Сергей Богатырев - Технология хранения и транспортирования товаров
Комбинированные методы консервирования часто дают положительные результаты для сохранения пищевых достоинств продукта и повышения стойкости в хранении.
2.1.3. Процессы старения, протекающие при хранении промышленных товаров
Старение полимеров – необратимое изменение свойств полимеров под действием тепла, кислорода, солнечного света, озона, ионизирующих излучений.
Старение происходит при хранении и эксплуатации изделий из полимеров.
Причинами старения являются химические превращения макромолекул, приводящие к их деструкции и к образованию разветвленных или трехмерных структур (сшиванию).
Деструкция при термоокислительном старении связана с цепной реакцией окисления полимера, сопровождающейся образованием гидроперекисей и их распадом.
Последствиями старения являются:
1) ухудшение механических характеристик полимеров;
2) появление трещин на поверхности и их разрастание (иногда полное разрушение);
3) изменение окраски.
Стойкость полимеров к старению во многих случаях определяет сроки их хранения, а иногда и службы изделий.
Эффективный способ защиты полимеров от старения – применение стабилизаторов полимерных материалов.
Деструкция полимеров – разрушение макромолекул под действием тепла, кислорода, влаги, света, проникающей радиации, механических напряжений, биологических факторов (например, при воздействии микроорганизмов). В соответствии с фактором воздействия различают следующие виды деструкции: термическую, термоокислительную, фотохимическую, гидролитическую, радиационную и др. Обычно в полимере одновременно протекает несколько видов деструкционных процессов, например, при переработке полимера в изделие – термическая, термоокислительная и механическая.
В результате деструкции уменьшается молярная масса полимера, изменяются его строение, физические и химические свойства, т.е. происходит его старение, и он часто становится непригодным для практического использования. Однако не всегда деструкция – это отрицательное явление. Так, этот процесс используют при механосинтезе различных привитых сополимеров, при пластикации каучуков, для получения из природных полимеров ценных низкомолекулярных веществ (например, глюкозы).
Стабилизация полимеров – способ повышения стойкости полимеров к старению, основанный на применении веществ (стабилизаторов), способных тормозить развитие этого процесса. Выбор таких веществ, которые вводят в полимеры при их синтезе или переработке, определяется механизмом реакций, вызывающих старение. В результате стабилизации скорость старения полимеров уменьшается иногда в 10 и более раз.
2.2. Технология хранения продовольственных и промышленных товаров
2.2.1. Режим хранения. Понятие, составные элементы
Выход стандартной продукции зависит в большей степени от величины потерь. Эти два показателя находятся в обратно пропорциональной зависимости друг от друга. Величина потерь, как известно из предыдущей главы книги, зависит в определенной степени от условий и сроков хранения.
Условия хранения представляют собой совокупность внешних воздействий окружающей среды, обусловленных режимом хранения и размещением товаров в хранилище.
Режим хранения – совокупность климатических и санитарно-гигиенических требований, обеспечивающих сохранность товаров. Можно выделить климатический и санитарно-гигиенический режимы хранения. Их классификация представлена на рисунке 1.
Рис. 1. Режимы хранения
2.2.2. Требования к температурно-влажностным режимам хранения
Температура хранения. Под температурой хранения подразумевается температура воздуха в хранилище, на складе, в холодильной камере. Температура является важнейшим показателем, поскольку с повышением температуры выше нормы на 10 °С скорость химических и биологических процессов увеличивается в 2–3 раза. Наиболее предпочтительной температурой для хранения большинства товаров является интервал от 0 до +4 °С. При температуре ниже нуля вода, входящая в состав многих продуктов, замерзает и разрушает микроструктуру и упаковку. Такие продукты, как молоко, кисломолочные продукты, шампуни, гели, имеющие при положительной температуре гомогенизированную (однородную) структуру, при замерзании расслаиваются. В напитках, например в вине, при низкой температуре выпадает осадок. Резкие колебания температуры приводят к образованию конденсата.
Что касается замороженных продуктов, то их рекомендуется хранить в интервале температур от –8 до –40 °С. Такой интервал выбран потому, что при более низкой температуре происходит сильное обезвоживание продукта. При температуре выше –8 °С происходит резкое укрупнение (рост зерна) кристаллов льда. Качество продукта при размораживании ухудшается. Особенно это касается мяса, рыбы, жиров, масла. Важным фактором является скорость замораживания. Предпочтительнее мгновенная заморозка.
Приведем несколько примеров. Молочные продукты обычно хранятся при температуре от 0 до + 4 °С. Сливочное масло на складе рекомендуется хранить в морозильной камере при температуре –12…–18 °С, а в магазине – при –2…+2 °С в течение 5 дней. Сыры хранят в интервале от +2 до +8 °С и влажности 85–87%, при длительном хранении – в интервале от +1 до +5 °С. Оптимальная температура хранения алкогольных и безалкогольных напитков составляет от +2 до +12°С.
Большинство непродовольственных товаров, а также хлебобулочные изделия и бакалейные товары (мука, крупа, макароны, сахар) хранятся в так называемом широком диапазоне температур: от –30 до +30 °С.
Консервы, парфюмерно-косметические средства, джемы, растительные масла рекомендуется хранить при температуре от 0 до +15 °С. При этом влажность воздуха должна составлять 75%. Срок хранения консервов в жестяных банках обычно составляет 2–3 года.
Температурные интервалы хранения регламентируются санитарными правилами и нормами (СанПиН).
Для контроля за температурой используются термометры и термографы. Термографы используются в хранилищах, крупных складских помещениях и предназначены для регистрации изменения температуры с помощью самописца. Различают термографы суточные и недельные.
Относительная влажность воздуха (ОВВ) представляет собой степень насыщения воздуха водяными парами. При 100%-ной влажности выпадает конденсат. При недостатке водяных паров происходит испарение воды из более влажных продуктов, что приводит к потерям за счет усушки, усыхания или увядания. Сухие продукты, наоборот, поглощают водяные пары, происходит микробиологическая порча.
Относительная влажность связана с температурой обратной зависимостью. При избытке водяных паров образуется конденсат на таре, непосредственно на товаре, стенах и потолках хранилища. Ускоряется порча, происходит коррозия металлических поверхностей, частей тары.
Рассмотрим коррозию подробнее. Коррозия представляет собой процесс перехода металла из свободного состояния в хрупкое химическое соединение (ржавчину) в результате взаимодействия с внешней средой, сопровождающийся утратой физико-механических свойств. Коррозия является разновидностью разрушения изделия.
Общая схема процесса коррозии выглядит следующим образом:
Fe → Fe+ + H2O → Fe(OH)2 → Fe(OH)3 .
Коррозия может быть газовой, протекающей при повышенной температуре при контакте металлических поверхностей с сернистым газом, углекислотой, сероводородом, которые разъедают сталь (сплав железа с углеродом). Почвенная и атмосферная коррозия происходит при хранении изделий «под открытым небом».
Показателем сопротивляемости коррозии является коррозионная стойкость, измеряемая в [мм/год] или [грамм/м2/год]. Следует помнить, что металлический лист ржавеет при хранении «под открытым небом» с интенсивностью 0,1 мм/год, а в закрытом помещении склада – 0,03 мм/год.
Атмосферная коррозия зависит от влажности воздуха, его температуры, солнечной активности, загрязненности воздуха газовыми и солевыми примесями, наличия электрозарядов на поверхности металлических частей изделий.
По характеру вызываемых разрушений коррозия бывает сплошной, сквозной, подповерхностной, локальной (щелевой), питтинговой (пятнистой) и межкристаллитной.
Коррозия трудно распознается в начальный период, поскольку ей присущ инкубационный период, после которого отдельные малозаметные очаги коррозии резко переходят в сплошную коррозию.
Важное значение для сохраняемости товаров имеет стабильность температурно-влажностного режима, которая характеризуется отсутствием резких скачков показателей режима. Такие перепады оказывают более сильное отрицательное влияние на сохраняемость многих товаров, чем небольшое повышение температуры. Стабильность температурно-влажностного режима можно обеспечить за счет оптимального воздухообмена.
