Потери сельскохозяйственной продукции и меры борьбы с ними

Лекция № 1

Различают два основных вида потерь продуктов при хранении – потери в массе и потери в качестве. В большинстве случаев эти потери взаимосвязаны: то есть потери в массе сопровождаются потерями в качестве и наоборот. Потери в массе, как правило, связаны с уменьшением количества хранящегося продукта, их причины хорошо изучены. Потери в массе определяются и нормируются при проведении количественно-качественного учета продукции. Сущность потерь в качестве заключается в уменьшении содержания в продуктах каких-либо полезных веществ, в частичной или полной утрате доброкачественности продуктов, в снижении их потребительной стоимости. Эти потери можно учесть при сортировке и технохимическом контроле качества.

По природе потери могут быть механическими (физическими) и биологическими. Грубое механическое воздействие на зерно, овощи и плоды приводит к травмам, которые являются наиболее распространенными причинами механических потерь. Также могут происходить просыпи (раструска) зерна и семян, картофеля и овощей при негерметичности транспортных средств и хранилищ, неисправности тары. Биологические потери связаны с живым началом продуктов и происходят вследствие протекания в них различных физиологических и биохимических процессов, свойственных биологическим объектам, (например, самосогревание и прорастание зерна, картофеля), а также воздействия на продукты различных живых организмов – насекомых и клещей, грызунов, птиц, микроорганизмов.

Потери продуктов при хранении оцениваются неоднозначно. Лишь некоторые виды потерь являются неизбежными (их нельзя полностью устранить, сохраняя продукт в живом виде), другие же образуются в результате неправильного хранения и не могут быть оправданы. Неизбежной механической потерей является так называемый неучтенный распыл, возникающий при перемещении зерна, картофеля, овощей. При хранении сочной плодоовощной продукции к неизбежным физическим потерям относится незначительное испарение воды. Трата сухого вещества при дыхании растительных продуктов во время хранения признается единственно оправданной потерей биологической природы. Эти неизбежные потери в массе продукции при хранении являются естественной убылью. При рациональной организации хранения они весьма незначительны и за год хранения зерна составляют не более 0,2-0,4 % от массы продукта, а за сезон (6-8 месяцев) хранения лежкой плодоовощной продукции –
3-8 %. Исходя из природы только этих потерь, установлены нормы естественной убыли продукции при хранении и перевозках.

Естественная убыль определяется при проведении количественно-качественного учета продукции при хранении и списывается с материально ответственных лиц по фактическому наличию, но в пределах установленных норм. При превышении норм убыли потери считаются сверхнормативными и относятся на издержки предприятия или ставятся в начет материально ответственным лицам. Естественная убыль относится только к доброкачественной продукции, испорченная продукция (абсолютные отходы) учитывается и списывается отдельно.

Только в результате неправильной организации хранения, нарушения режимов и правил, применения недопустимых способов хранения могут происходить значительные потери и в массе, и в качестве продуктов вследствие травм и просыпей, уничтожения птицами, грызунами и насекомыми, самосогревания, развития микроорганизмов и т.д. Потери, возникающие по этим причинам, считаются неоправданными, а, следовательно, и недопустимыми. Чем больше отклоняются условия хранения от оптимальных, тем больше и потери. Все недопустимые потери являются актируемыми, то есть обязательно составляется акт с указанием причин и величины потерь, виновные в допущении потерь несут ответственность.

При нерациональном использовании продуктов могут происходить их скрытые потери. Это использование продукции не по назначению. Например, использование в пивоваренной промышленности партий ячменя из сортов, не относимых к пивоваренным, как правило, приводит к снижению выхода и качества пива; скармливание свиньям на откорме зерна пшеницы вместо ячменя приводит к снижению привесов. Таким образом, причины скрытых потерь организационно-экономические. Эти потери происходят в результате неумелого хозяйствования и связаны с недостаточной квалификацией кадров, с тем, что специалисты не могут правильно распорядиться продуктом, не знают его полезных свойств и используют продукцию не по назначению. Очень важно не допустить скрытых потерь продукции при ее использовании и реализации. Это входит в функции специалистов экономического профиля.

4.Факторы, влияющие на сохранность
сельскохозяйственных продуктов

Сохранность продукции растениеводства при хранении зависит от различных факторов, которые подразделяются на две группы:

· 1. Биотические факторы.

· 2. Абиотические факторы.

Биотические факторы связаны с живым началом, с природой продуктов как живых организмов. Они весьма многообразны. Абиотические факторы – это факторы неживой природы, условия внешней среды, влияющие на сохранность продуктов.

Биотические и абиотические факторы сохранности продуктов взаимосвязаны между собой. Интенсивность различных процессов жизнедеятельности растительных организмов можно ослабить или усилить изменением условий внешней среды при хранении. Таким образом, абиотические факторы влияют на сохранность продуктов не прямо, а косвенно, через интенсивность биотических факторов.

Абиотические факторы

Наиболее действенным абиотическим фактором является температура, поддерживающаяся при хранении продуктов. Она оказывает решающее влияние на величину естественной убыли и актируемые потери продуктов. Пределы оптимальных значений температуры для хранения плодов и овощей находятся между точкой замерзания и температурами, ускоряющими их старение и отмирание. Для большинства видов растительной продукции это температуры, близкие к 0 ^оС, при которых замедляются все биологические процессы. . Это один из наиболее значимых показателей режима хранения. С повышением температуры усиливаются химические, физико-химические, биохимические и микробиологические процессы.

Согласно правилу Вант-Гоффа скорость химических процессов с повышением температуры на каждые 10°С увеличивается в 2-3 раза.

Поскольку способность продуктов к сохранению обусловлена замедлением всех происходящих в них процессов, то для большинства товаров пониженные, близкие к 0°С, температуры хранения предпочтительнее, чем повышенные.

Для многих продуктов, хранящихся при пониженных температурах, нижний предел ограничен температурой замерзания, если при замораживании ухудшаются отдельные потребительские свойства. Это относится в первую очередь к тем продуктам, в состав которых входит вода.

При замерзании воды разрушается микроструктура продукта, а иногда и упаковки, вследствие чего образуются микротрещины, разрушаются клетки. Товары с гомогенизированной структурой при замерзании расслаиваются, вследствие чего утрачивают товарный вид (молоко, кисломолочные продукты). В некоторых напитках при температурах, близких к температуре замерзания, выпадает осадок (например, в вине).

Для замороженных продуктов не существует столь выраженного ограничения нижнего предела температур. Их можно хранить в интервалах температур: -10…-12; -23…-25; -30…-40°С. При более низких температурах отмечаются интенсивная сублимация льда и сильное обезвоживание продукта. Однако для замороженных продуктов ограничивается верхний предел температур (не выше -8°С), так как при более высоких температурах происходит перекристаллизация льда, укрупнение кристаллов. Вследствие чего качество продукта при размораживании ухудшается.

Большое влияние на сохранность продуктов оказывает также относительная влажность воздуха (ОВВ) в хранилище. Для сочной плодоовощной продукции она должна быть достаточно высокой (80-95 %), чтобы предотвратить ее увядание и потерю тургора. Зерно и семена необходимо хранить при относительной влажности воздуха, не превышающей 70 %, для предотвращения сорбции (поглощения) водяных паров из воздуха и увлажнения зернопродуктов, так как при этом значительно снижается их устойчивость при хранении.

потребительские товары можно разделить на четыре группы (таблица 2).

Таблица 2 - Классификация товаров по влажности и требованиям к

оптимальному влажностному режиму

Газовый состав воздуха также является важнейшим абиотическим фактором. Повышенные концентрации диоксида углерода (СО₂) и пониженные до определенных пределов концентрации кислорода оказывают положительное влияние на сохраняемость и лежкость плодов и овощей за счет снижения интенсивности дыхания и предотвращения потерь от развития микроорганизмов (гниения и плесневения). При хранении продукции в такой газовой среде ослабляются процессы обмена веществ, замедляются процессы старения и отмирания тканей, и значительно продлеваются сроки хранения. Газовый состав воздуха – показатель режима, характеризующий состав газов в окружающей среде. Он обусловлен тремя группами компонентов:

1) основные газы – кислород, азот и углекислый газ;

2) инертные газы – водород, гелий, аргон и др.;

3) вредные газообразные примеси – окислы азота, а также озон, аммиак, фреон и др.

В количественном отношении преобладают кислород и азот. В нормальной газовой среде (НГС) содержатся (в %): кислород – 20,6; азот – 78; СО₂ - 0,03. Содержание инертных газов примерно около 1%.

Кроме того, некоторые товары при хранении выделяют газообразные вещества (углекислый газ, этилен, ароматические вещества, летучие кислоты и т.п.), что также влияет на газовый состав воздуха в складе.

На сохраняемость товаров наибольшее влияние оказывают кислород, углекислый газ и газообразные примеси.

Кислород усиливает окислительные процессы: прогоркают жиры, разрушаются витамины. Таким образом, кислород, как правило, оказывает отрицательное влияние на сохраняемость многих товаров. Вместе с тем отсутствие или недостаток его может вызвать анаэробиоз (удушье) живых объектов (плодов, овощей, зерна и др.). Кроме того, при отсутствии кислорода активизируются анаэробные микроорганизмы, вызывающие порчу ряда продуктов.

Углекислый газ, обладающий антисептическими свойствами, инактивирует развитие посторонней микрофлоры и до определенных концентраций улучшает сохраняемость товаров. Однако избыток его может вызвать физиологические заболевания. Например, для большинства свежих плодов и овощей предельная концентрация СО₂ в воздухе составляет – 8-10%.

Управлять сохраняемостью некоторых видов и сортов плодов и овощей можно путем регулирования газового состава воздуха в хранилище: концентрация О₂ уменьшается, но не ниже 2%, а концентрация СО₂ повышается до 2-5%, но не более 8%. Метод называется газовым хранением и имеет две разновидности:

1) с регулируемой газовой средой (РГС);

2) модифицированной газовой средой (МГС).

Воздухообмен (вентиляция) как абиотический фактор, влияющий на сохранность продуктов, необходим для поддержания в хранилище равномерного температурно-влажностного и газового режима, удаления паро- и газообразных продуктов жизнедеятельности зерна, плодов и овощей в целях предотвращения образования конденсата влаги на их поверхности и загнивания. Интенсивность естественного воздухообмена зависит от разницы температур холодного и теплого воздуха. Заметное движение воздуха отмечается при разнице температур не менее 8°С. Чем больше эта разница, тем интенсивнее воздухообмен. Принудительный воздухообмен осуществляется путем подачи и/или обмена воздуха в складе вентиляторами.

Важную роль при хранении растительных продуктов играет степень
освещенности . Овощи и плоды следует хранить в темноте, без прямого доступа солнечного света, так как на свету ускоряются процессы жизнедеятельности и старения, интенсивнее разрушаются биологически активные вещества (пигменты, витамины), происходит позеленение клубней картофеля и головок моркови.

Биотические факторы

Величину потерь и в целом сохранность сельскохозяйственных продуктов при хранении определяют, главным образом, биотические факторы, так как именно они обусловливают интенсивность и направленность процессов жизнедеятельности. Основными из группы биотических факторов, влияющих на сохранность продуктов, являются следующие:

1) биохимические процессы, или процессы обмена веществ, протекающие внутри продуктов;

2) микробиологические процессы, то есть степень воздействия различных микроорганизмов на продукты;

3) развитие вредителей (насекомых, клещей) и грызунов в продуктах.

Сохранность продуктов зависит от интенсивности отмеченных биологических процессов, которые следует приостановить и замедлить, а по возможности, полностью исключить при хранении. Поэтому следует подробнее остановиться на этих процессах, слагающих биотические факторы.

К биохимическим относят процессы, обусловленные действием ферментов самого продукта. Интенсивность их протекания зависит от природы продукта, его химического состава, особенностей обмена веществ и условий хранения. Наибольшее влияние на сохранность продуктов при хранении оказывают дыхание и гидролитические процессы.

Дыхание – это процесс, присущий всем живым организмам, в то числе и растительным продуктам. Оно связано с деятельностью окислительно-восстановительных ферментов (оксидаз) и является важным источником энергии для обмена веществ и поддержания жизнедеятельности. Дыхание – сложный процесс диссимиляции (распада) органических веществ (преимущественно одномолекулярных углеводов) до конечных продуктов дыхания с выделением энергии в виде тепла. Выделяют два вида дыхания растительных продуктов – аэробное и анаэробное.

Процесс аэробного дыхания заключается в окислении моносахаров (глюкозы) кислородом воздуха и сопровождается потерей массы растительного объекта, повышением влажности, выделением большого количества тепла и изменением газового состава окружающего воздуха:

С₆Н₁₂О₆ + 6О₂ → 6СО₂ + 6Н₂О + 2765 кДж.

Потери массы при дыхании хранящихся растительных продуктов могут достигать значительных размеров, если режимы хранения далеки от оптимальных. Выделяющиеся при этом тепло и влага могут быть причиной дальнейшего усиления процесса дыхания. Это происходит при плохой вентиляции хранящихся продуктов.

Интенсивность дыхания у различных продуктов неодинакова. Низкая интенсивность дыхания у сухого зерна, более высокая – у плодов и овощей, так как это сочная продукция с большим содержанием свободной воды. Особенно возрастает интенсивность дыхания при механических повреждениях и микробиологических заболеваниях. Интенсивность дыхания зависит от содержания свободной воды в продукте. Так, в сыром зерне с влажностью более 17 %, интенсивность дыхания возрастает в 20-30 раз по сравнению с сухим зерном, имеющим влажность ниже 14 %. Важным фактором, влияющим на интенсивность дыхания, является температура. В определенном интервале повышение температуры на 10^оС приводит к увеличению интенсивности дыхания в 2-3 раза. На интенсивность дыхания также большое влияние оказывает газовый состав воздуха. Повышенные концентрации углекислого газа и пониженные концентрации кислорода сильно тормозят аэробное дыхание растительных продуктов. При снижении концентрации кислорода до 2 % и менее растительные организмы переходят на анаэробное дыхание:

С₆Н₁₂О₆ → 2СО₂ + 2С₂Н₅ОН + 115 кДж.

Выделяющийся при этом этиловый спирт губительно действует на растительные ткани, приводит к потере всхожести семян. Однако при анаэробном дыхании выделяется значительно меньше тепла, чем при интенсивном аэробном дыхании.

Процессы гидролизапротекают в пищевых продуктах под действием гидролитических ферментов – гидролаз. Интенсивность этих процессов определяется химическим составом, активностью ферментов, условиями хранения. Сущность гидролиза заключается в распаде сложных органических соединений до более простых, в этих процессах обязательно участвует вода. Например, крахмал гидролизуется до глюкозы, белки – до аминокислот, жиры – до глицерина и жирных кислот. В начале хранения гидролиз приводит к улучшению потребительских качеств плодов и овощей. Но затем гидролитические процессы ускоряют старение и порчу продуктов, значительно ухудшают их сохранность.

Все биохимические процессы могут быть замедлены низкими температурами хранения и другими абиотическими факторами.

Микробиологические процессы – одна из главных причин порчи пищевых продуктов при хранении. Основные из них – это брожение, гниение и плесневение.

Брожение – это расщепление безазотистых органических веществ (сахаров) под действием ферментов, выделяемых бродильной микрофлорой. При хранении пищевых продуктов чаще всего могут возникать следующие виды брожения: спиртовое (под действием дрожжей), молочнокислое, уксуснокислое, маслянокислое. Некоторые виды брожения лежат в основе различных пищевых производств и в этом случае играют положительную роль. Например, на спиртовом брожении основаны виноделие, пивоварение, производство спирта; в процессе молочнокислого брожения происходит соление и квашение овощей, мочение плодов, силосование кормов. Однако все эти виды брожения при определенных условиях являются причиной порчи продуктов (например, сбраживания и прокисания соков, компотов, сухих вин). Маслянокислое брожение вызывает прогоркание муки, масла, порчу солено-квашеной продукции и играет только отрицательную роль.

Гниение – это глубокий распад белков и продуктов их гидролиза под воздействием гнилостных бактерий. Этот процесс в основном возникает в продуктах, богатых белками (мясо, рыба, яйца, молоко). Но подвержены гниению также и растительные продукты. Гниение почти всегда сопровождается образованием токсических и дурно пахнущих веществ и завершается полной порчей продуктов.

Плесневение обусловлено развитием различных видов плесневых грибов, как правило, образующих на поверхности продуктов пушистые налеты и пленки разного цвета и строения. Развитию плесневых грибов способствует высокая относительная влажность воздуха. Плесневые грибы расщепляют белки, жиры и углеводы пищевых продуктов, придают им плесневый вкус и запах, выделяют токсины и много тепла.

Микробиологические процессы так же, как и биохимические, можно регулировать изменением биотических факторов.

Значительно снижают сохранность продуктов при хранении и наносят большой ущерб различные вредители – насекомые и клещи, а также грызуны. Они уничтожают пищевые продукты, загрязняют их своими выделениями, являются переносчиками возбудителей инфекционных заболеваний. С вредителями необходимо вести борьбу, контролировать их численность и вредоносность, на которую также влияют факторы внешней среды.

Лекция № 2