Исследование процесса обработки клубней картофеля паром хлорпрофама и разработка установки для его осуществления

Введение. Важной задачей современного сельского хозяйства является надежное сохранение произведенной продукции. В первую очередь к таким продуктам относится картофель, годовое производство которого в РФ достигает 40 миллионов тонн. [4]

Быстрый рост производства и потребления плодов и овощей в России и членах EAC требует решения актуальной проблемы – разработки и практически осуществления мероприятий по сохранению урожая и доведению его до потребителя с минимальными потерями [1].

Качественное хранение картофеля остается важным технологическим процессом на пути достижения надежного обеспечения населения растениеводческой продукцией. Причиной проблем при хранении картофеля являются разнообразные микроорганизмы, бактерии, споры грибов и плесени, которые вызывают процессы гниения и дозревания в клубнях и значительно сокращают срок хранения.

На сегодняшний день известен ряд мер и приемов, обеспечивающих относительно высокую сохранность картофеля. Важнейшими из них являются активная вентиляция и создание оптимального температурного режима. [3] К сожалению, обе операции являются энергоемкими и требуют дорогостоящего технологического оборудования.

С учетом вышеизложенного становится очевидным целесообразность исследования процесса обработки клубней картофеля паром хлорпрофама и разработка установки для его осуществления.

Цель исследования заключается в повышении сохранности клубней картофеля при их хранении за счёт обработки клубней картофеля парами хлорпрофама и разработка установки для его осуществления в картофелехранилище.

Материалы и методы. Для решения задач исследования применяются методы литературного и статистического анализа, математического моделирования, инженерного эксперимента, методы технико-экономического обоснования.

Результаты и обсуждение.

Практическая значимость эксперимента заключается в том, что реализация предложенного способа подачи газа на продукцию (картофеля), позволит повысить безопасность сотрудников, качество сохранности картофеля и дозревания в клубнях.

Процесс хранения семенного картофеля занимает около 9 месяцев. В это время в клубнях происходят биохимические преобразования и поэтому, некоторые сорта картофеля начинают прорастать уже в январе-феврале. Хранение картофеля можно разбить на этапы:

• -    1 этап хранения начинается сразу после сбора урожая и длится от 7 до 12 дней, температура периода 15 – 17 °С.

• -    2 этап – это так называемый «лечебный период». Температура периода 12-18 °С, вентилирование, ведется 6 раз в сутки по 30 мин. с равномерными интервалами, влажность воздуха обеспечивается в пределах 90-95%.

• -    3 этап (период охлаждения) - начинается перед закладкой клубней на длительное хранение. Снижение температуры хранения производится постепенно в течение 20 суток на 0,5 - 1 °С в сутки и доводят ее до 3 °С.

• -    4 этап - основной период хранения. Чтобы не допустить прорастания клубней температура по ГОСТу должна быть 2 - 3⁰С, влажность воздуха в пределах 80 – 85%. , концентрация углекислого газа 0,5%.

• -    5 этап начинают выемку картофеля. Температура воздуха в хранилище повышается до t = 12°С. Это делается постепенно на один градус в сутки, чтобы не допустить образование конденсата, влаги или гниения [1].

График температуры хранения картофеля (рис 1).

Наиболее сложным для сохранения качественных характеристик картофеля является весенне-летний период. Так, при неправильном температурном режиме клубни могут прорастать, а при последующей механизированной посадке происходит обламывание ростков, что снижает урожайность на 15-30%.[6]

Результат хранения зависит от многих факторов: сорта, технологий и условий выращивания, уборки и послеуборочной доработки клубней, т.е. от исходного качества клубней, способа хранения и конструкции хранилища

Однако, учитывая, что клубни картофеля являются благоприятной средой для развития микроорганизмов, основную опасность при хранении представляет возможное распространение болезней: фузариоза, фимоза, розовой гнили, фитофтороза и особенно мокрых бактериальных и смешанных гнилей. По этим причинам отдельные партии картофеля могут быть потеряны практически полностью.

Скороспелость сорта картофеля не является определяющим критерием для оценки его как объекта хранения. Одинаковую лежкоспособность могут иметь как раннеспелые, так и позднеспелые сорта, поэтому необходимо учитывать именно сортовые характеристики. Однако, позднеспелые формы имеют преимущество за счет более поздней уборки и, следовательно, сдвигается срок хранения на более поздний, что особенно важно при отсутствии возможности искусственного охлаждения клубней.

Рисунок 1

Также необходимо учитывать, что клубни раннеспелых сортов при хранении быстрее теряют свои вкусовые качества. [4]

Изучением экологически безопасных регуляторов роста, способных обеспечить увеличение урожайности картофеля в последействии занимается ФГБНУ «ФИЦ картофеля имени А.Г. Лорха» Он является одним из основных научно-исследовательских институтов, в задачи которого входят изучение прогрессивных технологий возделывания картофеля.

Сам институт находится в поселке Коренёво Московской области. На его базе проводятся различные опыты по выращиванию и хранению корнеплодов.

Сотрудниками научного коллектива ФГБНУ «ФИЦ картофеля имени А.Г. Лорха» проводились эксперименты по выращиванию картофеля с предварительной обработкой семенных клубней парами хлорпрофама при помощи аппарата AIROFOG (рис.2).

Рисунок 2 - Аппарат горячего тумана AIROFOG

Были исследованы вопросы обеспечения безопасности при работе с препаратом и

проводится дальнейшие исследования по влиянию хлорпрофама на качество сохраняемого материала (картофеля). Исследования продолжаются по настоящее время. [2]

В ходе работ для безопасности работников было предложено применить автоматизированную подачу препарата. Для этого необходимо предусмотреть и разработать автоматическую систему подачи хлопрофама на продукцию.

Практическая значимость эксперимента заключается в том, что реализация предложенного способа подачи газа на продукцию (картофеля), позволит повысить безопасность сотрудников, качество сохранности картофеля и дозревания в клубнях.

Заключение . Результаты предварительных исследований, анализ современных литературных данных, позволили сделать вывод, что выбор технологического оборудования и технических средств для автоматической обработки клубней картофеля паром хлорпрофама (выбор аппарата AIROFOG) и разработка автоматизированной установки для его осуществления обусловлен производственной необходимостью и рыночными отношениями в стране. Это позволит существенно повысить сохранность продукции при одновременном снижении энергозатрат и обеспечит лучшую.