При транспортировке, по оценкам специалистов, ежегодно теряется более 5 процентов свежей продукции. Чтобы избежать таких убытков отправитель и перевозчик обязаны принимать меры для защиты транспортируемых продуктов.

Важные факторы защиты скоропортящихся продуктов

Искусственное охлаждение

Цель искусственного охлаждения заключается в том, чтобы увеличить период хранения и сохранить качество путем снижения температуры продуктов в целях замедления метаболического разрушения, вызываемого микроорганизмами, для защиты скоропортящихся продуктов. Чтобы достигнуть охлаждения, необходимо удалить тепло. Тепло - это положительная и измеряемая энергия, которая постоянно излучается или перетекает к источнику холода от теплого предмета к холодному или к средству охлаждения.

Рефрежератор транспортного средства предназначен для защиты скоропортящихся продуктов и должен обладать достаточной мощностью для отвода тепла, выделяемого следующими источниками:

• остаточное тепло воздуха внутри трейлера;
• остаточное тепло в теплоизоляции и внутренней обшивке трейлера;
• наружное тепло, проникающее через пол, стены и потолок; зависит от разности температур воздуха внутри и снаружи трейлера, типа и толщины теплоизоляции, а также площади проводящих поверхностей. Солнечное излучение повышает температуру внешних поверхностей, когда трейлер находится под воздействием солнечного света. Так как темная поверхность поглощает больше тепла, чем светлая, то предпочтительно использование наружных поверхностей из полированного белого или отражающего свет металла. Но даже полированная поверхность теряет свои свойства отражать солнечное тепло, если она покрыта грязью и пылью. Таким образом, внешняя поверхность рефрежератора должна быть чистой;
• инфильтрация тепла в виде теплого воздуха снаружи через небольшие отверстия и трещины значительно увеличивает потребности в охлаждении. Корпус трейлера и дверные уплотнители должны поддерживаться в хорошем состоянии;
• избыточное тепло, содержащееся в грузе, который обладает более высокой, чем требуется температурой, должно быть отведено путем предварительного охлаждения продуктов до желаемой температуры перевозки прежде погрузки в трейлер;
• респираторное тепло выделяется всеми свежими цветами,фруктами и овощами. Некоторые продукты, например спаржа, кукуруза и клубника, выделяют больше тепла, чем другие продукты, например яблоки, апельсины и картофель. Выделяемое продуктом респираторное тепло также зависит от температуры продукта. Оно будет значительно меньше при температурах близких к замерзанию, чем при температурах обычных для сборки урожая. Вентиляционные отверстия в рефрежераторах и определенное расположение тары, обеспечивающее наличие вентиляционных каналов, помогают удалить респираторное тепло.

Методы искусственного охлаждения

В течение ряда лет использовались различные методы искусственного охлаждения для защиты скоропортящихся продуктов в грузовом автотранспорте. Они включают в себя использование льда, льда и соли, сухого льда, системы верхних крепежных плит, криогенные системы, а также механическое охлаждение. На сегодняшний день, однако, доминирующую роль играет механическое охлаждение. В последние десятилетия в некоторой степени использовались рефрежераторы с криогенными охладителями (обычно жидкие двуокись углерода С02 или азот N2), но они не вытеснили механического охлаждения.

Механическое охлаждение

Механическое охлаждение заключается в том, что тепло поглощается в одном месте и выделяется в другом. Это достигается циркуляцией хладагента (обычно это фреон) между двумя точками. Хладагент забирает тепло посредством змеевика (испарителя) в пространстве грузового отсека и отдает его через другой змеевик (конденсатор), расположенный снаружи. Хладагент циркулирует по системе под воздействием насоса (компрессора), который приводится в действие механически внешним двигателем (ДВС или электромотор). Механические рефрежераторы отличаются по их способности отводить тепло. Мощность системы выражается в количестве теплоты, которое система способна отвести за час при наружной температуре 300С и внутренней температуре 00С и -200С. Мощность охлаждения, требуемая для конкретного транспортного средства, зависит от количества тепла, которое необходимо удалить, плюс необходимая дополнительная (резервная) мощность.

Лед

Лед представляет собой хорошее охлаждающее средство защиты скоропортящихся продуктов. Один кг поглощает 318 кдж тепла. Кроме охлаждения, лед помогает сохранить влажность внутри контейнера. Основные недостатки использования льда те, что снижается полезный вес груза, трудности и затраты, связанные с заменой льда на маршруте следования, и необходимость в водонепроницаемых контейнерах.

В настоящее время может использоваться измельченный или порошковый лед, распыляемый по поверхности определенных продуктов с целью охлаждения и поддержания высокого уровня влажности. Эта практика получила название «поверхностного охлаждения льдом». Для некоторых продуктов блоки льда или поверхностный лед могут служить аварийным источником охлаждения в случае выхода из строя системы механического охлаждения.

Криогенные хладагенты

Для рефрежераторов могут использоваться криогенные (низкотемпературные) рефрижераторные системы, в которых применяется жидкая или твердая двуокись углерода (С02) или жидкий азот (N2). Эти системы главным образом используются при транспортировке, которая длится не более одного дня, т.к. сеть заправок жидким криогенным веществом не достаточно развита. Преимущество криогенных систем заключается в том, что в них меньше движущихся механизмов, которые необходимо обслуживать и заменять, чем в механических системах и меньше их неблагоприятное воздействие на окружающую среду.

Криогенные системы обычно работают на жидком хладагенте, который находится в герметичных баках. Температурный датчик внутри трейлера приводит в действие дозатор, который распыляет жидкий хладагент через патрубок, установленный на потолке трейлера. Жидкий С02 или N2 превращается в газ при взаимодействии с более теплым воздухом трейлера, таким образом поглощая тепло. При достижении желаемой температуры датчик выдает сигнал контроллеру на прекращение подачи хладагента. В другом типе системы жидкий С02 циркулирует по змеевиковому или пластинчатому теплообменнику, охлаждая продуваемый через теплообменник воздух, а испарившийся газ отводится наружу.

Циркуляция воздуха

Хорошая циркуляция воздуха - защита скоропортящихся продуктов. Независимо от того, какой используется метод охлаждения груза, необходимо, чтобы охлажденный воздух мог равномерно обтекать все его части. В теплую погоду основным назначением циркуляции воздуха является отвод тепла от продуктов, тепла, проникающего через стены, пол и потолок трейлерак змеевику охлаждения для его дальнейшего удаления системой охлаждения. При отрицательных температурах окружающего воздуха должен циркулировать подогретый воздух для предотвращения свежих продуктов от замерзания. Циркуляция воздуха в системе охлаждения груза также важна для создания равномерной температуры. Циркулирующий воздух, как и вода, стремится по пути наименьшего сопротивления или выбирает короткий путь обратно к воздуходувке. Существует два основных метода циркуляции воздуха в рефрижераторах. Самый распространенный метод -циркуляция подача воздуха в верхнюю часть трейлера. Система подачи воздуха в нижнюю часть широко используется в морских контейнерах.

Подача воздуха в верхнюю часть кузова

В трейлерах с подачей воздуха в верхнюю часть, на циркуляцию воздуха для поддержания охлаждения груза положительное влияние оказывают следующие факторы:

• воздуховоды на потолке, направляющие воздух от воздуходувки к задней части трейлера;
• порядок расположения груза, который обеспечивает каналы для свободного потока воздуха по всему грузу и его возвращение к воздухозаборнику;
• распорки в задней части грузового отсека, предотвращающие смещение или опрокидывание груза назад, что приводит к блокированию циркуляции воздуха между грузом и задними дверьми. Между последним штабелем и задними дверьми расстояние должно быть не менее 10 см.
• специальная конструкция пола, которая повышает величину потока циркулирующего под грузом воздуха. Для работы холодильного агрегата на 100% своей мощности требуется чтобы площадь обратного вентиляционного канала была не менее 1,548 см². Для сравнения, поддоны, уложенные под грузом таким образом, чтобы планки были направлены вдоль трейлера, обеспечивают площадь вентиляционного канала около 2,000 см2. Этот способ позволяет избежать замораживания продуктов на полу при холодной погоде и их перегрев в жару;
• ребристые стены или стены с канавками, создающие вертикальные каналы для обтекания холодным воздухом груза сверху вниз, сокращают количество тепла, проходящего через стены к продуктам или от них, и также способствуют охлаждению груза;
• передние фальш-стенки, сконструированные так, чтобы не затруднять проток воздуха обратно к испарителю. Если фальш-стенки нет, то обычно между передней стенкой кузова и первым штабелем ставят на торец деревянные поддоны, чтобы планки находились в вертикальном положении. Также, чтобы направить обратный поток воздуха к испарителю можно образовать воздушные каналы, приделав к стенке вертикальные бруски толщиной не менее 5 см или уложив первый штабель так, чтобы образовались вертикальные каналы. Верхний уровень груза должен быть плотно уложен, чтобы направить поток воздуха к задней стенке кузова, откуда он возвратится к испарителю по воздушным каналам и пространству под грузом.

В некоторых случаях очень важно наличие отверстий в коробках для увеличения отвода накопленного и выделяемого цветами, фруктами и овощами тепла. Нельзя транспортировать продукты в непроветриваемых контейнерах, если только это не продукты с очень медленным выделением тепла (низкая интенсивность респираторного процесса) и, если они были охлаждены перед погрузкой до необходимой для перевозки температуры.

Влажность

Влажность или содержание влаги в воздухе, окружающем свежие фрукты и овощи, является важным фактором в сохранении качества продуктов во время транспортировки. Для скоропортящихся сельскохозяйственных продуктов требуется высокая относительная влажность около 85 -95 процентов для предотвращения их обезвоживания и сохранения свежести и твердости. Относительная влажность - это выраженная в процентах величина, характеризующая количество водяного пара в воздухе в отношении к точке насыщения воздуха при данной температуре.

В агрегатах механического охлаждения влага постоянно конденсируется из воздуха на змеевике испарителя. В то же время, влага испаряется из продуктов, замещая влагу, потерянную на испарителе. Некоторое количество теряемой продуктами влаги при транспортировке является допустимым, но и это количество можно снизить следующими мерами:

• использования льда на таре или в таре, когда это возможно;
• тщательного предварительного охлаждения груза для сокращения разности температур между продуктами и окружающим воздухом;
• поддержания температуры змеевика испарителя всего на несколько градусов ниже температуры, требуемой при перевозке (модуляция);
• нанесения на продукты слоя воска или использования полупроницаемой обертки в целях снижения испарения.

Теплоизоляция

Любое транспортное средство, предназначенное для охлаждения груза или перевозки портящихся продуктов, должно иметь хорошую теплоизоляцию, чтобы снизить проникновение тепла или холода через стенки. Качество теплоизоляции можно измерить. Наиболее распространенные единицы измерения для грузового автотранспорта -коэффициенты Кии. Чем ниже коэффициент К или U, тем качественнее теплоизоляция.

В настоящее время, в качестве изолирующего материала для рефрижераторных трейлеров применяются вспененные пластичные материалы, так как они обладают низким коэффициентом К. Они легки, водонепроницаемы и не подвержены коррозии. Наилучшая изоляция получается при заливке пеной целых деталей кузова, когда пена заполняет все трещины и щели, через которые могла бы происходить протечка воздуха.

Корпуса современных трейлеров изготавливаются из экструзионных сандвич-панелей, в которых вспененный теплоизолятор расположен между внешней и внутренней стенкой из стеклопластика или пластика. Изготовление прочных сандвич -панелей экструзионным методом на прессе делает ненужным использование металлического каркаса в стенах и потолке, что значительно уменьшает проводимость тепла в кузов и способствует охлаждению груза.

Внешняя поверхность кузова выполняется из светлых материалов или из полированных металлов: нержавеющей стали или алюминия. Светлая или полированная поверхность, отражая солнечные лучи, улучшает теплоизоляцию. Отражающий эффект любого материала, однако, снижается, если наружная поверхность трейлера загрязнена.

Высококачественная теплоизоляция окажется бесполезной, если уплотнители дверей или швы трейлера не герметичны. Чтобы добиться максимальной теплоизоляции необходимо плотно подогнать дверные уплотнители и поддерживать их в хорошем состоянии.

Предварительное охлаждение продуктов

Для сохранения свежести, предотвращения порчи и увеличения сроков хранения большинства свежих фруктов и овощей необходимо понизить их температуру и удалить накопленное тепло как можно скорее после снятия урожая. Охлаждение продуктов перед отгрузкой называется предварительным охлаждением груза.

Нередко свежие фрукты, овощи и мясо в тушах перевозятся без предварительного охлаждения до необходимой при транспортировке температуры. Идеальным было бы перевозить только грамотно предварительно охлажденные продукты. Когда этого сделать не удается, рефрижераторная установка получает дополнительную тепловую нагрузку.

Большинство современных транспортных холодильных агрегатов способно удалить значительное количество остаточного накопленного тепла, а также справиться с респираторным теплом и теплом, проникающим через стены. Однако, если температура продуктов значительно выше той, которая требуется при транспортировке, необходимо оценить тепловую нагрузку. Если оцененная тепловая нагрузка окажется выше той, на которую рассчитан холодильный агрегат, достигнуть желаемой температуры груза будет невозможно, или же необходимо будет прибегнуть к помощи дополнительного поглотителя тепла такого, как распыляемый по поверхности груза или упакованный лед.

При перевозке свежих растительных продуктов и цветов при температуре окружающего воздуха ниже 0°С, для сохранения продуктов от замораживания или переохлаждения необходим подогрев. Замороженное свежее мясо потемнеет, с него будет сильно капать при оттаивании. Яйца могут потрескаться, в них могут произойти необратимые физические изменения из-за замораживания. Текстура некоторых сыров меняется при замораживании. Порчу некоторых фруктов и овощей могут вызвать температуры даже выше точки замерзания. В этом случае обычно говорят, что фрукты и овощи испортились от переохлаждения.

Симптомами повреждения от переохлаждения могут служить появившиеся язвочки, потеря цвета, вкуса, а также физиологический распад. Повреждение от переохлаждения варьируется в зависимости от времени и температуры. Некоторые продукты (например, бананы) портятся в течение нескольких часов при прохладной температуре. Другие могут находиться несколько дней при температуре ниже температуры хранения, прежде чем испортятся. В Таблице 2 приводятся некоторые наиболее распространенные продукты, подверженные переохлаждению, если они во время транзита содержатся при температурах ниже рекомендованных.

 Таблица 1
Чувствительность некоторых фруктов и овощей к замораживанию:

¹ Могут испортиться от одного легкого замораживания.

² Могут восстановиться после одного-двух легких замораживаний.

³ Могут быть слегка заморожены несколько раз без серьезных последствий.

 Таблица 2
Некоторые фрукты и овощи, которые могут испортиться от переохлаждения при температурах выше замерзания