ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ 

Государственное образовательное учреждение высшего  профессионального 

образования «Новгородский государственный  университет 

имени Ярослава Мудрого»

Кафедра технологии переработки сельскохозяйственной продукции

 
 
 
 
 

Расчетно-графическая  работа

по дисциплине:

«Технология хранения и переработки продукции  растениеводства»

на тему:

«Технология хранения продовольственного картофеля  в условиях активной вентиляции»

 
 
 

      Выполнил:

       студент группы 6471 ФТСХП

       Варламов Максим Николаевич

       «____» _______________ 20___ г.

 

       Проверила:

       Ларичева Кристина Николаевна

        «____» _______________ 20__ г.

 
 
 
 

г. Великий  Новгород

2010

     СОДЕРЖАНИЕ

Введение…………………………………………………………………………..3

1 Особенности  культуры как объекта хранения……………..…………….......5

2 Сорта,  пригодные для хранения……………………………………………....6

3Особенности  агротехники культуры, предназначенной  для хранения………………………………………………………………………......6

4 Особенности  уборки и товарной обработки  культуры……………………..10

5 План  закладки на хранение………………………………………………......11

6 Расчет  потребностей в хранилищах…………………………………………11

7Характеристика  хранилища, размещение продукции,  система вентиляции……………………………………………………………………….13

8Средства  механизации работ при хранении………………………………….15

9Режим  хранения…………………………………………………………...…...16

10Контроль  за сохраняемостью продукции………………………………......19

11Выводы  и предложения по совершенствованию  технологии хранения культуры………………………………………………………………………....21

Список  используемой литературы………………………………………….....23

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

ВВЕДЕНИЕ

     Продовольственный картофель - клубнеплодное растение, утолщенное окончание подземного стеблевого побега (столона). На одном стебле образуется 6-8 столонов, которые могут ветвится. Клубни содержат 75-80% воды и 25%сухих веществ. Из них 14-22% приходится на долю крахмала, на долю легкоусвояемых белков до 3%, клетчатки около 1%. Клубни богаты витамином С, имеются витамины А, В2, В6, В1. В кожуре позеленевших клубней содержится ядовитое вещество – глюкоалкалоид солонин, частично распадающийся при варке.

     Картофель – теплолюбивая культура, высаженные клубни начинают произрастать при t 6-7 ͦ С.Чем выше t почвы, тем раньше появляются всходы. Благоприятной является t 13-15 ͦ С. При низкой t и высокой влажности почвы клубни загнивают. Всходы обычно появляются через 18-20 дней. Клубни предварительно выдержанные  на свету, дают всходы через 12-15 дней. Весенние заморозки ниже – 3 ͦ С убивают всходы, однако позднее клубни дают новую поросль. Осенние заморозки ниже -3 ͦ С убивают ботву, но клубни остаются жизнеспособными. При понижении t почвы до -2С клубни замерзают и теряют способность к прорастанию. При t от 0 до -1С в клубнях начинает  накапливаться сахар вследствии снижения расхода его на дыхании и перехода крахмала в сахар. Клубни становятся сладковатыми и невкусными. Если такие клубни выдержать 5-10дней при комнатной t сладкий вкус исчезает, так как с возобновлением дыхания сахар израсходуется. Продолжительность вегетационного периода в зависимости от сорта, почвенно – климатических и агротехнических условий варьирует от 60 до 180дней.

     Картофель - светолюбивое растение. Растение длинного дня, в затененных местах ботва сильно вытягивается, цветение нарушается, образование клубней запаздывает.

       К влаге картофель очень требователен, особенно необходима растениям влага в период усиленного роста ботвы и образования клубней. Для нормального развития крупных клубней необходимы рыхлые плодородные, хорошо аэрируемые почвы. По времени созревания сорта картофеля делятся:

     - раннеспелые (50 - 60 дней);

     - среднеранние (60-80 дней);

     - среднеспелые ( 80-100 дней);

     - среднепоздние (110-120 дней);

         - позднеспелые (125 и более дней).

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     1 ОСОБЕННОСТИ  КУЛЬТУРЫ КАК ОБЪЕКТА ХРАНЕНИЯ

     Клубни  картофеля отличаются высокой лежкостью. В основе их сохраняемости лежит  биологическая особенность клубней  вступать после уборки в состояние  глубокого (физиологического) покоя, продолжительность  которого различна у разных сортов (1-3 мес.).

     Затем следует период вынужденного покоя, длительность которого определяется условиями  хранения, в первую очередь температурой.

     Важная  биологическая особенность картофеля  – способность клубней возобновлять покровную ткань в местах механических повреждений. Эта способность проявляется  лучше всего у растущих и свежеубранных  клубней, а также в первый период хранения, к концу хранения она  утрачивается совсем. В зоне поранения  образуется суберин, препятствующий излишней потери воды. Образование суберина идет активно при температуре 10-18⁰С и при свободном доступе кислорода. Под слоем пропитанных суберином клеток образуется раневая перидерма. Для ее образования необходимы температура воздуха не менее 10⁰С и почти полное насыщение его влагой.

     Картофель отличается невысоким выделением теплоты  и влаги по сравнению с другими  видами продукции. Интенсивному воздухообмену  способствует большая скважность насыпи клубней. Механическая прочность клубней  позволяет загружать их высоким  слоем (до 6-8 м).

     При определении условий хранения картофеля  учитывают такие факторы, как  назначение, сортовые особенности, степень  вызревания, период хранения.

 
 
 
 
 
 
 

     2 СОРТА, ПРИГОДНЫЕ  ДЛЯ ХРАНЕНИЯ

     Из  большого числа районированных сортов картофеля наиболее распространены и пригодны к длительному хранению из ранних - Новоусманский, Горизонт, Приекульский Ранний, из средних Огонек, Камераз, из поздних - Лорх, Сотка. Лежкость сортов может меняться в зависимости  от зоны возделывания. Так же используются сорта Фаленский, Темп, Лощицкий, Столовый 19, Любимец. При подборе сорта  для выращивания на длительное хранение в хозяйстве, кроме лежкости, необходимо учитывать срок созревания, засухоустойчивость, фитофтороустойчивость, урожайность.

 

     3 ОСОБЕННОСТИ АГРОТЕХНИКИ  КАРТОФЕЛЯ ПРОДОВОЛЬСТВЕННОГО, ПРЕДНАЗНАЧЕННОГО ДЛЯ ХРАНЕНИЯ

     Для посадки следует использовать хорошо перебранный и рассортированный по фракциям семенной материал. Тщательный анализ семенных клубней и переборку  желательно провести за месяц недели до посадки. Для более полного  выявления пораженных клубней картофель  после переборки рекомендуется  выдержать 10-15 дней при температуре 14-18оС, после чего провести повторную  переборку.

     Очень эффективным способом подготовки клубней  к посадке является проращивание. Для машинной посадки оптимальны клубни, вышедшие из периода покоя и начавшие образовывать ростки. Картофель, предназначенный для получения ранней продукции, следует заранее вывести из состояния покоя и прорастить на свету в течение 20-25 дней при температуре 16-20 ͦ С.

     При проращивании нельзя допускать избытка  влаги, а также попадания на клубни прямых солнечных лучей, чтобы предотвратить  преждевременное образование корешков из корневых бугорков ростка. Для равномерного освещения ящики периодически меняют местами, а при двух- или трехслойном  проращивании клубни, из нижних слоев  перемещают в верхние. У пророщенных на свету клубней формируются прочные ростки длиной 2-3 см с зеленой вершинкой, бурым основанием и многочисленными корневыми бугорками, из них через три - пять дней после посадки развивается корневая система. При проращивании картофеля необходимо регулярно осматривать клубни, удалять больные, непроросшие, с нитевидными или очень тонкими ростками.

     Семенной  материал картофеля перед посадкой или при посадке рекомендуется  обрабатывать фунгицидами или инсектофунгицидами. Однако применять этот прием следует только в том случае, если клубни сухие и без признаков заболеваний. Большинство применяемых для протравливания клубней препаратов (ТМТД, фундазол, гаучо и др.) контактного действия, т.е. они не действуют на инфекцию внутри клубня. Их применение по больным клубням может только навредить: активизировать развитие гнилей после посадки в переувлажненную или недостаточно прогретую почву, понизить всхожесть. Хорошие результаты дает и опудривание клубней перед посадкой золой из расчета 1 кг. золы на 50 кг. посадочного материала.

     Резка семенных клубней нецелесообразна, т.к. приводит к перезаражению клубней грибными, бактериальными и вирусными заболеваниями. Если Вы все-таки решились резать, то после резки каждого клубня нож стерилизуйте в растворе лизола или лизоформа. Разрезанные клубни можно смачивать (не позднее, чем через 30 мин. после разрезания) суспензией ТМТД (4-5 кг/тонна), фундазолом (беномилом) - 0,5-1 кг/тонна. На приусадебных участках практикуют обработку разрезанной поверхности золой или цементом. После резки кусочки картофеля на два-три часа оставляют на открытом воздухе для заживления срезанной поверхности.

     Главное при уходе за растениями - в течение  всего периода вегетации поддерживать почву в рыхлом состоянии и  систематически уничтожать сорняки.

      
           В довсходовый период проводят две - три обработки почвы. Первый раз - через 7 дней после посадки. Всходы сорняков, находящиеся в почве на стадии "белых нитей", имеют пока слабую корневую систему и их легко уничтожить рыхлением с помощью легкого мотыжения или "боронования" обратной стороной граблей. Междурядья рыхлят на глубину 10-12 см, а при достаточной влажности - 14-16 см. Вторую обработку повторяют аналогичным способом через неделю, а затем проводят третью. В засушливых условиях довсходовое боронование проводят как в рядках, так и в междурядьях. Третья обработка может совпасть с появлением всходов, а потому боронование заменяют легким рыхлением. При ручном уходе мотыжение эффективно на всех сроках развития растения. 
При высоте ботвы 15-20 см картофель окучивают, если почва достаточно влажная. При засухе вместо окучивания практикуют так называемый сухой полив - поверхностное рыхление по мере образования почвенной корки для разрушения системы капилляров, через которые испаряется влага.

     

      
Для защиты от заморозков всходы можно засыпать землей в ходе легкого окучивания. Этот прием дает хорошие результаты при высоте ботвы 10-15 см, но он эффективен и для более высоких растений, даже при частичной их засыпке.  
         Междурядные обработки картофеля заканчиваются в период цветения, когда смыкается ботва растений. Однако к отдельным приемам почвенной обработки прибегают по мере необходимости и позднее. В дождливое лето, когда почва переувлажняется, целесообразно делать лезвием лопаты глубокие щели в междурядьях - это обеспечивает доступ воздуха к корням, столонам и молодым клубням, предохраняя их от задыхания. 
          Полив. Посадки картофеля крайне необходимо поливать в засуху. Особенно нужен полив в критическую фазу развития, когда происходит клубнеобразование, продолжающееся от бутонизации до увядания ботвы. При длительной засухе во время клубнеобразования следует проводить несколько поливов, используя для этого вечернее время, чтобы уменьшить испарение влаги. Минимально значимая норма полива составляет 2,5-3 литра воды на 1 м².

     После цветения уход за посадками состоит  в их защите от колорадского жука и  болезней, а также от сорняков.

 
 
 
 
 
 

 
 
 

     4 ОСОБЕННОСТИ УБОРКИ  И ТОВАРНОЙ ОБРАБОТКИ  КАРТОФЕЛЯ ПРОДОВОЛЬСТВЕННОГО

     Уборку  картофеля начинают после окончания  цветения в середине сентября после  массового подсыхания ботвы. В это  время клубни картофеля легко  отделяются от стеблевых побегов, имеют  прочную кожицу.

     Клубни  картофеля с тонкой кожицей гораздо  хуже хранятся. Для предохранения  от грибковых заболеваний ботву  картофеля скашивают за 10-15 дней до уборки, оставляя стебельки высотой 8 – 10 см.

     Ботву картофеля выносят с участка, сжигают или закапывают. В конце  августа - начале сентября в солнечный  ясный день начинают уборку картофеля. Собранный урожай сортируют на семенной и продовольственный картофель, при этом отбирая больные порезанные и очень мелкие клубни. Семенной материал картофеля весом от 50 – 100 гр. нужно сразу после копки  просушить в проветриваемом и  светлом помещении. Клубни картофеля  отобранные для продовольственных  целей тщательно просушивают  и затем складывают в мешки  или ёмкости по 30 – 35 кг. Картофель  гораздо лучше будет храниться, если он не поражен фитофторой не имеет  механических повреждений и не соприкасался с ботвой. Выкопанные клубни картофеля  не должны оставаться на солнце более  одного часа иначе может произойти  загнивание во время хранения. Обычно картофель хранят в погребах и  подвалах. Картофель хорошо сохраняется  при температуре 3 – 5 °С. Так же можно  хранить картофель на балконе, сложив его в двойной тканевый мешок  и поместив в деревянный ящик, а  тот в свою очередь в более  просторный ящик. Пространство между  ящиками должно составлять от 10 до 15 см. Его можно заполнить тряпьем  или опилками. При такой защите картофель может выдержать мороз  от -10 до -12°С.

 
 
 
 
 

     5 ПЛАН ЗАКЛАДКИ  НА ХРАНЕНИЕ

     Картофель хранят чаще всего сплошной насыпью  или в закромах, а также в  контейнерах.

     В нашей расчетно-графической работе 550 тонн продовольственного картофеля  будет размещено закромным способом.

     При закромном способе передняя стенка сделана из дерева, чтобы можно  было разбирать (6×6 м, высота – до 2,5-5 м). Глубина закрома – это расстояние между передней и задней стенкой.

 

     6 РАСЧЕТ ПОТРЕБНОСТЕЙ  В ХРАНИЛИЩАХ

Для того чтобы  разместить 550т продовольственного картофеля в условиях активной вентиляции, необходимо сделать следующие расчеты. Найдем:

1 Объем одной  секции- 6м*6м*2,5= 90 м³

2 Вместимость  одной секции в т(1м³ картофеля весит 0,68 т)

90 м³ *0,68 т/ м³=61,2 т

3 Необходимое  количество секций

550т:61,2= 9(секций), но мы возьмем 10 секций для удобства в дальнейших расчетах.

4 Количество  секций в одной вентиляционной  системе (в одной системе размещают  4 распределительных канала)-

10секций:2 вент.системы= 5 секций на вент.систему.

5 Количество  распределительных каналов  в  одной вентиляционной системе  (в одной секции размещают 4 распределительных канала)-

5секций*4 распред.канала=20 распред.каналов.

6 Потребную производительность  вентилятора в одной вентиляционной  системе 

275т*100 м³/т/час=27500 м³/час

7 Подача воздуха  в магистральном канале в 1 сек-

27500 м³/час:3600 сек = 7,6 м³/сек

8 Начальное сечение  магистрального канала при скорости  воздуха в нем 5 м/сек – а)  площадь воздушного потока

7,6 м³/сек: 5м/сек=1,52м=15200см²

б ) его форму  в виде квадрата

15200 см²= 123см, т.е. 123см*123см

9 Сечение заборной  шахты ( оно аналогично начальному  сечению магистрального канала)- 123см*123 см

10 Конечное сечение  магистрального канала ( для обеспечения  заданной скорости 5м/сек оно должно  быть уже на 1/3)-

123см- 41м/сек=82см, т.е. 82см *82см

11 Начальное  сечение всех распределительных  каналов   в одной вентиляционной  системе при скорости воздуха  3 м/сек

7,6 м³/сек: 3 м/сек=2,5 м²=25000 см²

12 Начальное  сечение первого распределительного  канала

а) площадь воздушного потока

25000 см²:20 каналов=1250 см²

б )его форма  в виде квадрата

1250 см²=35см, т.е 35 см*35 см

13 Конечное сечение  первого распределительного канала ( для обеспечения заданной скорости 3м/сек , оно должно быть уже  на 1/3)

35 см- 12см= 23см т.е. 23 см*23см

14 Общую площадь  хранилища (S общ)

 Длина равна  6+(5*6)+(0,1*4)+0,2=36,6 м

Ширина равна 1,2+(6*2)+3+1,2=17,4м

15 Общая площадь хранилища (Sобщ)

Sобщ=17,4 м *36,6=636,8 м²м

16 Коэффициент  загрузки  P= Sпол: Sобщ*100%=360 м:636,8 м*100%=56,5%

17 Длина магистрального  канала-

(6м* 5секций)+(4 промежутков*0,1м)-0,75м=29,65 м

18 Длина распределительного  канала ( она будет на 0,5 м короче длины секции) равна 6м-0,5м=5,5м

 
 
 
 

7 ХАРАКТЕРИСТИКА ХРАНИЛИЩА,  РАЗМЕЩЕНИЕ ПРОДУКЦИИ,  СИСТЕМА ВЕНТИЛЯЦИИ

     После уборки картофеля  и перед закладкой  его на хранении ежегодно в хранилищах проводят ремонт и дезинфекцию.

     Хранилище должно быть очищено от мусора и остатков продукции. Все деревянные съемные части оборудования, а также полы очищены скребками и тщательно промыты дезинфицирующим раствором с помощью щеток, веников или мочала. Земляной пол также зачищают. Все разборные части оборудования хранилищ просушивают на солнце. Мусор, остатки корнеплодов вывозят в отведенные места, где их поливают 4-процентным раствором хлорной извести и закапывают в глубокой яме.

     Хранилище проветривают и просушивают, после чего производится их ремонт. Во время ремонта проводят мероприятия по борьбе с грызунами: щели в полу, потолке, стенах заделывают цементом, жестью или кирпичом, вентиляционные каналы закрывают металлическими сетками.

     Незадолго до закладки продукции на хранение дезинфицируют хранилища вместе с инвентарем и тарой путем  окуривания сернистым газом или  опрыскивания раствором формалина. Перед окуриванием или опрыскиванием  люки, окна, двери хранилищ и подвалов плотно закрывают, а щели замазывают глиной.

     После ремонта в хранилищах и подвалах защищенные земляные полы засыпают свежим песком слоем 8-10 см, проходы обильно  посыпают известью-пушонкой или заливают раствором свежегашеной извести.

     Любое хранилище должно быть обеспечено вентиляцией.

     В нашем хранилище активная вентиляция.

     Самая совершенная система вентиляции. Она позволяет быстро устанавливать  требуемые параметры воздуха  в помещении для обеспечения  оптимальных условий хранения и  прохождения необходимых процессов (лечебного периода, обсушки поверхности  объектов и т. д.). Оптимум хранения картофеля лежит в пределах 2...4⁰С, и установить его быстро можно только активным вентилированием.

     В хранилищах с активным вентилированием  потери массы и качества продуктов  в два-три раза ниже по сравнению  с обычными условиями. Увеличивается  и срок хранения. Активное вентилирование дает возможность создавать почти  одинаковые. условия как в нижней, так и в верхней части хранилища. Это позволяет значительно увеличить  высоту насыпи картофеля и других объектов в закромах и высоту укладки  продуктов, хранящихся в таре. Затраты  на оборудование хранилищ установками  активного вентилирования окупаются  за один - три года.

     Простейшая  система активного вентилирования в хранилище включает: приточную шахту для забора атмосферного воздуха и вентиляционную камеру; рециркуляционный воздухопровод (с клапаном) для забора в систему воздуха хранилища; осевой или центробежный вентиляторы; магистральный воздухопровод; распределительные воздухопроводы (каналы) с клапанами, вытяжные шахты. Для полного использования возможностей активного вентилирования в системе должен находиться калорифер для подогрева воздуха, что особенно важно зимой.

     Схема расположения магистрального и распределительных  воздуховодов различна. При закромном  хранении распределительные каналы размещают непосредственно под  закромами с решетчатыми полами.

 
 
 
 
 

     8 СРЕДСТВА МЕХАНИЗАЦИИ  РАБОТ ПРИ ХРАНЕНИИ

     Механизация — процесс замены ручного труда  человека работой машин. Она может  иметь следующие стадии: частичная  механизация, комплексная механизация, автоматизация, комплексная автоматизация.

     При устройстве хранилищ применяют все  возможные элементы стационарной или  передвижной механизации для  закладки на хранение, товарной обработки  и подготовки продукции к реализации. Это обязательно во всех хранилищах большой вместимости.

     Для послеуборочной обработки картофеля  используют: сортировальные пункты КСП-15, КСП-15Б, KCП-15B и КСП-25. Они обеспечивают прием, подачу на обработку, отделение примесей, сортирование и отбор дефектных клубней. Картофель, фасованный на три фракции, подают на транспортеры, затем в контейнеры или на транспортеры ТХБ-20 для загрузки в хранилище.

     Для механизации работ в хранилище должны быть оставлены грузовые проезды, предназначенные для передвижения погрузчиков, тележек и других механизмов. При их использовании, как правило, оставляют центральный грузовой проезд и боковые проходы или проезды в зависимости от используемых средств механизации.

     Кроме того, должна соблюдаться предельная высота загрузки, которая ограничивается разрешительной способностью погрузочно-разгрузочных механизмов, а также обеспечивает устойчивость штабеля. Соблюдение этого  требования также основывается на принципе безопасности для хранящейся продукции и работающих в помещении людей.

     Погрузку  и разгрузку продукции выполняют уравновешенными универсальными электропогрузчиками или малогабаритными автопогрузчиками с устройством очистки отработанных газов, а при малых грузопотоках—самоходными вилочными электротележками.

 
 

     9 РЕЖИМ ХРАНЕНИЯ

     При хранении картофеля выделяют четыре периода: лечебный (послеуборочный), охлаждения, основной (период глубокого и вынужденного покоя) и весенний (после начала прорастания  клубней).

     1. В лечебный период необходимо  создать условия для созревания  клубней и зарубцовывания механических  повреждений, образования суберина  и раневой перидермы. В этот  же период сахара превращаются  в крахмал, а в точках роста  завершается переход в состояние  глубокого покоя. В этот период  клубни любого целевого назначения  хранят при температуре 12...18°С, относительной влажности воздуха  90...95% и свободном доступе воздуха  в течение 8..10 cyт. Режим хранения в этот период поддерживают с помощью активного вентилирования. Картофель вентилируют теплым воздухом пять-шесть раз в сутки по 30 мин с интервалами 3...4 ч. При таком вентилировании клубни быстро обсушиваются. Если они не дозрели, кожура не окрепла и имеет значительные механические повреждения, продолжительность лечебного периода затягивается до двух-трех недель.

     2. При охлаждении картофель вентилируют  ночью наружным воздухом или  смесью его с воздухом хранилища.  Удельная подача воздуха в  насыпь 70...100 м³/(ч-т). Скорость охлаждения 0,5...1°С в сутки до выхода на основной режим как для картофеля, так и для всех овощей. В зависимости от погоды охлаждение в буртах и хранилищах с естественной вентиляцией проходит за 40 дней, а в хранилищах с активной вентилированием – за 20 дней.

     3. В основной период для продовольственного  картофеля температуру поддерживают  на уровне 2...4⁰С, относительную влажность – в пределах 90-95%. Вентилируют кратковременно, периодически, чтобы сменить воздух межклубневых пространств, выравнять температуру по высоте насыпи, удалить тепло, выделяемое при дыхании живых компонентов, и поддержать заданный температурный режим. Вентилируют в этот период примерно два-три раза в неделю по 30 мин.