СПОСОБ ХРАНЕНИЯ КАПУСТЫ Российский патент 2009 года по МПК A01F25/00 

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к способам хранения сельскохозяйственной продукции, в частности - к способу хранения капусты.

Из уровня техники известно воздействие различными физическими методами на процессы, имеющие место в сельскохозяйственном производстве. Применение электрического, электромагнитного и магнитного воздействия, а также различных их сочетаний со звуковым и оптическим воздействием позволяет корректировать функциональное состояние биообъектов растительного происхождения. Так, например, в целях выращивания растений, грибов и морских водорослей, широко известно применение электромагнитного излучения путем воздействия модулированными энергетическими импульсами определенной последовательности и амплитуды на сами биообъекты растительного происхождения, а также на воду, в которой замачивают семена культур, производят полив и опрыскивание растений. Амплитудные параметры импульсов электромагнитного излучения выбирают в зависимости от вида растений и фазы развития [RU 2090053, 1997 г.]

Известен способ хранения биологических и пищевых продуктов, включающий стерилизацию или пастеризацию с помощью устройств, излучающих радиоволны в высокочастотном диапазоне предпочтительно от 6 мГц до 1 мГц с предварительным нагревом обрабатываемого объекта, при этом устройство представляет собой пару обращенных одна к другой излучающих поверхностей, связанных с генератором СВЧ-поля [RU 2067400, 1996 г.]. Недостатком способа является то, что он позволяет подавить болезнетворные и спороносные бактерии, однако приводит к потере посевных качеств.

Аналогичный способ хранения с/х продукции для тех же целей известен с применением СВЧ-устройства с магнетроном и волноводом [Заявка Японии №2-211855, 1989 г.].

Недостатком таких способов является следующее. Из уровня техники известно, что использование СВЧ-излучений для обработки биообъектов растительного происхождения достаточно эффективно, но приводит к быстрому нагреву объектов, требует специальных мер для защиты персонала, а также имеется, как правило, негативное влияние на вкусовые качества объекта. Кроме того, не имеется данных о влиянии этих физических методов на сохранность свойств сельскохозяйственной продукции в течение длительного времени.

Известен способ с применением блока лазеров с длиной волны 670 и 730 нм в качестве стимулятора прорастания семян. Для создания объемного оптического излучения к блокам лазеров подключена система волноводов и разветвителей, заканчивающихся стержнями из оптического стекла для расположения их внутри вороха семян [RU 2132119, 1996 г.].

Недостатком является то, что обработка семян осуществляется только в проходном режиме, что требует дополнительных производственных площадей, тогда как данных о влиянии такого воздействия на сохранность сельскохозяйственной продукции не имеется.

Указанные недостатки частично устранены известным способом обработки сельхозпродукции с помощью компактных устройств, представляющих собой источник модулированного оптического изучения малой мощности, спектральные составляющие которого находятся в диапазоне 3×104-3×1015 Гц. Оптико-акустическое излучение генерируют, используя пространственную модуляцию с малой поверхностной мощностью и длиной волны исходного оптического излучения из области видимого, красного или инфракрасного спектров. В качестве излучателей используют светодиоды или лазерные диоды, модуляцию ведут звуковыми волнами с помощью акустического резонатора [RU 2192728, 2002 г.]. Благодаря тому, что для обработки сельхозпродукции используются оптико-акустические излучения малой поверхностной мощности, клетка сельскохозяйственной культуры не повреждается, при этом достигается целенаправленное воздействие - ускорение метаболизма, проявляющегося в повышении урожайности капусты. Данных о сохранности сельскохозяйственных культур не имеется.

Известен способ воздействия на биологические объекты в сельском хозяйстве, которые облучают модулированным оптическим излучением при средней плотности падающей на них мощности 10^-6-2×10^-1/cм². Модуляцию осуществляют нерегулярными аналоговыми колебаниями, спектральные составляющие которых находятся в диапазоне 10^-4-10^-6 Гц. В качестве нерегулярных аналоговых колебаний в частных случаях используют напряжения или токи переходных процессов в электрических цепях или, например, фликкер-шум. Это усиливает биостимулирующий эффект, обуславливает рост продуктивности растений. В качестве источника оптического излучения используют лазеры или светодиоды видимого и/или инфракрасного диапазонов, в качестве генератора нерегулярных колебаний используют генератор линейно нарастающего, экспоненциально нарастающего синусоидального напряжения, генератор фликкер-шума и т.д. [RU 2116089, 1996 г.].

Однако известный способ не дает устойчивого положительного эффекта и данных о сохранности свойств капусты не имеется.

Задачей настоящего изобретения является создание способа хранения капусты, обеспечивающего технический результат - высокую сохранность их свойств в течение всего срока хранения за счет улучшения лежкости.

Поставленная задача решается тем, что способ хранения капусты включает ее циклическую обработку синусоидальным электромагнитным полем при помощи генератора низкой частоты в местах постоянного хранения непрерывно в течение всего срока хранения, причем обработку осуществляют последовательными непрерывными циклами, каждый из которых включает две стадии, на первой из которых обработка ведется с частотным диапазоном 10,0-15,0 Гц в течение не более 20 мин, а на второй стадии - с частотным диапазоном 15,1-20,0 Гц в течение не более 25 мин.

Кроме того, способ характеризуется тем, что используют генератор низких частот с диапазоном формируемых частот 1×10^-5÷30 Гц, используют выходную мощность генератора низких частот менее 140 мВт, в качестве излучателя используют катушку индуктивности. Причем используют катушку индуктивности с активным сопротивлением в диапазоне 2,0-8,0 Ом и индуктивностью 2,0-5,0 мГн, которая может иметь конусообразную, или цилиндрическую, или торообразную форму, а также выполнена с диэлектрическим каркасом без сердечника и размещена на расстоянии от обрабатываемой продукции.

Способ осуществляют следующим образом.

В качестве средства физического воздействия на капусту предлагается применение стандартного генератора низких частот, нагруженного на катушку индуктивности, последнюю используют в качестве излучателя.

Использование предлагаемого средства позволяет обеспечить воздействие слабого электромагнитного поля в частотном диапазоне от

1×10^-5÷30 Гц. Воздействие осуществляют путем непрерывной циклической обработки капусты в местах ее постоянного хранения как в буртах (ворохах, кагатах), так и в проходящем режиме, например, посредством использования транспортеров.

В качестве генератора низких частот может быть использовано любое стандартное устройство, например «БИО-ЭМ резонатор», с диапазоном формируемых частот 1×10^-5÷30 Гц с синусоидальной формой выходного сигнала и выходной мощностью менее 140 мВт. В качестве генератора может быть использован также стандартный генератор НЧ Г3-122, Г6-36 или иные технические аналоги указанных генераторов.

Генератор низких частот работает на катушку индуктивности, которая выполняет функцию излучателя. В качестве излучателя может быть использована катушка индуктивности любой формы, например конусообразной, торообразной или цилиндрической формы, предпочтительно с активным сопротивлением от 2,0 Ом до 8,0 Ом, индуктивностью от 2,0 до 5,0 мГн и каркасом, выполненным из диэлектрического материала с воздушным сердечником или иным аналогичным сердечником.

Катушка индуктивности может быть размещена над обрабатываемым объектом на расстоянии до 50 м от генератора низких частот.

Генератор низких частот позволяет осуществить щадящее воздействие на клетку биообъекта электромагнитным полем. Такое воздействие обеспечивает сохранение физиологического покоя клетки, при этом существенным образом снижается активность болезнетворных бактерий и сводится к минимуму влияние неблагоприятного температурно-влажностного режима хранения. Заявляемое решение позволяет реализовать новый подход к решению задач, связанных с сохранностью целевых свойств биообъекта в процессе хранения.

Из уровня техники известно, что воздействие электромагнитного и/или магнитного поля с определенными характеристиками приводит к повышению урожайности сельскохозяйственных культур, при этом достигаемый эффект традиционно связывается с процедурой пробуждения клетки и повышения ее метаболизма путем принудительного вывода из состояния физиологического покоя. Известно также, что электромагнитное воздействие позволяет обеспечить сохранность сельскохозяйственной продукции, однако повышение сохранности биообъекта достигается за счет сильного воздействия, например, СВЧ-поля, что ведет к частичной переработке, а следовательно, к утрате посевных качеств и других полезных свойств обработанной таким образом капусты.

Заявленное изобретение обеспечивает качественную и количественную сохранность полезных свойств биообъекта в процессе всего срока хранения. Достигаемый эффект сохранности свойств обеспечивается главным образом за счет снижения активности болезнетворных микроорганизмов.

На чертеже представлена принципиальная схема заявляемого воздействия, где 1 - генератор низких частот; 2 - соединительный кабель; 3 - катушка индуктивности; 4 - обрабатываемая сельскохозяйственная продукция.

Заявленный способ хранения капусты иллюстрируется примерами конкретной реализации, из которых очевидно следует положительное влияние обработки низкочастотными полями на сохранность капусты.

Пример 1.

Влияние обработки низкочастотными полями на сохранность капусты.

Исследования болезнеустойчивости растений к грибковым и бактериальным заболеваниям проведены в лабораторных условиях ГНУ «УралНИИСХОЗ». В качестве тест-объектов использовались чистые культуры, выделенные из пораженных кочанов капусты - белая гниль (Sclerotinia bibertiana) и слизистый бактериоз (Bacillus caratovorus). Чистые культуры выращивались на унифицированной капустной среде с рН для гриба - 5,5, для бактерий - 6,8. Определение эффективности воздействия электромагнитного поля провели путем определения диаметра колонии гриба при посеве чистых культур на твердые питательные среды до и после воздействия электромагнитного поля и дальнейшим пересевом мицелия на новый питательный субстрат на ту же среду, на которой микроорганизм вырос. Время экспозиции - 3 суток с последующим определением его жизнеспособности и вирулентности.

Для обработки использовали генератор низких частот марки «БИО-ЭМ резонатор» с диапазоном формируемых частот 1×10^-5÷30 Гц; форма выходного сигнала - синусоида, амплитуда сигнала 0,10-4,0 В; количество частот в цикле 1-30; длительность сигнала одной частоты 1 мин - 24 ч.; длительность паузы между сигналами не более 18 ч; максимальная потребляемая мощность - 3 Вт (внешний блок питания 12,0 В), амплитуда сигнала 4,0 В при нагрузке 8,0 Ом, максимальная выходная мощность - менее 0,75 Вт, массово-габаритные характеристики, мм, 195×105×58, масса - 0,6 кг.

Условия обработки генератором низких частот: цикличные воздействия, при этом каждый цикл состоит из 2-х стадий.

1-я стадия: формируемая частота на генераторе внутри диапазона 10 Гц, время обработки 10 мин, использована катушка конусообразной формы с индуктивностью 2,0 мГн, сопротивление - 8,0 Ом, амплитуда напряжения на катушке 1,5 В, что соответствует Р max вых. менее 140 мВт. Остальные параметры воздействия в соответствии с техническими характеристиками используемого генератора низких частот;

2-я стадия - аналогично первой, при частоте 15, 01 Гц и времени 25 мин.

Эффективность воздействия электромагнитного поля оценивали по диаметру зон задержки или развития роста тест-микроорганизмов.

Пример 2.

Условия повторяют в основном по условиям Примера 1.

Исследования болезнеустойчивости растений к грибковым и бактериальным заболеваниям проведены аналогично. Чистые культуры выращивались на унифицированной капустной среде с рН для гриба - 5,5, для бактерий - 6,8. Определение эффективности воздействия электромагнитного поля провели путем определения диаметра колонии гриба при посеве чистых культур на твердые питательные среды до и после воздействия электромагнитного поля и дальнейшим пересевом мицелия на новый питательный субстрат на ту же среду, на которой микроорганизм вырос. Время экспозиции - 3 суток с последующим определением его жизнеспособности и вирулентности.

Для обработки использовали такой же генератор низких частот марки «БИО-ЭМ резонатор».

Условия обработки генератором низких частот: цикличные воздействия, при этом каждый цикл состоит из 2-х стадий.

1-я стадия: формируемая частота на генераторе внутри диапазона 15 Гц, время обработки 20 мин, использована катушка конусообразной формы с индуктивностью 2,0 мГн, сопротивление - 8,0 Ом, амплитуда напряжения на катушке 1,5 В, что соответствует Р max вых. менее 140 мВт. Остальные параметры воздействия в соответствии с техническими характеристиками используемого генератора низких частот;

2-я стадия - аналогично первой, при частоте 20 Гц и времени 20 мин.

Эффективность воздействия электромагнитного поля оценивали по диаметру зон задержки или развития роста тест-микроорганизмов.

Пример 3 (контрольный).

Все условия хранения и исследований аналогичны Примерам 1 и 2, но без обработки генератором низких частот.

В результате исследования было установлено, что заявляемое воздействие является стрессовым фактором на изменение биохимических реакций в мицелии гриба, в результате чего он отстает в росте по сравнению с контролем. Данные приведены в таблице.

Таблица Варианты выполнения примера Средний диаметр колоний гриба, мм Образование плодовых тел до обработки после обработки, час 24 48 72 Контрольные без обработки (закрытые чашки Петри) 10 13 17 23 на 11 день По изобретению (открытые чашки Петри) 11 11 12 13 отсутствуют По изобретению (закрытые чашки Петри) 10 11 13 15 отсутствуют

Как видно из представленных данных, в контрольном опыте диаметр колоний увеличился более чем в 2 раза, тогда как в опытах по изобретению диаметр колоний увеличился лишь на 2-5 мм, при этом в контрольном опыте на 11-й день наблюдалось образование плодовых тел - склероциев гриба, тогда как в опытах по изобретению появление склероциальной стадии не зафиксировано.

В аналогичных условиях бактерии, возбудители слизистого бактериоза капусты также подвергались воздействию электромагнитного поля. До обработки колонии имели характерные морфобиологические признаки для рода Bacillus: колонии сероватые, плотно прилегающие к среде с морщинистой поверхностью и слизистой массой. После воздействия электромагнитного поля открытые чашки Петри имели высохший питательный субстрат и высохшие питательные колонии. Переотвивка колоний на новый питательный субстрат (агар) показала, что патогенность бактерий сохранилась, однако наблюдалась депрессия развития возбудителя в первые 36 часов после инокуляции. Вновь отвитые колонии бактерий развивались слабо, однако агрессивность фитопатогена наглядно проявилась по истечении 3-х суток после вторичного перезаражения питательного субстрата.

Проведенные исследования показывают, что применение заявляемого генератора низких частот оказывает влияние на мицелий возбудителя белой гнили и бактерии слизистого бактериоцида, происходит нарушение биохимических процессов, что приводит к затормаживанию развития грибницы и бактерий, а также к частичному подавлению инфекционных свойств фитопатогенов.

В этой связи можно сделать вывод о том, что использование заявляемого способа воздействия позволяет обеспечить сохранность капусты в овощехранилищах, т.к. предотвращает потери продукции от болезней в период хранения.

Таким образом, примеры конкретной реализации подтверждают, что заявленный способ с использованием генератора низких частот для обработки капусты позволяет не только снизить потери продукции при ее хранении, но и сохранить качественные и количественных характеристики ее полезных свойств. Изобретение может быть использовано в сельском хозяйстве как крупными, так и мелкими сельскохозяйственными производителями без дополнительных капитальных затрат на обустройство овощехранилищ. Кроме того, изобретение позволяет исключить последствия неблагоприятных условий хранения данной сельскохозяйственной продукции и обеспечивает экологическую чистоту процесса хранения без значительных затрат на организацию процесса.

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано при хранения сельскохозяйственной продукции, в частности капусты. Способ включает циклическую обработку капусты синусоидальным электромагнитным полем при помощи генератора низкой частоты в местах постоянного хранения непрерывно в течение всего срока хранения. Обработку осуществляют последовательными непрерывными циклами, каждый из которых включает две стадии, на первой из которых обработка ведется с частотным диапазоном 10,0-15,0 Гц в течение не более 20 мин, а на второй стадии - с частотным диапазоном 15,1-20,0 Гц в течение не более 25 мин. Используют генератор низких частот с диапазоном формируемых частот

1×10^-5÷30 Гц. Используют выходную мощность генератора низких частот менее 140 мВт. В качестве излучателя используют катушку индуктивности с активным сопротивлением в диапазоне 2,0-8,0 Ом и индуктивностью 2,0-5,0 мГн. Катушка индуктивности может иметь конусообразную, цилиндрическую или торообразную форму, а также выполнена с диэлектрическим каркасом без сердечника и размещена на расстоянии от обрабатываемой продукции. Изобретение позволяет обеспечить высокую сохранность свойств капусты в течение всего срока хранения за счет улучшения лежкости. 7 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл.

1. Способ хранения капусты, характеризующийся тем, что включает ее циклическую обработку синусоидальным электромагнитным полем при помощи генератора низкой частоты в местах постоянного хранения непрерывно в течение всего срока хранения, причем обработку осуществляют последовательными непрерывными циклами, каждый из которых включает две стадии, на первой из которых обработка ведется с частотным диапазоном 10,0-15,0 Гц в течение не более 20 мин, а на второй стадии - с частотным диапазоном 15,1-20,0 Гц в течение не более 25 мин.

2. Способ хранения капусты по п.1, отличающийся тем, что используют генератор низких частот с диапазоном формируемых частот 1·10^-5÷30 Гц.

3. Способ хранения капусты по п.1, отличающийся тем, что используют выходную мощность генератора низких частот менее 140 мВт.

4. Способ хранения капусты по п.1, отличающийся тем, что в качестве излучателя используют катушку индуктивности.

5. Способ хранения капусты по п.1, отличающийся тем, что используют катушку индуктивности с активным сопротивлением в диапазоне 2,0-8,0 Ом и индуктивностью 2,0-5,0 мГн.

6. Способ хранения капусты по п.1, отличающийся тем, что используют катушку индуктивности, имеющую конусообразную, цилиндрическую или торообразную форму.

7. Способ хранения капусты по п.1, отличающийся тем, что используют катушку индуктивности с диэлектрическим каркасом без сердечника.

8. Способ хранения капусты по п.1, отличающийся тем, что катушка индуктивности размещена на расстоянии от обрабатываемой продукции.