Тема 5. Сучасні способи зберігання рослинної продукції
1 Основні питання теми
Застосування іонізуючого випромінювання для зберігання рослинної продукції.
Застосування інших фізичних засобів для зберігання рослинної продукції
Технологія зберігання рослинної продукції із застосуванням препарату «Фітомаг».
2 Ключові поняття і терміни
Іонізуюче випромінювання. Антиоксиданти. Етилен. Ультрафіолетові промені. Ионізоване повітря. Озон.
3 Індивідуальне завдання
3.1 Тип завдання: бібліографічний огляд навчально-методичної, наукової літератури за темою.
3.2 Мета завдання: вивчити технології зберігання плодів та овочів із застосуванням сучасних методів зберігання.
3.3 Самостійна робота: описати недоліки технології зберігання плодів та овочів із застосуванням препарату «Фітомаг».
4 Форма подання звіту
Тема. Коротке теоретичне обґрунтування. Технології зберігання плодів та овочів із застосуванням іонізуючого випромінювання, антиоксидантів, препарату «Фітомаг».
5 Питання для самоконтролю
5.1 В чому сутність зберігання з використанням іонізуючого випромінювання?
5.11 В чому сутність технології зберігання плодів і овочів із застосуванням сучасних фізичних засобів?
5.12 В чому сутність технології зберігання плодів і овочів із застосуванням препарату «Фітомаг»?
6 Короткий теоретичний матеріал
Застосування іонізуючого випромінювання для зберігання рослинної продукції
За останні десятиліття отриманий великий експериментальний матеріал, що свідчить про широкі можливості практичного використання різного роду випромінювань, зокрема іонізуючих, для зниження втрат плодоовочевої продукції при зберіганні. Механізми біологічної дії іонізуючих випромінювань на рослинні організми досить складні і поки що не до кінця вивчені. Проте встановлено, що:
- у основі дії променевої енергії лежать хімічні і фізичні зміни, що відбуваються як в клітинах мікроорганізмах і рослинній сировині, так і в навколишньому середовищі;
- випромінювання в стимулюючій дозі впливає практично на всі метаболічні і фізіологічні реакції клітин рослинних організмів: метаболізм білків і ферментів, метаболізм всіх видів нуклеїнових кислот, вуглеводний і ліпідний обміни, обмін вітамінів, водно-сольовий обмін, дихання і т.д.;
у різних видів випромінювань механізм дії, в основному, однаковий, починаючи від поглинання і перенесення енергії через первинно радіаційно-хімічні, біохімічні процеси і закінчуючи фізіологічними і морфологічними змінами в опроміненому організмі.
При дії іонізуючими випромінюваннями можна викликати в плодоовочевій продукції такі зміни, які не вдається отримати іншими фізичними або хімічними засобами. Встановлено, що опромінення може підвищувати якість оброблених продуктів. У яблук, наприклад, підвищується цукристість, опромінені виноградні вина володіють кращим смаком і ароматом. За допомогою опромінення певних видів плодів конкретними дозами випромінювання вдається затримати або зовсім пригнітити процеси обміну, що відбуваються в їх клітинах, і істотно збільшити терміни їх зберігання. Іонізуюче випромінювання, впливаючи на ферменти, робить їх менш активними або абсолютно пасивними, тим самим, уповільнюючи або припиняючи обмінні процеси в живому організмі.
Обробку сировини виконують у спеціальних апаратах, де відбувається радіоактивний розпад різних ізотопів. При цьому в продукті виникають різні хімічні перетворення, пов’язані, в першу чергу, з іонізацією води, що викликає утворення вільних радикалів з високою хімічною активністю, які приводять до змін в клітинах. При певному дозуванні проміні пригнічують життєдіяльність мікроорганізмів. На практиці радіаційну обробку проводять у вигляді радаппертизації – до повної стерильності продукту; радуризації – до певного пригнічення мікрофлори; радисидації – вибіркового пригнічення мікроорганізмів якого – не будь типу з метою збільшення тривалості зберігання продукту.
Дослідами встановлено оптимальні дози опромінювання. Наприклад, для затримання проростання картоплі і цибулі – близько 0,1 кГр ( 1 Грей= 1 Дж/кг ), контролю дозрівання плодів - 0,3, для дезинфекції – 0,6, знищення комах паразитів – 0,3…0,6 , подовження строків зберігання харчових продуктів – 0,5…5 кГр.
На основі концепції про взаємодію аероіонів з біологічними об'єктами інженером А.І. Бутом була запропонована нова технологія зберігання харчових продуктів, і, насамперед, плодоовочевої продукції, названа електронно-іонною технологією або електроантисептуванням. Вона заснована на цілеспрямованій дії на харчові продукти негативно зарядженими (електрони, іони) і активними (збуджені атоми і молекули) частинками, що утворюються в результаті штучної іонізації повітря. Метод обробки зводиться, головним чином, до бомбардування поверхні харчових продуктів зарядженими частинками, що утворюються в результаті іонізації повітря електричним полем або електричними розрядами. При електричних розрядах разом з аероіонами утворюється газ – озон, що є сильним окислювачем та володіє вираженою бактерицидною дією.
При обробці продуктів даним методом відбувається уповільнення процесів життєдіяльності всередині клітини, завдяки впливу аероіонів і часткове знезараження поверхні продукції озоном.
Картопля і морквацибуля, оброблені іонізованим повітрям, зберігаючи свій смак і технологічні властивості, набувають високої стійкості до патогенних мікроорганізмів, значно покращуючи при цьому свою збереженість. Електронно-іонну технологію можна застосовувати також для зберігання зерна, м'яса і іншої сільськогосподарської продукції.
При зберіганні м'яса в атмосфері озону, що генерується електронним генератором відмічається подовження терміну зберігання на 2 - 4 доби в порівнянні з контрольними зразками (залежно від виду м'яса: баранина, свинина, яловичина, птиця), зменшення загальної кількості мікроорганізмів на 40 - 60%, а бактерій групи кишкової палички – на 80 - 100%. Концентрація озону не перевищує значень ГДК (0,1 мг/м3) і його наявність не позначається на якісних показниках м'яса.
За допомогою іонізації можна зберегти плоди краще, ніж, застосовуючи складну і дорогу апаратуру по регулюванню газового середовища в сховищі. При цьому продукція має гарний зовнішній вигляд, пружну консистенцію, смак і аромат, властиві кожному виду продукції. Електроіонізаційна обробка плодів може здійснюватися у поєднанні з будь-якими відомими технологіями зберігання. Вона не є енергоємною і не вимагає значних капітальних витрат, що дозволяє реалізувати цей спосіб безпосередньо в господарствах.
Застосування ультрафіолетового випромінювання для зберігання рослинної продукції
УЛЬТРАФІОЛЕТОВЕ ВИПРОМІНЮВАННЯ широко використовують на харчових та торгівельних підприємствах для санації повітря і поверхневого шару продукту. Воно вміщує область електромагнітних коливань із довжиною хвилі 136 – 4000 А, має велику енергію і тому оказує сильний хімічний, фізичний та біологічний вплив. Найбільший вплив на бактерії, при якому пригнічується їх життєдіяльність, мають проміні з довжиною хвилі 2950…2000 А. Ця область називається бактерицидною.
Під дією УФ – промінів відбувається відмирання мікроорганізмів тільки в поверхневому шарі продукту, тому що проникаюча здатність промінів не перевищує 0,1 мм. Стерилізуючий ефект випромінювання залежить від мікробіологічної забрудненості продукту та стадії розвитку мікроорганізмів. В поєднанні з низькими позитивними температурами воно значно збільшує терміни зберігання.
Застосування озону для зберігання рослинної продукції носить бактерицидний характер і цей ефект посилюється при зниженні температури й підвищенні відносної вологості повітря. Тому цей спосіб знайшов використання для зберігання деяких продуктів харчування. У практиці роботи холодильників озон використовується для підготовки камер до прийому продуктів для довгого зберігання. Концентрація озону ( 25 – 40 мг/м 3 ) забезпечує очищення повітря камери від мікрофлори протягом 48 – 72 годин. Значно пригальмувати розвиток плісняви та утворення спор можна при щодобовій подачі озону протягом 4 – 5 годин.
Технологія зберігання рослинної продукції із застосуванням препарату «Фітомаг».
Сутність нової технології полягає в обробці плодів та овочів газоподібним інгібітором біосинтезу етилену (активний компонент препарату «Фітомаг») в малих концентраціях (0,5-1 частин на мільйон). Обробку проводять в герметичних камерах протягом доби, використовуючи портативні переносні генератори інгібітору біосинтезу етилену. Після обробки плоди та овочі набувають ефективного захисту від негативної дії як ендогенного, так і екзогенного етилену, та здатні довгий термін зберігатися та транспортуватися без зміни якості. Одночасно можна обробляти будь яку кількість продукції (від кілограмів до тонн).
Основні переваги застосування препарату «Фітомаг»:
різко знижується або виключається розвиток багатьох фізіологічних захворювань плодів (загар, мокрий опік, розпад від старіння, внутрішнє побуріння тканин, побуріння серцевини, побуріння та маслянистість шкірочки від старіння, побуріння і розпад тканин від механічних пошкоджень), знижуються втрати від мікробіологічних захворювань та природної втрати маси при зберіганні, як в звичайній атмосфері так і в РГС, забезпечується комплексний захист плодів від багатьох захворювань;
зберігається твердість, соковитість, хрустка консистенція, товарний вигляд, смак плодів, в період зберігання в звичайній атмосфері, в РГС та доведення до споживача (товарна обробка, транспортування та реалізація), так як активний компонент препарату «Фітомаг» приєднуючись до акцепторів етилену плодів та овочів, контролює біосинтез етилену та його негативний вплив після вивантаження плодів з камери;
якість плодів багатьох пізньо - осінніх та зимових сортів яблук при зберіганні в звичайній атмосфері протягом 4-5 місяців не нижче, ніж при зберіганні в РГС, що значно підвищує ефективність зберігання плодів в звичайній атмосфері; подовжуються строки зберігання продукції та надійно зберігається її якість;
знижується негативний вплив стресових умов зберігання плодів (несвоєчасне створення рекомендованої температури та складу атмосфери, значні коливання цих параметрів), що виключає або різко знижує ризик ураження плодів загаром, низькотемпературним (мокрий опік, низькотемпературний розпад, побуріння серцевини) і іншими пошкодженнями та грибними гнилями;
апробація ефективної технології зберігання плодів в звичайній атмосфері або в РГС з використанні препарату «Фітомаг» дозволить збільшити в промисловому асортименті долю високоякісних сортів яблуні та груші осінній та осінньо-зимових строків достигання;
препарат найбільш ефективний при обробці клімактеричних плодів та овочів (яблука, груші, сливи, абрикоси, персики, банани, ківі хурма, кабачки, капуста, томати, огірки, зелені культури, кавуни, дині та інш.), квітів та декоративних рослин;
ефективний при транспортуванні клімактеричних плодів автомобільним, залізничним та водним транспортом;
висока ефективність досягається при використанні дуже низьких концентрацій препарату; його дія аналогічна природним речовинам, що гарантує безпечність для оброблених продуктів, людини та оточуючого середовища.
Максимальна ефективність нової технології зберігання плодів та овочів досягається при її комплексному застосуванні:
формуванні однорідних та лежкоздатних партій з урахуванням ґрунтових, погодних та агротехнічних умов, віку, конструкції насаджень, врожайності та строків знімання;
виборі способу, умов та строків зберігання, з урахуванням збереженості партій, сортових особливостей, технічних можливостей сховищ.
Рисунок 5.1 – Ефективність препарату «Фітомаг» в збереженості твердості плодів при різних способах зберігання (строк зберігання 8 місяців при 0оС)
Рисунок 5.2 – Вплив препарату «Фітомаг» на зміни кислотності плодів при різних способах зберігання (строк зберігання 8 місяців при 0оС)