Журнал «Агротехника и технологии»
В настоящее время в России по-прежнему ощущается нехватка хранилищ для овощей. Так, по данным Минсельхоза, суммарные мощности единовременного хранения плодов и овощей оцениваются в 7 млн т. Для обеспечения собственных потребностей России необходимо построить овощехранилищ еще как минимум на 3 млн т
Использование устаревших складов хранения овощей вкупе с острым дефицитом современных мощностей приводит к колоссальным потерям сельхозпродукции. Между тем, значительная часть инноваций в данной сфере направлена на создание и поддержание оптимального микроклимата внутри овощехранилищ, что позволяет значительно уменьшить потери продукта в процессе хранения и повысить его качество, одновременно снизив при этом расходы на электроэнергию. В том, какие современные технологии для хранения продукции наиболее востребованы рынком, разбирался корреспондент журнала «Агротехника и технологии».
Пространство для маневра
Существующие хранилища зачастую не обеспечивают качественное хранение продукта и не соответствуют современным стандартам по энергосбережению, обращает внимание Роман Нуриев, коммерческий директор компании «Интерагро» (проектирование, производство и поставка оборудования для АПК; приоритетное направление — разработка проектов ОРЦ).
В результате, констатирует он, даже несмотря на запущенные в последние годы проекты, российские производители овощей открытого грунта — т.н. борщевого набора, в который входят картофель, морковь, лук, свекла и капуста — не могут обеспечить рынок качественной продукцией в течение всего сезона. По словам специалиста, особенно остро ощущается нехватка овощей в период с марта по май. И этот дефицит вызывает рост цен, что открывает двери для импортных продуктов — как свежих, так и после хранения.
К слову, согласно данным Минсельхоза, Россия закупает за рубежом около 1,5 млн т овощей в год. При этом в 2017 году отечественное производство овощей сохранится на уровне прошлого года и составит примерно 16-16,5 млн т.
Сегодня многие хозяйства вынуждены освобождать свои хранилища капусты или моркови более чем на половину уже в январе, продолжает Роман Нуриев. Между тем, первой и самой главной проблемы — критически низкого качества продукта после хранения и значительных его потерь в процессе — можно избежать благодаря внедрению современных технологий, уверен он.
«Овощи, особенно огурец, салат и другая зелень, выделяют много влаги, в результате чего теряют в весе и увядают. Чем выше температура в помещении, тем быстрее происходят эти негативные процессы», — объясняет сложности хранения Виктор Семкин, генеральный директор агрокомбината «Московский» (производство овощей, салатов и зелени). Аграрий подчеркивает, что только поддержание оптимальной температуры и влажности на всей цепочке движения продукта позволяет увеличить срок его хранения и, соответственно, уменьшить потери и списания.
Вместе с тем, продолжает Семкин, четкий температурный режим позволяет избежать или существенно замедлить процессы загнивания и развитие таких заражений плодов, как альтернариоз и макроспориоз, что также сказывается на конечном результате. Кроме того, уменьшить потери можно за счет максимально быстрой и эффективной сортировки овощей. Для этого применяются современные специализированные линии, которые позволяют разделить продукцию по размерам, степени зрелости и отбраковать поврежденные и зараженные плоды, объясняет он.
Вторая проблема, на которую указывает Роман Нуриев, — это невозможность заключения долгосрочных контрактов с сетями и другими покупателями на поставку собственной продукции. По его мнению, проблема может быть решена, если аграрий будет уверен в достойном качестве своего продукта после хранения, что в конечном итоге поспособствует вытеснению с рынка большой части импортной продукции.
На сложности, связанные с требованиями сетевой продовольственной розницы, указывает и Виктор Семкин. По его словам, современные тенденции на рынке оборудования овощехранилищ определяются прежде всего ужесточением требований по входному контролю со стороны крупных ритейлеров. Особенно это касается температуры хранения традиционных овощей (огурцов, томатов, перца, баклажанов), которая должна составлять -6…8 ºС, а также грибов (шампиньоны, вешенки, шиитаке), для которых приемлемый температурный уровень равен -2…4 ºС.
«Всего каких-то 10 лет назад мы отправляли в торговые точки свежие, а не охлажденные овощи, — вспоминает Семкин. — Конечно, цепочка от производителя до покупателя была максимально короткой за счет прямых поставок в магазины. Но существенным минусом этой схемы было то, что овощи долго не хранились, их нужно было быстро продать».
С развитием крупных торговых сетей, таких как «Метро», «Ашан», Selgros, Х5 Retail Group, схема поставок изменилась. Для оптимизации логистических процессов сети стали использовать так называемый распределитель, где практически все продукты поступают в холодную зону и должны быть охлаждены до указанной выше температуры. «Поэтому мы вынуждены были построить овощехранилище, которое отвечает всем современным требованиям», — заключает Виктор Семкин.
Работает с сетевой продовольственной розницей и Группа компаний «АФГ Националь» (вертикально интегрированный агропромышленный холдинг, лидер в выращивании и переработке риса, ведущий производитель фасованных круп в России), которая с 2015 года развивает овощное направление в рамках программы импортозамещения.
Как замечает Юрий Белов, генеральный директор Группы компаний «АФГ Националь», рынок картофеля и овощей в России не консолидирован. Большую часть картофеля производят личные подсобные и мелкие фермерские хозяйства, которые не могут обеспечить потребности торговых сетей в качественном мытом картофеле (не все сорта годятся для мойки и фасовки), а также не имеют инфраструктуры для хранения урожая. Поэтому начиная с апреля объемы импорта свежего картофеля резко возрастают.
По словам Белова, благодаря производству полного цикла — семеноводство, выращивание, мойка, фасовка и хранение на собственных производственных площадках — его холдинг может обеспечить высокие объемы и стабильность поставок в течение года, что было бы невозможно в отсутствие технологичных мощностей хранения.
В 2016 году ГК «АФГ Националь» построила и ввела в эксплуатацию в Нижегородской области свыше 50 тыс. т мощностей технологичного хранения, инвестировав в общей сложности более 1 млрд руб. в хранилище для моркови на 18,5 тыс. т и два картофелехранилища по 16,4 тыс. т каждое.
«Сегодня мы готовы не только приобретать действующие предприятия и модернизировать их, но и создавать высокотехнологичные производства и сопутствующую инфраструктуру с нуля», — заключает Юрий Белов.
Что нам стоит склад построить?
При возведении нового хранилища у аграриев будут две основные статьи расходов: затраты на само здание и технологическое оборудование. Роман Нуриев из «Интерагро» при строительстве здания рекомендует использовать сэндвич-панели, толщина которых будет зависеть от климатической зоны, где расположено хозяйство.
Если говорить о конструктиве, то устойчивое лидерство давно занимают хранилища из металлоконструкций, обшитые специальными сэндвич-панелями, соглашается Виктор Семкин. Это современный, высокотехнологичный материал, который позволяет надежно защищать продукцию от влияния негативных внешних факторов и поддерживать стабильный микроклимат внутри помещения. Вместе с тем они легко и быстро монтируются и неприхотливы в эксплуатации.
«Кстати, у нас для создания оптимального микроклимата в местах расположения помещений с низким температурным режимом и по периметру здания выполнена теплоизоляция полов с укладкой плит из пенополистирола и предусмотрены температурно-осадочные швы, — делится опытом руководитель агрокомбината «Московский». — Что же касается стен, то они имеют два ограждения, установленные с двух сторон колонн, — наружное из минераловатных сэндвич-панелей и внутреннее из ПИР сэндвич-панелей, а в помещениях с низкотемпературным режимом имеется подвесной потолок из ПИР сэндвич-панелей».
Семкин подчеркивает, что современные хранилища очень сильно выросли в высоту, поскольку только стеллажное (многоярусное) расположение продукции позволяет увеличить эффективность использования квадратуры склада.
По словам Владимира Трушкова, начальника отдела овощехранилищ предприятия «Агроинжиниринговая компания» (комплексные технические решения и оборудование для сельскохозяйственного производства), до 2014 года его компания при строительстве картофелехранилищ использовала металлоконструкции канадского производства. «Это был неплохой вариант: толщина стали (1,8-2 мм) и болтовое соединение элементов (с дополнительной герметизацией) позволяет выдерживать насыпь картофеля до 6 м, причем без каких-либо дополнительных ограждающих элементов по периметру основного помещения», — делится специалист.
Однако после изменения курса доллара использование канадских металлоконструкций стало нецелесообразным. Впрочем, выход их этой ситуации был найден: совместная работа с одной из липецких компаний позволила «АИК» полностью заменить иностранные металлоконструкции на отечественные при сохранении конструкционных особенностей картофелехранилищ. Их стоимость для аграриев снизилась примерно в два раза. «Хотя, надо признать, что канадский комплект более продуманный и имеет более высокое качество и технологичность сборки», — добавляет Владимир Трушков.
По подсчетам Романа Нуриева, обычно стоимость строительства самого здания вместе с проектированием составляет 60-70% от общей стоимости объекта. «Если возведение нового здания не по карману, можно вмонтировать новое климатическое оборудование в уже существующие помещения, что позволит сэкономить значительные средства, — говорит специалист. — Однако в этом случае следует особое внимание уделить обеспечению теплоизоляции стен, потолка и пола камер».
А вот на покупке климатического оборудования экономить не стоит. Владимир Трушков призывает учесть потери при хранении, которые компания получит при использовании более дешевой и менее комплектной вентиляции. «Потери в хранилище вместимостью 3 тыс. т на уровне 20% (600 т) — это половина стоимости вентиляционной системы. Соответственно, «правильная» вентиляционная система окупает себя максимум через два года», — подсчитывает он.
Если говорить о хранении картофеля, то в настоящее время на российском рынке выделяются две основные концепции вентиляционных систем, рассказывает представитель «Агроинжиниринговой компании». Это так называемая европейская, представленная главным образом голландскими производителями, и североамериканская (США).
Ключевые отличия этих двух систем, по словам Трушкова, в следующем. Прежде всего, в североамериканском варианте обязательно присутствует камера смешения. В ней происходит подготовка воздуха по трем параметрам: температура, влажность и давление (а для чипсового картофеля еще и подача препаратов от прорастания). И уже подготовленный воздух подается под насыпь картофеля. Появление такой технологии обусловлено климатическими условиями в период его хранения в зоне выращивания в США (температура до -25 °С и низкая влажность воздуха), объясняет специалист. В европейских же системах камера смешения как таковая отсутствует. Из-за климатических условий Европы в период хранения (температура +5…7 °С, влажность 95-98%) вентиляционная система подает наружный воздух непосредственно под насыпь картофеля. Но важно знать, что при низких зимних температурах средней полосы России всегда есть вероятность подачи сухого морозного воздуха, что может привести к подмораживанию картофеля.
Помимо этого, продолжает Трушков, надо отметить наличие в североамериканском варианте системы увлажнения как обязательной опции, что обусловлено теми же климатическими условиями: низкая влажность при низкой температуре. В средней полосе России нередки суровые зимы, а чем ниже температура, тем ниже влажность наружного воздуха. В результате средняя влажность воздуха в средней полосе в зимний период составляет 85% при требуемых 92-95%. Кроме того, обращает внимание специалист, североамериканские картофелехранилища и вентиляционные системы позволяют иметь насыпь картофеля до 6 метров. Соответственно, без поддержания необходимой влажности нижние слои картофеля не выдержали бы, замечает он.
И, наконец, сравнивает специалист, североамериканские системы подают воздух под насыпь в течение всего дня в зависимости от состояния картофеля и его потребности (требуемая температура, влажность, уровень CO2), тогда как европейские варианты из-за особенностей системы тарификации электроэнергии в Западной Европе проектировались для подачи большого количество воздуха в ограниченное время (ночью). Из-за этой особенности картофель надолго остается без свежего воздуха. Общий же объем воздуха, проходящего через насыпь в течение суток, приблизительно одинаков.
«Все эти особенности североамериканских систем позволяют хранить картофель до 10 месяцев и реализовывать его в июне — начале июля при минимальных потерях (3-5%), — утверждает Владимир Трушков. — Пример — компания «ТРИО» (Липецкая область), один из основных поставщиков картофеля для компании Frito lay». При этом, добавляет он, стоимость европейских и американских вентиляционных систем (при одинаковой комплектации) приблизительно одинакова — около $40/т продукции.
Инновации: микроклимат и энергосбережение
Инновации в сфере хранения овощей прежде всего направлены на повышение качества микроклимата внутри камер хранения, а также на снижение расхода электроэнергии.
Современные решения позволяют минимизировать потери продукта от усушки и очагового разложения за счет обеспечения максимально равномерной температурно-влажностной среды внутри камеры хранения, говорит Роман Нуриев. Максимальные потери продукта в таких камерах редко превышают значения в 5-10%.
Кроме того, применение энергосберегающих технологий позволяет существенно повысить рентабельность хранения. Например, по опыту специалиста, стоимость хранения моркови в устаревшем хранилище может составлять 0,12-0,16 руб./кг в месяц, тогда как в новом — 0,06-0,09 руб./кг. На первый взгляд, разница небольшая, однако при хранении нескольких тысяч тонн продукции в течение 6 месяцев экономия составит миллионы рублей.
Климатическое оборудование выбирается исходя из того набора продукции, которую предстоит хранить и перерабатывать.
Для хранения разных овощей требуются разные условия, объясняет Нуриев. Например, для моркови нужна температура 0,5…1,0 ºС и влажность 95-98%, а для столового картофеля — 4 ºС и влажность 75-80%. При этом самый сложный продукт для хранения — морковь. У нее очень мощная энергия «дыхания», и она легко теряет влагу, объясняет специалист. Поэтому даже самые незначительные повышения скорости движения воздушных масс способны вызвать необратимую усушку моркови.
Для того, чтобы обеспечить оптимальный микроклимат в камерах хранения, необходимо использовать разработанные для этого холодильные установки, включающие в себя специальные испарители, компрессорные агрегаты, конденсаторы и другие компоненты.
Специальные испарители — ноу-хау в хранении овощей, говорит коммерческий директор «Интерагро». Особенно важным он считает выбор правильных испарителей при хранении моркови и капусты, поскольку эти продукты больше других подвержены дегидратации (усушке). Правильные испарители позволяют максимально сократить потери влаги из продукта за счет конструкции внутренних частей, а также применения уникальных элементов.
«Конденсаторы особых серий с повышенной производительностью работают вкупе с мощными компрессорными блоками, — рассказывает Нуриев. — Тонкость расчета правильной холодильной установки для хранения овощей заключается в выборе оборудования достаточной мощности, но без избытка, и соблюдении принципов энергоэффективности».
По его словам, все комплектующие холодильных систем для хранения овощей выбираются из узкого списка поставщиков тех или иных компонентов. От качества выбранных элементов зависит надежность и долговечность всей установки. «Средний срок службы холодильной установки для хранения овощей, построенной с учетом данных требований, составляет от 7 до 15 лет. Но при своевременном обслуживании этот срок может быть продлен», — заверяет Нуриев.
Главное и самое дорогое — это система охлаждения, поэтому она должна быть надежна и безопасна в эксплуатации, поддерживает коллегу Виктор Семкин из агрокомбината «Московский». «В современных компрессорах используется нейтральная и экологически безопасная жидкость — пропиленгликоль. Это позволяет при возникновении аварийных ситуаций обезопасить не только работу персонала, занятого на складе, но и саму продукцию, — объясняет он. — Кстати, циркуляция гликоля в современных системах осуществляется через пластиковые трубы, которые, в отличии от стальных, имеют срок службы более 50 лет».
Если же говорить об энергосбережении, продолжает Виктор Семкин, то эффективной энергосберегающей технологией является рекуперация — получение тепла в процессе работы холодильных машин и его использование в обеспечении отопления охлаждаемых помещений с помощью воздухоохладителей системы холодоснабжения. Эта технология способствует снижению капитальных затрат, ведь ее применение не требует традиционной системы отопления, а также позволяет отказаться от электрической оттайки воздухоохладителей.
Он также рекомендует обратить внимание на энергосберегающие светодиодные лампы с режимом работы от датчиков движения. «Главное их преимущество — экономичность. Прибор этой разновидности расходует энергии в 20 раз меньше, чем лампа накаливания при той же интенсивности освещения, — делится опытом Семкин. — Кроме того, они отличаются долгим сроком службы (светодиоды могут использоваться до ста тысяч часов), устойчивостью к ударам, вибрациям и низким температурам, а также экологической безопасностью — в отличие от обычных энергосберегающих, в светодиодных лампах нет ртути».
В числе передовых разработок для овощехранилищ, внедренных агрокомбинатом «Московский», — пандусы закрытого типа с утепленными воротами, которые позволяют сохранить микроклимат в кузове автомашин при разгрузочно-погрузочных работах без резких перепадов температур и ущерба для продукции, невзирая на разность температурных режимов улицы и помещения. Внутренние скоростные ворота выполняют функцию разделения внутренних зон склада на отдельные сектора с сохранением своего отдельного микроклимата.
«Все системы вентиляции принципиально разделены для автономной работы, надежности, экономии тепла, холода и электроэнергии. Приточные блоки охлаждаемых производственных помещений имеют теплообменники нагрева и охлаждения воздуха, оснащены электроприводами, которые управляются от датчиков температур, установленных в каждом обслуживаемом ими помещении, — рассказывает Виктор Семкин. — При понижении или повышении температуры внутреннего воздуха относительно требуемой, заслонки автоматически регулируются, уменьшая или увеличивая количество воздуха, поступающего путем инфильтрации».
С пультом по жизни
В каждом помещении овощехранилища агрокомбината «Московский» возможна автоматическая регулировка параметров температуры по заданию от датчиков, которые, в свою очередь, передают сигналы на пульт автоматического управления системой холодоснабжения, координирующей работу вспомогательных контуров.
Как объясняет глава предприятия Виктор Семкин, система отопления не является отдельной (с отдельными теплообменниками), а представляет собой модернизацию системы холодоснабжения. Подать в теплообменник теплый или холодный гликоль, или нет — это решает система автоматизации. Вентиляторы на воздухоохладителях автоматически переключаются в реверс при смене режима охлаждения или отопления для того, чтобы обеспечить правильную конвекцию и равномерную температуру по всему объему помещения.
Индивидуальная вентиляция каждой зоны осуществляется по программируемым значениям содержания углекислоты и этилена в воздухе, добавляет Семкин. При этом на всех мощных вентиляторах и насосных группах для настройки расчетных расходов и напоров при минимальном поджатии воздушных потоков дроссельных и трехходовых клапанов установлены частотные преобразователи, говорит он. Данное решение способствует снижению расхода электроэнергии за счет автоматического регулирования числа оборотов электродвигателей при изменении режимов работы.
По словам Семкина, применение одного воздушного теплообменного блока и как охладителя, и как подогревателя, в зимнее время сокращает капитальные затраты на систему отопления. Также это позволяет на 100% утилизировать теплоту конденсации компрессорных агрегатов в целях отопления, осуществлять эффективную оттайку воздухоохладителей благодаря подаче в теплообменники теплоносителя, нагретого за счет тепла конденсации. В результате происходит уменьшение энергозатрат по сравнению с традиционным способом оттайки с помощью электрических ТЭНов.
Хранилища Группы компаний «АФГ Националь» также оснащены климатическим оборудованием, холодильными установками и системами вентиляции, обеспечивающими оптимальный микроклимат, благодаря чему овощи могут храниться до 9 месяцев без потери товарного вида и качественных характеристик. При этом, отмечает генеральный директор холдинга Юрий Белов, морковь может храниться только в контейнерах и при определенной температуре — от 0,5 до 0,8 ºС, а для хранения картофеля может быть достаточно хорошей системы вентиляции. Однако в масштабах агрохолдингов современные технологичные хранилища предпочтительнее, например, традиционных арочных.
«В «арочнике» картофель нормально лежит до декабря-января, но затем начинает портиться, поэтому значительную часть урожая приходится выбрасывать. К тому же такие типы хранилищ чувствительны к перепадам температур: сильные заморозки и резкая оттепель сразу сказываются на урожае. А в наших хранилищах благодаря автоматизированным системам вентиляции и климатическому оборудованию изменение температуры и влажности снаружи не играет никакой роли», — поясняет Белов.
Все процессы по обеспечению оптимального микроклимата в современных камерах хранения овощей управляются климатическим компьютером, добавляет Роман Нуриев, уточняя, что программы для работы компьютера пишутся специалистами с учетом конкретных данных по каждому объекту: внешних условий, состояния продукта, объемам поступающей продукции. Оператор контролирует процессы внутри камер как на самом объекте, так и удаленно. Также есть возможность оповещения на телефон в случае каких-либо событий (критическое повышение температуры, авария, выход на режим хранения).
«Безусловно, автоматизированное управление климатическими установками позволяет существенно снизить вероятность ошибки из-за человеческого фактора, а также решает вопрос управления большими объемами хранения централизованно. Но, ввиду того, что продукт на протяжении всего срока хранения остается живой структурой, контроль со стороны человека все-таки желателен», — предупреждает Роман Нуриев.
Главное — результат
Число отечественных сельхозпроизводителей, использующих современное оборудование для хранения овощей, постоянно растет. К сожалению, на данный момент они вынуждены пользоваться решениями европейских компаний, поскольку российские предприятия не могут обеспечить в полном объеме тот уровень качества, который показывают западные коллеги, считает Роман Нуриев.
По этой причине, продолжает специалист, несмотря на более высокую стоимость, европейское климатическое оборудование пользуется постоянным спросом у российских аграриев. Результаты хранения продукции в современных хранилищах наглядно демонстрируют преимущества такого выбора. Однако пока уровень использования современной климатической техники, по его словам, остается на уровне 5-10% от всего эксплуатируемого оборудования.
На то, что не все производители могут похвастаться наличием в своей технологической цепочке современного овощехранилища, потому что это крайне дорогое удовольствие, указывает и Виктор Семкин.
Например, склад, который построил агрокомбинат «Московский», оснастив всем необходимым для удовлетворения требований крупного сетевого ритейла (а это 15 тыс. м² сплошного холода), обошелся агрокомбинату в 1 млрд 150 млн руб. Это серьезное вложение, доступное только крупным и сильным игрокам овощного рынка.
Внедрение прогрессивных решений требует прежде всего внимательного отношения к себестоимости выращивания, хранения и доработки овощной продукции, подчеркивает Роман Нуриев. Каждый представитель агробизнеса в той или иной мере знаком со своими издержками, но для многих все еще остается непредсказуемым результат после хранения. В то же время, подчеркивает он, любой бизнесмен, планирующий развитие, должен опираться на реальные цифры при расчетах рентабельности своего бизнеса. Ведь надежное хранилище позволяет получить ожидаемый результат.
