Хладотранспорт / 504103_983EB_korolkov_b_p_efimov_v_v_hladotrans

11

планово-управленческом, изучение и разработка которого с учётом внедрения АСУ позволяет обеспечить быстрое решение оперативных и стратегических задач НХЦ;

информационном, в котором изучаются и разрабатываются

рациональные схемы прохождения необходимой информации и документации по доставке СПГ;

контрольно-измерительном, где должны разрабатываться вопросы унификации контрольно-измерительных приборов, а также параметров,

подлежащих измерению в разных звеньях НХЦ, стандартов на проведение экспертизы качества скоропортящихся грузов, ветеринарно-санитарного и карантинного надзоров;

тарно-упаковочном, который охватывает все стороны разработки и применения рациональной тары на основе стандартных и, по возможности, укрупнённых погрузочных модулей;

юридическом, в котором рассматриваются взаимоотношения и взаимообязанности участников процесса доставки СПГ и должны изучаться вопросы унификации всех юридических документов;

экологическом, в котором рассматриваются вопросы создания и эксплуатации очистных сооружений в местах санитарной обработки подвижного состава, применения новых видов экологически безвредных холодильных агентов на хладотранспорте.

Функциональная многогранность системы НХЦ приводит к необходимости комплексного решения всех задач с учётом выше перечисленных аспектов.

Схемы НХЦ. Прохождение СПГ в НХЦ можно изобразить схематично. Схемы подразделяют на простые, когда для доставки груза используется один вид транспорта, и сложные - несколько видов транспорта. Каждый груз

имеет свои схемы продвижения. На рис. 2 показаны практически все возможные схемы НХЦ по доставке различных СПГ, собранные в универсальный макрологистический блок взаимодействия элементов ТСИ АПК.

12

ДФ

ВХТ

ВХТ

ПБ

РХТ

ПеХ

РХТ

МХТ

МХТ

ПС

ПС

АХТ

ЗХ

АХТ

АХТ

СПО

ЖХТ

ЖХТ

РХ

АХТ

РеХ

Рис. 2. Макрологистический блок схем НХЦ:

ПС - пункт сбора урожая; РДФ - рыбодобывающий флот; ПБ - плавбаза по переработке рыбы; холодильники: ПХ - производственный, ЗХ

-заготовительный, ПеХ - перегрузочный, РХ - распределительный, РеХ

-реализационный; СПО - станция предварительного охлаждения

плодоовощей;

виды хладотранспорта: АХТ - автомобильный,

ВХТ - воздушный, РХТ - речной, МХТ - морской, ЖХТ - железнодорожный

1.3.Особенности работы железнодорожного хладотранспорта

врыночной экономике

Вусловиях перехода России к рыночной экономике появились новые факторы, влияющие на работу железнодорожного хладотранспорта.

Во-первых, резко сократились объёмы перевозок СПГ, изотермический подвижной состав (ИПС) перестал быть дефицитным, а диктат железных дорог сменился на конкурентную борьбу их с автомобильным и другими видами транспорта. Чтобы привлечь клиентуру пользоваться услугами

железнодорожного транспорта в условиях конкуренции, необходимо

применять передовые технологии по приёму,		погрузке, перевозке, выгрузке
и выдаче СПГ,	а также учитывать	интересы и потребности

грузоотправителей в перевозках не только на нормативной, но и на договорной основе с введением гибких договорных тарифов,

дифференцированных по видам и режимам обслуживания грузов в пути.

13

Во-вторых, децентрализация экономики	привела		к	изменению
структуры грузопотоков и к необходимости изменения		соотношения в парке
ИПС. Появление мелких грузоотправителей	уже	сейчас		определяет

преимущественную потребность в одиночных изотермических вагонах (ИВ),

тогда как их пока явно недостаточно. Рост мелкопартионных поставок почти полностью отвергает использование группового рефрижераторного подвижного состава (РПС). Намечается тенденция к широкому использованию в нашей стране изотермических контейнеров (ИК).

1.4. Структура управления железнодорожным хладотранспортом

В настоящее время в центральном аппарате Министерства путей сообщения (МПС) России вопросами эксплуатации и управления работой железнодорожного хладотранспорта ведают департаменты (рис. 3): Управления перевозками (ЦД МПС), Вагонного хозяйства (ЦВ МПС) и Грузовой и коммерческой работы (ЦМ МПС).

При ЦД МПС имеется сектор перевозок продовольственных грузов (ЦДПИ), который организует их планирование, погрузку, перевозку, регулирует продвижение вагонопотоков. Аналогично при ЦВ МПС есть сектор изотермического подвижного состава (ЦВХ), который отвечает за техническое обслуживание и состояние парка ИВ, а при ЦМ МПС - сектор условий перевозок продовольственных грузов (ЦМХ), занимающийся разработкой таких условий и контролем за их соблюдением.

Аналогичные подразделения системы управления хладотранспортом имеются в дорожных дирекциях перевозок (ДДН), грузовой и коммерческой работы (ДДМ) и вагонного хозяйства (ДДВ) при управлениях железных дорог, а также в линейных подразделениях (см. рис. 3). В региональных дирекциях перевозок (ДН) и грузовой и коммерческой работы (ДМ), созданных на базе бывших отделений железных дорог, нет структур управления, которые отдельно занимались бы перевозками СПГ. Однако в подчинении ДМ работает ревизор хладотранспорта (МХР), который курирует вопросы хладотранспорта в линейных подразделениях. На крупных станциях

массовой погрузки (выгрузки) СПГ имеются техники хладотранспорта (МХП). Руководство хладотранспортом на станциях осуществляется обычным порядком.

14

Министерство путей сообщения России (МПС)

ЦД

ЦМ

ЦВ

ЦДПИ

ЦМХ

ЦВХ

Управление железных дорог (Н)

ДДН

ДДМ

ДДВ

ГПХ

МОХ

ВГХ

Региональные дирекции железных дорог (РД)

ДН ДМ

ДНЦ МРХ

Линейные подразделения железных дорог

Пункты погрузки и выгрузки СПГ		Пункты обслуживания ИВ

ДСН МХП

Рис. 3. Структура управления железнодорожным хладотранспортом:

ЦД - Департамент Перевозок; ЦМ - то же, Грузовой и коммерческой работы; ЦВ - то же, Вагонного хозяйства; ЦДПИ - сектор перевозок продовольственных грузов; ЦМХ - сектор условий перевозок продовольственных грузов; ЦВХ - сектор ИПС; ДДН - дорожная дирекция перевозок; ДДМ - то же, грузовой и коммерческой работы; ДДВ - то же, вагонного хозяйства; ДГПХ - оперативно-распорядительный отдел

продвижения ИПС; МОХ - отдел условий перевозок продовольственных грузов; ВГХ - отдел изотермического подвижного состава; ДН - региональная дирекция перевозок; ДМ - то же, грузовой и коммерческой

работы; ДНЦ - поездной диспетчер; МХР - ревизор хладотранспорта;

ДСН - станционный диспетчер; МХП - техник хладотранспорта

15

2. СОХРАНЕНИЕ КАЧЕСТВА СКОРОПОРТЯЩИХСЯ ГРУЗОВ

2.1. Природа и свойства скоропортящихся грузов

Режимы перевозки и хранения СПГ во многом зависят от свойств продуктов и негативных их изменений при неблагоприятных условиях.

Совокупность	свойств	определяет качество продукта; ухудшение
потребительской	ценности	СПГ называют	порчей.	Чтобы грамотно

разрабатывать условия погрузки и режимы перевозок СПГ, обеспечивать их

в процессе доставки, а также принимать	меры	к снижению	порчи,
необходимо знать свойства продуктов.
СПГ делят по их природе на грузы	растительного и животного
происхождения, перевозят и хранят в натуральном		(мясо, рыба,	фрукты

идр.) или переработанном (колбасы, консервы и т.д.) виде.

2.1.1.Химические свойства

Знание их позволяет оценивать пищевую ценность продукта, возможные направления изменения его потребительских достоинств и т.д.

Химические свойства показывают, что может портиться в продукте и какие режимы (температурный и влажностный) следует поддерживать при хранении и перевозке продукта. Все СПГ состоят из неорганических и

органических веществ.

Неорганические вещества представлены водой и минеральными солями. Все физико-химические процессы в организме протекают в водных растворах, поэтому наличие воды в продукте способствует микробиальным и ферментальным процессам, приводящим к порче. В продуктах животного происхождения воды меньше (до половины массы), чем в продуктах растительной природы (в огурцах, например, её содержится до 95,3% массы). В тканях организма вода находится в свободном и связанном состояниях. Связанная (внутриклеточная) вода замерзает при t=-40 0C, а

при более низких температурах её содержание уменьшается, т.е. СПГ теряют влагу при глубоком промораживании. Свободная вода,

составляющая 80-90% от всего количества H2 O в организме, находится в межклеточном пространстве, откуда может легко перемещаться во внешнюю среду (испаряться, вымораживаться) и обратно (поглощаться тканями,

плазмой крови).

16

Минеральные вещества в костях и тканях организма представлены свободными химическими элементами (микроэлементами) и соединениями, преимущественно растворимыми солями натрия, кальция, фосфора, железа

и ряда других веществ. Наличие водных растворов		солей	снижает
температуру замерзания жидкости	на 0,5 ... 5 0С. Микроэлементы также
могут оказывать значительное регулирующее воздействие на организм.
К органическим веществам	относятся жиры,	белки,	углеводы,

органические кислоты, витамины, ферменты и др. В СПГ они содержатся в определённых пропорциях, разных для продуктов растительного и животного происхождения. Так, в овощах и фруктах много углеводов (до 80 % сухой массы), мало белков и жиров; в мясе же наоборот: мало углеводов, но велико содержание белков и жиров.

Белки, или протеины - сложные азотистые соединения, состоят из многих аминокислот, различаются их составом и структурой. Белки бывают твёрдые (в волосах, ногтях, копытах), жидкие (в молоке, крови), полужидкие (в мышцах и тканях). При усвоении 1 г белка выделяется 17,6 кДж энергии. Больше всего его в сыре (25 %), бобовых (23 %), твороге (14

%) и яйцах (13 %). Белки остро реагируют на условия хранения: поглощают воду и набухают, гниют с выделением газов (сероводорода и аммиака), обладающих неприятным запахом.

Жиры (липиды) входят в состав клеточных компонентов и состоят из сложных эфиров и кислот (стеариновой, олеиновой и др.). Различаются для продуктов растительного и животного происхождения. При усвоении организмом обеспечивают 39,1 кДж/г энергии. В продуктах под воздействием нормальных температур и солнечного света постепенно разлагаются на глицерин и жирные кислоты с последующим окислением на воздухе; приобретают неприятный цвет и запах.

Углеводы подразделяют на три группы:

простые сахара (моносахариды: глюкоза и фруктоза, или иначе виноградный и плодовый сахара);

сложные сахара (олигосахариды: сахароза и лактоза, или свекловичный и молочный сахара);

высокомолекулярные соединения (полисахариды : крахмал, гликоген,

клетчатка, или целлюлоза).

17

Все они необходимы для обеспечения жизнедеятельности человека, в том числе и как источник энергии (17,2 кДж/г). Образуются углеводы в

зелёной части растений фотосинтезом из	неорганических	веществ -
углекислоты и воды.
Органические кислоты (яблочная,	лимонная,	щавелевая,
молочная и др.) во многом определяют вкус и сохранность продуктов.
Витамины - низкомолекулярные	органические	соединения,

растворимые в воде (тиамин В1, рибофлавин В2, аскорбиновая кислота С и др.) или жирах (ретинол А, кальциферол D, токоферол Е и др.). Они

регулируют	обмен веществ и стимулируют иммунную систему организма, но
в нём не	производятся,	а поступают извне с продуктами питания.
Сохранность витаминов - важный критерий качества СПГ.
Ферменты, или энзимы - белковые			катализаторы, отличаются
большой активностью и		селективностью	(избиpательностью действия).

Способствуют процессам созревания, увядания, скисания, брожения и др.

Эффективны	в	узком диапазоне	температур,	что позволяет	создавать
условия для	их	активизации или	подавления.	При t>80 0C	ферменты

разрушаются, а при низких температурах резко снижают свою активность.

2.1.2. Физические свойства

Знание их необходимо для осуществления контроля качества СПГ, выбора режимов хранения и обработки, определения необходимых характеристик подвижного состава для перевозок. Физические свойства разделяются на механические и теплофизические.

Механические свойства

К числу основных механических свойств относятся:

плотность продукта (ρ=0,85...1,1 т/м3), она близка к плотности

воды;

консистенция - совокупное восприятие осязанием (прощупыванием) плотности, упругости и вязкости продукта. Это свойство используется в органолептическом методе определения качества СПГ, оно не имеет количественного выражения;

сопротивление нагрузкам, кг/см2: статическим σс (при сжатии нижних слоёв СПГ верхними) и динамическим σд (при ударах).

18

Теплофизические свойства

Теплоёмкость - количество теплоты , которое необходимо подвести к телу для изменения его температуры на 1 K; характеризует способность СПГ поглощать или выделять теплоту. Теплоёмкость груза с массой в 1 кг называется удельной , cг, кДж/(кг . К). Она аддитивно зависит от вклада в массу груза воды и сухих веществ:

выше температуры замерзания

cг = cвϕ+ cсв(1 - ϕ),

где ϕ - доля воды, 0 ≤ ϕ ≤1; ниже температуры замерзания

cг = [cл ω + cв(1 - ω)] ϕ + cсв(1 - ϕ),

где cг,	cв, cсв,	cл -	удельная теплоёмкость груза, воды, сухих веществ и
льда;
τ	- количество вымороженной воды в продукте, доли единицы.
Коэффициент			теплопроводности	λ,	Вт/(м . К) -	величина,
характеризующая		скорость распространения		т е п л о т ы в продукте или
ограждении вагона.			Её значение влияет	на	организацию	процесса

охлаждения (нагрева) и конструкцию подвижного состава. Расчётная формула для коэффициента теплопроводности

λ = (ρ/ρсв) λсв (1 - ϕ) + (ρ/ρв) λвϕ,

где λсв, λв - коэффициенты теплопроводности сухих веществ и воды;

ρ, ρсв, ρв - плотность продукта в целом, сухих веществ	и воды, кг/м3.
Замороженный продукт лучше проводит теплоту, так как λл	> λв.

	19
Коэффициент температуропроводности					a = λ/сρ	определяет
скорость изменения	т е м п е р а т у р ы		при	нагревании или охлаждении
тела, м2/с.
Энтальпия i,	кДж/кг - величина, определяющая содержание энергии
в единице продукта при заданной температуре.
Криоскопическая температура			tкр	-	температура	начала
вымерзания соков в продукте ( ω=0); tкр		= -0,5 ... –5 0C.
Эвтектическая температура		tэв	- температура, при которой соки

в продукте вымерзают полностью ( ω=1); tэв = -55 ... -65 0C.

2.2.Основы сохранения качества скоропортящихся грузов

2.2.1.Причины и проявления порчи продуктов

Сразу же после заготовки в продуктах начинают происходить процессы, ведущие к изменению их свойств, т.е. качества. Растительные плоды (помидоры, ягоды и др.) некоторое время сохраняют тенденцию развития (созревания) и продолжают вести борьбу с микроорганизмами внешней среды. Жизненные функции продуктов животного происхождения прерываются при забое скота, птицы или рыбы, и они с самого начала подвержены разлагающим воздействиям внутренних и внешних факторов. Пищевые продукты - благоприятная среда для развития микроорганизмов.

Порча продуктов обычно заключается в утрате товарного вида, изменениях неорганических и органических веществ с соответствующими негативными проявлениями (плесень, запахи и т.д.).

Причинами порчи продуктов являются:

поступление извне микроорганизмов при хранении и перевозках,

особенно в условиях антисанитарии; допущение состояний, благоприятных для развития микробиальных и

ферментальных процессов внутри продуктов: соответствующие температура и влажность, наличие солнечного света, отсутствие вентилирования и циркуляции воздуха;

нарушение контроля качества при погрузке СПГ и уставных сроков доставки.

Потеря потребительских свойств продукта под влиянием изменения

содержания и состава неорганических веществ заключается в

20

изменении цвета (вследствие окисления гемоглобина или миоглобина), уплотнении и сморщивании поверхности (из-за потери межклеточной влаги).

Более существенные проявления порчи связаны с преобразованием

органического компонента продуктов.

Разложение белковых веществ называется гниением. Оно

происходит под действием ферментов как самого продукта (в начальной стадии процесса), так и микроорганизмов внешней среды. При благоприятных условиях (высокая температура, наличие кислорода и др.) обpазуются амины и дpугие вещества со специфическим запахом.

Жиры и углеводы при соответствующих условиях (температура, влажность, свет) под влиянием некоторых ферментов окисляются

(гидролизуются, омыляются), приобретая горький привкус и неприятный запах. В органических веществах под действием плесеней и микробов происходят также медленные процессы брожения.

2.2.2. Микробиальные и ферментальные процессы в продуктах

М и к р о б и а л ь н ы е	п р о ц е с с ы вызываются бактериями,
плесенями и дрожжами.
Гнилостные бактерии	(одноклеточные организмы, размножающиеся

делением), злейший враг продукта, разлагают белки и жиры. Они бывают

различной формы, хорошо образуют споры и могут приспосабливаться к неблагоприятным условиям.

Плесневые грибки (одноклеточные и многоклеточные). Они выделяют разнообразные ферменты, которые разлагают белки, жиры и углеводы, переводя их в растворимое состояние. Различают следующие виды плесеней:

пенициллиум , имеет вид налёта на поверхности продукта белого или голубоватого цвета;

головчатка , или мукоровый гриб , поражает поверхность продукта тёмно-серым налётом с чёрными крапинками;

кладоспориум , имеет тёмно-зелёный (бутылочный) цвет;

домовый гриб , развивается на деревянных поверхностях вагонов, складов, поддонов.

К плесеням относятся также лесные грибы.