Процессы, происходящие в плодах и овощах при хранении.

Плоды и овощи поступают на хранение со сложившимся типом обмена веществ, с запасом органических веществ, необходимых для самостоятельной жизнедеятельности. Во время хранения в них происходят разнообразные процессы, такие, как дыхание, испарение влаги, гидролитический распад сложных органических соединений.

Дыхание- важнейший биохимический процесс. Энергия, образующаяся при дыхании, частично используется клеткой для ее жизнедеятельности, но значительная ее доля в виде тепла выделяется в окружающую среду. Тепло, выделяемое интенсивно дышащими плодами и овощами, может послужить причиной их самосогревания или запаривания.

В результате дыхания уменьшается масса плодов и овощей. Интенсивность дыхания плодов и овощей зависит от их вида, физиологического состояния и внешних условий. Наибольшая она у зелени, ягод, томатов, наименьшая - у лука, корнеплодов, цитрусовых плодов. В недозрелых плодах и овощах процесс дыхания протекает значительно активнее, чем в зрелых. Механические повреждения, увядание и подмораживание плодов и овощей всегда усиливают процесс дыхания.

Из внешних факторов сильное влияние на процесс дыхания оказывает температура. Повышение ее во время хранения, стимулируя процессы дыхания, приводит к излишним потерям питательных веществ. На дыхание плодов и овощей влияют также содержание кислорода и углекислого газа в атмосфере хранилища. Понижение концентрации кислорода в воздухе и увеличение углекислого, газа тормозят процесс дыхания.

Испарениевлаги плодами и овощами во время хранения оказывает самое неблагоприятное влияние на нормальное течение процессов обмена веществ. При испарении воды происходит увядание тканей. Интенсивность испарения воды зависит от сорта, вида, анатомического строения, степени зрелости, а также условий хранения.

На интенсивность испарения влаги плодами и овощами оказывает влияние циркуляция воздуха в хранилище. С повышением скорости движения воздуха испарение воды усиливается.

Механические повреждения покровных и других тканей увеличивают потерю воды. Для плодов и овощей это является нежелательным явлением. Естественная убыль плодов и овощей в период хранения происходит главным образом за счет испарения воды.

Во время хранения плодов и овощей в них происходит гидролитический распад сложных органических соединений до более простых. Крахмал и сахароза подвергаются гидролизу. Часть органических кислот расходуется на дыхание, благодаря этому отношение Сахаров к кислоте увеличивается, и плоды приобретают более сладкий вкус. Протопектин, связывающий отдельные клетки между собой, переходит в водорастворимую форму - пектин, в результате чего твердость и жесткость мякоти уменьшаются, плод становится мягким. В период хранения наблюдается значительное уменьшение содержания витаминов.

Вместе с тем в плодах и овощах наблюдаются и некоторые процессы синтеза. В клубнях картофеля происходит заживление ран путем образования раневой пробки. У некоторых овощей в момент их прорастания наблюдается накопление витамина С. На сухих чешуях откладывается дополнительное количество восков, в плодах происходит образование ароматических веществ.

Хранение овощей. В зависимости от применяемого оборудования и возможности наблюдения за овощами различают два типа овощехранилищ: простые (траншеи, бурты) и стационарные.

Наиболее распространен способ полевого хранения картофеля и овощей в буртах и траншеях. Преимущества таких способов хранения - простота, доступность, небольшие затраты. Однако при таких способах хранения сложно контролировать температурно-влажностный режим, нельзя перебирать хранящуюся продукцию и реализовывать ее.

Буртыпредставляют собой валообразные удлиненные штабеля продукции, наземные или в неглубоких котлованах, укрытые обычно соломой и землей и оборудованные системой вентиляции и приспособлениями для измерения температуры.

Траншеи- удлиненные ямы, заполненные продукцией, так же как и бурты, укрытые и оборудованные системой вентиляции и контроля температуры.

Размеры буртов и траншей зависят от вида хранящихся овощей и особенностей климатической зоны.

В буртах и траншеях хранят картофель, свеклу, капусту, морковь, петрушку, репу и другие овощи. Во время хранения должна поддерживаться температура в пределах 2-3 °С.

В городах основную массу картофеля и овощей хранят в стационарных хранилищах. По емкости хранилища делят на малые (вместимостью 100-250 т), средние (250-2 000 т) и крупные (2 000-5 000 т). Разработаны типовые проекты хранилищ вместимостью до 14 000 т. Хранилища большой емкости экономичнее, так как затраты на их строительство в расчете на 1 т хранящейся продукции ниже, чем хранилищ малой вместимости.

В зависимости от системы регулирования режима хранения хранилища бывают с естественной и принудительной вентиляцией.

Естественная вентиляциядействует по законам тепловой конвекции. Воздух при нагревании расширяется, становится менее плотным и поэтому движется вверх, в то время как более холодный и плотный - вниз, при этом создается тяга.

Принудительная вентиляция, отличается от естественной тем, что воздух в хранилище подается вентиляторами. Это дает возможность управлять режимом хранения овощей. Производительность вентиляторов рассчитана так, чтобы обеспечить 2-7-кратный воздухообмен за 1 ч.

Разновидностью принудительной вентиляции является активное вентилирование. Воздух в этом случае подается через массу продукции, равномерно омывая каждый ее экземпляр. В результате удается значительно быстрее охладить и осушить ее, поддерживать во всех точках штабеля равную температуру, влажность и газовый состав воздуха, увеличить высоту загрузки, благодаря чему экономично используется объем хранилища.

По способу охлаждения хранилища делят на хранилища с естественным охлаждением и искусственным (холодильники).

На длительное хранение необходимо закладывать картофель и овощи только здоровые, лежких сортов, отвечающие по качеству требованиям ГОСТов. Не разрешается совместное хранение картофеля и овощей, требующих различных режимов температуры и относительной влажности воздуха (например, капусты, лука и картофеля). Допускается длительное хранение в одном хранилище лука и чеснока; картофеля и свеклы; моркови, свеклы и других корнеплодов. Совместное хранение капусты с другими овощами не допускается. Картофель и овощи в хранилищах могут храниться в закромах (навалом) и в таре (ящиках, контейнерах). В закрома вместимостью 16-20 т загружают картофель высотой 1,5 м, а при активном вентилировании - до 4 м. Высота слоев загрузки моркови- 1 м, свеклы, репы и редьки - до 2 м.

Картофель и овощи в контейнерах и ящиках размещают на поддонах в штабеля шириной в 4-6 контейнеров и 8-12 ящиков, а высотой 3-6 контейнеров и 8-10 ящиков.

Чтобы правильно организовать хранение овощей, необходимо создавать такие условия, при которых замедлялись бы биохимические и физические процессы, происходящие в них.

Оптимальные условия можно создать на протяжении всего периода хранения на холодильниках, а в хранилищах без искусственного охлаждения - в холодное время года (зимой), а также поздней осенью и ранней весной в прохладные дни и ночи. Оптимальные условия хранения овощей приведены в табл. 4.

Хранение плодов имеет свои отличительные особенности от хранения овощей. Плоды, предназначенные для длительного хранения, обычно собирают не вполне созревшими. Кроме того, в свежем виде плоды и ягоды не могут долго храниться, за исключением некоторых сортов яблок, груш, айвы, винограда и цитрусовых.

Плоды могут храниться в неохлаждаемых плодохранилищах и в хранилищах с искусственным охлаждением.

Ящики с плодами в хранилище устанавливают в штабеля, высоту которых ограничивают до 4-6 м при механизированной укладке и до 2-2,5 м при укладке вручную.

Не разрешается в один штабель укладывать плоды разных помологических и товарных сортов. Не допускается также размещение в одном хранилище плодов, которые в силу своих биологических особенностей требуют различных условий хранения (яблоки и лимоны или яблоки и ананасы). Совместное хранение отдельных видов плодов допускается только в крайних случаях и для тех плодов, у которых оптимальная температура и влажностный режим примерно одинаковы (яблоки, груши, айва).

Плоды, предназначенные для длительного хранения, размещают в хранилище по районам произрастания, по видам и сортам, по степени зрелости. Наиболее лежкие плоды 1-го сорта ставят дальше, а менее лежкие - ближе к главному проходу, чтобы их можно было отпускать в первую очередь.

Оптимальные условия хранения плодов приведены в табл. 5.

При хранении плодов следует избегать резких изменений температуры и влажности в хранилище, так как на плодах осаждается влага из воздуха, что ускоряет их порчу.

В последние годы все большее распространение получает хранение плодов в регулируемой газовой среде (РГС). Этот метод основан на том, что в газовой среде, окружающей плоды, создают повышенное содержание углекислого газа и пониженное- кислорода. В результате в плодах замедляется интенсивность дыхания, повышается их устойчивость к болезням, увеличиваются сроки хранения, снижаются потери массы продукции.

Хранение плодов в РГС осуществляется несколькими способами: в герметичных холодильных камерах с РГС, в пленчатых контейнерах с газообменными вставками, в полиэтиленовых пленках.

Наиболее перспективным является хранение в герметических камерах с РГС, хотя строительство таких камер требует значительных средств.

Хранение плодов в камерах с РГС осуществляется при температуре 0-4 °С и относительной влажности воздуха 90- 95 %. Газовый состав в камерах может быть следующий (в %): углекислого газа - 5-9 и кислорода- 16; углекислого газа - 5 и кислорода - 3; углекислого газа - 0 и кислорода - 3.

Контейнер с газообменной вставкой представляет собой мешок из полиэтилена толщиной 150-200 мкм и вместимостью от 0,3 до 1 т, в одной из стенок которого вставлена силиконовая пленка площадью 0,2-0,3 м2. Силиконовая пленка пропускает углекислый газ в 5-6 раз быстрее, чем кислород, в результате чего в контейнерах возникает необходимый газовый режим. Простейшей разновидностью газового хранения является упаковка плодов в пакеты из полимерных пленок. Внутри них в результате дыхания плодов создается повышенная концентрация углекислого газа и пониженная - кислорода. Подбирая толщину пленки и размер пакетов, можно добиться создания внутри них подходящего газового состава для сохранения определенного сорта плодов.

Естественная убыль плодов и овощей при хранении. В процессе хранения и перевозки плоды и овощи испаряют влагу и расходуют органические вещества на дыхание, в результате чего происходит потеря их массы. Такие потери относят к естественным, причем значительная их часть приходится на испарение влаги (65-90 %) и расходование органических веществ на дыхание (10-35%). Эти потери неизбежны при любых условиях хранения и транспортирования плодов и овощей.

В нормы естественной убыли не входят потери, образующиеся вследствие повреждения тары, а также брак и отходы, получаемые в процессе подготовки, обработки и хранения плодов и овощей. Размеры естественной убыли нормируют, они различны для отдельных видов плодов и овощей, способов и сроков хранения, времени года, дальности перевозок. Например, для яблок зимних сортов, хранящихся на складе без искусственного охлаждения в холодной зоне, установлены следующие нормы убыли (в %): в сентябре-1,8, в январе - 0,5, в марте - 0,5; для яблок, размещенных на складе с искусственным охлаждением, эти нормы соответственно составляют: 1,0; 0,25 и 0,5. Естественная убыль плодов и овощей списывается с материально ответственных лиц по фактическим размерам, но не выше установленных норм.

Типы плодохранилищ

Для хранения плодов используют хранилища с принудительной приточно-вытяжной вентиляцией, с искусственным охлаждением (холодильники) и с регулируемой газовой средой.

В хранилищах с принудительной приточно-вытяжной вентиляцией осуществляют охлаждение плодов в осенние месяцы за счет использования вентиляционной системы в холодное время суток (ночью). Уже в конце октября-начале ноября в хранилищах устанавливается температура, близкая к оптимальной (3- 4 °С). В зимний период года вентиляторы включают на непродолжительное время с использованием терморегулирующих устройств. При снижении температуры до заданной электродвигатели вентилятора автоматически отключаются от сети.

Холодильники обеспечивают быстрое охлаждение и длительное надежное хранение плодов. Холод в хранилищах с искусственным охлаждением получают за счет испарения хладоагентов: аммиака, фреона-12, фреона-22 и др., имеющих низкую температуру испарения. Разработаны типовые проекты плодохранилищ-холодильников на 500, 1000, 1500, 2000, 3000 т продукции с цехами товарной обработки плодов.

Хранилища с регулируемой газовой средой получили широкое распространение за рубежом. Хранилища имеют ряд камер, снабженных газонепроницаемыми ограждениями и устройствами для создания необходимого газового режима внутри их.

В камерах используют нормальные и субнормальные смеси кислорода и углекислого газа. В нормальных смесях суммарное содержание кислорода и углекислого газа составляет 21 %, но их соотношение иное, чем в обычной атмосфере (в %): кислорода - 12-16; углекислого газа - 5-9. В субнормальных газовых смесях суммарное содержание этих газов меньше - до 10 %, в том числе кислорода - 3-5 %, углекислого газа - 3-5 %. Состав газовой смеси в камерах с регулируемой газовой средой поддерживается в автоматическом режиме. Определенный состав газовой среды в сочетании с хранением плодов при низких температурах (около 0 °С) обеспечивает сохранение качества продукции с минимальными (около 1 %) потерями массы плодов.

Условия хранения плодов

Яблоки осенних и зимних сортов хранят при температуре воздуха (0±2) °С и относительной влажности воздуха 90-95 %. Некоторые зимние сорта яблок (Ренет Симиренко, Ренет шампанский, Пармен зимний золотой, Сары-Синап, Джонатан, Кальвиль снежный) лучше хранятся при невысоких положительных температурах - 2-4 °С. Период хранения зимних сортов 4-8 мес., осенних - 1-3 мес.

Груши по сравнению с яблоками характеризуются меньшей лежкоспособностью. Они более требовательны к режиму хранения. Продолжительность хранения груш летних сортов в плодохранилищах без искусственного охлаждения составляет 5- 10 дней, в холодильниках при температуре 1-3 °С- 1-2 мес. Груши осенних сортов могут храниться в обычных неохлаждаемых плодохранилищах до 40 дней, зимние сорта - до 2-3 мес, в холодильниках при температуре от 2 до 0 °С - до 3 мес; зимние сорта груш - 4-6 мес.

Для хранения в холодильниках плоды укладывают в контейнеры и ящики с полиэтиленовыми вкладышами. Последние в 3- 4 раза снижают естественную убыль плодов по сравнению с хранением в таре без вкладышей. Яблоки и груши зимних сортов, хранившиеся длительный период при температуре, близкой к О °С, перед реализацией должны пройти период дозревания. Его продолжительность зависит от сорта и температуры. Партии плодов, предназначенных для реализации, на 8-10 дней помещают в отапливаемые хранилища с температурой 15-20 °С. Окончание дозревания плодов устанавливается по контрольным единицам упаковок, в которых плоды осматривают и дегустируют раз в 2-3 дня. Важнейшее условие успешного хранения плодов - немедленная их загрузка в плодохранилище после сортировки и упаковки.

Косточковые плоды отличаются малым сроком хранения. Так, в условиях холодильника вишня хранится не более 2 сут., абрикосы, черешня, слива - 5-7 сут. Косточковые плоды отличаются также плохой транспортабельностью. Для перевозок снимаются плоды за 2-3 дня до потребительской зрелости. Черешню, абрикосы, сливу, персики следует перевозить в вагонах-холодильниках при температуре от 2 до -1 °С или в авторефрижераторах. При авиаперевозках время нахождения плодов в пути не должно превышать 8-12 ч. После доставки плоды подлежат немедленной реализации.

Ягоды, кроме крыжовника и столовых сортов винограда, обычно не хранят. Возможно лишь кратковременное (до 3 сут.) хранение земляники, смородины и малины в холодильных камерах при температуре, близкой к 0 °С. Виноград столовых сортов хранят только в холодильных камерах при температуре от - 1 до 0 °С. Ящики в камере устанавливают в штабели шириной в четыре ряда. Высота штабеля 13-15 рядов ящиков. После окончания загрузки камеры окуривают сернистым ангидридом (3-5 г препарата на 1м3 помещения). Можно также использовать сжиженный (в баллонах) сернистый ангидрид (6-10 г сернистого газа на 1 м3 помещения). Во время подачи газа для рециркуляции воздуха в камере включают вентилятор.