Что такое контролируемая атмосфера?
Контролируемая атмосфера (КА) — это технология, которая позволяет управлять составом воздуха в хранилищах. Обычно в атмосфере содержится около 78% азота, 21% кислорода и 0,3% углекислого газа. В контролируемой атмосфере эти пропорции изменяются: кислорода становится меньше, а азота и углекислого газа — больше. Это замедляет процессы дыхания и созревания продуктов, что позволяет сохранить их свежесть на более долгий срок.
Преимущества контролируемой атмосферы
1. Продление срока хранения. Фрукты и овощи могут храниться в 2–4 раза дольше, чем в обычных условиях.
2. Сохранение качества. Продукты не теряют своих вкусовых и питательных свойств.
3. Борьба с вредителями. Контролируемая атмосфера эффективно уничтожает насекомых, которые могут повредить зерно и другие сухие продукты.
4. Экологичность. Этот метод не требует использования химических веществ, что делает его безопасным для окружающей среды.
Применение для сухих продуктов
Зерно, бобовые и масличные культуры часто хранятся в контролируемой атмосфере, чтобы защитить их от насекомых-вредителей. Большинство насекомых не могут выжить без кислорода или при высокой концентрации углекислого газа (более 30%). Для полной дезинсекции зерна требуется несколько недель, особенно при низких температурах (менее 15 °C). Например, при температуре около 25 °C и концентрации углекислого газа выше 35% процесс дезинсекции занимает не менее 15 дней.
Хранение фруктов и овощей
Контролируемая атмосфера чаще всего применяется для хранения яблок и груш. Сочетание изменённого состава воздуха и пониженной температуры позволяет сохранять эти фрукты в течение длительного времени без потери качества. Процессы созревания и старения замедляются благодаря снижению уровня кислорода и увеличению содержания углекислого газа и азота. В таких условиях дыхание фруктов уменьшается, что позволяет сохранить их свежесть.
Обычно в контролируемой атмосфере содержание кислорода снижается до 1,5–2%, а его место занимает азот и небольшое количество углекислого газа, который выделяют сами фрукты. Это позволяет сохранить вкус, текстуру и питательные свойства продуктов. Например, яблоки и груши могут храниться в таких условиях до 6–8 месяцев, что значительно дольше, чем при обычном хранении.
Интересные примеры использования
В разных странах существуют свои традиционные методы хранения продуктов, которые по сути являются примитивными аналогами контролируемой атмосферы. Например, в Афганистане жители северных регионов используют специальные глиняные контейнеры, называемые кангины, для хранения винограда. Эти контейнеры естественным образом контролируют внутреннюю среду, замедляя высыхание и разложение винограда. Благодаря этому виноград остаётся свежим до 6 месяцев.
История возникновения технологии
Технология контролируемой атмосферы имеет богатую историю. Её основы были заложены в начале XX века благодаря исследованиям британских учёных Франклина Кидда и Сирила Уэста из Кембриджского университета. Они изучали процессы дыхания и созревания фруктов, что привело к созданию первого коммерческого предприятия в 1929 году.
Дальнейшее развитие технологии связано с именем Роберта Смока, профессора Корнелльского университета. В конце 1930-х годов Смок посетил Кембридж, чтобы познакомиться с работами Кидда и Уэста. Вернувшись в США, он начал адаптировать технологию для местных сортов яблок, таких как Макинтош. Смок проводил эксперименты, помещая яблоки в герметичные камеры с разными концентрациями кислорода и углекислого газа при различных температурах. Его исследования привели к созданию первых хранилищ с контролируемой атмосферой в США в 1950-х годах. Благодаря этому сезон потребления яблок продлился до весны по всей стране.
К 1960 году в США было создано хранилищ на 4 миллиона бушелей яблок, а к 1980-м годам их мощность превысила 100 миллионов бушелей. Это стало возможным благодаря широкому внедрению технологии контролируемой атмосферы.
Современные технологии и их применение
Сегодня контролируемая атмосфера используется не только для хранения фруктов и овощей, но и для других продуктов. Например, её применяют для хранения мяса, рыбы и даже цветов. Всё больше производителей переходят на этот метод, так как он позволяет снизить потери продукции и повысить её качество.
Как работает контролируемая атмосфера?
Основной принцип работы контролируемой атмосферы заключается в изменении состава воздуха в хранилище. Для этого используются специальные системы, которые контролируют уровень кислорода, углекислого газа и азота. Обычно кислород заменяется азотом, а уровень углекислого газа увеличивается. Это замедляет процессы дыхания и созревания продуктов, что позволяет сохранить их свежесть.