СПОСОБ ХРАНЕНИЯ КАРТОФЕЛЯ 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 картофеля.

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).

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). 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).

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).

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). 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 картофеля. 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).

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

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

Поставленная задача решается тем, что способ хранения картофеля характеризуется тем, что включает циклическую обработку картофеля 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 7-15 Гц в течение 40 мин, а на второй стадии - с частотным диапазоном 15,1-30 Гц в течение 20 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 картофель 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 картофеля в местах его постоянного хранения как в буртах, 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 ГЗ-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 картофелем 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 сельскохозяйственных культуры.

Заявленное изобретение обеспечивает качественную и количественную сохранность полезных свойств картофеля в процессе всего срока хранения. Достигаемый эффект сохранности свойств обеспечивается главным образом за счет снижения активности болезнетворных микроорганизмов. Посевные свойства картофеля после периода его хранения с применением заявляемого воздействия также не теряют своего качества.

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 картофеля иллюстрируется примерами конкретной реализации, из которых очевидно следует положительное влияние обработки низкочастотными полями на сохранность картофеля.

Пример 1 (влияние обработки низкочастотными полями на сохранность картофеля).

Проведен производственный опыт в условиях средней полосы России. Условия хранения картофеля нерегулируемые, подвержены прямому воздействию метеорологических условий и процессам, происходящим внутри буртов. Температура наружного воздуха в период опыта - днем +10-+28°С, утром -4-+10°С, что соответствует благоприятным условиям для созревания и уборки картофеля, но для закладки на длительное хранение температурный режим не соответствовал благоприятному, т.к. сами корнеплоды имели температуру выше +8°С. По этой причине следовало ожидать развития микроорганизмов с вытекающими негативными последствиями.

Урожай картофеля был обработан заявляемым методом в двух буртах БИО-ЭМ резонатором. 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.

Обработку буртов №1 и №2 вели последовательными непрерывными циклами. Каждый цикл представлял собой 2 стадии:

1-я стадия - обработка велась при частоте внутри диапазона 7 Гц в течение 20 минут, 2-я стадия - 15,1 Гц в течение 10 минут.

В обработанных буртах несмотря на несоблюдение температурного режима хранения возникновение очагов гниения корнеплодов имело место лишь в нескольких точках, где было обнаружено большое количество земли, т.е. имел место дополнительный фактор для усиления жизнедеятельности микроорганизмов. Дополнительное воздействие на очаг заявляемым методом позволило подавить вспышку гниения и стабилизировать процесс хранения.

На основе анализа учета движения картофеля сделан вывод о том, что в результате систематического воздействия на массу картофеля в буртах генератором низких частот происходит торможение процесса дыхания корнеплода и снижение активности микроорганизмов, являющихся причиной процесса гниения.

Циклы обработки последовательно чередуются в течение всего срока хранения.

Пример 2.

Такой же, как и в Примере 1, картофель хранился в бурте, обрабатываемом низкочастотным генератором на протяжении всего срока хранения. Условия хранения как в Примере 1.

Для обработки использовали аналогичный генератор низких частот. 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 40 мин, использована катушка конусообразной формы с индуктивностью 5,0 мГн, сопротивление - 2,0 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 30 Гц и времени 20 мин.

В обработанных буртах возникновение очагов гниения корнеплодов не отмечено.

Циклы обработки последовательно чередуются в течение всего срока хранения.

Пример 3.

Такой же, как и в Примере 1, картофель хранился в бурте, обрабатываемом низкочастотным генератором на протяжении всего срока хранения. Условия хранения как в Примере 1.

Для обработки использовали аналогичный генератор низких частот. 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 12 Гц, время обработки 30 мин, использована катушка конусообразной формы с индуктивностью 5,0 мГн, сопротивление - 2,0 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 25 Гц и времени 15 мин.

Циклы обработки последовательно чередуются в течение всего срока хранения.

В обработанных буртах возникновение очагов гниения корнеплодов имело место лишь в одной точке. Дополнительное воздействие на очаг заявляемым методом позволило подавить вспышку гниения и стабилизировать процесс хранения.

Таким образом, очевидно, что в результате воздействия на массу картофеля генератором низких частот происходит снижение активности микроорганизмов, являющихся причиной процесса гниения.

Из представленных примеров следует, что обработка буртов с корнеплодами позволяет обеспечить эффективный процесс хранения картофеля в неблагоприятных климатических условиях его закладки даже при наличии дополнительных факторов развития очагов гнилостных процессов.

Многочисленные лабораторные опыты на картофеле позволили установить, что заявляемый эффект наиболее ярко проявляется во всем интервале частного воздействия 7÷30 Гц, при максимальной выходной мощности генератора низких частот менее 140 мВт, при использовании катушки индуктивности с активным сопротивлением в диапазоне 2,0-8,0 Ом, индуктивностью 2,0-5,0 мГн.

Кроме того, авторами изобретения отмечено, что применение генератора низких частот для хранения картофеля позволяет не только снизить активность болезнетворных микроорганизмов, но сохранить и даже увеличить показатели лабораторной всхожести.

Таким образом, заявленный способ с использованием генератора низких частот для обработки картофеля позволяет не только снизить потери продукции при ее хранении, но и сохранить качественные и количественных характеристики 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 сельскохозяйственной продукции и обеспечивает экологическую чистоту процесса хранения без значительных затрат на организацию процесса.

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к способам хранения сельскохозяйственной продукции, в частности к способу хранения картофеля. Способ включает циклическую обработку картофеля 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 7-15 Гц в течение 40 мин, а на второй стадии - с частотным диапазоном 15,1-30 Гц в течение 20 мин. Кроме того, 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 может быть выполнена с диэлектрическим каркасом без сердечника и размещена на расстоянии от обрабатываемой продукции. Способ позволяет обеспечить высокую сохранность свойств картофеля в течение всего срока хранения за счет улучшения лежкости. 6 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Способ хранения картофеля, характеризующийся тем, что включает циклическую обработку картофеля 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 7-15 Гц в течение 40 мин, а на второй стадии - с частотным диапазоном 15,1-30 Гц в течение 20 мин.

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

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

4. Способ хранения картофеля по п.1, отличающийся тем, что используют катушку индуктивности с активным сопротивлением в диапазоне 2,0-8,00 м и индуктивностью 2,0-5,0 мГн.

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

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

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