10 Исследования и разработки.

Государственное научное учреждение Краснодарский научно-исследовательский институт хранения и переработки сельскохозяйственной продукции (ГНУ КНИИХП Россельхозакадемии) выполняет научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы в соответствии с Программой фундаментальных и приоритетных прикладных исследований по научному обеспечению развития АПК Российской Федерации Россельхозакадемии на 2011-2015 гг. «Разработать современные ресурсосберегающие инновационные технологии хранения и переработки сельскохозяйственного сырья и производства экологически безопасных продуктов питания общего и специального назначения».

Приоритетные прикладные исследования выполняются институтом в соответствии с заявками предприятий агропромышленного комплекса Российской Федерации и ближнего зарубежья.

11 Исследовательские программы.

Исследования Государственного научного учреждения Краснодарский научно-исследовательский институт хранения и переработки сельскохозяйственной продукции (ГНУ КНИИХП Россельхозакадемии) выполняются в соответствии с утвержденным на 2012 год планом научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ по 6 темам 4 заданий, 5 этапов.

12 Научно-техническая продукция в области хранения сельскохозяйственного сырья, внедренная на предприятиях Краснодарского края

1 Технология хранения скоропортящейся сельскохозяйственной продукции на основе создания защитных покрытий с бактерицидными и антиоксидантными свойствами.

Разработан технологический регламент производства оболочек и покрытий со специальными защитными свойствами.

Разработана технология и рецептура натуральных бактерицидных пленок, выработан оптимальный вариант фунгистатиков в виде эфирных масел и пластификаторов в виде жирных масел, извлеченных из пряноароматических растений жидким диоксидом углерода.

Изучены биоцидные свойства защитных полимерных покрытий по отношению к широкому спектру тест-микроорганизмов.

Впервые разработаны технологические режимы производства полимерной упаковки с бактерицидными добавками на основе метода экструзии.

Установка по производству активных полимерных пленок внедрена в АО ОПУ «Центральная» АК «Предгорье». Технологические испытания и способы хранения с применением защитных оболочек и бактерицидных упаковок позволили уменьшить потери от микробиологической порчи на 40 % и увеличить сроки хранения в 1,5 – 2 раза.

Экономический эффект от внедрения новой упаковки составил (в условиях Краснодарского края) около 4 млн. руб. в год.

2 Технология хранения плодоовощной продукции в измененной газовой атмосфере в небольших по объему «замкнутых контурах» без применения дорогостоящих установок.

Наряду с использованием искусственно охлаждаемых помещений (холодильных камер) в Краснодарском крае все еще недостаточно широко применяют холодильники с регулируемой атмосферой (РА), как при постоянном газовом режиме, так и в условиях, где газовая среда создается за счет дыхания сырья.

Это связано с высокими капитальными затратами на ее реализацию и с определенными трудностями, связанными с необходимостью единовременной загрузки и разгрузки плодов.

Разработанная институтом технология устраняет эти недостатки, так как для ее реализации не нужны дорогостоящие генераторы.

Создание локального объема регулируемой газовой среды обеспечивается за счет «замкнутого контура» (колпака), изготовленного из полиэтилена высокого давления, покрывающего стеллаж установленных друг на друга контейнеров или ящиков с плодами, и поддона со встроенной системой подачи азота и отвода СО₂. Конструкция поддона обеспечивает сбор конденсата и герметичное соединение контура (колпака) с поддоном.

Новизной этой технологии является и то, что ее внедрение можно начинать с одной камеры и даже с ее небольшой части, при минимальных затратах, с последующим постепенным наращиванием объема. Для данной технологии разработана и утверждена нормативная документация.

Технология позволила снизить капитальные и эксплуатационные затраты на 80%, повысить выход товарных сортов яблок и овощей после хранения на 8-9%. Прибыль от внедрения составила 13,5–14,5 тыс.руб.на 1 тонну (в зависимости от вида и сорта).

3 Вакуумная обработка – новый способ подготовки плодов к хранению и кондиционированию степени зрелости.

Исследована сущность действия на плоды (яблоки, томаты) вакуумной обработки перед закладкой их на хранение.

Установлено дифференцированное влияние параметров режима вакуумной обработки (величин остаточного давления, числа сбросов вакуума, продолжительности выдержки под вакуумом, числа обработок в процессе хранения, вида газа инфильтруемого в ткань) и предложены оптимальные режимы обработки, позволяющие осуществлять торможение или ускорение созревания плодов в процессе послеуборочного хранения.

Новый способ вакуумной обработки плодов, проводимый перед закладкой на хранение, позволяет получить плодоовощную продукцию лучшего качества.

4 Система хладоснабжения предприятий АПК с использованием экологически безопасных и ресурсосберегающих источников получения холода.

Создана система хладоснабжения с использованием энергии избыточного давления газа на ГРС. Разработано устройство получения холода и тепла в схеме понижения давления с вихревой трубой.

Данное техническое решение использует экологически чистый источник получения холода и тепла, позволяет значительно повысить экономичность схем регулирования давления природного газа и может быть широко использовано на ГРС. Новизна подтверждена тремя патентами на изобретение Российской Федерации.

Разработаны высокоэффективные схемы решения аммиачных холодильных установок и холодильных станций с дозированными заправками хладагента, устраняющие недостатки действующих холодильных установок:

– многосистемная аммиачная холодильная установка с универсальными циркуляционными ресиверами и трехсекционным компаундным ресивером совмещенные с блоками очистки испарительной системы и конденсаторного отделения от масла;

– многосистемная аммиачная холодильная установка с универсальными циркуляционными ресиверами, двухступенчатыми компрессорами оборудованными экономайзерами и блоками очистки испарительной системы и конденсаторного отделения от масла;

– аммиачная станция с насосно-циркуляционной схемой и блоками очистки испарительной системы и конденсаторного отделения от масла;

– аммиачная холодильная станция с безнасосной схемой и блоком очистки сосудов и аппаратов конденсаторного отделения от масла;

Новые технические решения аммиачных холодильных установок и холодильных станций позволяют устранить ряд проблем:

– уменьшить количество емкостной аппаратуры до 75%;

– уменьшить количество запорной и регулирующей арматуры 20%;

– уменьшить количество аммиачных трубопроводов до 25%;

– уменьшить количество приборов КИПиА до 40%;

– уменьшить количество аммиака в системе охлаждения до 80%;

– исключить опасную работу холодильной установки – влажный ход и гидроудар в компрессоре;

– уменьшить строительную площадь компрессорного цеха до 45%;

– уменьшить стоимость установки до 35% и потребление электроэнергии на получение холода до 25%.

5 Сквозная аграрно-пищевая технология биологической защиты плодов и овощей при производстве и хранении.

Известно более 20 видов грибов и бактерий, поражающих урожай во время вегетации и хранения. Потери выращенного урожая от них составляют 10–30 %, поэтому защитные мероприятия необходимо проводить как в процессе выращивания, так и во время хранения.

Кроме того, сортовой состав сырья постоянно обновляется, в то же время из-за рубежа в Россию стал завозиться в значительных объемах семенной материал иностранной селекции, а с семенным материалом могут быть завезены и новые штаммы патогенов. Все это ставит новые задачи отбора адаптивных сортов для региона, отработки сортовой технологии выращивания и хранения, возникают новые проблемы в связи с развитием инфекционных и физиологических заболеваний, которые ежегодно наносят огромный экономический ущерб отрасли.

Все эти и другие негативные факторы производства и хранения плодоовощной продукции в ГНУ КНИИХП Россельхозакадемии были минимизированы с помощью биологических средств защиты растений пролонгированного действия с оптимальными температурно-влажностными режимами хранения. Изучено влияние их на биохимические и микробиологические процессы в растительном сырье при хранении и разработаны на этой основе технологии его длительного хранения.

Таким образом, впервые разработана комплексная система сохранения качества и защиты от болезней при длительном хранении плодоовощной продукции с учетом факторов возделывания, путем биологической защиты физиологически активными веществами, укрепляющими иммунитет растений против стрессовых ситуаций, начиная с обработки семян, рассады в процессе вегетации растений и перед закладкой сырья на хранение (Патент RU 229461118 С 1 «Способ подготовки плодов и овощей к хранению»).

Особенно эффективна в условиях Юга России биологическая защита томатов, которая позволяет:

• повысить выход высококачественной продукции с единицы площади на 18-27 %;

• подавить развитие грибных и бактериальных болезней, таких как мокрая бактериальная гниль, антрокноз, фитоспороз, столбур, альтернариоз на 15–25 %;

• увеличить выход стандартной продукции после хранения на 27,0-7,8 % за счет повышения иммунитета плодов.

Разработан технологический регламент по хранению плодов томатов, корнеплодов моркови и свеклы, лука репчатого с биологической защитой.

Экономический эффект холодильного хранения составил 7-12 тыс.рублей на тонну

6 Расширение производства быстрозамороженных продуктов.

Это позволяет значительно сократить потери собранного урожая и сохранить его качество, за счет минимальных сроков хранения в естественных условиях и времени транспортировки на переработку.

Переработка отечественной продукции на месте выращивания делает готовую продукцию конкурентоспособной с аналогичной, экспортируемой из зарубежных стран, исключает дополнительную санитарную проверку и таможенные сборы.

7 Перспективные направления в области хранения сельскохозяйственного сырья.

С 2011 года институтом начаты исследования, предусмотренные календарным планом в рамках задания Россельхозакадемии 10.04.–«Разработать научные основы комплексной технологии хранения и транспортирования сельскохозяйственного сырья и пищевых продуктов с учетом прогнозирования технологических и интеграционных процессов в перерабатывающих отраслях АПК», в направлении использования электрофизических методов обработки сельскохозяйственного сырья перед закладкой его на хранение.

Проведенные поисковые работы в этом направлении позволяют прогнозировать снижение потерь овощного сырья на 12-15 %.

По всем вышеперечисленным направлениям в области хранения сельхозпродукции и холодильным установкам получено 7 Патентов РФ на изобретение, опубликовано 44 научных трудов и получены 4 Почетные грамоты с присвоением звания «Победители конкурса научно-исследовательских работ».

Перечень патентов, полученных за 2011-2010 год, представлено в приложении 2, 3.

Регулярно производиться выставка продукции, разработанной по технологиям ГНУ КНИИХП Россельхозакадемии (прил.4).

Приложение 1

Общая схема структуры ГНУ КНИИХП Россельхозакадемии

Приложение 2

Перечень патентов, полученных в 2011 году

№№ п/п	Номер патента или приоритетной справки по заявке на патент, дата регистрации		Наименование патента	Фамилия, имя, отчество авторов
1		патент РФ № 2406407 приоритет от 06.04.09 г.	Способ комплексной переработки топинамбура	Шаззо Р.И., Купин Г.А., Кондратенко В.В., Екутеч Р.И., Бойко В.И.
2		Свидетельство на регистрацию программы для ЭВМ №2011618091 от14.10.2011	Модуль ввода данных для программы мониторинга показателей безопасности и качества производства плодоовощных консервов	Бородихин А.С. УсатиковС.В. Михайлюта Л.В. Лисовой В.В. Ачмиз А.Д.

Приложение 3

Перечень патентов, полученных в 2010 году

№№ п/п		Номер патента, дата приоритета и публикации	Наименование патента
1		2	3
1		Патент № 2406407 от 06.04.09 г., опубл. 20.12.2010 Бюл. № 35		Способ комплексной переработки топинамбура
2		Патент № 2401617 от 27.04.09 г., опубл. 20.10.2010 Бюл. № 29		Способ производства нектара купажированного с сахаром
3		Патент ПМ № 98092 от 29.06.10г., опубл. 10.10.2010 Бюл. № 28		Линия для производства порошка из топинамбура
4		Патент ПМ № 97903 от 29.06.10г., опубл. 27.09.2010 Бюл. № 27		Линия для производства сушеного топинамбура
5		Патент № 2400491 от 06.04.09 г., опубл. 27.09.2010 Бюл. № 27		Способ получения инулинсодержащего раствора из топинамбура
6		Патент № 2391355 от 06.04.09 г., опубл. 10.06.2010 Бюл. № 16		Способ производства инулинсодержащего раствора из топинамбура
7		Патент № 2381700 от 27.08.08 г., опубл. 20.02.2010 Бюл. № 5		Способ получения компота из алычи
8		Патент № 2381699 от 19.08.08 г., опубл. 20.02.2010 Бюл. № 5		Способ получения компота из черной смородины
9		Патент № 2378934 от 21.08.08 г., опубл. 20.01.2010 Бюл. № 2		Способ получения компота из земляники
10		Патент № 2378918 от 26.08.08 г., опубл. 20.01.2010 Бюл. № 2		Способ получения компота из груш
11		Патент № 2378872 от 20.08.08 г., опубл. 20.01.2010 Бюл. № 2		Способ получения компота из малины
12		Патент № 2377925 от 30.07.07 г., опубл. 10.01.2010 Бюл. № 1		Паштет (варианты)
13		Патент № 2396030 от 06.04.09 г., опубл. 10.08.2010 Бюл. № 22		Способ комплексной переработки топинамбура
14		Патент № 2396283от 06.04.09г., опубл. 10.08.2010 Бюл. № 22		Способ производства инулинсодержащего раствора
1		2		3
15		Патент № 2396284 от 06.04.09 г., опубл. 10.08.2010 Бюл. № 22		Способ производства инулинсодержащего раствора
16		Патент № 2396285 от 06.04.09 г., опубл. 10.08.2010 Бюл. № 22		Способ производства инулинсодержащего раствора
17		Патент № 2397675 от 19.05.09 г., опубл. 27.08.2010 Бюл. № 24		Способ приготовления овощного напитка
18		Патент № 2397681 от 19.05.09 г., опубл. 27.08.2010 Бюл. № 24		Способ получения овощного напитка
19		Патент № 2397682 от 19.05.09 г., опубл. 27.08.2010 Бюл. № 24		Способ выработки нектара
20		Патент № 2398482 от 19.05.09 г., опубл. 10.09.2010 Бюл. № 25		Способ производства нектара купажированного с сахаром
21		Патент № 2398498 от 22.05.09 г., опубл. 10.09.2010 Бюл. № 25		Способ получения фруктового коктейля
13	Патент № 2359185 от 24.03.08 г., опубл. 20.06.2009 Бюл. № 17				Отделитель жидкости

Приложение 4

Выставка продукции, разработанной по технологиям ГНУ КНИИХП Россельхозакадемии.

Приложение 5

Сборники материалов конференций, выпущенные ГНУ КНИИХП Россельхозакадемии в период с 2006 по 2012 гг.:

43