CC BY
70Сша^россахар - 20 лет на fuma страны-! -
Технология длительного хранения сахарной свёклы
САХАРНОЕ ПРОИЗВОДСТВО
УДК 664.121
А.Н. МОРОЗОВ, канд. с/хнаук, М.К. ПРУЖИН, д-р с/хнаук, Л.Ю. СМИРНОВА
ФГБНУ «Российский научно-исследовательский институт сахарной промышленности»
Основная технологическая задача длительного хранения сахарной свёклы заключается в поддержании физиолого-биохимических процессов, протекающих в корнеплодах при хранении, на возможно более низком уровне, что обеспечивает сохранность технологических качеств сырья с минимальными потерями массы свёклы и сахара. Эффективное решение этой задачи возможно только путём реализации технологии, управляющей всеми значимыми и поддающимися регулированию факторами, оказывающими влияние на результативность хранения сахарной свёклы.
В результате обобщения и анализа данных многолетних научных исследований были выделены основные эндогенные и экзогенные факторы, а также их параметры, определяющие сохранность сахарной
Таблица 1. Классификация факторов, определяющих сохранность сахарной свёклы
Группа Фактор Параметр
Эндогенные Плоидность гибрида Диплоидный
Триплоидный
Тип гибрида Урожайный
Нормальный
Сахаристый
Экзогенные Поражение листового аппарата и корнеплодов болезнями До 2 баллов
2—3 балла
Более 3 баллов
Срок уборки В августе — сентябре
В октябре
Физическое состояние корнеплодов Травмирование
Увядание
Загрязнённость
Условия применения консервантов Объёмная обработка
Фумигация
Укрывочный материал с антимикробным действием
Физическая среда внутри кагата Температура
Влажность
Газовый состав
свёклы (табл. 1). Как можно заметить, часть факторов регулируется управленческими решениями (выбор гибрида, срок уборки, условия применения консервантов); часть — определяется условиями вегетации и уборки (поражение болезнями, физическое состояние корнеплодов), хотя и они поддаются регулированию при своевременном применении фунгицидов, соответствующей уборочной техники; часть — созданием определённых условий в кагатах хранящейся свёклы (физическая среда кагата), т.е. фактически технологией хранения. Рассмотрим возможность регулирования вышеперечисленных факторов.
Одним из наиболее значимых факторов, определяющих результативность хранения, является близкий к оптимальному температурно-влажностный режим физической среды в кагатах [4]. Известные автономные приёмы направленного физического и антимикробного воздействия на воздушную среду межкорневого пространства кагата — такие как использование укрывочных материалов, систем принудительного вентилирования и обработка корнеплодов различными препаратами антимикробного действия — не обеспечивают в полной мере стабильных и оптимальных условий физической среды в кагатах.
Нами предложен концептуально новый подход создания физической среды кагата, основанный на совокупном физическом и антимикробном воздействии на межкорневое пространство кагата путём применения укрывочного материала многофункцио-
Система принудительного вентилирования Укрывочный материал многофункционального действия
Н /
—-.....—......-1
Охлаждённый воздух -^Тёплый воздух -•-Антимикробный аппарат
Рисунок. Приёмы направленного физического и антимикробного действия на межкорневое пространство кагата
№ 7 • 2016 САХАР 33
СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ВЕГЕТАЦИЕЙ САХАРНОЙ СВЕКЛЫ: эффективные ХСЗР, ЦЯ ЩЕЛКОВО
W Vd агрохимикаты, высококачественные семена, полный цикл агросопровождения АГРОХИМ
controlled vegetation system ШШ>П<ШЛ1>ЛП11ШУ WWW.betaren.l"U
САХАРНОЕ ПРОИЗВОДСТВО
Сок^россахар - 20 лет на iuaia страны-!
нального действия и принудительного вентилирования (схема приведена на рисунке). Укрывочный материал многофункционального действия должен обладать специфическими заданными характеристиками: теплопроводностью, светоотражающей способностью, поверхностной плотностью, воздухо- и паропроницаемостью, антимикробным эффектом пролонгированного действия за счёт введения в его состав антимикробного препарата, что позволит снизить влияние внешних метеорологических факторов на среду и объект хранения, поддерживать оптимальный температурно-влажностный режим и газовый состав физической среды в кагате [3]. Регулирование параметров физической среды при этом осуществляется системой принудительного вентилирования кагатов, которая обеспечивает отвод тепловой энергии, выделяемой свёклой, потоками проходящего охлаждающего воздуха до выравнивания условий в межкорневом пространстве с более благоприятными температурно-влажностными параметрами внешней среды. В этом случае укрывочный материал многофункционального действия способствует поддержанию созданных принудительным вентилированием температурно-влажностных параметров физической среды, с одновременным подавлением микробиологических процессов при непрерывном диффундировании антимикробного препарата в межкорневое пространство кагата. Совокупное сочетание вышеуказанных приёмов физического и антимикробного действия снижает ферментативную активность в корнеплодах и интенсивность их дыхания, что обеспечивает сохранность технологических качеств сахарной свёклы с минимальными потерями массы свёклы и сахара при хранении [2].
Промышленная проверка данного концептуального подхода была осуществлена на сахарном заводе ООО ГК АСБ «Кристалл» Тамбовской области в производственном сезоне 2015 г. Для этого рядом были сформированы кагаты сахарной свёклы одинаковых габаритов объёмом 5,8 тыс. т, в одном из которых свёкла хранилась 40 суток по предлагаемой технологии, во втором — с нерегулируемой физической средой. Результаты показали, что потери массы свёклы в контрольном кагате составили 3,63%, сахарозы — 1,04%, в исследуемом — 2,43 и 0,59% соответственно, что свидетельствует о снижении потерь до уровня ниже норм естественной убыли. Иными словами, подтверждена правильность подхода к созданию воздушной среды межкорневого пространства и реальная его осуществимость с высокой эффективностью.
Остальные эндогенные и экзогенные факторы трансформированы в виде ограничительных требований к сахарной свёкле, укладываемой на длительное хранение (табл. 2). Значения некоторых показателей
Таблица 2. Ограничительные требования к сахарной свёкле
длительного хранения
Наименование показателя Значение показателя
Плоидность гибрида Диплоидный
Тип гибрида Урожайный
Поражение листового аппарата и корнеплодов болезнями, балл Не более 2
Срок уборки В октябре
Содержание корнеплодов с сильными механическими повреждениями, % Не более 10
Степень увядания корнеплодов, % Не более 8
Загрязненность, % Не более 10
физического состояния корнеплодов и селекционных особенностей гибридов были уточнены по результатам исследований применительно к предложенному приёму создания физической среды кагата [1], другие — исходя из многолетних практических данных.
Таким образом, технология длительного хранения сахарной свёклы включает в себя последовательное выполнение следующих элементов:
— формирование кагатов сахарной свёклы длительного хранения;
— укрытие поверхности кагатов материалом многофункционального действия;
— осуществление направленного физического и антимикробного воздействия на межкорневое пространство кагата за счёт совокупного применения укрывочного материала и принудительного вентилирования;
— распределение кагатов по срокам подачи в переработку.
Формирование кагатов сахарной свёклы длительного хранения предусматривает выделение из принимаемого сахарным заводом объёма сырья, соответствующего ГОСТ Р 52647-2006 и установленным выше ограничительным требованиям, укладку крупногабаритных кагатов при температуре наружного воздуха 0...+10 оС с обращением особого внимания на формирование ровных боковых поверхностей и верхней площадки без гребней и впадин.
После формирования кагатов длительного хранения производится их укрытие материалом, обладающим следующими характеристиками: поверхностная плотность 140—190 г/м2; разрывная нагрузка > 120 Н/5 см; относительное удлинение при разрыве < 90%; теплопроводность < 0,09 Вт/(м-К); воздухопроницаемость 116—504 м3/м2-ч; паропроницаемость 138—650 г/м2-ч; светоотражающая способность > 70%; морозостойкость — 40 оС; теплостойкость + 60 оС; антимикробный эффект > 80%; срок эксплуатации > 2 лет. Применение укрытия многофункционального дей-
34 САХАР № 7 • 2016
ЩЕЛКОВО TlATlM flllfll IIIIP Для борьбы с широким спектром болезней зерновых, рапса,
I Irl I ]jJI pQJJUy Ш1Г подсолнечника, сахарной свеклы и гороха
ПЩП ДГРПУММ ■ VI ■ ЯМШ ■■■■■ подсолнечника, сахарной свеклы и гороха
- г ил ИМ 200 г/п пропиконазола + 200 г/л тебуконазола '^¡ПРкГоИОв Сов^ошви^тво!
россиискии аргумент защиты «г ' »
Сша^россахар - 20 лет на iuaia страны-!
САХАРНОЕ ПРОИЗВОДСТВО
ствия подразумевает, что кагаты должны быть укрыты полностью, без оставления просветов и щелей, что обеспечивает сток атмосферных осадков по укрытию и правильное распределение антимикробного препарата в межкорневом пространстве.
Создание оптимальных температурно-влажност-ных условий воздушной среды межкорневого пространства в кагатах на протяжении всего периода длительного хранения сахарной свёклы осуществляется системой принудительного вентилирования, режим настройки которой осуществляется в зависимости от фактических параметров температуры и влажности наружного воздуха и физической среды в кагатах, а также от климатической группы сахаропроизводящего региона. Так, вентилирование кагатов производится при разнице температуры наружного воздуха и физической среды кагата не менее 2 оС. В случае влажности физической среды более 95% принудительное вентилирование производится наружным воздухом влажностью ниже 80% до понижения влажности в кагате не более 92%. При относительной влажности наружного воздуха ниже 80% принудительное вентилирование проводится с увлажнением подаваемого воздуха из расчёта 4,4—2,4 см3/м3 воздуха. Подачу воды через форсунки ведут на лопасти вентилятора или в воздуховод после него. Вентилирование кагатов не производится, когда температура наружного воздуха опустится ниже 0 оС.
Интенсивность вентилирования кагатов дифференцирована: в регионах 2-й климатической группы (Алтайский край; Республики Башкортостан, Мордовия и Татарстан; Белгородская, Брянская, Воронежская, Курская, Липецкая, Нижегородская, Орловская, Пензенская, Рязанская, Самарская, Саратовская, Тамбовская, Тульская, Ульяновская области) — 25 м3/ (ч-т); в регионах 3-й климатической группы (Краснодарский и Ставропольский края, Карачаево-Черкесская Республика, Чеченская Республика, Республика Адыгея) — 40 м3/(ч-т).
Технология длительного хранения включает в себя ежедневный мониторинг температуры и влажности физической среды в кагатах, визуальный осмотр кагатов, проведение периодического химико-фитопа-тологического обследования сахарной свёклы. По результатам контроля формулируются выводы о состоянии сахарной свёклы и осуществляется распределение кагатов по срокам подачи в переработку.
Практическое использование технологии длительного хранения сахарной свёклы, основанной на направленном физическом и антимикробном воздействии на межкорневое пространство кагата за счёт совокупного применения укрывочного материала многофункционального действия и принудительно-
го вентилирования, открывает возможность целенаправленного повышения результативности хранения, обеспечивая максимальную сохранность исходных технологических качеств сырья с доведением потерь массы свёклы и сахара до минимально возможного уровня.
Список литературы
1. Сапронов Н.М. Особенности поведения корнеплодов сахарной свёклы различного физического состояния при хранении / Н.М. Сапронов, А.Н. Морозов, Л.Ю. Смирнова // Пища. Экология. Качество: Труды XIII межд. науч.-практич. конф. Красноярск, 18—19 марта 2016 г. / Красноярский ГАУ. — Красноярск, 2016. - С. 114-115.
2. Сапронов Н.М. Укрытие многофункционального действия и принудительное вентилирование для длительного хранения сахарной свёклы / Н.М. Сапронов [и др.] // Сахар. - 2015. - № 8. - С. 24-27.
3. Сапронов Н.М. Хранение сахарной свёклы в полевых кагатах под полимерным укрытием многофункционального действия / Н.М. Сапронов [и др.] // Вестник Российской академии сельскохозяйственных наук. - 2014. - № 6. - С. 73-74.
4. Спичак В.В. Сахарная свёкла - сырьё для производства сахара / В.В. Спичак [и др.] - Курск: РНИ-ИСП, 2008. - 264 с.
Аннотация. Выделены основные эндогенные и экзогенные факторы, определяющие результативность хранения сахарной свёклы. предложен концептуально новый подход к созданию оптимальной физической среды кагата, основанный на направленном физическом и антимикробном воздействии на межкорневое пространство кагата путём совокупного применения укрывочного материала многофункционального действия и принудительного вентилирования. установлены ограничительные требования для сахарной свёклы, укладываемой на длительное хранение. Дана краткая характеристика элементов технологии длительного хранения сахарной свёклы. Ключевые слова: сахарная свёкла, длительное хранение, укрытие многофункционального действия, принудительное вентилирование, физическая среда, концептуальный подход, ограничительные требования, элементы технологии. summary. The basic endogenous and exogenous factors that determine the effectiveness of the storage of sugar beets were emphasized. A conceptually new approach to the creation of an optimal physical environment of piles, based on the deliberate physical and antimicrobial action on root space of piles by aggregate application of cover multifunctional material and forced ventilation was offered. Restrictive requirements for sugar beet, put on long-term storage were established. A brief description of the elements of long-term storage technology of sugar beet was given.
Keywords: sugar beet, long-term storage, beet pile multifunctional covering, forced ventilation, physical environment, conceptual approach, restrictive requirements, elements of technology.
№ 7 • 2016 САХАР 35
СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ВЕГЕТАЦИЕЙ САХАРНОЙ СВЕКЛЫ: эффективные ХСЗР, ЦЯ ЩЕЛКОВО
W Vd агрохимикаты, высококачественные семена, полный цикл агросопровождения АГРОХИМ
controlled vegetation system ШШ>П<ШЛ1>ЛП11ШУ WWW.betaren.l"U
