После сбора урожая все растения подвергаются стрессу. Этот стресс приводит к интенсивной респирации («дыханию») и транспирации (интенсивный внутренний влагообмен и испарение). Интенсивность и того, и другого в основном связана с температурой. Благодаря быстрому охлаждению как дыхание, так и испарение могут быть уменьшены на 75% или более, что приводит к сохранению качества и увеличению срока свежести, длительности хранения и сокращению брака и отходов.
Традиционные способы охлаждения конвективным потоком холодного воздуха не всегда могут быть использованы для промежуточного охлаждения агрокультур. Это связано с ограничениями по температуре охлаждающей среды, которая должна оставаться положительной и не допускать замораживания. Из-за малых перепадов температур продукта длительность процесса растет, становится, особенно на последней стадии, существенной неравномерность распределения влаги по объему продукта. Все это приводит к ухудшению условий последующего хранения, отклонению от стандартов качества по внешнему виду, кислотности, микрофлоре и другим параметрам.
Альтернативой способам конвективного охлаждения является вакуумное охлаждение, в котором влажный охлаждаемый продукт сам по себе служит регулируемым по температуре хладагентом – рабочей средой для теплообмена. Только два основных требования предъявляются к продукту, подлежащему охлаждению в вакуумном охладителе, – это достаточная пористость и отсутствие воздухонепроницаемой оболочки (плотной кожуры), позволяющие парам, образованным внутри капиллярно-пористого тела, свободно покидать его и удаляться вместе с откачиваемым воздухом, тем самым извлекая избыток тепла из продукта. Охлаждение осуществляется благодаря физическому процессу отбора теплоты от продукта при испарении влаги из него. Испарение же влаги при низких температурах вызывается понижением давления в герметичной камере. Благодаря достаточно равномерному распределению свободной влаги в продуктах охлаждение при этом идет во всем объеме охлаждаемого изделия и, что очень важно, чрезвычайно быстро. К тому же повреждение структуры продукта кристаллами льда невозможно из-за положительных температур на всем периоде охлаждения. Также предохлаждение в вакууме позволяет снизить мощность холодильного оборудования, что уменьшит эксплуатационные затраты и, в некоторых случаях, площадь хранения, т. е. капитальные затраты.
Все эти качества вакуумного охлаждения позволяют эффективно использовать его для охлаждения влажных растительных продуктов: кочанных и листовых салатов, зеленных культур, всех видов грибов, срезов цветов и многих других агрокультур. Наибольший эффект вакуума достигается в качестве прекулинга перед помещением продукта на хранение в холодный склад или отгрузкой в рефрижераторный транспорт. Экспериментальным путем мы получили данные, что при незначительном увеличении потери веса продуктом на начальном этапе за счет интенсивного испарения влаги в вакууме общая потеря веса продукта в период хранения и транспортировки снижается благодаря приостановлению всех процессов жизнедеятельности в охлаждаемом продукте – своеобразной естественной «консервации». Эта разница при использовании различных способов охлаждения может достигать 3–6% от общего веса продукта в пользу вакуумного охлаждения.
Кочанные и листовые салаты. В России шоковое охлаждение пока недостаточно распространено среди малых и средних агропредприятий, но лидеры рынка зеленных культур, чья доля на рынке России в реализации фасованных овощных и зеленных культур в натуральном выражении – до 30%, активно применяют вакуумные охладители для обеспечения качества своих продуктов на полке. Практика показывает, что поддержанием качества кочанного салата айсберг в естественных условиях возможно до трех дней. В холодном складе этот салат «живет» от 8 до 14 дней. Применение же прекулинга в камере вакуумного охлаждения и дальнейшее соблюдение «цепочки холода» при хранении и доставке продлевают срок свежести салатов до 21 дня. Это позволяет значительно увеличить плечо логистики и, соответственно, охватить большее количество сетевых торговых точек с сохранением качества.
Грибы. Крайне востребованы вакуумные охладители для такого деликатного продукта, как грибы. Высокую эффективность показало предохлаждение практически для всех видов культивируемых грибов – шампиньонов, вешенок, шиитаке, опят и др. В качестве примера можно привести эффективное применение вакуумного охлаждения на грибном комплексе крупного агрохолдинга. Это современное предприятие непрерывного цикла, состоящее из 24 камер выращивания с мощностью более 5000 т шампиньонов в год. Две установки три паллеты каждая охлаждают за один цикл 30 мин. до 2400 кг грибов с +19 оС до +2 оС. Двухдверная конструкция камеры позволяет осуществлять работу в разных температурных зонах – загружать из технологического коридора камер выращивания, а выгружать охлажденные грибы в холодный склад. Потребители могут приобрести грибы максимально свежими, с сохранением своего вкуса, аромата и внешнего вида. При этом срок свежести и, соответственно, «лежкость» на полке увеличивается в 2,5 раза.
Ягоды. Применение вакуумного охлаждения для ягод только начинает свой путь в Россию. Каждый год из-за рубежа ввозилось порядка 50–60 тыс. т ягод. По данным аналитиков, перспективная емкость рынка для новых проектов в области выращивания клубники в РФ составляет порядка 15–20 тыс. т в год.
В 2022 году известный сетевой ретейлер на базе своего тепличного комплекса начал возведение крупного комплекса для выращивания клубники на площади порядка 16 га. Проектная мощность строящегося комплекса – почти 1,23 тыс. т. клубники и 95 т голубики в год. Ягоды будут собирать «в одно касание» и сразу направлять на вакуумное охлаждение, а их доставка в фулфилмент-центры будет осуществляться на транспорте с поддержанием «цепочки холода». Специально для данного комплекса с целью минимизации занимаемой площади нами были спроектированы компактные двухъярусные вакуумные охладители с проходной камерой и вертикальными гермодверями, обеспечивающие температурное зонирование производства и минимум занимаемой площади.
