УСТРОЙСТВО В.А.СТАРЦЕВА ДЛЯ ХРАНЕНИЯ ОВОЩЕЙ, ФРУКТОВ И ЯГОД Российский патент 1999 года по МПК A01F25/00 

Изобретение относится к установкам для длительного хранения продуктов питания, подверженных усушке и разрушающему действию микроорганизмов.

Известное устройство для хранения продуктов питания, содержащее камеру для подготовки воздуха и соединенную с ней камеру для размещения сохраняемых объектов, приборы контроля и автоматического поддержания заданных термодинамических параметров воздуха (авторское свидетельство СССР N 629416, кл. F 25 D 13/00, 1978 г.).

Известно устройство для хранения продуктов питания, в котором камера для размещения сохраняемых объектов имеет со стороны внутреннего объема покрытие из пористого материала с капиллярными свойствами (авторское свидетельство СССР N 1060893, кл. F 25 D 13/00).

Известное устройство для хранения продуктов питания, в котором камера для размещения сохраняемых объектов содержит приспособление для увлажнения воздуха с системой автоматического поддержания заданной относительной влажности и температуры воздуха (авторское свидетельство СССР N 1011962, кл. F 25 D 13/00).

Известно, что все овощи, фрукты и ягоды содержат много клетчатого сока, в котором растворены сахар, органическая кислота, витамины, являющиеся хорошей средой для развития микроорганизмов, и сравнительно легко ими поражаются.

Известно, что во время хранения в овощах, фруктах и ягодах продолжают идти разнообразные физиологические и биохимические процессы. От того, в каком направлении и с какой скоростью пойдут эти процессы, зависит судьба их сбережения. Активная роль принадлежит протекающим в плодах процессам дыхания.

Каждый организм, каждый орган и каждая клетка дышат всегда, на всем протяжении жизни. В процессе дыхания высвобождается энергия, заключенная в органических веществах. Она необходима для разнообразных процессов, из которых складывается жизнь. Поэтому все плоды хранить при обязательном доступе к ним кислорода. Без кислорода дыхание прекращается, начинается процесс брожения с образованием спирта, наступает отравление растительных тканей.

Воздух, поступая в пораженную ткань, стимулирует ее окислительные процессы и образование новой ткани, защищающей от загнивания. Однако, продувают воздух через слой плодов с небольшой скоростью. Это делают для того, чтобы предотвратить испарение содержащейся в плодах влаги. Иначе они увянут, их пищевые качества ухудшатся. Возникает противоречие, которое стараются решить путем поддержания в хранилищах сравнительно высокой относительной влажности воздуха, от 80 до 95%, но при этом ухудшается снабжение тканей плодов качественным по физико-химическим параметрам воздухом. Проблему пытаются решить путем замедления процесса дыхания. Для этого прежде всего используют низкую температуру (лишь бы ткани не подмерзали). И хотя в этих условиях значительно подавляется жизнедеятельность микроорганизмов, происходит реальное нарушение нормального хода процессов жизнедеятельности плодов, их устойчивость и они загнивают.

Технический результат изобретения направлен на решение задачи увеличения сроков хранения продуктов питания и сохранения их качества за счет генерирования в климатической камере электрически заряженных соляных кластеров, которые насыщают воздух, поступающий в климатическую камеру, и придают ему "живительные свойства", доставляя в клетки плодов жизненно необходимые ионы K, Na, Mg и электрический заряд.

Изобретение обеспечивает возможность длительного хранения плодов не только за счет размещения их в среде с заданными термодинамическими условиями (температурой, относительной влажностью, скоростью движения), но и за счет постоянного взаимодействия плодов с воздухом, насыщенным образующимися непосредственно в климатической камере электрически заряженными соляными кластерами, размерами от 25•10^-5 до 6•10^-3 мкм и концентрацией от 500 до 3000 е/см³. Как сверхвысокодисперсные и электрически заряженные аэрозольные частицы, кластеры свободно проникают в дыхательные каналы и легко распространяются, оказывая на живой организм восстановительное и профилактическое действие, делают дыхательный воздух "живым" и активным, способным оказывать регулирующее, каталитическое действие.

Изобретение иллюстрируется чертежом, где показано устройство для хранения овощей, фруктов и ягод, схема.

Устройство для хранения овощей, фруктов и ягод содержит герметичную теплоизоляционную оболочку 1, соляные панели 2, бокс 3 для хранения продуктов питания, бокс 4 для подготовки воздуха, кондиционер 5, воздуходувку 6, перфорированный пол 7, фильтр-насытитель 8, воздухоподающий канал 9, воздухоотводящие отверстия 10, горизонтальную платформу 11, емкость 12 для размещения сохраняемых объектов, воздухоподающий патрубок 13 и воздуховыдающий патрубок 14.

Фильтр-насытитель 8 выполнен в виде слоя дробленой соляной породы. Емкость 12 выполнена воздухопроницаемой. Платформа 11 расположена с зазором относительно поверхности пола 7 и соляных панелей 2 (боковых стен) бокса 3 для размещения сохраняемых объектов, при этом величина зазора между платформой 11 и полом 7 определяется из выражения

где h - величина зазора между платформой и полом, м;
H - высота бокса 3 для размещения сохраняемых объектов, м;
δ - максимальная ширина перфорационного (щелевого) отверстия в полу 7 бокса 3, м.

Величина зазора между платформой 11 и соляными панелями 2 бокса 3 определяется из выражения
b ≥ 0,1 L, м,
где b - величина зазора между платформой и боковыми стенами, м;
L - длина бокса 3, м,
а отношение площади, занятой платформой 11 к площади пола 7 бокса 3, составляет не более 0,65.

Очевидно, что чем меньше величина зазоров "h" и "b" и чем больше отношение площадей, тем более компактная и дешевая конструкция устройства. Однако, при величине зазоров, меньше указанной, устройство теряет свое основное назначение - доставка к сохраняемым пищевым продуктам электрически заряженных соляных кластеров (генерируемых в устройстве), являющихся мощным биологическим агентом, стимулирующим скрытое дыхание клеток пищевых продуктов, находящихся в состоянии анабиоза, и подавляющим жизнедеятельность болезнетворных микроорганизмов. Другими словами, при величине зазоров меньше указанных изменяется режим движения воздушных потоков, что приводит к возникновению турбулентных, пульсирующих процессов в перемещающихся массах воздуха и связанных с ними рекомбинационных явлений, сопровождающихся самоуничтожением заряженных частиц. Подобные рекомбинационные явления возникают также в случае, когда, например, величина зазора между платформой и полом будет менее 350 δ . Величина зазора 350 δ соответствует длине свободной струи воздуха, истекающего из щели (отверстия) в полу. При ограничении свободного истечения струи (например, путем уменьшения величины зазора) упорядоченный характер движения воздуха нарушается.

Устройство для хранения овощей, фруктов и ягод работает следующим образом.

Подлежащие хранению овощи, фрукты или ягоды располагают на платформе 11.

Охлажденный и влажный воздух по воздухоподающему патрубку 13 поступает в бокс 4 для подготовки воздуха, где с помощью кондиционера 5 его температура и влажность доводятся до требуемых по условиям хранения объектов параметров. Подготовленный воздух с заданным расходом с помощью воздуходувки 6 по каналу 9 через перфорацию в полу 7 подается в соляной фильтр-насытитель 8, проходя через который насыщается электрически заряженными соляными кластерами и выдается в бокс 3 для хранения продуктов питания, где происходит его донасыщение соляными кластерами за счет взаимодействия с соляными ограждающими панелями 2.

Насыщенный соляными кластерами воздух за счет диффузионно-конвективных процессов доставляется к сохраняемым объектам, где участвует в процессах их дыхания и газообмена.

Оставшаяся часть кластеронасыщенного воздуха совместно с газообразным и аэрозольными отходами жизнедеятельности сохраняемых объектов через воздухоотводящие отверстия 10, расположенные в верхней части бокса 3, и воздухоотводящий патрубок 14 выдается за пределы климатической камеры. Климатическая камера может иметь несколько боксов 3, предназначенных для хранения определенного вида овощей, фруктов или ягод.

Пример конкретного выполнения.

Учитывая, что все овощи, фрукты и ягоды целесообразно хранить при сравнительно высокой относительной влажности воздуха 80...95%, а используемые для насыщения воздуха соляными кластерами соли гигроскопичны и процесс кластерообразования связан с гигроскопической точкой, значение которой для каждой соли индивидуальное, первостепенное значение при проектировании и эксплуатации климатической камеры в качестве устройства для хранения данных плодов приобретает подбор необходимого вида соли. Например, критическая влажность (гигроскопическая точка) для MgSO₄ - 83%, KCl - 86%, CaSO₄ • 10H₂O и No₂SO₄ • 10H₂O - 93%, K₂SO₄ - 99%, NaCl - 77%.

При выборе KCl в качестве основного компонента для изготовления соляных панелей (поз. 2) и соляного фильтра-насытителя (поз. 8) готовят смесь KCl и связующего - магнезиального цемента (в соответствии 3:1 (по объему). Смесью заполняют формы для создания соляных блоков размерами 60х400х400 мм) и последующего возведения соляных панелей (поз. 2), а также блоков, размерами 50х200х400 мм, для последующего их дробления до кусков с поперечными размерами до 30 до 70 мм для изготовления фильтра-насытителя (поз. 8).

В качестве перфорированного пола (поз. 7) целесообразно использовать шпальтовую (колосниковую) сетку с шириной щели 1-1.5 мм.

При площади бокса (поз. 3) 16 м² (4х4 м) площадь платформы (поз. 11) не должна превышать 7.1 м² (2,65 х 2,65 м).

При этом средняя скорость движения воздуха на выходе из фильтра-насытителя (поз. 8) не превышает 0,0018 м/с.

Изобретение может быть использовано в промышленности, сельском хозяйстве и в быту для длительного хранения овощей, фруктов и ягод, подверженных усушке и разрушающему действию микроорганизмов. Устройство содержит герметичную теплоизоляционную оболочку 1, соляные панели 2, бокс 3 для хранения продуктов питания, бокс 4 для подготовки воздуха, кондиционер 5, воздуходувку 6, перфорированный пол 7, фильтр-насытитель 8, воздухоподающий канал 9, воздухоотводящие отверстия 10, горизонтальную платформу 11, емкость 12 для размещения сохраняемых объектов, воздухоподающий патрубок 13 и воздуховыдающий патрубок 14. Фильтр-насытитель 8 выполнен в виде слоя дробленой соляной породы. Емкость 12 выполнена воздухопроницаемой. Платформа 11 расположена с зазором относительно поверхности пола 7 и соляных панелей 2, бокса 3 для размещения сохраняемых объектов. Величина зазора между платформой 11 и полом 7 составляет а величина зазора между платформой 11 и боковыми стенами с соляными панелями 2 бокса 3 составляет не менее b = 0,1 L м. Устройство обеспечивает возможность длительного хранения плодов не только за счет размещения их в среде с заданными термодинамическим условиями (температурой, относительной влажностью, скоростью движения), но и за счет постоянного взаимодействия плодов с воздухом, насыщенным образующимися непосредственно в климатической камере электрически заряженными соляными кластерами. 1 ил.

Устройство для хранения овощей, фруктов и ягод, содержащее бокс для хранения продуктов питания и систему для подачи воздуха внутрь бокса, отличающееся тем, что бокс содержит соляные панели, оборудован перфорированным полом с фильтром-насытителем в виде дробленой соляной породы и сообщен посредством отверстий в полу с боксом подготовки воздуха, при этом в боксе для хранения продуктов питания установлена горизонтальная платформа для размещения сохраняемых продуктов с зазором относительно пола и боковых стен бокса для хранения продуктов питания, величина зазора между платформой и полом определяется из выражения

где n - величина зазора между платформой и полом, м;
H - высота бокса для хранения продуктов питания, м;
δ - максимальная ширина отверстия в полу бокса для хранения продуктов питания, м,
причем величина зазора между платформой и боковыми стенами бокса для хранения продуктов питания определяется из выражения
b≥0,1 L, м,
где b - величина зазора между платформой и боковыми стенами, м;
L - длина бокса для хранения продуктов питания, м,
а отношение площади, занятой платформой, к площади бокса для хранения продуктов питания составляет не более 0,65.