Study of conditions for long-term storage of food products in permafrost on the Taimyr peninsula
Authors: Лоозе В.В. , Белецкий С.Л. 
Published: March 2023

В статье изложена история организации «нативного эксперимента» по длительному хранению продовольственных товаров, начатого в 1900 г. на Западном побережье полуострова Таймыр, первой русской полярной экспедицией Академии наук России под руководством ученого-геолога и географа Эдуарда Васильевича Толля. Представлены основные задачи научной работы по исследованию физико-химических и органолептических показателей качества продовольственных и промышленных товаров при длительном хранении в условиях нерегулируемых отрицательных температур многолетней мерзлоты Арктической зоны России. Дана историческая справка о ходе научного эксперимента с момента обнаружения склада-хранилища в 1973 г. до настоящего времени. Указаны технические данные и настройки высокоэкономичных двухканальных автономных логгеров-термометров TR-5L, применяемых для измерений условий хранения с 2010 г. Приведены результаты исследований показателей температуры и относительной влажности воздуха внутри емкостей с продовольственными товарами, размещенными в многолетней мерзлоте на глубине 0,5 м на длительное хранение на мысе Депо полуострова Таймыр. Проведены статистическая обработка и анализ значений температуры и относительной влажности воздуха в хранилище за периоды 2010–2016 и 2016–2022 гг. Выявлена динамика к общему повышению температуры как в летние, так и в зимние месяцы. Анализ влажности условий хранения позволил определить, что абсолютная влажность воздуха понизилась с 1,5 г/м3 в момент закладки продукции до 0,1 г/м3в процессе первоначального охлаждения и далее имела тренд на увеличение, достигнув максимального значения 5 г/м3 в 2022 г. Выявлены причины повышения влагосодержания, а также расхождение процесса повышения относительной влажности воздуха верхней и нижней частей до противофазного режима. Определена глубина нового хранилища по результатам термографирования вскрытого грунта. Расширены возможности анализа условий хранения продукции в многолетней мерзлоте на полуострове Таймыр в следующий период наблюдений 2022–2027 гг. за счет установки дополнительного логгера. Подведены итоги работ, выполненных в рамках эксперимента. Предложено развивать технологию компактного длительного хранения посредством проектирования компьютеризированных ларей и расширить эксперимент в части увеличения объема сохраняемой продукции при размещении в шахтах «мерзлотников» Арктики.

The article describes the history of the organization of a «native experiment» for the long-term storage of food products, begun in 1900 on the western coast of the Taimyr Peninsula, by the first Russian polar expedition of the Russian Academy of Sciences under the leadership of the geologist and geographer Eduard Vasilyevich Toll. The main tasks of scientific work on the study of physicochemical and organoleptic quality indicators of food and industrial products during long-term storage in conditions of unregulated negative temperatures in the permafrost of the Arctic zone of Russia are presented. A historical note is given on the course of a scientific experiment from the moment the warehouse was discovered in 1973 to the present. The technical data and settings of the highly economical two-channel autonomous loggers of TR-5L thermometers used for measuring storage conditions since 2010 are indicated. The results of studies of temperature and relative air humidity indicators inside containers with food products placed in permafrost at a depth of 0.5 meters for long-term storage at Cape Depot of the Taimyr Peninsula are presented. Statistical processing and analysis of temperature and relative humidity values in the storage facility for the periods of 2010–2016 and 2016–2022 was carried out. The dynamics to the general increase in temperature both in summer and in winter months is revealed. Analysis of the humidity of storage conditions made it possible to determine that the absolute humidity of the air decreased from 1.5 g/m3 at the time of laying the product to 0.1 g/m3 during the initial cooling process and then had an upward trend, reaching a maximum value of 5 g/m3 in 2022. The reasons for the increase in moisture content, as well as the divergence of the process of increasing the relative humidity of the air in the upper and lower parts to the antiphase mode, are revealed. The depth of the new repository was determined based on the results of thermal imaging of the exposed soil. The possibilities for analyzing the storage conditions of products in permafrost on the Taimyr Peninsula in the next observation period of 2022–2027 have been expanded due to the installation of an additional logger. The results of the work performed in the framework of the experiment are summed up. It is proposed to develop the technology of compact long-term storage by designing computerized chests and expand the experiment in terms of increasing the volume of stored products when placed in the mines of «permafrost» in the Arctic.