VIII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2016

Хранение - этап технологического цикла товародвижения от выпуска готовой продукции до потребления или утилизации, цель которого - обеспечение стабильности исходных свойств или их изменение с минимальными потерями.

При хранении проявляется одно из важнейших потребительских свойств товаров - сохраняемость, благодаря которому возможно доведение товаров от изготовителя до потребителя независимо от их местонахождения, если сроки хранения превышают сроки перевозки. Так, бананы, ананасы, выращиваемые в тропических странах, - распространенный товар в

самых отдаленных регионах земного шара благодаря их хорошей сохраняемости. В то же время многие не менее ценные тропические плоды реализуются только в местах выращивания из-за низкой сохраняемости [3,4,8].

Конечный результат эффективного хранения товаров - сохранение их без потерь или с минимальными потерями в течение заранее обусловленного срока. Показателями сохраняемости служат выход стандартной продукции, размер потерь и сроки хранения.

Выход стандартной продукции и потери связаны обратно пропорциональной зависимостью. Чем выше потери, тем меньше выход стандартной продукции. Оба показателя сохраняемости зависят от условий и сроков хранения.

Перемещение материальных потоков невозможно без концентрации в определенных местах необходимых запасов, для хранения которых предназначены соответствующие склады.

Хранение яблок, выращиваемых, либо привозимых из других регионов, осуществляется в следующем порядке: яблоки на месте отгрузки сортируются, перебираются и укладываются в специализированные контейнеры. После этого они проходят термическую обработку: поскольку температура плода при сборке на полях может достигать 25 °С, то для обеспечения последующего длительного и качественного хранения плодов необходимо в течение нескольких часов (одни сутки) опустить температуру охлаждаемых продуктов до 5 -7 градусов.

В дальнейшем охлажденные яблоки можно погрузить в транспортное средство и отправить к месту его дальнейшего хранения. Время в пути ограничено одной - тремя неделями в зависимости от сорта яблок и других существенных условий. По прибытию товара он распаковывается и в оперативном порядке перегружается в подготовленную заранее камеру хранения. Данные камеры хранения должны быть обустроены следующим образом:

1. Такая камера должна иметь установленное холодильное оборудование, которое обеспечит удержание в автоматическом режиме требуемого температурного режима (от 7 до 0 °С). При этом холодильное оборудование должно быть подобрано таким образом, чтобы влажность воздуха не опускалась ниже 85- 90 % . Для этого подбираются воздухоохладители (ВО) с t = от 2 до 4 °С.

2. Помимо этого камера должна иметь оборудование, позволяющее поддерживать определенный газовый состав, (не более 5% содержимого кислорода), что позволяет предотвратить активное дыхание фруктов. При этом биохимический состав яблок (аминокислоты, сахар и т.п.) будет очень медленно изменяться.

В случае удачного подбора перечисленных параметров (влажность, температура, сорт яблок, время охлаждения и хранения) через 6 месяцев мы сможем получить незначительно измененный по химическому составу и внешнему виду товар, который, учитывая сезонный спрос на этот продукт, будет иметь выгодную стоимость и спрос. При реализации товара необходимо помнить, что весь объем вскрытой камеры должен быть реализован не позже одного месяца. В противном случае, попавшие в зону избыточного кислорода, яблоки начнут активно менять свой биохимический состав и, соответственно, стареть.

Для проведения исследований была создана экспериментальная установка по изучению влияния месторасположения кондиционера на температурные неравномерности в активных зонах. В состав установки входили блоки, блок подачи охлаждающего воздуха с возможностью изменения местоположения, аппаратура для измерения и регистрации температуры воздуха [1,2,7].

На рисунке 1 представлена схема экспериментальной установки. Установка была создана на основе классической теории моделирования. Соблюдались геометрическое и гидродинамическое подобие. Были определены основные пять критериев подобия: число Рейнольдса (Re=50000); число Прандтля (Рг=0,703); число Архимеда (Аг=0,14); геометрические критерии подобия (к_с=0,03 - коэффициент стеснения струи, K_v=0,007 - коэффициент отношения объема шкафа с плодоовощной продукцией к общему объему помещения).

В измерительную базу установки входили: система измерения координат подвижных блоков, анемометр AR-1816, термометры сопротивления класса точности 0,5.

Рис. 1 - Схема и пространственная компоновка шкафов в экспериментальной установке	Рис. 2 - Варианты расположения зон подачи охлаждающего потока

В качестве устройства подачи охлаждающего воздуха использовался моно­блочный кондиционер оконного типа. Источники тепловыделения моделировались лам­пами накаливания, мощностью 21 Вт. Общие технические характеристики установ­ки: электрическая мощность активного оборудования - 225,6 ВА, тепловыделение - 200 Вт, холодопроизводительность - 220-180 Вт.

Измерения температуры воздушного потока в активных зонах проводились после изменения координат расположения блока подачи охлаждающего воздуха при заданном расположении шкафов (активных зон) (рис. 2). Площадь пола складского помещения была разделена на условные единицы. Одна условная единица была равна 1 дм.² В таблице 1 приведены изменяемые координаты ввода охлаждающего потока. За координаты активных зон шкафов принимались координаты проекции центров активных зон на плоскость пола.

Таблица 1

Изменяемые координаты точек ввода охлаждающего потока

№	Координаты по оси Х	Координаты по оси Y
1	0	2
2	0	4
3	2	б
4	4	б
5	б	б
б	8	4
7	8	2
8	б	0
9	4	0
10	2	0

Каждому шкафу была присвоен порядковый номер от 1 до 10. Для обобщения результатов была оценена связь факторов и откликов эксперимента. Факторы эксперимента:

• координаты расположения блока кондиционера, (х;у);

• координаты активных зон (расположение шкафа с плодоовощной продукцией) (х;у).

Отклики эксперимента:

• температура в активных зонах (в центральной точке);

• температура в контрольной точке центральной области помещения.

Температура в активных зонах и центре помещения фиксировалась одиннадцатью цифровыми термометрами, десять из которых были подсоединены к шкафам [5,6].

Поскольку рассматривался процесс охлаждения на «уровне зала», то контролировался температурный режим в контрольной точке центральной области складского помещения. Для этого было предложено определить координаты контрольной точки по значениям координат активных зон шкафов с плодоовощной продукцией:

(1)

где _ - среднее значение координат центров активных зон по оси х;

_ - среднее значение координат центров активных зон по оси у.

При заданном расположении шкафов рассматривались десять вариантов расположения блока подачи воздуха (рисунок 2). Для поиска зависимости между координатами блока подачи охлаждающего потока и температурой в центрах активных зонах определяли величину:

(2)

где _,_ - координаты положения контрольной точки; _, _- координаты расположения блока подачи охлаждающего воздуха.

Нестандартное и ассиметричное размещение шкафов с плодоовощной продукцией и блока подачи воздуха приводит к неравномерности температуры воздуха в активных зонах. Для оценки степени этой неравномерности было предложено определять значения среднеквадратического отклонения температуры по активным зонам при заданном расположении блока:

(3)

где _ - температура воздуха в активной зоне і-го шкафа, °С; _ - среднее значение температуры, °С; n - объем выборки.

Анализ полученных результатов показал, что каждой конфигурации расположения шкафов с плодоовощной продукцией соответствует строго определенное положение блока подачи охлаждающего воздуха, обеспечивающее минимальный разброс значений темпера­туры воздуха в активных зонах от проектных.

Таблица 2

Результаты обработки данных по влиянию координат блока подачи охлаждающего воздуха

на температурную асимметрию в активных зонах

№	Фактор			Отклик		Результаты обработки данных
	Расположение блока кондиционера (х; у)	Координаты активных зон (х; у)		Температура в активных зонах, °С	Температура в центре помещения, °С	Среднеквадратическое отклонение, 8	Расстояние, d
		X	Y
1	0;4	6.5	4.4	18.1	18.8	1.25	3.7
		6.5	1.2	19.4
		5.3	4.4	18.6
		2.8	4.4	19.1
		1.2	4.9	20.6
		1.2	3.9	21.7
		1.2	2.9	20.4
		1.2	1	21.9
		3.2	1.4	20.2
		6.5	2.2	19.5
2	2;6	5.8	4.4	20.7	17.4	1.44	3.2
		6.5	2	17.8
		4.8	4.4	19.9
		3.8	4.4	16.6
		2.8	4.4	16.9
		1.3	4.3	19.2
		1.3	3.3	20.2
		1.6	1.4	18.5
		3.3	1.4	18.4
		6.5	3	20.2

Проблема обеспечения заданных технологических параметров микроклимата при хранении плодовой продукции является весьма актуальной [11,12,13,14,15]. Необходимое время вентилирования прямым образом связано с температурным режимом хранилища. В нормальных условиях эксплуатации в зимний период температура насыпи в результате биологической активности плодов и овощей выше температуры воздуха в хранилище.

Однозначных технических решений при хранении плодоовощной продукции не существует. В целях снижения себестоимости и повышения конкурентоспособности продукции необходимо уделять особое внимание инженерному обеспечению и, в частности, обоснованию схем систем вентиляции и кондиционирования воздуха. Внедрение указанных технологий и оборудования позволит повысить результативность плодоовощного подкомплекса в целом, так как окупаемость капитальных вложений в хранение и переработку в 3-4 раза эффективнее, чем в увеличение объемов производства продукции.

Востребованным является широкий спектр наиболее прогрессивных технологий обработки воздуха и соответствующего оборудования, в частности, широко используется активное вентилирование плодоовощной продукции – принудительная периодическая подача воздуха с определенной температурой, влажностью и скоростью в массу продукта [9,10,13].

Библиографический список

1.http://www.dissercat.com/content/obespechenie-mikroklimaticheskikh-uslovii khraneniya-kartofelya-sistemami-aktivnoi-ventilyat

2. http://www.dslib.net/teplo-snabzhenie/povyshenie-jeffektivnosti-raboty kondicionerov-ohlazhdajuwih-oborudovanie-v-centrah.html

3. Павлова, Е.А. Классификация методов хранения плодоовощной продукции в складских помещениях торговых центров / Е.А. Павлова, Н.В. Щетинин // Научный журнал. Инженерные системы и сооружения. -2014.- №3 (16). – С.59-65.

4. Адамицкий, Ф. Хранение плодов томатов в регулируемой газовой среде / Ф. Адамицкий, Р.К. Магомедов. - Главный агроном. – 2005. – № 8. – С. 84-86

5. Амплеева, А. Ю. Технологии переработки и хранения овощей для получения новых видов продуктов питания функционального назначения / А.Ю. Амплеева, В.Н. Макаров, А.Ф. Бухаров - Достижения науки и техники АПК. – 2009. – № 4. – С. 68-69

6. Банадысев, С. Как длительно хранить картофель и овощи / С. Банадысев, В. Селиванов, А. Козик - Овощеводство и тепличное хозяйство. – 2008. – № 6. – С. 51-54.

7. Гудковский, В. А. Прогрессивные технологии хранения плодов / В.А. Гудковский, А.А. Кладь, Л.В. Кожина, А.Е. Балакирев, Ю. Б. Назаров - Достижения науки и техники АПК. – 2009. – № 2. – С. 66-70.

8. Дмитриенко, Г. Новый способ повышения продолжительности сохранения товарного вида и качеств плодов 59 тепличного томата / Г. Дмитриенко, А. Мешков, В. Гудковский - Овощеводство и тепличное хозяйство. – 2009. – № 6. – С. 41-42.

9. Моисеева, Н. А. Рекомендуемые режимы и продолжительность холодильного хранения некоторых плодов и овощей / Н. А. Моисеева, И. Л. Волкинд - Овощеводство и тепличное хозяйство. – 2007. – № 3. – С.50.

10. Поморцева, Т. И. Технология хранения и переработки плодо-овощной продукции. – М.: Издательский центр, 2003. – 136 с.

11. Лапшина, К.Н. Разработка программного обеспечения для анализа условий теплового комфорта в помещениях ресторанных комплексов / К.Н. Лапшина, С.Г. Тульская // Биосферная совместимость: человек, регион, технологии. - 2013. - № 4. - С. 46-50.

12. Сотникова, О.А. Моделирование теплопоступлений от оборудования тепловой обработки продуктов в производственных помещениях ресторанных комплексов / О.А. Сотникова, С.Г. Тульская, Л.А. Кущев // Научный вестник Воронежского государственного архитектурно-строительного университета. Строительство и архитектура. - 2013. - № 3 (31). - С. 32-40.

13. Турбин, В.С. Разработка математической модели тепломассообмена в напорных теплоутилизаторах / В.С. Турбин, О.А. Сотникова, Н.А. Петрикеева // Вестник Воронежского государственного технического университета. - 2005. - Т. 1. - № 6. С. 79.

14. Булыгина, С.Г. Новое и перспективное оборудование для создания микроклимата в ресторанных комплексах / С.Г.Булыгина, О.А. Сотникова // Научный журнал. Инженерные системы и сооружения. Воронеж: ВГАСУ - 2012. - № 1. - С. 70-80.

15. Бабич, А.С. Разработка алгоритма оптимизации расхода топлива источником теплоты / А.С. Бабич, М.А. Кирнова, К.Н. Сотникова // Научный журнал. Инженерные системы и сооружения. Воронеж: ВГАСУ.- 2009. - № 1. - С. 125-131.

Код для цитирования: Скопировать