АПРОБАЦІЯ РЕЗУЛЬТАТІВ ВПЛИВУ ЕМВ НА ПРОЦЕС ЗБЕРІГАННЯ ЯБЛУК

  • І. І. Бородай Харківський національний технічний університет сільського господарства імені Петра Василенка http://orcid.org/0000-0003-1045-4076
  • М. П. Кунденко Харківський національний технічний університет сільського господарства імені Петра Василенка http://orcid.org/0000-0002-5841-4367
  • О. Ю. Єгорова Харківський національний технічний університет сільського господарства імені Петра Василенка http://orcid.org/0000-0001-8593-1557
  • О. Б. Єгоров Харківський національний технічний університет сільського господарства імені Петра Василенка http://orcid.org/0000-0003-2599-1624
  • І. М. Шинкаренко Харківський національний технічний університет сільського господарства імені Петра Василенка http://orcid.org/0000-0002-1318-3323
Ключові слова: електромагнітне поле, біотропні параметри, грибкові мікроорганізми, етилен, тривале зберігання яблук

Анотація

Анотація – у повноцінному харчовому раціоні людини важливе місце займають фрукти, що містять такі необхідні для організму речовини як вітаміни, органічні кислоти, мікроелементи і т.п. Фрукти відносяться до продуктів, які повинні споживатися протягом всього року. У зв'язку з цим виникає проблема збереження плодів протягом 6-7 місяців. Існуючі способи зберігання: звичайна, регульована, модифікована атмосфери не забезпечують захист плодів яблуні від фізіологічних і грибкових хвороб, не гарантують збереження їх вихідної якості на стадіях зберігання та реалізації. Основною причиною розвитку захворювань і зниження якості плодів є надмірне накопичення етилену всередині плодів і навколишньому середовищі. З аналізу літературних джерел випливає, що значна частка втрат плодів (до 50%) в період зберігання припадає на поразку їх фізіологічними розладами та хворобами. З усієї кількості отриманої продукції вимогам вищого і першого сортів відповідають не більше 60% плодів. Проведений аналіз показав, що найважливішим фактором тривалого зберігання фруктів є рівень інтенсивності їх клітинного дихання.

Рішення даної задачі, що пов'язана з тривалим збереженням якості плодів, є інгібування синтезу етилену за допомогою хімічних засобів (препарат «Фітомаг» і ін.), що гальмують процеси старіння. Основний недолік від застосування хімічних засобів полягає в тому, що вони накопичуються в плодах. Сучасна технологія зберігання плодів в газовому середовищі є не завжди ефективною, більш того дорогою, що викликає необхідність в розробці нових, більш доступних і менш витратних технологій зберігання. Ефективна, недорога і доступна технологія зберігання плодів може бути здійснена за допомогою використання інформаційного електромагнітного випромінювання для знищення фізіологічних і грибкових хвороб і пригнічення синтезу етилену. Аналіз взаємодії інформаційного ЕМП на клітинному рівні показує, що електромагнітне інформаційне випромінювання слід сприймати як найтонший інструмент майже безмежного впливу на біологічні процеси в живому організмі. Однак, бажані зміни властивостей біологічних об'єктів можуть бути отримані тільки при оптимальному поєднанні біотропних параметрів ЕМП, що впливає (частота випромінювання, щільність потоку потужності, експозиція і ін.). В результаті розрахунків було встановлено, що максимальне блокування руху іонів через канали в мембрані клітини можливе електромагнітним випромінюванням з частотою 33,5 ... 36 ГГц, експозицією 20 с, потужністю 1,2 Вт, а штучно створюваний потенціал на мембрані не повинен бути більш 120 мВ.

В результаті досліджень створена резонаторна система вимірювання кількості етилену, що виділяється яблуками, з наступними технічними даними: номінальна частота кварцових генераторів 100 МГц; відносне значення середньої нестабільності частоти кварцових генераторів в нормальних умовах при встановленій температурі не перевищує 10-7 за 10-3 с; номінальна частота резонаторів 75 ГГц; добротність резонаторів не менше 4870; чутливість вимірювань  по . Для тривалого зберігання в 2017-2018 р. були обрані яблука сорту «Голден» в господарстві Харківської області. При проведенні виробничого експерименту яблука на початку оброблялися електромагнітним випромінюванням з параметрами: частота 75,8 ГГц; потужність 650 мВт; експозиція 60 с. Потім ці ж яблука оброблялися електромагнітним випромінюванням з параметрами: частота 35 ГГц; потужність 1,2 Вт; експозиція 20 с. Застосування комбінованого випромінювання дозволило повністю знищити мікроорганізми на поверхні яблук і блокувати їх дихання перед закладкою на зберігання. Проведений дослід показує, що комбінована дія ЕМ випромінювання на яблука забезпечує їх збереження протягом 6 місяців в умовах зовнішнього середовища при  температурі 200 С та тиску 1,01 х105н/м2. В процесі зберігання яблук було встановлено, що діелектрична проникність повітряної суміші, при диханні яблук за час їх зберігання (6 місяців), змінюється майже в 10 разів від 0,02% до 0,2%. Біохімічний аналіз показав, що обробка яблук перед закладанням на зберігання електромагнітним випромінюванням з встановленими параметрами не змінює якості плодів і не впливає на їх хімічний склад.

Посилання

1. Гудковский В. А., Кожина Л. В., Балакирев А. Е. Эффективность модифицированной атмосферы и ингибитора биосинтеза этилена для хранения плодов, ягод и овощей. Вестник МичГАУ. 2009. Вып. 1. С. 53-56.
2. Криворот А. М. Хранение плодов: опыт и перспективы. Минск: Полибиг, 2001. 215 с.
3. Рубин А. Б. Термодинамика биологических процессов. Москва: МГУ, 1984. 283 с.
4. Бородай И. И. Биохимические и биофизические основы хранения плодов. Вісник Харківського національного технічного університету сільського господарства ім. П. Василенка. Харків, 2016. Вип. 176: Проблеми енергозабезпечення та енергозбереження в АПК України. С. 84-87.
5. Бородай И. И. Моделирование процесса переноса ионов через мембраны клеток под воздействием внешнего электромагнитного поля. Вісник Нац. техн. ун-ту "ХПІ". Сер.: Системний аналіз, керування та інформаційні технології. Харків, 2016. № 45. С. 18-21.
6. Бородай И. И. Исследование технических параметров системы для обработки яблок электромагнитным излучением. Вісник Харків. нац. техн. ун-ту сіл. госп-ва ім. П. Василенка. Харків, 2017. Вип. 186: Проблеми енергозабезпечення та енергозбереження в АПК України. С. 139-142.
7. Бородай И. И. Экспериментальные исследования с яблоками, обработанных перед хранением электромагнитным излучением. Вісник Харків. нац. техн. ун-ту сіл. госп-ва ім. П. Василенка. Харків, 2017. Вип. № 1(6): Енергетика та комп’ютерно-інтегровані технології в АПК. С. 70-72.
Опубліковано
2019-10-17
Розділ
Електроенергетика, електротехніка та електромеханіка