает правильность графического решения. Аналитическое решо
Рис. 7. Определение точки парамет-
ров смеси двух порций воздуха.
41
Рис. 8. Физическая трактовка провес,
са обработки воздуха водой.
ние базируется на использовании уравнения теплового баланса:
1А + П,В = *С +
Пример 5. Построить линию процесса обработки воздуха водой.
Решение этой задачи имеет исключительно важное значение, так как оно будет
использовано при установлении обобщенной закономерности внутриштабельных
тепловлажностных процессов.
Из теории тепло- и массообмена следует, что на поверхности воды, с которой
контактирует воздух, образуется пограничный слой воздуха. Его температура прак-
тически соответствует температуре воды, относительная влажность равна 1.
Состояние воздуха в пограничном слое, определяемое положением точки С
(рис. 8), находится на пересечении изотермы температуры воды и пограничной кри-
вой d-i- диаграммы.
При обычном режиме турбулентного движения пограничный слой многократно
разрушается частицами воздуха из ядра потока и восстанавливается. Причем происхо-
дит рмеэдение двух порций воздуха - не обработанного в данный момент (точки
А, А ,А и т. д.) с воздухом пограничного слоя.
Согласно приведенной физической трактовке процесса обработки воздуха
водой, линия процесса есть геометрическое место точек смеси двух указанных пор
ций воздуха. Отсюда практическое правило: линия процесса обработки водой возду-
ха данной температуры — прямая, идущая из точки А начального состояния воздуха
на пограничную кривую в точку С пересечения ее изотермой тепературы воды.
ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ СУЩНОСТЬ ВЛАГООБМЕНА
Первопричина влагообмена в плодоовощехранилищах — испа
рение влаги, которое невозможно без воздействия тепла на поверхность
продукции.
Влага в плодоовощной продукции находится в жидком состоянии»
в воздухе — в парообразном. Изменение агрегатного состояния влаги
сопровождается значительным увеличением расстояния между молекула-
ми. На преодоление сил сцепления между молекулами расходуется энер-
гия. Теплота испарения при температуре О °C составляет 2500 кДж/
Природа тепла, воздействующего на покровный слой прОДУ*®01’
висит от вида выполняемого технологического процесса и констру*1*®
ных особенностей системы охлаждения. Под системой охлаждения
раэумевается совокупность средств и устройств, обеспечивающих
снабжение элементов штабеля, нуждающихся в откуда тепЛВ. Причем
♦2
точник холодоснабжения не имеет существенного значения. Проникающий
в штабель холодный воздух может быть атмосферным при прямоточном
вентилировании или рециркулирующим, обрабатываемым в воздухоохла-
дителе. И в первом, и во втором случаях степень защиты продукции от теп-
лопритоков зависит от проектировщика системы охлаждения. Чтобы
принять правильное техническое решение, необходимо четко понимать
энергетическую сущность влагообмена в хранилищах и вреда, наносимого
продукции теплом, воздействующим на нее при данной температуре.
Сказанное поясним примерами. Предположим, что продукцию хранят
в крупногабаритном контейнере с автономной системой охлаждения. Охла-
ждающие приборы можно расположить как внутри контейнера, так и на его
ограждающих конструкциях. В первом случае (рис. 9, а) трансмиссионное
тепло, проникающее в грузовое пространство через ограждающие конструк-
ции контейнера, будет воздействовать на продукцию, вызывая ее усуш-
ку наряду с усушкой, возникающей под влиянием физиоло!ического теп-
ла.
Если же расположить охлаждающие приборы на ограждениях контей-
нера (рис. 9, б), будет обеспечен раздельный отвод трансмиссионного тепла,
перехватываемого пристенными охлаждающими приборами, и физиологи-
ческого тепла.
В схеме, приведенной на рисунке 9, б, реализован параллельный отвод
трансмиссионого и физиологического тепла. Эта схема лежит в основе
прогрессивной технологии активного вентилирования. Однако защита
от трансмиссонных теплопритоков здесь обеспечивается только в фазах
работы вентиляторов.
Пристенные потоки воздуха 1 (рис. 10), обладающие охлаждающей
способностью, при работе вентиляторов будут перехватывать трансмиссион-
ное тепло, проникающее через боковые ограждения и покрытия хранили-
ща.
Возможна и более совершенная схема, использованная при активном
вентилировании свекловичного кагата (рис. И). Вентилирующий воздух,
Рис. 9. Схема движения трансмис-
сионного и физиологического тепла в
контейнерах:
а - с централизованным расположе-
нием охлаждающего устройства; б —
с пристенными охлаждающими при-
борами.
Рис. 10. Схема системы
активного вентилирова-
ния:
1 — пристенные восходя-
щие потоки воздуха; 2 -
наружная стена.
43
Рис 11 Схема свекловичного кагата, с
прямоточно-рециркуляционной систе-
мой вентилирования:
1 - внутреннее воздухонепроницаемое
укрытие; 2 - наружное воздухонепро-
ницаемое укрытие; 3, 4 — клапаны;
5 — вентилятор.
Рис. 12. Контейнер с направленной кон-
денсацией водяного пара:
1 - наружная стенка; 2 - внутренняя
стенка; 3 - отверстия для воздуха; 4-
подставки; 5 — опоры; 6 — отверстая
для газообмена; 7 — крышка; 8 - опо-
ры крышки.
пройдя насыпь продукции, как правило, всегда обладает еще некоторой
охлаждающей способностью. Поэтому его целесообразно направить в про-
дух, образуемый внутренним 1 и наружным 2 воздухонепроницаемыми
укрытиями штабеля (кагата), для снятия трансмиссионных теплопритоков.
С помощью заслонок 3, 4 и вентиляторов 5 можно проводить прямоточное
и рециркуляционное вентилирование продукции. Последнее эффективно
в холодное время года, когда необходима защита продукции от подмора-
живания. Рециркуляционное вентилирование при наличии продуха у наруж-
ного ограждения штабеля (кагата) позволяет одновременно решать три за-
дачи. отводить физиологическое тепло, защищать периферийные слои
продукции от подмораживания путем использования физиологического
тепла и обеспечивать направленную конденсацию водяного пара вне грузо-
вого пространства. Последнее наиболее полно осуществляется в контейне-
ре специальной конструкции (рис. 12). Приведенные примеры показывают.
2° 1„Г10НЯТИе ”система охлаждения” хранилища необходимо включать
вневгнРгКпСт~’ предусматРивак)ЩИх защиту продукции от вредного
CxeMv 111100 Мена как в теплое, так и в холодное время.
кловичных Р^ОТОЧНО‘рециРкУляЦи°нного активного вентилирования све-
на Втором имени°г м Рп использовании естественного холода проверяли
в опьХТи\?он™Х°ом^тТе 11 n₽HBe«eHbf«““KX₽“eHM
темперТч’рТгаеклы™» в°ега3аЛИСЬ неожиданными- В контрольном к»**
в опытном - Выше почти на з'^°х бьиа. близк°» * OHTHManMioHfO
во Сбереженного сахаоа^ пк 3 С' Худшии итоговый показатель (ko^L.
кусственным холодом^й?™™™ Т®М’ ЧТ° В К0НТР0ЛЫ10М
пение, обусловленное НЯп Дополнительное гидравлическое соПрО
„	военное наличием ребристого воздухоохладителя. Это
11. Результаты хранения сахарной свеклы в кагате
с прямоточно-рециркуляционным активным вентилированием
Показатели	Кагаты	
	опытный	контрольный
Содержание сахара (дигестия) в свекле, %	18,3	19,2
Продолжительность хранения, сут	125	1 ?R
Количество корней, %:		
плесневелых	21	25
загнивших	12,5	14,2
Гнилая масса, %	0,7	0.7
Среднесуточные потери сахара к массе свек- лы, %:		
фактические	0,0074	0,0090
по норме	0,0124	0,0124
Сбережено сахара, кг	3370	2655
бовало установки центробежных вентиляторов ЭВР-5, более мощных,
чем основные вентиляторы МЦ-7, находившиеся в опытном кагате.
Холодильная установка в связи с ранним похолоданием работала всего
20% от времени хранения. В остальной период в контрольном кагате про-
водили периодическое активное вентилирование свеклы наружным возду-
хом. Последний должен был преодолевать дополнительное гидравлическое
сопротивление. В результате дополнительная энергия, воздействовавшая
на продукцию, послужила причиной более значительного увядания свекло-
вичных корней, повлиявшего на потери сахара.
Защита продукции от вредного влияния внешнего теплообмена особен-
но актуальна в южных районах нашей страны, где велики трансмиссоные
теплопритоки и где выращивается основная часть плодоовощной продук-
ции. Предотвращение вредного влияния притоков на продукцию путем
мощной теплоизоляции ограждающих конструкций хранилищ не всегда
экономически целесообразно. Разработка новых систем охлаждения храни-
лищ базируется на правильном понимании энергетической сущности влаго-
обмена, — важное условие снижения потерь продукции.
Раздельный отвод трасмиссионных теплопритоков и физиологического
тепла в хранилищах южных районов, особенно при вместимости их до 500 т
(с большой удельной площадью поверхности ограждений), позволит умень-
шать потери в 1,5...1,7 раза. Между тем считают перспективной воздуш-
ную систему охлаждения с общеобменной вентиляцией, отличающуюся
тем, что все тепло, проникающее в хранилище, воздействует на продукцию,
вызывая ее усушку.
Указанную систему применяют и в хранилищах с РГС, что снижает
эффективность торможения биохимических процессов. Во фруктохранили-
щах вместимостью до 500 т, расположенных в южных районах страны,
трансмиссионные теплопритоки в первые 2 мес могут в 1,5...2 раза превы-
шать физиологическое тепло плодов, хранящихся в РГС. Это равносильно
увеличению потерь влаги продукцией в 2,5...3 раза.
45
Рис. 13. Схемы воздействия тепл, »
кровный слой продукции:	Я* ***•
Физическое тепло
Физиологическое тепло
—»- Трансмиссионное тепло
—► влага
а - первичное охлаждение; б
ние при раздельном отводе йи*1***’
(трансмиссионное тепло) и
теплопритоков; в, г - хРаиениеТ^х
личин внешних теплопритоков (в?*’
за повышения температуры в хо»й **'
ше, г - фаза понижения темпеп»^
в хранилище).
температуру
Влагообмен возникает как сопутствующий процесс при охлаждении
продукции воздухом. Упругость пара над влажными участками покровно-
I о слоя продукции, как отмечалось выше, практически насыщающая, тем-
пература охлаждающего воздуха ниже температуры продукции. Поэтому
даже при полном насыщении воздуха влагой упругость пара в нем ниже
упругости пара над подукцией. По указанным причинам испарение влаги с
поверхности продукции, вступающей в контакт с охлаждающим возду-
хом, - неизбежное явление при любой относительной влажности воздуха.
Вредное воздействие тепла на продукцию и испарение влаги могут
совпадать и не совпадать во времени. Рассмотрим следующие ситуации.
Первичное охлаждение продукции воздухом (рис. 13,а). В этом случае
отвод от продукции как физического, так и физиологического тепла совпа-
дает во времени. Отводимое воздухом тепло вызывает фазовое превраще-
ние влаги, т. е. продукция теряет влагу под влиянием выделяемого им теп-
ла. Решающую роль играет физическое тепло, которое обычно составляет
90...97 % общего количества тепла, отводимого от продукции. При быст-
ром охлаждении (до 24 ч) физиологическое тепло продукции можно не
учитывать.
Продукцию хранят при раздельном отводе внешнего и внутреннего
теплопритоков (рис. 13, б). Режим приближается к стационарному. В этом,
наиболее благоприятном случае потери влаги продукцией будут минималь-
ными, так как теплота дыхания - малая величина. Как и в первом случае,
воздействие тепла на поверхность продукции и отвод влаги совпадают
во времени и по направлению.
Хранение при наличии внешних теплопритоков. Продукция находится
В условиях непрерывного колебания температуры, обусловленного знако-
ПР~М радиационнь1м теплообменом на наружной поверхности 0ГРа*
* ™	и естественным суточным ходом температуры наружно*
мча сожалению, это наиболее типичный случай, когда трансмиссио
действи^°лппАТ0КИ воздействуют на продукцию. Степень подобного воз
дения. Ределяется конструктивными особенностями системы охлаЖ
проХкш^^пДаеМ°М случае воздействие основного количества тепла .на
Фазах ш»ытМ1ТВ°Д ВЛаГИ несовпадают во времени и по направлению-
слоя продукции в *емпеРатУРы происходит нагревание поверхно
тепла (рис 13 Р€3Ультнте внешних теплопритоков и физиологи
тепла (рис. 13, в). Затем включаются (как правило, автоматически) ох^
дающие устройства и начинается вторая фаза — охлаждение продукции
сопровождающееся испарением влаги (рис. 13, г). Фазы нагревания и ох-
лаждения продукции чередуются и многократно повторяются
Учитывая энергетическую сущность влагообмена, при разработке
эффективных систем охлаждения и способов хранения необходимо пре-
дусматривать средства максимальной защиты продукции от вредного воз-
действия тепла (внекамерное или косвенное охлаждение, торможение
биохимических процессов).
РОЛЬ ГРАВИТАЦИОННЫХ СИЛ В ПЕРЕНОСЕ ТЕПЛА И ВЛАГИ
ФИЗИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ШТАБЕЛЯ
Навальную загрузку продукции и активное вентилирование
ее применяют в отношении корнеклубнеплодов, капусты, лука, которые
отличаются относительно высокой устойчивостью к механическим воздей-
ствиям. Фрукты, ягоды и некоторые виды овощей хранят в планчатой
таре в условиях общеобменной (принудительной) вентиляции. И.Л. Вол-
кинд [19] отмечает, что в этом случае охлаждающий воздух не проникает
непосредственно в массу продукции, а лишь отмывает элементы штабеля, в
качестве которых выступают отдельные ящики, ящичные поддоны, контей-
неры. Удаление из продукции избытка тепла, влаги происходит в результа-
те тепломассообмена через поверхность тары, омываемой воздухом, внут-
ри же тары тепломассообмен происходит при естественной конвекции. Это
правильное представление о механизме переноса тепла и влаги (но не из-
быточной, а неизбежно испаряющейся при контакте продукции с холодным
воздухом) вскрывает роль гравитационных сил, обусловленных разной
плотностью межштабельного и внутриштабельного воздуха.
Гравитационную систему вентилирования (аэрации) широко при-
меняют для перемещения больших масс воздуха в теплонапряженных про-
изводственных помещениях. Она основана на законе сохранения энергии,
который в данном случае может быть выражен уравнением Бернулли.
Используя это уравнение, автор получил следующую формулу для расче-
та ожидаемого расхода воздуха в штабеле при естественной конвекции
[44]:	__________,
=°-2ег.сМ(Гш-О.'	<17>
где Кг в - расход воздуха в штабеле, возникающий под влиянием гравитационных
сил, м3/с; €	— экспериментально определяемый коэффициент расхода, зависящий
от скважистости и гидравлического сопротивления насыпи продукции; f - площадь
живого сечения штабеля, через которую проходит воздух, м2; h -высота слоя продук-
ции, подвергающегося гравитационному вентилированию охлаждающим межштабель-
ным воздухом, м; гш - средняя температура воздуха в охлаждаемом штабеле, С;
г - температура межштабельного воздуха, С.
В формуле (17) среднюю температуру внутриштабельного воздуха
Можно выразить зависимостью:
г, + (г, + Дг)
где Дг - подогрев вентилирующего воздуха в штабеле, С.
47
Мппппкчовав эту зависимость, а также записав уравнение теплое
баланса для штабеля по продукции и воздуху с учетом формулы
получаем [44]:
Д('ЛЙ°’33-	(18)
™ А коэффициент пропорциональности, зависящий от удельной теплоты дыхадад
Хода	насыпной ллотносп. продукции, коэффициента rnnp»»^;
насыпи и энтальпийного коэффициента, учитывающего влияние И1ге.
обмена на теплообмен.
Указанная зависимость представлена в работе ’’Теоретические осно-
вы кондиционирования воздуха при хранении сочного растительного сы-
рья” [44]. Из формулы (18) следует, что увеличение высоты штабеля в 2
раза увеличивает подогрев вентилирующего в нем воздуха на 26 %.
Экспериментальные исследования, проведенные автором на Одесском
консервном заводе имени В.И. Ленина, не подтвердили указанную зави-
симость, но позволили вскрыть интересную и важную особенность грави-
тационного вентилирования насыпи продукции.
Расчетные значения подогрева воздуха в штабеле оказались выше фак-
тических. Это дало возможность предположить образование нескольких
циркуляционных койтуров воздуха по высоте штабеля. Предположение
оправдалось.
Был поставлен следующий опыт: штабель высотой пять контейнеров,
загруженных морковью, укрыли с боков полиэтиленовой пленкой. Причем
снизу оставалось живое сечение достаточной величины для прохода в массу
продукции охлаждающего воздуха.
Предполагалось, что боковое укрытие штабеля упорядочит гравита-
ционное вентилирование и усилит эффект ’’вытяжной трубы”. Согласно
формуле (17), расход воздуха с увеличением h должен был возрасти,
что повлекло бы за собой уменьшение подогрева его. В действительнос-
ти оказалось, что во всех случаях применение герметичного бокового укры-
тия приводило не к уменьшению подогрева воздуха, а к его увеличению
(с 0,8... 1 С до 1,3...1,5 °C). Это дало возможность установить наличие в ох-
лаждаемом штабеле нескольких циркуляционных контуров воздуха по вы-
ш^ще° ВаЖНО Д’1151 ~ния механизма переноса тепла и влаги в хра-
личр?^л3°ВаНИЮ единого Циркуляционного контура препятствуют гидра®'
суммипитлСОПРОТИВЛеНИЯ На каждом участке высоты штабеля, которые
постов Т‘ е‘ ^эффициент расхода в формуле (17) не остается
щие на плппгЛИЧИН0И ®озникают Два явления, противоположно влияю-
продукции попйа внУтР1*штабельного воздуха: увеличение выс0ТЫт^|,
вает расход возпиуГаЮЩеГ°СЯ гравитаЦИонному вентилированию, УвеЛ^
ление насыпи пипЛ Н° С у®еличеНиег*1 его растет гидравлическое сопро
ческое сопротивление ^а^ГВаЛИРУеТ ВТОр°Й Фактор’ Общее
(17) расхода возп™	пропорционально его высоте, а в фор^у
что гвдХ^ческТД ВЫС0Та ВХ0ДИТ в степени 0,5. Следует также у^>
рату скорости. противление потоку воздуха пропорционально к®**1
48 P на известные из опыта недостатки естественной кОНвеКДЯ®»
возникающей в хранилищах с общеобменной вентиляцией, гравитацион-
ное вентилирование продукции имеет важное преимущество - оно обла-
дает автоматизмом саморегулирования. Из формулы (17) видно, что с рос-
том (по тем или иным причинам) температуры продукции, практически
совпадающей с температурой внутриштабельного воздуха, увеличивается
расход воздуха. Он может быть неодинаковым в разных штабелях. Гра-
витационное вентилирование полностью исключает избыточное вентилиро-
вание продукции и может оказаться конкурентноспособным с активным
вентилированием, если последнее на снабжено средствами автоматики.
Показательны опыты, проведенные автором на Одесской торгово-
закупочной базе Торгмортранс и Одесском консервном заводе имени
В.И. Ленина. На базу Торгмортранс в сентябре поступил частично увядший
картофель из Винницкой области. Охлаждали клубни медленно - в тече-
ние месяца. Хранили картофель при температуре 3...4 °C.
Размеры заглубленного охлаждаемого картофелехранилища: в плане
11,5 х 60 м, высота 4 м, в том числе до уровня земли 3 м. Система охлаж-
дения воздушная, центробежный вентилятор установлен неправильно -
после воздухоохладителя. Относительная влажность воздуха непосредствен-
но после воздухоохладителя 90 %. В результате нагревания воздуха в венти-
ляторе она падала до 83...85 %. Подача воздуха в хранилище, как обычно,
верхняя (со свойственными ей существенными недостатками). Почти во
всех верхних контейнерах на глубине 0,1...0,2 м сверху наблюдались зоны
отпотевания клубней.
В опытном штабеле число контейнеров в плане составляло 3 х 3, по вы-
соте пять. Вместимость каждого контейнера — около 400 кг картофеля.
Штабель был огражден с боков полиэтиленовой пленкой толщиной 40 мкм.
Зазор между полом и дном контейнера равнялся 0,12 м. Расстояние от по-
ла до пленочного ограждения — 0,25 м. В контрольном штабеле отсутство-
вало пленочное ограждение. В таблице 12 приведены данные естественной
убыли массы при хранении картофеля в течение 250 сут при упорядоченном
гравитационном вентилировании (боковое герметическое укрытие штабе-
ля) в сопоставлении с результатами, полученными при хранении клубней
в контрольном штабеле.
12. Естественная убыль массы (%) картофеля при хранении
в обычных условиях и при гравитационном вентилировании штабеля
Тара	Штабель	
	опытный	контрольный
Контейнер:
нижний	3>9
средний	3,8	4.B
верхний	5»°	10,2
Нижний и средний контейнеры находились в заглубленной части храни-
лища, верхний - выше уровня земли. Картофель в верхнем контейнере
подвергался более интенсивному тепловому воздействию, поэтому естест-
венная убыль массы оказалась выше средней для всего штабеля. Количест-
49
во загнивших клубней в опытном штабеле было в 1,9 раза м
контрольном. В последнем потери тургора клубнями оказалась
чительной.	°QJlee3ai.
Эффективность упорядоченного гравитационного вентилиоо
дукции в штабелях с боковыми гермитичными укрытиями ВЭНЙЯ Пр0"
на Одесском консервном заводе имени В.И. Ленина при хранении^0^^
(в основном сорта Шантенэ 2461), отличающейся низкой ле Мор,сови
ностью. Морковь может служить эталонной продукцией по КОсГ1особ-
разных способов хранения и систем охлаждения хранилищ^ т СРавНенЮ»
мые незначительные дефекты их в этом случае проявляются чр Как и'
ТКо и приВо.
дят к большим потерям.
Сопоставляли две системы охлаждения продукции - упорядоченное
гравитационное вентилирование и активное вентилирование наружным
воздухом без увлажнения. Опытный и контрольный штабеля разместили
под навесом на территории завода. Они представляли собой закрома с теп-
лоизолированными ограждающими конструкциями; коэффициент тепло-
передачи 0,47 Вт/(м2 • К). Хранение продолжалось 160 сут в холодное вре-
мя года. Температуру моркови поддерживали в пределах 0...4 °C, причем
в штабеле с активным вентилированием она была на 2...3 °C выше. В под-
полье закрома с гравитационным вентилированием установили поддоны
с водой слоем 0,1 м. Удельный расход воздуха в закроме с активным
вентилирование составил около 80 м3/(т • ч). В таблице 13 приведены
итоговые данные, полученные прй сравнительной оценке двух вариантов
систем охлаждения.
13. Результаты (%) хранения моркови в штабелях
с упорядоченным гравитационным вентилированием
и активным вентилированием наружным воздухом
Показатели	Вентилирование продукции	
	гравитационное	активное
Естественная убыль массы: средняя	2 3	7 2 внизу штабеля	8\ вверху ”	2,2	8,2 Количество корней:	’	’ увядших	. проросших	~	2УЛ Абсолютный отход	J’3	2 ко™«™1авЛИЦЬ‘ 13 отража,от зависимость прорастания и загний®» нения притояиогоИвоздумРа’ * ”*** свидетельствУют ° полезности У> твердили ^прямую ^ОИЗВ<Д1ственном сезоне опыты продолжили. С ecXemo^’ЗЬ абсол!°™ь.х отходов и прорастания корне»®® духа в штабеле с акппГаССЫ ^ПОтеРей влаги). Увлажнение приточи® лютный отход в 1 9 пят НЫМ вентилиР°ванием позволило уменьши’* за.	» Р а, а количество проросших корнеплодов — в ’ J0 ледует отметить, что гравитационное вентилирование в		
С боковыми герметичными укрытиями не всегда лучше активного вентили-
рования, но результаты оказались более благоприятными в штабелТ^Х
витадаонным вентилированием. Это можно объяснить двумя причинами:
размеры штабелей были небольшими (в плане 1,5 х 1,5 м, высота до 2 м>
работой вентилятора управляли вручную, что не исключало явления избы-
точного вентилирования. Чем больше размеры штабеля, тем более неравно-
мерное в нем температурное поле при гравитационном вентилировании.
Результаты опытов не предназначены для окончательной оценки системы
упорядоченного гравитационного вентилирования продукции. Они под-
тверждают важную роль гравитационных сил в переносе тепла и влаги в
хранилищах с общеобменной вентиляцией.
Рассмотрим причины колебания температуры при хранении продукции.
В закономерности формирования температуры наружного воздуха, от ко-
торой зависят трансмиссионные теплопритоки, рашающую роль играет
радиационный теплообмен. Воздух, состоящий на 95...98 % из двухатомных
газов, лучепрозрачен. Его температура - производная от температуры
подстилающей твердой поверхности (грунт, ограждающие конструкции
строительных сооружений). Под влиянием радиационного теплообмена
в первую очередь изменяется температура подстилающей твердой поверх-
ности, что типично для устойчивой погоды. После захода солнца происхо-
дит радиационное охлаждение подстилающей твердой поверхности, кото-
рое увеличивает разность температур между воздухом и поверхностью.
Указанная разность температур становится максимальной в предутрен-
ние часы, доказательством чего служит выпадение росы.
С восходом солнца характер тепловых процессов становится прямо
противоположным. Вследствие радиационного теплообмена нагреваются
грунт и другие поверхности, в результате чего возникает конвективный
тепловой поток к воздуху.
Знакопеременный радиационный теплообмен служит главной причиной
закономерного суточного хода температуры наружного воздуха, амплиту-
да колебания которой в течение суток обычно составляет 5...15°С. По
указанной причине теплопритоки в хранилище — переменная величина,
а колебание температуры в хранилище — явление, отмеченное во многих
работах.
О.М. Высоцкая и Л.С. Россовский [23] в результате эксперименталь-
ных исследований установили, что амплитуда колебания среднесуточной
Температуры в грузовом пространстве холодильника для фруктов с воз-
душной системой охлаждения достигала 3,3 °C, со смешанным охлаждени-
ем — 1,1, с пристенными и потолочными батареями — 2,4 С.
Значительное колебание температуры отмечено в камерах распреде-
лительного холодильника № 1 Ленхладкомбината [98] и в камерах рас-
пределительного холодильника в г. Ростове-на-Дону, особенно в летние
месяцы [114].
Л.Н. Ловачев и др. [79] подчеркивает, что колебания температуры
наружного воздуха и солнечная радиация вызывают колебания температу-
ры на внутренней поверхности ограждения, что непосредственно влияет
на сохранность продукции. Из заключительной части высказывания можно
сделать неправильный вывод о непосредственном влиянии коле ания
51
на потери влаги продукцией, между тем это фаКтоп
температуры и Р _ дствие изменения теплопритоков , ? **
рнчного происхождения^^ Чем больше теплопритоки, тем вв^
£7температуры, тем больше амплутида и частота колебаний
сТшесшует неправильное представление о возможности хр111е
„оодХи в камере с постоянными параметрами воздуха при *
регулировании температуры [58]. Если бы последнее было возможно
легко решалась бы проблема борьбы с усушкой пищевых продуктов, й
nv тем нормами предусмотрены более высокие потери продукции в лет.
ние месяцы при поддержании одной и той же средней температуры в по-
мещении. Таким образом, дело не в технических средствах регулирования
температуры, а в теплопритоках, т. е. в энергетической сущности влагооб-
мена.
Никакая даже самая совершенная автоматика не в состоянии предот-
вратить усушку пищевой продукции, если на ее поверхность воздействует
тепловая энергия, вызывающая фазовые превращения влаги. Даже в каме-
рах холодильников невозможно поддерживать стабильный температурный
режим, поэтому поверхность продукции то нагревается, то охлаждается,
причем в фазах охлаждения она теряет влагу.
Охлаждающие приборы, обслуживающие холодильную камеру, проек-
тируют на максимальную тепловую нагрузку. Трансмиссионные теплопри-
токи в течение суток изменяются. По указанным причинам охлаждающие
приборы работают периодически [102].
В крупном холодильнике для хранения фруктов и овощей среднюю за-
данную температуру поддерживают следующим образом: для автомати-
ческого регулирования температуры воздуха в холодильных камерах
на линиях подачи жидкого аммиака в охлаждающие устройства установле-
ны датчики. Они настроены так, чтобы соленоидные вентили открывались
илл закрывались при повышении или понижении температуры в камере
Управлять работой охлаждающих приборов, обслуживающих холодиль-
ную камеру, может только один датчик температуры. Правилами преду-
смотрена установка его в центре камеры [115].
редположим, что температура наружного воздуха повысилась. Для т0‘
о что ы датчик, установленный в центре камеры, сработал, требуется
no^MveuTHOe Время: тепловая волна достигает его с опозданием не только
но и пптлЛОН установлен на известном расстоянии от ограждений камеры.
До того к-гп/ ЧТ° РегУлиРУемая система обладает тепловой инерционность •
белях нагреется3 °Та” Датчик температуры, продукция в пристенных *
ния охлаждающих приоров33™™0’ “ ПрВДеТСЯ охлаждаТЬ П0СЛв
гаются^&ляР^Цнаибольшему тепловому воздействию
лища. Я. Постольски и	0ГРажДающих конструкции^^
ные потери пои xnXlL ГрУДа [95J пишут> что максимальные еСтеС^пЯ
расположе^	-ввдов мя“ происходят в частях
ральной части шта&п» ,₽ужнои стены камеры, а минимальные -
^Ранится в „ЙомХЛеЯХХлТТ ° ПОтеРЯХ МО₽ОЖеНОГ° *““
52	Л
Невозможность поддержания постоянной
°’ ^“Хгаьгааюп °Т "е,КОН1РопиРУемого взаимодействия тепловыде-
лении и связывающего эффекта воздушных потоков. Авторы отмечают
„О в производственных помещениях предприятий прецизионного машино-
строения и приборостроения единственное средство поддержания ставши,
ново температурного режима - применение системы внешнего перехвата
теплопритоков путем устройства теплозащитной воздушной рубашки.
О неизбежном колебании температуры в камерах холодильников
свидетельствует усушка (потери влаги) недышащих пищевых продуктов
в невакуумированной гермитичной упаковке. Согласно описанию Я. Посто-
льски И.З. Груда [95], механизм переноса тепла и влаги в этом случае сво-
дится к чередованию фаз охлаждения и нагревания поверхности продук-
ции в потоках воздуха, находящегося в незаполненном пространстве упа-
ковки. При понижении температуры в камере на боковой внутренней по-
верхности упаковки возникают ниспадающие потоки воздуха, из которого
конденсируется влага. В массе продукции при этом образуются восходящие
потоки воздуха. Парциальное давление водяного пара ниже, чем в погра-
ничном слое над поверхностью продукции, что вызывает испарение влаги.
В фазах повышения температуры в камере в массе продукции возни-
кает опрокинутая циркуляция воздуха: восходящие потоки нагреваемого
воздуха у внутренней поверхности упаковки и ниспадающие потоки в насы-
пи продукции. Температура последней ниже температуры приточного воз-
духа.
Воздух, находящийся в упаковке, выполняет роль переносчика тепла и
влаги. Комментируя этот факт, Э. Алмаши отмечает, что такое явление -
верный признак колебания температуры холодильного помещения [2].
В штабелях без герметичных укрытий, находящихся в хранилищах
с общеобменной вентиляцией, протекают аналогичные процессы. Механиз-
мы переноса тепла в этом случае иллюстрируют схемы (рис. 14). Они анало-
гичны при использовании как искусственного, так и естественного холода.
В последнем случае колебание температуры воздуха в хранилище обуслов-
лено колебанием температуры наружного воздуха и переменными транс-
миссионными теплопритоками, а прерывистая работа охлаждающих при-
боров имитируется подачей наружного воздуха при временном похолода-
нии (обычно в предутренние часы), связанном с естественным суточным
ходом температуры.
На рисунке 14 представлены упрощенные схемы. Изображен один цир-
куляционный контур по высоте. Обычно их несколько, особенно в тех слу-
чаях, когда интенсивность воздействия тепла по высоте штабеля разная (на-
пример, в полузаглубленных хранилищах).
Направление движения воздуха в хранилище и штабеле показано стрел-
ками. Следует рассматривать Четыре фазы, которым соответствуют четыре
позиции.
Произошло похолодание ^Под влиянием гравитационных сил возника-
53
РНС. 14. Схема механизма переноса тепла в хра-
нилищах:
а - понижение температуры в хранилище; б - ох-
лаждение продукции в штабеле; в — повышение
температуры в хранилище; г - опрокинутая цир-
куляция воздуха в штабеле; 1 - ограждающие
конструкции; 2 — штабель.

1
ЮТ замкнутые циркуляционные контуры воздуха в межштабельном
пространстве (рис. 14, а). Вовлечению в тепловой процесс штабеля 2 пре-
пятствует гидравлическое сопротивление продукции, для преодоления
которого необходима определенная разность плотности межштабельного и
внутриштабельного воздуха.
Данный пример относится ко всем случаям холодоснабжения и возду-
хораспределения, кроме активного вентилирования. Межштабельный воз-
дух может охлаждаться при отводе тепла из хранилища через ограждающие
конструкции 1 к наружному воздуху или после включения иску селенно-
го холода.
Разность плотностей воздуха достигает значения, достаточного для
преодоления гидравлического сопротивления продукции в штабеле. Проис-
ходит смена внутриштабельного воздуха. Теплый, а следовательно, более
иГ вн~а^ьный воздух движется в штабеле снизу вверх (рис
, о). На его место поступает холодный, который затем нагревается и ув-
лажняется, вызывая усушку продукции.
клюиДС^П«еТ ^a3a теплопритоков в хранилище. Это происходит после вы-
нут нижшгй^аЖДаЮЩИХ прибоР°в средствами автоматики, когда достиг
расти в пе-^п^еДеЛ темпеРатУры, либо температура в хранилище начинае
зовании естестп™ П0Вышения температуры наружного воздуха при испо
гак же как иТððДа <рис- И, в). Продолжительность этой Ф^
внутриштабельного°и РИС‘ 14, ’ зависит от той РазнсстИ ПЛ°Т^Сддя
преодоления гидравличес Жштабельного воздуха, которая необходи
Начинается ф«а ХХ°^Р°ТИВЛеНИЯ ШТЯбеЛЯ- U г) бед-
ствие нагревания межникИнутои Циркуляции воздуха (рис. 14»г;‘
плотности внутриштабР бельного воздуха плотность его становит
вается доста“ ±Н°Г° Настолько’ что разность плотностей
штабеля. Происходит преодоления гидравлического conpoano6jnc*
отводить в фазе охлаждения100 ТеПЛа К продУкции» к0Т°Р°е поН
охлаждающего воздухй^1МаНИе следУюшая закономерность. При
Вверху штабеля OHa^in^1366116 (см< рис- 14’ б) температура его
нилище становится выше’ ЧСМ ВНизу- Если же температура во35'*йЯ>яоГ0
54	температуры продукции И ВнутрИШТ*
воздуха, направление движения воздуха измени™ «
дадаое (см. рис. 14, г). При этом тепЛый воздух nocwX"ТХ"°’
продукции, в штабеле по высоте устанавливается XZXZXJXX
температур как в фазе охлаждения, так и в фазе нагревания пр^^Х
Этот теоретический вывод, вытекающий из анализа процессов переноса теп-
ла и влаги в поле гравитационных сил, полностью согласуется Грезульта-
тами экспериментальных исследований.	результа
Общеизвестно, что температура в верхней части штабеля и хранилища
при наличии теплопритоков всегда выше, чем в нижней части.
М.З. Хелемский отмечает: в опытах, проведенных на Московском
сахарном заводе (Кировоградская обл.), установлено, что если укрытие бо-
ковых сторон кагата усилено воздухонепроницаемыми материалами, воз-
духообмен через боковые поверхности в зимнее время значительно умень-
шается, что приводит к движению более теплого воздуха из внутренних зон
кагата вверх, вследствие чего в верхней зоне температура зимой выше, чем
в средней и нижней [121]. В данном случае продукция подвергается воздей-
ствию собственного физического тепла. Природа теплового воздействия на
продукцию во всех случаях не играет роли. При выделении физического теп-
ла, физиологического тепла или воздействия внешних теплопритоков по вы-
соте штабеля устанавливается положительный градиент температур, обус-
ловленный особенностями гравитационных сил, которые действуют в вер-
тикальной плоскости.
По наблюдениям Л.И. Адамова, при температуре в картофелехранили-
ще 2,2 °C температура в насыпи клубней на высоте 1; 1,5; 1,75; 2,2 м соот-
ветственно равнялась 3; 3,8; 4,4; 4,7 °C. Это объясняется восхождением
внутри штабеля потоков отепленного и увлажненного продукцией воздуха.
После обследования камер холодильника, оборудованных различными
системами охлаждения, О.М. Высоцкая и Л.С. Россовский отметили,
что во всех камерах температура фруктов в верхних ящиках была выше,
чем в середине и нижней части штабеля [23]. Разность температур по высо-
те штабелей достигла 1,8 °C. При экспериментальном исследовании систе-
мы охлаждения овощехранилища определили, что температура в верх-
ней части штабелей выше, чем внизу, на 0,6 С [52].
А.А. Колесник и С.Н. Бруев [70] установили, что при хранении яблок
в условиях близкриоскопических температур температура в штабеле
соответствовала: вверху —1,5...—2 °C, в середине —2...—2,5, внизу — , ...
~3°С.
Приведенный анализ механизма переноса тепла и влаги распространяет-
ся и на систему активного вентилирования, представляющего собой перио-
дическое (пульсирующее) охлаждение продукции. В перерывах между
Фазами работы вентиляторов, подающих в штабель холодный воздух,
в нем аккумулируется тепло, источниками которого^служат дапиащие^ле-
менты штабеля и трансмиссионные теплопритоки. В свя
гравитационных сил это обусловливает положительный градиент те^ипер
ГУР по высоте насыпи продукции. В процессе активного
охлаждающий воздух нагревается и увлажняется, т. е. испарение влаги
с поверхности продукции происходит, так же как и при о6щеовме^
вентиляции хранилищ, при отводе тепла от продукции (см. рис.
В системах активного вентилирования, в камерах холодильник’с
воздушной системой охлаждения при общеобменнои вентиляции и пи
использовании естественного холода неизбежно периодическое нагрев^"
поверхности продукции, что вызывает необходимость последующего ох-
лаждения ее. Между тем при сушке продукции поверхность, испаряющая
влагу не подвергается периодическому нагреванию и охлаждению.
Многократно повторяющееся колебание температуры покровного слоя
продукции лежит в основе системы активного вентилирования. Последнее
сводится по существу к пульсирующему охлаждению насыпи продукции,
сопровождающемуся неизбежными потерями влаги, но значительно мень-
шими, чем при общеобменной вентиляции хранилищ, отличающейся отсут-
ствием каких-либо средств перехвата трансмиссионных теплопритоков
и большими градиентами температур по высоте штабеля.
Для доказательства того, что влага испаряется не при подводе, а при
отводе тепла, рассмотрим типичный режим работы воздушной системы
охлаждения с общеобменной вентиляцией. Известно, что воздухоохладите-
ли работают периодически. Это обусловлено переменными теплопритока-
ми и наличием одного датчика температуры, установленного в центре ка-
меры. Колебания теплопритоков — следствие естественного суточного хо-
да температуры наружного воздуха и переменной интенсивности солнеч-
ной радиации, под влиянием которой среднесуточные теплопритоки могут
возрасти на 20...30 % в результате нагрева кровли холодильников до 70 °C
[73]. Температуру в камерах регулируют путем периодического включе-
ния в работу воздухоохладителей, для чего применяют соленоидные венти-
ли [66, 77]. Во время работы воздухоохладителей влага выступает на их
рабочей поверхности. После выключения воздухоохладителей температура
воздуха в хранилище и на поверхности продукции возрастает. Но в этой фа-
зе подвода тепла к продукции (см. рис. 14, г) воздухоохладители не работа-
ют и водяные пары в них не конденсируются, а другие какие-либо поверх-
ности, на которых выпадала бы влага при повышении температуры, в хра-
нилищах отсутствуют.
Никто никогда не наблюдал выпадения влаги из воздуха в фазах повы-
шения его температуры при неработающих воздухоохладителях. Следова-
тельно, при подводе тепла к поверхности продукции влагообмен не проис-
ходит.^ Можно было бы говорить об изменении влагоемкости воздуха в
данной фазе, но простые расчеты показывают, что связанное с этим коли
чество влаги очень мало по сравнению с общей усушкой продукции.
рассмотрении схемы, представленной на рисунке 14, г, мо*®
тм пгДНУТЬ предположение о конденсации влаги из воздуха на поверх»
naTvn^i Укции’ но оно неправдоподобно: если бы в фазах повышения те
снижения°тВАерХН0СТЬ продукции покрывалась водяной пленкой, то в
щая noonvic™epaTyPbI влага’ выпавшая из воздуха, испарялась бы, з
поверхностной1 УСуШКИ' ЧеРеДУющиеся процессы конденсации и
ноЭТоиесогласу“сТсопыНтоь!Ь“ предотвРашми бы усуШку проЯУ ^
Основной пьт.п С опытом» следовательно, не происходит.
од из рассмотренного механизма переноса тепла И
в плодоовощехранилищах и холодильных камерах заключается в том
что процессы влагообмена следует изучить в охАаждаемьГхХбеляхТв’
НеСТм№ноапозГопРяеЖИМй ' Эт° соответс*вует реальным условиям и одно-
Вре	пКпХ°бЪЯСНИТЬ И математически описать влагообмен как
при первичной обработке продукции холодом, так-и при хранении.
остольски и . Груда достаточно четко описали тепловлажностные
процессы, возникающие в герметической упаковке, показали чередование
прямой и опрокинутой циркуляции воздуха в насыпи продукции и объяс-
нили механизм влагообмена в фазах ее охлаждения [95].
Продукция в герметической упаковке — наиболее подходящая физи-
ческая модель штабеля. Перенос тепла и влаги в нем проходит под влия-
нием гравитационных сил, вызывающих движение воздуха, обусловлен-
ное скважистостью продукции. По данным И.Л. Волкинда [19], скважис-
тость насыпи продукции составляет: для картофеля и свеклы - 0,40 долей
единицы, лука — 0,35, чеснока — 0,38, моркови — 0,45 и капусты — 0,47
долей единицы. Усушка продукции в герметической упаковке, носящая
название внутренней усушки, возникает при наличии в упаковке самого
минимального количества воздуха.
Для хранения плодоовощной продукции применяют селективно-прони-
цаемые пленки из полимерных материалов. Недостаток их как герметич-
ных упаковок — неизбежность образования ’’инфекционных капель” на по-
верхности продукции в результате выпадения влаги из рециркулирующего
воздуха, что неоднократно отмечалось в литературе.
Чтобы упорядочить тепловлажностные процессы в герметичных упаков-
ках, создать направленную конденсацию водяных паров, был разработан
контейнер специальной конструкции (см. рис. 12). Контейнер состоит
из наружной 1 и внутренней 2 герметичных стенок. Последняя в нижней
части имеет отверстия 3 для прохода воздуха в насыпь продукции из ниж-
ней полости, образуемой наружной и внутренней стенками с помощью
подставок 4. Контейнер имеет опоры 5. В боковой стенке его предусмотре-
но отверстие 6 для газообмена. Его можно заменить селективно-проницае-
мой вставкой (для поддержания в массе продукции оптимального газово-
го режима). Сверху контейнер закрывают крышкой 7, лежащей на опо-
рах 8.
При установлении закономерностей влагообмена в качестве физичес-
кой модели охлаждаемого штабеля будем рассматривать насыпь продук-
ции в описанном контейнере. Направления движения воздуха в насыпи
продукции и межстенном пространстве показаны стрелками.
Если температура наружного воздуха ниже температуры в контейнере,
в насыпи продукции возникаю! восходящие потоки охлаждающего (венти-
лирующего продукцию) воздуха, ассимилирующего тепло и влагу. Указан-
ная схема движения внутриштабельного воздуха имеет обобщенный харак-
тер. Она распространяется на дышащую и недышащую продукцию и отно-
сится к технологическим процессам охлаждения, замораживания и хране-
ния любой продукции в хранилищах с любыми источниками холодоснаб-
жения. Специфические особенности указанных процессов существенно не
отражаются на приведенной схеме воздухораспределения в штабеле. Разли-
чие заключается только в том, что в процессе первичной обработки продук-
57
НИИ холодом и хранении дышащей продукции при отсутствии внещща
лопритоков будет происходить однонаправленное движение воздуха в щ».
беле снизу вверх (т. е. непрерывное охлаждение продукции). Еслисущест.
вуют внешние теплопритоки, отвод тепла от продукции будет происходить
периодически (как при активном вентилировании, так и при общеобмен-
ной вентиляции).
ОБОБЩЕННАЯ ЗАКОНОМЕРНОСТЬ
ТЕПЛОВЛАЖНОСТНЫХ ПРОЦЕССОВ
В ОХЛАЖДАЕМОМ ШТАБЕЛЕ
По обычным представлениям осушающая способность воздуха
по мере его увлажнения снижается. Но это положение не распространяется
на процессы в охлаждаемом штабеле по той причине, что воздух, ассими-
лируя влагу, не только увлажняется, но и нагревается. На осушающую спо-
собность охлаждающего воздуха влияют два фактора: ассимиляция влаги,
снижающая его осушающую способность; нагревание воздуха, сопровож-
дающееся ростом осушающей способности воздуха. Сказанное поясняет
схема (рис. 15).
Различают скрытое и явное тепло. Первое связано с переходом в воз-
дух влаги, на которую было израсходовано скрытое тепло парообразова-
ния. Предполагается, что этот процесс протекает без изменения температу-
ры воздуха (отрезок АС\). В этом процессе осушающая способность воз-
духа однонаправленно изменяется от максимального своего значения
(отрезок ACi) до нуля. Процесс нагревания воздуха (отрезок АВ) при
постоянном влагосодержании сопровождается подводом к воздуху явного
или ощутимого тепла, которое названо так потому, что ассимиляция его
сопровождается ощутимым (видимым) изменением температуры возду-
ха. Указанный процесс протекает при непрерывном увеличении осушаю-
щей способности воздуха, которая достигает своего максимального значе-
ния в конце нагревания воздуха (отрезок ВС2).
Предположим, что в воздух одновременно поступает скрытое и явное
тепло. В этом случае направление отрезка AD результативного процесса
будет зависеть от соотношения количеств скрытого и явного тепла, но ре-
Рис. 15. Изменение состояния возду*
ха в штабеле:
АВ - нагревание воздуха; ACt —
термическое увлажнение воздуха^"'
потетический процесс) ; ВС2 —
цит влагосодержании нагретого
ха; ЛСЭ — адиабатическое
ние воздуха (гипотетический
цесс) ; АД - процесс в охлажДИ*®*
58

Распространенная ошибка в толковании внутриштабельного процесса
“ Г1 ™ еГ0	как ^метрический
тическии процесс (соответственно отрезки ЛС, или ЛС3) и не учитывают
нагревания охлаждающего воздуха, что соответствует реальным условиям.
Существуют два способа оценки осушающей способности воздуха: по дефи-
циту влажности (1 -</?); по дефициту влагосодержания (d" -d). При низ-
ких температурах и высоких значениях относительной влажности воздуха,
т. е. при условиях, типичных для плодоовощехранилищ и камер холодиль-
ников, указанные способы практически равнозначны.
Первый способ основан на использовании закона Дальтона, выраженно-
го формулой (3), из которой следует:
W = А (1 - <р),
где W — потеря влаги продуктом за определенный период, кг; А — коэффициент про-
порциональности; (1 - <р) - дефицит влажности воздуха, доли единицы.
Прямо пропорциональная зависимость абсолютной усушки продукции
от дефицита влажности воздуха отмечена в публикациях [25, 58, 76].
Вместо формулы (2) Меркель предложил модифицированную запись
уравнения Дальтона:
W = 8Feu (d" - d)r,	(19)
где 8 - коэффициент влагообмена, кг с.в./ (м2 • с); F - площадь поверхности продук-
ции, м2; d - насыщающее влагосодержание воздуха в пограничном слое над влаж-
ными участками продукции, кг/кг с.в.; d - влагосодержание воздуха, омывающего
поверхность продукции, кг/кг с.в.
По Меркелю
W = В (d" - d) ,	(20)
где В - коэффициент пропорциональности.
Формула (20) положена в основу второго метода оценки осушающей
способности воздуха. Провели исследование точности уравнения Мерке-
ля для условий, типичных при хранении пищевой продукции. Установлено,
что в интервале температур от 0 до —20 С погрешность, связанная с ис-
пользованием уравнения Меркеля, не превышает 4,5 % [53]•
В результате анализа и обработки многочисленных опубликованных
опытных данных по усушке разных видов пищевой продукции при охлаж-
дении, -замораживании и хранении автор обнаружил следующую обобщен-
ную закономерность процесса в охлаждаемом штабеле: осушающая способ-
ность охлаждающего воздуха, выраженная дефицитом влагосодержания
его в направлении движения воздуха в штабеле, - величина постоянная
[48, 49, 50]. Уравнение процесса в охлаждаемом штабеле:
d" _ d = const	(21)
59
или
1 - Р const.
Графически обобщенная закомерность процесса в охлаждаемом штабе
ле выражается тем, что линия его проходит практически параллельно участ.
ку пограничной кривой d-i-диаграммы, относящемуся к температуре в
хранилище. В узком интервале температур кривизной пограничной кривой
можно пренебречь. Поскольку гравитационные силы развиваются в верти,
кальной плоскости, в этом направлении движется вентилирующий воздух.
Подогрев его в штабеле не превышает, как правило, 2 С. Он всегда
меньше наибольшей разности температур по высоте хранилища (холодиль-
ной камеры).
Возможность линеаризации участков пограничной кривой d-i - диаг-
раммы, относящихся к внутриштабельным процессам, - важное исходное
положение теории. А поскольку она базируется на .малом подогреве венти-
лирующего воздуха, этот вопрос требует обоснования для всех случаев
воздухораспределения, включая и активное вентилирование.
Рассмотрим закономерности формирования температурного доля
в штабеле продукции, подвергающейся активному вентилированию. Мож-
но было бы предположить, что при активном вентилировании подогрев
охлаждающего воздуха возрастает с увеличением высоты штабеля, но в дей-
ствительности этого не происходит.
Уравнение теплового баланса для 1 м2 основания штабеля: тепло
2пр (кДж), отводимое охлаждающим воздухом от продукции,
^пр = ^РнЛт(?пр — О 7 >	(23,а)
где h — высота штабеля, м; — плотность насыпи продукции, м3/т; Fn - площадь
поверхности продукции, м2/т; a — коэффициент теплопередачи, Вт/ (м2 • К); f - ко-
эффициент, учитывающий влияние влагообмена на теплообмен; гп - температура
продукции, ° С; г - температура воздуха, ° С; т - время, с;	1
Тепло С(в), воспринимаемое охлаждающим воздухом,
QB = hPa Vpc^bt,	(23,6)
где V - удельный расход воздуха, м3/ (т • ч); р - плотность воздуха, кг/м3; Аг - по'
догрев вентилирующего воздуха, °C.
Приняв
Сер = Св
и решив совместно уравнения (23, а) и (23, б), находим:
A, = _aFnP(r"P f)T	(23)
[48р ОЭФФициент геплоотДачи можно вычислить по приближенной формул®
a « 1,5 + 0,03 ГАд,.
Если принять, ЧТО V = 60 М3/(т • Ч) h = 5 м л -
условиях а = 6,9 Вт/ (м2 • К).	’	’Рн ~
Разность температур на границе ’’продукция -
уравнения теплообмена:
0,6 т/м3, то при этих
воздух” находим из
бпр а ^пр Gnp ~ О •
Если удельная теплота дыхания продукции равна 10 Вт/т,£ = 1,67 (см
ниже), гпр 150 м /т, то при этих условиях гп - t = 0,006 °C. С учетом
влияния внешних теплопритоков и коэффициенте их 1,5, коэффициенте
рабочего времени, вентиляторов 0,3 перепад температур на границе ’’про-
дукция воздух составит 0,03 С. Найдем подогрев воздуха в штабеле
при активном вентилировании продукции с учетом указанных выше усло-
вий. По формуле (23) A t = 1,4 °C.
Из формулы (23) вытекает основной вывод: подогрев вентилирующе-
го воздуха в штабеле при активном вентилировании, определяемый мак-
симальной разностью температур по высоте насыпи продукции, не зависит
от высоты штабеля. Она выпала при выводе формулы. Подогрев вентили-
рующего воздуха зависит от теплопритоков удельной площади поверх-
ности продукции, удельного расхода воздуха и частоты включения венти-
лятора, которую определяют дифференциалом датчика температуры. Этот
вывод подтверждают опытные данные, приведенные в таблице 14 [36].
14.' Величина подогрева воздуха по высоте штабеля при активном вентилировании
(по данным А.Ф. Джафарова)
Продукция	Высота штабеля, м	Удельный расход воздуха, м3 (т • ч)	Максимальный по- догрев воздуха, ° С
Картофель	3,5...4,0	50...60	0,8
Капуста	2,0...2,5	80...Ю0	0,6
Свекла	3,0...3,5	60...80	0,7
Лук	2,6...3,0	40...50	0,5
Данные А.Ф. Джафарова относятся, по-видимому, к холодному време-
ни года, когда внешние теплопритоки отсутствуют. Но и при наличии их
подогрев вентилирующего воздуха, как показали наблюдения автора, всег-
да менее 2 °C. Это относится и к хранилищам с общеобменной вентиляцией.
Максимальная разность температур по высоте овощехранилища дости-
гает 0,6 ° С [52]. Градиент температур по высоте холодильной камеры,
оборудованной воздушной системой охлаждения, при хранении яблок
колеблется в пределах 0,10...0,36 °C на 1 м, что соответствует максималь-
ной разности температур 1,8 °C [23]. В интервале температур менее 2 С
Участки пограничной кривой d-z-диаграммы представляют собой практи-
чески прямые линии.
На рисунке 16 показана схема изменения состояния вентилирующего
воздуха в охлаждаемом штабеле. АВ - участок пограничной кривой d-
z-Диаграммы; CD - процесс в охлаждаемом штабеле; /п температур
приточного воздуха для штабеля или для данного “°” Хшонныхконту-
•месте штабеля образуется несколько замкнутых дир У
61
Рис. 16. Изменение состояния вентилирую.^
в охлаждаемом штабеле:	щсг>0 *0®^
АВ - участок пограничной кривой <М-диагп
процесс в охлаждаемом штабеле.	₽и<мМ;Сд_
ров; t температура воздуха на выходе из штабеля или из данного слоя
насыпи продукции.
Есть несколько доказательств объективного существования обнару.
желной автором обобщенной закономерности тепло влажностного процес-
са в охлаждаемом штабеле. Рассмотрим последовательно:
результаты прямых наблюдений по изменению относительной влаж-
ности воздуха в направлении движения его в штабеле;
закономерности изменения по высоте штабеля естественной убыли
массы продукции, определяемой осушающей способностью вентилирую-
щего воздуха;
математическое описание процесса;
физическую трактовку внутриштабельного процесса (как процесса
обработки вентилирующего воздуха сухими и влажными участками поверх-
ности продукции);
метод доказательства ”от обратного” (сопоставление измецения ло-
кальной усушки продукции при однонаправленном изменении дефицита
влагосодержания охлаждающего воздуха в направлении движения его в
штабеле).
В.И. Бодров и В.Г. Трошин [7] в результате экспериментальных иссле-
дований тепловлажностных режимов в насыпи картофеля при активном
вентилировании и естественной конвекции пришли к заключению, что от-
носительная влажность вентилирующего воздуха стремится к своему
равновесному состоянию и при дальнейшем движении его в насыпи продук-
ции остается постоянной. Комментируя эти выводы, М.А. Волков отмечает,
что при вентиляции насыпи воздухом с низкой относительной влажностью
происходит насыщение воздуха влагой в результате ее повышенного йена
рения в нижних слоях насыпи. В дальнейшем (не выше 1,5 м) относитель-
ная влажность воздуха стабилизируется и остается приблизительно постоян-
ной по всей высоте насыпи [21]. Наблюдавшееся В.И. Бодровым и В.Г-Тро-
шиным постоянство относительной влажности вентилирующего
на основной части высоты насыпи картофеля — частное проявление о®8*
руженной автором обобщенной закономерности процесса при охлаждении,
замораживании и хранении любых видов продукции.
и Отмеченное В.И. Бодровым и В.Г. Трошиным изменение относите
ной влажности воздуха в нижнем слое насыпи продукции в тех слу4^ ’
когда она отличается от своего равновесного значения, определяемо
теплопритоками и испарительной способностью продукции, соответствуй
введенному автором понятию ’’корректирующий слой продукции L
М.А. Волков разделяет выводы автора о закономерности формир0
62
ния влажностного режима в охлаждаемом штабеле. Говоря о нижней
не и корректирующем слое продукции, он отмечает то ™
движении сквозь толщу штабеля воздух насы..,^»
нозмушение распространяется вдоль потока со “корос^^мвисХйТт
интенсивности теплообмена и скорости фильтрации	Темпера™
последнего возрастет в такой же мере, в какой увеличатся его So
содержание, позтому относительная влажность вентилирующего возХ
практически не изменяется [21].	воздуха
Равновесная относительная влажность вентилирующего воздуха * (%)
зависит от удельной теплоты дыхания, внешних теплопритоков, удельного
расхода вентилирующего воздуха, высоты штабеля, плотности насыпи
продукции, удельной площади поверхности и коэффициента испаритель-
ной способности. Это учитывает полученная автором формула [48] Ее
используют при температуре в хранилище 0 °C:
3»9(4 + 4вн)
<pn = 100-----------------------r
P	(M + O.OSPAfl.jF^e,
W Я ~ УДельная теплота дыхания продукции, Вт/т; <?вн - внешние теплопритоки,
Вт/т; V - удельный расход вентилирующего воздуха, м3/(т • ч); h - высота насыпи
продукции, м; рн - плотность насыпи продукции, т/м3; F - удельная площадь по-
верхности продукции, м2 /т.	р
Надежным средством предупреждения повышенных потерь влаги
.в нижнем (корректирующем) слое в системах активного вентилирования
продукции служит увлажнение приточного воздуха для компенсации тепло-
притоков от грунта и тепла, эквивалентного работе вентиляторов.
По обычным представлениям осушающая способность воздуха по мере
увлажнения его уменьшается [76]. Это должно было бы сопровождаться
снижением локальной усушки продукции в направлении движения воздуха
(по высоте штабеля). Между тем на практике эта ’’закономерность” не на-
блюдается [1; 49; 50]. Многочисленные экспериментальные исследования
естественной убыли массы пищевой продукции при обработке холодом и
хранении приводит к выводу о том, что если штабель подвергается равно-
мерному тепловому воздействию в направлении движения охлаждающего
воздуха (это типично для большинства случаев), локальная усушка про-
дукции остается практически неизменной.
В таблице 13 были приведены результаты экспериментальных иссле-
дований естественной убыли массы моркови в штабелях с упорядоченным
гравитационным вентилированием и активным вентилированием. В пер-
вом случае отклонение от средней величины естественной убыли массы сос-
тавило: внизу штабеля-4,3, вверху+4,3 %; во втором случае-соответст-
венно + 13,9 и -5,6%. Вентилирующий воздух при активном вентилирова-
нии не подвергался увлажнению, его относительная влажность при постУпле‘
нии в насыпь продукции было ниже равновесной, влажнение прит
воздуха позволило уменьшить максимальное отклонение локальных
Ний усушки моркови от средней величины до 4,1 %.
При хранении моркови и капусты в условиях активного вентилиро-
вания естественная убыль массы в средней и верхней частях штабеля была
63
(24)
15. Естественная убыль массы (%)
картофеля по высоте штабеля
Высота слоя от пола, м	Активное вентилиро- вание	Естествен- ная венти- ляция
0,5 1,5	5,1	6,0
	4,6	5,8
2,5	4,7	6,2
В среднем	4,8	6,0
одинаковой или отличалась
средней величины максим^ °*
6,3%, а в нижней ча^Г^
беля она превышала среднюю
величину естественной убыли
массы для остальной части шта
беля на 43,7 % при хранении моп
кови и на 44,2% при хранены,
капусты [141]. Вентилятор
при этом работал ежедневно
в среднем по 12 ч в сутки’
Как видно, нарушался основной принцип активного вентилирования: по-
дача холодного воздуха в насыпь продукции по мере необходимости отво-
да тепла. Поэтому нижний слой продукции подвергался избыточному
вентилированию. То же происходило и при проведении опытов, описанных
Ю.Г. Скориковой [105].
В подавляющем большинстве случаев работой вентиляторов в систе-
мах активного вентилирования не управляют датчики температуры. Этим
объясняются повышенные потери продукции со стороны набегающего пото-
ка воздуха.
При проведении опытов, описанных Г.Ф. Шуметовым [141], на поте-
рях влаги в нижнем слое продукции отражалось тепло, эквивалентное
работе вентилятора. При хранении моркови воздух в подполье закрома
подавали вентилятором производительностью 7500 м3/ч при мощности
электродвигателя 1 кВт и удельном расходе воздуха 67 м3/ (т • ч). В процес-
се работы тепло, выделяемое вентилятором, составило 8,9 Вт/т, что соиз-
меримо с теплом дыхания. При исследовании систем воздухораспределе-
ния в насыпи картофеля отметили следующую естественную убыль массы:
внизу штабеля — 6,4%, в средней части — 6,1 %, вверху — 7,5 % (отклоне-
ние от средней величины 12,4 %).
В ВАСХНИЛ проводили исследования естественной убыли массы кар-
тофеля при активном вентилировании и естественной вентиляции (табл.
Как видно из данных таблицы 15, естественная убыль массы продук-
ции по высоте штабеля, т. е. в направлении движения охлаждающего возду-
ха, оказалась практически одинаковой. Это дает основание сделать вывод
о том, что осушающая способность охлаждающего воздуха в направлении
движения его в штабеле остается приблизительно постоянной. Следователь-
но, линия процесса параллельна пограничной кривой тепловой диаграммы
влажного воздуха.
Рассмотрим математическое описание процесса. При расчете кондиии<>
нирующих установок процессы тепловлажностной обработки воздуха изо
ражают прямыми линиями.
Соблюдение закона прямой оказывается тем точнее, чем равномерИ®®
по ходу воздуха расположены источники явного и скрытого тепла-
вия в штабеле в этом отношении благоприятны, так как он состоит из ОД
нородной продукции. Геометрическая форма штабеля не играет р°л*’
так как любая частица воздуха движется строго по вертикали и нссуШвС1’
64

»«ияо. какое расстояние она поохопмт
£"яо расстояние различно по ширине а лок^ьна’ свекловичных ката-
массы В холодное время года, определяем™^ естественная убыль
практически одинакова в любой точке теплом дыхания свеклы,
основании закона прямой и уравнения Маркеля (19) можно м.
d(d)
d(d)	d’	(25)
' ПрОт,ОЯ"“	воздуха по температуре; С - коэффициент
пропорциональности; W - d) _ дефицит влагосодержющя воздуха, определяющий
его осушающую способность.
Возможна и другая запись этого уравнения •
d (d)
~ C'd-lP),
где С - коэффициент пропорциональности.
По своему физическому смыслу производная влагосодержания по тем-
пературе характеризует локальную усушку продукции, приходящуюся
на 1 кг воздуха при нагревании его на 1 °C. Практически прямо пропор-
циональную зависимость усушки продукции от дефицита влажности возду-
ха подтверждают результаты, полученные В. Феткенгойером [146] при хра-
нении яблок в условиях искусственно регулируемой влажности воздуха
(табл. 16).
16. Результаты влияния дефицита влажности воздуха на потери влаги яблоками
при температуре хранения 1 ° С
Дефицит влажнос- ти воздуха (1 — </>)	Потери влаги за ме- сяц, %	Коэффициенты	
		опытные	расчетные *
0,05	0,61	1,00	1,0
0,10	1, 2, 0	1,97	2,0
0,20	2, 4, 0	3,93	4,0
* Расчетные	коэффициенты получены	путем деления	соответствующих значе-
НИЙ дефицитов влажности воздуха.
Как видно из данных таблицы 16, максимальное расхождение между
опытными и расчетными коэффициентами составляет менее 2%. • тке”
гойер приводит данные и для других температур хранения, в том
10”С. Но в подавляющем большинстве случаев отклонение расчетных
коэффициентов от опытных менее 5 %	„„„„„„ст собой тан-
Левая часть уравнения (25) геометрически "Р	любой точки
угла наклона прямой к оси ординат d;-диаграммы. Для любой
прямой линии
d (d)
d t
= const,
65
следовательно,
d" - d = const»
Геометрическая разность влагосодержаний воздуха d -d эквивалент-
на расстоянию любой точки на линии процесса от пограничной кривой
d-i-диаграммы. Проведенная математическая трактовка внутриштабель
ноге процесса подтверждает обнаруженную обобщенную закономерность
линия процесса параллельна пограничной кривой d-i -диаграммы.
Перейдем к физической трактовке процесса. Рассмотрим случай охлаж-
дения в контейнере (см. рис. 12) продукции, смоченной водой. Это соответ-
ствует технологии замораживания плодоовощной продукции, предвари-
тельно подвергшейся мойке.
Охлаждающий воздух перед поступлением в массу продукции, сопри-
касаясь с влажными наружными стенками контейнера и зеркалом воды
на его дне, приобретает состояние полного насыщения. Выделим мыслен-
но слой продукции с температурой т" (рис. 17). Параметры воздуха в по-
граничном слое над поверхностью продукции, смоченной водой, характери-
зуются точкой С", лежащей на пограничной кривой J-z-диаграммы. Воздух
поступает в слой продукции, имея параметры точки С. Согласно общему
правилу построения линий процессов обработки воздуха водой (см. рис. 8),
приходим к выводу, что в данном случае линия процессов в слое продук-
ции СС" совпадает с пограничной кривой d-i-диаграммы.
Коэффициент испарительной способности продукции, смоченной водой,
еи равен 1, а соответствующий ему дефицит влагосодержания воздуха
изображает отрезок DE (рис. 18).
Равновесная относительная влажность воздуха в насыпи зеленных
овощей, хранящихся под пленкой, составляет 100% [108]. Для этого
вида продукции, так же как для моркови и капусты, линии внутриштабель-
ных процессов будут анологичны приведенным на рисунке 17.
Перейдем к рассмотрению процесса в слое натуральной продукции
(не смоченной водой), коэффициент испарительной способности которой
меньше 1 (см. табл. 1). Даже листовые овощи, формирующие в насыпи
равновесную влажность воздуха, приближающуюся к насыщающей, имеют
покровный слой с отдельными практически сухими участками. Так, напри-
мер, в работе ’Теплофизические параметры слоя чайного листа” отмечено,
-что механизм влагообмена чайного листа с окружающей средой изучен
недостаточно. Однако установлено, что не вся поверхность листа участвует
в°„ влагообмене [111]. Коэффициент испарительной способности нежного
чайного листа составляет 0,58, грубого - 0,42 [123].
cTRvIJnX°JlbKy испарение влаги происходит под влиянием тепла, воздей-
ппопуктшрй и3 продукцию’ ПРИ постоянных теплопритоках потеря влаги
afirnnm “ величина,-постоянная. Прямо пропорциональную зависимо
-~вУеХ“еХДГЦИИ °Т -опХов^одгверХютоПьл-
несмоченно^'пплпЬ'Х значениях Удельной теплоты дыхания смоченной*
Меркеля (19) Рде*и^ П°Тери влаги одинаковы, а согласно УравВе1^
пропорционаленДк*эЛ<ЬинирГОСОДерЖаНИЯ В03дУха ® этом СЛУ486 o6pLg.
Ы рп онален коэффициенту испарительной способности проДУ^
Ряс. 17. Изменение состояния охлаждающего
воздуха при контакте с поверхностью пло-
ду КДИИ, смоченной водой:
АВ - участок пограничной кривой d-i-jwar-
рам мы; СС - процесс в слое продукции
смоченной водой.	’
t-
f-
е-
„Процесс над влажными участками продукции соответствует отрезку
СС , над сухими - отрезку CF. Коэффициент испарительной способности
продукта 0,5 означает равенство площадей сухих и влажных участков и
массовых расходов воздуха над этими участками. После омывания сухих
и влажных участков продукции произойдет смешение в равных количест-
вах двух порций воздуха (точки F и С" ), поэтому точка G параметров
смеси окажется посредине отрезка FC" . В результате приведенных рассуж-
дений и построения линий частных процессов окажется, что
GC" = CD.
Используя аналогичный метод графических построений при любом
значении коэффициента испарительной способности продукции, можно
прийти к выводу: линия результативного процесса CG в слое натуральной
продукции пограничной кривой d-i-диаграммы.
В заключении используем метод доказательства ”от обратного”. Пред-
положим, что осушающая способность охлаждающего воздуха в направле-
нии движения его в штабеле изменяется однонаправленно - в одном случае
монотонно уменьшается (что соответствует обычныь} представлениям),
в другом — возрастает (рис. 19). Отрезок FG выражает дефицит влаго-
содёржания воздуха, отрезок ED — усушку продукции, приходящуюся на
1 кг вентилирующего воздуха. Если предположить однонаправленное
изменение осушающей способности воздуха в направлении движения
его в штабеле, возникает физически необъяснимое противоречие между
приращением влагосодержания воздуха (его осушающей способностью) и
причиной, вызывающей это явление (дефицитом влагосодержания возду-
ха)- большому приращению влагосодержания воздуха будет отвечать ма
Рис. 18. Физическая трактовка процесса
в охлаждаемом штабеле:
- участок пограничной кривой ^/-диаг-
раммы; CF - нагревание воздуха; СС -
УЪмжзшфе воздуха; С, Е; ДЕ - дефицит
влагосодержания; CG - результативный
процесс.
67
Рис. 19. Гипотетические (нереальные) процессы при однонаправленном измене-
нии дефицита влагосодержания охлаждающего воздуха:
а - уменьшение дефицита влагосодержания вентилирующего воздуха; б — уве-
личение дефицита влагосодержания вентилирующего воздуха; FG — деф»фит
влагосодержания воздуха; ED — приращение влагосодержания воздуха (удель-
ная усушка на 1 кг вентилирующего воздуха).
лый дефицит влагосодержания (рис. 19, а) и наоборот (рис. 19, б), чего
быть не может.
Указанное противоречие исчезает в единственном случае - если линия
процесса протекает параллельно пограничной кривой О'-/-диаграммы, т. е.
при постоянном дефиците влагосодержания охлаждающего воздуха, или,
что практически то же самое, при постоянной относительной влажности
воздуха. В области, типичной для плодоовощехранилищ и камер холодиль-
ников, при высокой относительной влажности воздуха и подогреве его
до температуры 2 С линии = const приблизительно параллельны соответ-
ствующим участкам пограничной кривой J-z-диаграммы при данной тем-
пературе.
Обнаруженную автором обобщенную закономерность внутриштабель-
Dn теР1овлажностнЬ1Х процессов М.А. Волков назвал законом = const
L J. н следующим образом объясняет постоянство относительной влаж-
ности вентилирующего воздуха: несмотря на то что воздух насыщается
влагой в зоне подсыхания продукции, его относительная влажность по вы-
“ практически не изменяется и не зависит от критерия Fo- Это
вышележащих Т* ТеМ’ ЧТ° частично увлажненный воздух при пРоХОЖДеВ“И
оуется пянм ЛОеВ продУкдии прогревается, поэтому в насыпи фор»®
в общем ппАй1еСНЬ1И влажностный Режим при = const [21] • Объяснение
в оощем правильное.	г т	1
самооегЩиппр^ ре>^М в охлаждаемом штабеле отличается автоматизмом
Нии процесс ппг>НИЯ СЛИ П° каким-либо причинам в данном слое nP°^
^следующемУЩлот61 ° П0Нижением относительной влажности воздух*?
тью и в этом слое п°г Подойдет с более высокой осушающей спосо
за собой корректиоовКЩПЛеНИе ВЛаГИ В В03дУх Увеличится, что повЛ®4^
увеличения, Р Относительной влажности воздуха в сторону
68

Однонаправленное изменение осушающей
воздуха в направлении движения его в штабе^Г^^ охлаждающего
физики, следовательно, оно невозможно Ппоп^ противоРе,ит законам
пограничной кривой «/ /-диаграммы /То™ п₽оккает параллельно
госта	диаграмма., т. е. при постоянном дефиците влаж-
Как видно из большинства приведенных доказательств постоянщв™ дефщ
дата влагосодержания воздуха, или, что то же самое, дефицита его отаХ
тельной влажности в направлении движения воздуха в штабеле, не потре-
бовалось использование указанного понятия. Оно было выведено автором
для пояснения механизма саморегулирования влажностного режима в хо-
лодильной камере. Последнюю с общих методологических позиций следует
рассматривать как объект, которому присущи внутренние противоречи-
вые тенденции. Например, увеличивая загрузку камеры, тем самым уве-
личивают влажностный поток к воздуху камеры (прямой процесс), но при
постоянных теплопритоках абсолютная усушка продукции остается преж-
ней потому, что уменьшается дефицит относительной влажности воздуха
(как следствие усиленного притока влаги), т. е., возникает корректирую-
щий (компенсирующий) процесс.
Любой процесс, интенсифицирующий испарение влаги с поверхности
продукции, при постоянных теплопритоках влечет за собой как в хранили-
ще (камере), так и в самом штабеле компенсирующий процесс соответст-
вующего уменьшения дефицита влажности воздуха. Проявление на прак-
тике закона единства и борьбы противоположностей, заключающегося
во взаимосвязи прямых и компенсирующих процессов, типично для слож-
ных объектов - холодильной камеры, хранилища.
ОБОБЩЕННАЯ РАСЧЕТНАЯ ФОРМУЛА
ПОТЕРЬ ВЛАГИ ПРОДУКЦИЕЙ
Существует предложенная создателем d-i-диаграммы Рамзиным
методика расчета тепловлажностных процессов в помещениях. Она заклю-
чается в следующем: определяют влаговыделения и теплопритоки к венти-
лирующему воздуху, вычисляют тепловлажностную характеристику про-
цесса е пр (теплопритоки делят на влаговыделения) и строят линию процес-
са параллельно соответствующему лучу d-i-диаграммы (т. е. такому лучу,
который имеет ту же тепловлажностную характеристику, что и проектируе-
мый процесс).
Лучи d-i-диаграммы играют роль линий эталонных процессов. Все они
идут из начала координат диаграммы, поэтому для определения тепловлаж-
Ностной характеристики данного луча достаточно взять на нем любую
точку и разделить энтальпию воздуха на его влагосодержание в данной точ-
ке.
Использование лучей диаграммы основано на том, что процессы, проте-
кающие по параллельным направлениям, имеют одинаковую тепловлаж-
ностную характеристику. Таким образом, графоаналитический расчет про-
цессов в помещениях проводят по схеме.
И/ * Q * епр * линия процесса.
Разработанные автором теория и методака расчета усушки пищевой
продукции базируются на решении прямо противоположной задачи, выпол-
няемой по схеме :
Линия процесса * ef * Q + И'.
Индекс t подчеркивает, что тепловлажностная характеристика внутри-
штабельного процесса относится к данной температуре в хранилище (хо-
лодильной камере).
Вывод расчетной формулы усушки (потери влаги) пищевой продукции
элементарно прост. Решением задачи по существу является установление
закономерности прохождения в d-i диаграмме линии процесса в охлаж-
денном штабеле. Поскольку линии процесса независимо от численного зна-
чения равновесной относительной влажности при обычных условиях в хра-
нилищах практически параллельны пограничной кривой J-z-диаграммы,
достаточно взять на ней две любые точки и вычислить тепловлажностную
характеристику.
Пусть средняя температура в хранилище составляет t ° С. По ней на по-
граничной кривой находим положение точки В (см. рис. 16) и ниже (на
1,5...2°С) — положение точки А. Отрезок АВ представляет собой участок
пограничной кривой, относящийся к данной температуре в хранилище.
Тепловлажностную Характеристику процесса е f (кДж/кг) можно най-
ти по любым двум точкам на участке пограничной кривой d-i -диаграммы:
гдс /в гА - ассимиляционная способность вентилирующего воздуха по теплу, кДж/кг
кг/кг сВв ~ А ~~ ассимиляционная способность вентилирующего воздуха по влаге,
Процессы, протекающие по параллельным направлениям, имеют одина-
йТрИ0ВЛаЖН0СТНуЮ характеристику, численное значение которой
Я	* УГЛ0М Наклона пограничной кривой к оси ординат,
ления Т 3аВИСИТ Т0ЛЬК° °Т темпе?атУРЫ- Таким образом, для вычис-
ления тепловлажностнои характеристики процесса по формуле (26) дос-
таточно знать только температуру в камере.	Формуле IZb) дос
возду^ТХ^ьтаТмат Та&,ИЦ 1е?модинакических свойств влажного
зависимостиГ	математической обработки их получим следующие
ДЛЯ температуры 0...15 °C
et = 6385 - 147 г,
(27)
г» t средняя температура охлаждающего воздуха О °C-
70
для температуры 0...-25 °C
ег = 6385 - 1,21г3 - 335t.	(28)
При хранении плодоовощной продукции типичная температура охлаж-
даюшего воздуха - температура, близкая к О °C. Однако, как будет показа-
но ниже, первичную обработку холодом продукции, поступающей на хра-
нение, целесообразно проводить при низкотемпературном холоде, поэ-
тому можно использовать формулу (28).
Вывод обобщенной расчетной формулы усушки пищевой продукции
предельно прост. Для этого достаточно числитель и знаменатель форму-
лы (26) умножить на массовый расход воздуха:
ег = ----------- ,
т
где т - массовый раеход воздуха за полный период обработки продукции холодом
или за определенный период ее хранения, кг.	холодом
По своему физическому смыслу числитель и знаменатель последнего
уравнения представляют собой соответственно общее количество тепла
и влаги, ассимилированных охлаждаемым воздухом:
Ов ~ w = Q\
(<4 ~ <*д) m = W.
Следовательно, er = QIW, откуда усушка продукции за полный период
обработки холодом или определенный период хранения W (кг) будет:
W = — ,	(29)
где 0 - теплопритоки к охлаждающему воздуху за тот же период, кДж.
Обоснование величины теплопритоков к охлаждающему воздуху
не представляет трудностей. При первичной обработке холодом эта вели-
чина представляет собой физическое тепло, выделяемое продукцией. Физио-
логическое тепло продукции добавляется к нему в тех случаях, когда ох-
лаждение проводится медленно (в течение нескольких суток или недель).
в период хранения все тепло, воспринимаемое воздухом хранилища в поле
Имитационных сил, воздействует на продукцию и вызывает ее усушку.
°Но складывается из физиологического тепла продукции, трансмиссионных
Теплопритоков, поступающих к воздуху хранилища, и тепла, выделяемого
°б°рудОванием. Не учитывают ту часть трансмиссионных теплопритоков,
Кот°рые перехватываются охлаждающими устройствами, смонтирован-
ными на внутренней поверхности ограждении хранилища или внутри них,
а также тепло оборудования, воспринимаемое охлаждающим воздухом
ПсРед поступлением его в штабель (например, случай правильной установ-
71
отражает энергетическую сут формула (29)н«ю зависимость потерь влаг йэяергии 17.Тедажиое™Ы.Т-Р-«"“ при разной температуре (						1дя удобства пользования ювлажностной характерис- цность влагообмена - пря. и продукцией от количест- иштабельных процессов	
t	ег	г	et	г	ег
„,лл	-12	12 496	1	6 238 -25	33 666	12	2	6 091 -£	М812	-10	Ю 945	3	5 944 -33	гЦ'2	J,	Ю282	4	5 797 -22	о! АЗА	-8	9 685	5	5 650 -7	9 145	6	5 503 -20	22 765	'	7	5 з5б -19	21 049	- 6	8 656	g	52о9 -18	19 J?*	-5	8 211	8 -17	18 025	-4	7 802	* Е S “ is -13	13 980	о	6 385					
По своей структуре эта формула представляет частный случай переноса
материи и энергии. Ее можно записать в следующем виде.
W - A&t{et,
где А - коэффициент пропорциональности; Дг - разность температурных потен-
циалов, вызывающая перенос тепловой энергии, воздействующей на поверхность
продукции, €t - сопротивление влагообмену, зависящее от температуры воздуха.
Разность температурных потенциалов служит причиной подвода всех
видов тепла к покровному слою продукции и в конечном счете - причи-
ной влагообмена.
Трансмиссионные теплопритоки через ограждающие конструкции хра-
возможны только в том случае, если температура наружного воз-
темпеРатУРЬ1 в помещении. Трансмиссионные теплопритоки
лише и На продукцию в фазах повышения температуры в храни-
дух”. Фиэичр^Н0ВеНИк разности температур на границе ’’продукция - во3'
дет воздействиият ** ^изиологическое тепло, выделяемое продукцией, У*
каждого элемент»Ь На & ПОКРОВНОЙ спой только в том случае, если внутри
В03~ градиент температур и разнос.
энергии^а^ючаетсГавТИппяК0Г° описания процессов переноса MaTepHHJ!
терии (энергии) от ПЯ™Р М° ^национальной зависимости потока
висимости его от соппл °СТИ потеНциалов и обратно пропорционально
(29) сравним СОПротивдения потоку. Для сопост^ления с фоРмУ»°Й
72
уравнение закона Фика
"Ъ = Дс/яд,
те - масса Диффундирующего вещества- 'Дг
Лд - сопротивление диффузии; щ ства’ - разность его концентрации;
уравнение закона Ома
I = AU/R,
где 7 — поток электрической энергии- Д(/ _ познает..
(разность напряжений); R - сопротивление эЛяс^^^^*ЯОИ потенциалов
уравнение переноса тепловой энергии
q = At IАт ,
гае <1 “ поток тепловой энергии; Дг - разность температурных потенциалов- R
термическое сопротивление тепловому потоку.	нигенциалов, кт -
Любое уравнение передачи тепла можно представить как отношение
температурного напора к термическому сопротивлению.
Неизученность тепловлажностных процессов при хранении пищевой
продукции привела к тому, что влияние на ее усушку необоснованно при-
писывают десяткам факторов. Автору удалось свести их к двум: тепло-
притокам к охлаждающему воздуху и температуре, а при данной темпера-
туре в хранилище — только к одному первому. Это позволило получить
предельно простую расчетную формулу (29) вопреки предложению Г.Б. Чи-
жова, который пишет, что, к сожалению, формула Э. Алмаши не менее
громоздка, чем формула Д.Г. Рютова, а это уменьшает наглядность наз-
ванных формул и усложняет расчет по ним. Впрочем при анализе такого
сложного явления, как усушка пищевой продукции, зависящего от сочета-
ния многих факторов, нет, по-видимому, реальной возможности свести ма-
тематическое описание явления к кратной и простой зависимости [129].
На основании обобщенной расчетной формулы (29) можно получить
частные формулы, приведенные ниже. Например, можно количественно
оценить влагоассимиляционную способность вентилирующего воздуха;
аналитически выразить процесс трансформации части явного тепла после
воздействия его на продукцию в скрытое тепло; количественно учесть
влияние температуры и давления охлаждающего воздуха на усушку пище-
вой продукции при постоянных теплопритоках; получить формулы для
расчета относительной усушки продукции при охлаждении, замораживании
и хранении.	,
Влагоассимиляционная способность охлаждающего воздуха
(г/кДж) - величина, обратная тепловлажностной характеристике процес-
са- Она показывает, какое количество влаги испаряется с поверхности про-
дукции при воздействии на нее 1 кДж тепла:
IV' = 1000/ег .	(30}
В таблице 18 приведены показатели влагоассимиляционной способ-
И°СТИ охлаждающего воздуха.
18 Влагоассимиляционная способность	Как. ВИДНО ИЗ Данных та^. охлаждающего воздуха (г/кДж)	W 18, Впагоассимиляцноннад при разной температуре С С)	собность охлаждающего воздуха			
t	w'	t	—	—г—v повышением w	температуры. Отсюда возникла 	идея шокового охлажпмш»	
-1 0 1 2 3 4 5 6 7	0,149	ЛОЙ Продукции при использовании 0,157	8	0,192	низкотемпературного холода. 10	0J03	Влагоассимиляционная спо. од68	п	0,210	собность воздуха при температу- 0,173	12	0,216	ре - 20 С составляет 0,044 г/кДж 0,177	13	0,224	Снижение температуры охлаждаю- }*	0^239	щего В03ДУха от 1 до - 20°С при ’	’	отводе одного и того же коли-		
чества тепла от продукции (при
первичном охлаждении ее до температуры не ниже криоскопической на
поверхности) позволяет снизить потери влаги в 3,6 раза. На возмож-
ное! ь, технологическую целесообразность и безопасность использова-
ния низкотемпературного холода при первичной обработке им поступаю-
щих на хранении плодов впервые обратил внимание Э.В. Хикс в 1957 г.
Значительное сокращение потерь влаги продукцией при охлаждении ее воз-
духом низкой отрицательной температуры подтвердили эксперименталь-
ные исследования, проведенные Е.П. Широковым [140], автором [44] и
др.
Обращает на себя внимание характер изменения влагоассимиляционной
способности охлаждающего воздуха в области низкой и более высокой
температуры. С помощью данных таблицы 18 легко определить, что пере-
ход от температуры 1 °C к температуре -1 °C уменьшает потери влаги
при отводе одного и того же количества тепла на 7,4%, в то время как в
интервале -10...-12 °C, как показывает расчет по формуле (30), указан-
ное изменение усушки составляет 6,4%. Это, так же как и зависимость
усушки пищевой продукции от температуры и давления охлаждающего
воздуха, определяется чисто термодинамическими свойствами влажного
воздуха, которые при разработке теоретических основ холодильной техно-
логии раньше не принимали во внимание.
Формула (29) позволяет количественно оценить распределение общего
количества отводимого от продукции тепла Q (кДж) на явное Ся и СКРЫ'
тое ^скр тепло. Для этого достаточно записать следующие уравнения.
Зя+ Зскр
Q '' Q
(31, а)
^скр = Wr,	(31/9
Хмг г- 25OOC”°, “паРившей“ мага, кг; г - скрытая теплота парообразоааи"'
КДЖ/КГ, г-2500 2,29, (г - температура в хранилище, °C).
Из формулы (29)
2=ц/е,.	(31.')
74

Тепловлажностную характеристику ппл
(27),Решая совместно уравнения (31 Г?Л“ЧИ?1Я1ОТ по Формуле
долю явного тепла в общем коли^г™. «Ь (31,в),находим:
ла	количестве отводимого от продукции теп-
долю скрытого тепла
(31)
^скр г
~=-^-
(32)
лукции теХа на явноеТск^тоХгаоп^те^а^ ои S5?” °’ ПР<”
При температуре ОС:	F «и ю с.
б я	2500
йй = ад‘
^скр _ 2500
Q ~ 6385 = °’39’
При температуре 10 °C:
Ся	2500 - 2,29 • 10
Q	6385 - 147 • 10
0СК_ 2500 - 2,29 • 10
----р=---------------= о,46.
Q 6385 - 2,29 • 10
Формулы (31) и (32) и расчеты показывают, что соотношение между
явным и скрытым теплом в общем количестве отводимого от продукта
тепла определяется термодинамическими свойствами влажного воздуха
и зависит только от температуры. Причем доля скрытого тепла, характери-
зующего количество испаренной влаги, возрастает с повышением темпера-
туры воздуха.
Для понимания физической сущности тепловлажностных процессов
в хранилищах и энергетической природы влагообмена важно отметить
также следующий вывод, вытекающий из анализа формул (29), (31) и
(32); часть явного тепла, поступающего в воздух хранилища через ограж-
дающие конструкции и от оборудования, после воздействия его на продук-
цию трансформируется в скрытое тепло (рис. 20).
Определение теплопритоков к воздуху хранилища (камеры) не вызы-
вает трудностей, тепловлажностная характеристика процесса - четкая тер-
модинамическая величина, легко определяемая по формуле (27) или (28).
75
аШт'Ооь)
Рис. 20. Трансформация явного теп-
ла (?я- воздействующего на поверх-
ность продукции, в явное QK и скры-
тое £скр тепло’
Чго касается общеизвгюшой
только'"™ случае, если’бы внутриштабельный процесс был изотермичес-
ким В действительности охлаждающий воздух, ассимилируя влагу, нагре-
ется е. в него поступает не только скрытое, но и явное тепло. Поэто-
му ИЯ расчета количества испарившейся влаги, тепло, воздействующее
на продукцию, необходимо делить не на величину скрытой теплоты паро-
образования, а на показатель тепловлажностнои характеристики процесса,
т. е. на величину, большую при температуре 0 Св 2,55 раза (при 5 С
в 2,27 раза).
ВЛИЯНИЕ ДАВЛЕНИЯ
И ТЕМПЕРАТУРЫ ОХЛАЖДАЮЩЕГО ВОЗДУХА
НА ПОТЕРИ ВЛАГИ ПРОДУКЦИЕЙ
Угол наклона пограничной кривой к оси ординат d-г-диаграммы
увеличивается с понижением температуры и ростом давления (рис. 21).
При этом возрастает тепловлажностная характеристика внутриштабельно-
го процесса, что уменьшает усушку продукции.
Таким образом, влияние давления и температуры на усушку опреде-
ляется только термодинамическими свойствами влажного воздуха и не за
висит ни ог вида продукции, ни от выполняемого технологического про-
цесса (охлаждение, замораживание, хранение). Для учета влияния давления
охлаждающего воздуха автором получена следующая расчетная формула:
3,2 Рг + 200	Р,
Zp =---------------------0,015 (--------1)г,	(33)
Р 3,2?, + 200	100	’
1 де zp “ переходный коэффициент, показывающий, во сколько раз снижается усуш-
В процсссах охлаждения, замораживания и хранения при повышении
абсолютного давления омаждающего воздуха (от Р, и Рг, кПа); г - температура
воздуха в хранилище (камера холодильника), °C.
Для вывода формулы (33) автор использовал обобщенную закономер-
ность внутриштабельных процессов, выраженную уравнением (29), принял
постоянное значение теплопритоков, тепловлажностную характеристику
процесса выразил как отношение приращения энтальпии к приращению
влагосодержания воздуха на участке пограничной кривой d-т-диаграммы
(16) слелапТе„Т.СРаТУРЬ1 2 -С использовав при этом зависимости^) и
результате Иэменем Р°Ще"ИИ’ несущественно отразившихся на конечном
результате. Изменение интервала температуры при определении тепловлаж-
76
костной характеристики процесса в т™™ 1
коэффициент до 2 %.	ределах 1..3 С изменяет переходной
В таблице 19 приведены данные влияш.»
пуха на потери влаги продуктов пЛ/ИЯНИЯ давления охлаждающего воэ-
X переходного коэффи^’	И 0Пытные зна‘
логического кондициони^Х^ в "’бо^Р™ «»о-
ститута холодильной промышленно<^Т™™^кого.техио'1о™ческого ин-
Средняя температура воздуха пои лхпз^г, одилькои камере КНТ-1 [54].
замораживании черешни -19,5 °C. ждении картофеля была 1 С, при
|9. Влияние давления охлаждающего воздуха на потерн влаги продукцией
Давление Р2 *, кПа	Переходный коэффи- циент, Zp		Давление Р2 * кПа	Переходный коэф- фициент, Zp	
	ОПЫТНЫЙ	расчетный		опытный	расчет- ный
Охлаждение картофеля			Замораживание черешни		
101,3	1,00	1,00	101,3	1,00	1,00
152,0	1,30	1,30	152,3	1,43	1,46
202,6	1,67	1,60	202,3	1,92	1,92
253,3	1,92	1,90	253,3	2,14	2,38
304,0	2,28	2,34	340,0	2,91	2,97
354,7	2,51	2,51	354,7	3,43	3,29
* Давление Р, во всех случаях составляло 101,3 кПа.
Как видно из данных таблицы 19, в большинстве случаев расхождение
между расчетными и опытными значениями переходного коэффициента
менее 4,2 %. Повышение давления существенно сокращает усушку продук-
ции. Рост давления в 3,5 раза уменьшает потери влаги продукцией при тем-
пературе воздуха около 1 °C в 2,5 раза, а при температуре охлаждающего
воздуха -19,5 °C — в 3,4 раза.
Формула (33) распространяется на интервал температуры О...-24°С.
Как показали теоретические и экспериментальные исследования, при бо-
лее низкой температуре усушка продук-
ции обратно пропорциональна абсолют-
ному давлению охлаждающего воздуха.
Проведенные автором расчеты по-
казывают, что колебание атмосферно-
го давления заметно отражается на
усушке продукции. Например, увели-
Рис. 21. Влияние давления и температуры
охлаждающего воздуха на сопротивление влаг
гообмену;
АВ - процесс при низком, давлении воздуха,
В' — процесс при повышенном давлении
воздуха; CD - процесс-при пониженной тем-
пературе.
77
чение барометрического давления с 88 (г. Ереван) до 101 кПа (г.
ГраДЕшГбТеГсуХ^еХ^%РО^ь при данном давлении играет темпера,
тура охлаждающего воздуха. Для учета этого фактора при постоянных
теплопритоках используют формулы (27) и (28).
С учетом обратно пропорциональной зависимости усушки продуКции
от тепловлажностной характеристики внутри штабелыых процессов авгор
получил следующие формулы переходных коэффициентов.
для температуры 0... 15 С
6385 - 147 г,
= 6385’- 1477?
для температуры 0...-25 С
(34)
6385 - 1, 21 г’ - 335 г,
zt = --------------------------,	(35)
6385 - 1,21 г? - 335 г,
Где zt - переходный коэффициент, показывающий, во сколько раз уменьшается усуш-
ка продукции при снижении температуры (от г, до г,, С) и прежних теплопритоках
Интенсивность дыхания плодоовощной продукции, так же как и выде-
ляемое ею физиологическое тепло, зависит от температуры. Поэтому
для нее трудно выполйить требование одинаковых теплопритоков в про-
цессе хранения, но это- легко сделать для первичного охлаждения указан-
ной продукции, относя потери влаги ею к единице отведенного тепла.
Для недышащей продукции (мясо, рыба) закономерности, выраженные
формулами (34) и (35), распространяются и на процессы хранения.
В таблице 20 приведены расчетные величины удельной усушки моро-
женой продукции (мяса) в сопоставлении с известными данными Д.Г. Рю-
това [142]. В основе последних лежат опытные величины, полученные
при испытании разных систем охлаждения на десяти холодильниках [102].
Данные таблицы 20 отражают почти полное совпадение опытных и рас-
четных величин переходного коэффициента, а также независимость его
от типа охлаждающих приборов.
Обобщить опытные данные по усушке продукции, подвергающейся
обработке холодом, можно только при сопоставлении величин, относящих-
ся к одному и тому же количеству отведенного тепла. Поэтому в приводи-
мых ниже таблицах величина усушки выражена в килограммах на 1 т и
1 кДж отведенного от продукции тепла.
Опыты (при участии Л.И. Балыковой и А.И. Кузьменко) проводи-
ли в холодильной камере КНТ-1. Сначала продукцию выдерживали в термо-
стате. онечную среднеобъемную температуру продукции и температуру
-3~ro воздуха определяли медьконстантовыми термопарам#®
^епТжи1оС/°ТеНЦИ°МеТр0М Р'363 по методике, изложенной в
вых птеппгшя™Ие °Сгло1Ы х₽анения сочного растительного сырья на
тыо до0Д5^ дав^са! АПВ4000РИпМаССЬ1 продУкцией определяли с
взвешивали п	После холодильной обработки проДУ10*^
Дильной камере (во избежании отпотевания).
20. Сопоставление данных Д.г. РкИова
по определению влияния температуры
мороженой продукции
* Р^Ультатои расчета
«а усушку (г/ккал)
Охлаждающие приборы	Усушка при температуре, ° С	Опытный пере- ходный коэф- фициент z{*
	Г| ~10	| Г, -18	
Воздухоохладитель:		—	
рассольный
поверхностный	п’,_	0,22	1,772
Батарея:	U’35	0.20	1,750
потолочная пучковая	0 30
потолочная ребристая	0*32	0.17	1>7^5 пристенная однорядная	0*2?	о is	1,778
потолочная однорядная	0*26	о 14	1857
♦Расчетный переходный коэффициент zf во всех случаях составил 1,779.
Модели продукции шарообразной формы 40 мм. Изготовлены из
влажных опилок, содержание сухих веществ — 20%. В качестве оболочки
использовали хлопчатобумажную ткань. При расчете количества отведен-
ного тепла теплоемкость продукции и ее моделей вычисляли по формуле,
приведенной в работе ’’Теплофизические основы хранения сочного расти-
тельного сырья на пищевых предприятиях” [48], в зависимости от содер-
жания сухих веществ. Как видно из данных таблицы 21, переходные рас-
четные коэффициенты незначительно отличаются от опытных.
В таблице 22 приведены результаты другой серии опытов по определе-
нию влияния температуры воздуха на усушку продукции при охлаждении
и замораживании, а также опытные переходные коэффициенты в сопостав-
лении с расчетными.
Как видно из данных таблиц 21 и 22, снижение температуры охлаж-
дающего воздуха с 3 до —12,5 °C уменьшает усушку в 2 раза, ас до
21. Влияние температуры воздуха на усушку охлаждаемых объектов
Температура, ° С		Усушка, кг/(т • кДж)	Переходный коэффи- циент zf	
объектов (ко- нечная) ♦	воздуха		опытный	расчетный
Модели продукции , n	л 198	1.0°	1.00 ЗЯ	125	Ы»’	2'08 5’4	-25*0	0.033	6.00	5,66 Картофель ПП193	2,13	2,18 5.5	-12,5	5 82	5.66 5,4	25,0	0’034 •Н>ч.„ьиаЯтс.м„1.рпо.«0вь.ИО.»0ВсехСЛучи.хрикЧ0 С.				
22. Влияние температуры воздуха ня.усушку продукции
при охлаждении и замораживании
Температура, ° С			Усушка, кг/(т • кДж)	Переходный ко^Г"" фициентz	
продукции		воздуха		опытный	Р»счетньй~
начальная	| конечная				
18,9	4,0	Охлаждение 3	картофеля 0,191	1,00	1,00
25,0	5,0	2	0,175	1,09	1,02
20,3	1,9	Охлаждение моркови 0	0,149		1,28	1,08
25,0	-14,0	Замораживание черешни -18	0,054		3,53	3,28
25 °C - в 6 раз. Это служит теоретическим обоснованием технологичес-
кой эффективности шокового охлаждения продукции.
Температурный фактор при хранении плодоовощной продукции имеет
более существенное значение, чем при хранении недышащей продукции,
так как при изменении температуры изменяется не только влагоассимиля-
ционная способность охлаждающего воздуха, но и физиологическое тепло
продукции, причем эти два фактора действуют в одном и том же направле-
нии. При понижении температуры уменьшаются как влагоассимиляционная
способность охлаждающего воздуха, так и удельная теплота дыхания расти-
тельной продукции.
На основании зависимостей (7), (27) и (29) можно записать следую-
щие уравнения:	,
е 1
Wr = ---------------;	(36, а)
6385 - 147г,
q ebti
W2 = —---------------.	(36,6)
6385 - 14712
Разделив уравнение (36,а) на уравнение (36,6) получим:
ebt> (6385 -147га )
ebt> (6385 - 147г, )
(36)
где - переходный коэффициент, показывающий, во сколько раз уменьшается
"°Т®ря влаги плодоовощной продукцией при снижении температуры с г. До G и
сутствии внешних теплопритоков.
выпалаРулепьмяя ВНИмание тот Факт> что при выводе формулы (36)
дышащей пгюгп/кпы11110™ дыхания ^о- Это означает, что снижение усушки
к более низкой тем/ Р63^1*1® физиологического тепла при переходе
температУРе зависит только от температурного коэфф*
80
Пример 7. Рассчитать изменение потерь влаги яблоками при переходе темпера-
туры хранения от 7 к 2 С. По формуле (36) переходный коэффициент z’ := 1,81.
Указанная величина учитывает влияние на потери влаги двух факторов: биофи-
зических свойств продукции - первый множитель в формуле (36) справа - и влаго-
ассимиляционной способности охлаждающего воздуха. Составляющая переходного
коэффициента, выражающая изменение интенсивности дыхания плодов, в этом приме-
ре равна 1,593, а составляющая, относящаяся к изменению влагоассимиляционной
способности воздуха, - 1,137 (произведение 1,81). Расчет показывает преобладаю-
щее влияние физиологического фактора.
В работе А.А. Колесника [68] указано, что при условиях данного примера
потери влаги яблоками сорта Антоновка снизились с 12,5 до 9 %, т. е. ti 1,39 раза. Рас-
хождение расчетной величины с опытной можно объяснить трансмиссионными тепло-
поитоками, которые в случае понижения температуры в хранилище возрастают, сни-
жая тем самым эффект уменьшения физиологического тепла и влагоассимиляцион-
ной способности воздуха. Примем, что удельная площадь ограждений опытного хра-
нилища составляет 2 м2/т, коэффициент теплопередачи ограждений - 0,4 Вт/(м2 •
К) температура наружного воздуха - 6 ° С, удельная теплота дыхания яблок при
температуре 0 ° С - 12,1 Вт/т.
Удельная теплота дыхания яблок, согласно формуле (7), при температуре
7 и 2°С соответственно составляет 23,2 и 14,6 Вт/т. На основании формулы (29)
потери влаги W, (кг) плодами за Тс при температуре 7 С
Ю"3 [23,2 +0,4-2(6-7)] г
=-----------------------— ;
6385 - 147-7
потери влаги W2 (кг) плодами при температуре 2 °C
10’3 [14,6 + 0,4-2 (6 - 2)] т
И', = -------------------------------
6385 - 147-2
iv / tv П2^е??ДНЫЙ коэФФиЧиент с учетом трансмиссионных теплопритоков равен
^1/^2 - 1,43, что близко к опытному значению (1,39).
Методика расчета, приведенная в указанном примере, может быть по-
лезна при технико-экономическом обосновании оптимальной температуры
хранения плодоовощной продукции, хотя возможности в данном случае
более ограниченны, чем при выборе температуры мороженой продукции.
Последняя может изменяться в широких пределах, в то время как техно-
логически оптимальная-температура хранения большинства видов плодо-
овощной продукции близка к 0 °C.
Одним из требований, предъявляемых к теории и аналитической зави-
симости, выражающей закономерность процесса, является возможность
объяснения общим принципом накопленных фактов (Д.Н. Ушаков) .Обоб-
щенная расчетная формула (29) отражает влияние на усушку пищевой про-
екции двух факторов - теплопритоков к охлаждающему воздуху и тем-
ПеРатуры. Из формулы следует, что усушка находится в прямой (прямо
пР°порционалыюй) зависимости от теплопритоков.
Ниже приведены выдержки из учебников, монографий, справочников
и Работ известных специалисте, подтверждающие указанную зависимость.
Наиболее ав горитыный специалист в области холодильной технологии
81
пищевой продукции — Д.Г. Рютов. Результаты его .исследований, отличи,
щихся высоким уровнем экспериментов и достоверностью практических
выводов, широко известны в нашей стране и за рубежом. Они вощин в
учебники и энциклопедические справочники.
Д.Г. Рютов пишет: интересно, что абсолютная усушка в граммах или
тоннах за определенный промежуток времени (например, в тоннах за год)
почти не зависит от загрузки камеры. Этот факт раньше не принимался во
внимание. В камере, загруженной на 100, 80, 60 и даже 40 % усушка загод
составляет около 5 т [102].
Обнаруженная Д.Г. Рютовым закономерность общеизвестна. Авторы
учебника ’’Холодильная технология пищевых продуктов’ отмечают: расчет
и опыт показывают, что количество инея - так называемая снеговая шуба-
иа поверхности батерей не зависит от загруженности камеры. Это означает
что абсолютная усушка, выраженная весовым количеством испаренной вла-
ги, остается почти одной и той же, каково бы ни было весовое количество
продукции в камере [32]. Отсюда сделан вывод, что величина усушки
находится в прямой зависимости от притока тепла в камеру.
В энциклопедическом справочнике ’’Холодильная техника” отмечено,
что для борьбы с усушкой рекомендуется учитывать, что в камере хране-
ния мороженой продукции ее величина прямо пропорциональна теплоприто-
кам в камеру [142]. Авторы учебника ’’Холодильные установки” пишут,
что потери от усушки продукции пропорциональны количеству тепла,
поступающему в камеру [133].
Г.Б. Чижов и В.А. Верещагин отмечают, что усушка приблизительно
пропорциональна притоку тепла в камеры с однородным охлаждающим
оборудованием [132]. Авторы учебника ’’Холодильные установки” пишут,
что так как для испарения влаги с поверхности продукции, находящейся
в охлаждаемом помещении, необходимо подводить теплоту, то уменьше-
ние теплопритоков в помещении способствует сокращению усушки продук-
ции [76].
И.Л. Волкинд замечает, что изменение интенсивности влаговыделений
от дыхания д подчиняется зависимости дг =doexpbt [19].
Этот вполне правильный вывод согласуется с обобщенной формулой
(29) — при изменении температуры в узком интервале, когда тепловлаж-
ностная характеристика приблизительно постоянна. Для двух температур -
0 и Г С эта формула соотвественно будет иметь вид:
% = qol et,
W = 1ет.
Подставив во второе уравнение значение qQ , найденное из первого УР^'
нения, получим после преобразований:
w= % ebr, или W = % exp b t.
п J	Х0Л0Д™ь»№» Две стены наружные. В них усУ^
продукции всегда выше, чем в центральных камерах [32]. Тот же в*»“*
;XAK™Xa,3i!v2 M 6ыи,гем " *	™ ’ ”«™»
период качество лука ухудшалось, что следует объяснить влиянием по-
ВЬ1Ше”НПижз7°"1?ТОКОВ M П°ТерИ пр^дукцией^^^о
и ЯР^^^пка ^°ЧеНИЮ’ Что шественная убыль хранящегося в холо-
2 ЛеДСТВИе наружных и внутренних теплопритоков [61].
к ’ чт® интенсивность потерь массы значительно изменяет-
ся на протяжении года, будучи летом в 2...4 раза выше [21].
Приведенные Факты подтверждают закономерность, выраженную чис-
лителем формулы (29). Знаменатель этой формулы позволяет количест-
венно оценить влияние температуры на усушку продукции при постоянных
теплопритоках. К приведенному выше (см. табл.20...22) сопоставлению
опытных и расчетных величин можно добавить несколько выводов обоб-
щенного характера.
Авторы учебника Холодильные установки” отмечают, что снижение
температуры на 10 С сокращает потери мороженого мяса и рыбы пример-
но в 2 раза (при условии сохранения внешних теплопритоков) [133].
Это сведения относятся к периоду, когда в камерах хранения мороженого
мяса^происходил переход от температуры —10 °C к температуре —18 и
-20 С. Приняв ti = —10 °C и t2 = —20 °C, находим по формуле (35), что
zt = 2,08 (расхождение на 4 %).
По данным М.А. Волкова, снижение температуры от —20 до —30 °C
сокращает усушку мороженой продукции в 2,5 раза [21]. При темпера-
туре ниже -25 °C в формулу (28) для расчета тепловлажностной характе-
ристики процесса вводят поправочный коэффициент [49]. С учетом этого
коэффициента zt = 2,4 (расхождение на 4 %).
Формулу (29) проверяли при промышленном хранении картофеля
[18] и яблок [63]. Отклонение расчетных величин усушки от опытных в
первом случае доходило до 11 %, во втором случае - менее 5 %.
После замораживания биохимические процессы в живой растительной
ткани прекращаются, поэтому закономерности влагообмена заморожен-
ной продукции растительного и животного происхождения общие. За по-
следние годы расширяется производство замороженных овощных блюд,
предназначенных для кратковременного и длительного хранения. Как вид-
но из приведенных выше данных, разработанная автором теория влагооб-
мена распространяется и на замороженную продукцию.
Расчет усушки продукции при охлаждении и замораживании всегда счи-
тали трудной задачей. Г.Б. Чижов [129] замечает, что в холодильной тех-
нологии накоплен новый экспериментальный материал об усушке продук-
ции при замораживании в воздухе и это, конечно, следует считать некото-
рым развитием знаний. Однако в этой области не появилось ни аналити-
ческих решений, ни глубоких обобщений опытных данных. Формула (29)
обобщает ня к-л пленные факты и опытные данные по усушке разных видов
продукции в процессах обработки ее холодом и хранения.
Автору впервые удалось исключить из расчетной формулы усушки
продукции при хранении показатели, относящиеся к их свойствам, и от-
носительную влаяшость воздуха, которая не поддается обоснованию, ио тра-
диционно учитывается при использовании всех известных методик.
Глава 3	‘‘
ОСОБЕННОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ	лг
ВЛАЖНОСТНОГО РЕЖИМА
В ПЛОДООВОЩЕХРАНИЛИЩАХ
ФАКТОРЫ, КОТОРЫМ ПРИПИСЫВАЮТ ВЛИЯНИЕ
НА УСУШКУ ПРОДУКЦИИ
Отсутствие стройной теории переноса тепла и влаги при обработ-
ке продукции холодом и ее хранении привело к тому, что десяткам факто-
ров ошибочно приписывают влияние на усушку. Бесспорными считают
факторы, вытекающие из анализа уравнения Дальтона. Полагают, что усуш-
ка продукции возрастает с увеличением скорости движения воздуха, влияю-
щей на коэффициент влагообмена, испарительной способности продукции,
удельной площади его поверхности и разности температур на границе
’’продукция - воздух”, от которой зависит разность упругостей водяного
пара. Особую роль приписывают относительной влажности воздуха.
Эти взгляды разделяют авторы монографий, учебников и многих науч-
ных статей. Они находят отражение на страницах такого авторитетного
литературного источника, как труды Международного института холода.
Например, в рекомендациях этого института сказано, что большинство
продуктов при хранении в негерметичной упаковке теряет влагу в коли-
честве, зависящем от свойств продукта, отношения его поверхности к за-
нимаемому объектом, разности парциальных давлений паров над продук-
том и в окружающем воздухе, кратности его циркуляции [30].
Необоснованным является допущение о преобладающей роли радиа-
ционного теплообмена между ограждениями камеры и продукцией, с одной
стороны, и между ними и охлаждающими приборами, с другой стороны.
Д.Г. Рютов отмечает, что лучистый теплообмен играет большую роль в про-
цессе высыхания пищевой продукции [102].
Ошибочность этого предположения была доказана Г.Б. Чижовым.
Приняв с большим запасом, что действие тепловой радиации затрагивает
периферийный слой штабелей толщиной 0,5 м, он в результате расчета
пришел к заключению, что допущение об усушке периферийной части,
вдвое превышающей усушку продукции во внутренней части штабеля,
соответствует радиационному теплопритоку около 15 % общего теплопри*
тока в камеру [131].
В процессе экспериментальных исследований Д.Г. Рютов обратил
внимание на положительный эффект экранирования ограждающих конст-
рукций камеры батарейными приборами охлаждения, но нейравильно объ-
ясняет его ролью радиационного теплообмена. Он пишет, что резкое уве-
личение усушки (на 60...70 %) при воздушной системе охлаждения обусл-
овлено ниэкои радиационной эффективностью воздухоохладителей [102] -
Из формулы (29) следует, что усушка продукции снижается с уменьШ6*
мпи™еПЛ0ПрИТ0Ка К В03духу холодильной камеры. Этому способствую’
шие ппХ" наружных ограждениях камеры батарейные охла*^
М Р > торые перехватывают часть трансмиссионных теплоПР*11^
кбВ. Совсем несущественно, каким
к радиационного или конвективного	П₽ОИСХ°ЯИТ “ “ результа-
Воздух - лучепрозрачная среда Можно н.
тепла радиацией к поверхности птодук^ ^Л говорить 0 пеРе™«
пировали друг друга. В радиационном	“ элемен™ не жРа‘
пая поверхность штабеля, нХ™ в деи™"™ У’аСТВуеТ10ЛЬК° НаруЖ’
поверхности продукции.	Десятки раз меньше геометрической
Г.Б. Чижов [131], ВЗЯВ за основу работы Д.Г. Рютова отмечает алия
°™—‘Приазров”, отХцешГя ХшХТве^оО^ХО:
площади рабочей поверхности охлаждающих приборов, коэффициента
испарения, зависящего от свойств продукции. Отмечено, что на потери
влаги плодоовощной продукцией влияют восковой налет на ее поверхнос-
ти, плотность кожуры. Это соответствует обычным представлениям, но
противоречит фактам.
Влияние физических свойств кожуры на потери влаги плодоовощной
продукцией, хранящейся в штабеле, отмечено и в других работах [36,
78]. Это справедливо при хранении плодоовощной продукции на открытом
воздухе, но не штабеле. В последнем большой испарительной способности
продукции соответствует малый дефицит влажности воздуха (примером
могут служить морковь и капуста).
Характерная особенность работ в области теории и техники хранения
пищевой продукции - дальнейшее неоправданное усложнение и без того
запутанной проблемы изучения причин потерь влаги продукцией. Например,
М.А. Волков [21] к десяткам факторов, которым ошибочно приписывают
влияние на усушку, добавляет новые, заимствованные из сушильной техни-
ки. К ним он относит коэффициент потенциалопроводности, комплексно-
значный параметр теплового режима, комплексозначный параметр влаж-
ностного режима, эффективную скважистость слоя, удельную эффектив-
ную теплоемкость, удельную изотермическую массоемкость, коэффициент
диффузии водяного пара, характерный линейный размер, энергию связи,
энергию активизации, свободную энергию Гельмгольца, свободную энергию
Гиббса, массу сухого вещества в продукции, коэффициент растворимос-
ти Генри, интенсивность источника влаги, плотность потока влаги, коэф-
фициент влагопередачи, коэффициент проницаемости материала, коэффици-
ент обеспеченности внутренних условий, приведенную толщину слоя мас-
сы, число частиц в системе, число молей вищества, термическое сопро-
тивление слоя инея, коэффициент теплоусвоения материала, параметры
тепло- и массообмена в слое, влагоотвод в воздухоохладителе, безразмер-
ное время, максимальное сорбционное влагосодержание продукции, толщи-
ну пограничного слоя, термоградиентный коэффициент, комплексознач-
ный коэффициент теплоусвоения, коэффициент формы, потенциал массо-
переноса, температурный коэффициент потенциала массопереноса, крае-
вой угол смачивания капилляра, координаты зоны фазового превращения,
химический потенциал, осмотическое давление, кинематическую вязкость
Ч*ДЫ, коэффициент поверхностного натяжения жидкости, капиллярный
потенциал, потенциал вещества, обобщенный термодинамический потен-
85
циал, экстенсивные и неэкстенсивные параметры системы в уравнении
Гиббса-Дюгема, свободную энергию системы, активность воды в пищевой
продукции, сопротивление влагопередаче внутри продукции, температур,
ный коэффициент химического потенциала вещества, омега-потенциал,
коэффициент температуропроводности и коэффициент теплопроводности'
физическую плотность продукции и др.
Вряд ли на основании сложной, приведенной М.А. Волковым ’’фено-
менологической” теории тепловлажностных процессов в хранилищах,
предполагающий учет десятков не поддающихся обоснованию факторов,
можно разработать какие-либо практические рекомендации по сниже-
нию потерь продукции. Это замечение относится и к работе ’’Снижение
потерь продовольственных товаров при хранении” [79], авторы которой
использовали аналогичный метод исследования влагообмена.
Л.Н. Ловачев и др. отмечают, что температура и относительная влаж-
ность воздуха в складах-хранилищах периодически изменяются под влия-
нием наружных метеорологических условий [79]. Нестабильность влаж-
ностного режима подчеркивает и М.А. Волков, поясняя при этом, что на
величину относительной влажности оказывают влияние процессы испаре-
ния влаги с внутренней поверхности ограждающих конструкций, а также
трансмиссионные теплопритоки и эксплуатационные тепло- и влаговы-
деления [21]. Вместе в тем в указанных работах приведен один и тот же
пример расчета потерь влаги яблоками в стационарном режиме при сле-
дующих условиях [21, 79]: удельная теплота дыхания яблок 12,1 Вт/т,
коэффициент испарительной способности плодов 0,013 площадь поверх-
ности продукции 140 м2/т, количество продукции 200 т, температура хра-
нения 0 °C, температура стенки воздухоохладителя -5 °C, отношение
внешних теплопритоков к теплу дыхания 0,8, равновесная относительная
влажность воздуха 0,9, продолжительность хранения 6 мес. С помощью
диаграммы влажностного режима в хранилище авторы определили усушку
яблок в размере 2,8 кг/ч, что близко к опытной величине.
Вряд ли можно считать достоверными фигурирующие в расчете такие
величины, как температура поверхности охлаждающих приборов (она из-
меняется в связи с изменением толщины снеговой шубы и трансмиссион-
ных теплопритоков) и относительная влажность воздуха, которая не может
оставаться постоянной не только на протяжении полугода, но даже в тече-
ние суток [83]. Прогнозировать эти показатели, так же как и коэффициент
испарительной способности продукции, измен ятпптийся во времени, невоз-
можно. Интересно отметить, что практически тот же результат (2,5 кг/ч)
дает расчет по обобщенной формуле (29), для которого достаточно знать
две величины вместо пяти (три из них не имеют самостоятельного значе-
ния).
о Пример 8. Рассчитать часовые потери влаги яблоками при температуре хранения
ОСи удельных теплопритоках 21,8 Вт/т.
По формуле (29) для 200 т
21,8 • 200 • 3600
W ~ 1000 • 6385	= 2,5 кг/4-
Во многих работах по изучению влагообмена в плодоовощехранилил^*
86
^Гвходя^есятеи неНп^ХисТ^^НЦИаШ'1Те у₽авнения’ ® к<>
главный -eraonp„to~XX“y*aKT°^°’HOOTCyTCT'
О РОЛИ ОТНОСИТЕЛЬНОЙ ВЛАЖНОСТИ ВОЗДУХА
ПпитьХнапялу^ТРМ условий хранения продукции стало традицией
ПРИВО nmnvxa и™? пеРатурой численное значение относительной влаж-
ности воздуха, изменяющейся в определенном интервале. Ниже будет по-
казано, что равновесная относительная влажность воздуха в штабеле - са-
морегулируемыи параметр, определяемый испарительной способностью
продукции и теплопритоками, которые изменяются даже в течение суток
в связи с ^естественным суточным ходом температуры наружного воздуха.
Указанный параметр состояния воздуха отличается большой нестабильнос-
тью. Амплитуда суточного колебания относительной влажности воздуха
может достигать 10...20 % [83].
Приписывание рашающей роли этому параметру состояния воздуш-
ной среды объясняется распространенным, но неправильным представле-
нием о применимости для хранилищ законов поверхностного испарения
влаги. При этом упускается из виду то обстоятельство, что даже в условиях
действия этих законов следовало бы говорить не об относительной влаж-
ности воздуха, а о ее дефиците. Например, нередко в литературе можно
встретить указание о том, что рекомендуемая относительная влажность
воздуха при хранении плодоовощной продукции лежит в пределах 0,90...
0,95. Эти значения кажутся близкими, между тем дефицит влажности,
непосредственно влияющий на интенсивность влагообмена, при этих ус-
ловиях отличается в 2 раза (0,10 и 0,05).
Е.И. Панкова [93] сообщает, что в опытах при хранении груш поддер-
живали относительную влажность воздуха 0,^95...0,98, т. е. дефицит влаж-
ности воздуха изменялся в 2,5 раза (от 0,05 до 0,02), что делало влажност-
ный режим неопределенным. Е.П. Широков [140] приводит типичный
для холодильников график колебания относительной влажности воздуха,
из которого следует, что дефицит влажности воздуха в отдельных случаях
может изменяться в 8... 10 раз.
Неправильное понимание роли относительной влажности воздуха как
параметра, якобы имеющего самостоятельное значение, повлекло за собой
методические ошибки при выполнении экспериментальных исследований
влагообмена плодоовощной продукции с воздухом. В опытах редко соз-
даются условия, обеспечивающие участие продукции в формировании
влажностного режима, нарушается принцип укладки продукции в штабеля.
Например, при изучении усушки яблок [99] условия были явно нетипич-
ны для хранилищ: плоды размещали в эксикаторе, на дно которого залива-
ли раствор серной кислоты. Те же принципиальные <
Щены при изучении влаговыделений картофеля [144]: клубни в сетках
подвешивали к потолку холодильной камеры, в которой искусственно
поддерхмвали влаХстный режим, нарушая принцип саморегулирования
И испарительной способности продукции^
При хранХ^п^укции в кабелях и загрузке хранилищ не ниже 50%
87
номинальной вместимости равновесная относительная влажность воздуха
устанавливается в зависимости от указанных факторов. _
Впервые ошибочное понимание роли относительной влажности возду.
ха отметил Д.Г. Рютов. Он пришел к выводу, что относительная влажность
является производной величиной. Она зависит от количества тепла, прони-
кающего в камеру, поверхности испарения и т. д. [102]. Б.Г. Чижов на ос-
новании работ Д.Г. Рютова и Э. Алмаши подчеркивает, что большая отно-
сительная влажность воздуха в камере не свидетельствует о неизбежности
сокращения усушки продукции [131].
Убедительным доказательством этого правильного утверждения слу-
жат факты, широко известные специалистам: в январе - феврале, когда
внешние теплопритоки отсутствуют, равновесная относительная влажность
воздуха в лукохранилище колеблется в пределах 0,75...0,80 [36], а в хра-
нилище для моркови она близка к 1 [48]. Между тем потери влаги указан-
ной продукцией соизмеримы — они прямо пропорциональны удельной
теплоте дыхания [49].
Авторы информационного обзора литературы о тепловлажностных
процессах при охлаждении и хранении продукции В.А. Верещагин и В.И. Фи-
липпов подчеркивают, что равновесную относительную влажность воздуха
камер следует оценивать как вспомогательную величину, но ее нельзя
считать величиной, определяющей усушку хранимой продукции [14].
СРАВНИТЕЛЬНАЯ ОЦЕНКА СПОСОБОВ
УВЛАЖНЕНИЯ ВОЗДУХА
Принято считать, что одно из важных практических средств
снижения потерь влаги продукцией — увлажнение воздуха в хранилищах
(холодильных камерах). В системе охлаждения плодоовощехранилищ
находит применение оборудование, изготовляемое в Венгрии. В него входят
ротационные увлажнители воздуха.
Ниже будет показано, что эффективным средством оптимизации влаж-
ностного режима в хранилище является надежная защита продукции от
внешних теплопритоков. Но наряду с этим в отдельных случаях увлажне-
ние вентилирующего воздуха целесообразно.
Обобщенная формула (29) позволяет выяснить закономерности тепло-
влажностных процессов при увлажнении воздуха. Линия процесса парал-
лельна соответствующему участку пограничной кривой -диаграммы,
а так как источники явного и скрытого тепла расположены по ходу^ви*е'
ния воздуха в штабеле равномерно, внутриштабельный процесс, какЛ®*010
отмечено выше, подчиняется закону прямой линии/ Процесс АВ (см» Р®0-
15) над сухими участками продукции идет по линии d = const, над влажны-
ми участками процесс идет по прямой, направленной на пограничяую
кривую d-i-диаграммы. Результативный процесс — прямая линия
Из закона прямой следует постоянство тепловЛажностной характерис-
тики для любой точки на линии процесса:
€t - QI W - const.
В уравнении (37) определяющей величиной являются теплопри*0**
Их величина при постоянстве тепловлажностной характеристики вЛ**
на количество испаряющейся влаги независимо от вида испаряющей по*Р*
88
вост И коэффициента испарительной способности (лишь бы он был больше
0). Отсюда важное в практическом отношении научное положение: одним
из среДР1® снижения потерь влаги продукцией может служить искусствен-
ное образование в хранилище ингибируклцих (защищающих продукцию)
влажных поверхностей. В роли последних могут выступать мельчайшие,
быстро испаряющиеся капли распыляемой в хранилище воды, мокрый
пол, пристенные ледяные экраны — при поддерживании температуры в по-
мещении ниже О С. Защитную роль может играть и попадающий в венти-
лирующий воздух водяной пар.
Искусственное введение в плодоовощехранилище или холодильную
камеру влаги (в виде водяной пленки или в капельножидком состоянии)
в соответствии с теорией автора следует рассматривать как средство частич-
ной защиты продукции от вредного влияния теплопритоков. Последние
в этом случае распределяются на большую поверхность, часть которой
создана искусственно; следовательно, на долю продукции приходится
не все тепло, а только часть его — остальную часть теплопритоков ’’берет
на себя” введенная извне влага.
Увлажнение воздуха не может полностью исключить усушку даже
недышащей продукции потому, что на влажные участки ее поверхности
продолжает воздействовать тепло, хотя и в меньшем количестве. Существу-
ет неправильное представление о том, что увлажнение воздуха во всех
случаях увеличивает количество инея, образующегося на поверхности
охлаждающих приборов [131,21].
Для анализа тепловлажностных процессов при увлажнении воздуха
уравнение (37) записывают в следующем виде:
б + бу
ег = ----»-----— = const,	(-Зо)
r W + Wy
где w' - количество влаги, теряемой продукцией при увлажнении воздуха, кг;
JVy - влага от увлажнителя, кг; Qy - тепло, поступающее в воздух с влагой от увлаж-
нителя, кДж;
при увлажнении воздуха водой
Qy =
где 1в -и энтальпия (теплосодержание) воды, кДж/кг;
/в =4,19ГВ,
гДе гв - температура воды, поступающей в воздух, С.
При увлажнении воздуха паром
Qy = И'у’п,
1716 ‘п “ энтальпия пара, кДж/кг;
/п = 2500- 1№>
гДе гп _ температура пара, ° С.
89
Рассмотрим влияние добавляемой извне влаги на общее количество
инея, образующегося в охлаждающих приборах. Обозначим отношение ко-
личества влаги, теряемой продукцией, к количеству влаги, поступающей
от увлажнителя, zn, а энтальпию добавляемой влаги /вл. Уравнение (38)
в этом случае можно записать в следующем виде:
Q + ^у'вл
откуда	Q
Wy =-----------------•	(39,о)
€t (Zn + 1) “ 'вл
Общее количество влаги, выделяемой в охлаждающих приборах, соста-
вит:
= Wy +zn	(39,6)
Количество влаги, выделяющейся в охлаждающих приборах, при от-
сутствии увлажнительных устройств будет:
W=Q/er.	(39,в)
На основании зависимостей (39, о), (39,6), (39, в) получена следую-
щая формула для расчета относительного изменения количества инея,
образующегося на рабочей поверхности охлаждающих приборов при увлаж-
нении воздуха:
где гин - коэффициент, показывающий, во сколько раз возрастет количество инея
при увлажнении воздуха по сравнению с количеством его, образующимся без приме-
нения увлажнительных устройств и при одинаковых в двух случаях теплопритоках.
Пример 9. Определить относительное увеличение количества выпадающего в
охлаждающих приборах инея при следующих условиях: воздух увлажняется водой
температурой 20 ° С; количество распыляемой и полностью усвояемой воздухом во-
ды равно количеству влаги, теряемой продукцией; температура хранения продук-
ции 0 ° С.
При указанных условиях /вл = 4,19 • 20 = 83,8 кДж/кг; е{ = 6385 кДж/кг;
zn = 1. По формуле (39) *ин = 1,007.
Пример 10. Воздух увлажняется паром температурой 100’С, остальные усло-
вия такие же, как в примере 9.
/вл = 2500 + 1,9 • 100 = 2690 кДж/кг.
По формуле (39) zMH = 1,267г
Приведенные расчеты вскрывают серьезные недостатки увлажнения
воздуха паром. Подача пара в воздух при одинаковой технологической
эффективности значительно отражается на общем количестве влаги, вьДИ-
дающей в виде инея на рабочей поверхности охлаждающих приборов, что
требует более частого их оттаивания.
90
Для сации 1 кДж теплопритоков в холодильную камеру при-
ходится подавать влагу в парообразном состоянии в несколько раз (в при-
веденных примерах в 3,8 раза) больше, чем в капельножидком состоянии,
т. е. по общей эффективности паровые увлажнители значительно уступают
водяным. Особенно неконкурентоспособны они в энергетическом отноше-
нии, так как при их применении заметно возрастает общий расход холода.
Бьш предложен способ увлажнения воздуха холодильной камеры
влагой наружного воздуха, получивший положительную оценку [21].
Между тем он имеет недопустимо низкую технологическую эффективность.
Примем количество влаги, поступающей с влажным воздухом, равным
50% общего количества влаги, выпадающей в охлаждающих приборах.
В этом случае уравнение (38) записывается в следующем виде:
е = £-*w(£Vf) ,.	(39,г)
' 2Иун
где И'ул - влага, вводимая с наружным воздухом, кг; т - количество наружного
воздуха, поступающего в хранилище, кг; iH - энтальпия наружного воздуха, кДж/кг,
с.в.; i - энтальпия воздуха в помещении, кДж/кг с.в.; dH - влагосодержание наруж-
ного воздуха, кг/кг с.в.; d — влагосодержание воздуха В помещении, кг/кг с.в.
Количество вводимого в помещение наружного воздуха можно выра-
зить зависимостью:
т =	(39,й)
'я--'
Увеличение количества инея, выпадающего на рабочей поверхности
охлаждающих приборов при увлажнении воздуха помещения влагой наруж-
ного воздуха, и количества влаги, испаряемой продукцией, в общем коли-
честве влаги составляет 50 % и по сравнению с хранением продукции без
увлажнения воздуха выражается отношением:
2ИН ~ 2 Й-ун /
Подставив значения т из уравнения (39, д) и W из уравнения (29),
после преобразований находим:
2er (da - d)
2 6r (dH-d) - Он-')
(40)
~	паз возоастег общее количество инея, об-
Пример 11. Определить, во пХПяж11ающих приборов в случае применения
разующегося на рабочей поверхности	Р Последний поступает в ко-
увлажнителей, использующих влагу нару	Лимитируемой воздухом холо-
личестве, равном 50 % общего количеств ’ осительнад влажность 0,95, тем-
ДильноЙ камеры. Температура в окамс^ ^ьная влажность 0,5. Барометричес-
пература наружного воздуха 20 С, oijн°	продукции при тех же трансмис-
кое давление 101,3 кПа. Базовый вариант ран	воздуха. С помощью урав-
сионных и внутренних теплопритоках, но без увлажнения воздуха, с щыи
нений (15), (16), (27), (29) и (40) находим, что *ин-2,OSS-
91
Результат понятен. Увлажнение воздуха помещения влагой,
жащейся в наружном воздухе, при условиях примера 11 увеличивает обоХ
количество выпадающего в охлаждающих приборах инея в 2,7 раза.по^
что влатосодержание наружного воздуха низкое и наряду с его влагой п»
ходится вводить в помещение теплый балластный сухой воздух. •*
Защитную роль влаги наружного воздуха в отношении теплопрнтокм
-нижает тепло, поступающее с балластным сухим воздухом. Использовав
влаги наружного воздуха в увлажнительных устройствах крайне нераодо.
нально[47].
Для увлажнения воздуха в помещении влагой, содержащейся в наруж.
ном воздухе, характерно сочетание неблагоприятных условий, которое
выражено в следующем. Увлажнение воздуха служит одним из средств
частичной компенсации трансмиссионных теплопритоков. Они возрастают
при повышении температуры наружного воздуха, но в это же время воз-
растает энтальпия и падает относительная влажность наружного воздуха.
Следует также учитывать тепло, эквивалентное работе вентилятора,
подающего наружный воздух в помещение. Это тепло также возрастает
при потеплении в связи с увеличением коэффициента рабочего времени
увлажнителя.
Большой практический интерес представляет сравнительная оценка
общей эффективности способов увлажнения воздуха, под которой следует
подразумевать относительный расход вводимой извне влаги для компен-
сации одинаковых теплопритоков. Чем меньше понадобится влаги на еди-
ницу теплопритоков, тем реже можно будет оттаивать охлаждающие прибо-
ры, меньше будут расход холода на высаживание в охлаждающих приборах
инея и энергетические расходы.
Рассмотрим случай, когда влага, вводимая в воздух, в 2 раза умень-
шает ассимиляционную способность охлаждающего воздуха (за счет влаги
продукции). Значит, из общего количества влаги, выделяющейся в охлаж-
дающих приборах или уходящей из хранилища с вентилирующим воздухом
(при использовании естественного холода), на долю влаги, теряемой про-
дукцией, будет приходиться 50 % общего количества влаги, воспринимае-
мой охлаждающим воздухом.
Будем считать, что трансмиссионные и внутренние теплопритоки по-
стоянные. Тепло, вводимое в воздух с влагой из увлажнителя, будет раз-
ным. Оно зависит от способа увлажнения. При указанных условиях в зна-
менатель формулы (38) подставим удвоенное количество влаги, поступаю-
щей из увлажнителя. На основании формулы (38) можно записать завися-
мости:
при увлажнении воздуха водой
Q + Wv г’
ег =-------L2L }
2 wy
огкуж количество вводимой в воздух влаги будет:
92
И'у = -------2______
(40Л
2er "h
при увлажнении
воздуха паром
откуда
(40,5)
при увлажнении воздуха помещения влагой наружного воздуха
С+ m <>п -')
et =--------------------
2 W
С учетом уравнения (39, д) находим количество влаги, которое необ-
ходимо вводить в помещение с наружным воздухом:
(40, в )
Примем за единицу количество влаги, поступающей в воздух с тонко
распыляемой и усвояемой воздухом водой, т. е. под коэффициентом эф-
фективности способа увлажнения воздуха будем подразумевать отноше-
ние количества влаги, взодимой в воздух с капельножидкой водой, к коли-
честву влаги, которое необходимо вводить в воздух с паром или влагой
наружного воздуха для компенсации того же количества теплопритоков.
Коэффициент эффективности увлажнения воздуха паром составляет:
^ег  * п
- «в
(41)
Коэффициент эффективности увлажнения воздуха помещения влагой
наружного воздуха будет;
’н “ 1
2ег — -------
= dtl~d .	(42)
€ у.н.в “
2 ег - «в
В таблице 23 приведены результаты расчета коэффициента эффектив-
ности увлажнения воздуха при температуре в хранилище 0 и 5 С. Темпера-
туры наружного воздуха и распыляемой воды равны 20 С, относительная
влажность воздуха в помещении 0,95 %, наружного - 0,50, температу-
ра пара - 100 °C.
93
23. Коэффициеяты эффектямосга увлажнения воздуха		
Увлажнение воздуха	Температура, °C	
	0	5
Тонко распыляемой	1,00	1,00
водой	0,79	0,78
Паром Влагой наружного воз-	0,40	0,25
влагой
Как видно из данных пл.
ЛИДЫ 23, эффективность
нения воздуха помещения ю/
гой наружного воздуха низКад
особенно при повышенной тем
пературе.	м'
Нередко в литературе можно
встретить сведения о том, <п0
абсолютная усушка продукции
(при постоянных теплопритоках)
уменьшается на величину вводи-
мой извне влаги. Это было бы
не поступало тепло. В действительности сни-
духа
правильно, если бы
жение величины усушки продукции меньше количества искусственно
вводимой в воздух влаги. Это расхождение тем больше, чем больше тепла
поступает с влагой из увлажнителя.
Пример 12. Выяснить влияние увлажнения воздуха на общее количество влаго-
выделений, распределяющихся поровну между потерями влаги продукцией и влагой,
вводимой извне, при постоянных теплопритоках. Соответствующие расчеты позволя-
ют сделать формулы (37) и (38).
Примем, что температура равна 0 ° С, теплопритоки составляют 10 000 кДж.
Количество испаряющейся влаги с поверхности продукции без увлажнения воздуха
составит, согласно формуле (37), 1,57 кг. При увлажнении воздуха паром температу-
рой 100°C и прочих условиях настоящего примера с помощью уравнения (40, б) на-
ходим, что Wу =0,99 кг. Общее количество влаги, ассимилируемой охлаждающим воз-
духом, составит;
W06 = 2 Wy = 2 • 0,99 = 1,98 кг.
Дополнительно введено в воздух влаги 0,99 кг, а усушка продукции снизи-
лась всего на 0,99* 2 - 1,57 =0,41 кг, т. е. на 21,1%.
С помощью уравнения (40, в) нетрудно установить, что при увлажнении во>
на	Ина 14*6 НаружноГо воздУха усушка продукции уменьшается всего
Наиболее эффективным является способ увлажнения воздуха водой,
хотя у него есть существенный недостаток. Он заключается в локальном
создаваемого при работе увлажнителя влажностного режима,
пп М способе Увлажнения, включая и этот, обработке подвергается
сыпь только приточный для штабеля воздух, проникающий в на-
УвлажнрнМАКЦИИ П°Д влиянием гравитационных или механических сил.
щий слой ппГЗДУХа ПрИ ЭТ0М РаспР°страняется только на корректируй
духа. Пои пяЛУК“ХИИ’ расположенный со стороны набегающего потока воз*
тельной способмСИШеМ даижении воздуха в штабеле под влиянием испа{*'
Л₽0ДУКЩШ и	аккумулированного ею
Bn“’^p“^SXo7oaIXa3aieneii равновееная 01Я
лажнения возп™аКр1-’ЛеПраВИЛ!>НЬ1М полносты° отрицать полезность
внутриштабельного основным положением при совершенство®*®*
аоельного влажностного режим, должна быть Mua®®»"’

защита продукции от внешних теплопритоков, то в отдельных случаях
незаменимую роль в этом отношении играет увлажнение воздуха.
Приведем два примера. В системах активного вентилирования, осо-
бенно в начальный период, для компенсации теплопритоков от грунта,
граничащего со стенками нагнетательных магистральных и раздаточных
воздуховодов, а также тепла, эквивалентного работе вентиляторов, це-
лесообразно путевое увлажнение воздуха в самих воздуховодах. Указанный
способ обработки приточного воздуха был проверен при участии С.И. Ку-
лакова и И.С. Пятина в картофелехранилище г. Мытищи (Московская
обл.) и дал положительный результат. Основное его преимущество заклю-
чается в том, что увлажнение воздуха происходит не только в периоды
работы вентиляторов, но и в остальное время, когда воздух движется в воз-
духоводах под влиянием гравитационных сил. Воду заливали в начале сезона
в установленные в воздуховодах гермитичные поддоны. Для увеличения
площади испарения применяли специальные устройства.
Вторая область необходимого увлажнения воздуха — гипобарическое
хранение продукции. В данном случае назначение увлажнения воздуха
заключается главным образом не в защите продукции от вредного влия-
ния теплопритоков, а в компенсации уменьшения сопротивления влаго-
обмену, обусловленного низким давлением, при котором снижается чис-
ленное значение тепловлажностной характеристики процесса.
Указанный способ хранения применяют в полупромышленных объек-
тах. Опыты здесь проводят, применяя схему ’’камера в камере”. Таким
образом обеспечивается косвенное внешнее охлаждение продукции через
воздухонепроницаемую наружную оболочку грузового объема, поэтому
защита продукции от теплопритоков — в данном случае менее актуаль-
ная задача.
РАСПРОСТРАНЕННОЕ ТОЛКОВАНИЕ
ВНУТРИШТАБЕЛЬНЫХ ПРОЦЕССОВ
На рисунке 22 показана схема внутриштабельных процессов
[76]. Температура хранящейся продукции принята равной температуре
воздуха по смоченному термометру, процесс увлажнения воздуха рассмат-
ривают как я диабатический, протекающий при постоянной энтальпии воз-
духа.
Выше было сказано, что в камерах хранения температура поверхнос-
ти продукции колеблется. Поэтому необходимо многократно повторяю-
щееся охлаждение их, что не происходит при адиабатическом увлажнении
воздуха.
Проанализируем уравнение теплового баланса.
Q = т Ы,
где 0 - тепло, отводимое охлаждающим воздухом; т - массовый расход воздуха;
Д/ - приращение энтальпии воздуха.
В процессе, протекающем по изоэнтальпе, приращение энтальпии
воздуха райо нулю, следовательно, адиабатически увлажняемый воздух
не будет обладать охлаждающей способностью. В этом процессе увлажне-
95
Рис. 22. Внутриштабельный процесс
по психометрической теории.
Рис. 23. Процессы в штабеле при хране-
нии ПЛОДООВОЩНОЙ продукции зимой
а - по термодинамической теории; б ~
по психрометрической теории.
ние и охлаждение воздуха сопровождаются увеличением его плотности.
Становясь более тяжелым, воздух должен двигаться в штабеле сверху вниз,
между тем известно, что влага выпадает на потолочных батареях и верх-
ней части пристенных батарей, т. е. воздух в штабеле не охлаждается, а на-
гревается.
Можно сослаться и на другое известное явление. При хранении плодо-
овощной продукции зимой в качестве охлаждающих устройств, отводящих
тепло дыхания продукции, выступают наружные ограждающие конструк-
ции хранилища. При этом возникают замкнутые циркуляционные конту-
ры (рис. 23,а). Холодный воздух у наружных стет опускается вниз, а
отепленный и увлажненный движется в штабеле снизу вверх. Если же
придерживаться распространенного взгляда об адиабатическом увлажне-
нии воздуха в штабеле, придется признать неправдоподобную схему движе-
ния воздуха (рис. 23, б). Согласно этой схеме, охлаждаемый у наружных
стен воздух будет перемещаться не сверху вниз, как должно быть, а снизу
вверх, что противоречило бы законам физики.
Дополнительным возражением против принятого изображения внутри-
штабельного процесса является его направление. Известно, что процесс
идет на пограничную кривую J-z-диаг-
раммы только в том случае, если вся
поверхность продуктов будет влаж-
ной, но пищевые продукты - частично
влажный материал. Их влажная по-
верхность занимает часть общей гео-
метрической поверхности. Над су-
хими участками покровного слоя
Рис 24. Процессы в охлаждаемом шта-
Sh Те°РИИ ПовеРХиос™ого испарения
96
Поэтому линия ^зу^ативного ”^Р€Вается " пР<>цесс идет по d - const,
ную кривую d-i -диаграммы. Р ЦбССа не может пересекать погранич-
Трактовка процессов обработки
тью продукции, как полностью смХнны^мЯтрЮЩеГ° ТДУХ?лповерхнос-
на в работе Г.Б. Чижова [1311 и an R , Материалом <₽ис' 24). приводе-
ческого метода анализа внутришйбелЬи^‘°'‘еНИе К₽И™КИ Психомет1>"-
Ппимрп р внутриштабельного процесса приведем расчет,
метрической теории, по^рт’	МеТОДИКОЙ’ вытекающей из психро-
11,6 Вт/т физиологического тепла моркови’ выделяющей при температуре О °C
духа. ПоэтоХ^Тмо^от^Х^яТнее^лькГХ^"	температуры во3'
ния, т. е. тепло дыхания надо делю?не на теп^^испарительного охлажде-
са, что следует из формулы (29 П наск=
при температуре О °C составляет 2*500 кДжУк^Впагп^Г7 парообразования> которая
должны составить:	кДж/кг. Влаговыделения по условиям примера
11,6 • 3600
--------------- 16,7 г/ (т • ч).
2500
& Результат расчета превышает нормативную потерю влаги 7,2 г/(т • ч) в 2,3 ра-
Согласно расчету, приведенному автором [49] по формуле (29), потеря влаги
морковью оказалась равной
11,6 • 3600
------------ = 6,5 г/ (т • ч).
6385
Отклонение от нормы - 9,7 %.
Критический разбор весьма распространенного метода трактовки внут-
риштабельного процесса показывает несогласованность его с фактами.
Это оказалось следствием неправомерного распространения законов психо-
метрии, относящихся к воздуху постоянных параметров, на хранилище,
представляющее собой ограниченное пространство с переменными парамет-
рами воздуха и механизмами саморегулирования влажностного режима.
"Живучесть” на протяжении почти полувека указанного метода можно час-
тично объяснить тем, что в свое время он был предложен такими известны-
ми специалистами в области холодильной технологии, как М.В. Тухшнайд
[120] и Д.Г.Рютов [102] .
ПЛОДООВОЩЕХРАНИЛИЩЕ КАК ОБЪЕКТ
С САМОРЕГУЛИРОВАНИЕМ ВЛАЖНОСТНОГО РЕЖИМА
Необоснованное перенесение закономерностей испарения влаги
со свободной поверхности в воздух с постоянными параметрами в стацио-
парном режиме на хранилище и штабель привело к ошибочному толкова-
нию роли отдельных факторов, таких как скорость движет». воздуха,
удельная площадь поверхности продукции, коэффициент ее испаритель-
ной способности, относительная влажность воздуха. Неправильные пред-
ставления о самостоятельной и якобы важной роли указанных факторов
нашли отражение в литературе.
97
В материалах Международного института холода утверждается, что аб-
солютная усушка пищевой продукции возрастает с увеличением отношения
ее поверхности к занимаемому объему, кратности циркуляции воздуха
подчеркивается роль относительной влажности воздуха как самостоя-
тельной причины, влияющей на интенсивность влагообмена. Эти представ-
ления стали привычными, между тем они ошибочны. Дело в том, что плодо-
овощехранилище и холодильная камера отличаются взаимосвязью противо-
положных по своему характеру явлений, что вообще типично для сложных
объектов.
Прямое использование уравнения Дальтона для расчета усушки продук-
ции в реальных условиях не может дать положительных результатов преж-
де всего потому, что в штабеле в стационарных условиях протекает не один,
а два процесса, обусловленных колебанием температуры: процесс переда-
чи тепла от воздуха к поверхности продукции в фазах повышения темпе-
ратуры и прямо противоположный процесс ассимиляции тепла и влаги,
возникающий в фазах понижения температуры вентилирующего воздуха.
Второй процесс представляет большой практический интерес, так как он
сопровождается изменением качества продукции, обусловленным ее обез-
воживанием.
Уравнение Дальтона, рассчитанное на стационарный режим влагообмена
жидкости с воздухом, непригодно для количественной оценки результатов
процессов, протекающих в штабеле. Но для выяснения качественной карти-
ны взаимосвязанных внутриштабельных процессов, возникающих при вен-
тилировании продукции охлаждающим воздухом, это уравнение можно
использовать.
На основании уравнения Дальтона, выраженного зависимостью (3),
и обобщенной формулы (29) можно записать:
=3Fe„eHTPn'(l-^).	(43)
Формула (43) позволяет вскрыть механизм формирования влажност-
ного режима в штабеле и хранилище в фазах гравитационного или актив-
ного вентилирования продукции охлаждающим воздухом, при которых
испаряется влага.
Выше отмечалось, что при нагревании поверхности продукции, возни-
кающем в результате временного увеличения температуры в хранилище,
влагообмен отсутствует. Этот взгляд разделяют Л.Н. Ловачев и др- [79] •
Они указывают, что временное повышение температуры воздуха в камере
при постоянном его влагосодержании не вызывает усушку продукции-
днако при последующем понижении температуры в камере усиливаются
тепло- и массообменнйе процессы и конденсация избытка влаги из возду-
ха на поверхности охлаждающих приборов.
Тепловлажностная характеристика процесса е. при данной температу-
ре величина постоянная. При неизменном значении теплопритоков И П°'
стоянной температуре, как следует из формулы (29), усушка продукции "
также постоянная величина, поэтому для рассматриваемых условий форМУ"
98
jy (43) записывают в следующем виде:
“ 0FcneH.TPJ (1 - <?) = const.	(44)
”^авХ7п^^°РМУЛУ (44) в таком П0Радке’ в каком в правую
4	п менные величины. Предположим, что скорость дви-
жении во ду озрастает. Этот фактор влияет на коэффициент влагооб-
мена. Он также возрастает, но, как следует из формулы (44) , временное
наруше р овесия при постоянных теплопритоках (включая тепло,
эквивалентное работе вентилятора) должно повлечь за собой уменьшение
дефицита влажности воздуха - как следствие усилившегося притока
влаги. Усушка же продукции должна оставаться неизменной. Данный
вывод кажется неожиданным - настолько привычно представление об
интенсифицирующем влиянии повышенной скорости движения воздуха
на влагообмен.
Обратимся к фактам. Существуют результаты прямых наблюдений,
показывающие обратную взаимосвязь скорости движения воздуха и его
осушающей способности, выраженной дефицитом влажности. Г.Б. Чижов
и В.А. Верещагин, изучавшие тепловлажностные процессы в холодильных
камерах, в результате экспериментальных исследований пришли к выводу,
что равновесная влажность воздуха увеличивается с возрастанием скорости
движения воздуха [132]. Этот вывод следует объяснить тем, что интен-
сификация испарения влаги в результате увеличения коэффициента влаго-
обмена компенсируется соответствующим (корректирующим) снижением
дефицита влажности воздуха.
Известный специалист в области холодильной технологии В. Тамм
[151] изучал влияние скорости движения воздуха на потери влаги охлаж-
даемыми полутушами говяжьего мяса. Скорость воздуха изменялась от
0,1 до 2,5 м/с. Было установлено, что при скорости движения воздуха
2,5 м/с усушка за полный цикл охлаждения продукции составила 1,4%,
а при охлаждении в неподвижном воздухе она возросла до 1,5 %, что лежит
в пределах точности опытов (по обычным представлениям во втором слу-
чае усушка должна была снизиться).
И.Л. Вол к инд на основании анализа опытных данных по изучению
влагообмена при хранении сочной сельскохозяйственной продукции при-
шел к выводу, что учитывать влияние скорости омывающего объекты хра-
нения потока воздуха на интенсивность испарения влаги из межклетников
. не следует, так как его влияние становится существенным при Re = 1000,
т. е. при скорости омывающего потока более 0,5 м/с, что лежит за преде-
лами допустимых скоростей вентилирования [19].
Д.Г. Рютов указывает, что в камерах хранения, охлаждаемых воздухо-
охладителями, потери значительно выше. Это ^^^ХТнтаТпГ
куляцией воздуха' и соответствующим увеличением коэффош^п‘
рения. Но такое представление неправильно, так	ка внутри
увеличивает усушку мяса лишь на поверхности шт ’ 2^ испаряю.
штабелей соответственно уменьшается, так как о щ
“
99
странным, но он верно отражает энергетическую сущность влагообмена
и вполне согласуется с формулой (29). Усиление усушки продукции на по-
верхности штабелей при увеличении скорости движения воздуха соотвест-
вует обычным представлениям, но с ними не увязывается уменьшение
усушки внутри штабеля, где, казалось бы, интенсивность гравитационного
вентилирования воздуха остается прежней. Ответ на этот вопрос дает
анализ формулы (29), согласно которой усушка продукции при данной тем-
пературе определяется только теплом, воздействующим на ее поверхнос-
ть. Усиление усушки поверхностных слоев штабелей при увеличении скорос-
ти движения межштабельного воздуха увеличивает долю тепловой энергии,
расходуемой на испарение влаги в поверхностных слоях. Следовательно, на
испарение влаги внутренних слоев продукции при постоянных общих тепло-
притоках остается меньше тепла. Это объяснение хорошо согласуется с
формулой (44): увеличение подвижности воздуха в камере ведет к по-
вышению относительной влажности межштабельного воздуха. При этом в
штабель будет поступать воздух с меньшей осушающей способностью, что
обусловит снижение усушки внутренних слоев продукции.
Перейдем к рассмотрению влияния на усушку удельной площади по-
верхности продукции. Казалось бы, что с увеличением количества продук-
ции общее количество испаряющейся влаги должно возрасти, но при пос-
тоянных теплопритоках усушка недышащей продукции (мясо, рыба) оста-
ется неизменной независимо от коэффициента загрузки помещения, кото-
рый может изменяться в пределах 0,5...1. Этот важный и неожиданный
вывод, сделанный впервые Д.Г. Рютовым [102], согласуется с формулой
(29): при постоянных теплопритоках увеличение загрузки камеры приво-
дит к тому, что тепло, поступающее к воздуху камеры, распределяется
на большую поверхность, поэтому воздействие его на единицу массы про-
дукции ослабляется. Но так как общее количество тепла остается прежним,
оно расходуется на испарение прежнего количества влаги, т. е. абсолютная
усушка продукции не изменяется.
При постоянных теплопритоках независимость абсолютной усушки
от загрузки хранилища распространялась бы и на дышащую продукцию
(плоды, овощи), если бы увеличение общего количества физоологического
тепла с возрастанием коэффициента загрузки хранилища сопровожда-
лось соответствующим уменьшением внешних теплопритоков. Ниже будет
показано, что при обычных условиях хранения плодоовощной продукции
общее количество влаги, теряемой ею, возрастает с увеличением коэффи-
циента загрузки хранилища тем больше, чем меньше внешние теплоприто-
ки.
Особого внимания заслуживает выяснение влияния испарительной спо-
собности продукции на количество теряемой ею влаги. Из формулы (44)
следует, что с увеличением коэффициента испарительной способности пр°*
дукции еи должен уменьшаться дефицит влажности воздуха (1
причем при постоянных теплопритоках произведение этих величин остается
неизменным. Указанная закономерность была показана на примере расчета
потерь влаги морковью и луком в сопоставлении с нормами, в основе
которых лежат опытные данные [49]. Коэффициент испарительной спосо _
ности моркови примерно в ПО раз больше коэффициента испарительно**
100

способности лука, но эти два вида продукции теряют в холодное время
года соизмеримое количество влаги потому, что соизмеримы значения
их удельной теплоты дыхания. Объясняется это тем, что в соответствии
с теорией автора и формулами (4) и (44) морковь в штабеле формирует
для себя равновесную относительную влажность воздуха, близкую к 1,
а для лука она составляет около 0,77, т. е. большая испарительная способ-
ность моркови компенсируется значительно меньшим, чем для лука, дефи-
цитом влажности воздуха [48].
Анализ формулы (44) и приведенные примеры показывают, что при
разработке систем кондиционирования воздуха в плодоовощехранилищах
нельзя не считаться с особеннстью живой растительной ткани формировать
для себя благоприятный влажностный режим под влиянием своих биофи-
зических свойств, которые проявляются в условиях максимальной защиты
продукции от внешних теплопритоков. Это научное положение должно
стать руководящим в исследованиях, направленных на создание эффектив-
ных систем охлаждения и кондиционирования воздуха в плодоовощехра-
нилищах, а также при разработке новых способов хранения плодоовощ-
ной продукции. Необходимо исходить из того, что способ хранения - это
прежде всего способ рационального отвода от дышащей продукции физио-
логического тепла. Под понятием ’’рациональный способ” подразумевается
сведение к минимуму сопутствующих вредных процессов, наиболее типич-
ный из которых — влагообмен, возникающий под влиянием внешних тепло-
притоков.
РАСЧЕТ ПОТЕРЬ ВЛАГИ ПЛОДООВОЩНОЙ
ПРОДУКЦИЕЙ ПРИ ОХЛАЖДЕНИИ И ХРАНЕНИИ
СПОСОБЫ ОХЛАЖДЕНИЯ
И ИХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ
Результаты многочисленных экспериментальных исследовании
и практика хранения плодоовощной продукции показывают, что интенсив-
ность биохимических процессов в первый послеуборочный период заметно
возрастает. Теплота дыхания, выделяемая при этом в больших количест-
вах, служит одной*из главных причин повышенных потерь влаги расти-
тельной продукцией непосредственно после сбора.
По мнению многих специалистов [38, 67, 84,104,131, 140], подавляю-
щее большинство видов и сортов плодоовощной продукции нуждается
в быстрой закладке на хранение. Исключение составляют картофель и не-
которые корнеплоды, для которых требуется лечебный период (в случае
механического травмирования при уборке). Картофель нуждается, по-
видимому, в адаптации к холоду, поэтому допустимо очень медленное ох-
лаждение его (на протяжении 30...40 сут) до оптимальной темЬературы
хранения 2...4 °C. Выбор обоснованного темпа охлаждения плодоовощной
продукции перед длительным хранением — важный вопрос технико-эконо-
мического порядка.
Потребную холодопроизводительность холодильной установки рассчи-
тывают по наиболее теплонапряженному периоду, которым обычно являет-
ся период охлаждения продукции. Чем медленнее происходит охлаждение,
тем меньше капитальные затраты на холодильное оборудование.
При решении вопроса о рациональной скорости охлаждения продук-
ции необходимо сопоставлять потери ее за весь период хранения с аморти-
зационными отчислениями на холодильное оборудование, что возможно
при расчете приведенных затрат для отдельных сравниваемых вариантов.
При использовании естественного холода медленное охлаждение часто
оказывается вынужденным. Оно допустимо для корнеплодов и некоторых
видов овощей. Фрукты и ягоды нуждаются, как правило, в быстром охлаж-
дении.
В технологическом отношении надо различать следующие способы
охлаждения:
в многосекционном хранилище при малой вместимости секций; каж-
дую из них за короткий период (10... 15 ч) загружают полностью, после че-
го охлаждают всю массу продукции;
по мере загрузки хранилища, в котором поддерживают заданную тем-
пературу хранения; загрузка продолжается в течение 8... 10 сут, что соот-
ветствует суточному количеству охлаждаемой продукции, равному 12»з-
10 % общей вместимости хранилища;
предварительное в специальных камерах.
102
ляпанной TPM Тре УЮТ предваРительного охлаждения помещения
Д° плй	пературь1 хРанения. Наиболее распространенным является
второй способ охлаждения. Недостатки его проявляются в периоды загруз-
ки и разгрузки хранилищ
Ежедневная догрузка хранилища теплой продукцией вызывает отпоте-
вание ранее загруженной и охлажденной. Второй недостаток - большие
удельные трансмиссионные теплопритоки в процессе загрузки хранилища,
особенно в начальный период, когда проникающее в помещение тепло
воздействует на малое количество продукции. Это вызывает значительную
потерю тургора и ослабление живой растительной ткани, проявляющиеся
при последующем хранении.
Подобные условия возникают и во время разгрузки хранилища, если
она совпадает с весенними оттепелями. В этом случае по мере выгрузки
продукции уменьшающееся количество ее воспринимает все трансмиссион-
ные теплопритоки, что вызывает повышенную усушку. В данный период
при наличии неплотностей, а также в связи с частым открыванием дверей
не исключены опрокинутая циркуляция воздуха и отпотевание продукции.
Обоснованные критерии оценки перечисленных способ охлаждения
еще не разработаны. Автору представляется технологически эффективным
первый способ. В подобном случае легче всего создать условия, исключаю-
щие отпотевание и повышенную усушку продукции. Многосекционные
хранилища с легкими перегородками между секциями удобны в этом
отношении и соответствуют требованиям сортовой технологии хранения
продукции. Создающийся в каждой отдельной секции влажностный режим
оказывается благоприятным для всех элементов продукции, однородной
по испарительной способности и удельной теплоте дыхания не только
вследствие принадлежности к одному сорту, но и в связи с одинаковым сро-
ком созревания (сбора)и выращиванием в примерно одинаковых условиях.
В крупные хранилища, загрузка которых продолжается 8...10 сут, а иногда
и больше, попадает продукция с неодинаковыми теплофизическими харак-
теристиками, от которых зависит влажностный режим внутри штабелей.
Предварительное охлаждение отличается высокой технологической
эффективностью. Его недостаток заключается в низком коэффициенте ис-
пользования охлаждающих приборов, которыми оборудованы камеры
предварительного охлаждения. После окончания загрузки хранилища их
используют в качестве камер хранения, но в этом случае большая удельная
поверхность охлаждающих приборов не нужна. Коэффициент использова-
ния охлаждающих приборов при хранении продукции обычно не превышает
0,1.
По роду холодоносителя и интенсивности процессов различают следую-
щие виды охлаждения: в практически неподвижном воздухе; в потоке
воздуха; гидроохлаждение; вакуумиспарительное.
Воздух в теплотехническом отношении — плохой холодоноситель, так
как у него низкие коэффициенты теплоотдачи. Это проявляется главным
образом при охлаждении плодоовощной продукции малых геометричес-
ких размеров.	-
При рассмотрении динамики процесса охлаждения элементов штабеля
сопоставляют внутреннее/?внут и внешнее/?внеш [Вт/(м • К)] терм
103
кие сопротивления, отношение которых носа^ название критерия Био (Bi):
Bi - Явнут / ^внеш •
^внут = Я/Х,
где R - радиус элемента продукции, м: X - коэффициент теплопроводности продук-
ции, Вт/ (м • К).
^внеш ~ 1 / ап ? »
где ап - коэффициент теплопередачи на границе "продукция - воздух” Вт/(ма -К);
f - энтальпийный коэффициент.
Энтальпильный коэффициент показывает, во сколько раз общий тепло-
вой поток Q превышает ’’сухой” тепловой поток Qc. Этот коэффициент
учитывает интенсифицирующее действие влагообмена на теплообмен. Его
находят на основании формулы (29), которую в данном случае записывают
в следующем виде:
Q- Qc	Q
г	et
Левая часть уравнения представляет собой влаговыделение продукции.
Разделив обе части уравнения на Qt после преобразований получим:
При равенстве внутреннего и внешнего термических сопротивлений
Bi = 1. Отклонение численного значения Bi от единицы означает, что в об-
щем тепловом потоке возникает локальное торможение - то ли внутри
продукции (если Bi > 1), то ли на ее поверхности (если Bi < 1).
Теплопроводность плодоовощной продукции можно вычислить по пред-
ложенной приближенной формуле:
X =	(0,47 - 0,004л с ) + 0,25 ( 1 -	) ,
Ри	Ри
(46)
где X - теплопроводность продукции, Вт/ (м • К); Рф - физическая плотность продук-
ции, т/м3; ри - истинная плотность продукции (после удаления воздушных включе-
ний) , т/м3; пс - содержание сухих веществ в продукции, %.
Пример 14. Рассчитать теплопроводность капусты, физическая плотность кото-
рой 0,78 т/м3, истинная плотность 1,03 т/м3, содержание сухих веществ 8,5 %.
По формуле (46) теплопроводность Х=0,38 Вт/ (м • К).
В потоке воздуха плодоовощную продукцию охлаждают в камерах
предварительного охлаждения или аппаратах тоннельного типа. При вынуж-
денном движении воздуха коэффициент теплоотдачи можно найти по фор-
муле [48]:
ап = 1,5 + 0,03 VhpH ,
гае V - удельный расход воздуха, м’/ (т • ч); h - высота штабеля, м.
104
Пример 15. Охлаждают штабгп»
расход воздуха 100 и 50 м»/(т ”).’&! картофеля, соответственно удельный
0,03 м, высота штабеля 3 и $ « Ределяющие геометрические оазмепы-О 10 и
"О- 03» “ 032 Вт/(м "
““Г ",НЛТННИМ и “РУЖНЫМ TeZSS “3Та 0 с Определить соотношение
указанных видов продукции. Р ческими- сопротивлениями при охлаждении
По формуле (45) f = i 64
Коэффициент теплоотдачи [В1/(„,.,)]дмкя1уан.
для картофеля
ап ~ 1,5 + 0,03 100-3'0,40 =5,1,
ап 1,5 + 0,03 -50-5 0,65 = 6,4.
Внутреннее термическое сопротивление^ [Вт/ („’ -К)] капусть1
Лвнут = 0,10/0,38 =0,263,
картофеля
^внут ~ 0,03/0,52 = 0,058.
Внешнее термическое сопротивление/?внеш [Вт/(м2 - К)] капусты
^внеш “1/ (5,1 • 1,64) =0,120,
картофеля
Лвнеш = 1 / (6,4 • 1,64) =0,095.
Критерий Био при охлаждении капусты
Bi = 0,263 /0,120 = 2,19, •
картофеля
Bi = 0,058/0,095 = 0,61.
Результаты расчета показывают, что определяющее термическое сопро-
тивление при охлаждении капусты - сопротивление передаче внутри капус-
ты, что объясняется большим размером головки и малой теплопровод-
ностью кочана. При охлаждении картофеля определяющим становится
внешнее термическое сопротивление. Если дальнейшее увеличение удель-
ного расхода воздуха заметно не влияет на темп охлаждения капусты,
то для картофеля будут иные условия, поскольку внутреннее термичес-
кое сопротивление клубней мало. Несмотря на то что коэффициент тепло-
отдачи воздуха низкий и, кроме того, охлаждающая способность его
появляется наряду с осушающей способностью, как холодоноситель воздух
удобен благодаря своей легкой проницаемости к каждому элементу штабе-
ля даже с небольшой скважистостью.
В литературе часто отмечают преимущество предварительного охлаж-
•105
дения продукции в потоке воздуха. Еще в 1903 г. в США установили, что
яблоки и груши, охлажденные в день сбора, сохраняют свои товарные
качества значительно лучше и дольше, чем плоды, загруженные без пред,
варительного охлаждения. В США, Канаде, Франции и других странах были
созданы крупные стационарные и передвижные станции предварительного
охлаждения плодов с большой пропускной способностью (до 30 вагонов
одновременно).
Об эффективности предварительного охлаждения яблок и винограда
свидетельствует, в частности, опыт Одесского Совхозвин треста Потери
транспортируемой продукции без предварительного охлаждения достигали
13,4 %. Отходы винограда сорта Шабаш после предварительно! о охлаждения
и хранения составили 2,15 %, а без предварительного охлаждения 9,28 %
[37].
Опытами Института ’’Магарач” установлено, что виноград после убор-
ки необходимо охлаждать 10... 12 ч при температуре 2...3 °C и только за-
тем загружать в камеры хранения с температурой 0°С. Предварительное
охлаждение гроздей снижает потери на 7...10% Догрузка камеры хранения
большим количеством неохлажденного винограда вызывает резкое повы-
шение температуры воздуха в хранилище, отпотевание и порчу ранее загру-
женной продукции.
Хорошие результаты дает предварительное охлаждение плодов в каме-
рах тоннельного типа. Ящики с плодами устанавливают на специальные
тележки, которые непрерывно или периодически перемешают в тоннеле.
Вдоль него движется холодный воздух со скоростью до 5 м/с. Через опреде-
ленные промежутки времени направление движения воздуха меняют, что
обеспечивает более равномерное охлаждение плодов. Применяют также
поперечную циркуляцию воздуха, который прогоняется вентиляторами че-
рез охлаждающие батарейные приборы, расположенные по бокам тоннеля,
и пакеты ящиков. Поперечная циркуляция холодного воздуха позволяет
быстрее и равномернее снизить температуру продукции.
Плодоовощную продукцию, предназначенную для перевозки на боль-
шие расстояния, охлаждают обычно непосредственно в железнодорожных
изотермических вагонах, обеспечивая в них непрерывную циркуляцию воз-
духа. Вагоны, загруженные плодами, подают на станцию предварительного
охлаждения, оборудованную мощными холодильными установками и воз-
духоохладителями. Вагоны соединяют с воздухоохладителями разборными
воздуховодами или гибкими рукавами с клапанами. Начальная температура
охлаждающего воздуха - около 0°С. По мере охлаждения продукции
температуру постепенно снижают (на 1...2 °C в 1 ч) и доводят до -10 °C.
Применение низкотемпературного холода для теплых плодов не опасно.
Направление движения воздуха меняют через каждые 20...30 мин. Общая
продолжительность охлаждения плодоовощной продукции от 25...30 до
5...4 °C составляет 6...8 ч.
Предварительное охлаждение продукции перед транспортированием
и хранением несовместимо с продолжительным полевым хранением ее
в местах заготовок.
Для приближенного расчета продолжительности то (ч) охлаждения
пподоовошной продукции при температуре приточного воздуха — 2—
106
13 С можно использовать формулу, полученную автором:
753 (24,4 - г) с
----------------2,31g
(41,6-г) V
(47)
где г температура приточного воздуха, 0 С; с - теплоемкость продукции, кДж/ (кг •
• К); V - удельный расход охлаждающего воздуха, м3/ (т • ч); г,, г, - начальная и
конечная температура продукции.
Пример 16. Рассчитать продолжительность охлаждения плодов теплоемкостью
3,8 кДж/кг-К); начальная и конечная температуры продукции - соответственно
25 и 5 ° С, температура приточного воздуха - 2 °C, удельный расход его 350 м3/ (т • ч).
По формуле (47) TQ =6,7 ч.
В камерах продукцию охлаждают воздухом, который перемещается
вентиляторами по замкнутому контуру со скоростью до 1 м/с. Плоды
загружают в камеры не более чем на 15% их вместимости. Температуру
в камерах поддерживают на уровне -1 °C. Продолжительность охлаждения
16...24 ч. Этот способ, как отмечено выше, имеет существенные недостатки:
неизбежное отпотевание ранее охлажденной продукции при догрузке ка-
меры теплой продукцией. Кроме того, данный способ можно применять
только в камерах, оборудованных воздушной системой охлаждения с обще-
обменной вентиляцией, коэффициент технологической эффективности
которой равен нулю (все тепло, проникающее в камеру, воздействует
на продукцию, вызывая ее усушку).
Хорошие технологические результаты дает использование жидкого
азота. В этом случае сочетаются преимущества низкотемпературного холо-
да (с понижением температуры увеличивается тепловлажностная характе-
ристика процесса) и благоприятного газового состава окружающей стреды.
Широкое применение указанного способа охлаждения лимитируют дорого-
визна жидкого азота и трудности его доставки.
Большой практический интерес представляет предварительное охлаж-
дение плодоовощной продукции в ледяной воде, так называемое гидро-
охлаждение. По приведенным в литературе сведениям,- оно дает хорошие
результаты при последующем длительном хранении продукции. Отмечена
высокая эффективность гидроохлаждения плодов перед их транспорти-
рованием. Наибольшее применение гидроохлаждение получило в США и
во Франции. К преимуществам гидроохлаждения следует отнести: высокие
значения критерия Био; полное отсутствие потерь влаги; возможность
сочетания процесса охлаждения с перемещением плодов в гидротранспорте-
рах.
При охлаждении плодоовощной продукции в воде критерий Био в SO-
TO раз выше, чем при охлаждении в потоке воздуха. Это означает практи-
чески полное отсутствие внешнего термического сопротивления. Чем мень-
шего размера элементы продукции, тем быстрее они охлаждаются в воде.
При охлаждении в воздухе геометрическая характеристика продукции иг-
рает значительно меньшую роль. Недостатки гидроохлаждения: высокий
уровень обсемененности воды микроорганизмами, сложности очистки ее;
большие потери сухих веществ из-за выщелачивания их (если на охлаж-
дение поступают плоды даже с минимальными механическими поврежде-
107
ниями). Пока не выяснено влияние воды на защитный покровный слой
плодоовощной продукции.
Существует много попыток разработать методы расчета усушки пище-
вой продукции при охлаждении и замораживании. В основе их лежит приме-
нение все тех же законов поверхностного испарения влаги, на которых
основаны представления о закономерности влагообмена хранящейся про-
дукции с воздухом.
Теория поверхностного испарения влаги и уравнение Дальтона, как ма-
тематическое описание этого процесса, рассчитаны на станционарный режим
в помещениях с постоянными равновесными параметрами воздуха. Л.Н.Ло-
вачев и др. правильно подчеркивают, что равновесную относительную влаж-
ность воздуха допустимо определять только для изотермических условий
в складском помещении [79].
Если при хранении продукции неизбежны колебания температуры
воздуха и поверхности, испаряющей влагу, а также нестабильность влаж-
ностного режима, то не может не вызвать удивления попытка распростра-
нить теорию поверхностного испарения влаги на такой явно выраженный
нестационарный процесс, как обработка продукции холодом. Известны
разработки Ф. Леви [148, 149], основанные на применении уравнения
Дальтона для описания влагообмена при охлаждении и замораживании про-
дукции. Использовав установленную Льюисом зависимость коэффициента
влагообмена от коэффициента теплоотдачи, Ф. Леви ввел в уравнение
Дальтона коэффициент сопротивления испарению влаги, который опреде-
ляется опытным путем и отличается переменными значениями даже для
одного и то1 о же вида продукции. В результате экспериментальных иссле-
дований было установлено, что максимальные значения коэффициента
сопротивления испарению могут отличаться от минимальных более чем
в 1,6 раза [130].
В методике расчета усушки продукции при обработке холодом, пред-
ложенной Ф. Леви, наиболее уязвимым местом является определение
насыщающей упругости водяного пара над поверхностью продукции. Пред-
полагается, что ее можно найти по средней температуре поверхности про-
дукции, что встречает следующие возражения. Однозначная связь между
температурой и упругостью пара существует только для состояния полного
насыщения влагой воздуха в пограничном слое над влажной поверхностью.
Между тем пищевая продукция представляет собой частично влажные ма-
териалы. Даже над поверхностью свежих срезов мяса упругость водяного
пара ниже насыщающей на 13...20 % [95]. Еще большее расхождение на-
блюдается у плодоовощной продукции, в покровный слой элементов
которой входят паронепроницаемые воскоподобные вещества. В процессе
охлаждения температура поверхности охлаждаемых объектов непрерывно
изменяется, поэтому осреднение ее с достаточной точностью для всего пе-
риода представляет собой нереальную задачу.
Можно было бы отметить и другие недостатки применения теории
поверхностного испарения влаги при обработке продукции холодом, но
они были подробно освещены при рассмотрении обычных представлении
о закономерностях процесса влагообмена хранящейся продукции с возду-
хом. Названный процесс сопровождается многократно повторяющимися на-
108
греванием и охлаждением поверхности продукции и поэтому является таким
же нестационарным, как и процесс первичной обработки продукции холо-
дом.
Метод расчета усушки пищевых продуктов, основанный на закономер-
ностях поверхностного испарения влаги, экспериментально проверяли
на влажных телах правильной геометрической формы в благоприятных
условиях лаборатории. Причем даже в этих условиях были отмечены боль-
шие расхождения между опытными и расчетными величинами потерь
влаги охлажденными объектами [130]. Охлаждение (от 20 до 1 °C) шаров
водного агара ф 40... 100 мм при скорости движения воздуха 2,4 м/с и его
температуре 0 °C вызвало усушку на 28...30 % больше расчетной.
В монографии М.А. Волкова [21], посвященной тепло- и массообмен-
ным процессам при хранении пищевой продукции, мало внимания уделено
влагообмену при обработке продукции холодом. Между тем этот процесс
всегда предшествует хранению, и, кроме того, усушка за период охлажде-
ния может быть соизмерима с общими потерями, особенно в тех случаях,
когда продукцию хранят непродолжительное время или когда применяют
специальные меры защиты ее от повышенных потерь влаги (например,
хранение плодоовощной продукции в измененной газовой среде, гипобари-
ческое хранение).
Актуальность правильного и простого математического описания
процесса усушки продукции, обрабатываемой холодом, трудно переоце-
нить не только потому, что она может оказаться соизмеримой с общими
потерями, но и потому, что нельзя допускать ослабления тургора плодо-
овощной продукции перед последующим длительным хранением. Можно
с уверенностью сказать, что потери влаги в процессе первичного охлажде-
ния влияют на лежкоспособность продукции значительно больше, что поте-
ря того же количества влаги в процессе хранения. Правильное математичес-
кое описание влагообмена при первичном охлаждении продукции важно
и потому, что из анализа расчетной формулы должны вытекать практичес-
кие рекомендации по снижению потерь.
Не всегда можно сократить усушку, применяя защитные искусствен-
ные покрытия продукции. Например, в мясной промышленности проводи-
ли опыты по применению ’’бинтовой технологии”. Она заключается в плот-
ном забинтовывании полутуш мяса лентами из пленочных синтетических
материалов. Но эти опыты не увенчались успехом. М.А. Волков указывает,
что повсеместно мясо упаковывают в пленку после его охлаждения, т. е.
после того, как основные потери массы (более 60%) уже произошли.
Упаковывать в пленку парное мясо нельзя, так как оно обесцвечивается
и в нем происходит так называемый загар [21].
Обработка плодоовощной продукции растворами пленкообразующих
веществ также не может решить проблему резкого сокращения потерь
по следующим причинам:
полное исключение паро- и газообмена для дышащей продукции недо-
пустимо:
технически оно трудноосуществимо;
искусственное уменьшение коэффициента испарительной способности
продукции привело бы к снижению дефицита влажности воздуха, что вос-
становило бы прежние потери влаги.
109
В. Тамм [150], изучая усушку продукции при охлаждении и замора-
живании, использовал предложенный Шмидтом метод конечных разностей
для анализа условий одномерного переноса тепла и влаги при кон.
такте с воздухом однородного тела плоской поверхностью, что малопрн*
годно для реальных условий. В.А. Верещагин и В.И. Филиппов в результате
изучения работ, относящихся к переносу тепла и влаги в камерах холодиль-
ков, отмечают, что явления переноса тепла и массы в нестанционарных про-
цессах холодильной технологии не поддаются точному описанию, так как
трудно учесть все факторы, влияющие на них [14].
ФОРМУЛА ДЛЯ РАСЧЕТА УСУШКИ
ПРОДУКЦИИ ПРИ ОХЛАЖДЕНИИ
На основании обобщенной зависимости, выраженной урав-
нением (29), автор получил следующую простую частную формулу для
расчета noiepb влаги продукцией по (%) за полный период охлаждения
ее воздухом:
где е д коэффициент, учитывающий тепло дыхания, выделенное продукцией за пе-
риод охлаждения.
Если продолжительность охлаждения менее 2 сут, что типично для
использования искусственного холода, можно пользоваться формулой:
Пример 17. Определить потери влаги продукцией, теплоемкость которой 3,8
кДж/ (кг  К), при охлаждении ее воздухом температурой 0 °C от 25 до 5 °C.
По формуле (49)
100 • 3,8 (25 - 5)
Формула (49) достаточно проста. Структура ее соответствует энерге-
тической сущности влагообмена продукции с воздухом. Количество испа-
ряющейся влаги прямо пропорционально теплоемкости продукции и раз-
ности температур, на которую она охлаждается. Автором впервые установ-
лено, что охлаждаемая продукция как бы сама себя сушит физическим
теплом, выделяемым при обработке холодом.
Предложенная автором физическая трактовка влагообмена охлаждае-
мой продукции с воздухом распространяется и на процессы заморажива-
ния. Формула для расчета усушки продукции п3 (%) за полный период
замораживания выглядит так:
100 (/, - /2)
,	(50)
е,
где lt, it - начальная и конечная энтальпии продукции, кДж/кг.
ПО
п г Э”*альпии разной продукции представлены в таблице, составленной
Д. . потовым [142]. Чтобы найти энтальпию продукции, достаточно знать
ее температуру . Таблица Д.Г. Рютова охватывает области как положитель-
ных, так и отрицательных температур. В этом отношении формулу (50)
следует рассматривать как универсальную. Она пригодна для расчета усуш-
ки любых видов продукции как при охлаждении, так и при замораживании.
В формулы (48), (49) и (50) не входит, несмотря на нестационарность
процесса обработки продукции холодом, традиционно учитываемый фак-
тор времени. Это следует объяснить отсутствием влияния продолжитель-
ности процессов охлаждения или замораживания продукции на общее ко-
личество выделяемого ею физического тепла, участвующего в своей опре-
деленной доле в фазовых превращениях влаги.
Данное научное положение, имеющее принципиальное значение и под-
тверждающее энергетическую сущность влагообмена, хорошо согласуется
с результатами исследований Ф. Леви [148]. Комментируя их, В.А. Вере-
щагин и В.И. Филиппов подчеркивают, что усушка не зависит от продол-
жительности процесса (охлаждения или замораживания), а определяется
только его условиями [14]. Из приведенных формул видно, что под по-
следними следует понимать только энтальпию (или теплоемкость) про-
дукции и температуру охлаждающего воздуха. Традиционно учитываемая
относительная влажность воздуха также не входит в указанные расчетные
формулы. Возможность не учитывать ее отмечена в работах В.А. Вереща-
гина и В.И. Филиппова [14], В. Тамма [151].
В замкнутом пространстве равновесная относительная влажность
воздуха формируется под влиянием испарительной способности продукции
и теплопритоков. Если испарительная способность продукции низкая,
можно подумать, что усушка ее будет незначительной, но в связи со сла-
бым поступлением влаги в воздух формируется низкая относительная
влажность воздуха и потери влаги оказываются такими же, как и при высо-
кой испарительной способности продукции. Чем больше перепад темпера-
тур на границе ’’продукция — воздух”, тем меньше зависит разность упру-
гостей пара от дефицита относительной влажности воздуха.
Пример 18. Рассчитать изменение разности упругостей водяного пара на гра-
нице ’’продукция - воздух”, приняв в одном случае равной 0,95, в другом - 0,85.
Температура охлаждающего воздуха 0°С, продукции 20 °C. Насыщающая упругость
водяного пара при температуре 20 и 0°С соотвественно составит 2,34 и 0,61 кПа.
Разность упругостей водяного пара при = 0,95 будет 2,34 - 0,61 • 0,95 = 1,76
кПа; при = 0,85 составит 2,34 - 0,61 • 0,85 =1,82 кПа. Изменение разности упругос-
тей водяного пара 3,4 %.
Формулы (49) и (50) подвергали экспериментальной проверке [44,
46]. При этом была установлена практическая пригодность их для инже-
нерных расчетов. В подавляющем большинстве случаев расхождение между
опытными данными по усушке плодоовощной продукции, мяса и мясо-
продуктов и расчетными величинами не превышало 10 %.. В ряде случаев
причиной расхождения могли быть неточности при определении среднеобъ-
емной температуры продуктов неправильной геометрической формы.
Расчет потерь влаги плодоовощной продукцией требует наличия данных
о начальной температуре продукции и допустимой продолжительности
111
24. Приближенная начальная температура овощей
и допустимая продолжительность их охлаждения
Продукция	Расчетная зимняя температура *, ° С					
	-20		- 30		-40	
	г,, ° С	то, Ч	f,,°c	то> Ч	Г,,°C	ТО’ ч
Картофель	20	1000	15	770	15	740 Корнеплоды	15	380	10	500	10	380 Капуста	15	380	10	500	8	400 Лук, чеснок	23	360	18	500	16	360						
* Средняя температура наиболее холодной пятидневки.
охлаждения насыпи. Для этого можно воспользоваться средними величи-
нами, приведенными в таблице 24.
Формула (49) четко отражает влияние начальной температуры продук-
ции на ее усушку за период охлаждения. Сбор плодоовощной продукции
в утренние часы после естественного ночного радиационного охлаждения
с последующей быстрой перевозкой в хранилище технологически всегда
целесообразен.
При одинаковой температуре в хранилище потери плодоовощной про-
дукции в средней полосе страны и в северных районах будут заметно мень-
ше, чем на юге. Это происходит потому, что температура наружного воз-
духа отражается на потерях как охлаждаемой, так и хранящейся продук-
ции, поскольку от нее зависят теплопритоки.
ТЕПЛОЕМКОСТЬ ПЛОДООВОЩНОЙ ПРОДУКЦИИ
КАК ФАКТОР, ВЛИЯЮЩИЙ НА ЕЕ УСУШКУ
ПРИ ОХЛАЖДЕНИИ
Потеря влаги плодоовощной продукцией за период охлаждения
на определенную разность температур прямо пропорциональна'ее теплоем-
кости, а последняя зависит от содержания в продукции сухих веществ.
Справочные данные, как правило, не отражают эту зависимость, и тепло-
емкость продукции рассматривают как постоянную [ПО]. В лучшем
случае учитывают температуру, но она оказывает меньшее влияние на теп-
лоемкость, чем содержание сухих веществ. Это объясняется разной тепло-
емкостью воды и сухих веществ. Теплоемкость воды составляет 4,19
кДж/(кг-К), теплоемкость сухих веществ плодоовощной продукции
близка к 1,47 кдж/ (кг • К).
Содержание сухих веществ зависит от вида продукции, ее сорта и ус-
ловий выращивания. Например, в поливной сахарной свекле, выращивае-
мой в районе Засельского сахарного завода (Одесская обл.), содержится
в среднем 9 % сухих веществ, а в сахарной свекле, перерабатываемой на
сахарном заводе в Кировоградской области, этот показатель составляет
около 20 % (получен в результате опытов автора). Теплоемкость свекло-
вичных корней в двух указанных случаях соответственно равна 3,94 и
3,63 кДж/(кг • К), расхождение 7,9 %.
112
w Повышенные потери влаги поливными культурами объясняют их высо-
кой водянистостью. В действительности здесь играют роль теплоемкость,
обусловливающая более высокие потери за период охлаждения, и условия
полевого хранения, когда проявляется влйяние на потери испарительной
способности продукции (у поливных культур она выше).
Исследование теплоемкости пищевой продукции автор начал дав-
но [42]. Была обнаружена закономерность, подчиняющаяся приближенно-
му закону Коппа и Неймана. Согласно этому закону, молекулярные тепло-
емкости химических соединений равны сумме атомных теплоемкостей сос-
тавляющих их элементов.
Для атомных теплоемкостей Копп приводит следующие значения
[кДж/(кг • К)] :
кислород ...	 16,75
водород .............................................  9,63
углерод..............................................  7,54
Расчет удельных теплоемкостей углеводов по закону Коппа и Неймана
дал такие результаты [кДж/(кг • К)] :
гексозы................................................1,45
сахароза...............................................1,42
крахмал, клетчатка.....................................1,39
Вычисленная по закону Коппа и Неймана удельная теплоемкость ли-
монной кислоты составляет 1,26 кДж/ (кг • К).
Удельная теплоемкость пищевой продукции и сухих веществ, входя-
щих в ее состав, подчиняется правилу аддитивности, согласно которому
для определения физической характеристики сложной системы достаточ-
но знать характеристики компонентов и их удельное содержание. В состав
сухих веществ плодоовощной продукции входят углеводы, кислоты,
зола. Причем преобладающее место занимают углеводы. Например, в сухом
остатке яблок содержится 68 % фруктозы й глюкозы, а на долю клетчатки
приходится 4...5 %. В картофеле безазотистые экстактивные вещества
составляют почти 85 % безводного остатка, а в них содержится около 85 %
крахмала. Теплоемкость сухих веществ плодоовощной продукции с доста-
точной точностью можно считать равной 1,4 кДж/ (кг • К).
Согласно правилу аддитивности, теплоемкость плодоовощной продук-
ции можно выразить как средневзвешенную величину с помощью уравне-
ния:
4,19 (100 - ис) + 1,4ис
100
где 4,19 - теплоемкость воды, кДж/(кг • К), пс- содержание сухих веществ в про-
дукции, %.
После преобразований получим, что1
‘ с = 4,19 - 0,028 пс .	(51)
Формула (51) проверена путем сопоставления опытных и расчетных
значений теплоемкости плодоовощной продукции. При экспериментальном
ИЗ
25. Опытные н расчетные значения
теплоемкости сахарной свеклы
«С- %	С, кДж/ (кг • К)	
	опыты	расчет
22,6	3,50	3,56
25,1	3,43	3,48
23,2	3,53	3,54
25,4	3,45	3,48
определении теплоемкости исполь-
зовали два метода: с помощью кало-
риметра и с помощью микрокалори-
метра (метод Кондратьева). Опыты
были начаты на сахарной свекле
В качестве калориметра исполь-
зовали сосуд Дюара. Из симметрич-
ных мест свекловичного корня про-
бочным сверлом вырезали два одина-
ковых цилиндрических образца. В
один из них вводили на глубину 0,6
высоты сверла спай дифференциальной медьконстантановой термопары.
Второй образец тщательно взвешивали на аналитических весах. Оба образца
плотно вставляли в латунные гильзы и погружали их в воду температурой
30... 35°С. В нее же опускали второй спай дифференциальной термопары.
Образцы нагревали до полного выравнивания температур.
После этого измеряли температуру воды в сосуде Дюарг и образец
без термопары быстро переносили в калориметр, в котором находилась
вода комнатной температуры. Замеряя начальную и конечную температуру
воды в калориметре (после энергичного перемешивания и достижения
практически постоянной температуры воды в калориметре), рассчитывали
теплоемкость продукции по уравнению теплового баланса, в которое
вводили тарировочный водяной эквивалент калориметра. Температуру
воды во всех случаях определяли ртутным термометром с ценой деления
0,1 °C.
Опытные данные обобщали по методике, изложенной в работе ’’Тепло-
емкость пищевых продуктов” [42]. В основе этой методики лежит правило
аддитивности. Оно дает хорошие результаты для сложных систем, компо-
ненты которых химически инертны и смещение их не сопровождается
каким-либо внешним эффектом (например, изменением температуры
или удельного объема). Этим требованиям отвечают вода и сухие вещест-
ва, входящие в состав плодоовощной продукции. В таблице 25 сопостав-
лены опытные и расчетные значения теплоемкости сахарной свеклы.
Так как подопытный материал был достаточно однородным, для про-
верки влияния концентрации сухих веществ на теплоемкость были постав-
лены дополнительные опыты. Определяли теплоемкость свекловичного
26. Опытные и расчетные значения теплоемкости плодоовощной продукции
Продукция	«С> %	С, кДж/(кг • К)	
		опыты	расчет
Яблоки	14,0	3,77	3,80
Капуста	9,4	3,89	3,93
Картофель	19,6	3,56	3,54
Морковь	14,8	3,73	3,78
Столовая свекла	9,8	3,85	3,92
Помидоры	6,0	3,98	4,05
114
сока, содержание сухих веществ в котором изменяли в широких пределах.
Расчетные значения теплоемкости свекловичного сока отличались от опыт-
ных не более чем на 4 %.
Было также проведено экспериментальное исследование теплоемкости
плодоовощной продукции по методу, предложенному Г.М. Кондратьевым
[72]. Указанный метод основан на сравнении темпов охлаждения эталон-
ного и опытного (с исследуемым материалом) калориметров в камере
спокойного воздуха. Результаты опытных и расчетных значений теплоем-
кости плодоовощной продукции приведены в таблице 26.
Как видно из данных таблиц 25 и 26, формула (51) дает вполне удов-
летворительные результаты. Ее можно рекомендовать для практических
расчетов.
ВЛИЯНИЕ ФИЗИОЛОГИЧЕСКОГО ТЕПЛА НА ПОТЕРИ ВЛАГИ
ОХЛАЖДАЕМОЙ ПЛОДООВОЩНОЙ ПРОДУКЦИЕЙ
При медленном охлаждении плодоовощной продукции выделяе-
мое ею физиологическое тепло становится ощутимым, и его необходимо
учитывать в общем тепловом балансе. Методика расчета физиологического
тепла при переменной температуре продукции изложена в работах [4, 43,
48]. Это тепло влияет не только на потери влаги продукцией. Оно может
заметно отражаться и на потребной холодопроизводительности холодиль-
ных установок в хранилище. Расчет показывает, что даже при сравнительно
быстром охлаждении (2...3 сут) тепло охлаждаемой плодоовощной продук-
ции может составлять 10..30 % общего количества тепла, выделяемого
продукцией.
Физиологическое тепло становится особенно ощутимым при охлажде-
нии картофеля и отдельных видов корнеплодов, для которых полезна
адаптация к холоду. Поэтому в данном случае не только допустимо, но и
целесообразно медленное охлаждение. При использовании естественного
холода первичное охлаждение продукции происходит медленно, вследствие
этого необходимо учитывать выделяемое ею тепло дыхания.
Обоснование технологически и экономически оптимального темпа
охлаждения плодоовощной продукции представляет большой практичес-
кий интерес. Увеличение продолжительности охлаждения особенно жела-
тельно при высокой начальной температуре продукции, так как фаза охлаж-
дения поступающей на хранение плодоовощной продукции по своей тепло-
напряженности оказывает определяющее влияние на проектную мощность
холодильных установок плодоовощехранилищ. В основу разработанного
автором метода расчета физиологического тепла положены формула (7)
и уравнение скорости изменения температуры тела при регулярном режи-
ме охлаждения.
Закон регулярного режима охлаждения, разработанный Г.М. Кондра-
тьевым [72], полезен при изучении нестационарных процессов переноса теп-
ла. Согласно этому закону, натуральный логарифм избыточной температу-
ры охлаждаемого тела изменяется во времени по линейному закону. В пе-
риод регулярного режима в любой точке тела скорость охлаждения пропор-
циональна разности температур данной точки и внешней среды. Математи-
115
чески этот закон выражен уравнением:
dt/dr = -т (Zn - t) ,
где dt/dr - скорость изменения температуры тела в любой точке в период регуля»-
ного режима охлаждения, ° С/мин; т - темп охлаждения, 1/мин; гп - перемещая
температура охлаждаемого тела, °C; Т - продолжительность охлаждения, мин; г _
температура охлаждающей среды, ° С.
После интегрирования дифференциального уравнения
I 1	~	, гп, “ 1
г =------- 2,3 1g —!-----»
т гп2 " Г
где гп > fn - начальная и конечная температуры охлаждаемой продукции.
Регулярному режиму охлаждения предшествует неупорядоченный
тепловой режим. При охлаждении ягод и плодов косточковых культур
им можно пренебречь [44]. Для указанных видов продукции, нуждающих-
ся в быстром охлаждении, на основании работ Д.Г. Рютова автор рекомен-
дует следующую расчетную формулу продолжительности охлаждения:
,	1.6	г - г
т' = 12,6 R (0,001 R+ -----) 2,31g —!-----,
а - гп2 -f
где R - радиус плода, мм.
Закон регулярного режима охлаждения в практических инженерных
расчетах можно распространить на плодоовощную продукцию с определяю-
щим геометрическим размером до 0,1 м (яблоки, картофель, корнепло-
ды). И.Г. Алямовский, разработавший метод расчета физиологического
тепла, считает, что для яблок можно не учитывать неупорядоченный тепло-
вой режим [4].
Количество физиологического тепла q (кДж), выделяемого 1 т продук-
ции за время dr, можно выразить уравнением:
dq = 3.6 qo ebtdr.
Поставив значения dr из уравнения регулярного режима охлаждения
[72], получаем:
З’6 hr dt
dq = -----q0 e01 -----.
m	tn-t
Решение этого уравнения позволило получить простую формулу для
определения физиологического тепла, выделяемого 1 т плодоовощной
продукции за период охлаждения [48]:
q = 3,6т qoe0,5 ь +г»}	(52)
где Т - продолжительность охлаждения, ч; qQ — удельная теплота дыхания при тем-
пературе 0°С, Вт/т;
116
И.Г. Алямовский [4] дал более точное решение указанной задачи.
Однако оно требует наличия специальной таблицы для определения значе-
ний интегральной показательной функции.
Пример 19. Определить (по методу, предложенному автором) количество фи-
зиологического тепла, выделяемого 1 т яблок за период охлаждения при следующих
условиях: удельный расход воздуха 130 м3 / (т • ч), удельная теплота дыхания при тем-
пературе 0 С - 12,1 Вт/т, начальная и конечная температуры плодов соответственно
27 и 5 С, температура охлаждающего воздуха 0 ° С. Теплоемкость яблок 3,8 кДж/ (кг-
• К). Температурный коэффициент дыхания 0,0932.
По формуле (27) тепловлажностная характеристика процесса €.=6385 кДж/кг.
По формуле (47) продолжительность охлаждения плодов 7 = 21,7 ч. Количество
выделяемого 1 т яблок физиологического тепла за период охлаждения - по формуле
(52) - q =4201 кДж.
И.Г. Алямовский, приняв (без обоснования) темп охлаждения плодов
0,0703 1/ч, нашел что количество физиологического тепла, выделяемого
1 т яблок, равно 4232 кДж. Этот показатель на 0,7 % отличается от величи-
ны, найденной автором.
Приведенный пример показывает, что даже при относительно быстром
охлаждении продукции тепло дыхания ее ощутимо в общем тепловом
балансе. Физическое тепло, выделенное яблоками, в рассматриваемом
примере составляет:
1000 • 3,8 (27 - 5) = 83600 кДж.
Физиологическое тепло в общем тепловом балансе - около 5 %. Следует
учесть, что в примере 19 принята завышенная температура продукции. При
продолжительности охлаждения продукции до 2 сут физиологическое теп-
ло в расчетах влаговыделений можно не учитывать.
ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ
ШОКОВОГО ОХЛАЖДЕНИЯ ПРОДУКЦИИ
Понятие’’шоковое охлаждение” было введено В. Таммом [150].
На основании экспериментальных данных он установил, что использование
низкотемпературного холода позволяет значительно сократить потери
влаги охлаждаемой и замораживаемой продукцией.
Этот факт лишний раз подтверждает вывод о несостоятельности теории
поверхностного испарения влаги при влагообмене пищевой продукции
с воздухом. Из уравнения (2) Дальтона следует, что с понижением темпе-
ратуры охлаждающего воздуха упругость пара в нем понижается и коли-
чество испаряющейся влаги возрастает.
Рекомендация обрабатывать продукцию холодом при малом пере-
паде температур была бы такой же неправильной, какой она является в
отношении воздухоохладителей. Дело в том, что большие перепады темпе-
ратур хотя и увеличивают движущую силу процесса влагообмена (разность
парциальных давлений водяного пара), но наряду с этим влияют на другие
факторы, компенсирующие перепад температур. В воздухоохладителях,
как отмечено выше, с уменьшением перепада температур возрастает рас-
четная поверхность влагообмена, а при обработке продукции холодом в
качестве компенсирующего фактора выступает продолжительность про-
цесса. Последняя с понижением температуры охлаждающего воздуха зна-
117
чительно сокращается. Если в отношении воздухоохладителя был сделан
вывод о независимости усушки продукции от перепада температур при ох-
лаждении воздуха, но иная закономерность возникает при охлаждодцу н
мораживании продукции. В данном случае надо говорить не о компенса-
ции перепада температур продолжительностью процесса, а о самостоятель-
ной и важной в технологическом отношении роли низ коте мпературного
холода. Применение его позволяет резко сократить усушку продукции,
обрабатываемой холодом.
Впервые о положительном опыте шокового охлаждения растительной
продукции (яблок) доложил на Девятом международном конгрессе по хо-
лоду Э. Хикс. В настоящее время не менее 85 % сочной сельскохозяйствен-
ной продукции хранят с использованием естественного холода. Наиболее
ответственным для многих видов продукции является начальный период
первичного охлаждения. Он отличается высокой теплонапряженнбстью
и в большинстве-случаев должен быть непродолжительным.
Запрещено вентилирование сахарной свеклы и других видов раститель-
ной продукции воздухом ниже криоскопической температуры независи-
мо от температуры продукции. Но, как будет показано ниже, для теплой
продукции это не опасно и применение охлаждающего воздуха с отрица-
тельной температурой представляет собой резервную возможность сокра-
щения потерь.
Особенность плодоовощной продукции в отличие от недышащей про-
дукции, не боящейся подмораживания, заключается в том, что» при исполь-
зовании низкотемпературного холода нельзя снижать температуру покров-
ного слоя ниже криоскопической температуры. Поэтому для нее, по терми-
нологии Е.П. Широкова, следует применять режим пульсирующего охлаж-
дения. Точнее, надо говорить о шоковом пульсирующем охлаждении плодо-
овощной продукции, так как обычно активное вентилирование сопровож-
27. Средняя продолжительность отрицательной температуры наружного воздуха
в Украинской ССР
Температура наруж- ного воздуха (ниже),	Число часов с отрицательной температурой в течение 1 мес в городе				
	Винница	Жданов |	Киев	Ровно	j Запорожье
-2,1	34	Октябрь 26	22	16	11
-4,1	12	7	6	6	2
-6,1	4	2	—	—	—
-2,1	140	Ноябрь 182	144	117	98
-4,1	77	132	88	69	58
-6,1	31	98	42	41	34
-2,1	254	Март 222	250	255	150
-4,1	169	125	162	178	92
-6,1	116	73	112	111	54
118
дается прерывистым, многократно повторяющимся пульсирующим охлаж-
дением,.
В обоих случаях необходимо контролировать температуру продук-
ции со стороны набегающего потока холодного воздуха, чего на практике,
как правило, не делают. Может быть, по этой причине и запрещено венти-
лировать насыпь продукции воздухом, температура которого ниже О °C.
Применение низкотемпературного естественного холода сразу же после
загрузки хранилищ в сочетании с большими удельными расходами возду-
ха может дать значительную экономическую и технологическую эффектив-
ность. Даже в условиях Украинской ССР осенью и весной в этом отноше-
нии появляются реальные, хотя и ограниченные возможности. В таблице 27
представлены данные средней продолжительности отрицательной темпера-
туры наружного воздуха в Украинской ССР.
Требования экономии энергетических и материальных ресурсов, совпа-
дение периода хранения сочной растительной продукции с периодом общего
похолодания обязывают максимально использовать естественный холод.
При изучении возможностей местных климатических условий в этом от-
ношении полезна формула А.У Франчука:
At
'н = 'ср.г ” п _ 1S- cos <« ~ 15> ’	(53)
где гн - расчетная температура наружного воздуха, °C: гСрГ - среднегодовая темпе-
ратура, °C; At - амплитуда годовых колебаний температуры наружного воздуха,
определяемая как разность между средними температурами самого теплого и самого
холодного месяцев, °C; л - порядковый номер суток, приходящийся на середину
периода охлаждения, считая от 1 января.
Сведения о минимальных значениях температуры наружного воздуха
и продолжительности ее по месяцам приведены в ’’строительных нормах
и правилах” [109].
Промышленные опыты по использованию низкотемпературного холо-
да при хранении капусты были начаты в нашей стране давно [138]. Бурто-
вую площадку оборудовали автоматизированной системой активного вен-
тилирования. Один из термосигнализаторов, отрегулированный в льдосо-
ляной смеси на -1 °C, включал вентилятор через промежуточное реле в
тот момент, когда температура в бурте снижалась до -1 °C. Второй, отрегу-
лированный на 0 ° С, включал вентилятор при достижении в бурте указан-
ной температуры. Как видно, датчик температуры, включавший вентиля-
тор, не был установлен в набегающем потоке охлаждающего воздуха в
месте поступления его в бурт, что, однако, не отразилось на качестве про-
дукции в нижнем слое по следующим причинам: возможно явление
переохлаждения растительной ткани (криоскопическая температура по-
кровного слоя плодоовощной продукции всегда ниже температуры ее внут-
ренней массы) ; капуста обладает свойством восстанавливать свое нормаль-
ное состояние при некотором непродолжительном подмораживании. Пони-
жение температуры кроющих листьев капусты до -7 °C не вызывало
необратимых процессов.
Методика обоснования безопасной продолжительности вентилирова-
119
ния штабеля воздухом низкой отрицательной температуры при каждом
очередном охлаждении изложена в работе ’’Теоретические основы кон-
диционирования воздуха при хранении сочного растительного сырья” [44]
Е.П. Широков доказал практическую возможность и целесообразность
использования естественного холода для отвода тепла дыхания капусты
при любой температуре наружного воздуха в зимний период (вплоть до
-30 °C).
Условия для применения технологии пульсирующего охлаждения про-
дукции воздухом низкой отрицательной температуры тем благоприятнее,
чем меньше отношение внутреннего термического сопротивления к внешне-
му. Это означает, что хорошие результаты можно получить для продукции,
элементы которой имеют малые размеры и охлаждаются при малых удель-
ных расходах вентилирующего воздуха. Правда, последнее условие вызы-
вает трудность, связанную с явлением послойного охлаждения, возникаю-
щего при малой скорости воздуха. Поэтому при использовании низкотем-
пературного холода чрезвычайно важно рациональное воздухораспределе-
ние. Его следует рассчитывать на небольшой градиент температуры в на-
правлении движения воздуха, следовательно, размер штабеля в этом на-
правлении должен быть небольшим.
Послойное охлаждение насыпи продукции можно в значительной ме-
ре ослабить путем применения схемы поперечного вентилирования ’’раз-
резного” штабеля. Схема указанной системы воздухораспределения приве-
дена в работе ’’Теоретические основы кондиционирования воздуха при хра-
нении сочного растительного сырья” [44].
Следует предусматривать неприятную возможность неравномерного
обдува воздухом отдельных элементов насыпи продукции. Известно явле-
ние фонтанирования воздуха, которое может возникнуть в штабеле, состоя-
щем из крупных элементов продукции, при неодинаковых локальных
значениях его скважистости. Надежное средство в указанном отношении -
превращение штабеля в камеру статического давления. Для этого суммар-
ная площадь входных отверстий для воздуха должна превышать суммар-
ную площадь выходных отверстий в 5...7 раз.
По своим физическим и геометрическим характеристикам капуста
не самая подходящая продукция для применения низкотемпературного
холода. Но положительные результаты промышленных опытов Е.П. Широ-
кова дают основание утверждать, что изучение технологии пульсирующе-
го охлаждения плодов и овощей малых геометрических размеров (в отли-
чие от капусты у них высокие значения коэффициентов теплопроводности)
прдставляет большой практический интерес в связи с возможностью более
эффективного использования естественного холода.
Чрезвычайно важный вопрос при использовании низкотемпературного
холода - влияние низких отрицательных температур охлаждающего воз-
духа на потери влаги продукцией. Перед началом экспериментальных ис-
следований в этом отношении не было ясности. Предполагалось, что усушка
продукции, охлаждаемой воздухом низкой температуры, будет большой.
Разработанная автором теория, обобщенная расчетная формула (29)
и частная формула (35) позволяют не только качественно, но и количест-
венно оценить технологическую эффективность пульсирующего охпажде-
120
до плодоовощной продукции воздухом низкой отрицательной темлерату-
ми.
ТЯнХ1 УМеНЫШПСЯ усушка "РОДУкн™ « >т»Р«м «ли. По фо££мм>!
Снижение усушки продукции при использовании низкотемпературно-
го холода объясняется чисто термодинамическими свойствами влажного
воздуха, в области низких температур пограничная кривая, а следователь-
но, и линия внутриштабельного процесса протекает круче, чем при более
высокой температуре. Поэтому возрастает тепловлажностная храктеристи-
ка процесса - знаменатель формулы (29).
При наличии надежно работающей автоматики пульсирующее охлажде-
ние с использованием низкотемпературного холода можно рекомендовать
прежде всего для капусты и лука-репки. В отношении других видов про-
дукции, отличающихся необратимостью процессов травмирования холодом
(картофель, морковь, свекла), к указанному методу отвода тепла необ-
ходимо подходить с большой осторожностью, так как малейшие дефекты
в воздухораспределении или автоматике могут привести к локальному
переохлаждению и последующей порче продукции.
ФОРМУЛА ДЛЯ РАСЧЕТА ПОТЕРЬ ВЛАГИ
ЗА ПЕРИОД ХРАНЕНИЯ
Обобщенную формулу (29) записываем в следующем виде:
10-4 (гн-г) (1 -ет.э)т' + <?т]еоб
где их - потеря влаги продукции за период хранения, °C; к - среднее значение коэф-
фициента теплопередачи наружных ограждений хранилища, через которые поступают
трансмиссионные теплопритоки, Вт/ (м2 • К); F - удельная (приходящаяся на 1 i
продукции) площадь наружных ограждений, через которые поступают в хранилище
трансмйссонные теплопритоки, м2/т; гн - средняя температура наружного воздуха
за периоды, когда она превышает температуру воздуха в хранилище, С, г - тем
пература воздуха в хранилище, °C; 6Т э - коэффициент технологической эффектив-
ности системы охлаждения, представляющий собой долю трансмиссионных теплоприто-
ков, перехватываемых охлаждающими устройствами на внутренней поверхно
ограждений хранилища или внутри их; Т - продолжительность периодов стояния
температуры наружного воздуха, превышающей температуру воздуха в хранилищу
с; а - удельная теплота дыхания продукции при данной температуре, Вт/т; 7 оо-
щая продолжительность хранения продукции, с; €og - коэффициент, учитываюши .
тепло, эквивалентное работе оборудования (вентиляторов); обычно €од - • ••
1,10; при правильной установке вентиляторов (перед воздухоохладителями) 6Qg -
= 1.
При использовании искусственного холода расчеты по формуле (54)
упрощаются. В этом случае можно воспользоваться следующей вспомога-
тельной зависимостью:
IO-3 [kF1 (Гн- Г) + ?] еобт' = 2О ,
121
откуда
103 G<
kF' (Гн-Г) =
еобт'
(55)
где Qo - расход холода за период хранения продукции.
Левая часть формулы (55) представляет собой количество трансмис-
сионных теплопритоков в хранилище. Его находят по расходу холода и теп-
лу дыхания (отпадает необходимость учета свойств ограждающих конст-
рукций хранилища, температуры наружного воздуха и температуры в хра-
нилище). Расход холода косвенно можно определить по расходу энергии
холодильной установкой:
Со = Еео (1-еп.х),	(56)
где Е - расход энергии, кДж; €о - среднее значение холодильного коэффициента;
еп х ’ коэффициент, учитывающий путевые потери холода на участке от холодильной
установки до хранилища, доли единицы; обычно €п х = 0,05...0,07.
Для аммиачных холодильных машин одноступенчатого сжатия АПО-2,
А165-2, А2220-2 при определении холодильного коэффициента можно ис-
пользовать приближенную формулу [55]:
173 + го
ео
гк ~ fo
(57)
где го - температура кипения агента охлаждения, °C; гк - температура конденсации
агента охлаждения, ° С.
Формула (54) полезна для количественного определения потерь влаги
продукцией, создания теоретических основ нормирования потерь, а также
для разработки практических рекомендаций по снижению потерь продук-
ции. Для расчета потерь влаги плодоовощной продукцией зимой при отсут-
ствии внешних теплопритоков можно использовать следующую формулу:
пх = 10 4 qr Iet.	(58)
Приведенные ниже примеры иллюстрируют применение формул (54) и
(58) в практических расчетах.
Пример 21. Определить потери влаги яблоками в зависимости от температуры
наружного воздуха при следующих условиях: коэффициент теплопередачи ограждений
хранилища 0,25 Вт/ (м2 • К), удельная площадь ограждений в одном случае 3, в другом
1,77 м2/т (что приблизительно соответствует хранилищу вместимостью 5000 т), тем-
пература хранения 0 ° С, система охлаждения - воздушная с общеобменной вентиля-
цией (ет э = 0), продолжительность хранения 31 день (1 мес), температура наружного
воздуха выше 0°С (г = т), удельная теплота дыхания яблок 12,1 Вт/т, вентиляторы
установлены перед воздухоохладителями (еоб = 1). Результаты расчетов по формуле
(54) представлены в таблице 28.
По данным таблицы (28) видно, что роль трансмиссионных теплопритоков»
проникающих через ограждения хранилища, заметно возрастает с увеличением пло-
щади поверхности наружных ограждений.
122
Пример 22. Принимаем данные,
близкие к условиям хранения яблок не-
посредственно после сбора (сентябрь) в
климатических условиях Алма-Атинской
области, где автор проводил опыты: сис-
тема охлаждения воздушная (етэ =0).
Коэффициент теплопередачи ограждений
хранилища 0,35 Вт/(м’-К), удельная
площадь наружных ограждений 2,5 м2/т,
температура наружного воздуха и возду-
ха в хранилище соответственно 20 и 0°С,
удельная теплота дыхания плодов 15 Вт/т,
продолжительность хранения 31 день
(1 мес). По формуле (54) п х = 1,15 %
28. Влияние температуры
наружного воздуха на потери влаги
яблоками при хранении в течение 1 мес
Их (%) при	
F' -Зм1 /т	f' = = 1,77 м2/т
2	0,570	0,545
8	0,759	0,656
16	1,011	0,805
22	1,200	0,916
Пример 23. Плоды хранят в камере, оборудованной воздушной системой охлаж-
дения (€об = 1,10). При средней температуре наружного воздуха 15 °C расход холо-
да за 1 мес составил 67 000 кДж, удельная теплота дыхания продукции 13 Вт/т. Най-
ти потери влаги плодами за 1 мес. По формуле (55) kF (г}1 - г) = 10,5 Вт/т; по фор-
муле (54) их = 0,95%.
Пример 24. Определить потери влаги морковью в январе при отсутствии внешних
теплопритоков, удельной теплоте дыхания 11,6 Вт/т и отводе ее через ограждающие
конструкции- хранилища. По формуле (58) пх = 0,49 %, что близко к величине, при-
веденной в нормах технологического проектирования-овощехранилищ [49], - 0,54 %.
М.А. Волков в сжатой форме правильно излагает особенность разрабо-
танной автором термодинамической теории внутриштабельных тепло-
влажностных процессов. Он указывает, что, по представлениям В.З. Жа-
дана, испарение влаги происходит дискретными порциями по мере очеред-
ного вынужденного охлаждения продукции, предварительно ассимилиро-
вавшей тепло при повышении температуры вследствие внешних теплопри-
токов или выделения физиологического тепла (для плодов и овощей).
В качестве обоснования такого подхода ссылаются на неизбежные коле-
бания температуры продукции в процессе хранения [21].
Неоднократно предпринимавшаяся попытка установить закономер-
ности влагообмена при охлаждении и хранении продукции путем одновре-
менного рассмотрения и увязки процессов в штабеле и в охлаждающих
приборах в основе своей ошибочно, хотя бы потому, что эти процессы про-
текают с разрывом во времени.
Ни в одной из своих работ [44, 48, 49, 50], относящихся к теории
влагообмена при охлаждении, замораживании и хранении пищевой про-
дукции, автор не рассматривает процессы в охлаждающих приборах и счи-
Пчтг, что они не влияют на влажностный режим в хранилищах. Несущест-
венно, куда уходит влага, выделенная продукцией, - высаживается ли она
в виде инея или росы в охлаждающих приборах, выбрасывается с вентили-
рующим.воздухом в атмосферу (при использовании естественного холода),
уходит через неплотности в хранилище или оседает на холодных огражда-
ющих. конструкциях- зимой, что может происходить при условиях, приве-
денных в примере 24.
Основной период хранения сочной сельскохозяйственной продукции
совпадает с холодным временем года. Если непосредственно после уборки
потери влаги продукцией определяются в основном отводом физического
тепла и значительными внешними теплопритоками, обусловленными высо-
кой температурой наружного воздуха (особенно в южных районах страны,
123
то с ноября по март решающее влияние на потери влаги плодоовощной
продукцией оказывает теплота дыхания. С.М. Цинман и В.Я. Янюк отме-
чают, что интенсивность дыхания различна для разных видов плодов и мо-
жет служить биологическим показателем, указывающим на пригодность
их для продолжительного хранения [127].
Выше было показано, что удельную теплоту дыхания при температуре
О °C и температурный коэффициент дыхания, от которых зависит физио-
логическое тепло, надо учитывать при прогнозировании лежкоспособнос-
ти плодоовощной продукции, для чего автором предложены соответствую-
щие зависимости. Формула (58) позволяет количественно оценить влия-
ние тепла дыхания на потери влаги продукцией, от которых зависит ее леж-
коспособность.
Пример 25. При охлаждении и хранении 1 т картофеля от него отводится 22 000
кДж тепла [19]. Средняя температура хранения картофеля 3°С. По формуле (27)
ef = 5944 кДж/кг; по формуле (29) w = 33 кг/т, или 3,3 %.
Естественная убыль массы клубней при указанных условиях, по данным И.Л.
Волкинда, составляет 4,2 %. На долю потерь влаги приходится 78,6 %, что соответст-
вует обычному соотношению влаги и сухих веществ в общей естественной убыли
массы плодоовощной продукции.
МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА
ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ
СИСТЕМ ОХЛАЖДЕНИЯ ХРАНИЛИЩ
Конструктор, создающий новую систему охлаждения и пони-
мающий энергетическую сущность влагообмена, обязан свести к мини-
муму вредное воздействие на продукцию трансмиссионных теплопритоков
к воздуху хранилища. Это легко осуществимо и на стадии проектирования
охлаждающей системы является обычно единственной возможностью
сократить потери продукции.
Понятие ’’коэффициент технологической эффективности системы ох-
лаждения” несет в себе полезную в практическом отношении смысловую
нагрузку. Идеальный была бы холодильная камера, в которой температу-
ра ограждающих конструкций приближалась бы к температуре воздуха в
камере.
О том, что это требование вполне осуществимо, свидетельствует двад-
цатилетний положительный опыт эксплуатации экспериментального холо-
дильника, построенного по инициативе, и под руководством А.А. Гоголина.
Для перехвата трансмиссионных теплопритоков в наружные ограждения
камеры заложены рассольные змеевики, что дало возможность приблизить
температуру внутренней поверхности ограждений к температуре воздуха
в камерах.
Малые размеры холодильных камер и размещение их внутри отапли-
ваемого здания заставили искать средства компенсации больших удельных
трансмиссионных теплопритоков. Змеевики уложили в стены, пол и пото-
лок камер с внутренней стороны теплоизоляции. Холодоноситель (водяной
раствор этиленгликоля) требуемой температуры в змеевики подает насос.
Работа последнего сблокирована с трехходовым смесительным вентилем
и регулируется автоматически. Внутренние тепловыделения отводятся
воздухоохладителем.
124
Использованный в данном холодильнике способ защиты плодоовощ-
ной и любой другой хранящейся продукции от вредного воздействия
теплопритоков доказывает правильность метода экранирования ограж-
дений для перехвата наружных теплопритоков [116]. Для рассматривае-
мого случая, заслуживающего большого внимания, коэффициент техно-
логической эффективности ет э системы охлаждения можно вычислить
по формуле:
Л 1ГОГ — г)
е т.э = 1 к (Гн - г) ’
где а - среднее значение коэффициента теплооотдачи на границе ’’стенка - воздух”
камеры, Вт/ (м2 • К); гог - средняя температура поверхности ограждений камеры,
°C; t - температура воздуха в камере, °C; к - коэффициент теплопередачи ограж-
дений камеры, Вт/ (м2 • К); гн - температура наружного воздуха,0 С-
Пример 26. Определить коэффициент технологической эффективности па-
нельной системы охлаждения при условиях, приближенно соответствующих условиям
в экспериментальном холодильнике: коэффициент теплопередачи ограждений каме-
ры 0,3 Вт/ (м2 • К); температура наружного воздуха, ограждений камеры и воздуха
в камере соответственно 19; 0,2 и 0°С; среднее значение коэффициента теплоотда-
чи на границе ’’стенка - воздух” камеры 6 Вт/ (м2 • К).
По формуле (59) €т э = 0,79, что свидетельствует о высокой технологической
эффективности данной системы охлаждения.
Формулу (59) можно применять для количественной оценки эффек-
тивности любой системы внекамерного охлаждения.
Компенсацию трансмиссионных теплопритоков следует рассматривать
не только как важное средство снижения потерь влаги продукцией, но и
как условие применения технологии хранения плодоовощной продукции
при близкриоскопических температурах, когда необходимо поддерживать
стабильный температурный режим в хранилище. Экспериментальный
холодильник с панельной системой охлаждения позволил провести про-
мышленную проверку и объективную оценку указанной технологии хра-
нения растительной продукции [116].
Говоря о преимуществах панельной системы охлаждения по сравнению
с камерными охлаждающими приборами в виде оребреннных батарей,
М.А. Волков подчеркивает значительный радиационный обмен между про-
дукцией и панелью, что позволяет снизить перепад температур между воз-
духом кдмеры и кипящим агентом охлаждения на 3...5 °C по сравнению
с перепадом температур в оребренных батареях. Это объяснение высокой
технологической эффективности панельной системы охлаждения непра-
вильное. Дело не в радиационном теплообмене, в котором участвует только
поверхность штабеля (менее 5 % общей геометрической поверхности про-
дукции) , и не в перепаде температур, а в том, что панельная система охлаж-
дения обеспечивает максимальный перехват трансмиссионных теплоприто-
ков, обусловленных разностью температур наружного воздуха и воздуха
хранилища. В ходе дискуссии на страницах журнала ’’Холодильная техни-
ка” сравнивали системы охлаждения в несопоставимых условиях [45].
Для объективной оценки систем охлаждения следует в первую очередь
провести испытание их в холодильниках, построенных по типовым проек-
там. При обработке опытных данных в этом случае нужно пользоваться
формулой, полученной автором нанреновайии зависимости (37) с учетом
12$
коэффициента технологической эффективности системы охлаждения;
w
‘т-э- 1	(60)
где W - влаговыделения продукции, кг; (2Т - трансмиссионвые теплопритоки за Вре.
мя испытания системы охлаждения, кДж; ег — определяется ио формуле (27).
Испытание необходимо проводить в теплонапряженное время на неды-
шащей продукции или частично влажных моделях ее. Общая величина
влажной поверхности должна составлять не менее 50 % загрузки хранили-
ща (камеры). Теплопритоки можно определять следующими дублирую,
щими методами:
расчетом - по паспортным значениям коэффициентов теплопередачи;
с помощью тепломеров;
по расходу рециркулирующего холодоносителя с учетом рабочей раз-
ности его энтальпий;
по расходу энергии холодильной установкой, обслуживающей данное
хранилище.
При испытании панелей системы охлаждения трюма морского судна
установили, что усушка продукции при температуре 25 "С составила
0,015 г на 4,19 кДж теплопритоков [45]. В результате расчета по формуле
(60) коэффициент технологической эффективности системы охлаждения
равен 0,88, что правдоподобно: кроме дна трюма, на всех остальных ограж-
дениях его находились охлаждающие приборы.
Если ограждающие конструкции охлаждаемого помещения находятся
под воздействием примерно одинаковых трансмиссионных теплопритоков,
то для определения коэффициента технологической эффективности систе-
мы охлаждения можно использовать геометрический мотив [И]. В этом
случае
ет.э “ ^о.п /^ог ’	(61)
где Г'о п - площадь поверхности ограждений хранилища (камеры), занятая камер-
ными охлаждающими приборами (батареями), м2; /-ог общая площадь ограждений,
через которую поступают трансмиссионные теплопритоки, м2
Коэффициент технологической эффективности системы охлаждения
можно определить на стадии ее проектирования по формуле :
10 3 *o.nFo.n <гн ~ г) т
ет.э--------------------------.	(62)
Ст
где *о.п коэффициент теплопередачи ограждений, на которых расположены камер-
ные охлаждающие приборы, Вт/ (м2 • К); т - продолжительность, с.
Числитель формулы (62) представляет собой теплопритоки, перехва-
тываемые камерными охлаждающими приборами, смонтированными на
внутренней поверхности ограждений, знаменатель - теплопритоки, кото-
рые имелись бы при отсутствии средств защиты продукции от вредного
влияния трансмиссионных теплопритоков (например, при использовании
воздушной системы охлаждения с общеобменной вентиляцией).
М.А. Волков отмечает, что при хранении недышащей продукции (***’
са) потери ее в камерах, оборудованных воздухоохладителями, на 50...
126	* .
60 % выше, чем в камерах с батарейными охлаждающими приборами [21],
что правдоподобно. Числитель формулы (62) при воздушной системе ох-
лаждения-равен нулю.
Плодоовощную продукцию в отличие от недышащей продукции нель-
зя хранить в крупных холодильниках, оборудованных только пристенны-
ми батарейными охлаждающими приборами, так как в помещениях боль-
ших размеров при отсутствии вентиляторов выделяемое продукцией
физиологическое тепло приводит к большой неравномерности температур-
ного поля. Лучшие результаты дает смешанная (батарейно-воздушная)
система охлаждения, но наиболее благоприятные условия создаются при
раздельном отводе трансмиссионных теплопритоков и физиологического
тепла продукции. В камерах с батарейно-воздушной системой охлаждения
естественная убыль массы яблок и моркови была почти на 20 % ниже,
чем в камерах с воздушной системой охлаждения [21]. Увлажнение возду-
ха как средство частичной компенсации трансмиссионных теплопритоков
ни в какой мере не конкурентоспособно с системами внекамерного охлаж-
дения.
Д. Чаппель [145] подчеркивает существенный недостаток систем ох-
лаждения, не обеспечивающих перехват теплопритоков в хранилище. Не-
достаток заключается в необходимости периодического оттаивания охлаж-
дающих приборов, расположенных вблизи штабелей. Для этого используют
пары агента охлаждения или электрогрелки. Тепло, выделяемое при оттаи-
вании охлаждающих приборов, вызывает усушку продукции. На это
обращает внимание Д. Чаппель.
В системах активного вентилирования в период работы вентиляторов
холодный воздух движется снизу вверх по всей площади насыпи продук-
ции, в том числе у внешних ограждающих конструкций, причем восходя-
щие потоки вентилирующего воздуха, воспринявшие трансмиссионные
теплопритоки, уходят из хранилища, не оказывая воздействия на продук-
цию. Для хранилищ, оборудованных системами активного вентилирования
продукции, коэффициент технологической эффективности можно опреде-
лить по формуле:
ет.э = тРаб / г ’	<63>
где г g - время полезной работы вентиляторов, с; 7 - общая продолжительность
хранения продукции, с.
Обеспечение высоких, приближающихся к единице значений коэффи-
циента технологической эффективности системы охлаждения - важная
резервная возможность сокращения потерь плодоовощной продукции.
ЗАЩИТНАЯ РОЛЬ ФИЗИОЛОГИЧЕСКОЙ ВЛАГИ,
ВЫДЕЛЯЕМОЙ ПЛОДООВОЩНОЙ ПРОДУКЦИЕЙ
С ПРОДУКТАМИ ДЫХАНИЯ
Влагу, поступающую с продуктами дыхания, можно уподобить
пару, вводимому в воздух при использовании паровых увлажнителей.
Она частично защищает продукцию от усушки.
Формулу (29) для хранения плодоовощной продукции при полном
127
отсутствии внешних теплопритоков надо записать в следующем Внде.
еФ9
W = 6385 - 147 г ’	^б4’в)
где е4 - поправочный коэффициент, учитывающий защитную роль физиопоги^ской
влаги, выделяемой растительной продукцией.
Согласно приближенному стехиометрическому уравнению процесса
на каждые 2820 кДж выделяемого продукцией физиологического теши
приходится 0,108 кг влаги, поступающей к охлаждаеющему воздуху с про-
дуктами дыхания. Используя аналогию с паровыми увлажнителями возду.
ха, формулу (37) представляем в следующем виде:
0,108 q
Я +	~~ *п
2820 • 10 3
и/п +-----------
ц 2820  103
где 2П - энтальпия пара; при температуре 0 °C in =2500 кДж/кг; н>д - физиологичес-
кая влага, выделяемая с продуктами дыхания, кг.
Из уравнения (64, а) и (64, б) получаем, что
еф = 0,852 + 0,0056 t.	(64)
Поправочный коэффициент бф, учитывающий защитную роль физио-
логической влаги, при температуре 0; 5; 10; 15 °C соответственно состав-
ляет 0,85; 0,88; 0,91; 0,94. Как видно, указанный коэффициент мало из-
меняется с изменением температуры.
Формулы (54) и (58) пригодны для приближенных инженерных рас-
четов, погрешность которых в пределах 5...10 % неизбежна в связи с невоз-
можностью точного учета всех величин. В частности, удельная теплота ды-
хания плодоовощной продукции не является строго стабильной.
При желании получить более точный результат в формулу (58) следует
вводить поправочный'коэффициент 0,9, что менее существенно в отноше-
нии формулы (54). В последнем случае удельная теплота дыхания продук-
ции составляет только часть общих теплопритоков.
Глава 5
ЕСТЕСТВЕННАЯ УБЫЛЬ МАССЫ
И АБСОЛЮТНЫЕ ПОТЕРИ
ПРИ ХРАНЕНИИ ПЛОДООВОЩНОЙ ПРОДУКЦИИ
ОПЫТНЫЕ ДАННЫЕ ПО ЕСТЕСТВЕННОЙ УБЫЛИ
МАССЫ ПРОДУКЦИИ И НЕДОСТАТКИ
СУЩЕСТВУЮЩЕЙ МЕТОДИКИ ЕЕ ОПРЕДЕЛЕНИЯ
Потерю массы пищевой продукции называют естественной
убылью. Естественную убыль массы плодоовощной продукции обычно
определяют экспериментально по разности массы продукции, закладывае-
мой в штабеля в виде фиксированных сеточных проб.
Нет почти ни одной работы, относящейся к технологии хранения пище-
вой продукции, в которой в качестве основного показателя не проводи-
лась бы величина естественной убыли массы. Между тем накопленные дан-
ные не поддаются обобщению из-за отсутствия сведений по определяющим
факторам, влияющим на данный показатель. В лучшем случае фиксируют
среднее значение температуры и указывают довольно широкий интервал
изменения относительной влажности воздуха, причем указанный термо-
динамический параметр не поддается точному определению и не является
стабильным.
Современные приборы позволяют измерять относительную влажность
воздуха с точностью до ± 3 %. При хранении продукции с большой испари-
тельной способностью это может привести к большой погрешности в опре-
делении дефицита влажности воздуха, входящего в формулу (3) Дальтона.
Относительную влажность воздуха измеряют в межштабельном пространст-
ве, а влага теряется продукцией внутри штабеля. Нельзя не считаться с
колебанием температуры в помещении, что обусловлено изменением
теплопритоков. При повышении температуры относительная влажность
межштабельного воздуха снижается, при понижении возрастает. Как отме-
чалось выше, относительная влажность воздуха может служить только
косвенным показателем качественного изменения условий воздействия
тепла на покровный слой продукции.
Автору не удалось найти ни одной опубликованной работы, в которой
потеря массы хранящейся продукции сопоставлялась бы с количествен-
ной характеристикой условий теплового воздействия на продукцию, - ос-
новной недостаток существующей методики определения естественной
убыли массы.
При хранении плодоовощной продукции в холодное время года основ-
ная причина потерь влаги и естественной убыли массы — удельная теплота
дыхания. Она отличается большой нестабильностью даже для одного и того
же вида продукции. Приведенные в литературе данные по удельной теплоте
дыхания плодоовощной продукции часто отличаются в 2...2,5 раза. Это объ-
ясняется влиянием таких факторов, как сортовые особенности продукции,
степень зрелости, условия выращивания, уборки, транспортирования.
По данным А.А. Колесника [68], при механических поражениях даже
нередко превышает нормальный уровень в несколько раз. Высокую ин-
129
тенсивность дыхания сохраняют поврежденные, но зарубцевавшиеся плоды
и овощи.
Удельная теплота дыхания растительной продукции изменяется во вре.
мени. К концу срока хранения она, как правило, снижается у плодов и воз-
растает у корнеплодов и некоторых видов овощей (в связи с окончанием
периода покоя).
Велика интенсивность дыхания свежеубранной продукции. По дан-
ным И.Л. Волкинда [19], непосредственно после уборки она выше, чем
зимой: для моркови — в 4,2 раза, картофеля — в 5,7, лука — в 6,2 раза.
В соответствии с теорией автора исследование естественной убыли
массы плодоовощной продукции надо сопровождать экспериментальным
определением интенсивности дыхания (хотя бы по количеству выделяе-
мого продукцией углекислого газа). Для этого можно использовать экс-
пресс-методы, например метод, изложенный Е.П. Широковым [139].
Учет удельной теплоты дыхания плодоовощной продукции и влия-
ния ее на естественную убыль массы даст возможность разработать науч-
но обоснованные рекомендации по снижению потерь, целенаправленно
вести работы по сортоотбору с учетом удельной теплоты дыхания как ком-
плексного показателя лежкоспособности продукции. Необходимо также
учитывать внешние теплопритоки, используя изложенные ниже методики.
Полную корреляцию между теплом, воздействующим на продукцию, и
естественной убылью массы иллюстрируют, в частности, данные, приведен-
ные в таблице 29 [140].
29. Влияние измененной газовой среды на естественную убыль массы яблок
при хранении (по данным Московской сельскохозяйственной академии
имени К.А Тимирязева)
Сорт	Продолжитель- ность хранения, мес	Естественная убыль массы (%) при температуре 0 ° С в среде	
		измененной	обычной
2,5; 4*	0,8	4,9
6	0,6	5,4
8	0,5	5,8
Штрейфлинг
Пепин шафранный
Ренет шампанский
* В первом случае указана продолжительность хранения в обычных условиях,
во втором - в измененной газовой среде.
Измененную газовую среду создавали путем применения герметических
упаковок из полиэтиленовой пленки толщиной 30 мк. Как видно из данных
таблицы 29, потери яблок при хранении в РГС оказались значительно ни-
же, что объясняется уменьшением удельной теплоты дыхания (в2...3 ра-
за) и доли внешних теплопритоков, воздействовавших на продукцию.
Гермитичные упаковку оказывали защитную роль в отношении влияния
на плоды внешних теплопритоков.
Опыты, приведенные Ю.Г. Скориковой [105], показали, что потери
массы моркови при хранении ее в таре в охлаждаемы* помещениях с обще*
130
обменной вентиляцией достигали 153%, а при активном вентилировании
они снижались до 6,8 %. Причина расхождений не указана, но она, несом*
ненно, заключалась в разной степени влияния на продукцию внешних тепло-
притоков. При активном вентилировании часть внешних теплопритоков
перехватывается, коэффициент технологической эффективности системы
активного вентилирования продукции равен коэффициенту рабочего вре-
мени вентиляторов - формула (63). В процессе хранения в таре морковь
не была защищена от вредного влияния внешних теплопритоков. О том,
что они были велики, свидетельствуют значения относительной влажности
воздуха: в межштабельном пространстве они составляли 0,90, в насыпи
продукции - 0,95...0,98.
В отношении влияния температуры на удельную теплоту дыхания
для картофеля установлена аномалия: при температуре 0..1 °C она выше,
чем при 3...4°С. Это объясняется осахариванием крахмала при низкой
температуре.
Естественная убыль массы картофеля при температуре, близкой к
0 °C, в соответствии с теорией автора должна быть более высокой, чем при
температуре 3...4°С. Это подтверждают опытные данные [35], согласно
которым естественная убыль массы картофеля сорта Любимец при темпе-
ратуре 1 и 4...5 °C соответственно составила 7,3 и 5,3 %.
Удельная теплота дыхания влияет на естественную убыль массы клуб-
ней и в лечебный период. Например, у картофеля сорта Лорх при темпера-
туре 19 °C к концу второй пятидневки залечивания повреждений интенсив-
ность дыхания сократилась почти вдвое по сравнению с концом первой
пятидневки. При температуре 11 °C за этот же период отмечено лишь
незначительное снижение интенсивности дыхания. На основании экспери-
ментальных исследований сделан вывод, что все это в значительной степени
определяет величину естественной убыли массы и ее качественные состав-
ляющие. С увеличением температуры хранения процесс залечивания прохо-
дит с меньшей естественной убылью массы [35].
Один из недостатков существующей методики определения естествен-
ной убыли массы продукции — неизбежность ошибок, обусловленных слу-
чайным возникновением зон отпотевания в местах расположения фиксиро-
ванных проб в штабелях, а также возникновением локальных зон микро-
биологической порчи продукции в штабелях (ниже размещения проб).
В указанных случаях естественная убыль массы будет ниже обычных зна-
чений, на что следует обращать внимание при проведении опытов.
ДЫХАТЕЛЬНЫЙ КОЭФФИЦИЕНТ
Дыхательным коэффициентом или коэффициентом дыхания
называют отношение объема углекислого газа, выделяемого плодоовощ-
ной продукцией, к объему кислорода, расходуемого на дыхание. Согласно
закону Авогадро, • моль любого газа при данной температуре занимает
один и тот же объем. Стехиометрическое уравнение аэробного процесса
дыхания имеет следующий вид:
C6Hi2O6 + 6О2 = 6СО2 + 6Н2О.
131
Приведенное уравнение удовлетворительно согласуется с опытными
данными, если окисляемыми веществами являются гексозы. Как видно
из уравнения, на 6 молей кислорода приходится 6 молей углекислого
газа, т. е. теоретический дыхательный коэффициент равен 1. Если же, на-
пример, на дыхание наряду с гексозами расходуются кислоты, дыхатель-
ный коэффициент будет равен 1. Зная действительные значения дыхатель-
ных коэффициентов, можно судить о том, насколько приведенное уравне-
ние пригодно для практических расчетов.
В.Н. Жолкевич [57J отмечает, что в большинстве случаев (за исклю-
чением плодов цитрусовых культур, на дыхание которых расходуются и
кислоты) фактическое значение дыхательного коэффициента плодоовощ-
ной продукции близко к 1. Смок, суммировавший работы по изучению
тепловыделений растительной продукции, указывает, что при сравнении
калориметрических данных с результатами косвенного определения энер-
гии дыхания расхождение по количеству выделяемого углекислого газа
не превышает 10%.
При хранении свекловичных корней в течение 103 сут установили,
что количество выдыхаемого корнем углекислого газа находится в соот-
ветствии с общими потерями углевода в корне, следовательно, хранящий-
ся корень не выделяет никаких других газообразных продуктов/кроме
углекислого газа [121].
По данным М.З. Хелемского [121], начиная со второго дня после убор-
ки дыхательный коэффициент сахарной свеклы колеблется в пределах
1.00...1,05, приближаясь в большинстве случаев к 1. А.А. Колесник [69]
отмечает, -что материалом для дыхания плодоовощной продукции служат
в первую очередь углеводы.
Отклонение дыхательного коэффициента от 1 наблюдается при дозре-
вании и старении. Последнее объясняется сдвигом дыхания в сторону
анаэробиоза. По данным А.А. Колесника [68], дыхательный коэффициент
яблок сорта Антоновка в ноябре был 0,92, в январе — 1,07 и в апреле -
1,23. Дыхательный коэффициент зависит от соотношения углекислого
газа и кислорода в измененной газовой среде. Например, при температуре
3,3 °C, концентрации углекислого газа 5% и кислорода 3 % дыхательный
коэффициент равнялся 1,1, а при увеличении концентрации указанных
газов до 10 % - 0,95 [68].
Л.В. Метлицкий и др. указывают, что при повышенных концентрациях
углекислого газа отмечено некоторое снижение величины ДК. Причины
этого явления окончательно не установлены; возможно, оно объясняется
фиксацией углекислого газа в органических кислотах плода [126, с. 18].
Это предположение хорошо, согласуется с известным эффектом Гарвея
и результатами наблюдений автора.
Совместно с Л.В. Мартыновой автор проводил экспериментальные
исследования влагообмена плодов с воздухом. Один из методов был осно-
ван на законе Дальтона о парциальных давлениях компонентов газовой
смеси. В герметичном сосуде со свободным объемом, достаточным для про-
цесса аэробного дыхания, наблюдали динамику изменения общего давле-
ния. Предполагали, что в связи с испарением влаги с поверхности плодов
парциальное давление водяного пара, а следовательно, и общее давление
132
будут расти. Выяснили, что указанная закономерность не соблюдается. На-
блюдали обратное явление: во всех случаях с течением времени общее
давление при постоянной температуре не увеличивалось, а уменьшалось.
Оказалось, что опыты позволили ’’вторично открыть” эффект Гарвея,
который впервые наблюдал это кажущееся паро док сальным явление и
объяснил его адсорбцией растительной тканью части выделяющегося при
дыхании углекислого газа. Эффект Гарвея может служить одной из причин
отклонения экспериментально определяемого дыхательного коэффициента
от 1.
Дыхательный коэффициент нормальных и побуревших плодов прибли-
жается к 1 [128]. На практике отклонение дыхательного коэффициента
от 1 наблюдают при недостатке кислорода. По этому поводу П.Ф. Сокол
указывает, что анаэробный процесс в нормальных условиях хранения
при свободном доступе воздуха очень незначителен по сравнению с аэроб-
ным [107]. Приведенные сведения дают основание считать, что балансо-
вое стехиометрическое уравнение дыхания плодоовощной продукции
приемлемо для инженерных расчетов.
СООТНОШЕНИЕ ПОТЕРЬ ВЛАГИ И СУХИХ ВЕЩЕСТВ
ПРИ ЕСТЕСТВЕННОЙ УБЫЛИ МАССЫ
ЖИВОЙ РАСТИТЕЛЬНОЙ ТКАНИ
Обобщенная формула (29) позволяет теоретически обосновать
соотношение потерь влаги и сухих веществ при естественной убыли массы
плодоовощной продукции. Из балансового уравнения дыхания следует,
что при окислении 0,18 кг сухих веществ (в основном гексоз) выделяется
2820 кДж тепла. Количество влаги (кг), теряемой продукцией, соглас-
но формуле (29),составляет:
0,9 • 2820
(65, а)
где о,9 - коэффициент, учитывающий защитную роль водяных паров, поступающих
в воздух с продуктами дыхания.
Доля влаги ив (%) в естественной убыли массы составляет:
Wд • 100
С учетом зависимости тепловлажностной характеристики внутри-
штабельного процесса от температуры, выраженной формулой (27), доля
потерь влаги ив (%) в естественной убыли массы продукции, происходя-
щей под влиянием физиологического тепла, равна:
100
1,45 - 0,01г
(65)
Согласно уравнению (65), при температуре 0 °C теоретическая доля по-
терь влаги в естественной убыли массы составляет 69 %.
133
При воздействии иа продукцию внешних теплопритоков количество
влаги»' (%), теряемой при окислении 0,18 кг сухих веществ, выражается
зависимостью:
0,9 • 2820 + 2820 • евн
(66,а)
где е - коэффициент внешних теплопритоков, представляющий собой отношение
внешних теплопритоков к физиологическому теплу, выделяемому продукцией.
Доля потерь влаги < (%) в естественной убыли массы плодоовощной
продукции в результате воздействия на нее физиологического тепла и внеш-
них теплопритоков составляет:
И/д + 0,18
Решая совместно уравнения (66, а),
(66, б) и (27). находим, что
(1 1,11 явн) • 100	(66)
в 1,11 евн + 1,45-0,01»
Коэффициент внешних теплопритоков евн в реальных условиях может
колебаться в пределах от 0,1 до 2. Это соответствует доле потерь влаги
в естественной убыли массы плодоовощной продукции при температуре
0 °C, изменяющейся, согласно формуле (66), в пределах от 71,2 до 87,7 %.
Д.А. Куприн указывает, что в суммарных теплопритоках в камерах
хранения растительной продукции тепло дыхания составляет 40 % и более
[74]. Это соответствует коэффициенту внешних теплопритоков 1,5 и доле
потерь влаги В’естественной убыли массы 85,6 %.
Следует отметить, что максимальное значение доли потерь влаги в ес-
тественной убыли массы относится к технологии хранения плодоовощной
продукции в РГС в районах с высокой температурой наружного воздуха
при небольшой вместимости хранилищ и использовании воздушной систе-
мы охлаждения. Нечеткость представлений об энергетической сущности
влагообмена приводит к тому,-что в ряде случаев преимущества этой про-
грессивной технологии не используют.
Ниже приведены опытные данные и выдержки из опубликованных ра-
бот, подтверждающие выполненную автором теоритическую разработку
и его теорию влагообмена, на основании которой получены формулы
(65) и (66).
Исследования М.А. Волкова показали, что 70...90 % естественной убыли
массы плодов обусловлено потерями воды и 10..30 % - потерями сухих ве-
ществ [21]. Примерно такое же соотношение влаги и сухих веществ в есте-
ственной убыли массы дышащей растительной продукции указывает
Ю.Г. Скорикова. Она отмечает, что естественная убыль - изменение массы
на какой-либо определенный момент, выраженное в процентах, на 90.••
80% отражает величину потери влаги (собственно усушку) и лишь на 10...
20 % потери сухих веществ сырья [ 105].
134
В результате обобщения данных экспериментальных исследований,
опубликованных в зарубежной литературе, А.Ф. Джафаров прищел к вы-
воду, что для расчета интенсивности влаговыделения плодоовощной про-
дукции можно исходить из того, что 75...85 % общей убыли массы прихо-
дится на потери воды, а 15...25 % на потери сухого вещества в процессе ды-
хания [36]. Интересные опытные данные по потерям влаги и сухих веществ
картофелем в процессе его охлаждения [35] приведены в таблице 30.
30. Структура естественной убыли массы картофеля сорта Любимец
в зависимости от темпа охлаждения (по данным С А. Гусева)
Темп снижения температуры, ° С в сутки	Естественная убыль массы, %	Потери влаги, %	Доля влаги в естественной убы- ли массы,%
Клубни с кожурой, ободранной на 50			%
0,25	8,04	5,44	67,7
0,50	6,95	4,75	68,3
1,00	5,96	3,96	66 4
Клубни со срезом
0,25	6,67	4,57	68,5
0,50	5,24	3,34	63,7
1,00	5,12	3,52	68,8
	Неповрежденные клубни		
0,25	4,46	3,06	68,6
0,50	4,13	2,83	68,5
1,00	4,93	3,33	67,1
Анализ данных таблицы 30 позволяет сделать следующие выводы:
темп снижения температуры продукции практически не влияет на соот-
ношение потерь влаги и сухих веществ в естественной убыли массы;
формулу (65), полученную для хранения плодоовощной продукции,
можно с известным приближением распространить и на процессы мед-
ленного охлаждения продукции.
А.А. Колесник и С.Н. Бруев установили, что при хранении яблок в ус-
ловиях близкриоскопических температур (до —3 °C в нижней части шта-
беля) из 13 % естественной убыли массы на долю потерь влаги приходи-
лось 9,1 %, что составляет 70 % общей потери массы плодов [70]. С.А. Гу-
сев отмечает, что в результате процесса транспирации (испарения) потери
влаги составляют более 70...80 % убыли биомассы объектов [34].
Приведенные данные подтверждают полученные автором теоретичес-
кие зависимости, выраженные формулами (65) и (66). Исключение состав-
ляют случаи нарушения нормальных условий хранения плодоовощной
продукции. Общеизвестно, что при выходе из состояния физиологического
покоя прорастание корнеклубнеплодов, капусты и лука сопровождается
повышенным расходом пластических веществ, поэтому доля потерь в дан-
ном случае будет ниже расчетной. Заметно также, что при образовании оча-
гов микробиологической порчи доля потерь сухих веществ возрастает.
Это объясняется тем, что загнившие элементы продукции выступают в роли
увлажнителей воздуха.
135
МЕТОДИКА РАСЧЕТА ЕСТЕСТВЕННОЙ УБЫНЙ
МАССЫ ПЛОДООВОЩНОЙ ПРОДУКЦИИ
Общая естественная убыль массы пу м (%) плодоовощной
продукции за период первичного охлаждения и последующий период Хра.
нения равна:
VM = % + — ЮО,	(67)
”в
где По - потери влаги за период охлаждения, %; пх - потеря влаги за период хранения,
%;	- доля потерь влаги в естественной убыли массы, %.
Потери влаги за период охлаждения вычисляют по формуле (48),
причем коэффициент, учитывающий тепло дыхания ед, находят из за-
висимости:
вд = 1 +--------------’	(68)
Д	1000 с (Гх - t2 ) + q
где q - тепло дыхания продукции за период охлаждения, кДж/т.
Величину тепла дыхания продукции рассчитывают по формуле (52).
Если продолжительность охлаждения продукции менее 2 сут, коэффициент,
учитывающий тепло дыхания, можно принимать за 1.
Потерю влаги за период хранения определяют с помощью формулы
(54) и вспомогательной зависимости (7). Долю потерь влаги в естествен-
ной убыли массы вычисляют по формуле (66) , в которой
евн = <7Вн / <7 ’
где 7ВН - внешние теплопритоки (через ограждения хранилища и от оборудования),
Вт/т.
В холодный период года, когда внешние теплопритоки отсутствуют,
расчет естественной убыли массы упрощается. В этом случае единственной
причиной ее является тепло дыхания, поэтому расчет можно вести с помо-
щью формулы, полученной на основании зависимостей (58) и (65) :
_ 10- (1,45 — 0,01 г) q т	0)
пу.м	’
6385 - 147т
где t —.температура в помещении, °C; q — удельная теплота дыхания продукт®,
Вт/т; т - продолжительность, с.
Формула (70) дает минимальные значения естественной убыли массы
дышащей растительной продукции не только для холодного времени
но независимо от температуры наружного воздуха и при использовании оп-
тимальных систем охлаждения, реализующих идею раздельного отвода Фй‘
энологического тепла и внешних теплопритоков.
136

При хранении плодоовощной продукции в деревянной планчатой
(ящичной) таре возможны дополнительные потери ее массы, обусловлен-
ные гигроскопическими свойствами тары. В этом случае к расчетной убыли
массы, найденной по формуле (67), добавляют потерю влаги, которую
для ящичной тары определяют по формуле (13).
Поглащение влаги сухой деревянной тарой может быть значительным.
В одном из примеров- [48] этот показатель составил 62 % общей естествен-
ной убыли массы моркови (продукцию в’ ящиках хранили при относитель-
ной влажности воздуха 65 %).
Чем выше испарительная способность продукции, тем важнее искусст-
венное предварительное увлажнение деревянной тары. Как показали опыты,
из-за увеличения массы ящиков в контейнерах из полиэтиленовой пленки
(типа контейнера Марселена) потери влаги яблоками, вызванные гигроско-
пичностью тары, колебались от 5 до 20%. Особенность этих потерь состоит
в том, что они происходят в короткое время, подчиняясь законам сорб-
ционных процессов, и предшествуют длительному хранению продукций.
В технологическом отношении потери влаги в процессе охлаждения
продукции, обусловленные гигроскопическими свойствами деревянной
планчатой тары, крайне отрицательно отражаются на лежкоспособнос-
ти продукции по той причине, что они в отличие от других факторов в са-
мом начале процесса хранения ослабляют тургор растительной ткани и тем
самым снижают иммунитет ее к микробиологическим поражениям. Ниже
приведены примеры использования предложенных автором формул для
практических расчетов.
Пример 27. Картофель хранят в кантейнерах. Удельная площадь ограждений
хранилища 1,2 м2/т; температура наружного воздуха 8 ° С, температура хранения
3°С; удельная теплота дыхания картофеля 9 Вт/т; система охлаждения - воздушная
с общеобменной вентиляцией (ет э = 0); коэффициент, учитывающий тепло, эквива-
лентное работе вентиляторов, 1,05; коэффициент теплопередачи ограждений хранили-
ща 0,5 Вт/ (м2 • К). Рассчитать естественную убыль продукции в течение 30 сут. f
Хранение происходит в теплое время года, поэтому в формуле (54) 7=7.
Находим трансмиссонные теплопритоки:
9т = kF' (гн - г) = 0,5 • 1,2 (8 - 3) = 3 Вт/т.
Общие удельные теплопритоки без учета тепла, эквивалентного работе обору-
дования:
«общ = «т + ч = 3 + 9 = 12Вт'т-
Тепло, эквивалентное работе оборудования:
«общ»-05 =0.‘Вт/т-
Внешние теплопритоки:
«вн =<?т + ''об = 3 + °’6 = W Вт/Т'
Коэффициент внешних теплопритоков:
ев„=«вН/^ 3,6/9 - 0.4 '
137
По формуле (66) Пр' = 773 %; по формуле (27) е, = 6385 - 147 • 3 =-5944
кДж/кг. Потеря влаги продукцией за 30 сут по формуле (54) составит 037 %. Естест-
венная убыль массы продукции за указанный период по формуле (67) равна;
и„	.037
п = . Х- 100 = ---------- 100 = 0,74%.
"у.м
Пример 28. Картофель хранят насыпью, применяя активное вентилирование.
Коэффициент рабочего времени вентиляторов 0,25, что соответствует коэффициенту
технологической эффективности по формуле (63). Удельная вместимость внутрен-
него объема картофелехранилища при контейнерной загрузке 0,342, при навальной -
0,542 т/м3 [48, с. 95]. Удельная площадь наружных ограждений при навальной загруз-
ке уменьшается в 1,58 раза и составляет 0,63 м’/т. Остальные условия те же, что и в
примере 27.
<7Т - 0,5 • 0,63 (8-3) = 1,6 Вт/т;
%бщ = 1,6 + 9 = 10,6 Вт/т;
?общ • °’05 =	10’6  °>05 = °’5 Вт/т;
q = 1,6 + 0,5 = 2,1 Вт/т;
евн = 2,1 /9 = 0,23;
п'ъ = 75 %; нх = 0,47 %.
Естественная убыль массы картофеля за 30 сут по формуле (67) равна:
0,47
nVM =--------- ЮО = 0,63%,
т. е. в 1,5 раза меньше, чем при контейнерной загрузке (пример 27).
Пример 29. Определить потери массы картофеля, хранящегося в теплое время
года в течение 30 сут при контейнерной загрузке в хранилище с искусственным охлаж-
дением, оборудованном воздушной системой охлаждения с общеобменной вентиля-
цией. Вентилятор установлен перед воздухоохладителем (еоб = 1). Температура
наружного воздуха 18 °C, в хранилище 3 °C; коэффициент теплопередачи ограждений
0,4 Вт/(м2 • К), удельная площадь ограждений 2,5 м2/т, удельная теплота дыхания
продукции 9 Вт/т.
<7Т - 0,4 • 2,5 (18-3) =15 Вт/т;
?вн = 15 /9 = 1>67 ;
п'ъ = 87,2^; пх = 1,05 %;
1,05
= ------ ЮО = 1,2%.
87.2
Пример 30. Картофель хранят насыпью, используя систему активного вентили*
рования. Удельная площадь ограждений хранилища в 1,58 раза меньше, чем при кон-
тейнерной загрузке. Коэффициент технологической эффективности системы охлаЖД®”
138
I
НИЯ 0,25. Остальные условия те же, что и в примере 28.
<7т = 0,4 • 1,58 (18 - 3) (1 - 0,25) =7,1 Вт/т;
евн = 7,1 / 9 = 0,79 ;
«в =81,7 %; пх=0,7%;
0,7
nVM --------- 100 = 0,86,
81,7
т. е. на 39,5 % меньше, чем при контейнерной загрузке (пример 28).
Пример 31. Начальная температура яблок 20 ° С; продолжительность первичного
охлаждения плодоводе температуры 0°С 24 ч; температура охлаждающего воздуха
-1 °C, хранения 0 °C; теплоемкость яблок 3,8 кДж/(кг • К). Яблоки хранят в РГС
при раздельном отводе внешних и внутренних теплопритоков. Интенсивность дыха-
ния - 1,5 мг СО2 на 1 кг плодов в час Продолжительность хранения 150 сут Опреде-
лить долю влаги, теряемой при первичном охлаждении, в общей убыли массы.
По формуле (27)
€г = 6385 - 1,21 (-1) - 335 (-1) = 6729 кДж/кг.
По формуле (49)
100 • 3,8 (20 - 0) .
По формуле (10)
q = 2,83 • 1,5 = 4,2 Вт/т.
По формуле (58)
10’4 • 4,2-3600-24 • 150
=------------------------- = 0,85 %.
6385
По формуле (65)
ив = 100/ 1,45 = 69%.
Естественная убыль массы за период хранения составит:
При быстром охлаждении продукции потери сухих веществ в этом Р
учитыйЬют. Общая естественная убыль массы равна.
«у.м = 1’13 + 1>2=2’33%-
Доля влага, теряемой пловами при первичном охлаждении, общей естественной
убыли массы составляет:
139
Пример 32. Яблоки, поступающие на хранение, подвергают пульсирующем»
шоковому охлаждению воздухом температурой -20 С. Остальные условия тещ^
что и В примере 31.
По формуле (27)
ег = 6385 - 1,21 (-20) - 335 (-20) = 22 765 кДж/кг.
По формуле (49)
100- 3,8 (20 - 0)
п =-------------------- = 0,33 %.
°	22 765
Общая естественная убыль массы составит:
nVM = 0,33 + 1,2 = 1,53%.
у.м
Доля влаги, теряемой при первичном охлаждении, в общей естественной убыли
массы равна.
0,33
_J______ 100 = 65,4%.
1,53
Снижение естественной убыли массы (по сравнению с результатами расчета
в примере 31) составляет 34,3 %.
Пример 33. Определить относительное влияние внешних теплопритоков на ес-
тественную убыль массы яблок в теплое время года, хранящихся в РГС с применением
предусмотренной нормами технологического проектирования воздушной системы
охлаждения с. общеобменной вентиляцией (ет„ = 0). Удельная теплота дыхания
плодов 4,2 Вт/т; удельная площадь ограждений камеры 1,7 м2/т; коэффициент тепло-
передачи ограждений 0,35 Вт/(м2 • К), температура наружного воздуха 20 ° С, хра-
нения 0 ° С. Предположим, что вентилятор установлен правильно - перед воздухоох-
ладителем. Продолжительность хранения 30 сут. Потери влаги плодами и естественная
убыль массы прямо пропорциональны теплопритокам.
Удельная величина внешних теплопритоков:
<7ВН = °>35 • 1,7 • 20 = 11,9 Вт/т.
Относительное влияние внешних теплопритоков на общую естественную убыль
массы в рассматриваемом случае составит:
<7ВН	П.9
пвн ----------- 100 = ------------ 100 = 73,9 %.
<7вн+<7	11,9 + 4,2
Приведенные примеры иллюстрируют порядок расчетов, относящихся
к определению естественной .убыли массы плодоовощной продукции, с
использованием формул автора. Результаты расчетов конкретизируют
роль отдельных факторов и дают возможность количественно оценить
их влияние на естественную убыль массы.
ФАКТОРЫ, ВЛИЯЮЩИЕ НА ЕСТЕСТВЕННУЮ УБЫЛЬ
МАССЫ ПЛОДООВОЩНОЙ ПРОДУКЦИИ
Анализ расчетных формул (13), (47), (48), (54), (66), (б7)
дает возможность четко определить и количественно оценить роль отделу
ных факторов, влияющих на естественную убыль массы плодоовощи0*
продукции. Роль каждого фактора зависит от конкретных условии.
ИО
иро-
хранения приходится обычно 50-70» общего колй^ства
ствующего на поверхность продукции и вызывающего потери влаги и су-
ТяГепши? 3Ь,ШаЩеи продукции. Вторым по влажности фактором являют-
ся внешние теплопритоки, роль которых возрастает с повышением темпе-
ратуры наружного воздуха, уменьшением вместимости хранилищ и ухуд-
шением теплоизоляционных свойств ограждений. Как на теплоту дыхания,
так и на внешние теплопритоки можно активно влиять в сторону снижения,
обеспечивая тем самым сохранение тургора живой растительной ткани
иммунитет ее к микробиологической порче и в конечном счете более вы-
сокую лежкоспособность.
Чисто эмпирически обнаружено благоприятное влияние РГС на храня-
щуюся растительную продукцию. Далеко не всем известно, что в основе
этой прогрессивной технологии лежит идея защиты продукции от вредного
воздействия любого вида теплопритоков, в том числе выделяемого ею фи-
зиологического тепла.
То же относится к пульсирующему шоковому охлаждению продукции
при использовании низкотемпературного холода. Последнее позволяет
уменьшить влияние выделяемого продукцией физического тепла, вы-
зывающего фазовое превращение влаги, что достигается путем увеличе-
ния сопротивления влагообмену (увеличения ег).
В дальнейшем предусмотрено строительство плодоовощехранилищ
главным образом в местах выращивания продукции. Поэтому важнейшее
практическое средство снижения потерь в южных районах — защита продук-
ции от вредного вляния внешних теплопритоков.
Надлежит выполнить теоретические исследования по оптимизации ко-
эффициентов теплопередачи ограждающих конструкций, что позволяют сде-
лать предложенные расчетные формулы. Одна из важных практических
мер в этом отношении — уменьшение удельной площади ограждений храни-
лищ. Давний спор между сторонниками хранения картофеля и некоторых
овощей в контейнерах и насыпью однозначно решается в пользу последних.
Этот вопрос недискуссионный.
Если в крупных хранилищах при сравнительно невысокой температуре
наружного воздуха переход от контейнерной загрузки продукции к наваль-
ной моя^ет сократить естественную убыль массы продукции до 15%, то с
повышением температуры наружного воздуха и уменьшением вместимости
хранилищ указанный эффект резко возрастает. Снижение естественной убы-
ли массы в этом случае может достигать более 40 %. Естественная убыль
массы плодов в период первичного охлаждения может оказаться вполне
соизмеримой с убылью их массы при длительном хранении в условиях
РГС обеспечивающей минимальные потери за период хранения.
Одним из средств снижения усушки продукции в процессе первичного
охлаждения может служить пульсирующее шоковое охлаждение плодов
воздухом низкой отрицательной гемпературы, которое требует, однако,
осторожности в отношении поддержания с помощью автоматики температу-
ры продукции со стороны набегающего потока охлаждающего воздуха.
Применяемая на практике система воздушного охлаждения с обше-
141
обменной вентиляцией при хранении плодоовощной продукции в РГС «
теплое время года и особенно при небольшой вместимости хранилищ сни
жаст эффективность этой прогрессивной технологии. Разнообразие кои*
крстных факторов, влияющих на естественную убыль массы и лежкоспо.
собность плодоовощной продукции можно свести к двум основным факто-
рам - температуре и теплу, воздействующему на покровный слой продув,
ции.
По экспериментальному обоснованию оптимального температурного
режима хранения отдельных видов продукции и ее сортов существует д0.
статочно большое количество публикаций и практических рекоменпжщй
нашедших отражение в технологических инструкциях, а также в материалах
Международного института холода. Что касается энергетической сущности
влагообмена и защиты плодоовощной продукции от вредного влияния
внутренних и внешних теплопритоков, то к этому вопросу не уделялось
должного внимания.
Известно, что на естественной убыли массы и лежкоспособности сочной
растительной продукции отражаются условия ее выращивания, уборки
транспортирования, залечивания механических повреждений. Если про-
следить за механизмом проявления этих отдельных факторов, то окажет-
ся, что в основе их лежит удельная теплота дыхания, оказывающая решаю,
щее влияние на естественную убыль массы плодоовощной продукции.
Неблагоприятные условия отражаются на интенсивности биохимичес-
ких процессов в послеуборочный период; механические травмирования
при уборке и транспортировании продукции приводят к увеличению удель-
ной теплоты дыхания. Большая продолжительность лечебного периода
отражается на величине удельной теплоты дыхания, которая оказывается
высокой не только при залечивании ран, но и после окончания данного пе-
риода.
При хранении картофеля и плодоовощной продукции в холодной зоне
страны, когда внешние теплопритоки отсутствуют, естественную убыль мас-
сы продукции можно рассчитать по формуле (70) . В таблице 31 сопостав-
лены расчетные и нормативные значения [19] естественной убыли массы
названной продукции для указщшого периода. Расчеты проведены по зна-
чениям удельной теплоты дыхания, усредненным И.Г. Алямовским (см.
табл. 4).
31. Результаты расчета естественной убыли массы (%) картофеля
и плодоовощной продукции, хранящихся в январе *
Продукция	Естественная убыль массы	
	расчет	норма
Картофель	0,58	0,50 Капуста	0,87	1,00 2ук	0,66	0,60 Морковь	0,81	0,70		
П₽"	з"с. остальную продух-
142
Как видно, расчетные величины оказались сопоставимыми с норма-
данными, несмотря на зависимость удельной теплоты дыхания
^в^ХдатрУДНО поддающихся учету факторов. У свеклы получилось значи-
оТ ное расхождение между расчетной и нормативной естественной убылью
те\’ что объясняется, по-видимому, завышенной удельной теплотой
^хання, приведенной И.Г. Алямовским для этого вида продукции
09,5 Вт/т> •
РОЛЬ ВНЕШНИХ ТЕПЛОПРИТОКОВ
Особенность внешних теплопритоков заключается в том, что
защита от них продукции представляет собой значительно более простую
задачу, чем снижение удельной теплоты дыхания. Последнего можно достиг-
нуть только в результате кропотливой многолетней работы при выведении
новых сортов, а также оптимизацией условий выращивания, уборки и транс-
портирования продукции.
Накопленный экспериментальный материал по естественной убыли мас-
сы плодоовощной- продукции не только не поддается обобщению из-за
отсутствия данных по величине теплопритоков, но и не может служить
источником даже приближенной информации о самостоятельной роли
физиологического тепла и внешних теплопритоков, влияющих на потери.
На основании зависимостей (27), (58), (66) и (69) автор получил следую-
щую формулу для определения коэффициента внешних теплопритоков
е , учитывающего долю внешних теплопритоков в общем количестве
тепла, воздействующего на продукцию и вызывающего естественную убыль
ее массы:
104 пу м (6385 -147 г)
вн I 77
(71,а)
свл 4 '
где Пу м - опытная величина естественной убыли массы продукции, %; т - продол-
жительность хранения, с; евч - доля потерь влаги в естественной убыли массы про-
дукции.
На основании формулы (66) находим:
:вн
(71)
^вл
1,45 -0,01 г + 1,11 евн
Расчет по формулам (71, а) и (71) ведем методом последовательных
приближений: задаваясь величиной доли потери влаги в естественной убы-
массы продукции, определяем коэффициент внешних теплопритоков.
осле этого проверяем значение доли потерь влаги по формуле (71). Если
Расхождение составляет более 5 %, повторяем расчет, задаваясь новым
пачениям доли потерь влаги.
РИ^РИМе₽ 34‘ Результаты опытов, проведенных Г.Д. Быковой и др. [13] харысте-
i бедующими средними величинами: при хранении яблок сорта Джонатан
6,5 мес естественная убыль массы составила 5,5 %,
Равнялась 2Л °C. По данным таблицы 4 с помощью зависимости (7) находим, что
143
q = 12,6 Вт/т. Принимаем величину доли потерь влаги равной 0,75. По формуле Пъ
находим, что е = 1,07. Проверяя значение доли потерь влаги по формуле (71),
лучаем что еил = Ъ,83.	_ л
Чапярмся новым значениям доли потерь влаги (евЛ - 0,82). Находим, что е
= 0,89. Вторично проверяем величину доли потерь. Находим, что евл = 0,83. ТакК
образом устанавливаем, что коэффициент внешних теплопритоков составляет 0.89
т. е. на 1 кДж тепла дыхания, вызывающего естественную убыль массы проду^’
приходится 0,89 кДж внешних теплопритоков. Это дает основание сделать заключи»,’
о несовершенстве системы охлаждения хранилища, в котором проводили опыты.
Изложенную методику расчета коэффициента внешних теплопритоков
автор рекомендует использовать при испытаниях систем охлаждения храни-
лищ с одним существенным уточнением: удельную теплоту дыхания необ-
ходимо определять экспериментально (по интенсивности выделения храня-
щейся продукцией углекислого газа).
ЕСТЕСТВЕННАЯ УБЫЛЬ МАССЫ И
АБСОЛЮТНЫЕ ПОТЕРИ
При оценке результатов хранения плодоовощной продукции
наряду с естественной убылью массы учитывают актируемые потери, к ко-
торым относят технические и абсолютные отходы. Технические отходы
включают частично испорченные экземпляры (сильно увядшие, частично
сгнившие, сильно поврежденные). К абсолютным отходам относят пол-
ностью сгнившие объекты, ростки, а также посторонние примеси.
Согласно методическим указаниям [96], абсолютный отход рассчи-
тывают путем отношения массы непригодных к употреблению плодов к
массе образца перед закладкой на хранение. На практике наблюдают корре-
ляционную зависимость абсолютного отхода от естественной убыли массы,
что подтверждает вывод о решающей роли сохранения тургора и влиянии
его на лежкоспособность живой растительной ткани. В таблице 32 приведе-
ны данные естественной убыли массы и абсолютного отхода картофеля
и плодоовощной продукции при хранении [19].
Как видно из данных таблицы 32, в подавляющем большинстве случаев
наблюдается прямая зависимость абсолютного отхода от величины естест-
венйой убыли массы продукции. Взаимосвязь между естественной убылью
массы и абсолютным отходом наиболее четко прослеживается по отдель-
32. Естественная убыль массы (%) и абсолютный отход (%) картофеля
и плодоовощной продукции при хранении (по данным И.Л. Волкинда)
Хранение	Картофель		Морковь		Лук		Капуста	
	естест- венная убыль массы	абсолют- ный от- ход	естест- венная убыль массы	абсолют- ный от- ход	естест- венная убыль массы	абсо- лютный отход	естест- венная убыль массы	абсо- лют- ный отход
Насыпью*	5,9	3	6,0	5,0	8,0 9,0	4,0 8,0	9,0	4,0
В контейнерах	5,1	5	7,0	3,0			15,8	6,0
в ящиках	-	_	!4>0 * При активном вентилировании.				7,0	9,0	9,0	10,0	5ft
144
дым видам продукции (если сравнивать y™uo,„
вентилировании с размещением продукт	ПР“ ак™м,ом
„ри воздушной системе охлаждения с общеобменнТм^тйТ™'’™
Приведенное выше определение понятия •’абсолютный отход” приме-
няют при оценке товарных качеств продукции. oSXSo Тана-
™анилищаВЬ1Х ПР°6’ °тбираемых ю штабелей при загрузке и разгрузке
в технологии хранения плодоовощной продукции большое значение
имеет правильная оценка эффективности различных способов хранения
и систем охлаждения хранилищ. Поскольку потери продукции определяют-
ся главным образом микробиологической порчей, важно в этом отношении
получить наиболее полную и объективную информацию, исключив такие
случайные факторы, как, например, количество посторонних примесей.
Недостаточно учитывать только количество пораженных плодов, следует
принимать во внимание и степень поражения.
При проведении экспериментальных исследований, оценке новых
способов хранения и систем охлаждения хранилищ автор рекомендует
основным показателем считать абсолютные потери. К последним следует
относить все то, что нельзя использовать для пищевых целей. В абсолют-
ные потери входят естественная убыль массы продуктов, обрезь, гнили,
ростки. Остальное пригодно для использования и представляет собой то.
что подлежит обычной кухонной обработке в процессе приготовления пи-
щи. Подобный взгляд на потери наряду с естественной убылью массы
отражает понятие ’’отходы на кухне” (которым пользуется А.А. Холм-
квист) и согласуется с рекомендациями учитывать абсолютную гниль
По-
следует иметь в виду, что предлагаемое автором понятие абсолютные
потери” относится только к сеточным пробам, закладываемым в штабеля
для оценки способов хранения и систем охлаждения При этом важно не
только констатировать наличие загнивших и проросших элементов ПР°^У*
ции и их количество, но и выяснить, как далеко зашли процессы опреде^
ляющие указанные виды потерь (загнивание, прораст н	-
часть массы продукции оказалась непригодной к Р существующие
ствующие правила товароведческой оценки проду
формы учета понятие ’’абсолютные потери не распро
Глава 6
ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА ОПТИМИЗАЦИИ
ВЛАЖНОСТНОГО РЕЖИМА В ХРАНИЛИЩАХ
И УСЛОВИЯ СНИЖЕНИЯ ПОТЕРЬ
ПЛОДООВОЩНОЙ ПРОДУКЦИИ
СПОСОБ ХРАНЕНИЯ И СИСТЕМА ОХЛАЖДЕНИЯ ХРАНИЛИЩ
Приведенный ниже анализ условий формирования влажностного
режима в насыпи плодоовощной продукции и практические рекомендации,
вытекающие из этого анализа, базируются на разработанной автором тер-
модинамической теории внутриштабельных тепловлажностных процессов.
Выше приведены объяснения и подтверждения обнаруженной автором
объективной закономерности протекания внутриштабельною процесса.
Было установлено, что в штабеле, находящемся под равномерным воз-
действием теплопритоков, в любом данном слое продукции осушающая
способность охлаждающего воздуха, определяемая дефицитом его влаж-
ности, остается постоянной в направлении движения воздуха в штабеле,
т. е. процесс протекает параллельно пограничной кривой tZ-z-диаграммы.
Причем линии процессов практически совпадают с линиями = const.
В результате аналитических исследований, выполненных М.А. Волко-
вым и А.Ф. Джафаровым, в литературе появилось дополнительное под-
тверждение справедливости обнаруженной автором закономерности.
М.А. Волков л А.Ф. Джафаров отмечают, что, проходя сквозь толщу, на-
сыпи воздух насыщается влагой, однако относительная влажность его не
изменяется, так как одновременно происходит подогрев воздуха. Закон
постоянства относительной влажности внутриштабельного воздуха был
установлен В.З. Жаданом [20].
Обобщенная аналитическая зависимость, полученная на основании
указанного закона и выраженная формулой (29), вскрывает энергетичес-
кую сущность влагообмена — прямо пропорциональную зависимость усуш-
ки продукции от интенсивности теплового воздействия на ее покровный
слой. Отсюда вытекает руководящая идея снижения потерь массы продук-
ции - защита ее от теплопритоков.
При таком подходе к толкованию влагообмена представляются ненауч-
ными названия способов хранения плодоовощной продукции, подчерки-
вающие второстепенные признаки, не отражающие условия теплового
воздействия на продукцию. В литературе нередко встречаются понятия
’’контейнерный способ хранения”, ’’навальный способ хранения”, ’’воз-
душная система охлаждения”,'’ ’’батарейная охлаждающая система”, кото-
рые не отражают энергетическую сущность внутриштабельных тепловлаж-
ностных процессов. По приведенным названиям способов хранения и сис-
тем охлаждения хранилищ нельзя судить о том, хороши они или плохи.
Например, при раздельном отводе внешних и внутренних теплопритоков
загрузка хранилищ контейнерами или загрузка насыпью при организован-
ном отводе физиологического тепла даст практически одинаковые резуль-
146
таты. Воздушная система может Rkt-tv „„
„ общеобменной вентиляции, и отлич^И’^^ВЫ^е“ввар,“н'
идея динамической теплоизоляции. личнои’ если в основу ее положена
ПлОДООВОЩНая продукция непгм*п>.п>игь г.
Теплопроводность, как основной вид теплообмена, происходит в тран
шеях с переслоикои продукции умепенип	происходит в тран
- „„„ „ н или умеренно влажным сыпучим материалом
ВЫС0Хп=°Л°ДН0СТИ’ 3 Также В Штабелях’ подвергающихся снегова
нию. Разновидность траншейного способа - хранение некоторых видов кор-
неплодов в полевых условиях ”на корню” с присыпкой сверху землей
и последующим укрытием снегом.
Принято считать, что способ хранения, основанный на отводе физиоло-
гического тепла теплопроводностью, применим только для корнеплодов.
Между тем известны положительные результаты хранения в траншеях
с переслойкой умеренно влажным теплопроводным сыпучим материалом
такой продукции, как яблоки и капуста. Капусту указанным способом
сохраняли до марта, причем потери массы не было, а потери товарной час-
ти капусты составили всего 1,6 %, тогда как й обычных буртах до конца
февраля они достигли 4,5 % [107]. При хранении моркови в штабелях
с переслойкой умеренно влажным теплопроводным сыпучим материалом
вместимостью 8...10 кг они составили 5,7 % [107] .
П.Ф. Сокол дает высокую оценку способу хранения моркови основан-
ному на отводе тепла теплопроводностью. Он отмечает, что морковь луч-
ше сохраняется при хранении в штабелях с переслаиванием корнеплодов
песком: они сохраняют твердость, свежесть, вкус, питательные вещества,
меньше заболевают и прорастают [107]. В этом утверждении, основанном
на личных наблюдениях автора, содержится важное подтверждение полной
корреляции между тургором, заболеваниями и прорастанием корнеплодов.
Оптимальная влажность песка, применяемого для прреслойки продук-
ции, - 7... 13 %. Теплопроводность песка влажностью около 7% равна
1,15 Вт/ (м • К), т. е. она выше теплопроводности сочной растительной про-
дукции почти в 2,5 раза. Теплопроводность влажной земли составляет
около 0,7 Вт/ (м • К).
С технологической точки зрения отвод физиологического тепла тепло-
проводностью можно считать идеальным, так как он является единствен-
ным способом, полностью исключающим усушку продукции. К сожалению,
широкое применение его в промышленных условиях невозможно из-за
высокой трудоемкости, потребности в больших площадях «г
Вместе а тем крайне желательно при разраоотке новых способов'
сочной сельскохозяйственной продукции ориентироваться на испотьэова-
нии элементов, реализующих хотя бы частично идею физиологического теп-
ла теплопроводностью.	MODKObh предложен в Московской
Оригинальный	к.А. ТиХрязева [140]. В основе
сельскохозяйственной акад ьпш	6мена тепЛопроводаостью, для
его лежит замена конвективною
147
чего используют торфяную массу. Из нее приготовляют болтушку, которой
заливают корнеплоды. После дренажирования излишней влаги образуется
плотный штабель, ’’начиненный” корнеплодами. В отличие от траншеи
с переслойкой корнеплодов умеренно влажным сыпучим материалом
внутри плотного торфяного штабеля тепло от продукции передается к его
наружной поверхности теплопроводностью, а к воздуху хранилища - кон-
вективным путем. Последнее, однако, не сопровождается влагообменом,
потому что воздух непосредственно нс соприкасается с поверхностью
продукции. Несущественно, каким образом отводится тепло от штабеля -
к грунту (в траншеях) или к воздуху (от торфяных штабелей). Важно
исключить конвективный теплообмен на границе ’’продукция - воздух”.
В промышленных хранилищах, как известно, холодоносителем являет-
ся воздух, обладающий не только охлаждающей, но и осушающей способ-
ностью, поэтому встречающиеся в литературе утверждения о принципиаль-
ной возможности полностью исключить потери плодоовощной продукции,
хранящейся в воздушной среде, не имеют под собой научных оснований.
В идеальном случае, когда полностью исключено влияние на продукцию
внешних теплопритоков, а физиологическое тепло сведено к минимуму,
в результате торможения биохимических процессов потери будут мини-
мальными. Но полностью исключить их нельзя, если в качестве холодоно-
сителя используется воздух.
Способы хранения плодоовощной продукции в воздушной среде можно
разделить на две группы:
в обычной воздушной среде, содержащей около 21 % кислорода;
в измененной газовой среде, содержащей в большинстве случаев 2...5 %
кислорода и до 5 % углекислого газа.
Хотя в литературе и не отмечается руководящая идея, объединяющая
способы второй группы, в основе их лежит энергетическая сущность вла-
гообмена - снижение степени воздействия тепла на покровный слой про-
дукции.
Общий недостаток многих работ в области техники и технологии хра-
нения плодоовощной продукции — невысокий теоретический уровень
исследований. В результате делается мало обобщений, не вскрываются
закономерности наблюдаемых процессов и явлений, по одним и тем же
вопросам нередко даются прямо противоположные практические рекомен-
дации. Примером может служить размещение продукции в контейнерах
и насыпью, допускающей хранение в слое большой высоты. М.А. Волков
указывает, что метод хранения картофеля и овощей в контейнерных храни-
лищах, как показывает опыт СССР и зарубежных стран, более приемлем в
районах производства данной продукции [21]. Прямо противоположное
мнение высказывает С.М. Майстеренко [80], который подчеркивает, ссыла-
ясь на опыт СССР и других стран, что хранение картофеля при загрузке на-
сыпью целесообразно в районах его производства. Подобный разнобой мож-
но объяснить только отсутствием руководящей идеи (теории).
Из анализа формулы (54) вытекает требование уменьшения удельной
площади ограждений хранилища. Этого достигают более полным исполь-
зованием внутреннего объема помещения, чему не способствует контей-
нерная загрузка. Необходимость применения ее в районах выращивания
148
продукции при небольших расстояниях
перегрузок в пути вряд ли может быть обосйХ°Р™₽ОВаИИЯ и отеЛствии
Теоретических обобщений в обла
ной продукции в измененной газовой Х^ХН0ЛОГИИ хранения плодоовощ-
газовые составы, режимы хранения и разновиХ™^ Оптимальные
устанавливают чисто эмпирически Ппи	способов этой группы
исследований фиксируют факты и	J0Ведении экспериментальных
положительных, ни отрицательных’ резу льтатХ ПрИВОДЯТ объяснения ни
Выше было отмечено, что поименрмиА
биохимических процессов эффективно прежде 'X*СреДСТВ торможения
обеспечивает уменьшение удельной тепло™ Г° Потому' что оно
ткани и следовательно, снижение интенсивности влагообмена ЕстГстаенн^
убыль массы продукции при этом уменьшается, сохраняйтеhcZS
тургор и устойчивость к микробиологическим поражениям.
Если при хранении продукции с большой испарительной способностью
(например, моркови) в герметичных пакетах из полимерных материалов
наблюдаются отрицательные результаты, то это следует объяснять не осо-
бенностями данного вида продукции по отношению к измененной газовой
среде, а накладкой сопутствующих явлений, в частности отпотевания.
Любой способ хранения следует изучать и совершенствовать. Это по-
нятие должно включать в себя совокупность технологических приемов,
средств и устройств, направленных на обеспечение максимально возмож-
ной лежкоспособности продукции при соблюдении основного требования -
эффективной защиты последней от вредного внешнего и внутреннего
теплообмена.
Пример совершенствования способа хранения продукции с большой
испарительной способностью при косвенном охлаждении - применение для
нее открытых полиэтиленовых и перфорированных упаковок, контейнеров
с пленочными вставками, открытыми сверху, предварительного охлажде-
ния, а также использование контейнеров специальной конструкции с на-
правленной конденсацией водяного пара (см. рис. 12).
Понятие ’’способ хранения” более широкое, чем система охлаждения.
Под последней подразумевают совокупность средств и устройств, обеспе-
чивающих получение холода (искусственного или естественного), пере-
дачу его на расстояние к потребителям, в роли которых выступают отдель
ные Элементы продукции (каждый из них нуждается в отводе непрерывно
выделяемого физиологического тепла;, и защиту продукции от тетшового
воздействия. Способы хранения плодоовощной продукции с уче™„
него требования можно разделить на две группы, спосо ы, ”	Геплопри-
вающие защиты продукции от вредного воздействия	прак.
Токов, и способы, применение которых обеспечив	использования
тически полный перехват внешних теплопритоков путем использования
средств внекамерного или косвенного °ма^н^ся система, обеСпечиваю-
Системой внекамерного охлаждения'	трансмиссионных тепло-
частный или полный перехват	(камеры). Косвенное
притоков до поступления их к воздуху п гического тепла от продукции
охлаждение заключается в отводе физио оболочку. Способ хране-
К воздуху камеры через воздухонепроницаемую оболочку
ния плодоовощной продукции в помещениях, оборудованных воздушной
системой охлаждения с общеобменной вентиляцией, получивший большое
распространение в нашей стране и за рубежом, не предусматривает защиту
продукции от вредного воздействия внешних теплопритоков.
Особенность большинства способов хранения второй группы заключа-
ется в том, что использование их сопровождается органическим сочетанием
двух принципов — торможением биохимических процессов (уменьшение
удельной теплоты дыхания) и защитой продукции от внешних теплопри-
токов. На первый взгляд может показаться, что косвенное охлаждение
эффективнее внекамерного, так как оно обеспечивает перехват не только
трансмиссионных теплопритоков, но и тепла, выделяемого оборудованием
(вентиляторами).
В действительности, однако, все зависит от конкретных особенностей
системы охлаждения и самого хранилища. Если температура в помещении
колеблется, то в фазах повышения ее продукция будет нагреваться под
влиянием внешних теплопритоков, что потребует последующего охлаж-
дения. Последнее- будет сопровождаться потерями влаги продукцией.
Система косвенного охлаждения даже в условиях колебания темпера-
туры в помещении позволяет уменьшить усушку продукции по сравнению
с хранением в условиях непосредственного контакта ее с воздухом храни-
лища при отсутствии средств перехвата трансмиссионных теплопритоков.
Наиболее высокой эффективностью обладает система косвенного охлаж-
дения, применяемая в помещениях, оборудованных средствами внекамер-
ной компенсации трансмиссонных теплопритоков.
В литературе нередко можно встретить утверждения о том, ’«го колеба-
ние температуры в помещении является фактором, имеющим самостоятель-
ное значение. Предполагается, что потери продукции можно снизить, умень-
шая амплитуду колебания температуры в помещении. Между тем сам факт
колебания температуры — только следствие наличия внешних теплоприто-
ков, которые по своей природе не могут оставаться постоянными во време-
ни.
Колебания температуры в помещении, так же как и равновесная влаж-
ность воздуха, - косвенные показатели степени воздействия внешней
окружающей среды на микроклимат помещения. От последнего зависит
лежкоспособность продукции при прямом охлаждении, когда воздух
хранилища соприкасается с поверхностью элементов штабеля.
Иные условия создаются при косвенном охлаждении. В этом случае
малую амплитуду колебания температуры можно, по-видимому, рассматри-
вать как одно из средств, ослабляющих воздействие внешних теплоприто-
ков на продукцию. Малая амплитуда колебания температуры соответству-
ет большой частоте колебания ее при данных теплопритоках, но все же
знакопеременные тепловые потоки (тепловые волны) при указанных ус-
ловиях не будут достигать центральных частей штабеля с воздухонепрони-
цаемой оболочкой. Защита продукции от внешних теплопритоков при кос-
венном охлаждении средствами автоматики не конкурентоспособна, ко-
нечно, с вариантом сочетания внекамерного охлаждения (для отвода транс-
миссионных теплопритоков) и косвенного охлаждения (для отвода тепла
дыхания).
150
Может возникнуть сомнение насчет технологической целесообразнос-
ти отвода физиологического тепла при отсутствии трансмиссионных тепло-
притоков путем косвенного охлаждения вместо применения обычной
воздушной системы охлаждения. Преимущества косвенного охлаждения
в этом случае бесспорны не только потому, что продукция надежно защи-
щается от тепла, выделяемого оборудованием, но и по той причине, что фи-
зиологическое тепло при наличии герметичной оболочки отводится под
влиянием гравитационных сил, обладающих по своей природе автоматиз-
мом действия.
Понятие система охлаждения” включает в себя средства защиты
продукции от вредного воздействия тепла. Поэтому самостоятельное зна-
чение приобретает теплотехническая характеристика самого хранилища,
и его ограждающих конструкций.
Хорошими качествами в этом отношении обпадятт заглубленные хра-
нилища, особенно если в них используют искусственный холод и эксплуа-
тируют круглогодично. Последнее важно потому, что при этих условиях
практически исключаются теплопритоки через пол и резко ослабляются
теплопритоки через боковые ограждающие конструкции.
Целесообразно изучение возможностей использования подземных
выработок для сооружения в них плодоовощехранилищ. В Молдавской ССР
существует много заглубленных и полузаглубленных хранилищ. В Гай-
воронском районе (Винницкая обл.) картофель весьма успешно хранят
в ямах и погребах.
Картофель из Винницкой области, продаваемый в мае на колхозных
рынках, отличается высокими потребительскими качествами. Это можно
объяснить не только благоприятными теплотехническими характеристика-
ми ям и погребов, но и тщательной переработкой закладываемых на хране-
ние клубней. Одна из особенностей практики использования крупных про-
мышленных хранилищ—невысокое, как правило, качество загружаемой
продукции, что создает трудности при ее хранении.
Преимущества заглубленных хранилищ не ограничиваются стабиль-
ностью температурного режима. Они обладают избирательной способностью
в отношении естественного холода. Известно, что в низинах и ямах в ре-
зультате ночного радиационного выхолаживания ’’залегает” холодный
воздух, нагревание которого после восхода солнца происходит значительно
медленнее. Организованное однонаправленное гравитационное вентилиро-
вание продукции в заглубленном хранилище, основанное на принципе
погреба”, рассмотрено подробно [48].
В наземных хранилищах из-за неплотностей внизу и вверху возникает
прямая и опрокинутая циркуляция воздуха. При похолодании наружный
воздух входит в помещение через расположенные внизу отверстия и после
отепления и увлажнения удаляется через неплотности в верхней части
дверных проемов и другие отверстия. При потеплении возникает опроки-
нутая циркуляция воздуха по типу описанной выше (см. рис. 14). Охлаж-
дающий эффект, достигаемый в процессе прямой циркуляции воздуха
(снизу вверх) ослабляется последующим возникновением потоков тепло-
го воздухаГ движущегося в помещении сверху вниз. Указанное явление на-
блюдается обычно весной и сопровождается нагреванием и отпотеванием
131
продукции. В заглубленных хранилищах опрокинутая циркуляция воздуха
отсутствует.
Для предотвращения вредного явления опрокинутой циркуляции
в любом хранилище достаточно ликвидировать неплотности - только
нижние или только верхние. Этому требованию отвечают заглубленные
помещения, не имеющие отверстий в нижней части.
П.Ф. Сокол обращает внимание и на такую полезную особенность
заглубленных хранилищ, как их тепловая инерция. Он указывает, что наи-
более стабильный режим хранения овощей поддерживается в заглубленных
овощехранилищах. Зимой из почвы в хранилище поступает тепло, а весной
и летом, наоборот, холод, потому что почва в это время года холоднее,
чем окружающий наружный воздух [107].
Хорошие результаты хранения плодоовощной продукции в заглублен-
ных хранилищах общеизвестны. Ю.Г. Скорикова отмечает, что лук сорта
Каба больше прорастает в наземных хранилищах, чем в заглубленных
[105]. Прорастание, так же как и микробиологические поражения, служит
косвенным показателем сохранения тургора живой растительной ткани.
Несмотря на проверенную многолетним опытом высокую эффектив-
ность заглубленных хранилищ и несложность их сооружения, последние
нельзя рекомендовать для широкого повсеместного применения прежде
всего из-за возможного высокого уровня грунтовых вод. Там, где это яв-
ление не наблюдается, следует изучать ожидаемую эффективность хранения
плодоовощной продукции в заглубленных хранилищах, для чего целесооб-
разно разрабатывать типовые проекты.
Для компенсации органических недостатков наземных хранилищ
(значительное влияние на продукцию внешних метеорологических усло-
вий) необходимо применять современные высококачественные теплоизо-
ляционные материалы, устранять случайные неплотности и ориентироваться
на системы внекамерного охлаждения.
Способы хранения плодоовощной продукции в измененной газовой
среде с косвенным охлаждением реализуют применением упаковок и5 по-
лимерных материалов. Можно назвать следующие варианты герметичных
и частично герметичных упаковок из полимерных материалов: герметич-
ный пакет; ящик, выстланный пленкой; контейнер-каркас с полиэтиле-
новым вкладышем, открытым сверху; штабель небольших размеров
с герметичной пленочной оболочкой, имеющий вставку, обладающую
газоселективной проницаемостью (контейнер Марселена); крупногабарит-
ный штабель с ’’плавающим” пленочным укрытием системы Бономи.
Хранение продукции в небольших герметичных упаковках отличается
высокой трудоемкостью и малым коэффициентом использования объема
помещения. Дополнительные затраты на 1 т яблок составляют 10... 12 р.
Серьезные недостатки этого способа хранения независимо от размеров упа-
ковки - конденсация водяного пара на внутренней поверхности упаковки и
возникающий при этом контакт продукции с ’’инфекционными каплями”.
Идея направленной конденсации водяного пара в герметичной упаковке
реализована в контейнере специальной конструкции (см. рис. 12).
Вредное влияние на продукцию капельножидкой влаги, образующейся
при конденсации водяных паров, можно ослабить, исключив из общего
152
количества тепла, воздействующего на поверхность продукции, физичес-
кое тепло. Для этого следует предварительно охлаждать продукцию перед
упаковкой, что связано, однако, с организационными неудобствами.
Более благоприятные условия в отношении объема помещения созда-
ются при использовании крупных упаковок (типа контейнера Марселена)
с газоселективными вставками. В них обычно предусмотрено размещение
продукции в планчатой таре внутри пленочного контейнера. Это исключает
попадание капель влаги на продукцию с боковых поверхностей упаковки.
По имеющимся у автора сведениям, результаты хранения плодов в контей-
нерах Марселена не всегда благоприятны. В ряде случаев при загрузке
теплой продукции, а также больших и переменных по величине внешних
теплопритоках, вызывающих значительное колебание температуры, возни-
кают микробиологические процессы, причиной которых является капельно-
жидкая влага, попадающая на продукцию с верхней части внутренней по-
верхности пленочного ограждения.
Разновидность герметичных упаковок — рукав из полиэтиленовой
пленки толщиной 20...30 мк для штучной продукции (обычно 5...10 плодов).
Упаковку с плодами вакуумируют и герметизируют термосвариванием
или механическим зажимом. Благодаря малой толщине пленки происходит
обтягивание отдельных экземпляров продукции (’’прилипание” пленки
к поверхности плодов). Высокая технологическая эффективность этого
оригинального, но весьма трудоемкого и явно непромышленного способа
хранения объясняется почти полным исключением из упаковки воздуха,
как холодоносителя, обладающего осушающей способностью.
Вакуумирование упаковок полезно при хранении плодов косточковых
культур, винограда, яблок устойчивых сортов, груш, а также некоторых
видов овощей (огурцы, морковь, редис). что было доказано опытами
Ю.Г. Скориковой. Важное условие в этом случае — обоснование оптималь-
ного темпа снижения давления в упковке для предотвращения механичес-
кого травмирования продукции.
Проверяли эффективность хранения некоторых видов овощей (кочан-
ный салат, огурцы) при создании в индивидуальных упаковках термичес-
кого вакуума. Продукцию после заворачивания в пленку пропускали на
конвейере через горячие тоннели, в результате чего происходила усадка
пленки.
Способы хранения, основанные на практически полном удалении
воздуха из упаковок, можно отнести к способам, обеспечивающим отвод
тепла от продукции теплопроводностью. При этом гарантируется макси
мальное сохранение тургора, так как охлаждающий воздух непосредствен
но не соприкасается с поверхностью продукции.
Представляет интерес разработанный в ТСХА спосо хране
овощей в упаковках, заполненных азотом под из ыт°™ vnaKOBKe
Для уменьшения количества конденсата, о разующе о	овощи
Е.П. Шипоков рекомендует предварительно охлаждать зеленые овощи
ДО температуры хранения или ниже ее. Отмечают
ва "надутых” пакетов, обеспечивающих надежную защиту продукции
механических повреждений при транспортировании и	эффек-
Экспериментальная проверка этого способа показала высокую эФФек
153
тивность его. Хранение зеленых овощей в упаковке из полиэтиленовой
пленки, заполненной азотом до упругого состояния, обеспечивает гаран-
тированное сохранение самых нежных объектов при температуре О...2°С
в течение 4...6 нед. Причем к концу указанного периода сохраняется др
75 % исходного количества витамина С [ 140].
ЗАКОНОМЕРНОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ ВЛАЖНОСТНОГО
РЕЖИМА В ШТАБЕЛЕ И ХРАНИЛИЩЕ
Выше было отмечено, что влажностный режим в штабеле форми-
руется под влиянием тепла, выделяемого продукцией, внешних теплоприто-
ков и испарительной способности продукции. С увеличением теплоприто-
ков равновесная относительная влажность воздуха снижается, что коли-
чественно отражают формулу (4) и (24). При воздействии на продукцию
внешних теплопритоков в фазах ее охлаждения отводится не только физио-
логическое тепло, учитываемое формулой (4), но и внешние теплоприто-
ки, поэтому в числителе второго члена справа формулы (24) фигурирует
сумма удельных значений физиологического тепла и внешних теплоприто-
ков.
Независимо от системы воздухораспределения (происходит под влия-
нием гравитационных или механических сил) фазы нагревания и охлажде-
ния продукции чередуются, причем во всех случаях охлаждающий воздух
ассимилирует тепло, ранее аккумулированное продукцией. При полной
защите продукции от внешних'теплопритоков равновесная относительная
влажность внутриштабельного воздуха формируется, как видно из форму-
лы (4), под влиянием только физиологического тепла.
к Если же возникают и внешние теплопритоки. в фазах повышения
Температуры в хранилище продукция аккумулирует большее количество
^Епла. В фазах охлаждения это приводит к снижению равновесной относи-
тельной влажности воздуха. Подобную закономерность отражает форму-
ла (24) Таким образом, относительная влажность воздуха при данной
испарительной способности продукции, как отмечалось выше, является
косвенным показателем степени воздействия на продукцию теплоприто-
ков - независимо от их природы.
Описанный механизм воздействия теплопритоков на влажностный ре-
жим в штабеле наиболее четко иллюстрируют процессы при активном
вентилировании продукции. В этом случае чередование фаз нагревания и
охлаждения продукции не только не вызывает сомнений, но и лежит в осно-
ве указанной технологии.
Сложнее обстоит дело с объяснением влияния на равновесную относи-
тельную влажность воздуха испарительной способности продукции. Форму-
лы (4) и (24) учитывают-влияние на влажностный режим указанного
фактора, но они выведены из предположения, что выделяемая продукцией
влага полностью удаляется за пределы хранилища. Этому условию удовлет-
воряют система активного вентилирования и в несколько меньшей степе-
ни воздушная система охлаждения с общеобменной вентиляцией при экс-
плуатации их в теплое время года.
Если применяют батарейную систему охлаждения, влага, выделяемая
продукцией, остается в помещении на рабочей поверхности охлаждающих
1Я
Й^^^^аиванияТи аудад^Ни°яСТНЬЙ-^Ж^ в помеЩении> особенно в перво*
ДЫ Их оттаивания и удаления талон воды. Это проявляется прежде всего
"F? ™собиости°такой напоИЭКИМИ ЗИа’ениями коэффициентов испаритель-
НОИ способности, такой например, как лук и чеснок.
Равновесная относительная влажность воздуха, формируемая под влия-
ем тепла дыхания и испарительной способности лукаГблизка к 0,75.
Но в камераХ’ °борудовэнных батарейными приборами охлаждения, она не-
редко достига т , ... , . При хранении лука и чеснока система активно-
го вентилирования и воздушная система с общеобменной вентиляцией
при размещении воздухоохладителей вне хранилища предпочтительнее ба-
тарейной системы охлаждения.
Основная причина микробиологической порчи лука и чеснока - разви-
тие шейковой гнили. Она приносит большие убытки при образовании
’’инфекционных капель , чему способствует состояние воздуха, близкое
К точке росы. Для ослабления указанного явления лук и чеснок в первый
период после загрузки или перед загрузкой просушивают при повышенной
температуре. В процессе хранения искусственно поддерживают оптималь-
ный влажностный режим, используя осушители воздуха, основанные на по-
догреве холодного воздуха до заданной температуры после относительно
глубокого охлаждения или на применении поглотителей влаги, в которых
протекают сорбционные процессы. Изложенное в отношении хранения
продукции с низкой испарительной способностью может быть истолковано
как положение, вступающее в противоречие с идеей максимального сохра-
нения тургора живой растительной ткани, определяющего ее лежкоспособ-
ность.
Представляются логичными следующие рассуждения ^ля каждого ви-
да продукции существуют оптимальные значения относительной влажнос-
ти воздуха <д.п, которая определяется типичными биологическими характе-
ристиками - удельной теплотой дыхания и коэффициентом испарительном
.способности. Поддержание более низкой относительной влажности возду-
ха вызывает дополнительную потерю тургора и поэтому недопустимо но
превышение расчетных значений указанной величины, определяемых фор
мулой (4), будет способствовать снижению потерь влаги и лучшему сохра-
нению тургора продукции.	-.Pnv-M ЧИШ-
Комментируя эти в принципе правильные рассужде..и,-• ЩД-
НИЙ раз отметить обнаруженную автором замечательную спосш
вой растительной ткани формировать для се я в замки	влиянием
пространстве (штабеле) оптимальный вла^ос™ уКазаннь1Х условиях
собственных биологических характеристи - Р У	влаги
(полная защита продукции от внешних теплоприто-^ot^^ *
Прямо пропорциональна выделяемой пр ДУ	как и равИовесная
коэффициенты испарительной спос^Н^™ют саМОстоятельного значения,
относительная влажность воздуха, не “	дая себя относительную
Если при указанных условиях .?УпКОЯФ°О99РУзнТ№ такова природа этой
влажность 0,70...0,77, а морковь 0,98^0^,	ения от указанных
“РОДУКЦИИ, ее биологические особен«ост” ескоМ и практическом от-
вивжностных режимов нежелательны.	е усиЛий микробиоло-
«ошениях большой интерес представляет объединен у
155
гов, биохимиков, технологов и специалистов по кондиционированию возду*
ха для изучения последствий нарушения указанных режимов.
Результаты подобных наблюдений легко прогнозировать для хранения
моркови при низкой относительной влажности воздуха. Они будут отри-
цательными, и это подтверждают исследования Н.Ф. Шепс [136]: морковь
хранили насыпью на полу холодильника слоем в один ряд при температуре
О °C и относительной влажности воздуха 0,7, причем естественная убыль
массы в течение 7 сут составила 21,8 %, что в десятки раз превышает потери
при хранении моркови в штабеле в обычных условиях саморегулирования
влажностного режима.
Из практики хранения лука и чеснока известно, что превышение чис-
ленных значений оптимальной относительной влажности воздуха влечет за
собой увеличение потерь из-за развития микробиологических процессов. Но
неясно, что служит причиной этого — повышенная относительная влажность
воздуха или контакт продукции с капельножидкой влагой, которая может
появляться при высокой относительной влажности воздуха.
Большое значение имеют наблюдения Е.П. Широкова за хранением лу-
ка и чеснока в таре из полимерных пленок, открытых сверху и вставленных
в жесткий каркас (ящик, контейнер). Установлено, что при этой техноло-
гии хранения складываются условия повышенной влажности среды, но у
вызревшего здорового лука и чеснока это не увеличивает потери [140].
Целесообразно продолжить опыты в этом направлении, создавая усло-
вия, при которых капельножидкая влага де будет попадать на поверхность
продукции с низкими коэффициентами испарительной способности. Хра-
нить такую продукцию надо в условиях высокой относительной влажнос-
ти воздуха.
Недостаточно изучен вопрос о степени взаимосвязи влажностных ре-
жимов в штабеле и хранилище. Наблюдения автора и теоретические иссле-
дования приводят к следующим выводам:
в условиях малых внешних теплопритоков равновесная относительная
влажность воздуха в хранилище практически не отличается от равновесной
влажности внутриштабельного воздуха;
по сравнению с влажностным режимом межштабельного воздуха
влажностный режим внутриштабельного воздуха отличается более высо-
кой стабильностью;
в теплое время года в фазах повышения температуры относительная
влажность межштабельного воздуха снижается (процесс идет по d = const),
в фазах снижения температуры она увеличивается;
при хранении продукции в планчатой таре и верхней подаче воздуха
наиболее низкие значения относительной влажности воздуха наблюдаются
в верхней зоне хранилищ;
в системах активного вентилирования без увлажнения приточного
воздуха низкие значения относительной влажности воздуха бывают в ниж-
ней части штабелей, особенно в начальный период хранения;
поле относительной влажности воздуха в хранилище отличается нерав-
номерностью, которая возрастает с повышением температуры наружного
воздуха;
156
в теплое время года равновесная относительная влажность воздуха
ниже у ограждающих конструкций хранилища
Перечисленные закономерности косвенно отражают влияние локаль-
ных теплопритоков на влажностный режим и потери массы продукции.
Наблюдения показывают, что в периферийных слоях штабелей они, как
правило, выше, чем в центре, что типично в первую очередь для южных
зон страны и периодов, когда температура наружного воздуха превышает
температуру воздуха в хранилище. В изменении равновесной относитель-
ной влажности воздуха основную роль играет явное тепло, вызывающее
нагревание воздуха.
Снижение относительной влажности воздуха в результате ассимиляции
им теплопритоков количественно оценивают с помощью формулы [48].
справедливой для интервала температуры -2...-4 °C:
13.1 + с,
(1--------------------) ,	(72)
13,1 + г, + Дг
где Д<р - снижение относительной влажности воздуха при нагревании его на Дг ° С, %;
' <& - начальная относительная влажность воздуха. %; г, - начальная температура
воздуха, ° С.
В таблице 33 приведены результаты расчетов по формуле (72).
33. Снижение относительной влажности воздуха при нагревании его на 1 ° С
<Р1.%	Ас? при ',,°С						
	-2	-1	0	1	2	3	4
100	8.2	7.6	7.0	Ь.6	6.0	5,8	5.5
95	7,8	7.2	6.7	6.3	5,7	5.5	5,2
90	7.4	6,8	6.3	5 9	5,4	5,2	5,0
ПРИЧИНЫ ПОТЕРЬ ПЛОДООВОЩНОЙ ПРОДУКЦИИ
И ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА ИХ СНИЖЕНИЯ
Решающее условие снижения общих потерь плодоовощной про-
дукции за период охлаждения пох и хранения лх — максимальное сохране-
ние ее тургора. Требуемые технические средства для достижения этой це-
ли вытекают из анализа формул (48) и (54). Эти формулы настолько чет-
ко отражают роль отдельных факторов, влияющих на потери влаги продук-
цией, что выраженные ими аналитические зависимости оказалось возмож-
ным представить'в наглядной графической форме (рис. 25).
Как следует из структуры формулы (48), возможности сокращения
потерь охлаждаемой продукции ограниченны. Важное практическое зна-
чение имеет температура охлаждающего воздуха. При относительно кратко-
временном хранении продукции усушка ее за период охлаждения оказы-
вается вполне ощутимой, а иногда соизмеримой с усушкой за период хра-
нения.
157
| Показатель уменьшается
| Показатель убеличибается
Рис. 25. Логическая схема технических средств снижения потерь
продукции.
Регулировать работу вентиляционных установок следует не по темпе-
ра?} ре приючного воздуха, а по температуре продукции в нижнем слое -
со стороны набегающего потока вентилирующего воздуха.
При разработке норм потерь плодоовощной продукции нельзя не счи-
таться с таким фактором, как давление воздушной среды, окружающей
продукцию. Этот фактор следует иметь в виду при разработке новых спо-
собов хранения ценных видов плодоовощной продукции. Влияние давления
охлаждающего воздуха на усушку продукции в процессе охлаждения
и хранения выражено формулой (33). Проанализируем влияние отдельных
факторов в таком порядке, в каком они входят в формулу (54).
Коэффициент теплопередачи ограждений хранилища. Работы по опти-
мизации этой важной теплотехнической характеристики хранилища отсут-
ствуют. Должны быть сформулированы четкие рекомендации для разных
климатических зон и хранилищ разной вместимости. Прежде всего это не-
обходимо для технологии хранения плодоовощной продукции в изменен-
ной газовой среде, когда возрастает роль трансмиссионных теплопритоков.
По сведениям автора, значения коэффициентов теплопередачи ограж-
дений 0,30...0,47 Вт/ (м2 • К), используемые в отечественной практике,
в 1,3...1,7 раза выше значений, применяющихся при проектировании храни-
лищ в ряде стран (например, в Италии). При обосновании оптимальных
значений коэффициентов теплопередачи следует учитывать не только вме-
стимость хранилища и местные климатические условия, но и стоимость
хранящейся продукции.
Удельная площадь ограждающих конструкций. Наиболее широкие
возможности сокращения потерь продукции связаны с уменьшением удель-
ной площади поверхности наружных ограждений хранилища. Во многих
случаях в этом отношении достаточно организационных мер (переход на
новый способ размещения продукции, увеличение высоты штабеля, сокра-
щение или полная ликвидация проходов и др.).
Полезен опыт сооружения крупных хранилищ для продовольственного
и семенного картофеля. Целесообразно создавать комплексы по выраШИ'
ванию семенного картофеля. Примером может служить колхоз “Заря
(Хотынецкий р-н, Орловская обл.). Здесь намечено довести вместимость
Ш

хранилища до 10 тыс. т. Это освободи’- остальные хозяйства от необходи-
мости выращивать семенной картофель. В крупных хранилищах обеспе-
чиваются благоприятные условия для хранения картофеля прежде всего
потому, что они имеют малую удельную площадь ограждений и это сводит
к минимуму вредное влияние на продукцию окружающей среды с пере-
менной температурой (высокой в теплое время года и низкой зимой).
В Слободзейском районе Молдавской ССР создано крупное садовод-
ческое объединение ’’Память Ильича”, включающее холодильники для
фруктов вместимостью 10 тыс. т. Сооружение крупных хранилищ в местах
выращивания плодоовощной продукции способствует снижению естествен-
ной убыли массы и общих потерь. Последнее обусловлено тем, что из-за
малых расстояний доставки продукции сохраняется ее нормальный тургор.
Хранение плодоовощной продукции на базах крупных городов сопро-
вождается повышенными потерями ее из-за частичного увядания и трав-
мирования при перевозках на дальние расстояния. Нередко при этом в хра-
нилища поступает 15...20 % нестандартной продукции. Наконец, при хра-
нении плодоовощной продукции в местах выращивания появляется воз-
можность использовать весной отходы на корм скоту. Строительство круп-
ных хранилищ в расчете на 1 т вместимости обходится значительно дешев-
ле, чем мелких, что отражает формула, предложенная И.Л. Волкиндом:
Ry = A /G0,26 ,
где Ry - удельные капиталовложения, р/т; G - вместимость хранилища, т; А - коэф-
фициент, зависящий от вида продукции; для картофеля А составляет 725, для корне-
плодов - 535, для капусты - 935, для лука - 1424, для фруктов - 3024.
И.Л. Волкинд приводит следующие данные по затратам на строительст-
во блоков хранения вместимостью 2 тыс. т при разных способах размеще-
ния продукции: картофель при хранении насыпью — 55 р/т, при хранении
в закромах - 65 р., при хранении в контейнерах - 88 р/т.
Формула рекомендуемая И.Л. Волкиндом, хорошо согласуется со сле-
дующим выводом Е.П. Широкова, который отмечает, что с увеличением
вместимости хранилища в 3 раза стоимость его в расчете на 1 т сокращается
примерно на 30 % [140]. В соответствии с приведенной формулой^удельная
стоимость в рассматриваемом случае должна уменьшиться в 3^’*- - 1,33
раза, или на 33 %.
Иногда при загрузке картофеля насыпью предусматривают специаль-
ные транспортные коридоры. Они увеличивают стоимость блоков помеще-
ний хранения на 8...15 % и с технологической точки зрения нежелательны,
так как приводят к дополнительным потерям продукции из-за увеличения
удельной площади поверхности ограждений. В тех случаях, когда примене-
ния или заполнять продукцией, если это предусмотрено проектом систем
зочно-разгрузочных работ, их следует изолировать от секции и камер хране-
ния или заполнять продукцией, если это предусмотрено проектом системы
охлаждения. „Тео еские основы кондиционирования воздуха при хра-
пчятотп.ипгл сыпья” Г441 приведена формула, дающая
нении сочного растительного сырья 1^1 ир а *	' й
возможность приближенно определить удельную площадь ограждении хра-
нилища в зависимости от его вместимости. Сведения об удельной площади
159
поверхности ограждающих конструкций холодильников для хранения
фруктов содержатся в работе И.Г. Чумака и В.Г. Погонцева [135]. В табли-
це 34 приведены данные удельной площади поверхности фруктового холо-
дильника. Они соответствуют данным проекта, разработанного Гипро-
холодом.
34. Удельная площадь поверхности ограждений фруктового холодильника
Вместимость, т	Удельная площадь ограждений, м2 /т	Вместимость, т	Удельная площадь ог- раждений, м2/т
8000	1,47	2000	1,82
6000	1,51	1000	2,20
4000	1,59	—	-
Для холодильников вместимостью 8000...2000 т можно пользоваться
формулой, полученной автором:
F' = 2,94/G 0,12 ,	(73)
где F - удельная площадь поверхности ограждений хранилища, м2/т.
Фруктохранилища, сооружаемые в Венгрии, Румынии, Болгарии, Анг-
лии, Франции, Голландии, отличаются большой вместимостью камер (500...
2500 т). Здания одноэтажные, что удобно в эксплуатации. Благодаря вы-
сокой несущей способности пола можно устанавливать штабеля большой
высоты. Это дает возможность обходиться без внутренних опор.
Косвенным показателем удельной площади поверхности ограждений
хранилища, влияющим на усушку продукции, может служить коэффи-
циент использования внутреннего объема помещения. Он представляет со-
бой отношение объема, занятого продукцией, к общему-внутреннему
объему хранилища. По подсчетам автора, указанный коэффициент при хра-
нении картофеля с применением разных способов размещения его имеет
следующие значения:
навалом...................................................0,83
закрома...................................................0.72
контейнеры................................................0,53
Существенную роль играют высота штабеля и самого помещения.
В хранилищах небольшой высоты размещение картофеля и корнеплодов
в закромах слоем 1,8...2 м позволяет использовать внутренний объем по-
мещения всего на 40...45 % [140].
Приведенные данные дают основание утверждать, что при прочих рав-
ных условиях загрузка хранилища навалом позволяет максимально сокра-
тить потери массы продукции в связи с меньшим вредным влиянием на нее
внешних метеорологических факторов и, в частности, трансмиссионных
теплопритоков - формула (54).
Особое значение приобретает высота штабеля. По этому вопросу еще
нет твердых рекомендаций. По данным Международного института холода.
160

тиькчная высота дитабеля составляет 9 м. Заслуживают большого внимания
исследования максимально допустимой высоты загрузки картофеля при ис-
пользовании систем активного вентилирования. Известны положительные
результаты при высоте слоя картофеля 8... 10 м. Усилие на раздавлива-
ние клубня средней величины довольно большое — 70...80 кг/см2, упру-
гая деформация клубней с нормальным тургором составляет 1,8...2 мм.
Покрытие в удельной площади ограждающих конструкций хранилища
занимает 40...50 %. Поэтому увеличение высоты загрузки продукции суще-
ственно отражается на удельных трансмиссионных теплопритоках, влияю-
щих на естественную убыль массы в теплое время годя
В работе Холодильные установки” [76] сообщаются сведения, ка-
жущиеся невероятными, о строительстве в последнее время за рубежом
одноэтажных холодильников высотой 20. .40 м. На таких холодильниках
погрузочно-разгрузочные операции не только механизированы, но и автома-
тизированы с помощью ЭВМ, запоминающих место установки груза.
В Румынии строят одноэтажные холодильники высотой 7...8 м.
В недалеком прошлом в хранилищах с естественной вентиляцией
и малой вместимостью капусту хранили на стеллажах. В этом случае проис-
ходило сочетание двух неблагоприятных факторов: большая удельная
площадь поверхности ограждений, обусловленная небольшими размерами
хранилища, и низкий коэффициент использования внутреннего объема при
разрозненном расположении кочанов.
Формулы (54) и (67) четко отражают влияние удельной площади
поверхности ограждений хранилища на естественную убыль массы про-
дукции. Промышленная практика подтверждает указанную закономер-
ность. Технологические результаты стеллажного способа размещения ка-
пусты оказались низкими, поэтому в настоящее время ни в одном типовом
проекте он не предусмотрен, а вместо него капусту хранят высоким с.юем
с применением системы активного вентилирования.
Рассматривая вопрос о выборе вместимости хранилища, П Ф Сокол
подчеркивает необходимость воздерживаться от строительства малообъ-
емных помещений. В качестве положител; ного примера он приводит круп-
ное многосекционное хранилище для корнеклубнеплодов вместимостью
15 600 т, которая может быть значительно увеличила пристройкой смеж-
ных секций.
Неоднократно отмечалось благоприяшое влияние максимального ис-
пользования внутреннего объема хранилища на лежкоспособность шюдо
овощной продукции. Чем больше масса хранящейся продукции, тем мень^
ше величина удельных (на 1 т) трансмиссионных теплопритоков в теплое
время года и теплопотерь в холодное время. Эти два условия ооъединяются
общим принципом — необходимостью ослабления влияния окружающей
“жГлДоХе объяснение наблюдаемой „а практике высокой эф-
фективиости загрузки хранилища навалом при активном —
Продукции, хорошей лежкоспособности продукции с ~	влияния
плотностью, хранящейся в крупных хранилищах ольшоиib	’
сортовых особенностей на лежкоспособность отдельных видов продукции.
161
Убедительным примером в этом отношении являются плотные кочаны
капусты позволяющие увеличить общую массу загружаемой продукции
и тем самым уменьшить удельную площадь поверхности ограждении храни-
лища входящую в числитель формулы (54). П.Ф. Сокол указывает, что
плотные кочаны, как известно, обладают более высокими пищевыми
достоинствами, они более лежкоспособны и транспортабельны [107].
Положительным примером хорошо организованной и относительно
эффективной техники хранения может служить опыт венгерской фирмы
’’Хунгар-фрукт”. В последнее время фирмой построено два крупных ох-
лаждаемых нлодоовощехранилища вместимостью 18 и 20 тыс. т, с камера-
ми вместимостью по 1,2...2 тыс. т, высотой 7,8 и 10,5 м.
Следует отметить, что и в нашей стране наблюдается четко выраженная
тенденция перехода к строительству крупных хранилищ. Например, на пло-
доовощной базе № 3 Волгоградского района Москвы был введен в эксплуа-
тацию холодильник для хранения фруктов вместимостью 27 тыс. т.
С.П. Екимов [41] правильно подчеркивает реальную возможность по-
высить технологическую эффективность хранения картофеля путем строи-
тельства крупных хранилищ большей высоты при высоком коэффициенте
использования их внутреннего объема. Важность увеличения коэффициен-
та использования внутреннего объема хранилищ отмечает также И.Л. Вол-
кинд [19].
О практической целесообразности уменьшения удельной площади
ограждений хранилища свидетельствует опыт переоборудования закром-
ных хранилищ для хранения навалом'. С.А. Гусев отмечает, что вследствие
такого переоборудования резко (до 75 %) возрастает вместимостью храни-
лища [35].
Низкий коэффициент использования внутреннего объема хранилища
при контейнерной загрузке продукции и использовании ящичной тары объ-
ясняется не только наличием традиционных проходов, но и объемом, зани-
маемым самой тарой, а также неизбежными зазорами между элементами
штабеля, о чем свидетельствуют результаты расчета автора. Для поддона
СП-5-070-1 с учетом приведенных С.А. Гусевым данных [35] приняты
следующие величины: внутренние размеры грузового пространства 1,15 х
х 0,74 х 0,88 м, что соответствует занимаемому объему 0.75 м3; наруж-
ные размеры (с учетом боковых зазоров между поддонами 5 мм) 1,245 х
х 0,84 х 1,11 м, что соответствует занимаемому объему 1,16 м3. При этих
условиях коэффициент использования грузового объема составляет 0,63.
Необходимо принимать все меры для того, чтобы уменьшать удельную*
площадь ограждений хранилища и тем самым сокращать вредный внешний
теплообмен как в теплое, так и в холодное время года. Этому способству-
ют строительство крупных хранилищ большой высоты и максимальное
использование их грузового объема?
Весьма существенное влияние на потери влаги плодоовощной продук-
цией оказывает степень загруженности хранилища. При неполной загрузке
трансмиссионные теплопритоки воздействуют на меньшее количество про-
дукции, увеличивая ее потери. Неблагоприятные условия создаются при за-
грузке и разгрузке хранилищ. В этом отношении целесообразно строить
многосекционные хранилища.
162
Опыты, проведенные Ю.Г. Скориковой на Курган - .им консервном
заводе, подтверждают теоретические выводы автора, в ыт. лающие из анали-
за формулы (54) в отношении фактора удельной площади поверхности
ограждений. В условиях консервного производства большую часть времени
хранилища загружены на 30...50 %. Ю Г. Скорикова указывает, что непре-
рывное вентилирование не полностью загруженных камер харанилища
всегда будет приводить к сверхнормативным потерям сырья [105].
Удельная теплота дыхания. Формула (54) отражает влияние торможе-
ния биохимических процессов как средства, способствующего снижению
потерь влаги продукцией вследствие уменьшения удельной теплоты дыха-
ния.
Различают хранение плодоовощной продукции в РГС, гипобарическое
хранение и хранение в модифицированной газовой среде. Все три указанные
технологии объединяются общим понятием ’’хранение в измененной газо-
вой среде”. Две первые из них относятся к активным методам, в основе
третьей технологии лежит пассивный метод создания измененной газовой
среды в результате выделяемых растительной тканью продуктов дыхания,
поглощения кислорода и применения упаковок, материал которых обла-
дает газоселективными свойствами.
В литературе нет четких данных о теплоте дыхания плодоовощной
продукции в измененной газовой среде. Принято считать, что применение
этой технологии позволяет уменьшить теплоту дыхания в 2...3 раза.
И.Л. Волкинд приводит следующую формулу для определения коэф-
фициента снижения интенсивности дыхания е с д, обеспечиваемого сов-
местным воздействием пониженных концентраций кислорода и повышен-
ных концентраций углекислого газа:
ес д = 0,365 + 2,7740г - 0,883СО2 ,
где О2 - концентрация кислорода, доли единицы; СО2 - концентрация углекислого
газа, доли единицы.
Пример 35. В субнормальной измененной газовой среде концентрации кисло-
рода и углекислого газа составляют соответственно 0,02 и 0,Q5 дол. ед. Находим
коэффициент снижения интенсивности дыхания плодов:
ес д = 0.365 + 2,774 • 0,02 - 0,883 • 0,05 = 0,354.
Усредненная удельная теплота дыхания яблок, по данным И.Г. Алямовского,
равна 12,1 Вт/т. В измененной газовой среде по условиям примера 34 она составит:
qQ = 12,1 -0,354 = 4,43 Вт/т,
что соответствует снижению естественной убыли массы плодов, согласно формулам
(58) и (65) при отсутствии внешних теплопритоков, в 2,7 раза.
Анализ формулы (54) в отношении хранилищ с РГС позволяет опреде-
лить самостоятельную положительную роль двух факторов - снижения
удельной теплоты дыхания и уменьшения удельной площади ограждении
хранилища на 25...30 %. Последнее обусловлено ликвидацией проходов
и проездов в хранилище с РГС. Коэффициент использования строительной
площади при этом может быть доведен до 0,9 [9].
163
Нельзя согласиться с рекомендацией оставлять проходы для ежеднев-
ного осмотра внешнего вида хранящейся продукции [29]. Положительным
примером в этом отношении является хранение плодов в камерах с РГС,
где, несмотря на наличие специальных люков, через которые можно прони-
кать внутрь хранилища, продукцию нс осматривают и проходы для этого
не предусмотрены.
Перехват внешних теплопритоков. В формулу (54) входит коэффи-
циент технологической эффективности системы охлаждения, представляю-
щий собой степень перехвата трансмиссионных теплопритоков, составляю-
щих обычно 80...90 % внешних теплопритоков.
Возможны два способа защиты продукции от вредного влияния транс-
миссионных теплопритоков — применение систем внекамерного охлажде-
ния и косвенное охлаждение. Сочетание этих двух способов обеспечивает
наиболее благоприятные условия, так как косвенное охлаждение позво-
ляет защитить продукцию не только от трансмиссионных теплопритоков,
но также от тепла, выделяемого оборудованием и теплым грунтом в пер-
вый период хранения.
Согласно теории автора, в основе механизма переноса тепла к продук-
ции в процессе ее хранения лежит обусловленное переменной величиной
теплопритоков неизбежное колебание температуры в помещении. Было
высказано предположение, что при хранении продукции в герметичных
упаковках играет роль термическое сопротивление материала упаковок.
Чем оно больше, тем в меньшей мере теплопритоки будут воздействовать
на продукцию. В принципе возможна и такая ситуация, когда тепловая
волна будет гаситься в пределах ограждения упаковки, не,достигая про-
дукции.
Для проверки этого предположения автор с участием Н.Н. Дидык и
С.Ю. Вигуржинской провел опыты по хранению моделей продукции в хо-
лодильной камере КХ-12. Температура в камере колебалась в пределах
4,6...5,8 °C. Модели продукции (муляжи) ф 50 мм были изготовлены из
пенополивинилформали с покрытием 2 %-ным раствором технического
агароида в воде, к которому добавляли 0,5 %-ный раствор хлористого
кальция. Сверху муляжи частично покрывали клеем БФ-2 (для получения
коэффициента испарительной способности около 0,3). Вместимость одной
упаковки составляла 10 кг.
Проверяли следующие варианты упаковок: сетку из перфорированно-
го листового алюминия с отверстиями ф7 мм; герметичную упаковку из
листового алюминия; герметичную упаковку с теплоизоляцией из пено-
полистирола ППУ-3, коэффициент ее теплопроводности 0,035 Вт/(м • К),
толщина 50 мм; упаковку с зурубашечным пространством, заполненным
водоледяной смесью, в которую добавляли лед по мере его таяния, вмести-
мость зарубашечного пространства по льду 7 кг. Муляжи хранили 3 мес.
Результаты опытов приведены в таблице 35.
Данные таблицы 35 представляют теоретический интерес. Они п
тверждают энергетическую сущность влагообмена. В практическом от
шении результаты опытов полезны при разработке новых способов хра-
нения ценных видов продукции в условиях неизбежного и значительного
д
35* Влияние теплоизоляционных свойств материала
герметичных упаковок на усушку муляжей продукции
Упаковка	Усушка, %	Коэффициен- ты
Сетка из перфорированного листового	3,70	1,00
алюминия		
Герметичная:		
без теплоизоляции	2,53	0,68
с теплоизоляцией	1,43	0,39
С водоледяной смесью	0,18	0,05
колебания температуры в помещении, что обусловлено бопыпими и пере-
менными во времени теплопритоками.
Теплопритоки к воздуху хранилищ, влияющие на естественную убыль
массы плодоовощной продукции, можно уменьшить путем теплоизоля-
ционной защиты ограждающих конструкций. Однако этот путь не всегда
оправдывается. Следует иметь в виду, что в современных холодильниках
затраты на теплоизоляцию составляют 25...30% стоимости строительства
здания.
Оптимальные значения коэффициентов теплопередачи ограждающих
конструкций хранилищ, использующих искуственный и естественный
холод, подлежат обоснованию с помощью расчетных формул автора. Они
позволяют учесть в приведенных затратах не только расход энергии и амор-
тизационные отчисления на оборудование и теплоизоляцию, но и стоимость
потерь продукции, обусловленных ее обезвоживанием.
Температурные факторы. Формула (54) позволяет проанализировать
влияние температуры наружного воздуха и температуры в хранилище
на потерю влаги плодоовощной продукцией. Эти факторы связаны, так как
в числителе формулы (54) фигурирует разность температур наружного
воздуха и воздуха в помещении; кроме того, показатель температуры
воздуха в помещении входит и в знаменатель данной формулы.
Исследование, проведенное автором совместно с А.П. Яценко [56],
и расчеты с помощью ЭВМ БЭСМ-4М показали, что для холодильников-
плодоовощехранилищ вместимостью 600 т и выше не существует экстре-
мальных значений усушки при температуре в камере О.„15 °C Понижение
температуры хранения яблок уменьшает потери влаги. Иные услсвия соз-
даются в холодильниках малой вместимости. Например, в холодильнике
вместимостью 100 т при коэффициенте загрузки 0,5 и температуре наруж-
ного воздуха 20 °C минимальные потери влаги будут при температуре хра-
нения 5 °C. При понижении температуры хранения до 0°С ус^ШКа увели-
чится на 6 %, а если температура наружного воздула составит 5 С, то усуш-
ка продукции возрастает в данном случае на 16,7 %, а при температуре в
камере 5 °C она "определяется только теплом дыхания и окажется мини-
мальной. Приведенные данные служат обоснованием идеи дифферецирован-
ного температурного режима хранения плодоовощной продукции - в за-
висимости от температуры наружного воздуха.
Не исключено, что постепенное понижение температуры в холодильной
165
камере по мере общего похолодания позволит резко сократить энергети-
ческие и материальные затраты йри допустимой величине потерь храня-
щейся продукции. Это может оказаться целесообразным прежде всего
в отношении холодильников-фруктохранилищ малой вместимости, соору-
жаемых в местах выращивания продукции. Приведение экспериментальных
исследований в данном направлении представляет большой практический
интерес.
Были выполнены соответствующие расчеты и для камер хранения
яблок в РГС [51]. Оказалось, что в холодильнике вместимостью 120т при
коэффициенте теплопередачи ограждений 0,36 Вт(м2 • К) и температуре
наружного воздуха 25 °C усушка плодов составила при температуре в ка-
мере 0 °C 19,3, а при температуре 4°С - 19,1 г/(т  ч). В холодильнике
вместимостью 800 т при тех же условиях усушка яблок при увеличении
1емпсратуры в камере от 0 к 4 °C возрастает всего на 3,7 %. Результаты
расчетов по формуле (54) для камер с РГС согласуются с приведенными
в литературе сведениями о целесообразности поддержания в ряде случаев
в камерах с РГС несколько более высокой температуры, чем при хранении
фруктов в обычной газовой среде.
Указанные возможность и целесообразность оптимизации температуры
в камерах с измененной газовой средой объясняются двойственным харак-
тером влияния их на числитель и знаменатель формулы (54) при использо-
вании традиционно применяющейся воздушной системы охлаждения с об-
щеобменной вентиляцией. Если трансмиссионные теплопритоки полностью
перехватываются средствами внекамерного или косвенного охлаждения,
а также сочетанием указанных средств, температура хранения продукции
в измененной газовой среде должна быть стабильной, технологически обос-
нованной для каждого вида продукции с учетом влияния ее на жизнедея-
тельность растительной ткани в условиях торможения биохимических про-
цессов.
В формулу (54) входит коэффициент, учитывающий влияние на усуш-
ку тепла, выделяемого оборудованием. При проектировании систем охлаж-
дения, использующих естественный или искусственный холод, необходимо
максимально снижать гидравлические сопротивления воздухораспреде-
лительных каналов, уменьшая их длину и местные сопротивления. Вентиля-
торы следует устанавливать перед воздухоохладителями.
ИЗМЕНЕНИЕ СОСТОЯНИЯ ВОЗДУХА
В ВОЗДУХОРАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ КАНАЛАХ
СИСТЕМ АКТИВНОГО ВЕНТИЛИРОВАНИЯ
При движении воздуха по длинным магистральным подпольным
каналам и частично в воздухораздаточных каналах в начальный период
хранения продукции, загружаемой насыпью и подвергающейся активному
вентилированию, происходит вредный в технологическом отношении наг-
рев воздуха в результате теплопритоков от грунта и тепла, выделяемого
вентиляторами. Эти два источника тёпла вместе выступают в роли кало-
рифера. Ассимиляция вентилирующим воздухом указанных теплопритоков
166

при использовании естественного холода вызывает повышенные потери
продукции по двум причинам:
снижаются возможности использования естественного холода вслед-
ствие путевого подогрева приточного воздуха и нагревания его в вентиля-
торе;
на продукцию воздействует тепло, ассимилированное вентилирующим
воздухом до поступления в штабель, что нередко подтверждается боль-
шой локальной усушкой в нижнем слое насыпи продукции - со стороны
набегающего потока вентилирующего воздуха.
Подогрев в результате работы вентилятора определяется развиваемым
им давлением. Исходное уравнение имеет следующий вид.
рвРср Дгв / 3600 = гв Д///т? 3600,	(73)
где гв - производительность вентилятора, м3/(т ч); р - плотность воздуха, кг/м3;
Ср - теплоемкость воздуха кДж/ (кг • К); Дгв — подогрев воздуха в вентиляторе, ° С;
ДЯ - давление, кПа; 7? - КПД вентилятора (учитывают только в тех случаях, когда
электродвигатель находится в потоке воздуха).
Анализ размерностей исходного уравнения подтверждает правильность
его записи: слева и справа размерность тождественна. Приняв плотность
воздуха 1,29 кг/м3, теплоемкость воздуха 1,01 кДж/(кг • К), получим,
что подогрев воздуха в вентиляторе составит:
Д Гв = 0,8 (ДН/h) .
(74)
Пример 36. Температура приточного воздуха 0°С. Давление, развиваемое
вентилятором для преодоления общего гидравлического сопротивления насыпи
продукции, 1кПа. Вентилятор осевой, КПД равен 0,8.
По формуле (74) Дгв = 1 °C, что при начальной относительной влажности воз-
духа 95 % соответствует снижению ее, согласно формуле (72), на 6,7 %.
Исходное для вывода формулы (74) уравнение позволяет определить
количество тепла qn (ВТ/т), эквивалентное работе вентилятора, которое
в системах активного вентилирования при использовании естественного
холода воздействует на продукцию:
qn = 0,28 г ер в ДЯ/т?,	(75)
где ер в - коэффициент рабочего времени вентилятора.
Пример 37. Морковь хранят насыпью при использовании естественного холода.
Температура в хранилище 0°С. Давление, развиваемое вентилятором, составляет
0,6 кПа, удельный расход вентилирующего воздуха 70 м3/(т • ч), КПД осевого венти-
лятора 0,8.
При указанных условиях по формуле (75) qB -3,7 Вт/т.
Пример 38. Яблоки хранят в РГС в планчатой таре при температуре 0 °C. Удель-
ная теплота дыхания составляет 3,8 Вт/т. Холодильная камера оборудована воздуш-
ной системой охлаждения с общеобменной вентиляцией. Давление, развиваемое
вентилятором, составляет 0,4 кПа, коэффициент рабочего времени вентилятора 0,3,
удельный расход воздуха 40 м3/(т • ч). Вентилятор центробежный, установлен не-
правильно - после воздухоохладителя. Определить долю тепла, эквивалентного ра-
боте вентилятора, в общих теплопритоках при отсутствии трансмиссионных теплопри-
токов.
По формуле (75) qB = 1,34 Вт/т, что составляет по отношению к общим тепло-
притокам 26 %.
167
Примеры 37 и 38 показывают, что тепло, эквивалентное работе венти*
лито ров, может существенно влиять на потери влаги плодоовощной про-
дукцией.
Важным в практическом отношении условием является соблюдение
требования о минимальной по возможности установленной мощности вен-
тиляторов, применяемых в системах активного вентилирования. Это под-
тверждается, в частности, опытом автора. Были проведены испытания,
систем активного вентилирования сахарной свеклы на Втором имени
Г.И. Петровского сахарном заводе. Продукция находилась в двух кагатах
вместимостью по 600 т. Один из них был оборудован холодильной установ-
кой. Воздух перед поступлением в кагат охлаждался в ребристом воздухо-
охладителе. Большое гидравлическое сопротивление, обусловленное приме-
нением витых ребер и выпадением инея, потребовало установки центробеж-
ных вентиляторов.
Во втором кагате использовали естественный холод. Этот кагат был
оборудован осевыми вентиляторами, так как в данном случае требовалось
преодолевать меньшее гидравлическое сопротивление, чем в кагате с искус-
ственным холодом. В кагатах применяли прямоточно-рециркуляционную
систему воздухораспределения.
Результаты сравнительной оценки эффективности двух систем холодо-
снабжения оказались неожиданными и поучительными. Несмотря на под-
держание в кагате с искусственным холодом оптимальной температуры
(около 0 °C), в нем оказалось больше заплесневелых корней, чем в кага-
те с естественным холодом (температура здесь была на 2...3 С выше).
Потери сахара у свеклы, находившейся в кагате с искусственным охлажде-
нием, были на 21,6 % выше, чем во втором кагате.
Полученные результаты объясняются применением в кагате с искус-
ственным охлаждением центробежных высоконапорных вентиляторов,
которые выделяли большое количество тепла. Нагрев воздуха в центро-
бежных вентиляторах достигал 0,8 °C, что соответствует снижению относи-
тельной влажности его, согласно формуле (72), на 5,8 %.
Вентиляторы были установлены правильно (перед воздухоохладителя-
ми) , но последние работали всего 20 % общей продолжительности хранения.
При подходящей температуре наружного воздуха, а также в процессе рабо-
ты по рециркуляционной схеме холодильный компрессор отключался,
но расход энергии вентилятором практически оставался прежним, посколь-
ку он преодолевал гидравлическое сопротивление неработающего воздухо-
охладителя, находящегося в рециркуляционном контуре. Общая продол-
жительность работы вентилятора в этом режиме была преобладающей.
Существенную роль играет тепло, поступающее в вентилирующий воздух
от грунта в подпольных магистральных каналах. Теплопритоки от грунта
Яг (Вт/т) можно рассчитать по приближенной формуле [48]:
где А средний поперечный размер воздуховода, м; I - длина воздуховода, м; * ~
скорость воздуха, м/с; температура грунта, ° С; - средняя температур» “•*
168
ружного воздуха в часы работы вентилятора, °C; тп _ масса продукции, прихо-
дящаяся на данный магистральный воздуховод, т.
Скорость воздуха в магистральном воздуховоде находят по формуле:
w = Vmn I 3600А3 ,
где V - удельный расход воздуха, м3/ (т  ч).
Пример 39. Определить удельные теплопритоки от грунта при следующих
условиях: средний поперечный размер воздуховода равен 0,7 м, длина воздуховода -
м, удельны расход воздуха составляет 70 м3/(т • ч), температура грунта и наруж-
ного воздуха в часы работы вентилятора - соответственно 5 и 0 ° С, коэффициент ра-
очего времени вентилятора - 0,25, масса продукции, приходящаяся на данный маги-
стральный воздуховод, - 201,6 т.
70 • 201,6
w -------------- = 8 м/с.
3600 (0,7) 2
По формуле (76) <?г = 5,6 Вт/т.
Примеры 36 и 39, относящиеся к реальным условиям хранения корне-
клубнеплодов при активном вентилировании и применении центральных
систем воздухораспределения, отражают влияние теплопритоков от венти-
лятора и грунта на естественную убыль массы продукции. Суммарно они
соизмеримы с физиологическим теплом, выделяемым продукцией. Если к
этому добавить трансмиссионные теплопритоки, станет ясным, сколь ве-
лики резервные возможности снижения естественной убыли массы про-
дукции при использовании простых по существу технических средств
ее защиты от внешних теплопритоков. Последние обычно велики в местах
производства продукции, где относительно высокая температура наруж-
ного воздуха.
Возникающие в подпольных магистральных каналах систем активного
вентилирования вредные процессы можно ослабить, для чего рекоменду-
ют следующие средства: применение децентрализованных систем воздухо-
распределения; расположение магистральных воздухораспределительных
каналов не по оси хранилища, а у наружных ограждающих конструкций;
путевое увлажнение воздуха в магистральных каналах; использование
напольных воздухораспределительных каналов вместо подпольных.
На протяжении долгого времени в сахарной промышленности оставал-
ся спорным вопрос об эффективности продольной и поперечной схем
активного вентилирования свекловичных кагатов. В поперечных схемах
применяют осевые вентиляторы небольшой мощности. В продольных схе-
мах вдоль всего кагата по его оси идет общий подземный воздуховод длиной
50 м и более. Причем возникает необходимость применения центробежных
вентиляторов с большим расходом энергии.^Подогрев воздуха в результа-
те работы вентилятора может превышать 2 С, путевой подогрев в маги-
стральном канале составляет 1 ...1,5 С, относительная влажность воздуха
снижается при этом от 0,9 до 0,70...0,75 % [44]. Вопрос о выборе рацио-
нальной схемы воздухораспределения в свекловичных кагатах и плодо-
овощехранилищах однозначно решается в пользу децентрализованных
систем.
Из формулы (76) видно, что путевой подогрев воздуха в магистраль-
169
ном воздуховоде прямо пропорционален его длине, поэтому система воз-
духораспределения должна быть компактной (с минимальной общей про-
тяженностью подземных воздуховодов). Это не только сокращает тепло-
притоки от грунта в наиболее ответственный начальный период хранения
продукции, когда необходимо предотвратить ослабление ее перед после-
дующим продолжительным хранением, но и соответствует идее сортовой
технологии хранения. Последнюю реализуют путем строительства много-
секционных хранилищ со своим температурным режимом в каждой секции.
Существенную роль играет место расположения магистральных кана-
лов. Автору известен положительный опыт эксплуатации хранилищ с при-
стенными каналами. По мере общего похолодания грунт под хранили-
щем охлаждается прежде всего у наружных ограждающих конструкций,
что уменьшает его ’’калориферный” эффект. Наблюдающаяся на практике
эффективность пристенных подпольных магистральных каналов вполне
со!ласуегся с теорией автора, базирующейся на энергетической сущности
влагообмена.
Выше было отмечено, что путевое нагревание воздуха в магистральных
каналах за счет тепла грунта, а также тепла, выделяемого вентиляторами,
в значительной мере может компенсировать путевое увлажнение воздуха.
Локальное увлажнение воздуха непосредственно после вентилятора, прове-
рявшееся при хранении сахарной свеклы, не дает должной эффективности
в тех районах, где в период формирования кагатов наблюдается высокая
температура наружного воздуха. Компенсация тепла, выделяемого венти-
ляторами, недостаточна.
Путевое увлажнение воздуха в самих магистральных каналах целесооб-
разно в связи с эффектом испарительного охлаждения, благодаря которому
результативный -процесс даже при наличии теплопритоков от теплых стен
каналов может быть близким к изотермическому [44].
Компенсация вредных процессов в подземных воздухораспредели-
тельных каналах дает весьма ощутимый эффект прежде всего при хране-
нии продукции с большой испарительной способностью, обусловленный
биологическими особенностями продукции и механическим травмировани-
ем ее элементов. Об этом свидетельствуют опыты, проведенные автором
с участием М.З. Хелемского на Московском сахарном заводе.
При формировании кагатов количество травмированных корней превы-
шало 35 %. Особенно много корней было с обломанными хвостиками.
Для проверки эффективности увлажнения вентилирующего воздуха сопос-
тавляли результаты хранения свеклы в опытном (с увлажнением воздуха)
и контрольном кагатах.
Для увлажнения воздуха применяли форсунки с винтовыми вклады-
шами. Их устанавливали непосредственно в магистральных подземных
каналах. Благодаря мелкодисперсному распылению воды происходило
путевое увлажнение воздуха, та"к как испарение капель воды в потоке
воздуха занимало значительную протяженность канала.
Наблюдали также смачивание поверхности стен канала, которые высту-
пали в роли дополнительных увлажнителей. Засорение форсунок предот-
вращали центральный фильтр и фильтры, установленные в форсунках-
tit
в конце сезона установили, что, несмотря на малый диаметр выходного
отверстия (0,8 мм), ни одна форсунка не вышла из строя. Схема форсу-
ночной увлажнительной установки приведена в работе ’Теоретические ос-
новы „кондиционирования воздуха при хранении сочного растительного
сырья 1	.
Увлажнение воздуха оказалось эффективным: потери сахара снизились
в 2,9 раза, количество гнилой массы - в 3,1 раза. В результате эксперимен-
тов установлено, что в опытном кагате с увлажнением воздуха количество
подмороженных корней оказалось в 1,8 раза меньше, чем в контрольном.
По-видимому, высокий тургор растительной ткани способствует ее пере-
охлаждению.
Большой интерес представляют результаты сравнительной оценки
подземных и наземных (напольных) воздухораспределительных каналов
при хранении продукции насыпью с активным вентилированием.
Промышленные опыты показали, что при использовании наземных
каналов (обычно трапециевидной формы) естественная убыль массы и
общие потери продукции меньше, чем при применении подземных каналов
Технологическая эффективность трапециевидных каналов настолько
высока, что не принимают во внимание усложнение погрузочно-разгрузоч-
ных работ (наземные каналы приходится монтировать перед загрузкой
продукции и демонтировать в процессе разгрузки хранилища). Треуголь-
ные воздухораспределительные каналы уступают трапециевидным по рав-
номерности воздухораспределения.
Высокая технологическая эффективность наземных воздухе распре де-
лительных каналов, находящихся непосредственно в насыпи продукции,
подтверждает энергетическую сущность влагообмена. В этом случае проис-
ходит путевое нагревание воздуха, но в основном не от внешнего источ-
ника тепла, каким является грунт, а за счет тепла самой продукции, отвод
которого полезен. В соответствии с теорией автора эффективность наполь-
ных воздухораспределительных каналов можно повысить путем теплоизо-
ляции стен каналов со стороны пола.
Изложенное показывает, что в первый, наиболее ответственный период
хранения плодоовощной продукции, когда требуется сохранить исходный
высокий тургор растительной ткани, отрицательное влияние на нее оказы-
вают теплопритоки от грунта и тепло, выделяемое вентиляторами. Послед-
нее в хранилищах, где используют искусственный холод, можно компенси-
ровать установкой вентиляторов перед воздухоохладителями.
Вредные процессы в магистральных и раздаточных подпольных кана-
лах можно в значительной степени ослабить путем увлажнения и испари-
тельного охлаждения приточного воздуха. Децентрализованное воздухо-
распределение предпочтительнее централизованного. Напольные воздухо-
распределительные каналы эффективнее подпольных. Повышенные потери
массы продукции в нижних слоях насыпи, часто наблюдаемые при актив-
ном вентилировании [105], объясняются теплопритоками к вентилирую-
щему воздуху в подпольных магистральных и раздаточных воздухораспреде-
лительных каналах.
171
УСЛОВИЯ ЭФФЕКТИВНОГО ХРАНЕНИЯ
ПЛОДООВОЩНОЙ ПРОДУКЦИИ В РГС
При хранении плодоовощной продукции в РГС предусмотрено
применение воздушной системы охлаждения с общеобменной вентиля-
цией. Последняя не обеспечивает даже частичной защиты продукции от
вредного влияния трансмиссионных теплопритоков.
В районах с высокой температурой наружного воздуха при сравнитель-
но малой вместимости хранилищ торможение биохимических процессов
при помощи дорогостоящей технологии хранения в РГС не достигает цели,
так как определяющим фактором в отношении потерь влаги становится
не удельная теплота дыхания, а трансмиссионные теплопритоки.
Анализ формулы (54) показывает, что с уменьшением физиологи-
ческого тепла возрастает роль трансмиссионных теплопритоков, которые
увеличиваются с понижением температуры в помещении. Отсюда следует
закономерность: при хранении плодоовощной продукции в РГС оптимум
температуры смещается в сторону более высоких значений. Этот теорети-
ческий вывод Вполне согласуется с опытными данными. Общеизвестно,
что хранение яблок в РГС при температуре 4...5 °C во многих случаях
сопровождается меньшими общими потерями, чем при температуре О °C.
Наряду с оптимизацией температурного режима хранения продукции
в РГС второе условие повышения эффективности этой прогрессивной,
но дорогой технологии - применение средств защиты продукции от внеш-
них теплопритоков. Воздушная система охлаждения с общеобменной вен-
тиляцией, по мнению автора, ’’заложена” в нормы технологического проек-
тирования хранилищ с РГС по недоразумению - из-за непонимания энерге-
тической сущности влагообмена (влияния Q на потери продукции). В ука-
занных хранилищах следует предусматривать средства внекамерного и
косвенного охлаждения.
Коэффициенты теплопередачи ограждающих конструкций в этих хра-
нилищах должны быть на 30...50 % ниже, чем в хранилищах с обычной
средой. Обосновать оптимальные значения коэффициентов теплопереда-
чи ограждений хранилищ с РГС можно при использовании формулы (54).
О необходимости надежной защиты продукции от внешних теплоприто-
ков при торможении биохимических процессов свидетельствуют резуль-
таты экспериментальных исследований автора, проведенных при участии
Н.Н. Дидык.
В течение 3 лет в совхозе имени У. Джандосова (Каскеленский р-н,
Алма-Атинская обл.) автор в сотрудничестве с представителями Казахс-
кого НИИ плодоводства и виноградарства проводил наблюдения по уста-
новлению взаимосвязи между потерями массы плодов, хранящихся в РГС,
и теплопритоками в холодильную камеру, оборудованную воздухоохладите-
лем. Опыты проводили в сентябре. Средняя температура наружного возду-
ха составляла 17tfC .Тепло дыхания яблок (сорт Апорт) определяли экспе-
риментально по количеству выделявшегося углекислого газа. Трансмис-
сионные теплопритоки находили расчетным путем, а для контроля приме-
няли тепломеры. Средний коэффициент теплопередачи наружных ограж-
дений равнялся 0,35 Вт/(м2 • К). Вместимость камеры 100 т. В результате
172
0ПЫ^ппиНаРУЖИЛИ полную корреляцию между потерей массы яблок
и тепл р токами, в которых определяющую роль играло тепло, проникаю-
щее через ограждения камеры. Разработали предположения по защите
плодов от вредного воздействия трансмиссионных теплопритоков и выпол-
нили соответствующие расчеты с помощью формулы (54).
Установлено, что применение панельной системы охлаждения, реализо-
ванной в опытном холодильнике [116] позволит снизить потери яблок
в сентябре в 3,5 раза.
Изложенное в отношении РГС в значительной мере относится и к моди-
фицированной газовой среде. Эффективность этой технологии заметно
возрастает при сочетании внекамерного и косвенного охлаждения. При
обычных условиях регулирования температуры в хранилище колебание
ее приводит к воздействию трансмиссионных теплопритоков на продук-
цию, хотя и в ослабленном виде.
При хранении плодоовощной продукции в модифицированной газовой
среде оправдывается некоторое повышение температуры в помещении,
что качественно отражается формулой (54), хотя и не поддается количест-
венной оценке из-за невозможности определения величины теплового по-
тока через оболочку упаковки. В этом отношении предстоит выполнить
специальные исследования при обычных условиях колебания температу-
ры в хранилищах.
ЭФФЕКТИВНЫЕ СИСТЕМЫ ОХЛАЖДЕНИЯ ХРАНИЛИЩ
Из определения понятия ’’система охлаждения” следует, что
обязательным элементом ее должны быть средства, обеспечивающие пол-
ную или хотя бы частичную компенсацию трансмиссионных теплопритоков.
Большинство применяемых систем охлаждения плодоовощехранилищ и
фруктовых холодильников не удовлетворяет этому основному требова-
нию.
По мнению автора, большое распространение получила, к сожалению,
неэффективная в технологическом отношении воздушная система охлаж-
дения с общеобменной (принудительной) вентиляцией. Недостатки ее рас-
смотрены в работе ’’Теплофизические основы хранения сочного раститель-
ного сырья на пищевых предприятиях” [48].
Ниже приведены принципиальные схемы систем охлаждения, которые
автор считает перспективными и заслуживающими внимания: улучшенная
система активного вентилирования; кожуховое охлаждение; воздушная
система с динамической изоляцией; косвенное охлаждение; панельная
система с раздельным отводом трансмиссионных теплопритоков и внутрен-
них тепловыделений; гравитационная система. В основе почти всех пере-
численных систем охлаждения лежит требование защиты продукции от увя-
дания и ’’инфекционных капель”.
Эти вопросы были детально рассмотрены выше. Важность сведения
к минимуму влагообмена на границе ’’продукция - воздух” независимо от
его направления (испарение или конденсация влаги) аргументирована в
главе 1. Здесь автор ограничивается условной формулой, которая долж-
на стать руководящей для специалистов, занимающихся хранением сочной
173
сельскохозяйственной продукции, а также для проектировщиков систем
охлаждения хранилищ:
увядание + отпотевание = загнивание.
Для корнеклубнеплодов, капусты и лука к правой части этой формулы
следует добавить ’’прорастание”.
Многочисленными наблюдениями доказана полная взаимосвязь лежко-
способности живой растительной ткани с ее тургоресцентностью. Известно,
что количество образующейся при хранении гнилой массы возрастает при
усиленном испарении влаги с ее поверхности и выпадении конденсата из
воздуха.
Рассмотрим принципиальные схемы систем охлаждения, которые ав-
тор считает заслуживающими внимания. Прогрессивная система актив-
ного вентилирования продукции появилась в результате поисков эффектив-
ных средств использования естественного холода. Она реализует несколько
разумных и полезных идей:
аккумулирование естественного холода в хранящейся продукции,
обусловленное естественным суточным ходом температуры и связанной с
ним амплитудой колебания температуры наружного воздуха в пределах
5...15 °C;
холодоснабжение каждого элемента насыпи продукции, выделяющего
тепло и нуждающегося в его отводе, что достигается наиболее полно при
хранении продукции насыпью одинаковой высоты по всей площади хра-
нилища;
уменьшение вредного влияния на продукцию неблагоприятных внеш*
них метеорологических условии, чему способствуют малая удельная пло-
щадь поверхности ограждений хранилища при загрузке продукции насыпью
юльшой высоты, а также сам принцип активного вентилирования, когда
И1ри работе вентиляторов восходящие у стен потоки воздуха, ассимилируя
теплопритоки, не переносят их в массу продукции; теплопритоки, прони-
кшие через покрытие хранилища t в процессе активного вентилирования
' воспринимаются воздухом, прошедшим через штабель, и не оказывают
влияния на продукцию.
При использовании естественного холода требование увеличения коэф-
фициента технологической эффективности системы активного вентилирова-
ния, выраженного формулой (63), не имеет смысла, так как вентиляторы
должны работать только в том случае, если температура наружного возду-
ха ниже температуры хранящейся продукции, т. е. в тот период суток
(обычно в предутренние часы), когда трансмиссионные теплопритоки
отсутствуют. Голландские ученые рекомендуют принимать высокие зна-
чения удельных расходов воздуха, чтобы максимально использовать эпизо-
дически появляющийся етественный холод. Поэтому коэффициенты рабо-
чего времени вентиляторов в пределах ОД—03 в этом случае следует
считать нормальными.
Принципиально иные условия возникают при активном вентилирова-
нии продукции с использованием искусственного холода. В этом случав
необходимо предусматривать значительно меньшие удельные расходы
174
Рис. 26. Схема рециркуляцион-
ного вентилирования дыщащей
продукции в холодное время
года:
1 — вентилятор; 2 — подполье;
3 - насыпь продукции; 4 - при-
стенный продух.
Рис. 27. Схема ’’кожухового”
охлаждения:
7 — грузовое пространство хра-
нилища ; 2 — наружное ограж-
дение; 3 — внутреннее ограж-
дение; 4 — пристенный продух;
5 — воздухоохладитель.
вентилирующего воздуха, чтобы коэффициент рабочего времени вентиля-
торов при высокой температуре наружного воздуха был по возможности
большим. Перечисленные преимущества и особенности системы активного
вентилирования вскрыты при анализе формулы (54), а высокая техноло-
гическая эффективность ее доказана практикой.
Важная резервная возможность дальнейшего совершенствования
системы активного вентилирования — использование тепла дыхания про-
дукции для защиты ее от излишней потери тепла в холодное время года
при рециркуляции воздуха по схеме, приведенной на рисунке 26. С помо-
щью вентиляторов 1 воздух поступает в подполье 2, пронизывает насыпь 3
продукции и затем попадает в продух 4. Такое рециркуляционное вентили-
рование продукции в холодное время года позволяет осуществлять два
взаимосвязанных полезных процесса - отвод тепла дыхания и защиту
этим теплом периферийных слоев насыпи от подмораживания.
Необходимо обеспечивать возможность прямоточного и рециркуля
ционного активного вентилирования продукции. Это требование реализова-
но автором совместно со специалистами Гипронисельпрома.
При дальнейшем совершенствовании системы активного вентилирова-
ния необходимо предусматривать увлажнение приточного воздуха и защи-
ту продукции от радиационного выхолаживания через покрытие во время
морозов. Последнее можно обеспечить, нагревая панельную систему покры-
тия рециркулирующим теплым раствором этиленгликоля, который в теп-
лое время используют в качестве холодоносителя.
Давно была предложена система внекамерного охлаждения, предусмат-
ривающая применение воздушной теплозащитной рубашки. Е.П. Широков
называет ее системой ’’кожухового” охлаждения. Эту систему с батарей-
ными приборами охлаждения применили на Московском холодильнике
№ 12. В Канаде ее сочетают с воздушной системой внекамерного охлажде-
ния.
Внекамерное охлаждение осуществляется рециркулирующим в продухе
холодным воздухом, перехватывающим трансмиссионные теплопритоки
(рис. 27).
175
Оригинальную систему охлаждения предложил Н.Н. Кошкин. В основе
ее лежит идея динамической теплоизоляции. Динамической теплоизоляцией
называют пористый материал с незамкнутыми порами (торфоплиты, пено-
бетон, шлаковая вата, опилки), через который при работе воздушной сис-
темы охлаждения навстречу идущему снаружи тепловому потоку движет-
ся охлаждающий воздух, асссимилирующий трансмиссионные теплоприто-
ки.
На рисунке 28 показана принципиальная схема указанной системы
охлаждения в поперечном разрезе. Ширина продуха 7 между наружным
or раждением 2 и слоем теплоизоляции 3 составляет около 150 мм. Воздух,
охлажденный в воздухоохладителе, подается в хранилище с температурой,
равной температуре помещения при хранении недышащей продукции.
Удаляется воздух через теплоизоляционный слой. Двигаясь в нем навстре-
чу тепловому потоку, он нагревается и попадает в продух, из которого с
помощью вентилятора подается в воздухоохладитель. Удельный массо-
вый расход воздуха через теплоизоляционный слой составляет 1.. 2 кг( м2 •
ч). Обязательное условие нормальной эксплуатации данной системы ох-
лаждения - превращение помещения в камеру статического давления.
Этого достигают небольшой суммарной площадью сечения пор в тепло-
изоляционном материале. На долю теплоизоляционного слоя должна прихо-
диться основная часть термического и гидравлического сопротивления.
Основное преимущество динамической изоляции — практически полная
защита продукции от трансмиссионных теплопритоков. Другой положи-
тельный фактор - ее дешевизна.
Исследования показали, что однонаправленное движение воздуха в
ламинарном режиме в направлении, противоположном тепловому потоку,
увеличивает термическое сопротивление теплоизоляции и предотвращает
ее увлажнение, так как температура воздуха, движущегося в слое изоля-
ции. в любой локальной зоне ниже температуры материала этого слоя,
т. е. в отношении теплоизоляции воздух, движущийся в ней, так же как
и в холодильной камере, обладает охлаждающей и осушающей способнос-
тью. Последняя в камере холодильника вредна, а в слое теплоизоляции
полезна, так как сухая теплоизоляция имеет малое значение коэффициен-
та теплопроводности.
Проверяли эффективность динамической термоизоляции потолка
холодильной камеры. Продукцию имитировали плитами льда, размещенны-
ми в разных местах камеры. Определяли интенсивность испарения влаги
с указанных плит. В камере с динамической изоляцией она оказалась
в 1,3 раза ниже, чем в обычной с воздушной системой охлаждения [64].
В камере холодильника с динамической термоизоляцией всех ограждающих
конструкций усушка продукции сокращается в 4...5 раз по сравнению
с обычной воздушной системой охлаждения с общеобменной вентиляцией
[32].
Воздушная система охлаждения с динамической термоизоляцией
была предложена Н.Н. Кошкиным для камер хранения недышащей продук-
ции. Выделяемое плодоовощной продукцией физиологическое тепло необ-
ходимо отводить отдельной системой охлаждения, что несколько услож-
нит систему данимической изоляции. Следует также отметить снижение
176
Рис. 28. Схема динамической теп-
лоизоляции :
/ - продух; 2 - наружное огра-
ждение; 3 - пористая теплоизо-
ляция; 4 — воздухоохладитель.
коэффициента использования внутреннего объема помещения, обуслов-
ленное наличием продуха по всему периметру ограждений камеры. Автор
считает, что, несмотря на указанные недостатки, воздушная система охлаж-
дения с динамической изоляцией является перспективной системой. Дока-
зательством этого служит интерес, проявляемый к ней за рубежом [95].
Косвенное охлаждение, как отмечалось выше, отличается от внекамер-
ного тем, что воздух камеры не соприкасается с продукцией. Отвод тепла
дыхания происходит через воздухонепроницаемую оболочку. Общее между
прямым и косвенным охлаждением заключается в роли воздуха как холо-
доносителя, а различие — в том, что при косвенном охлаждении вместо
одного холодоносителя, воспринимающего внутренние и внешние теплопри-
токи, применяют два: это воздух помещения и внутриштабельный воздух,
циркулирующий в закрытой системе, замыкающейся на штабель.
Понятия ”межштабельный”и ’’внутриштабельный” воздух относятся
и к системе прямого охлаждения, нов этом случае под влиянием гравита-
ционных или механических сил рециркулирует один и тот же воздух, попе-
ременно выступая в роли то межштабельного, то 'внутриштабельного. В
системе косвенного охлаждения межштабельный воздух и внутриштабель-
ный воздух выполняют свои функции параллельно. Циркуляция внутри-
штабельного воздуха — явление вторичного происхождения (результат
термического воздействия на штабель межштабельного воздуха).
В энергетическом отношении эффективнее система прямого охлажде-
ния. При косвенном охлаждении нужна более низкая температура меж-
штабельного воздуха, что вследствие роста внешней необратимости при-
водит к удорожанию холода. Однако в технологическом отношении бес-
спорными преимуществами обладает система косвенного охлаждения.
При использовании системы прямого охлаждения охлаждающий воздух
исполняет двойную функцию — отвод трансмиссионных теплопритоков
(проникающих через наружные ограждающие конструкции помещения)
и внутренних тепловыделений. Причем последнюю функцию в большинстве
случаев выполняет воздух, "испорченный” трансмиссионными теплоприто-
ками.
Идеальной была бы такая система косвенного охлаждения, которая
обеспечивала бы стабильный температурный режим в помещении. Так как
в реальных условиях температурный режим в хранилище нестабтшытыи,
степень приближения к идеальной системе косвенного охлаждав опреде-
ляют амплитудой колебания температуры и теплофизическими свойства-
Ми воздухонепроницаемой оболочки.
177
Рис. 29. Схема штабеля с ’’плавающим” герметичным укрытием
(системы Бономи):
1 - ’’плавающее” герметичное укрытие; 2 — гидравлический
затвор; 3 - штабель.
К системам косвенного охлаждения можно отнести: герметичные
упаковки из полимерных материалов с селективно-проницаемыми встав-
ками или без них (если применяют тонкие пленки, обладающие избиратель-
ной проницаемостью компонентов газовой среды); контейнеры Марселена;
контейнеры системы автора; штабеля системы Бономи.
Система охлаждения Бономи представляет собой разновидность систе-
мы кожухового охлаждения. Ее используют при хранении плодоовощной
продукции в РГС. По идее указанная система представляет собой систему
’’камера в камере” с охлаждающим зарубашечным пространством. Прин-
ципиальная схема ее приведена на рисунке 29.
По идее автора ’’плавающее” герметичное укрытие 1 из пленочного
воздухонепроницаемого материала с гидравлическим затвором 2 по пери-
метру в нижней части даст возможность избавиться от дорогостоящей тех-
нологии хранения плодоовощной продукции в РГС при герметизации на-
ружной строительной ограждающей конструкции хранилища. Гидравли-
ческие затворы одновременно выполняют две функции: дают возможность
образовать замкнутое пространство с продукцией, в которое подается
газовая смесь, и одновременно выполняют роль барокомпенсаторов на слу-
чай колебания барометрического давления. Штабель с ’’плавающим” укры-
тием находится в холодильной камере, воздух которой, будучи ’’испорчен-
ным” трансмиссионными теплопритоками, не соприкасается с продукцией.
К недостаткам указанной системы охлаждения следует отнести воз-
можность выпадения конденсата и образования ’’инфекционных” капель
на поверхности продукции, расположенной непосредственно под укрытием,
а также градиент температур в поперечной плоскости штабеля, который
может оказаться значительным при большей вместимости штабеля. Необ-
ходимо также проверять надежность гермитичного укрытия штабеля.
Но в целом после доработки рассматриваемая система охлаждения храни-
лищ может оказаться эффективной.
Панельная система охлаждения с раздельным отводом трансмиссион-
ных теплопритоков и физиологического тепла продукции (рис. 30) внед-
рена в опытном холодильнике, находящемся в отапливаемом помещении.
Ее успешно используют 20 лет.
В качестве холодоносителя применен раствор этиленгликоля, цирку-
лирующий потребам/, заложенным в слой 2 теплоизоляции с внутренней
ею стороны. Для отвода физиологического тепла служит воздухоохлади-
тель 4. Высокие технологические качества указанной системы охлаждения
подробно рассмотрены выше. К преимуществам ее следует отнести также
благоприятные условия, Создающиеся зимой. В этот период (при сооруже-
нии хранилища на открытом воздухе) температуру ограждений при рецир*
куляции подогреваемого раствора этиленгликоля можно поддерживать
178



Рис. 30. Схема панельной систе-
мы охлаждения с раздельным от-
водом трансмиссионных тепло-
притоков и физиологического
тепла продукции:
1 — трубы; 2 — слой теплоизо-
ляции; 3 — наружное огражде-
ние; 4 — воздухоохладитель.
близкой к температуре продукции, что полностью исключит опасность от-
потевания продукции. В опытном холодильнике средствами автоматичес-
кого регулирования температуру поддерживают постоянной с точностью
± 0,2 °C.
Недостаточное внимание к панельной системе охлаждения можно
объяснить слабостью теоретических разработок в области тепловлажност-
ных процессов в камерах холодильников. Ограниченность применения
указанной системы и широкое распространение в нашей стране и за рубе-
жом неэффективной воздушной системы охлаждения с общеобменной
вентиляцией, в том числе в хранилищах с РГС, где особенно актуальна за-
щита продукции от трансмиссионных теплопритоков, -- вопросы одного
и того же порядка, свидетельствующие о недооценке энергетической
Сущности влагообмена.
Заслуживает внимания система контактного гравитационного вентили-
рования продукции, хранящейся в планчатой таре в помещениях с совме-
щенным покрытием из ребристых железобетонных плит, внедренная авто-
ром совместно с В.И. Ивахновым на Одесском консервном заводе имени
В.И. Ленина [51]. Сущность ее заключается в применении рассредоточен-
ной батарейной системы охлаждения с направленной конденсацией водяно-
го пара.
Штабеля с боковыми воздухонепроницаемыми укрытиями размеща-
ли между ребрами. Покрытие между ребрами покрывали теплоизоляцей
Ребра теплоизоляции не имели и поэтому зимой служили конденсацион-
ными устройствами. В теплое время года работали батарейные охлаждаю-
щие приборы, расположенные в верхней части под ребрами железобетон-
ных плит. Конденсат, образующийся на поверхности охлаждающих прибо-
ров (зимой на ребрах), стекал на пол, покрытый гидроизоляционным
материалом и опилками, что обеспечивало компенсацию теплопритоков
от грунта. Неутепленные конденсационные поверхности (выступающие
ребра железобетонных плит), работая в холодное время года при выклю-
ченной холодильной установке, поддерживали заданный температурный
режим*.
Батарейные системы охлаждения давно применяют при хранении
недышащей охлажденной или замороженной продукции, не выделяющей
тепла в процессе хранения. Их монтируют на ограждающих конструкциях
помещений, тем самым компенсируется часть трансмиссионных тепло-
притоков.
179
Механическое перенесение батарейной системы охлаждения в плодо-
овощехранилище без каких-либо конструктивных изменений скомпро-
ментировало ее. Известно, что в крупных хранилищах наличие только
пристенных охлаждающих приборов не обеспечивает равномерного темпе-
ратурного поля в массе продукции, непрерывно выделяющей физиологи-
ческое тепло.
Необходимо рассредоточенное размещение охлаждающих приборов
по типу описанной системы охлаждения. Это обеспечит не только равномер-
ность температурного поля и относительную стабильность температурного
режима в помещении, но и направленный отвод конденсата.
Следует отметить и такую особенность указанной системы гравита-
ционного вентилирования штабелей, как автоматизм ее действия, заложен-
ный в самой природе гравитационных сил, что полностью исключает избы-
точное вентилирование. Интенсивность гравитационного вентилирования
продукции определяют разностью температур внутриштабельного и меж-
штабельного воздуха. Если в отдельных местах штабеля по каким-либо
причинам возникает усиленное самосогревание продукции, в них интенси-
фицируются циркуляционные потоки охлаждающего воздуха, которые
ослабляются с уменьшением ’’рабочей” разности температур. Интенсив-
ность г (м3/ч) активного гравитационного вентилирования выражается
приближенной формулой автора:
v = 39О/х//г (r2 - G ) ,
где [ — площадь живого сечения штабеля, через которую поступает охлаждающий
воздух, м2; h - высота вентилируемого слоя продукции (при боковых ограждениях
штабеля воздухонепроницаемым материалом - высота штабеля), м; и г3 - соот-
ветственно температура межштабельного и внутриштабельного воздуха, ° С.
ПРИНЦИПЫ СОЗДАНИЯ ЭНЕРГО- И РЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩИХ
ТЕХНОЛОГИЙ ХРАНЕНИЯ ПЛОДОВ И ОВОЩЕЙ
Разработанная автором теория тепловлажностных процессов
позволила сформулировать конкретные практические рекомендации по
увеличению продовольственных ресурсов в стране путем сокращения по-
терь продукции. Важно отметить, что руководящее научное положение о
решающей роли теплопритоков к охлаждающему воздуху как основной
причины потерь продукции одновременно следует рассматривать как усло-
вие сокращения расхода энергии оборудованием.
Выше отмечалось, что физиологическое тепло, выделяемое дышащи-
ми продуктами, обычно составляет основную долю теплопритоков к охлаж-
дающему воздуху, поэтому торможение биохимических процессов, обеспе-
чивающее уменьшение удельной теплоты дыхания, одновременно позволя-
ет снизить потери и уменьшить расход энергии на производство холода
для отвода тепловыделений продуктов. Это относится, прежду всего, к юж-
ным районам массового выращивания плодов и овощей. Хранение в указан-
ных районах фруктов невозможно без использования дорогостоящего
искусственного холода. Уменьшение удельной теплоты дыхания плодов
180
и овощей при хранении в измененной газовой среде — не единственная
возможность сокращения расхода энергии и сохранения их натуральных
качеств.
Для предотвращения отпотевания продукции (обычно на глубине 0,3...
0,4 м) и подмораживания отдельных элементов насыпи в климатических
районах с расчетной зимней температурой наружного воздуха —30 °C в
картофеле- и овощехранилищах зимой применяют электро обогрев над-
штабельного пространства. Для этого весьма целесообразно использовать
тепло дыхания продукции, особенно в крупных хранилищах с малой удель-
ной площадью ограждающих конструкций.
Указанную задачу можно рещить после соответствующих исследований.
Подача на покрытия хранилища теплого и влажного воздуха, прппиуппя.
го при рециркуляционном вентилировании через насыпь продукции, может
вызвать конденсацию водяного пара и попадание капельножидкой влаги
на верхние слои насыпи. В дальнейшем это влечет за собой возникновение
микробиологических процессов Изучение возможности использования
физиологического тепла продукции для обогрева верхней зоны хранилищ
без попадания конденсата на продукцию представляет собой важную в прак-
тическом отношении задачу.
Большие возможности заключены в дальнейшем совершенствовании
системы активного вентилирования. Необходимо отказаться от централи-
зованных продольных схем воздухораспределения: они снижают охлаждаю-
щую способность наружного воздуха в начальной наиболее ответственный
период — до наступления устойчивого похолодания. Сказанное можно по-
яснить следующим примером. Температура продукции, нуждающейся в
дальнейшем охлаждении при использовании естественного холода, состав-
ляет 6 °C; температура наружного воздуха - 4 °C. При указанных услови-
ях в системе централизованного воздухораспределения, состоящей из длин-
ного магистрального воздуховода и раздаточных каналов, происходит
значительный путевой подогрев воздуха. В требующихся в данном случае
центробежных вентиляторах большой мощности подогрев воздуха может
достигать 1,0...1,5 °C.
Суммарный подогрев приточного воздуха в рассмотренном примере
может превышать располагаемый охлаждающий потенциал, т. е. в насыпь
воздух будет поступать с параметрами, при которых продукция будет
не охлаждаться, а нагреваться, что приведет к повышенным потерям влаги.
Применение средств путевого увлажнения приточного воздуха не всегда
даст ожидаемый эффект.
Более благоприятные условия создаются при децентрализованном воз-
духораспределении и поперечных схемах размещения воздуховодов. Это
можно реализовать в многосекционных хранилищах, где общий подогр<
приточного воздуха не превышает обычно 0,5 С.
До настоящего времени не изучен вопрос о рациональном месте забора
наружного воздуха в системах активного вентилирования. Физика здесь
такова: ночное радиационное выхолаживание поверхности земли при без-
облачной погоде приводит к охлаждению пригрунтового слоя воздуха
и вы пядям ии) из него влаги. В начальный период, когда необходимо быст-
рое охлаждение продукта, создаются благоприятные условия для хранения.
181
В этом случае целесообразно забирать наружный воздух в пригрунтовом
слое, так как в нем он будет наиболее холодным и влажным.
Возникают возражения в связи с обычной запыленностью пригрунто-
вого слоя воздуха, но здесь возможны такие меры: соответствующая под-
готовка (например, озеленение) подстилающей поверхности грунта, с ко-
торой забирается воздух; установка фильтров.
Не лишен практического интереса вопрос о теплотехнической подготов-
ке подстилающей поверхности: степень ее черноты и теплофизические
свойства грунта. Надо обеспечивать эффективное аккумулирование естест-
венного холода подстилающей поверхностью, т. е. максимально использо-
вать природные ресурсы, связанные с закономерностями суточного хода
температуры наружного воздуха при хорошей погоде.
Изложенные соображения не относятся к плохой погоде. При устой-
чивом фронтальном ветре зекономерности формирования температуры
воздуха в вертикальной плоскости иные. В этом случае изменяется знак
градиента температур.-Как правило, при фронтальном ветре наиболее хо-
лодными оказываются верхние слои воздуха.
Эффективной была бы реверсивная система забора наружного возду-
ха при использовании естественного холода. С помощью средств автомати-
ки система должна обеспечивать (в зависимости от условий) нижний или
верхний забор воздуха.
Особого внимания заслуживает и расход энергии тепла, аккумулиро-
ванного грунтом, и предотвращение вредного влияния его на продукцию.
Проведенные автором расчеты показывают, что при использовании подполь-
ных воздухораспределительных каналов теплопритоки от грунта к продук-
ции, загруженной навалом, за весь период хранения могут достигать 60 %
отводимого физического тепла.
Разработка простых способов охлаждения подпольного грунта хра-
нилищ с предотвращением воздействия его на продукцию - важная тех-
ническая задача. Применение напольных воздухораспределительных ка-
налов и размещение магистральных воздуховодов у наружных стен только
частично решают указанную задачу.
Наиболее простое и недорогое средство уменьшения расхода энергии
и сокращения потерь при хранении плодов и овощей — строительство круп-
ных хранилищ большой высоты. Если в таких хранилищах будут приме-
няться совершенные средства укладки продукции в штабеля, обеспечится
основное условие снижения потерь продукции и экономии энергии -
уменьшение F'.
По существу, усилия специалистов при хранении скоропортящихся
растительных пищевых продуктов направлены на борьбу с неблагоприят-
ными факторами внешней окружающей среды- При малой удельной площа-
ди ограждений хранилища уменьшаются трансмиссионные теплопритоки
в теплое время года и теплопотери в холодное время. При этом соответст-
венно уменьшается расход энергии на холодоснабжение и обогрев надшта-
бельного пространства хранилищ.
В плане разработки мероприятий по снижению расхода энергии и умень-
шению потерь продукции в хранилищах предстоит предусмотреть принци-
пы разделения страны на климатические зоны для изучения возможности
182
максимального использования недорогого естественного холода. Для хра-
нилищ климатические зоны устанавливают по нормам, разработанным для
жилых-зданий, взяв за основу температуру наиболее холодной пятидневки.
При этом не учитывают теплоинерционные свойства продукции. Не менее
70% всей продолжительности хранения плодов и овощей приходится
на холодное время года, когда важное значение приобретают теплопотери
через ограждающие конструкции хранилищ. Для борьбы с ними исполь-
зуют злектообогрев, особенно в климатической зоне с расчетной зимней
температурой -30 °C.
Обоснование экономически и технологически оптимальных теплоизо-
ляционных свойств ограждений хранилищ — давно назревшая задача. В
правильном решении ее скрыты возможности улучшения качества храня-
щейся продукции и пути экономии энергии.
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ
Увядшая плодоовощная продукция нележкоспособна: она те-
ряет иммунитет к заболеваниям и физиологическим расстройствам. В ес-
тественной убыли массы плодоовощной продукции на долю потерь влаги
приходится 70...85 %.
Очаги микробиологических поражений, возникающие в штабеле, вы-
ступают в роли увлажнителей воздуха. Они снижают долю потерь влаги
в естественной убыли массы здоровых элементов продукции, закладывае-
мых в сеточные пробы. Это может создавать ложное представление о резуль-
татах хранения продукции, если их оценивать только по естественной убы-
ли массы — без учета потерь от микробиологической порчи. С увеличением
внешних теплопритоков доля потерь влаги в естественной убыли массы
плодоовощной продукции возрастает.
Влагообмен - энергетический процесс; испарение влаги продукцией
происходит в результате воздействия на нее тепловой энергии; конденса-
ция водяного пара на поверхности продукции (отпотевание) сопровож-
дается выделением тепла.
Потери влаги продукцией находятся в прямой зависимости от тепло-
притоков к охлаждающему воздуху. Одной из руководящих идей при оп-
тимизации систем охлаждения хранилищ и создании новых способов хране-
ния должна стать максимальная защита продукции от вредного воздейст-
вия внешних и внутренних теплопритоков.
Природа тепловой энергии, воздействующей на покровной слои плодоо-
овощной продукции и вызывающей испарение влаги, не имеет существен-
ного значения: в одинаковой роли и с одинаковым отрицательным эффек-
том выступают физическое тепло, отводимое от продукции при ее первич
ном охлаждении, теплота дыхания и внешние теплопритоки, воспринимае-
мые воздухом хранилища и проникающие в штабель под влиянием грави-
тационны ; сил, обусловленных колебанием температуры в помещении и
разной ’ «тностью внутриштабельного и межштабельного воздуха.
Колебание температуры в хранилище - неизбежное явление, связанное
с естественным суточным ходом температуры наружного воздуха, знако-
переменным радиационным теплообменом на наружной поверхности ог-
183
раждений хранилища (днем и ночью), тепловой инерцией массы храня,
щейся продукции и дискретным характером работы приборов автоматики
в условиях регулируемой холодопроизводительности оборудования при ис-
пользовании как искусственного, так и естественного холода.
В условиях колебания температуры хранение продукции сопровож-
дается многократно повторяющимися нагреванием и охлаждением ее по-
верхности. Поэтому технологические процессы охлаждения, заморажива-
ния и хранения продукции в теплофизическом отношении отличаются
общностью механизма влагообмена: во всех случаях влага теряется при
отводе тепла от продукции.
Перенос тепла в штабеле конвекцией обусловлен большой скважис-
тостью насыпи плодоовощной продукции, составляющей обычно 35...
45 %.
Воздух обладает охлаждающей и осушающей способностью даже при
относительной влажности 100%.
Наличие капельножидкой влаги на поверхности продукции влечет за
собой развитие микробиологических процессов, поэтому поверхностную
влагу во всех случаях необходимо удалять.
При совмещении процессов охлаждения и осушения мокрой продук-
ции вентилирующим воздухом обобщенная закономерность внутришта-
бельных процессов соблюдается. Осушение продукции, загруженной мок-
рой, в изотермическом процессе (перед лечебным периодом для корне-
клубнеплодов) подчиняется закону поверхностного испарения влаги,
описываемому уравнением Дальтона. Охлаждающий воздух в штабеле
нагревается и увлажняется, поэтому между количеством отводимого им
тепла и величиной скрытой теплоты парообразования эквивалентной зави-
симости не существует.
Обнаружена обобщенная закономерность процесса в охлаждаемом
штабеле: в любом слое продукции, находившемся до вентилирования под
равномерным воздействием теплопритоков, охлаждающий воздух нагре-
вается и увлажняется при постоянной осушающей способности в направле-
нии движения его в штабеле. На основании установленной закономернос-
ти получена простая расчетная формула усушки пищевой продукции, отра-
жающая прямо пропорциональную зависимость от ее теплопритоков и об-
ратно пропорциональную зависимость от сопротивления влагообмену.
Сопротивление влагообмену между продукцией и охлаждающим воз-
духом (тепловлажностная характеристика процесса) — чисто термодина-
мический параметр, определяемый только физическими свойствами влаж-
ного воздуха. С понижением температуры и увеличением давления охлаж-
дающего воздуха сопротивление влагообмену при постоянных теплоприто-
ках возрастает. Поэтому доля тепла, отводимого от продукции испарением
влаги, при указанных условиях уменьшается.
Секрет ’ высокой эффективности хранения плодоовощной продук-
ции в измененной газовой среде, гппровпждяющегосяторможением процес-
сов жизнедеятельности растительной ткани, заключается главным образом
в ослаблении воздействия на ее покровный слой тепловой энергии дыхания.
Потери влаги плодоовощной продукцией, хранящейся в воздушной
среде, нешбежны. Их можно свести практически к нулю только путем ОТ-
184
вода тепла дыхания теплопроводностью (снегование или переслойка про-
дукции умеренно влажным сыпучим теплопроводным материалом и внеш-
нее охлаждение штабелей).
Применение неэффективной воздушной системы охлаждения с обще-
обменной вентиляцией в хранилищах с РГС не соответствует руководящей
идее этой прогрессивной технологии: в районах с жарким климатом при ма-
лых размерах помещений некомпенсируемые внешние теплопритоки ста-
новятся определяющими и торможение биохимических процессов теряет
смысл.
Обнаружена замечательная особенность живой растительной ткани -
способность ее при данной температуре формировать для себя оптимальный
влажностный режим под влиянием тепла дыхания и испарительной способ-
ности. Это возможно при условии полной компенсации внешних теплопри-
токов.
Относительная влажность воздуха в хранилище - фактор вторичного
происхождения, не имеющий самостоятельного значения. Хранилище и
штабель — объекты с саморегулированием влажностного режима.
При отсутствии внешних теплопритоков (январь, февраль) продукция
с большой испарительной способностью (морковь, капуста) как бы сама
защищает себя от повышенных потерь влаги, формируя высокую равновес-
ную влажность внутриштабельного воздуха (98...99%).
При данной температуре и неизменной испарительной способности
продукции снижение относительной влажности .воздуха — косвенный по-
казатель роста теплопритоков.
Традиционное технологическое кондиционирование воздуха неприем-
лемо для плодоовощехранилищ, так как ’’требуемый” оптимальный влаж-
ностный режим не может быть обоснован: он зависит от испарительной
способности продукции и теплопритоков, которые изменяются во вре-
мени (лечебный период, послеуборочные процессы, климактерический
подъем дыхания и т. д.).
Технологическое кондиционирование воздуха в плодоовощехранили-
щах должно быть косвенным и сводиться прежде всего к полной защите
продукции от внешних теплопритоков и образования на ее поверхности
капельножидкой влаги. Наиболее целесообразна система охлаждения
хранилища и продукции с раздельной компенсацией теплообмена через
ограждающие конструкции (как в теплое, так и в холодное время года).
Идеальным было бы плодоовощехранилище, в котором на протяжении
всего периода хранения продукции температура ограждающих конструкций
автоматически поддерживалась бы равной технологически заданной тем-
пературе в грузовом объеме. Превращение ограждающих конструкций
хранилища в адиабатическую оболочку не только сокращает потери влаги
продукцией, но также способствует предотвращению ее отпотевания. По-
следнее служит одной иэ преобладающих и непосредственных причин раз-
вития микробиологических процессов.
При одинаковой температуре хранения и отсутствии внешних теплопри-
токов потери влаги плодоовощной продукцией разных видов и сортов пря-
мо пропорциональны ее удельной теплоте дыхания. Удельная теплота ды-
хания и температурный коэффициент дыхания - обобщенные показатели,
185
по которым можно прогнозировать природную лежкоспособность отделы
ных видов и сортов растительной продукции. Эти показатели целесообраз*
но учитывать в работах по сортоотбору.
При проектировании систем охлаждения плодоовощехранилищ следует
предусматривать направленную конденсацию водяного пара и отвод неиз-
бежно образующейся капельножидкой влаги за пределы грузового объема
хранилища, что важно прежде всего в холодное время года.
Одна из причин развития микробиологических процессов и увеличе-
ния общих потерь продукции — опрокинутая циркуляция воздуха в штабе-
ле, возникающая при потеплении и одновременном наличии неплотностей
в верхней и нижней частях хранилища.
Наблюдаемая на практике высокая технологическая эффективность
заглубленных хранилищ объясняется отсутствием явления опрокинутой
циркуляции внутриштабельного воздуха, избирательной способностью
в отношении естественного холода, ослабленным внешним теплообменом
и относительной стабильностью температурно-влажностного режима.
Наиболее доступным, экономичным и легкоосуществимым способом
защиты продукции от вредного воздействия внешнего теплообмена в теп-
лое и холодное время года является уменьшение удельной площади поверх-
ности ограждающих конструкций хранилища, что обеспечивается простыми
техническими средствами: сооружение крупных хранилищ большой высо-
ты, максимальное использование их внутреннего объема путем ликвида-
ции традиционно предусматриваемых проходов между штабелями.

УКАЗАТЕЛЬ ЛИТЕРАТУРЫ
1.	Активное вентилирование картофеля и капусты при хранении. Труды
ВАСХНИЛ. - М.: Колос, 1966. - 172 с.
2.	Алмаши Э., ЭрделиЛ., Шарой Т. Замораживание пищевых продуктов/Пе-
ревод с венгерского. - М.: Легкая и пищевая промышленность, 1981. - 408 с.
3.	Алямовский И.Г. Зависимость интенсивности дыхания и теплоты дыхания
плодов и овощей от температуры. - Холодильная техника, 1976, № 6, с. 41...42.
4.	Алямовский И.Г. К расчету физиологического тепла, выделяемого при ох-
лаждении плодов и овощей. - Холодильная техника, 1969, № 8, с. 43...44.
5.	Баркалов Б.В., Карпис Е.Е. Кондиционирование воздуха в промышленных,
общественных и жилых зданиях. - М.: Стройиздат, 1971. - 205 с.
6.	Беков Р.Х. Оценка сортов помидоров на прочность плодов. - В кн.: Хранение
и транспортировка картофеля и овощей/Труды ВАСХНИЛ. - М.: Колос, 1968. -
с. 51...52.
7.	Бодров В.И., Трошин В.Г. Анализ влияния способа продувки на тепловой
режим насыпи картофеля при активной вентиляции. - В сб.: Вентиляция и кон-
диционирование воздуха. - Рига: 1980. - с. 24...29.
8.	Бондарев В.И., Новиков Г.В., Черников И.Г. Эффективность хранения
плодов и овощей в холодильнике с регулируемой газовой средой. - Холодильная
техника, 1976, № 12, с. 26...30.
9.	Бондарев В.И., Янюк В.Я. Проектирование и эксплуатация холодильных
камер с регулируемой газовой средой. - Холодильная техника, 1979, № 7, с. 55...
57.
10.	Боряев В.Е., Рубанюк А.П. Изучение состава кутикулы яблок и груш в связи
с их в л аго удерживающей способно стью/Тезисы докладов 2-й всесоюзной конфе-
ренции по проблемам товароведения продовольственных товаров. - Донецк:
1967, с. 82...84.
11.	Босых Г.Г. О коэффициенте технологической эффективности систем охлажде-
ния. - Холодильная техника, 1980, № 5, с. 46...48.
12.	Бруев С.Н. Хранение яблок. - М.: Экономика, 1966. - 104 с.
13.	Быкова Г.Д., Моисеева Н.А., Торопова В.А. Степень устойчивости яблок
сорта Джонатан, поставляемых из ВНР, к грибным и физиологическим болезням
при хранении. - В кн.: Тезисы докладов Всесоюзного семинара ’’Использование
достижений по холодильной технике и технологии в целях повышения экономич-
ности пищевых производств”. - М.: 1981. - с. 83...86.
14.	Верещагин В.А., Филиппов В.И. Новые данные о переносе тепла и массы
при холодильной обработке и хранении мяса. — М.: ЦНИИТЭИмясомолпром,
1976. - 15 с.
15.	Влияние срока полевого хранения на потери и лежкоспособность сырья в холо’
дильниках/ [В.И. Ивахнов, Н.Н. Дидык, Т.Е. Стельмах и.др.]. - Консерв-
ная и овощесушильцая промышленность, 1978, № 7, с. 10.
.6.	Влияние режимов холодильного хранения плодов на устойчивость конфекцион-
ным и физиологическим заболеваниям/ [Н.А. Моисеева, И.А. Бурьянино-
в а, Г.Д. Б ы к о в а и др.]. - Холодильная техника, 1981, № 2, с. 39...42.
7.	Во л кин д И.Л. Хранение картофеля и овощей в условиях активной вентиля-
ции. - Труды Гипронисельпрома, 1969. - выл. 2, с. 22...28.
8.	Волкинд И.Л. О теории тепловлажностных процессов в камерах хранения
холодильников. Холодильная техника, 1980, № И, с. 41...42.
187
19.	Волкинд И.Л. Комплексы для хранения картофеля, овощей и фруктов. - м.
Колос, 1981. 223 с.
20.	Волков М.А., Джафаров А.Ф. Тепловлажностные процессы в насыпном слое
картофеля и овощей. - Сборник трудов Всесоюзного заочного института советс-
кой торговли РСФСР, 1981. с. 55...62.
21.	Волков М.А. Тепло- и массообменные процессы при хранении пищевых продук-
тов. - М.: Легкая и пищевая промышленность, 1982. - 272 с.
22.	Волкова Н.Ф., Оборина М.Г. Эффективность хранения картофеля Среднего
Урала в холодильниках. - В кн.: Тезисы докладов республиканской научно-тех-
нической конференции ’’Пути сохранения сельскохозяйственной продукции.” -
Одесса- 1978. - с. 25...27.
23	Высоцкая О.М., Россовский Л.С. Хранение фруктов в камерах с различны-
ми системами охлаждения. - Холодильная техника, 1963, № 4, с. 50...55.
24.	Высоцкая О.М., Моисеева Н.А., Торопова В.А Технологические испыта-
ния камер хранения многоэтажного холодильника Холодильная техника,
1975, №7, с. 23...26.
25	Гак А. Весовые потери продуктов при хранении и понятие относительной влаж-
ности воздуха. - В кн.: Труды XIV конгресса Международного института холода.
М.: Внешторгиздат, 1976. - с. 30...34.
26.	Гереев Г.А., Могомедов М.Г., Адамов М.Г. Лежкость яблок, выращивае-
мых в Дагестане. - Садоводство, 1981, № 10, с. 18...19.
27.	Гиндлин И.М. Руководство по холодильному хранению скоропортящихся про-
дуктов - Холодильная техника, 1979, № 6, с. 56...58.
28.	Гиндлин И.М. Руководство по холодильному хранению скоропортящихся про-
дуктов. - Холодильная техника, 1980, № 2, с. 58...60.
29.	Г и ндл ин И.М. Руководство по холодильному хранению скоропортящихся Про-
H. дуктов. - Холодильная техника, 1980, № 3, с. 55...57.
30.	Г и н д л и н И.М. Рекомендации по хранению охлаждающих продуктов. - Холо-
дильная техника, 1981, № 7, с. 59...61.
31	Гоголин А.А. Кондиционирование воздуха при хранении скоропортящихся
продуктов. - Холодильная техника, 1970, № 9, с. 5...9.
32.	Головкин Н.А., Чижов Г.Б. Холодильная технология пищевых продуктов. -
М.: Госторгиздат, 1963. - 240 с.
33.	Горбунов Н.Н., Пивоваров А.В. Полевое хранение фабричной сахарной
свеклы. - М.: ЦНИИТЭИпищепром.,1974. - 26 с.
34.	Гусев С.А. Совершенствование технологии хранения картофеля. - В кн.: Хране-
ние и переработка картофеля, овощей, плодов и винограда / Труды ВАСХНИЛ
под ред. П.Ф. Сокола и Ж.А. Тер-Овакимяна. - М.: Колос, 1979. - с. 52...вб-
35.	Гусев С.А., Метлицкий Л.В. Хранение картофеля. - М.: Колос, 1982. -
222 с.
36.	Джафаров А.Ф. Новые методы хранения плодов и овощей за рубежом. -
М.: Экономика, 1969. - 135 с.
37.	Дженеев С.Ю. Хранение фруктов и овощей в совхозах и колхозах Крыма. -
М.: Колос, 1968. - 176 с.
38.	Дженеев С.Ю. Хранение столового винограда в хозяйствах. — М.: Колос,
1978. - 128 с.
39.	Дьяченко В.С. Влияние биологических особенностей моркови на ее хранение
при активном вентилировании. - В кн.: Хранение и транспортировка картофеля
и овощей/Труды ВАСХНИЛ под ред. П.Ф. Сокола и Ж.А. Тер-Овакимяна. - М-:
Колос, 1968. с. 39...42.
40.	Дьяченко В.С. Хранение моркови после механизированной уборки. - В КН.:
Хранение и переработка картофеля, овощей и винограда/Труды ВАСХНИЛ
под ред. П.Ф. Сокола и Ж.А. Тер-Овакимяна. - М.: Колос, 1979. - с. 180—186-
41.	Екимов (,п. Методические указания по устройству и эксплуатации системы
активной вентиляции экспериментального хранилища для картофеля на 1000 Т- "
Орел: 1981. 46 с.
42.	Жадаи В.З. Теплоемкость пищевых продуктов. - Консерная и плодоовоШ?**
промышленность, 1939, N» 1, с. 14...17.
188
*	Жадан В.З. Расчет физиологического тепла, выделяемогоплодами ио ШД
*	ттпи охлаждении. - Холодильная техника, 1968, № 6, с. 42...46.
44	Жадан В.З. Теоретические основы кондиционирования воздуха при хр
сочного растительного сырья. - М.. Пищепромиздат, 1972. - 154 с.
45.	Жад ан В.З. Сравнительная оценка систем охлаждения холодильников. оло
'дальняя техника, 1975, № 12, с. 38...41.
46.	Жадан В.З. Потери влаги при охлаждении пищевых продуктов. - лолодилыкш
техника, 1976, № 8, с. 38.. 36.
47.	Жадан В.З. Сравнительная оценка способов увлажнения воздуха в камера
холодильников. - Холодильная техника, 1976, № 7, с. 20...23.
48.	Жадан В.З. Теплофизические основы хранения сочного растительного сырья
на пищевых предприятиях. - М Пищевая промышленность, 1976. - 238 с.
49.	Жадан В.З. Термодинамическая теория тепловлажностных процессов в камерах
холодильников - Холодильная техника, 1979, № 6, с. 39...44.
50.	Жадан В.З. К теории тепловлажностных процессов в камерах холодильников. -
Холодильная техника, 1981, № 7, с 51 54.
51.	Жадан В.З., Дидык НН Особенности злаюобмена в холодильных камерах
с регулируемой газовой средой. - Холодильная техника и технология, вып. 32,
1981, с. 103...105.
52.	Жадан В.З., Ивахнов В И ,ЖукС Г Экспериментальные исследования охлаж-
дающих систем овощехранилищ Холодильная техника и технология, вып 16,
1973, с. 111...115.
53.	Жадан В 3., Кузьменко А.И Степень точности уравнения Меркеля в области
отрицательных температур - Холодильная техника и технология, вып 33, 1981,
с. 85 ..86.
54.	Жадан В.З., Кузьменко А И Влияние тавчения воздуха на потери пищевых
продуктов при охлаждении и замораживании. Холодильная техника, 1982^№ 8,
с. 14...16.
55.	Жадан В.З., Лазарев Г И. Определение расхода холода при охлаждении, замо-
раживании и хранении пи!цевых продукте г Холодильная техника и технология,
вып. 34, 1982, с. 119.. 121
56.	Жадан В.З, Яценко АП Зависимость усушки продуктов от температуры
в камере при переменной температуре нар' жного воздуха - Холодильная техни-
ка и технология, вып. 30, 1980, с 82. 85
57.	Жолкевич ВН Энергетический батан, при дыхании растительных тканей
в условиях различного водоснабжения В кн . Физиология растений - М
1961, - вып. 4, т. 8, с 48. .56.
58.	Заключительная редакционная статья по дискуссии о тепловлажностных процес-
сах в камерах холодильников - Холодильная техника, 1981, № 7, с. 55 58
59.	Изучение сохраняемости овощей, картофеля и яблок в хранилищах с воздушным
охлаждением / [В.Н. Жустров, МВ Павлова, И.Э. Старостенко и др] -
В кн.: Тезисы докладов республиканской научно-технической конференции "Пу-
ти сохранения сельскохозяйственной продукции.” - Одесса: - с. 149...151
бО.	Ионова А.М., Романчук ЛР Влияние метеорологических условий выращи-
вания на качество и сохраняемость картофе. я - В кн.: Хранение и переработка
картофеля, овощей, плодов и винограда/Труды ВАСХНИЛ под ред. П.Ф. Сокола
и Ж.А. Тер-Овакимяна. - М Колос. 1979 - с 96 .106.
61.	Исследование естественной убыли при хранении замороженных плодов и овощей
на холодильниках консервных заводов 1 [а М. Войтко, Р.И. Ковалева, Т.С
Дидыки др.]. - Холодильная техника, 1976, № 3, с. 30...33.
62.	Исагулян Э.А., Яковлева Л А., Земницкая В.И. Производственные испы-
тания способов хранения баклажанов на сырьевой площадке. - Консервная и
овощесушильная промышленность, 1982, № 2, с. 31...32.
63.	Какалашвили А.Н., П о ч х ид з е И.Ш. О термодинамической теории тепловлаж-
»°^ных процессов в камерах холодильников. - Холодильная техника, 1980, № 12,
64	!±ерал ^намической изоляцией на холодильнике в г. Волхове/ [Н.Н. Кош-
1975 ,№ б с	алснк0, Ю1 • Томенко и др.]. - Холодильная техника.
189
65.	Кириченко А.А. Влияние увядания сахарной свеклы раее устойчивость при хр*.
нении. - Сахарная промышленность, 1974, № 5, с. 51..Л4.
66.	Кокурйн В Ф Крупный холодильник с цехом переработки фруктов. - Холо-
дильная техника, 1968, № 6, с. 27...30.
67.	Колесник А А. Факторы длительного хранения плодов и овощей/Под ред.
Ю.В. Ракитина	М Госторгиздат, 1959. - 335 с.
68.	КолесникАА Химия плодов и овощей и биохимические основы их хранения -
М.: 1971. - 121 с
69.	Колесник АА, Авдеева Л.И. Влияние послеуборочного охлаждения яблок
наихлежкость Холодильная техника, 1965, №5, с. 10...13
70.	Колесник А А , Бруев С Н. О положительном опыте длительного хранения
свежих яблок при близкриоскопических температурах. - В кн : Хранение и пере-
работка картофеля, овощей, плодов и винограда/Труды ВАСХНИЛ под ред.
П.Ф. Сокола и Ж А Тер-Овакимяна. - М.: Колос, 1979. - с 200.. 210.
71.	Колесник А.А., Федоров М.А., Осенова Е.Х. Хранение плодов в регули-
руемой атмосфере. М . Колос, 1973. - 144 с.
72.	Кондратьев Г М. Регулярный тепловой режим. - М.: Изд-во технико-теорети-
ческой литерал ры, 1054 - 408 с.
73.	Креймер Н.Г Лемешко В.К., Кузьмин М.П. Пути сокращения расхода
энергии при холодильной обработке и хранении пищевых продуктов. - Холо-
дильная техника, 1968, № 6, с. 27...30.
74.	Куприн ДА Определение интенсивности тепловыделений при хранении расти-
тельных продуктов. - Холодильная техника, 1980, № 7, с. 30.. 32.
75.	Куприн Д.А , Г вреинова В.С., Сергеев А.М. Влияние воздухораспределения
на температурный режим в камерах хранения растительных продуктов. - Холо-
дильная техника, 1978, №4, с. 30...32.
76.	Ку рыл ев Е.С., Герасимов Н.А. Холодильные установки. - Л • Машинострое-
ние, 1980. - 622 с.
77.	Лапинский И.Б. Новый холодильник для хранения фруктов и овощей в Моск-
ве. - Холодильная техника, 1980, № 6, с. 7...11.
78.	Левитин В.С., Шляховецкий В.М. Холодильные установки фруктохрани-
лищ. - М.: Колос, 1974. - 143 с.
79.	Ловачев Л.Н., Волков М.А., Церевитинов О.Б. Снижение потерь продо-
вольственных товаров при хранении. - М.: Экономика, 1980. - 240 с.
80.	Майстренко С.М. Новые методы транспортирования н хранения картофеля
и овощей. - В кн.: Хранение и переработка картофеля, овощей, плодов и виногра-
да/Труды ВАСХНИЛ под ред. П.Ф. Сокола и Ж.А. Тер-Овакимяна. - М.: Колос,
1979, с. 106...117.
81.	Максимов Н.А. Избранные работы по засухоустойчивости и зимостойкости
растений. - В кн.: Водный режим и засухоустойчивость растений. - М.: Изд-во
АНСССР, 1952.-т. 1,575 с.
82.	Марчук ДИ., Авербух Л.Я. Изменения качества баклажан в процессе хране-
ния в упаковках из синтетических материалов. — В кн.: Тезисы докладов рес-
публиканской научно-технической конференции ’’Пути сохранения сельскохозяй-
ственной продукции.” - Одесса: 1978. - с. 59...69.
83.	Матусевич Г.И. Хранение корнеплодов. - М.: Экономика, 1966. - 47 с.
84.	М ет л и ц к и й Л.В. Биохимия на страже урожая. - В кн.: Биохимические основы
хранения картофеля, овощей и плодов. - М.: Наука, 1965. - 183 с.
85.	Методы определения испарительной способности пищевых продуктов / |В.Г. Ф®-
д о ро в, Л.В. Де к у щ а, Д.Н. Ильинский и др.]. — Холодильная техника, 198 »
№ 8, с. 44...48.
86.	Мешкова З.Д, Тектониди И.П., Гусев С.А. Результаты испытания панелей
/крытия картофеля в буртах / Тезисы докладов Всесоюзного семинара оо
ме ’Проектирование, строительство и эксплуатация хранилищ для картофеля Я
овощей.” - Орел: 1971. - 126 с.
87.	Немо в Н.Д, Тер-Овакимяи Ж.А. Некоторые особенности систем венШЛй'
ции при контейнерном размещении картофеля. - В кн.: Хранение и пвререВо®**
кафеля, о^. плодов и виноград/ТРУДЫ ВЛОТИЛ под ₽№ П.Ф. Соко-
- °РИ,: 1972' 
56 с.	/Гр чжапан л. в. Мартынова,
89.	О скважистости насыпи картофеля/ [В. 3. Жадан,
С.И. К у я а к о в и др.]. - Картофель и овощи, 1982, №9, с. 5'"®о	техяи.
90.	О тепловлажностных процессах в холодильных камерах.
91.	Опхюз Б. Влияние интенсивности вентиляции на потерю веса картофеля в венти
лируемых картофелехранилищах. - Сельское хозяйство за руоежо ,	>
92.	Отопление, вентиляция, кондиционирование воздуха/Перевод с английского.
М.: Стройиздат, 1963. - 150 с.
93/ Панкова Е. И. Выбор оптимальных размеров селективно-проницаемого пле-
ночного материала для создания газовых сред и их влияние на качество плодов
груш.-В кн.: Тезисы докладов республиканской научно<гехнической конферен-
ции ’’Пути сохранения сельскохозяйственной продукции”. - Одесса: 1978,
с. 127...129.	/гт	w
94.	Плодоовощное сырье для консервной промышленности / Под ред. Л.В. Метлиц-
кого. - М.: Пищевая промышленность, 1971. - 355 с.
95.	Постол ьски Я., Груда 3. Замораживание пищевых продуктов /Перевод
с польского. - М.: Пищевая промышленность, 1978. - 607 с.
96.	Проведение исследований по хранению плодов, ягод и винограда / Методические
указания ВАСХНИЛ - М.: 1983. - 18 с.
97.	Прогрессивные методы хранения винограда/ [в. А. Гудковский, Х.Х. Лья-
нова, Г.И. Новобрановаи др.] Алма-Ата- КазНИИНТИ, 1980. - 112 с.
98.	Розенберг А.С., Темченко Е.Л., Борцова Л.А. Исследование условий
эксплуатации охлаждающей системы холодильника № 1 Ленхладкомбината,-
Холодильная техника и технология, вып. 20, 1975, с. 8...13.
99.	Рубанюк А.П. О влагоудерживающей способности свежих плодов и овощей. -
В кн.: Товароведение. - Киев: 1967. - вып 2, с. 32...34.
100.	Рубин Б.А. Хранение сахарной свеклы. - М.: Пище про миздат, 1946. - 270 с.
101.	Рубин Б.А., Метлицкий Л.В. Основы хранения овощей и плодов - М • Изд-
• во АН СССР, 1955. - 108 с.
102.	Рютов Д.Г. Закономерности усушки мороженого мяса. - В кн.: Труды Ленин-
градского технологического института холодильной промышленности. - 1956 -
т. X, с. 10...21.
103.	Система регулирования и управления холодонагревательными установками
5-вагонной рефрижераторной станции постройки ПО БМЗ / [С.А. Сапожни-
ков, Л.И. Лавтров, С.В. Лапин и др.] - Холодильная техника, 1980 № 7
с. 17...20.
104.	Скорикова Ю.Г., Родионова Л. Л. Качество яблок после сбора вручную и
машиной. - Садоводство, 1981, № 3, с. 18...19.	РУ у
105.	Скориков а Ю.Г. Хранение овощей и плодов до переработки. - М Легкая
и пищевая промышленность, 1982. - 196 с.
106.	Сокол П.Ф. Хранение картофеля. - М.: Сельхозиздат 1963 - 255 с
М°КмосП1Ф978Т2Ш94Нсе и34150™ "РОДУКШ*Я и бахчевых культур. -
108'т™г°.,М ИЙ 4 ’’ К С?' к	изучения условий хранения овощной зелени'
Тезисы докладов 2-й Всесоюзной конференции по проблемам mn™
продовольственных товаров. - Донецк: 1967. - с. 14...15	проведения
09. Строительные нормы и правила (часть II, раздел IX глава 61 _ п „
11 л т3* к™матология и геофизика. - М.: Стройиздат 1973 - 320 с ' Строитель‘
И0. Теплофизические характеристики пищевых продуктов и
ное пособие под ред. А.С. Гинзбурга - М • ПшХяя п матеРиалов / Справоч-
223 с.	р ” ,,И1Цевая промышленность, 1975. -
И1. Теплофизические параметры слоя чайного лист / Гв Н г
халишвили, А.Г. Хоштария и дп 1 vnnnn ^В‘Н‘ Гомелаури, А.И. Мус-
28.	Р Я и др J холодильная техника. 1976, № 2. с. 26.
191
112.	Тер-Овакимян Ж.А. Эффективность хранения картофеля и капусты нава-
лом. - В кн.: Хранение и переработка картофеля, овощей, плодов и виноград /
Труды ВАСХНИЛ под ред. П.Ф. Сокола и Ж.А. Тер-Овакимяна. - М.- Колос
1979.-с. 226.
113.	Терехова Т.Н. Влияние машинной рубки моркови на ее сохранение. - В кн •
Хранение и транспортировка картофеля и овощей/Труды ВАСХНИЛ под ред
П.Ф. Сокола и Ж.А. Тер-Овакимяна. - М.: Колос, 1968, с. 28...30.
114.	Технико-эксплуатационная характеристика распределительных холодильников/
[С.Г. Чу клин, А.С. Розенберг, Л.С. [имофесва и др.]. - Холодильная
техника и технология, вып. 21, 1975, с. 3...9
115.	Технологические конструкции по охлаждению, замораживанию и хранению
мясопродуктов на предприятиях мясной промышленности. - Холодильная
техника, 1981, № 8, с. 46...54.
116.	Технологическое кондиционирование воздуха при производстве и хранении пи-
щевых продуктов / [А.А. Гоголин, Е.М. Агарев, Л.Н. Тихомирова и
др.]. - Холодильная техника, 1981, № 11, с. 37 ..39
117.	Тимирязев К.А. Сочинения. - М.: Сельхозиздат, 1937. - т. 3,452 с.
П8.Тольц А.А. Изучение и совершенствование способов хранения семенного кар-
тофеля для горных районов юго-востока Казахстана. - В кн.: Хранение и транс-
портировка картофеля и овощей/Труды ВАСХНИЛ под ред. ПФ. Сокола и
Ж.А. Тер-Овакимяна. - М.: Колос, 1968. - с 121...123.
119.	Топалова Д.П. Лежкость сортов редиса и редек различных сроков созрева-
ния. - В кн.: Хранение и транспортировка картофеля и овощей / Труды ВАСХНИЛ
под ред. П.Ф. Сокола и Ж.А. Тер-Овакимяна. - М.: Колос, 1968. - с. 49...50.
120.	Тухшнайд М.В. Холодильная технология. - М. - Л.: Ленпищепромиздат, 1936'
602 с.
121.	Хелемский М.З. Хранение сахарной свеклы. - М.: Пищевая промышленность,
1964, -471 с.
122.	Хелемский М.З. О теории тепловлажностных процессов в камерах холодиль-
ников. - Холодильная техника, 1980, № 2, с. 45...47.
123.	Хоча*гава И.А. Технология чая. - М.: Пищепромиздат, 1955. - 146 с.
124.	Холмквист А.А. Хранение картофеля и овощей. - Л.: Колос, 1972. - 280 с.
125.	Хранение овощей при активном вентилировании/ [И.Л. Волкинд, Г.Ф. Шу-
метов, Н.С. Дашкина и др.] — Консервная и овощесушильная промышлен-
ность, 1$б5,№ 10, с. 33...35.
126.	Хранение плодов в регулируемой газовой среде / [Л.В. Метлицкий, Е.Г. Сань-
кова, И.Л. Вол кинд и др.]. - М.: Колос, 1972. - 184 с.
127.	Цинман С.М., Янюк В.Я. Холодильники для фруктов. - М.: Пищевая про-
мышленность, 1969. - 201 с.
128	Чанкотлдзе Г.И., Рогова Н.К. Некоторые биохимические особенности раз-
вития пббурения плодов. - В кн.: Хранение и переработка картофеля, овощей,
плодов и винограда / Труды ВАСХНИЛ под ред. П.Ф. Сокола и Ж.А. Тер-Овакимя-
на. - М.: Колос, 1979. - с. 238...240.
129.	Чижов Г.Б. Теплофизические процессы в холодильной технологии пищевых
продуктов. - М.: Пищевая промышленность, 1971. - 303 с.
1 30. Чижов Г.Б. Методы расчета усушки при охлаждении и замораживании пищевых
продуктов в воздухе. - Холодильная техника, 1975, № 9, с. 40...42.
131.	Чижов Г.Б. Теплофизические процессы в холодильной технологии пищевых
продуктов. - М.: Госторги?дат, 1979. - 272 с.
132.	Чижов Г.Б., Верещагин В.А. О переносе тепла и влаги в камерах холодиль-
ного хранения. - В кн.: Сборник трудов Ленинградского технологического ин-
ститута холодильной промышленности. — Л.: 1974. - с. 113...120.
133.	Чуклин С.Г., Мартыновский В.С., Мельцер Л.З. Холодильные установ-
ки. - М.: ГосторгиздАт, Й61. - 472 с.
134.	Чуклин С.Г., Чумак И.Г., Файнэи л ьб ер г Е.Я. Современные холодильни-
ки для фруктов. - Кишинев: Картя Молдавеняскэ, 1970. - 171 с.
135.	Чумак И.Г., По Гонце в В.Г. О выборе толщины тепловой изоляции ограждай®*»
192
щих конструкций холодильников. - Холодильная техника, 1982, № И, с. 47...
51.
136.	Шепс Н.Ф. Новые методы хранения картофеля, овощей, яблок и квашеной ка-
пусты. - М.: Госторгиздат, 1954. - 84 с.
137.	Широков Е.П. О возможности охлаждения капусты при активном вентилиро-
вании воздухом с отрицательной температурой. - В кн.: Отопление, вентиля-
ция производственных и сельскохозяйственных зданий. - М.: Госторгиздат,
1967. - с. 24.. 25
138.	Широков Е.П Постоянные буртовые площадки для хранения овощей, обору-
дованные системой активного вентилирования. - В кн.: Хранение и транспорти-
ровка картофеля и овощей/Труды ВАСХНИЛ под ред. П.Ф. Сокола и Ж.А. Тер-
Овакимяна. - М. Колос, 1968. - с. 15...23.
139.	Широков Е.П. Практикум по хранению и переработке плодов и овощей. - М.:
Колос, 1974. - 153 с.
140.	Широков Е.П. Технология хранения и переработки плодов и овощей. - М..
Колос, 1978. - 309 с.
141.	Шуметов Г.Ф. Хранение моркови и капусты в условиях активной вентиля-
ции. - В кн.: Хранение и транспортировка картофеля и овощей / Труды ВАСХНИЛ
под ред. П.Ф. Сокола и Ж.А. Тер-Овакимяна. - М.: Колос, 1968. - с. 35...38.
142.	Энциклопедический справочник ’’Холодильная техника”. - М.: Госторгиздат,
1961.-т. 2,575 с.
143.	Bernard Н.Р. Observations sur la pelliculle des baies de cultivars de vitis vmifera
apres a etre conserves par le froid. Le raisin de table et le froid. - Paris 1977 - n 137
141.
144.	Butchabaker A.F., Promersberger W.J., Nelson D.C. Weight loss Potato-
es as Affected by Age, Temperature, Relative Humidity and An Velocity. - American
Potato goumal, v. 50, 1973, №4, p. 124...131.
145.	Chappel D.J. Defrosting fruit storecoolersa warning. - East Mailing Station, 1974,
p. 167.
146.	F e t k e n h e u e r W. Kooperative Einricht und Obsbau und Grunal lagenbau Gust-
row. - Gartenbau, 1978, Heft 10, s. 308.
147.	Fidler J.C., Wilkinson B.G., Edney K.J. The biology of apple pear storage -
Porgam Royal, 1973, p. 180.
148.	Levy F. A diagram for the transfer of heat and mass and its application to problems
of refrigeration. - Annexe 1970-194 an Bulletin de J.J.F., 1970, p. 271 286.
149.	Levy F. Meat-towards better understanding of the mechanism of weight loss. - Annexe
1974-3 an Bulletin de J.J.F„p. 103...114.
150.	Tamm W. Nene untersuchungen uber Fleichkuhlung. - Der Kalte Khma-Praktiker,
1972, № 12, s. 380..387.
151.	Tamm W. Current trends in refrigeratid storage and transport of perishable foods-
tuffs. - Annexe 1973-6 an Bulletin de J.J.F., Barselona, 1973 p. 91... 101.
152.	Turi A. Aspetti technici del condizionamento dellaria. - Difesa ambientale, 1980,
№ 6, s. 14...20>
153.	Van Der В e r g L., L e n t z C. Effect of Relative Humidity, Temperature and Quality
of Potatoes and Onions. - journal of Food Science, 1973, v. 38, p. 81...83.
ПРЕДМЕТНЫЙ УКАЗАТЕЛЬ
А
Ассимиляция влаги 58
В
Вентилирование активное 20, 24, 27, 34,
49, 50
-	гравитационное 49, 50
-	избыточное 21
- прямоточно-рециркуляционное
44
Вентиляция общеобменная 25, 49
Влажность воздуха оптимальная отно-
сительная 11,12
- равновесная относительная 5
Воздух вентилирующий 184
- внутриштабельный 177
- межштабельный 177
Г
Гниль хвостовая 30, 33
д
Давление 76
Дефицит влажности воздуха 10, 59
- влагосодержания воздуха 59
Диаграмма тепловая 39
Доля влаги 134
3
Закономерность процессов обобщенная
58
Зона отпотевания 34, 35
К
Капля инфекционная 33, 34, 35
Колебание температуры 150
Кондиционирование воздуха 11
Контейнер Марселена 137,152
Коэффициент влагообмена 9
- внешних теплопритоков 134
- депрессии 8
- испарительной способности 9
- использование внутреннего объ-
ема помещения 160
- лежкоспособности 20
- теплоотдачи 60
-	теплопередачи огражгуот^ jjg
-	усадки 25
- эффективности увлажнения воз-
духа 93
Коэффициенты самосогревания 19
Л
Лежкоспособность природная 13
- техническая 24
О
Отпотевание 35
Отход абсолютный 26, 30
Охлаждение внекамерное 150,175
-	косвенное 150,177
-	послойное 120
-	прямое 177
-	пульсирующее 120
-	шоковое 117
П
Период лечебный 20, 30
Плотность насыпная 12
-	истинная 13
-	физическая 12
-	вентилирующего воздуха в шта-
беле 61
Пористость 13
Потери абсолютные 129
-	влаги продукцией 110
Прорастание 27
Процессы микробйолопяеские 29
Р
Расчет естественной убыли 136
-	потери влаги 121
Реакции раневые 29
Роль внешних теплопритоков 143
-	относительной влажности возду*
ха 87
С
Саморегулирование влажностного реи®"
ма97
Самосогревание продукции 17,19
Свойства деревянной ящичной тары
194
роскопические 25
Система-охлаждения батарейная 179
-	воздушная 179
-	панельная 178
Скважистость продукции 15, 26
Склады ледяные Крылова 37
Сопротивление термическое внешнее 105
- внутреннее 105
Способность влагоассимиляционная 73
Способы охлаждения 102
-	увлажнения 88
-	хранения 101
Структура естественной убыли массы
135
Сущность влагообмена энергетическая
42
Т
Температура криоскопическая 8
-	точки росы 34,40
Теория тепло влажностных процессов 38,
180
Тепло скрытое 58
-	явное 58
Теплоемкость плодоовощной продук-
ции 112
Теплопритоки внешние 137,183
-	трансмиссионные 137,182
Теплопроводность плодоовощной про-
дукции 104
Теплота дыхания удельная 16
Технология сортовая хранения 22
Тургор 7
У
Убыль естественной массы 129
Уравнение Дальтона 9
- дыхания схематическое балан-
совое 15
Усушка 20
Ф
Факторы естественной убыли массы 140
-	лежкоспособности 13
-	усушки 84
X
Характеристика тепловлажностная внут-
риштабельного процесса 70
Хранение полевое 26
Ц
Циркуляция воздуха опрокинутая 36
Э
Энтальпия воздуха влажного 38
-	- сухого 38
ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение ................................................................. 3
Глава 1 Тургор живой растительной ткани и лежкоспособностъ продукции
при хранении.............................................................. 7
Особенности влагообмена при хранении растительных продуктов в
штабеле и на открытом воздухе................................. 7
Факторы, определяющие лежкоспособностъ плодоовощной продукции 13
Влияние тургора сочной растительной продукции на микробиологиче-
ские процессы ................................................ 29
’’Инфекционная капля” и ее роль при нормальном и нарушенном тур-
горе растительной ткани....................................... 33
Глава 2. Теория тепловлажностных процессов в плодоовощехранилищах ....	38
Аналитические зависимости между параметрами состояния влажного
воздуха....................................................... 38
Тепловая диаграмма влажного воздуха. Основные тепловлажностные
процессы...................................................... 39
Энергетическая сущность	влагообмена.......................... 42
Роль гравитационных сил в переносе тепла и влаги, физическая модель
штабеля....................................................... 47
Обобщенная закономерность тепловлажностных процессов в охлаж-
даемом штабеле................................................ 58
Обобщенная расчетная формула потерь влаги продукцией.......... 69
Влияние давления и температуры охлаждающего воздуха на потери
влаги продукцией.............................................. 76
Глава 3. Особенности формирования влажностного режима в плодоовощехра-
нилищах .............................................................. 84
Факторы, которым приписывают влияние на усушку продукции ....
О роли относительной влажности воздуха.........................
Сравнительная оценка способов увлажнения воздуха ..............
Распространенное толкование внутриштабельных процессов.........
Плодоовощехранилище как объект с саморегулированием влажност-
ного режима ...................................................
Глава 4 Расчет потерь влаги плодоовощной продукцией ири охлаждении и
хранении.............................................................. 102
Способы охлаждения и их технологическая эффективность......> . 102
Формула для расчета усушки продукции при охлаждении........... П
Теплоемкость плодоовощной продукции как фактор, влияющий на
ее усушку при охлаждении......................................  11
Влияние физиологического тепла на потери влаги охлаждаемой пло-
доовощной продукцией ........................................
Технологическая эффективность шокового охлаждения продукции	И
Формула для расчета потерь влаги плодоовощной продукцией за пе-
риод хранения ................................................ I*1
Методы определения коэффициента технологической эффективности
систем охлаждения хранилищ....................................
196
Защитная роль физиологической влаги, выделяемой плодоовощной
продукцией с продуктами дыхания ............................... 127
Глава 5. Естественная убыль массы и абсолютные потери при хранении плодо-
овощной продукции.................................................. 129
Опытные данные по естественной убыли массы продукции и недостат-
ки существующей методики ее	определения.................... 129
Дыхательный коэффициент........................................ 131
Соотношение потерь влаги и сухих веществ при естественной убыли
массы живой растительной ткани................................. 133
Методика расчета естественной убыли массы плодоовощной продук-
ции ........................................................... 136
Факторы, влияющие на естественную убыль массы плодоовощной
продукции............................................•......... 140
Роль внешних теплопритоков .................................... 143
Естественная убыль массы и абсолютные потери................... 144
Глава 6. Технические средства оптимизации влажностного режима в хранили-
щах и условия снижения потерь плодоовощной продукции.............. 146
Способ хранения и система охлаждения хранилищ.................. 146
Закономерности формирования влажностного режима в штабеле и
хранилище...................................................... 154
Причины потерь плодоовощной продукции и технические средства ее
снижения ...................................................... 157
Изменение состояния воздуха в воздухораспределительных каналах
систем активного вентилирования ............................... 166
Условия эффективного хранения плодоовощной продукции в РГС 172
Эффективные системы охлаждения хранилищ.............. 	•	173
Принципы создания энерго- и ресурсосберегающих технологий хране-
ния плодов и овощей......................... 
Основные выводы и результаты............................... 183
Указатель литературы......................................
Предметный указатель .....................................
Виктор Захарьевич Жадан
ВЛАГООБМЕН В ПЛОДООВОЩЕХРАНИЛИЩАХ
Зав. редакцией Б. Ф. Дубинин
Редактор И. Н. Леоненко
Художник С. Заяц
Художественный редактор О. М. Соркина
Технический редактор Л. А. Балакина
Корректор Н. И. Клочкова
ИБН* 3510
Сдано в набор 01.04.85. Подписано в печать 02.08.85. Т-15404. Формат 60 х 90
Бумага офсетная N» 1. Печать офсетная. Гарнитура Пресс-Роман. Усп. печ.л.
Усл. кр.'отг. 12,88. Уч.-изд. л. 15,30. Тираж 1540 экз. Заказ №2*1 г 3 Ценахру
Ордена Трудового Красного Знамени ВО ’’Агропромиздат”, 107807, ГСП,
Москва, Б-53, ул. Садовая-Спасская, 18.
Типография N* 9 Союзполиграфпрома Государственного комитета СССР по
издательств, полиграфии и книжной торговли, 1Q9033, Москва, Волочаввска*, *
Уважаемый читатель!
Вы только что прочитали эту книгу, выпущенную ВО "Агро*
промиздат". Нам очень важно знать »аше мнение о ней. Ответьте,
пожалуйста, на следующие вопросы.
1.	Достаточно ли глубоко, на высоком научном и практиче-
ском уровне разработана тема?
2.	Удовлетворены ли вы объемом новой информации, почерп-
нутой из книги? Насколько эта информация была для вас важна
и актуальна?
3.	Может ли оказать эта книга практическую помощь вашей
работе?
4.	Интересно ли вам было читать книгу, не затруднял ли вас
язык изложения?
5.	Как оформлена книга?
Мы просим вас сообщить краткие сведения о себе: возраст, об*
разование, специальность, вид учреждения или предприятия, в кото-
ром вы работаете, стаж работы
Ответы присылайте по адресу: 107807, Москва, Б-53, ГСП.
ул. Садовая-Спасская, д. 18.