Свойства груза и влияние внешней среды на его сохранность

Сохранение качества груза во время перевозки является важной задачей тран­спорта и одной из главных обязанностей коммерческих работников. Чтобы успешно решить эту задачу, в правилах перевозок учтены свойства перевозимого груза. Изучение потребительских свойств товаров в сферах их производства и потребления является содержанием научной дисцип­лины товароведения. В сфере транспорта всякие товары рассматриваются как грузы.

Изучение свойств и качеств, которые влияют на сохранность груза, а также способов сохранения потребительских свойств товара при перевозке является содержанием научной дисциплины грузоведения.

Знание свойств груза позволяет определить основные требования к его упаковке, способы и правила складирования и укладки на судне, технические требования к складам и грузовым помещениям судна, правила их подготовки и содержания, условия организации складских работ, а в отношении некоторых опасных грузов - также требования, обусловленные сохранностью транспортных средств и здоровья работников транспорта.

На физико-химические (а, следовательно, и потребительские) свойства груза оказывают влияние естественные факторы внешней среды, которые в одних случаях способствуют, а в других препятствуют развитию в про­дуктах и материалах физических, биохимических и микробиологических процессов. К таким внешним факторам относятся воздух (его влажность и температура), свет.

Свет усиливает расщепление жиров и вызывает их прогорание, обусловливает прорастание зерна и корнеплодов. Многие пищевые продукты (вино, сыры, колбасы и др.) под воздействием света изменяют свой цвет и вкусовые свойства. Ткани, бумага, кожа изменяют окраску, что портит их внешний вид.

Воздух представляет собой смесь газов (кислорода, азота, аргона, углекислого газа и др.) и водяных паров. Кислород воздуха оказывает влияние на процессы окисления, которые вжировых веществах вызывают прогоркание и высыхание, в зерновых продуктах и волокнистых веще­ствах - самосогревание, на поверхности черных и некоторых цветных металлов - коррозию. Кроме того, в присутствии кислорода воздуха чаще всего развиваются микроорганизмы и плесень. Вместе с тем для сохран­ности некоторых пищевых продуктов (зерна, овощей, фруктов, яиц) кислород необходим, так как он способствует процессам дыхания и дозревания.

Температура и влажность воздуха имеют очень важное значение для сохра­нения качества многих грузов, так как повышение их против оптимальных значе­ний обычно усиливает биохимические и микробиологические процессы в веще­стве продуктов. Поэтому при хранении груза на складе и перевозке на судне не­обходим оптимальный уровень температуры и влажности воздуха. На практике (при отсутствии кондиционирующих установок) это достигается путем правиль­ной укладки грузов и естественной или искусственной вентиляции.

Влажность воздуха определяют следующие показатели:

абсолютная влажность е — количество водяных паров (выраженное в граммах), содержащееся в 1 м³ воздуха. Воздух, содержащий максимальное количество водяных паров, которое он при данной температуре способен удержать, называется насыщенным (Е);

относительная влажность R – отношение абсолют­ной влажности (100 Е) к показателю насыщенного воздуха Е при той же температуре, (R= 100e/E), выраженная в процентах;

влагоёмкость воздуха, или дефицит влажности, d - способность воздуха при ми­нусовой температуре и давлении поглощать влагу до насыщения; определяется разностью между показателями насыщенного воздуха и абсолютной влажности (d = Е - - е);

точка росы — температура, при которой взятый в определенных условиях воздух становится насыщенным, а при незначительном ее пони­жении водяные пары воздуха конденсируются и выпадают из атмосферы.

§13.2. СВОЙСТВА ГРУЗА, УСЛОВИЯ ЕГО ПЕРЕВОЗКИ И ХРАНЕНИЯ

Чтобы сохранить качество перевозимого груза, необходимо знать его свойства и особенности, а также процессы, происходящие в веществе груза и оказывающие влияние на его состояние.

Гигроскопичность — свойство вещества поглощать водяные пары из воздуха или выделять их. Процесс поглощения называется абсорбцией, выделения - десорбцией. Обусловливаются эти процессы тепловым движе­нием водяных паров в направлении убывания их концентрации. Вследствие этого сухое гигроскопическое вещество поглощает влагу до тех нор, пока его влажность не уравновесится с влажностью окружающего воздуха. При пониженной влажности воздуха гигроскопическое вещество выделяет избыточную влагу, высыхает. Скорость поглощения или выделения влаги гигроскопическим веществом возрастает с повышением температуры и увели­чением скорости движения воздуха, что необходимо учитывать при складировании и хранении груза. Гигроскопичность обусловлена различными причинами. В наибольшей степени она свойственна веществам, сильно растворимым в воде (поваренная и калийная соль, сахар и др.), образующим с водой химические соединения (негашеная известь) или имеющим пористое строение (активированный уголь, волокнистые вещества и др.).

Влажность - физическое состояние вещества, характеризуемое сте­пенью насыщенности его влагой. Степень влажности - важный качест­венный показатель состояния груза, определяемый в процентах к массе сухого вещества. Необходимо различать фактическую и кондиционную влажность. Последняя, устанавливаемая стандартами иди техническими условиями, представляет собой оптимальную степень влажности, при кото­рой вещество способно сохранять свои качества в нормальных условиях внешней среды. Изменение влажности отрицательно влияет на качество груза. Повышенная влажность обычно способствует развитию гнилостных процессов, пониженной потере технологических качеств некоторых грузов (волокнистых и кожевенных товаров, табачного сырья и др.).

Слеживаемость – свойство некоторых зернистых и порошкообразных грузов (соли, некоторых руд и минеральных удобрений, сахарного песка и др.), частицы которых при хранении уплотняются и связываются между собой, образуя монолит­ную массу. Слеживаемость понижается с увеличением размера частиц груза и уменьшением вследствие этого поверхности соприкосновения между ними и воз­растает с увеличением длительности хранения груза. При повышенной температуре и частых ее колебаниях слеживаемость усиливается в результате ускорения реакций, обусловливающих этот процесс. Слеживаемость грузов вызывает необходи­мость дробления образовавшегося монолита и затрудняет перегрузоч­ные работы. Для пре­дотвращения этого нежелательного явления отдель­ные грузы (например, калийную соль) подвергают обработке специаль­ными добавками. Целесообразно сокращать также сроки хранения грузов и создавать условия при складировании, уменьшаю­щие слеживаемость.

Сыпучесть – свойство подвижности отдельных частиц насыпных грузов в зави­симости от формы, размера, однородности и шероховатости частиц и влажности. Степень сыпучести характеризуется углом естественного откоса α, или углом покоя, угол между образующей и плоскостью основания штабеля. Угол α увеличивается с повышением влажности груза, а также изменяется под влиянием динамических на­грузок (вибрации или ко­лебаний корпуса судна). Сыпучесть необходимо учитывать при загрузке судна, чтобы вследствие подвижности груза не создалось опасного смещения при перевозке. Насыпные грузы при α = 35° и менее в условиях морской перевозки считаются опасными с точки зрения смещения.

Разжижение — свойство частиц некоторых грузов (рудных концентра­тов — апатита, нефелина, колчедана, железа) уменьшать силу сцепления между собой, а при повышении влажности изменять угол естественного откоса штабеля, создавая текучесть. Разжиженный груз опасен для остой­чивости судна, поэтому его допусти­мую влажность следует учитывать при загрузке судна.

Смерзаемость - свойство сцепляемости всех насыпных и многих навалочных грузов, находящихся во влажном состоянии. Обусловлена она кристаллизацией воды (при отрицательной температуре), покрывающей частицы груза.

Морозостойкость – способность влажных грузов или тары, содержащей жидкие продукты, сохранять при оттаивании свои качественные показатели и выдерживать, не разрушаясь, внутреннее давление льда. Следует иметь в виду, что находящаяся в порах вещества гигроскопическая влага при замерзании расширяется и разрушает его ткани, в результате чего такие грузы, как свежие овощи и фрукты, рыбная икра, вино и др., быстро портятся при замерзании и оттаивании. Замерзание недопустимо для консервов в стеклянной таре. Зимой такие грузы следует хранить в специальных складах.

Теплостойкость - способность продуктов противостоять разрушению, плавле­нию, порче и развитию микробиологических процессов под воздействием высоких температур. Для многих продовольственных продуктов это свойство достигается сушкой, пастеризацией, вялением, солением и другими способами.

Огнестойкость - способность материалов и конструкций не воспламеняться при соприкосновении с огнем и сопротивляться его воздействию. Горение представ­ляет собой быстро протекающую химическую реакцию. Скорость распространения огня зависит от природы горящего вещества и притока кислорода к очагу загорания. На грузовых складах порта обычно сочетаются все факторы, способствующие рас­пространению огня, поэтому необходимо строго выполнять противопожарные ме­роприятия и правила складирования грузов.

Самовозгорание - способность некоторых грузов (бурых, газовых, жирных уг­лей, волокнистых веществ, тряпья, особенно промасленного, влажногозерна, сена и др.) повышать свою температуру при соответствующих условиях до загорания.

Взрывчатость - способность взрываться некоторых химических веществ и их смесей. По своей природе взрыв представляет собой химическую реакцию с чрезвы­чайно высокой скоростью возникновения, которая сопровождается появлением ог­ромных давлений и разрушительной детонацией. Учитывая тяжелые последствия взрыва, необходимо особенно строго соблюдать правила складирования, хранения и обращения с грузами, способными взрываться.

Вредность - свойство некоторых грузов (чаще всего пылящих) оказывать вред­ное воздействие на организм человека. Пыль известковая, содовая, цементная, таба­чная и др. вызывает раздражение дыхательных путей; пыль апатитовая, угольная, асбестовая поражает легкие, вызывая заболевание силикозом; кожевенное и меховое сырье может быть причиной инфекционных заболеваний.

Коррозия - разрушение (разъедание) черных и некоторых цветных металлов в результате химических и электрохимических процессов на их поверхности, проте­кающих в неблагоприятных условиях внешней среды. Коррозия усиливается при повышении влажности и температуры, загрязнении воздуха угольной пылью, газа­ми, хлоридами. Для предотвращения вредных последствий коррозии применяют за­щитные покрытия (окраска, смазка) грузов и укрывают их от атмосферных осадков.

Хрупкость - неспособность сопротивляться ударным нагрузкам, свойственная в основном стеклу и изделиям из него, облицовочной и метлахской плитке, шиферу, черепице, керамическим изделиям и некото­рым другим грузам.

Распыляемость - способность мельчайших частиц грузов (цемента, угля, апати­тового концентрата, зерна и др.), выведенных из состояния покоя, находиться дли­тельное время во взвешенном состоянии и перемещаться при движении воздуха. Обычно пыль образуется при перегрузке. Помимо загрязнения воздуха и повышен­ной способности вступать в химические реакции, пыль некоторых органических ве­ществ (угольная, мучная, зерновая) и металлов (алюминиевая, магниевая) может воспламеняться и взрываться от огня или электрической искры.

В процессе хранения и перевозки в продуктах животного и растительного про­исхождения под влиянием ферментов, выделяемых их клетками, происходят про­цессы дыхания, дозревания, прорастания и автолиза. Внешняя среда может ускорять или замедлять течение этих процессов, поэтому работникам транспорта необходимо знать и предупреждать их отрицательное воздействие.

Дыхание продуктов (зерна, овощей, фруктов, яиц) заключается в окислении ки­слородом воздуха их составных элементов (углеводов, жиров и др.) и сопровожда­ется потерей сухих веществ. Потери тем больше, чем интенсивнее процесс дыхания, а интенсивность дыхания тем сильнее, чем выше влажность и температура про­дукта. Распад органических веществ и окисление их при дыхании сопровождаются выделением теплоты, в результате чего повышаются температура и влажность про­дукта и создаются благоприятные условия для его самосогревания и порчи. Пони­жение температуры и влажности воздуха в складах и грузовых помещениях судна (вентиляция) может замедлить процесс дыхания.

Дозревание в некоторых растительных продуктах (зерне, овощах, плодах и др.) состоит в том, что в результате происходящих в них ферментативных процессов са­хар хлебных зерен переходит в крахмал, а в плодах и овощах крахмал превращается в сахар.

Прорастание у зерна, картофеля и корнеплодов происходит в условиях повы­шенной влажности и соответствующей температуры, сопровождаясь усиленным дыханием. В результате изменяется химический состав продукта. Процесс прорас­тания уменьшается при хранении продуктов в темных помещениях с низкой темпе­ратурой.

Автолиз при дозревании некоторых продуктов (мясо, сельдь, мука, вино и др.) состоит в растворении их тканей, обусловленном распадом белков, углеводов и жи­ров под влиянием ферментов, содержащихся в этих тканях. Микробиологические процессы, развивающиеся в продуктах при неблагоприятном температурном режи­ме хранения и повышенной влажности воздуха, способствуют брожению, гниению и плесневению, которые понижают качество пищевых продуктов или приводят к их порче.

Брожение вызывается чаще всего разложением углеводов под влия­нием фер­ментов, вырабатываемых микроорганизмами. Различают несколь­ко видов брожения: спиртовое, молочнокислое, маслянокислое и уксусно­кислое. При спиртовом броже­нии под влиянием вырабатываемого дрож­жами фермента (зимазы) сахар превраща­ется в спирт и углекислый газ. В результате молочнокислого брожения содержа­щийся в молочных про­дуктах, овощах и хлебе сахар превращается в молочную кислоту. При маслянокислом брожении образуется масляная кислота, которая придает продуктам прогорклый вкус. Уксуснокислое брожение - это превращение спирта в уксусную кислоту.

Гниение есть результат действия различных гнилостных микроорганиз­мов, которые вызывают распад белковых веществ и порчу продуктов. Слабощелочная среда ускоряет развитие гнилостных микроорганизмов, кислотная - понижает их актив­ность.

Плесень появляется вследствие попадания плесневых грибков во влажную пи­тательную среду. На поверхности пищевых продуктов возникает белый слизистый налет, изменяющий их окраску. В продуктах разлага­ются углеводы и жиры, а ино­гда образуются ядовитые вещества.

Все эти процессы и явления, происходящие в продуктах, обычно наблюдаются одновременно или последовательно, в чистом виде встречаются довольно редко.