Растительное сырье, предназначенное для консервирования, транспортируется на небольшие расстояния и большей частью длительному хранению не подлежит.
При сборе нельзя допускать механических ударов, так как это ведет к появлению пятен на поверхности плодов и к повреждению кожицы. Нарушение целости плодов способствует возникновению микробиологических процессов, вызывает вытекание сока и приводит к значительным потерям сухих веществ при мытье сырья.
Сырьевая зона консервного завода обычно расположена в радиусе, не превышающем нескольких десятков километров. Поэтому основным видом транспорта для доставки сырья являются автомашины. В зависимости от местных условий используют более экономичный водный транспорт. К железнодорожным перевозкам для доставки плодоовощного сырья прибегают в редких случаях.
Плоды и овощи транспортируют в таре. Только некоторые виды сырья, имеющие грубую ткань (например, корнеплоды) или прочный защитный покров (например, лук, кукуруза), перевозят навалом.
Тара для сырья должна быть легкой, прочной, стандартной по размерам и дешевой. Тип тары выбирают с учетом вида транспортируемого сырья.
Основной вид тары для доставки плодов и овощей на консервные заводы — деревянные решетчатые ящики-клетки, вмещающие 20 кг сырья. Помимо ящиков, применяют решета, плетенки, рогожные кули, мешки.
Работы по сбору сырья, а также по погрузке и разгрузке транспорта, выполняемые в значительной степени вручную, являются очень трудоемкими. Для их механизации могут быть применены различные машины и приспособления.
Для сбора плодов иногда применяют встряхивание с помощью вибраторов. Уборку винограда можно производить универсальным комбайном «Дагестан».
Фирма С. L. Manufacturing Corporation (США) выпускает машины, состоящие из трактора или тягача, ленточных конвейеров, элеватора и платформы. Конвейер подвешивается к машине с одной или двух сторон и передвигается над кустами томатов. Сорванные плоды транспортируются конвейером к элеватору, подающему их в ящики, находящиеся на платформе.
Для механизации погрузочно-разгрузочных работ применяют деревянные поддоны, на которые устанавливают ящики с сырьем. Поддоны вместе с ящиками подают на автомашину или снимают с нее при помощи автопогрузчика с вилочным захватом. Для разгрузки ящиков с поддонов можно использовать гидравлический толкатель.
Зеленый горошек (в зернах), а также целые томаты перевозят в цистернах с холодной водой. В цистернах можно транспортировать также вишни, бобы лима, спаржу. Для загрузки автоцистерны на поле используют механический погрузчик (транспортер). Разгрузка цистерн производится самотеком в ванну, из которой сырье гидротранспортером (томаты) или насосом (зеленый горошек) подается на переработку. Овощи можно перевозить в контейнерах, вместимость которых составляет для спаржевой фасоли, бобов лима, зеленого горошка 300—550 кг, для цветной капусты — до 1 г.
Фасоль, цветную капусту, сахарную кукурузу, шпинат, тыкву доставляют в корзинах-поддонах, которые представляют собой обвязанные проволокой ящики, вмещающие 0,9 т овощей. Корзину-поддон устанавливают на автомашину и снимают с нее при помощи автопогрузчика с вилочным захватом. На заводе поддон ставят на разгрузочное приспособление, которое, опрокидывая корзину, подает овощи на переработку.
На наших заводах практикуют доставку в цистернах из нержавеющей стали полуфабрикатов (дробленая томатная масса, виноградная мезга), которые заготавливают на пунктах первичной обработки, расположенных в центре сырьевой зоны. Этот способ облегчает транспортирование и погрузочно-разгрузочные работы, но требует строгого соблюдения санитарных условий работы и быстрой доставки заготовок, которые являются благоприятной средой для развития микроорганизмов. От начала дробления сырья на пункте до переработки полуфабриката на заводе должно пройти не более 2 ч. Быструю доставку сырья на консервные заводы могут обеспечить вертолеты.
Тару, а также автомашины и другие транспортные средства во избежание заражения последующей партии сырья после каждого оборота подвергают санитарной обработке. Ящики дезинфицируют паром в шпарочной машине или обрабатывают хлорной водой.
При приеме доставленного на завод сырья определяют его количество и качество. О качестве судят по внешнему виду, размерам, окраске, наличию тех или иных дефектов. Одновременно отбирают пробу для анализов, которые производят в лаборатории.
Поступившее на завод сырье должно как можно скорее идти на переработку. Однако для обеспечения ритмичности работы предприятия обычно держат небольшие резервы сырья. Допустимый срок хранения плодов и овощей до переработки устанавливается в зависимости от их вида и назначения. Предельный срок хранения большей частью составляет от нескольких часов до двух суток. В отдельных случаях (лук, картофель, капуста, корнеплоды, зимние сорта семечковых плодов, мандарины) практикуют и более продолжительное хранение.
В процессе хранения, даже кратковременного, в сырье происходят более или менее заметные изменения, которые большей частью влекут за собой ухудшение его качества и порчу. Эти изменения связаны с процессами жизнедеятельности сырья или вызываются микроорганизмами.
Устойчивость растительного сырья против действия микроорганизмов зависит в известной степени от его химического состава, в частности от содержания фитонцидов и кислотности.
Важным фактором, препятствующим микробиологической порче плодов и овощей, является их естественный иммунитет.
Естественный иммунитет различают видовой (неспецифический) и сортовой (специфический). Благодаря первому многие виды растительного сырья совершенно не подвергаются тем или иным заболеваниям. Сортовой иммунитет обеспечивает устойчивость отдельных сортов к плесневым грибам, поражающим данный сорт.
Иммунитет объясняется тем, что в результате жизнедеятельности растений образуется комплекс веществ (ингибиторов), токсичных для паразитов. Во избежание приспособления паразитов к ингибиторам данного сорта желательно периодическое обновление устойчивых сортов сырья.
Иммунитет растительных организмов следует рассматривать как активный физиологический процесс, связанный с их жизнедеятельностью. В связи с этим существенное влияние на сопротивляемость действию микроорганизмов оказывает обмен веществ в растительной ткани. Биохимические процессы качественного обмена веществ, происходящие в плодах и овощах после сбора сырья, являются продолжением процессов, которые происходили при росте растения.
Вместе с тем необходимо учитывать, что растительное сырье — это живые органы растений, которые уже отделены от самого растения. Поступление извне органических веществ и воды в снятые плоды прекращено, поэтому протекающие в них биохимические процессы направлены только на расходование питательных веществ, и, таким образом, запасы этих веществ истощаются без возобновлений.
Вследствие испарения влаги, расход которой не пополняется, уменьшается масса плодов. При этом процентное содержание сухих веществ в сырье увеличивается, так как органических веществ расходуется меньше, чем воды.
Потери воды приводят к ослаблению тургора клеток, в результате чего происходит увядание тканей, при котором ускоряется распад органических веществ. Одновременно нарушается энергетический баланс и ослабляется естественный иммунитет плодов и овощей.
Скорость испарения влаги плодами и овощами зависит от температуры и влажности окружающего воздуха, а также от вида, сорта, степени зрелости и других показателей, определяющих строение и химический состав сырья. Особенно ощутимы потери влаги у плодов и овощей, имеющих тонкую кожицу или значительную поверхность испарения (шпинат, щавель).
При длительном хранении сырья для его защиты от увядания обеспечивают достаточно высокую влажность воздуха в хранилищах. Вместе с тем во избежание развития микробиологических процессов поверхность плодов и овощей должна быть сухой.
Большую роль во взаимосвязи растительных организмов с окружающей средой играет дыхание. Дыханием называются окислительно-восстановительные процессы, протекающие в плодах и овощах под действием ферментов. Эти процессы являются экзотермическими — в результате дыхания происходит постепенное выделение энергии, накопленной в органических веществах растения при фотосинтезе. Освобождающаяся энергия используется для жизненных процессов в растительной ткани.
Дыхательный газообмен обеспечивает нормальное течение окислительных процессов, благодаря которым разрушаются токсические продукты жизнедеятельности растительных клеток, а также токсины, выделяемые микроорганизмами.
Дыхание повышает естественный иммунитет плодов и овощей, препятствуя их порче.
При дыхании происходит распад сложных органических веществ, в первую очередь сахаров и кислот, содержащихся в плодах и овощах. В большей или меньшей мере в дыхательный газообмен вступают все химические вещества сырья.
Различают дыхание аэробное, происходящее с участием кислорода воздуха, и анаэробное, не требующее кислорода.
Для характеристики процесса служит показатель, называемый коэффициентом дыхания, под которым понимают отношение объема выделенного растительным организмом углекислого газа к объему затраченного кислорода. При распаде гексозы коэффициент дыхания равен 1,0, а при распаде яблочной кислоты — 1,33. Чем ниже содержание кислорода, затраченного на дыхание, тем меньше дыхательный коэффициент.
Суммарное уравнение дыхания не дает достаточного представления о механизме этого процесса. В живой клетке большая часть энергии, выделяющейся при дыхании, фиксируется в химических связях, а меньшая — выделяется в виде тепла. Поглощение энергии обусловлено образованием аденозинтрифосфорной кислоты (АТФ), состоящей из аденина, рибозы и трех молекул фосфорной кислоты. Связи между двумя из этих молекул очень богаты энергией (макроэнергетические связи).
Процесс, называемый окислительным фосфорилированием, протекает в энергетических центрах клеток — митохондриях, а также в хлоропластах. Его интенсивность определяется отношением израсходованного неорганического фосфора к количеству поглощенного кислорода (Р/О).
Фосфорилирование может прекратиться под влиянием внешних воздействий при одновременно продолжающемся поглощении кислорода. Происходит так называемое разобщение дыхания с фосфорилированием, при котором прекращается накопление энергии. Нефосфорилирующее (свободное) окисление снижает стойкость сырья при хранении, но оказывается полезным для предупреждения прорастания овощей.
В окислительно-восстановительных процессах, протекающих в растениях, участвуют каротиноиды, являющиеся ненасыщенными органическими соединениями.
Ферментативные процессы дыхания, как и процессы брожения, проходят через ряд стадий, образуя и такие вещества, которые могут быть использованы клетками для синтетических процессов, например при новообразовании покровных тканей в местах повреждения кожицы плодов и овощей. Появляющаяся в качестве промежуточного продукта распада сахаров пировиноградная кислота (СН3СОСООН) в аэробных условиях может распадаться, давая углекислый газ и воду. В анаэробных условиях она расщепляется на ацетальдегид и углекислый газ. Ацетальдегид в свою очередь может образовать как этиловый спирт, так и уксусную кислоту.
Реакция анаэробного дыхания аналогична реакции спиртового брожения. При этом, помимо этилового спирта, выделяются высшие спирты, кислоты, соединения ароматического ряда, водород. Эти вещества ухудшают вкус плодов и овощей. Значительное накопление спирта и ацетальдегида приводит к функциональному расстройству клеток и к отмиранию тканей. Теряется естественный иммунитет и сырье быстро портится.
Анаэробное дыхание не только дает нежелательные продукты распада сахаров, но и является маловыгодным в энергетическом отношении. При аэробном распаде гексозы выделяется в 24 раза больше энергии, чем при анаэробном распаде.
В известной мере анаэробные процессы всегда происходят в растительных тканях, но отрицательное влияние их на сохранение плодов и овощей наблюдается, если анаэробные процессы преобладают. Чтобы ослабить анаэробное дыхание, сырье хранят при доступе к нему воздуха. В таких условиях в растительном организме регулируются процессы дыхания, что предупреждает значительное накопление продуктов анаэробного распада.
После съема растительного сырья интенсивность дыхания возрастает. Чем активнее идет этот процесс, тем быстрее плоды и овощи созревают. Резкий подъем дыхания, или климактерик, наблюдается при наступлении потребительской зрелости сырья и является переходной фазой между развитием плодов и овощей и их старением (дряхлением), при котором начинается отмирание ткани.
Созревание плодов и овощей активируется этиленом — одним из продуктов обмена веществ в растительной клетке. Учитывая это, можно осуществить искусственное дозревание плодов в атмосфере, содержащей этилен или другие непредельные углеводороды. Для ускорения дозревания плоды помещают в камеру и подают в нее этилен, концентрация которого должна составлять один объем на 1000 объемов воздуха. По плотности этилен очень близок к воздуху, поэтому он равномерно распределяется в камере. Оптимальная температура искусственного дозревания в атмосфере этилена 18—21°С, а влажность воздуха 80—85%.
Действие этилена испытано на томатах, семечковых, цитрусовых плодах и некоторых других видах растительного сырья. При дозревании в присутствии этилена активно развивается свойственная зрелым плодам окраска и одновременно уменьшается количество хлорофилла. Попутно наблюдается значительное увеличение содержания сахара и снижение крахмала. Кислотность и содержание дубильных веществ уменьшаются. Ткань плодов становится более мягкой. Внешний вид и вкусовые качества плодов не уступают показателям плодов, дозревших в естественных условиях.
Искусственное дозревание сырья может происходить также в атмосфере пропилена. Томаты хорошо дозревают в присутствии ацетилена. Однако наиболее желательно применять этилен, безвредный для человеческого организма. В воде этилен в отличие от ацетилена почти не растворяется, что препятствует уменьшению его концентрации в атмосфере.
Работая с непредельными углеводородами, необходимо учитывать их горючесть и способность образовывать с воздухом взрывоопасные смеси.
Затормозить дозревание плодов и овощей в процессе хранения можно при помощи углекислого газа, который задерживает деятельность ферментов, а также препятствует развитию микроорганизмов. Хранение в атмосфере углекислого газа можно рассматривать как один из методов консервирования плодов и овощей. Этот метод впервые был разработан в СССР Я. Я. Никитинским с сотрудниками.
Повышенное содержание СО2 в атмосфере задерживает биохимические процессы и способствует лучшему сохранению плодов и овощей. Однако полная замена кислорода углекислым газом недопустима, так как приводит к анаэробному дыханию, в результате которого теряется естественный иммунитет и происходит отмирание тканей. Наилучшие условия газового хранения сырья создаются при соотношении в атмосфере углекислого газа и кислорода 1:1. Оптимальное соотношение между кислородом и углекислым газом в атмосфере зависит от вида и сорта сырья.
Для создания нужной концентрации углекислого газа нет необходимости вводить его в камеру искусственно. Следует воспользоваться тем, что CO2 выделяется при хранении плодов в результате процесса дыхания. Для того чтобы образующийся углекислый газ не улетучился, можно завертывать плоды в бумагу, что практикуют при транспортировании на дальние расстояния и хранении особо ценных плодов (апельсины, лучшие сорта яблок и груш и пр.). Бумага препятствует испарению влаги из плодов, что также положительно сказывается на их стойкости.
Срок хранения плодов и овощей в атмосфере углекислого газа можно увеличить в 2—3 раза по сравнению с хранением в обычных условиях.
Механические повреждения плодов и овощей ускоряют процесс дыхания. Учитывая это обстоятельство, а также возможность быстрой порчи поврежденного сырья, принимают меры к тому, чтобы не допустить нарушения целости плодов (перевозка в таре, аккуратная выгрузка и т. п.).
Интенсивность дыхания, как и других ферментативных процессов, значительно возрастает с повышением температуры хранения плодов и овощей. Хранение при низких температурах не только замедляет процесс дыхания, но и задерживает развитие микроорганизмов.
Температура около 0°С, как правило, удлиняет срок хранения плодов и овощей. Однако она должна быть выше криоскопической точки (минус 1 — минус 2°С), при которой начинается подмораживание сырья, ведущее большей частью к его гибели.
У некоторых видов плодов и овощей, особенно тропических и субтропических, при снижении температуры до 0°С значительно ослабляется естественный иммунитет. Объясняется это нарушением дыхательного газообмена и различными физиологическими расстройствами. При низких температурах синтезирующее действие ферментов подавляется значительно сильнее, чем гидролизующее, дыхание в большей степени идет за счет кислот и в меньшей за счет сахаров. Из-за разной степени торможения тех или иных реакций нарушается обмен веществ, что приводит к заболеваниям и ухудшению вкуса сырья.
Особенно нежелательны при хранении колебания температуры, которые активируют процесс дыхания.
В процессе длительного хранения не исключено загнивание плодов и овощей под действием микроорганизмов — плесневых грибов и значительно реже бактерий. Различают следующие плесневые грибы: раневые (пенициллиум, фузариум, ботритис и др.), которые проникают в плоды только через механически поврежденные ткани; обладающие способностью присасываться к плодам, вызывая прободение покровных тканей и высасывая питательные вещества (возбудители фитофтороза, антракноза и пр.).
Микроорганизмы выделяют токсины, которые отравляют здоровые клетки растительного сырья, лишая его естественного иммунитета. Токсины влияют на ферментативную деятельность (активируют ее или тормозят), нарушая нормальное течение обмена веществ. Например, выделяемые ими пектолитические ферменты вызывают размягчение (мацерацию) растительной ткани. Вступая в химические соединения с веществами сырья, токсины вызывают гибель растительных клеток. Токсины могут влиять отрицательно и непосредственно на структуру клеток.
Важную защитную роль играет ферментативная система сырья и обусловленный этой системой дыхательный газообмен. В момент инфекции процесс дыхания активизируется, повышая устойчивость плодов и овощей к микроорганизмам.
Инфекция может вызвать усиление анаэробного дыхания. Образующиеся при этом спирт и ацетальдегид способствуют порче сырья. Одновременно подавляется деятельность одних ферментов и активируются другие, что нарушает нормальное течение жизненных процессов. Усиление аэробного дыхания препятствует этим изменениям.
Порчу сырья тормозит реакция сверхчувствительности, заключающаяся в омертвлении клеток вокруг места поражения инфекцией, при котором погибает и проникший в ткань паразитический гриб. Уничтожение его обусловливается высокой концентрацией токсических веществ, накапливающихся в омертвевших клетках плода.
Устойчивость плодов и овощей при хранении определяется также способностью ткани к рубцеванию при механических повреждениях. Зарубцевавшаяся ткань состоит из пропитанных суберином клеток, защищающих плод от микробиологической порчи. Одновременно синтезируются полифенолы и другие соединения, действующие бактерицидно, а также белки и нуклеиновые кислоты.
Во избежание порчи плодов и овощей необходимо перед закладкой на хранение сортировать сырье, удаляя больные и битые экземпляры. В то же время излишняя переборка сырья при хранении нежелательна, так как может привести к механическим повреждениям. Положительную роль в сохранении сырья играет дезинфекция складских помещений и тары.
Нежелательные изменения сырья могут явиться следствием функциональных расстройств, в результате которых плоды и овощи темнеют или размягчаются. К таким изменениям относятся, например, загар (побурение) яблок, появление коричневых пятен на цитрусовых плодах, черных точек на листьях капусты, почернение сердцевины картофеля и др. Эти заболевания вызываются нарушением обмена веществ и зависят от условий выращивания, а также хранения сырья.
Сроки хранения растительного сырья связаны с прохождением периода покоя, при котором резко замедляются биологические процессы. Вегетация плодов идет при помощи семян. В отличие от этого клубнеплоды, корнеплоды, луковицы, кочаны капусты образуют почки, которые при наступлении вегетации, сменяющей покой, прорастают, делая сырье непригодным для переработки.
В растениях процессы роста стимулируются особыми веществами — ауксинами. Если ауксинов мало или они находятся в связанной форме, то сохраняется Состояние покоя. При накапливании и переходе их в активную форму начинается прорастание, которое связано с определенным увеличением количества нуклеиновых кислот в тканях. Задержать прорастание можно путем подавления синтеза нуклеиновых кислот, например при помощи ионизирующей радиации.
Для предупреждения прорастания применяются химические препараты. В СССР допускается использование препарата М-1, который представляет собой метиловый эфир α-нафтилуксусной кислоты следующего строения:
Препарат М-1 выпускают в смеси с тонко молотой глиной в виде 3,5%-ного дуста, который распыляют на клубни картофеля из расчета 3 кг/т.
Допустимые сроки хранения устанавливаются с учетом строения ткани и физико-химических особенностей каждого вида сырья, а также его назначения. Например, спаржу, предназначенную для производства натуральных консервов, можно хранить не более 4 ч, цветную капусту — до суток, а свеклу — в течение 2 суток. С момента сбора до переработки томатов на сок должно пройти не более 18 ч, а при производстве томат-пасты этот срок может быть увеличен до 48 ч.
Краткосрочное хранение сырья, предназначенного для консервирования, осуществляют на сырьевых площадках, непосредственно примыкающих к перерабатывающим цехам. Сырьевая площадка имеет влагонепроницаемый (бетонированный или асфальтированный) пол со стоками и канализацией, что обеспечивает возможность мойки для поддержания необходимого санитарного состояния. Над площадкой для защиты сырья от солнца и атмосферных осадков на высоте 4—5 м установлен навес из материала, плохо проводящего тепло.
Площадки устраивают открытого типа, что обеспечивает циркуляцию воздуха и создает возможность для одновременной и удобной разгрузки автомашин, доставивших сырье. Искусственной вентиляции на сырьевых площадках не применяют, так как усиленная циркуляция воздуха вызывает повышенные потери массы сырья в результате интенсивного испарения влаги.
Сырье, поступившее на сырьевую площадку, хранят в таре, в которой оно прибыло. Ящики с сырьем устанавливают в штабеля высотой до 2 м. Между штабелями оставляют промежутки для циркуляции воздуха. Каждый штабель снабжают паспортом с указанием массы и качества (товарного сорта) партии, места заготовки, срока поступления партии на завод. Это дает возможность соблюдать очередность переработки сырья.
Некоторые овощи, например шпинат, щавель, корнеплоды, лук, можно хранить насыпью (небольшим слоем).
Размеры сырьевой площадки обусловлены часовым расходом сырья, предельно допустимым сроком его хранения и нагрузкой на единицу площади хранилища. Для большинства видов плодов и овощей, хранящихся в ящиках, на 1 м2 площади (без учета проходов) можно поместить 300—600 кг сырья.
Длительному хранению с последующей промышленной переработкой на консервном заводе подвергают преимущественно картофель, корнеплоды, белокочанную капусту и лук, из которых в зимний период вырабатывают обеденные консервы.
Закладывать на хранение можно только тщательно отсортированное и просушенное на воздухе сырье без вялых, поврежденных, подмороженных, пораженных болезнями и вредителями экземпляров. Дефектные плоды быстро портятся и при длительном хранении могут заразить всю партию сырья.
Стойкость плодов и овощей против действия микроорганизмов при хранении значительно повышается, если провести обеззараживание их поверхности перед закладкой в хранилища. Для этой цели может быть использовано бактерицидное действие ультрафиолетовых лучей. Бактерицидными лампами пользуются также при санитарной обработке хранилищ, подготовляемых к приему сырья.
Для длительного хранения сырья используют траншеи, бурты (наземные кучи), а также хранилища различных типов с искусственным охлаждением или без него.
Траншеи и бурты используют для хранения картофеля, корнеплодов, капусты.
Отсортированное сырье охлаждают 1—3 недели во временных кучах, а затем складывают в траншеи или бурты и укрывают изоляционным материалом. В южных районах бурты и траншеи укрывают землей, а промороженное земляное укрытие покрывают изоляционным материалом (опилки, торф, шлак, мелкая солома и пр.). В северных районах для укрытия используют солому и землю, укладываемые послойно (один слой соломы и два слоя земли), а иногда опилки.
Благодаря укрытию в буртах и траншеях сохраняется постоянная, благоприятная для сохранения сырья температура — от 1 до 3°С.
Выделяющийся в процессе дыхания растительной ткани углекислый газ накапливается в воздухе и уже при содержании 5% задерживает развитие микробиологических процессов.
Влажность воздуха в траншеях и буртах составляет 90% и более, в связи с чем сырье не увядает. Вентиляционными трубами траншеи, как правило, не оборудуют, за исключением случаев закладки сырья при теплой погоде, когда нужно отвести тепло, выделяющееся в результате интенсивного дыхания. Корнеплоды, загружаемые в траншеи с переслойкой песком или землей, вентиляции не требуют: избыток тепла и углекислого газа удаляется через укрытие и грунт.
Для улучшения качества хранения, а также с целью механизации погрузочно-разгрузочных работ сырье можно хранить в буртах и траншеях в таре.
Иногда по длине бурта устраивают коридор шириной 1 м. Он обеспечивает возможность осмотра сырья, а также служит для вентиляции. В стенках коридора сделаны отверстия шириной 2—3 см для отвода тепла. Весной коридор заполняют снегом или льдом, что позволяет удлинить срок хранения овощей.
Хорошие результаты получены при хранении в траншеях с вентиляционным дном системы А. И. Тальковского.
Капитальные (стационарные) хранилища для плодов и овощей позволяют создать оптимальные условия хранения сырья. Такие хранилища могут быть заглубленные в землю, наземные с подвалом, многоэтажные. Хранилища обслуживаются естественной приточно-вытяжной (или вытяжной) либо принудительной вентиляцией. В таких хранилищах используется естественный холод наружного воздуха или искусственный холод льдо-соляной смеси либо холодильных установок.
Выбор типа хранилищ зависит от климатических и почвенных условий, а отчасти и от вида сырья.
Заглубленные хранилища без искусственной вентиляции и охлаждения обеспечивают более стабильный режим хранения, чем наземные хранилища, и распространены на Севере, а также в южных районах, где грунтовые воды находятся далеко от поверхности почвы.
Успешному хранению плодов и овощей способствует активная вентиляция, под влиянием которой сырье охлаждается быстро, поддерживаются нужные температура и относительная влажность воздуха, равномерные в разных местах хранилища, удаляются газообразные продукты, выделяемые сырьем при дыхании. Вентиляция считается активной, если поток свежего воздуха, подаваемого по системе каналов через толщу плодов и овощей, составляет 50—100 м3/т сырья в час. Усиленная аэрация способствует рубцеванию пораженных участков ткани.
Важнейшим фактором успешного хранения плодов и овощей является температура. Поэтому целесообразно применять хранилища с искусственным охлаждением.
К наиболее простым методам охлаждения сырья относится снегование, которое заключается в послойной пересыпке сырья в буртах снегом. Бурт сверху укрывается изолирующим материалом (опилки, солома, торф). Таким способом хранят капусту, корнеплоды, лук.
Более совершенными холодными хранилищами являются ледники. Они бывают углубленными (стены целиком в земле), полууглубленными (стены наполовину в земле) и наземными. В зависимости от расположения льда и охлаждаемого сырья различают ледники с нижней, верхней и боковой загрузкой.
Картофель, овощи (кроме лука и зеленых томатов), яблоки, косточковые плоды, ягоды можно хранить в ледяных изотермических складах системы инж. М. М. Крылова — сооружениях из льда, укрытого изоляционным материалом (опилки, шлак, торф).
Использование для хранения растительного сырья снегования или траншей с ледяными канавами и ледников возможно лишь в северных районах страны или в районах с умеренным климатом. В южных районах, где расположены основные консервные заводы, перерабатывающие плоды и овощи, применение этих хранилищ невозможно. В таких условиях прибегают к охлаждению сырья искусственным холодом, получаемым при помощи холодильных установок.
Наиболее желательны камеры со смешанным охлаждением: воздушным и трубным (рассольным). Подача в камеру холодного воздуха одновременно с поддержанием нужной температуры обеспечивает вентилирование. Трубопроводы могут быть использованы зимой для обогрева камер в случае, если температура упадет ниже оптимальной.
При закладке на длительное хранение практикуют предварительное быстрое охлаждение плодов и овощей с последующим хранением в условиях. При использовании сырья для последующей переработки на консервы может быть принят режим хранения без предварительного охлаждения, что значительно упрощает работу и снижает эксплуатационные затраты.
Перед поступлением сырья камеры освобождают от хранившихся в них грузов и дезинфицируют сернистым ангидридом или раствором формалина. Хорошие результаты дает предварительное обеззараживание воздуха в камере и поверхности плодов ультрафиолетовыми лучами.
Ящики с сырьем укладывают в камере в штабеля в шахматном порядке с таким расчетом, чтобы в просветы между ящиками в штабеле попадал циркулирующий в камере воздух.
Температура воздуха в камере должна быть на уровне 0±1° С, относительная влажность воздуха 90—95%, скорость воздуха — до 3 м/сек.
Продолжительность охлаждения зависит от вида сырья, размеров ящиков, начальной и конечной температуры плодов. Время охлаждения сырья от 25 до 4° С колеблется в пределах 16—24 ч.
Хорошие результаты дает хранение плодов в подмороженном состоянии при температуре —2, —4° С. Приспособляемость плодов и такому режиму достигается при условии медленного снижения температуры. Последующее медленное потепление обеспечивает восстановление свойств и качества свежих плодов (например, яблок). В то же время быстрое охлаждение до криоскопической зоны температур вызывает повреждение ткани плодов.
По окончании охлаждения плоды и овощи из камер охлаждения перегружают в камеры хранения. Перегрузку следует проводить как можно быстрее, иначе на поверхности сырья будет конденсироваться влага из окружающего теплого воздуха, насыщенного парами воды. Если по каким-либо причинам предупредить это явление невозможно, то следует оборудовать камеры хранения вентиляторами, позволяющими создать интенсивную циркуляцию воздуха для быстрой подсушки поверхности сырья. Совместное хранение различных видов сырья в одной камере нежелательно.
Для отвода конденсата, собирающегося на потолочных и пристенных батареях, под ними устраивают желоба из оцинкованного или окрашенного железа.
Во избежание подмораживания сырья пристенные батареи укрывают деревянными щитами, а ящики с сырьем устанавливают на расстоянии не менее 50 см от батарей (потолочных и пристенных) и от нижней поверхности воздушных каналов.
Расстояние от штабеля ящиков с сырьем до стен и потолка 30 см; между ящиками оставляют промежутки для циркуляции воздуха. Ящики размещают на рейках. Центральный проход между штабелями, необходимый для проведения погрузочно-разгрузочных работ, делают шириной до 1,5 м. Л4ежду отдельными штабелями оставляют проходы шириной до 60 см для контроля сырья.
Штабеля собирают таким образом, чтобы каждая партия, рассортированная по срокам поступления, качеству, видам и массе сырья, была доступна для осмотра и отгрузки.
Средняя норма нагрузки сырья на 1 м3 грузовой емкости камеры составляет 340 кг.
При длительном хранении плодов и овощей иногда наблюдается изменение их цвета. Это явление может быть вызвано усушкой сырья, сопровождающейся уплотнением растительной ткани, а также окислением красящих веществ. При нормальных условиях хранения эти изменения незначительны и внешне малозаметны.
В плодах и овощах, хранящихся в охлажденном состоянии, продолжаются, хотя и в замедленном темпе, биохимические процессы, и в частности, дыхание. При этом выделяется сравнительно большое количество тепла, которое должно быть как можно быстрее отведено. Во избежание порчи сырья необходимо также удалять выделяющиеся пары воды.
Специфика хранения отдельных видов овощей заключается в следующем.
Картофель после закладки на хранение выдерживают 10—15 дней в условиях активного вентилирования при температуре 15—20° С и относительной влажности воздуха 90—95%. В таких условиях активируется рубцевание поврежденных участков ткани, поэтому этот период называется лечебным. Дальнейшее хранение ведут при температуре 2—4° С, снижая зимой обмен воздуха до 20 м3/ц на 1 т картофеля. Хранят картофель в закромах, контейнерах или сплошным слоем.
При хранении картофеля идут ферментативные процессы распада крахмала до сахаров. При отеплении картофеля происходит ресинтез сахаров в крахмал и расходование сахаров на дыхание.
С понижением температуры интенсивность всех этих реакций падает, но наиболее сильно снижается ресинтез крахмала, поэтому при низкой температуре картофель приобретает сладкий вкус. При повышении температуры наиболее активно усиливается реакция ресинтеза крахмала из сахаров и сладкий вкус исчезает.
При температуре 10° С накопления сахаров в клубнях картофеля нет, но при длительном хранении значительное количество ценных химических веществ расходуется на дыхание. Во избежание этого применяют температуру хранения 2—4° С. Количество сахаров в таких условиях растет незначительно и снижается до нормы при последующем хранении картофеля в течение недели при температуре 20—25° С.
Белокочанную капусту храпят на стеллажах, в ящиках или же насыпью слоем до 3 м в условиях активного вентилирования. На длительное хранение закладывают хорошо сформировавшиеся кочаны с кочерыжкой длиной 2—3 см, покрытые плотно прилегающими зелеными листьями. Лежкость капусты зависит от ее устойчивости к возбудителю серой гнили. Высокой устойчивостью обладают сорта капусты, в которой активно проходят окислительные процессы.
Морковь хорошо сохраняется в условиях значительной концентрации углекислого газа, поэтому ее пересыпают песком. Однако такой метод храпения очень трудоемкий. Желательно хранить морковь в закромах слоем 1,5 м в условиях активного вентилирования (70 м3/ч воздуха на 1 т моркови). Из-за тонкой кожицы морковь легко подвержена механическим повреждениям, а также порче под влиянием белой гнили. Поэтому следует тщательно сортировать морковь при закладке, а также вести наблюдение за ее состоянием при хранении.
Лук хорошо просушивают, а затем закладывают на хранение в ящиках или раскладывают на стеллажах. Его можно хранить также слоем 1,5 м при температуре до —3°С в условиях активного вентилирования, которое позволяет осуществить сушку лука непосредственно в закромах.
Значительное продление сезона работы консервного завода достигается использованием овощей и плодов, быстро замороженных при температуре минус 30 — минус 40° С и хранящихся длительный срок при —18° С. Замороженное сырье используют, например, для выработки овощных закусочных консервов. Хорошие результаты дает замораживание стручкового перца.
Замороженные овощи и плоды подвергают дальнейшей обработке без предварительной дефростации.