ТЕХНОЛОГИЯ ХРАНЕНИЯ ЦВЕТОЧНОЙ ПРОДУКЦИИ В МОДИФИЦИРОВАННОЙ ГАЗОВОЙ СРЕДЕ

Для расчета упаковок и контейнеров с ГСЭМТ можно пользоваться соотношениями (9—11). Задавая концентрацию кислорода в упаковке с продукцией, с помощью этих выражений рассчитывают необходимую площадь газоселективной мембраны и ожидаемую концентрацию углекислого газа в упаковке с ГСЭМТ.

Рассмотрим возможность расчета контейнеров с ГСЭМТ для хранения в МГС срезанных цветов и стеблевых черенков на примере гвоздики ремонтантной. В результате предварительных экспериментов (Стрельцов, 1982) было установлено, что срезанные цветы и стеблевые черенки хорошо сохраняются в МГС при содержании кислорода около 12—18%. Определение параметров дыхания срезанных цветов и стеблевых черенков гвоздики показало, что для них характерны значения начальной интенсивности дыхания К₀ 3,34•10^-8 и 1,74•10^-8 м³/с•кг соответственно, а дыхательного коэффициента σ 1,3.

Воспользовавшись выражением (10), можно определить оптимальное для этого случая содержание углекислого газа в МГС при ГСЭМТ, например, из поливинилтриметилсилана (ПВТМС) с селективностью σ=3. Подставив в формулу (10) известные значения, получим для углекислого газа значения концентрации от 1,3 до 4%. С учетом того что проницаемость мембраны ПВТМС по кислороду P₁ = 5-10-10 м³/с, на основе выражения (11) для загрузки мембраны в случае хранения цветочной срезки получим значения μ≈200, а стеблевых черенков μ≈450 кг/м.

Практически при длительном хранении срезанных цветов и стеблевых черенков гвоздики ремонтантной в мягких полиэтиленовых пленочных контейнерах-упаковках с ГСЭМТ площадью 4 см² до 10 цветов (80—100 г) или 200 г черенков в каждом контейнере в условиях стационарного режима устанавливался следующий состав МГС. Для цветов содержание углекислого газа составляло 1 — 5, кислорода 14—18%, для черенков 2—5 и 12—15% соответственно, что согласуется с расчетными данными.

Цветочная срезка гвоздики в таких условиях сохраняет свои качественные показатели при температуре хранения 3—6°С в течение 10—12 недель, а стеблевые черенки — 16—20 недель. Причем снятые с хранения и поставленные в воду в комнатных условиях цветы полностью распускаются через 3—4 дня, а черенки сохраняют тур-гор и свежесть, имеют каллюс и частично корневые зачатки, хорошо укореняются и развиваются. При хранении в тех же температурных условиях в холодильной камере (контроль) цветы и черенки теряли товарное качество на третью и пятую неделю соответственно.

Рассмотренный способ хранения цветов и черенков в малогабаритных полимерных пакетах с ГСЭМТ наиболее приемлем для цветоводческих хозяйств с небольшим объемом производства цветочной срезки и черенков.

Технология хранения цветов и черенков в модифицированной газовой среде с ГСЭМТ предусматривает срезку, например гвоздики первого сорта и экстра в полуроспуске без следов обработки химическими препаратами, без капельной влаги и механических повреждений. В прохладном помещении (6—10°С) формируют букеты по 10—20 цветов. Лучшие результаты дает последующая упаковка букетов цветов в полимерную рукавную сетку (см. главу 2).

Перед закладкой цветов в пленочную упаковку с ГСЭМТ тщательно проверяют целостность материала упаковки и мембраны, а также мест сопряжения ее с упаковкой. При обнаружении проколов и небольших порезов упаковки их герметизируют полимерной липкой лентой, а нарушенную целостность швов упаковки устраняют термосвариванием.

Затем цветы, количество которых зависит от параметров мембраны, помещают в упаковку стеблями вниз и выдерживают в течение 2—3 ч пакеты с открытой горловиной в условиях холода (при 1—4°С) во избежание образования конденсата, после чего герметизируют и устанавливают в вертикальном положении в коробчатую тару или в ящики на хранение, следя за тем, чтобы площадь ГСЭМТ не перекрывалась соседними упаковками. При герметизации упаковок термосваркой рекомендуется проводить ее в условиях прохладного помещения с последующим переносом цветов в хранилище и постепенным понижением температуры до рекомендуемых пределов. Герметизацию механическим способом проводят с помощью профильного полиэтиленового замка или путем сбора горловины упаковки в жгут с последующим его перегибом в продольном направлении и перевязкой.

Хранение цветов проводят на стеллажах в холодильных камерах. К упаковкам с цветами должен быть обеспечен доступ, так как их необходимо систематически осматривать (2 раза в неделю) и отбирать пробы газового состава (не реже одного раза в месяц). Для анализа газового состава проб, отбираемых из упаковок с хранимой продукцией, рекомендуется применять переносные газоанализаторы типа ГХП-ЗМ и ВТИ-2 (см. главу 8).

При обнаружении видимого ухудшения качества цветов, а также сильного отклонения режима хранения по газовому составу (углекислого газа более 10, кислорода около 2%) в какой-либо упаковке ее снимают с хранения. В результате товароведной экспертизы устанавливают причины нарушения режима хранения и снижения качества продукции, после чего стандартные цветы отправляют в реализацию, а утратившие товарный вид списывают.

Сроки хранения увеличиваются на 5—10 дней при добавлении в упаковку с цветами активированного угля (одна таблетка на 20—30 цветов), который способствует поглощению этилена и снижению избыточной влажности.

Снятие цветов с хранения для реализации проводят в обратном порядке. Разгерметизированные цветы выдерживают 2—3 ч в упаковках с открытой горловиной, затем переносят в сортировочное помещение с температурой 10—15°С, где после осмотра и отбраковки упаковывают и отправляют в реализацию. Один из вариантов технологии хранения срезанных цветов в МГС представлен на рисунке 15.

Рис. 15. Схема хранения срезанных цветов с применением контейнеров с ГСЭМТ: 1 - срезка цветов; 2 — предварительное охлаждение; 3 — упаковка в мягкий контейнер с ГСЭМТ и коробчатую тару; 4 - хранение в холодильной камере

Технология хранения стеблевых черенков гвоздики ремонтантной в МГС близка к технологии хранения цветов. Она предусматривает заготовку черенков в зрелом состоянии, здоровых, без следов повреждений и поражения микрофлорой, чистых и без следов капельной влаги. Свежезаготовленные черенки переносят в сортировочно-упаковочное помещение с температурой 10—15°С, где затаривают в полимерные пленочные упаковки с ГСЭМТ. Количество черенков в каждой упаковке зависит от ее параметров, а также параметров мембраны. Следует отметить, что как для цветов, так и для черенков эффективность хранения в МГС тем выше, чем меньше период времени между срезкой и размещением на хранение. Черенки помещают в упаковки основанием стеблей вниз и переносят в холодильную камеру на 2—3 ч в пакетах с открытой горловиной. Порядок герметизации, хранения, контроля качества, а также снятия с хранения такой же, как и для срезанных цветов. Введение в упаковку с черенками перед ее герметизацией 1—2 таблеток активированного угля на 0,5—1 кг черенков позволяет увеличить срок хранения на 1—2 недели. Лучшие результаты получают при хранении с температурным режимом 1—4°С.

При хранении цветов и черенков в упаковках с ГСЭМТ следует обратить особое внимание на стабильность температуры в камерах хранения. Ее суточные колебания не должны быть более ±1°С. В противном случае, особенно при резком скачке температуры, неизбежно появление в упаковках с продукцией конденсата, который способствует спонтанному развитию микрофлоры (обычно плесени). Хранение цветов и черенков в МГС с использованием пленочных упаковок с ГСЭМТ можно проводить и в бытовых холодильниках. При этом если не всю партию цветов одновременно снимают с хранения, то для поддержания температуры на постоянном уровне в месте помещения упаковок с продукцией следует предусмотреть термоизоляцию (лист полипропилена или аналогичного материала) со стороны открываемой двери холодильника.

Кроме того, на уровне полки с заложенной на хранение продукцией необходимо установить или положить термометр. Возможно хранение цветочной продукции в упаковках с ГСЭМТ при более высоких (до 11°С) температурах, однако и в этом случае резких колебаний не должно быть, максимальный же срок хранения при таких температурах заметно сокращается.

Более экономично и результативно для цветоводческих хозяйств хранение цветов и черенков в укрупненных мягких контейнерах в виде отдельных мешков (мягких контейнеров) или полиэтиленовых накидок с ГСЭМТ. Подобный способ хранения значительно сокращает затраты материалов на единицу массы продукции, снижает трудоемкость и эксплуатационные расходы.

Технология хранения цветов и черенков в укрупненных упаковках близка к методу хранения в малогабаритных пленочных упаковках с ГСЭМТ. Срезанные цветы и черенки одного вида и сорта закладывают без сдавливания в полимерные ящики или короба. Перед закладкой продукции ящики следует обработать дезинфицирующим раствором с последующим ополаскиванием чистой водой. Стеблевые черенки (1000 и более) в зависимости от габаритов тары и параметров контейнера с ГСЭМТ ставят вертикально в ящики срезом вниз (рис. 16). После этого ящики с черенками в прохладном помещении затаривают в полимерный или пленочный контейнер так, чтобы мембрана располагалась над черенками, и переносят в хранилища, где выдерживают с открытой горловиной для температурной адаптации 2—3 ч. Затем горловину контейнера герметизируют.

Рис. 16. Ящик с черенками

Сформированные в букеты цветы ставят вертикально в глубокий ящик из полимерного материала срезами вниз. При отсутствии специальной глубокой тары цветы можно размещать горизонтально в стандартных ящиках и коробках с водоотталкивающим покрытием. Однако при этом перед закладкой цветов следует на дно тары положить решетчатую прокладку во избежание прямого контакта цветов с капельным конденсатом, который в некоторых случаях может образовываться на дне ящика. Ящики с цветами размещают в мягких контейнерах с ГСЭМТ.

Хранение, контроль качества, снятие с хранения для реализации цветов и черенков в крупномерных контейнерах-упаковках проводят аналогично хранению в малогабаритных пленочных упаковках. В единичную укрупненную упаковку можно размещать не один, а группу ящиков или штабель с цветами и черенками, тогда укрупненной упаковкой служит полимерная пленочная накидка, герметизируемая у пола тем или иным способом: присыпкой закраин валиком песка, погружением в канавку с водой по периметру штабеля, свариванием с подложенным под штабель листом полиэтилена и т. д. При соблюдении технологии закладки на хранение, поддержании стабильного температурного режима (1—4°С) черенки в ящиках, помещаемые в мягкие пленочные контейнеры с ГСЭМТ, хранятся до 25—26, а цветы гвоздики — 13—14 недель.

Закладка и хранение цветов и черенков в единичную укрупненную упаковку-контейнер без дополнительных мероприятий по сохранности продукции может привести к частичной порче ее из-за продолжительного времени перехода к режиму хранения (от нескольких дней до нескольких недель в зависимости от массы продукции в контейнере).

Для устранения этих недостатков необходимо ускорять вытеснение избыточного кислорода из загруженного продукцией объема при одновременном увеличении в нем концентрации углекислого газа и улучшении режима охлаждения.

Эту универсальную задачу можно решить следующим образом. Перед герметизацией в нижнюю часть контейнера или под накидку с цветами и черенками помещают твердую углекислоту «сухой лед» (Рукавишников, 1982). Сухой лед, обладая способностью сублимироваться при температуре — 78,9°С, не только вытесняет из контейнера избыток кислорода, но и обеспечивает увеличение концентрации углекислого газа, а также предварительное охлаждение заложенной на хранение продукции, поглощая 640 кДж/кг теплоты, что соответствует двукратной холодопроизводительности водного льда. В результате резко ускоряется достижение стационарного режима хранения и сводится до минимума вероятность появления на цветах и черенках конденсата. При сублимации твердой углекислоты отсутствует влага, вызывающая коррозию конструктивных материалов и ухудшающая прочность клеевых соединений. Кроме того, твердая углекислота нейтральна к металлам, а ее газовая атмосфера обладает бактерицидным действием.

Для определения необходимого количества твердой углекислоты нужно знать объем выделяющегося углекислого газа (Тезиков, 1952)

V = RT/P - A

где V — объем углекислого газа, выделившегося из 1 кг твердой углекислоты, м³/кг; R — газовая постоянная, равная для углекислого газа 19,7 кгс•м/кг•К°; Т — абсолютная температура, °К; Р — давление, кг/м²; А — дополнительный член, характеризующий отклонение от уравнения состояния идеального газа.

При комнатной или пониженной положительной температуре (6—10°С), которая обычно бывает при закладке продукции на хранение, и нормальном атмосферном давлении значением дополнительного члена А можно пренебречь вследствие его малости. Тогда при 20°С и давлении 101,3 кПа объем выделяющегося углекислого газа равен 0,55 м³/кг, а для условий охлаждаемого помещения (1—6°С; 101,3 кПа) — 0,5 м³/кг.

Большое значение при обеспечении режима хранения с помощью твердой углекислоты имеет также скорость достижения оптимальной для хранения концентрации углекислого газа. Она определяется скоростью сублимации твердой углекислоты и для нормальных условий близка к 6•10^-6 кг/с, а для охлаждаемого помещения составляет 1,5•10^-6 кг/с. Расчеты показывают, что для создания оптимальной МГС при содержании СО₂ 1—5% и О₂ 12—18% на 1 кг цветочной продукции достаточно около 0,5 г твердой углекислоты. С учетом потерь на сублимацию в окружающее пространство при укрытии и герметизации продукции, а также в зависимости от вида и сорта ее реальное значение расхода твердой углекислоты может доходить до 1 г на 1 кг цветочного материала.

Применение твердой углекислоты позволяет сократить достижение режима хранения по газовому составу до 3—5 ч вместо нескольких дней при традиционном способе создания МГС. Одновременно с этим срок хранения цветочной продукции увеличивается на 2—3 недели. Следует отметить, что кратковременное превышение (ударная обработка) оптимального состава МГС по углекислому газу (свыше 10%) благотворно сказывается на результатах хранения цветочной продукции.

Стабильность газового состава в крупномерном пленочном контейнере-накидке с заложенной на хранение продукцией зависит от герметичности получаемой емкости. В этом отношении решающую роль играет проницаемость ограждающих конструкций и в особенности закраины пленки внизу штабеля. Для оценки степени герметичности внутри емкости создают избыточное давление и определяют скорость его падения. При этом газоселективные мембраны, вмонтированные в боковые стенки накидки, необходимо «заглушить».

При недостаточной герметизации емкости газовая среда, образующаяся в процессе дыхания цветов и черенков и диффузии газовых компонентов сквозь газоселективную мембрану, будет существенно отличаться от расчетной, особенно если из-за перепада давления внутри емкости по отношению к наружной среде конвекционный газообмен будет превышать диффузионный.

При начальном перепаде давлений между внутренним объемом емкости и наружной атмосферой, равном р₀, зависимость перепада давлений р от времени t определяется соотношением (Метлицкий, 1972)

p(t) - р₀е^-λt = р₀е^-λt=p₀e^-t/t₀, (18)

где λ — коэффициент падения давления, с^-1; t₀ — постоянная времени, с.

Емкость для хранения обладает достаточной степенью герметичности, если перепад давления снижается с 245 до 25,5 кПа. Пользуясь соотношением (18), получим выражение для λ в виде

λ = [ln(p₀/p(t))]

При подстановке в формулу (19) указанных значений получим λ = 1,5•10^-3 с^-1, чему соответствует постоянная времени t₀ = 666 с.

Реальные данные, характеризующие требования к герметичности камер холодильного хранения, отличаются от приведенных выше величин в сторону больших допусков на негерметичность. В частности, для субнормального и нормального газового режимов хранения они имеют следующие значения: нормальный режим λ₁ = 0,1 с^-1, субнормальный режим λ₂ = 0,04 с^-1.

Экспериментально установлено, что при герметизации штабеля с цветочной продукцией под накидкой с газоселективной мембраной (с присыпкой закраины у пола песчаным валиком) коэффициент падения давления λ при t₀ = 1200 с в случае применения сухого песка составляет 1,33•10^-3 с^-1, а увлажненного (влажность= 13,6%) — 7,25•10^-4 с^-1. Эти значения соответствуют требованиям, которые предъявляются к степени герметизации емкости для хранения.

Хранение цветочной продукции в укрупненных упаковках — мягких контейнерах и под накидками с ГСЭМТ с использованием твердой углекислоты для ускорения перехода к режиму хранения и предварительного охлаждения позволяет сохранять срезанные цветы гвоздики в течение 14—16, а стеблевые черенки — до 29 недель.

Максимального срока хранения срезанных цветов и стеблевых черенков гвоздики — 20—22 и 30—34 недели соответственно — достигают при использовании МГС в сочетании с твердой углекислотой с условием предварительной выдержки цветочной продукции в водной среде, насыщенной озоном (см. главу 3).

Результаты наблюдений за состоянием продукции в процессе хранения следует заносить в журнал учета. Рекомендуемая форма регистрации наблюдений приведена ниже.

Результаты хранения цветов (черенков)

Все виды упаковок с ГСЭМТ можно использовать повторно. Для этого необходимо изнутри тщательно протереть или ополоснуть упаковку дезинфицирующим раствором с последующей ее просушкой и контролем целостности перед очередной закладкой цветочной продукции.