Особенности хранения и переработки плодоовощной продукции

Размещено на http://www.allbest.ru/

2

Введение

Хранение плодов, в особенности яблок, занимает важное место в производственном процессе плодоводства. Основную часть белков человек получает за счет пищи животного происхождения (мяса, рыбы, молока). Все остальные пищевые вещества в достаточных количествах содержатся в различных растительных продуктах, хотя многие из них (жиры, некоторые витамины) также имеются в животных продуктах. Все плоды и овощи являются важнейшим источником углеводов, минеральных веществ и витаминов, особенно витамина С, потребность в котором почти полностью удовлетворяется за счет плодоовощной пищи.

Учитывая важную роль овощей и плодов в питании, в нашей стране проводят большие работы по расширению их производства. Закладываются большие насаждения плодовых деревьев и ягодников, создаются крупные специализированные плодоовощеводческие хозяйства, как в пригородных зонах крупных центров потребления, так и в местах, где можно организовать их массовую переработку или хранение. В связи с этим была поставлена Цель работы: изучить способы хранения плодов в свежем и переработанном состоянии. Для достижения цели были поставлены следующие задачи:

1. Важной задачей является расширение границ сезона потребления овощей и плодов на протяжении года, чтобы сделать их доступными не только во время созревания и заготовки, но и в зимне-весенние месяцы. Равномерное потребление овощей и плодов в течение всего года в значительной степени поддерживает здоровье человека.

2. Вырастить и убрать хороший урожай высокоценных плодов, ягод и овощей, и суметь сохранить их в свежем или переработанном виде без потерь питательной ценности, предохранить на длительное время от порчи и заболеваний.

1.Основы хранения плодов

Во время хранения в плодах и овощах происходят различные физические и физиолого-биохимические процессы, которые оказывают существенное влияние на их качество и сохраняемость. Эти процессы протекают в тесной взаимосвязи и зависят от их природных свойств, наличия повреждений, зрелости, качества товарной обработки, других факторов. В значительной мере процессы хранения являются продолжением процессов, происходящих в плодах и овощах во время их роста. Но есть и принципиальное различие между ними: во время роста наряду с распадом органических веществ. В плодах и овощах осуществляется синтез этих веществ, а в хранящихся объектах происходит главным образом их распад и расход с выделением энергии, необходимой для жизнедеятельности клеток (Алабушев В.А., 2001).

За критерий сохраняемости плодов и овощей практически принимают сроки их хранения и размеры потерь, которые зависят от видовых и сортовых признаков (природных особенностей), условий выращивания, степени зрелости, вида и степени поврежденности, режима хранения и перевозки и других факторов. При этом сроками хранения следует считать время, в течение которого плоды и овощи в нормальных условиях сохраняют свои потребительные достоинства, и имеют минимальные потери, а не любой срок, который может исчисляться до момента их порчи. По срокам хранения при оптимальных условиях плоды можно разделить на три группы: плоды с длительным сроком хранения (в среднем от 3 до 6--8 мес.): яблоки, груши зимних сортов и виноград поздних сроков созревания (некоторые столовые сорта), лимоны, апельсины, клюква, гранаты, орехи; плоды со средним сроком хранения (в среднем от 1 до 2-З мес.): яблоки, груши и виноград со средним сроком созревания, айва, рябина, брусника и др.; плоды с коротким сроком хранения (в среднем 15 --20 дней): большинство косточковых, ранние сорта яблок, груш и винограда, смородина, крыжовник и некоторые другие ягоды.

Сохраняемость плодов в пределах указанных групп в значительной мере определяется помологическим сортом, а также скоростью процессов созревания, условиями выращивания, при которых происходит их формирование (температура и влажность воздуха, почва, удобрения, вносимые в почву, высота местности над уровнем моря агротехнические приемы), и другими факторами.

Влияние погодно-климатических сказывается сохраняемости двояко: с одной стороны, более высокая температура во время вегетационного периода ускоряет созревание плодов и овощей, вследствие чего они нередко приобретают свойства, присущие более скороспелым сортам, а это отрицательно влияет на их хранение. Но, с другой стороны, в условиях теплого климата формирование плодов и овощей поздних сортов происходит медленнее, в течение более продолжительного вегетационного периода. Плоды и овощи, не получившие необходимого количества тепла, содержат меньше сахара и плохо сохраняются (Круглякова Г.В.,1990).

Плоды и овощи во время роста должны получать достаточное количество влаги. Но при избыточном водоснабжении почвы они содержат больше влаги, обладают повышенной испаряемостью и увядают. На сохраняемость плодов влияет возраст насаждений, степень их обрезки, а также подвой, на котором привит данный сорт. Большую роль играют почвы, удобрения и другие условия выращивания. Очень большое влияние оказывают удобрения, и в первую очередь соотношения между основными удобрениями - азотом, фосфатом и калием.

О влиянии условий выращивания на лежкость плодов можно судить на основании следующих данных, заимствованных из различных источников.

Установлено, что почвы с близким залеганием галечника, песчаника и кислые содержат в недостаточном количестве кальция и бора, вследствие чего выращенные на таких почвах плоды, сильнее поражаются при хранении горькой ямчатостью, стекловидностью и низкотемпературными ожогами.

Но содержание в почве кальция еще не всегда обеспечивает хорошее поступление его, всегда обеспечивает хорошее поступление его в плоды. А поскольку кальций является обязательным компонентом клеточных мембран, то даже незначительное снижение его содержания в плодах может привести к серьезным нарушениям в обмене веществ со всеми вытекающими последствиями. В связи с этим весьма эффективным является предуборочное опрыскивание плодов раствором, содержащим кальций. Именно поэтому на сохранность плодов и качество плодов как сырья для переработки, огромное влияние оказывает условия произрастания культуры. Почвенно-климатические условия, погодные условия и технология возделывания культуры. Правильное возделывание позволяет получить полноценные по химико-физиологическим параметрам плоды, что является залогом успешного хранения и переработки. Напротив плоды, не закончившие свое формирование, незрелые травмированные, пораженные болезнями и вредителя уже не пригодны для закладки на хранения и требуют скорейшей переработки. Такие плоды провоцируют заражение и поражение целых, не поврежденных плодов и скорейшей их порче. Таким образом, только соблюдая агротехнику возделывания можно получить пригодный для хранения и переработки урожай (Круглякова Г.В.,1990).

1.1 Биологические основы хранения

Основная особенность плодовой продукции -- высокое содержание воды, в среднем 80 -- 90%. По этому признаку их объединяют в группу растительного сочного сырья. Из-за высокого содержания воды в продукции этой группы отмечается высокая интенсивность клеточного обмена веществ. Большая часть воды находится в свободной подвижной форме, что обуславливает не только усиленный обмен веществ, но и повышенную чувствительность плодоовощной продукции к условиям окружающей среды. Поэтому для снижения интенсивности обмена веществ картофель, овощи, плоды хранят при температуре, близкой к 0°С.

Дыхание -- основной процесс обмена веществ, происходящий при хранении. В процессе дыхания образуются вещества, энергия, необходимые для гидролиза и передвижения веществ, связанных с послеуборочным дозреванием, защитными реакциями. При дыхании выделяется тепло, в массе продукции формируются определенные условия, которые влияют на технологию размещения продукции, вентиляцию, охлаждение и хранение. Дыхание сочной растительной продукции протекает по аэробному типу в том случае, когда имеется свободный доступ воздуха и окисление идет до конечных продуктов. Но такие условия бывают не всегда. При недостатке кислорода воздуха продукция переходит на приспособительный тип дыхания, анаэробный. В этом случае образуются такие недоокисленные продукты, как этиловый спирт и другие, что может привести к возникновению физиологических расстройств в виде потемнений, некрозов и т. п. На интенсивность дыхания влияют многие причины, такие как вид продукции, сорт, степень зрелости, наличие механических и других повреждений, условия окружающей среды. У плодов, овощей наиболее интенсивное дыхание отмечается в первые дни после уборки. Затем интенсивность дыхания постепенно снижается, наступает состояние покоя (для некоторых видов), а к весне -- вновь возрастает (Круглякова Г.В.,1990).

Основным внутренним фактором, определяющим способность плодов к хранению с наименьшими потерями, - лежкость. Подразделяется: низкую, среднюю и высокую. По биологической природе семечковые - это многолетние «плодовые» растения.

Биологическая роль их обусловлена необходимостью обеспечения питательными веществами семян после созревания, которых активизируются процессы перезревания и старения, приводящие к утрате естественной сопротивляемости к возбудителям порчи и к разложению тканей. Поэтому способы хранения семечковых направлены на определение интенсивности процессов после уборочного созревания и сохранения от заболеваний.

В конце хранения плодов различают три периода: предклимактерический - с самым низким уровнем дыхания, климатерический - с самым высоким уровнем дыхания и постклиматерический, для которого характерно снижение интенсивности дыхания.

Наступление климактерического и постклимактерического периодов можно задержать пониженными температурами, низкой концентрацией кислорода и повышенным содержанием углекислого газа.

Для ускорения этих периодов применяют этилен: газообразный или в виде этилен продуцентов (этрела, гидрела, композана). Окисление аскорбиновой кислоты до дегидроаскорбиновой, которая либо восстанавливается, либо разрушается. В последнем случае имеют место потери аскорбиновой кислоты, причем при длительном хранении плоды теряют до 50-80% витамина С.

Большая часть этих потерь приходится на первые месяцы хранения продукции. Окисление полифенолов в здоровых плодах является обратимым. При физиологических нарушениях, вызванных старением, болезнями физиологическими и микробиологическими, восстановления окисленных хинонов не происходит, в результате чего продукция темнеет (Круглякова Г.В.,1990)

Гидролитические процессы обеспечивают легкоусвояемыми веществами дыхание и другие процессы, связанные с поддержанием жизнедеятельности плодов. Ведущее место среди гидролитических процессов занимает превращение в углеводном комплексе: гидролиз или фосфоролиз крахмала, пектиновых веществ, белков и других. Конечным продуктом распада этих веществ являются сахара, используемые в процессе дыхания плодов и овощей, а промежуточные продукты могут принимать участие в синтезе органических кислот, аминокислот, полифенолов и других веществ, в том числе и защитного характера. Гидролитический распад углеводов в ряде случаев повышает потребительские свойства плодов и овощей: улучшает их вкус за счет усиления сладости, смягчения кислого и вяжущего вкусов, размягчения консистенции.

У большинства видов плодов и овощей распад крахмала до сахаров является преобладающим процессом, приводящим к уменьшению или даже исчезновению крахмала. Например, у незрелых яблок при их созревании количество крахмала снижается до 1% (с 4%) в съемной стадии зрелости, а потребительской - полностью исчезает.

У большинства видов плодов и овощей распад пектиновых веществ в плодах протекает под действием пектолитических ферментов: протопектиназы, расщепляющей протопектин до пектина, пектинметилэстеразы, полиметилгалактуроназы и пектинлиазы. Они расщепляют пектин, до пектиновых кислот, полигалактуроназы и пектат-лиазы, разрушающие пектиновые кислоты. Вследствие превращений и распада пектиновых веществ изменяются консистенция и водоудерживающая способность тканей, вязкость протоплазмы, снижается механическая устойчивость плодов и овощей, повышается интенсивность испарения воды.

Гидролиз дубильных веществ, относящихся к танинам, приводит к ослаблению или исчезновению терпкого вкуса плодов и накоплению сахаров, что улучшает вкус. Кроме того, продукты распада танинов - фенольные кислоты усиливают защитные свойства плодов и овощей. Гидролитический распад дубильных веществ наблюдается при дозревании плодов, нанесении механических повреждений и поражении микроорганизмами, служит одним из путей накопления фенольных кислот, особенно хлорогеновой, а приравневой зоне и вблизи мест проникновения микроорганизмов.

Анатомо-морфологические процессы при хранении плодов являются либо продолжением процессов, которые происходили в период роста и формирования продукции, но были прерваны уборкой либо связаны с защитными функциями растительного организма.

К первой группе относят ростовые процессы, которые затухают при переходе в состояние покоя и активизируются при его окончании, ко второй - видоизменения покровных тканей и новообразования тканей при механических повреждениях или вредителями.

Раневые процессы, происходящие при нанесении механических повреждений, начинаются именно с анатомических изменений тканей раневой зоны. Общим для всех поврежденных плодов процессом является усыхание поврежденных и неповрежденных клеток раневой зоны и прилегающих к ней участков. При этом концентрация сухих веществ возрастает в клеточном соке, повышается осмотическое давление, что служит первым, хотя и не очень надежным защитным барьером от проникновения микроорганизмов. Для семечковых культур барьер является единственным.

1.2 Устойчивость плодов при хранении

хранение плод обмен вещество

На сохраняемость плодов и овощей кроме биологически обусловленной лежкости также влияют многие показатели устойчивости к неблагоприятным воздействиям.

В результате протекания перечисленных физиологических процессах в плодах, качество продукции значительно ухудшается. Увеличивается количество дряблой, некондиционной продукции. На фоне ухудшения физических свойств, то есть потеря упругости, сочности, питательной ценности плодов. Активизирует свою деятельность микрофлора, грибные и вирусные инфекции. Начинается разложение растительных тканей данными консументами, в результате возникают различные процессы порчи и разложения. Что приводит к утере всей продукции в короткие сроки. Однако плоды в некоторой мере защищены, правда, на короткое время от неблагоприятных воздействий.

Устойчивости к механическим воздействиям, зависящие от строения и состава покровных тканей. Так, плотные и прочные ткани некоторых сортов или видов плодовых растений, сухие покровные листья позволяют транспортировать их на далекие расстояния без повреждений и хранить при различных условиях. Установлена взаимосвязь между содержанием клетчатки, влияющей на развитие механических тканей, и сохраняемостью плодов. Устойчивость плодов и овощей к болезням связана и с особенностями их химического состава. Так, высокое содержание дубильных, красящих веществ, делают их плоды устойчивыми к поражению фитопатогенами. Плоды и овощи как живые объекты при хранении способны противостоять повреждениям, образуя покровные ткани взамен поврежденных тканей. Основную роль в устойчивости играет дыхательный обмен, в результате которого синтезируются пластические вещества для противодействия фитопатогенам.

Устойчивые сорта характеризуются невысокой активностью дыхания, однако она резко усиливается при поражении микроорганизмами. Неустойчивые сорта имеют усиленное дыхание, но оно не увеличивается при возникновении болезней.

Кроме того, в плодах и овощах содержатся вещества, препятствующие развитию болезнетворных микроорганизмов - полифенолы, эфирные масла, фитонциды. У устойчивых объектов при поражении могут образовываться ингибиторы - фитоалексины, которых в здоровых тканях нет. Семечковые плоды лежких сортов более устойчивы к возбудителям болезней, и могут значительный промежуток времени сохранять сопротивление даже при высоких температурах. Микробиологические процессы, происходящие при хранении плодов, могут быть следствием проявления и развития скрытых признаков повреждения микроорганизмами, возникших в период выращивания или заражения после уборки в период транспортирования, товарной обработки и хранения. Источниками инфекции являются фитопатогенные микроорганизмы, содержащиеся в почве, растительных остатках, непродезинфецированном посадочном материале, семенах, а также в воздухе, таре, оборудовании, на строительных конструкциях складов. Токсины, вырабатываемые микроорганизмами, опасны для здоровья людей и животных.

Интенсивность микробиологических процессов зависит от естественной устойчивости плодов, которая формируется в период выращивания под влиянием наследственности вида, сорта, условий выращивания и поддерживается на определенном уровне при транспортировании и хранении. Предотвращение и снижение потерь от микробиологической порчи во многом будет зависеть от того, насколько успешно удастся сохранить естественный иммунитет плодов.

1.3 Оптимальные условия хранения, сочетание температуры и влажности

Хранят яблоки в определенных условиях. Температура воздуха в помещении должна быть около 0° с отклонениями ±1°.

Однако не вполне созревшие плоды при низкой температуре хранения не дозревают, остаются грубыми, вкусовые качества и окраска их не улучшаются. Яблоки сортов: Антоновка обыкновенная, Штрейфлинг, Апорт, Ренет Симиренко, Джонатан после длительного хранения при температуре 0° утрачивают способность к дозреванию. И могут подвергнуться побурению кожицы и мякоти, а таких сортов, как Айванна, Джиргади, Банан зимний, Бойкен, Пепин лондонский, Розмарин белый, Гольден делишес, Ренет Бурхардта, выдерживают переохлаждение до минус 1,5° и при отоплении не теряют потребительских качеств. Колебания температуры при хранении усиливают интенсивность дыхания.

Относительную влажность воздуха при хранении яблок рекомендуется поддерживать в пределах 90--95%. При пониженной влажности плоды некоторых сортов яблок увядают и сморщиваются (Уэлси, отчасти Пепин шафранный), у них изменяется консистенция мякоти. Пониженная влажность воздуха в хранилищах приводит к увяданию заложенной продукции, потере клетками ткани тургора, увеличению интенсивности дыхания.

Так, яблоки сорта Коричное полосатое приобретают горьковатый привкус, у сорта Анис -- становятся мучнистыми. Во время хранения систематически следят за температурой и влажностью в подвале, погребе и других помещениях, и при необходимости их проветривают, охлаждают. Не реже 1 раза в 10 дней проверяют состояние плодов. Многие сорта яблок обычно хорошо сохраняются до апреля (Пепин шафранный, Скрижапель, Славянка, Бабушкино и др.), однако их время от времени все же следует просматривать и плоды, потерявшие сочность, мягковатые и с пятнами, надо своевременно выбирать из хранилища для использования в свежем или переработанном виде.

Физические процессы, проходящие в плодах, обусловлены влаго-тепловыделениями растительных организмов происходящими при хранении, а также выпадением воды на поверхности, под воздействием температуры при хранении и условий влажности воздуха. Испарение воды - это переход воды в пар и диффузия его по межклеткам, через устьица и чечевички плодов и овощей в окружающее пространство. При хранении продукции испарение воды вызывает ее потери, а, следовательно, убыль массы в целом. Потеря воды, как показали исследования, составляет в зависимости от вида, сорта и условий хранении от 50 до 90%, а иногда даже меньше. Биологическое назначение процесса испарения воды заключается в нескольких функциях: отводе физиологического тепла, выделяемого при дыхании, что предупреждает повышение температуры в тканях; перемещение веществ в растворенном состоянии в различные части плодов и овощей. Потери воды могут привести к обратимому (временному) и необратимому (длительному) увяданию. Для предотвращения нежелательных последствий увядания за счет транспирации воды применяют вещества, называемые антитранспирантами. Это парафин, полиэтилен, полихлорвиниловый спирт.

На интенсивность испарения воды влияют водоудерживающая способность тканей, их обводненность, состояние покровных тканей (толщина перидермы, кутикулы, наличие повреждений, состояние устьиц и чечевичек), а также влажность воздуха, температура, воздухообмен. Наличие повреждений механических, за счет сельскохозяйственных вредителей, а также микробиологических болезней повышает интенсивность испарения воды вследствие нарушения целостности покровных тканей, усиления дыхания. Наибольшее влияние на интенсивность испарения воды оказывают относительная влажность воздуха и температура при хранении. Повышенная влажность и пониженные температуры замедляют испарение воды.

Однако чрезмерно высокая влажность воздуха даже при незначительных колебаниях температуры может вызвать конденсацию водяных паров на поверхности продукции и тары.

Конденсация - явление отрицательное, так как образование капельножидкой влаги или «инфекционных капель» на поверхности продукции создает благоприятные условия для ее микробиологической порчи. При хранении стремятся предупредить конденсацию («отпотевание») продукции путем поддержания равномерного температурно-влажностного режима или укрытия поверхности изолирующими материалами, поглощающими конденсированную влагу. Причина выпадения конденсата - тепловыделение продукции, в результате которого образуется перепад температур на границе теплого воздуха, нагретого физиологическим теплом, и холодного воздуха хранилищ. При критических температурах, вызывающих замерзание продукции и гибель живых растительных клеток, тепловыделение прекращается полностью. Замерзание - отрицательный процесс для жизнедеятельности плодов, свойства которых значительно изменяются. В них нарушаются процессы ассимиляции и диссимиляции в сторону необратимого разрушения. Температура замерзания разных плодов колеблется от -0,5 до -5оС.

Поэтому допускать понижение температуры ниже критических показателей не допускается, для этого в складах устанавливается система вентилирования и подогрева. Также датчики и приборы контроля температуры и влажности воздуха.

1.3.1 Газовый состав среды

Газовый состав воздуха влияет на интенсивность дыхания. Увеличение количества углекислого газа, а также снижение кислорода уменьшают интенсивность дыхания плодов, овощей, замедляют процесс старения и увеличивают процесс хранения.

Газовый состав воздуха -- показатель режима, характеризующий состав газов в окружающей среде. Он обусловлен тремя группами компонентов:

· основные газы -- кислород, азот и углекислый газ;

· инертные газы -- водород, гелий, аргон и др.;

· вредные газообразные примеси -- окислы азота, серы, 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, углекислый газ -- 0,03. Содержание инертных газов примерно около 1%. Количество вредных газообразных примесей индивидуально для разных хранилищ и зависит от степени загрязнения наружного воздуха промышленными отходами, а также выхлопными газами, газообразными хладагентами и другими веществами. При вентилировании наружным загрязненным воздухом они попадают в склад и изменяют газовый состав воздуха (Алабушев В.А., 2001).

Кроме того, некоторые плоды 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, вследствие чего происходит коррозия металлов, разрушаются красящие вещества, а в пищевых продуктах -- и витамины, прогоркают жиры. Таким образом, кислород оказывает, как правило, 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 вызывать физиологические заболевания и даже гибель биообъектов. Например, для большинства свежих плодов и овощей предельная концентрация углекислого газа в воздухе 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: с регулируемой газовой средой (РГС) и модифицированной газовой средой (МГС). Другие компоненты газового состава -- азот и инертные газы, по имеющимся в настоящее время сведениям, не влияют на сохраняемость потребительских товаров. Влияние вредных газообразных примесей на сохраняемость товаров также не исследовано.

Имеются лишь сведения о влиянии этилена, который выделяется при хранении плодов, на процессы их дозревания, а также на задержку прорастания картофеля. Наличие в воздухе ряда вредных примесей (окислов серы, азота, аммиака) приводит к загрязнению товаров и вызывает изменения их потребительских свойств. Загрязнение пищевых продуктов этими примесями может привести к потере безопасности, а биообъектов -- к возникновению физиологических заболеваний.

1.3.2 Применение физиологически активных препаратов для длительного хранения

В результате многочисленных исследований и экспериментов, проведенных как в нашей стране, так и за рубежом, установлено, что химические препараты позволяют в значительной степени снизить губительное влияние на плодовую продукцию стрессовых явлений и сохранить ее качество в процессе содержания в холоде, в комнатных условиях, а также при транспортировке. По своим свойствам (бактерицидным, фунгицидным, ингибирующим, наркотическим, питательным и др.) химические препараты можно разделить на четыре группы: уменьшающие рН раствора, создающие кислую среду и препятствующие размножению бактерий; тормозящие рост микроорганизмов или уничтожающие их. Из физиологически активных препаратов наиболее известны и широко применимы гидразин малеиновой кислоты (ГМК) и его соли, N', N' -- диметилгидразид янтарной кислоты (алар), 8-оксихинолинцитрат (ХЦ), соли серебра и некоторые другие. Довольно эффективен препарат метабисульфита калия (НТБК), который при хранении выделяет в атмосферу небольшое количество диоксида серы (SO2). Применяют его в виде таблеток размещенных в перфорированных пакетах. На один ящик добавляют по 40-50 таблеток (20-25 г), или 2,8 кг/т. Некоторые препараты основаны на антисептическом действии хлора. Для яблок применяют раствор хлористого кальция. Антисептическую обработку часто сочетают с различными покрытиями, включающими воска, жирные кислоты, эфиры глицерина, парафин и др. Подбирая покрытия для плодов, учитывают особенности метаболизма растительных объектов и обеспечивают газообмен с окружающей средой. Для яблок эффективен препарат протексан - смесь жидкого парафина, жирных спиртов и кислот, эфиров глицерина с добавлением сорбиновой кислоты.

1.4 Товарная обработка плодов перед закладкой на хранение

Качество сохраняемой продукции зависит от товарной обработки, которая включает: сортирование, отбраковку дефектной и нележкой продукции, удаление примесей, калибрование, упаковывание, маркирование. На длительное хранение закладывают продукцию высокого качества сортов, рекомендуемых к закладке на хранение.

При ручном сборе семечковых культур обработку и сортировку производят на сортировочно-упаковочном пункте (рисунок 1 ручная сортировка).

Рис.1. -Калибровка плодов при помощи калибровочной доски.

Для механизированных работ применяют: линию товарной доработки ЛТО-3 с сортировочно-калибровочной машиной МКН-3А; ЛТО-3А с СКЯ-3А; сортировочно-калибровочный агрегат АСК-2. Наиболее производительна линия ЛТО-6. Мощность ее 5,87 кВт, масса 6000 кг. Обслуживает 21 человек. На линии опорожняют контейнерную и ящичную тару, сортируют плоды по качеству, калибруют по размерам и упаковывают.



Рис.2. - ЛТО-6: 1- ленточный транспортер; 2-калибровочный агрегат; 3- упаковочное устройство; 4- рольтанги; 5- настил; 6- стул; 7- сортировочный агрегат; 8- рольтанги не стандартной продукции; 9- сепаратор; 10 - опорожнитесь контейнеров.

Упаковывание - завершающий этап товарной обработки. Оно существенно влияет на качество продукции при загрузке, транспортировании и хранении. Эффективность процесса зависит от способа укладки, типа тары и материалов. Яблоки и груши чаще всего укладывают в ящики (рисунок 3 ящики).

Укладка в ящики осуществляется тремя основными способами, в зависимости от размеров и прочих свойств плодов, с целью максимальной сохранности.

Рис.3. - Способы укладки яблок в ящики: а -- прямоугольный; б -- шахматный; в-- диагональный.

Наиболее распространена прямоугольная укладка: плоды располагаются плотными рядами параллельно торцам ящика. При шахматном способе каждый из следующих слоев сдвигают влево. Или вправо на половину диаметра плода.

Этот способ позволяет рационально использовать тару. Этими способами укладывают плоды нежных сортов. После укладки продукцию покрывают слоем стружки и бумагой. Использование бактерицидной бумаги уменьшает потери от порчи. Расход упаковочных материалов составляет: стружки- 30-40 кг/т, оберточной бумаги - 12 кг/т.

После укладки тару маркируют, т.е. приклеивают этикетку, на которой указаны помологический и товарный сорта (по стандарту), масса нетто (кг), наименование организации-отправителя, номер упаковщика и дата.

2. Характеристика способов хранения плодов

2.1 Обычные хранилища

Обычные хранилища -- это оборудованные сараи, амбары или же специальные строения, которые вентилируют преимущественно ночью холодным наружным воздухом для снижения температуры среды и хранящихся продуктов осенью и зимой примерно до +4°С. Стены и потолки должны быть достаточно хорошо изолированы (значение теплоизоляции к-2,09 кДж/м2 с/К, или 0,5 ккал/м2/ч/°С). Принудительное вентилирование с помощью вентилятора и воздуховодов эффективнее поверхностного вентилирования. Теплый воздух отводится из-под крыши. Для вентиляции и охлаждения требуется 30-кратная смена воздуха хранилища в час. Расстояние между воздуховодами равно примерно 2 м. Вентилятор всегда должен монтироваться в вертикальном колодце таким образом, чтобы были возможны забор наружного воздуха и использование его для вентиляции в смеси с воздухом хранилища.

Обычные хранилища должны соответствовать стандарту ГДР 80--11 406.

2.2 Сухие хранилища

Сухие хранилища, предназначенные исключительно для длительного хранения яблок. Они представляют собой бункеры, выкопанные в земле, или строения, стены которых засыпают землей. Сухие хранилища, пригодны для хранения в них плодов, выдерживающих более высокую температуру, но, поскольку в них не используются даже простейшие возможности для ускорения процессов охлаждения и повышения влажности, их можно считать устаревшими.

2.3 Хранилища для плодов с охлаждением воздуха

Хранилища для яблок с охлаждением воздуха являются современной формой хранилищ, не имеющих холодильных установок. Принцип их действия состоит в использовании для охлаждения плодов более низкой наружной температуры с помощью обильного воздухообмена. Холодный воздух попадает в хранилище через отверстие в полу и проходит через плоды. Без этого трудно достичь эффективного охлаждения. Путем увлажнения подпола можно регулировать относительную влажность воздуха в хранилище (рис. 4 пол хранилища).

Рис. 4. - Устройство пола в хранилище с воздушным охлаждением 1 -- широкие щели; 2 -- пол из бетонных конструкций; 3 - воздушный резервуар.

Наиболее современной формой хранилищ с воздухо-охлаждением являются так называемые колдеры. Воздухообмен в них регулируется с помощью автоматического оборудования (дифференцирующий термостат) в зависимости от того, является ли наружный воздух более прохладным по сравнению с температурой воздуха в хранилище.

Если наружная температура опускается ниже допустимой границы, непосредственный воздухообмен уже невозможен, но всегда возможно засасывание такого количества воздуха, которое необходимо для обеспечения проветривания при условии его перемешивания с воздухом внутри хранилища. Важным требованием «эксплуатации хранилищ типа колдер является тесное размещение ящиков и перекрытие щелей между ними, в противном случае воздушный поток минует плоды, находящиеся в ящиках.

2.4 Шоковая заморозка, хранение в холодильниках, ледяных складах

Характеристика различных способов замораживания. Физические и химические процессы, происходящие при замораживании. Замораживание -- это процесс понижения температуры продовольственных товаров ниже криоскопической на 10-30°С. Сопровождающихся переходом в лед содержащейся в них воды. Замораживание обеспечивает более высокую стойкость при хранении по сравнению с охлаждением, многие замороженные продукты могут храниться до года. Если раньше продукты замораживали просто в холодном помещении, то теперь для этого используют специальные установки. Замораживают продовольственные товары в морозильных аппаратах различных типов (камерного, контактного, туннельного и др.).

Высокая эффективность достигается при замораживании мелких или измельченных продуктов россыпью на охлаждающих поверхностях или в «кипящем» слое -- методом флюидизации. При этом обеспечивается высокая скорость подаваемого под давлением холодного воздуха, который омывает со всех сторон взвешенные в потоке продукты.

К сверхбыстрому замораживанию относится замораживание в кипящих хладоносителях (жидкий азот, фреон и др.) - «шоковая заморозка»

Существуют три современных способа замораживания: непосредственный контакт продукта с жидким хладагентом, обдувание холодным воздухом и непрямой контакт плодов с хладагентом.

Первый способ, применяемый, вероятно, реже других, включает либо погружение в низкотемпературную жидкость, либо орошение ею. По другой технологии через холодильную камеру, а чаще - через узкий туннель, с помощью мощных вентиляторов продувают с большой скоростью охлажденный воздух. Чаще всего, однако, в холодильных установках используется принцип непрямого контакта с хладагентом. Продукт для этого помещают на металлическую поверхность, которая охлаждается.

Сразу же после замораживания происходит расфасовка в транспортные контейнеры, которые направляют на склад, где до отправки потребителю они хранятся при температуре -18° С (Алабушев В.А., 2001).

Применяют также криогенное замораживание при очень низких температурах, например, ниже -60° С. Этот сверхбыстрый процесс обеспечивает превосходное качество даже тех продуктов, которые обычному быстрому замораживанию поддаются плохо.

Чем ниже температура (от --30 до --35 °С), тем быстрее скорость замораживания, при этом в клетках и в межклеточном пространстве ткани образуются мелкие кристаллы льда, и ткани не повреждаются. При медленном замораживании внутри клетки образуются крупные кристаллы льда, которые повреждают ее, и при размораживании происходит потеря клеточного сока. Микроорганизмы в зависимости от реакции на отрицательные температуры делятся на чувствительные, умеренно устойчивые и нечувствительные. Особенно чувствительны к отрицательным температурам вегетативные клетки плесневых грибов и дрожжей. Легко погибают грамотрицательные бактерии, принадлежащие родам Psendomonas, Achromobaeter и сальмонеллы. Устойчивы к низким температурам грамположительные микроорганизмы и споровые формы бактерий.

Качество замороженного товара определяется многими факторами: состоянием самого товара, наличием биологически активных веществ, способом, скоростью замораживания, наличием его тары и упаковочного материала и др.

Продолжительность процесса замораживания зависит от вида продукта, его упаковки и толщины. Замерзание начинается с поверхности. Через некоторое время продукт покрывается твердой замороженной коркой, тогда как внутренние слои его остаются мягкими. Затем начинают промерзать и внутренние слои.

Продолжительность замораживания зависит от тех же факторов, что и продолжительность охлаждения: от содержания жира, от толщины, от упаковки и тары, от температуры.

Важна и скорость движения охлаждающей среды. Замороженный продукт отличается от охлажденного продукта рядом признаков и свойств:

твердостью - результат превращения воды в лед;

яркостью окраски - результат оптических эффектов, вызываемых кристаллизацией льда;

уменьшением удельного веса - следствие расширения воды при замораживании;

изменением термодинамических характеристик (теплоемкость, теплопроводность).

При замораживании, в отличие от охлаждения, происходит частичное перераспределение влаги, травмирование тканей продукта кристаллами льда.

В общей сложности все это может снизить вкусовые и питательные достоинства продукта, если замораживание осуществлено неправильно. Во время замораживания продуктов происходит их усушка. Унесенная воздухом влага осаждается на поверхности воздухоохладителей в виде "снеговой шубы". Усушка почти не происходит, если продукт находится в герметичной таре или упаковке.

Холодильники - дальнейшее усовершенствование обычного хранилища. Типичными элементами холодильника являются изоляция стен, потолка, а иногда и пола и использование холодильных машин. С помощью этих устройств можно влиять на такие факторы хранения, как температура камер, а также влажность и скорость движения воздуха. Какое-либо влияние на состав воздуха в этом случае исключается. Для замедления созревания и продления периода хранения семечковые плоды предварительно охлаждают в короткие сроки после уборки. У них интенсивность дыхания ниже, по сравнению с другими плодами, а устойчивость к микроорганизмам выше, поэтому темпы предварительного охлаждения замедляют.

Перед транспортированием и закладкой на хранение плоды охлаждают до температуры 0-6°С, однако скорость охлаждения бывает разная.

До оптимальной температуры хранения (2-4°С) плоды холодоустойчивых сортов охлаждают за 4-5 суток, холодочувствительных - за 5 суток. Для яблок более эффективно быстрое охлаждение до температуры 5-7°С с регламентированным доохлаждением до температуры хранения. Благодаря этому срок хранения увеличивается на 1-1,5 месяца (рисунок 5 холодильник)

Рис. 5. - Стационарный холодильник для плодов вместимостью 3000 т с централизованной системой холодоснабжения: 1- 4 -- камеры с РГС; 5, 10, 11 -- камеры предварительного охлаждения; 19 -- грузовой коридор; 7 -- цех товарной обработки; 8 , 9 -- навес; 1,2.. .19,20 ,22 --камеры хранения; 15 -- машинное отделение; 16 -- электрощитовая, 7 - насосная; 18 -- аппаратная; 23 -- бытовая

2.5 Хранение в регулируемой газовой среде

Хранение в регулируемой газовой среде -- холодильное хранение, при котором продукт хранится в воздухе камеры с уменьшенным содержанием кислорода и увеличенным -- двуокиси углерода. Необходимый состав атмосферы хранилища достигается без подвода СО2 извне, а только благодаря дыханию хранящихся плодов (Алабушев В.А., 2001).

Изменение содержания СО и О2 атмосферы камеры происходит в результате дозированного подвода свежего воздуха, применения устройств для поглощения СО2. ее диффузии или адсорбции (газоочистки) или путем подачи технически получаемой газовой смеси в камеру.

Хранение плодов в регулируемой газовой среде имеет большое народнохозяйственное значение и даёт следующие преимущества:

- увеличение длительности хранения плодов по сравнению с холодильным на 1...2 месяца при сильно замедленном созревании;

- обеспечение лучшей сохранности плодов после выгрузки из хранилища и более длительной пригодности их для товарной обработки вследствие замедленного созревания;

- торможение развития микроорганизмов и тем самым меньшие потери вследствие гниения;

- незначительные потери при хранении восприимчивых к низким температурам сортов яблок благодаря повышению температуры хранения до 3...4°С;

- снижение общих потерь вдвое по сравнению с холодильным хранением.

РГС применяется для хранения различных фруктов и овощей (особенно для яблок, груш и бананов). Применение этого метода специфично для каждого продукта. В дополнение к поддержанию температуры и относительной влажности в оптимальных пределах должна быть также снижена объемная доля кислорода относительно нормального уровня (21%). Однако снижение объемной доли кислорода ниже 1,5% не рекомендуется, так как при его значительном недостатке имеют место ферментативные процессы (внутриклеточного дыхания), которые могут привести к побурению фруктов и овощей.

Одновременно содержание двуокиси углерода в атмосфере увеличивается. Однако слишком высокие значения объемной доли двуокиси углерода (например от 8 до 10%) в большинстве случаев могут привести к физиологическим заболеваниям (повреждения избыточным содержанием двуокиси углерода), в результате которых имеют место потери как качества, так и количества продукции. На практике различают два типа регулируемой газовой среды.

Газовая среда с незначительно пониженной объемной долей кислорода (от 11 до 18%) и повышенной в большей или меньшей степени объемной долей двуокиси углерода (от 3 до 10%) таким образом, что их сумма равна 21%.

Пример. Газовая среда, объемные доли кислорода, двуокиси углерода и азота в которой составляют соответственно 13%, 8%, 79%.

Этот тип газовой среды, называемый также модифицированной газовой средой, естественно создается при возрастании содержания двуокиси углерода за счет дыхания продукции и поэтому не является предпочтительным.

Повышенный уровень содержания двуокиси углерода может быть снижен только путем вентилирования наружным воздухом, но при этом имеет место увеличение содержания кислорода. Этот тип регулирующей газовой среды рекомендуется для яблок и может быть выгодным в тропических условиях для кратковременного хранения таких фруктов, как бананы. Второй вариант - газовая среда, имеющая:

Объемную долю кислорода от 2 до 4% (в среднем 3%) и объемную долю двуокиси углерода от 3 до 5%.

И значительно сниженную объемную долю кислорода (от 1 до 3%) и объемную долю двуокиси углерода (от 1 до 2%), при этом суммарная объемная доля кислорода и двуокиси углерода меньше 21%.

Пример. Газовая среда, объемные доли двуокиси углерода, кислорода и азота в которой составляют соответственно 3%, 3%, 94%.

Для получения такого состава газовой среды необходимо специальное оборудование. Этот тип регулирующей газовой среды применяется наиболее часто. Различают несколько способов регулирования газовой среды. Газовая среда, отличающаяся по составу от окружающей атмосферы, может быть создана в специально оборудованных камерах хранения или, по крайней мере, в так называемых физиологических упаковках, проницаемость которых подобрана так, чтобы обеспечить создание газовой среды с требуемым содержанием кислорода и двуокиси углерода.

Примером применения этого способа является хранение продукции в мягких упаковках или в камерах с полупроницаемыми мембранами, изготовленными на основе силиконовых пленок типа Марселена и Летентуриера. Газонепроницаемость - это основное условия необходимое для создания РГС, обеспечивается за счет создания установок выравнивающих давления, кондиционеров и вентиляторов, вытяжек естественных и принудительных.

Конструкция камер для хранения в регулируемой газовой среде предусматривается такой, чтобы обеспечивалась соответствующая газонепроницаемость, необходимая для поддержания в камере требуемой газовой среды. Изготовить абсолютно газонепроницаемые камеры практически невозможно: газообмен между внутренней и внешней средой неизбежен. Тем не менее, для регулирования содержания кислорода и двуокиси углерода камера должна быть максимально газонепроницаема. В этой связи важно знать максимально возможную скорость утечки газовой среды и располагать методом контроля пригодности камеры по данному показателю (скорость поступления кислорода в камеру прямо пропорциональна скорости утечки) (Кудрина В.Н., 1992).

2.6 Подготовка хранилища и оборудования

Официальное предписание по технологии хранения предусматривает обязательную дезинфекцию хранилищ перед загрузкой плодов. Стены и потолок необходимо опрыскивать или обмазывать 4%-ным раствором натриевой соли пентахлорфенола, а после высыхания покрывать известью (20 кг свежегашеной извести растворяют в 110 л воды). Также можно применять известковое молоко в смеси с медным купоросом (95 л известкового молока смешивают с 2 кг медного купороса, предварительно растворенного в 5 л воды).

Для дезинфекций в. хранилище почвы рекомендуют 2%-ный раствор формалина из расчета 1 л раствора на 10 кв. м площади. После обработки формалином двери и окна закрывают на 24 часа, а затем тщательно проветривают.

Для предупреждения порчи товара технологическая инструкция предписывает через каждые 2' недели проводить фумигацию. Для этого на каждые 100 куб. м объема используют 2--3 л 35% - ного раствора продажного формалина. Формалин разбрызгивают по транспортным проходам, после чего помещение закрывают на 24 часа.

Весьма эффективна фумигация параформальдегидом, применяемым в зависимости от вида и сорта плодов в различных количествах (от 4 до 20 кг на 1 куб. м при продолжительности обработки 30--60 минут). Фумигацию можно проводить только с участием специалистов. Установка для фумигации преобразует параформальдегидом путем подогрева в пары формалина. За границей фумигация формалином производится следующим образом: на каждые 100 куб. м объема помещения берут 1 кг марганцовокислого калия, который растворяют в 2 л формалина.

Емкость с этим составом накрывают влажным мешком, вносят в помещение, которое тут же тщательно закрывают. Пары формалина сохраняются в помещении в течение 3--4 дней. Таким образом, проводят дезинфекцию пустых складов и тары.

Для опрыскивания используют 1--2% - ный раствор формалина. При проведении дезинфекции формалином необходимо тщательно соблюдать все предохранительные меры во избежание отравления людей. Помещение можно дезинфицировать и с помощью серы из расчета 5--10 г очищенной серы на 1 куб. м. Пары серы должны сохраняться в помещении в течение 24 часов; при этом надо принять меры против воздействия серы на металлические предметы. Для длительного хранения пригодны только те плоды, которые собраны сухими, являются чистыми и здоровыми. Плоды, у которых отсутствует плодоножка, не должны попадать в хранилище.

Это относится также к плодам, имеющим малейшие наружные повреждения. Признание того, что повреждение плодоножки является основной причиной гниения плодов в хранилище, выявило важность правильного отделения плодоножки яблок от ветки. В течение всего периода хранения ведется постоянное наблюдение за температурой воздуха в хранилище, его влажностью и за состоянием плодов. Для контроля за температурой и влажностью служат термогидрографы, заносящие соответствующие данные на ленту. Замену ленты в приборах проводят раз в неделю. Приборы, в которых такую замену надо проводить через 24 часа, менее удобны для использования в хранилищах. Важно, чтобы указанный прибор был в каждом хранилище, кроме того, в различных местах хранилища проводят специальные замеры, с тем, чтобы не было участков с более низкой температурой, а также застоя воздуха. Для точной установки термогидрографы служат аспирационные психрометры, действующие по принципу сухого и влажного термометров.

Простейшие хранилища должны располагать хотя бы перечисленными выше приборами, не говоря уже о более сложном оборудовании, осуществляющем автоматическое регулирование температуры и ее замеры на расстоянии.

В исключительных случаях при газовом хранении может возникнуть необходимость в использовании специального газоанализатора, с помощью которого можно определить содержание углекислого газа в воздухе. Для замера скорости движения воздуха в хранилище за границей применяют специальный зонд, на конце которого помещается спираль, соединенная с термоэлементом. Охлаждающее действие движущегося воздуха определяют с помощью термоэлемента. С помощью такого прибора можно легко обнаружить места застоя воздуха.

Наиболее важно постоянное наблюдение за состоянием плодов во время хранения. По запаху, образующемуся в результате распада кислот, молено определить, насколько пригодны плоды к дальнейшему хранению. Нельзя дожидаться времени, когда начнется загнивание плодов.

Для установления момента, после которого хранение плодов нецелесообразно, можно использовать пенетрометры. Определение этого момента требует большого профессионального опыта. Для определения состояния яблок обычно проводят дегустацию.

Если наблюдается существенное различие между отдельными плодами, для пробы берут большее число плодов и пробуют срезы с разных сторон яблока. При временном хранении сезонных плодов важнее всего, чтобы проветривание, охлаждение и увлажнение осуществлялись с учетом степени зрелости, качества и температуры плодов (Кудрина В.Н., 1992).

3. Технология консервирования плодов тепловой стерилизацией

Фруктово-ягодные кондитерские изделия - это продукты переработки плодов и ягод с добавлением большого количества сахара(60- 75%) и других веществ (студнеобразователей, пищевых кислот). Они отличаются не только высокой энергетической ценностью, но и значительным содержанием биологически активных соединений - витаминов, минеральных веществ. Эти изделия можно подразделить на изделия с жидкой или слабой неоформленной желеобразной структурой (варенье, джем, желе, повидло) и изделия с плотной оформленной желеобразной структурой (мармелад, пастила, цукаты). Желеобразная структура обусловлена наличием в плодах и ягодах пектиновых веществ, которые при нагревании в присутствии органических кислот и сахара образуют студни. Для образования плотной желеобразной структуры, кроме того, используют студнеобразователи: агар-агар, агароид, пектин (яблочный, свекловичный, цитрусовый), фурцелларан, модифицированный крахмал.

...