μ 0i=pP i/K; μ i=m/S i. (16)
С помощью соотношений (14–16) можно рассчитать площади мембран S 1и S 2для любого значения режима, задаваемого концентрациями ξ 1и ξ 2. Получающиеся площади будут иметь неотрицательные значения для любой точки (ξ 1; ξ 2), лежащей внутри сектора, ограниченного прямыми σ 1= const и σ 2= const. На рисунке 13 видно, что практически вся область хранения как срезки, так и вегетативных органов и семян цветочно-декоративных культур лежит ниже линии σ=1, поэтому материал с такой селективностью целесообразно использовать в качестве одной из мембран. Селективность, равную единице, то есть проницаемость, одинаковую как по кислороду, так и по углекислому газу, имеют любые пористые вещества, например бумага, ткани, нетканевые материалы.
В качестве другой мембраны, с большим значением селективности, целесообразно использовать мембрану, например, типа МДО = АС (а = 4,5). В этом случае диапазон режимов будет достаточно широк, его границы находятся между прямыми σ=4,5 и σ=1 (см. рис. 13).
Таким образом, применение двух разнотипных мембран лучше обеспечивает заданный режим хранения и, следовательно, более высокое качество цветочной продукции в конце периода хранения.
В практике применения контейнеров и упаковок с ГСЭМТ рекомендуется для предохранения газоселективной мембраны от механических повреждений использовать ограждающую прокладку с перфорацией, фиксируемую по периметру мембраны. В результате этого рабочая площадь мембраны уменьшается на величину коэффициента перфорации ограждающей прокладки. Коэффициент перфорации учитывает частичное перекрытие рабочей площади мембраны материалом прокладки. Это обстоятельство необходимо иметь в виду при практических расчетах контейнеров и упаковок.
Пусть радиус отверстий перфорации будет R, расстояние между центрами отверстий Н, тогда коэффициент перфорации определится соотношением
φ=πR 2/H 2=π(R/H) 2.
Очевидно, что полезная площадь мембраны 5М уменьшится пропорционально коэффициенту перфорации:
Максимально возможное значение коэффициента перфорации при H = R будет π/4≈0,785.
ТЕХНОЛОГИЯ ХРАНЕНИЯ ЦВЕТОЧНОЙ ПРОДУКЦИИ В МОДИФИЦИРОВАННОЙ ГАЗОВОЙ СРЕДЕ
Для расчета упаковок и контейнеров с ГСЭМТ можно пользоваться соотношениями (9—11). Задавая концентрацию кислорода в упаковке с продукцией, с помощью этих выражений рассчитывают необходимую площадь газоселективной мембраны и ожидаемую концентрацию углекислого газа в упаковке с ГСЭМТ.
Рассмотрим возможность расчета контейнеров с ГСЭМТ для хранения в МГС срезанных цветов и стеблевых черенков на примере гвоздики ремонтантной. В результате предварительных экспериментов (Стрельцов, 1982) было установлено, что срезанные цветы и стеблевые черенки хорошо сохраняются в МГС при содержании кислорода около 12–18 %. Определение параметров дыхания срезанных цветов и стеблевых черенков гвоздики показало, что для них характерны значения начальной интенсивности дыхания К 03,3410 -8и 1,74•10 -8м 3/с•кг соответственно, а дыхательного коэффициента σ 1,3.
Воспользовавшись выражением (10), можно определить оптимальное для этого случая содержание углекислого газа в МГС при ГСЭМТ, например, из поливинилтриметилсилана (ПВТМС) с селективностью σ=3. Подставив в формулу (10) известные значения, получим для углекислого газа значения концентрации от 1,3 до 4 %. С учетом того что проницаемость мембраны ПВТМС по кислороду P 1= 5-10-10 м 3/с, на основе выражения (11) для загрузки мембраны в случае хранения цветочной срезки получим значения μ≈200, а стеблевых черенков μ≈450 кг/м.
Практически при длительном хранении срезанных цветов и стеблевых черенков гвоздики ремонтантной в мягких полиэтиленовых пленочных контейнерах-упаковках с ГСЭМТ площадью 4 см 2до 10 цветов (80—100 г) или 200 г черенков в каждом контейнере в условиях стационарного режима устанавливался следующий состав МГС. Для цветов содержание углекислого газа составляло 1–5, кислорода 14–18 %, для черенков 2–5 и 12–15 % соответственно, что согласуется с расчетными данными.
Цветочная срезка гвоздики в таких условиях сохраняет свои качественные показатели при температуре хранения 3–6 °C в течение 10–12 недель, а стеблевые черенки — 16–20 недель. Причем снятые с хранения и поставленные в воду в комнатных условиях цветы полностью распускаются через 3–4 дня, а черенки сохраняют тур-гор и свежесть, имеют каллюс и частично корневые зачатки, хорошо укореняются и развиваются. При хранении в тех же температурных условиях в холодильной камере (контроль) цветы и черенки теряли товарное качество на третью и пятую неделю соответственно.
Читать дальше