Эффективность длительного хранения фруктов на холодильниках зависит не только от создания в камерах оптимальных условий, учитывающих особенности отдельных видов плодов, но и от правильного выбора наиболее подходящих по лежкоспособности сортов и качества поступающих продуктов.
Самая совершенная техника и технология охлаждения и хранения фруктов не сможет обеспечить длительное хранение их при низком первоначальном качестве.
Требования к качеству плодов регламентируются специальными техническими условиями, обязательными для всех заготовительных организаций.
Эффективность хранения во многом зависит также от своевременного и тщательного выполнения комплекса подготовительных работ: уборки, сортировки, упаковки и транспортировки фруктов, в некоторых случаях обработки специальными антисептиками (например, винограда).
На холодильное хранение могут поступать как неохлажденные, так и предварительно охлажденные плоды. Во избежание излишних грузовых работ, охлаждение свежих фруктов, закладываемых на длительное хранение, осуществляется преимущественно в самих камерах хранения.
Загрузка камер производится отдельными частями ежесуточно не более 7—10% их емкости или полностью во всем объеме камер в течение 1—3 дней. В первом случае охлаждение фруктов за те же сутки производят до температуры хранения или близкой к ней, не опасаясь конденсации влаги на ранее уложенных партиях грузов. Во втором случае охлаждение грузов производится ступенчато: сначала до 8° С, а затем до температуры хранения. Во время первого этапа охлаждения температура холодильного агента или хладоносителя поддерживается на уровне не ниже 1—2° С, во время второго этапа охлаждения она снижается до температуры около —5° С. При температуре холодильного агента или хладоносителя 1—2° С исключается необходимость в оттаивании батарей воздухоохладителей, так как влага, хотя и выделяется обильно, но выпадает и отводится в виде воды, а не снега. Это обстоятельство имеет важное значение в напряженный период сбора урожая и загрузки камер на длительное хранение, поскольку при этом обслуживающий персонал не отвлекается на проведение трудоемких операций но очистке воздухоохладителей от снеговой шубы, а поверхность этих воздухоохладителей поддерживается чистой, что обеспечивает максимум теплопередачи.
Дальнейшее снижение температуры холодильного агента или хладоносителя до температуры около —5° С при одновременном понижении температуры воздуха камер до 0°С вызывает конденсацию влаги и оседание ее на трубах батарей воздухоохладителей в виде снега., однако количество этой влаги при столь малой разности температур [0—(—5) =5°] сравнительно невелико и поэтому не требуется частого оттаивания воздухоохладителей. Второй метод охлаждения, применяемый для отдельных сортов яблок и винограда, обусловливает необходимость работы охлаждающих приборов на раздельные режимы кипения холодильного агента.
Способы охлаждения камер при хранении фруктов претерпели за последние несколько десятилетий ряд изменений. Еще 15—20 лет назад в ряде стран (Австралия, Новая Зеландия и др.) применялось батарейное охлаждение.
Батареи потолочного типа размещались по всей площади потолка, под ними монтировались поддоны. Этот способ не получил распространения (малый теплосъем батарей, затруднительность оттаивания, большая металлоемкость и пр.). Однако преимуществом его было равномерное распределение температуры и влажности воздуха во всем объеме камеры, причем влажность стабильно поддерживалась на весьма высоком уровне.
Позже вместо потолочных стали применять пристенные батареи с воздухоохладителями для интенсификации охлаждения продуктов при загрузке. При этом методе, известном под названием «смешанного охлаждения», батареи, монтируемые на стенах камеры, препятствуют поступлению наружного тепла в камеру и обеспечивают достаточно высокую влажность камерного воздуха; несколько облегчается оттайка батарей от снеговой шубы. Однако при таком методе охлаждения не достигается равномерности температур в камерах. Применяемое с целью выравнивания температуры воздуха периодическое перемешивание его не дает положительных результатов. Вентиляция наружным воздухом производится также периодически. Продукты, располагаемые возле батарей, часто подмораживаются, не обеспечивается беспрепятственный отвод постоянно выделяющегося тепла из штабеля, расходуется сравнительно большое количество металла на изготовление камерного оборудования, которое в то же время не полностью используется в течение года (воздухоохладители), усложняется эксплуатация холодильника и требуется применение ручного труда. Применение при смешанном охлаждении в качестве промежуточного хладоносителя рассола требует на 20—25% больше капитальных затрат и приводит к такому же увеличению эксплуатационных расходов по сравнению с системой непосредственного охлаждения. Срок службы рассольной системы (вследствие коррозии металла) менее продолжителен.
Более рациональным оказался метод чисто воздушного охлаждения при непосредственном кипении холодильного агента в воздухоохладителях. Этот метод не имеет указанных выше недостатков и в наибольшей степени отвечает природе фруктов как специфического и скоропортящегося продукта. При применении системы воздушного охлаждения уменьшается в 2—3 раза потребность в трубах (благодаря интенсификации процесса теплообмена), операции по оттаиванию снеговой шубы с поверхности воздухоохладителей упрощаются и могут быть автоматизированы, что дает возможность полностью автоматизировать холодильную установку. Кроме того, обеспечивается большая равномерность распределения температуры и влажности по грузовому объему холодильных камер и улучшается их санитарное состояние.
Внедрение системы автоматического регулирования влажности воздуха в холодильных камерах наиболее эффективно и практически возможно только при использовании систем воздушного охлаждения. В настоящее время воздушное охлаждение широко распространено за рубежом и является наиболее прогрессивным и экономичным направлением в проектировании современных фруктовых холодильников. Воздушное охлаждение применяется с регулированием производительности воздухоохладителей соответственно меняющейся тепловой нагрузке на камеру. В период хранения производительность вентиляторов воздухоохладителей уменьшается в 2—3 раза по сравнению с производительностью их при охлаждении поступающих плодов.
Дальнейшее усовершенствование системы воздушного охлаждения привело к оборудованию холодильников теплозащитными воздушными рубашками, позволяющими предупредить теплоприток через наружные ограждения и создать более благоприятные тепловлажностные режимы внутри камер. При этом охлаждение рубашки может быть батарейным и воздушным.
В последние годы на фруктовых холодильниках нашли применение устройства для искусственного увлажнения воздуха камер и автоматического регулирования величины относительной влажности соответственно биологическим особенностям и стадиям холодильного хранения плодов.
Ввиду того что в СССР новые системы охлаждения и увлажнения еще только внедряются в практику проектирования и строительства, тогда как системы смешанного охлаждения находятся в эксплуатации и до настоящего времени ими оснащается целый ряд строящихся холодильников, излагаемая в книге методика тепловых и влажностных расчетов, описание конструкций и устройств, особенностей технологических и планировочных решений распространяются на фруктовые холодильники как с современными воздушными системами охлаждения и увлажнения, так и со смешанными системами охлаждения.