Наукові основи обробки та зберігання плодоовочевої продукції із застосуванням плівкоутворюючих композицій

11. Паропроникність шкірочки є показником, що результує ефект обробки плодів плівкоутворюючими композиціями, і, як встановлено кореляційно-регресійним аналізом, має щільний взаємозв'язок з інтенсивністю дихання та вмістом О2 і СО2 ВТГС плодів, що описується лінійною залежністю.

12. Залежність загальних втрат плодів від паропроникності шкірочки
описується математичною моделлю:

, (12)

де - природні втрати маси, %;

a і b - коефіцієнти рівняння залежності природних втрат маси та втрат від

гнилизни загального виду y = ах + b;

- паропроникність, мг/10см2.24години;

- термін зберігання, доба;

- питома поверхня, 10 см2/мг.

Проведені розрахунки показали досить близькі значення загальних та природних втрат маси з експериментально отриманими, що дозволяє використовувати математичну модель для прогнозування збереження плодів.

ВИСНОВКИ

1. На основі комплексних досліджень збереження в різних температурно-вологісних режимах свіжих яблук різних помологічних сортів та томатів різних ступенів стиглості, оброблених композиційними плівкоутворюючими складами, здійснено теоретичне обґрунтування та вирішено проблему розвитку наукових основ обробки та зберігання плодоовочевої продукції із застосуванням плівкоутворюючих композицій.

2. Науково обґрунтовано концентрації плівкоутворюючих речовин в композиційних складах. Експериментально встановлено оптимальний склад композиції Na-КМЦ - крохмаль - емульгована олія (у співвідношенні 1:0,7:1,2 г/100 см3 води) із додаванням сорбинової кислоти (0,1 г), хлориду кальцію (2 г) чи без нього, плівки з якого є функціонально діючими протягом терміну зберігання плодів незалежно від змін температурно-вологісних режимів.

3. Встановлено оптимальне використання складів: Na-КМЦ - крохмаль - емульгована олія - сорбинова кислота (одноразова обробка) при короткочасному зберіганні яблук та томатів у різних температурних режимах; Na-КМЦ - крохмаль - емульгована олія - сорбинова кислота - хлорид кальцію (дворазова обробка) при тривалому зберіганні яблук в умовах штучного охолодження та неохолоджених сховищах. Термін зберігання композиційних складів - до 17 діб при температурі 20оС і не більше 45 діб при 12оС.

4. Показано, що при обробці композиційними плівкоутворюючими складами в плодах утворюється модифікований внутрішньотканинний газовий склад, який характеризується підвищеним вмістом вуглекислого газу і зниженим - кисню, за рахунок обмеження надходження О2 і накопичення у ВТГС клітин СО2 у результаті дихання, що приводить до зниження активності протікання біохімічних процесів.

5. Для плодів, оброблених композиційними плівкоутворюючими складами, характерні більш низькі паропроникність шкірочки й інтенсивність дихання протягом усього терміну зберігання, їхня зміна носить хвилеподібний характер (два “піки” зниження інтенсивності дихання і паропроникності шкірочки в першому періоді зберігання), клімактеричний підйом дихання плодів менш виражений і зсунутий на більш пізній термін, у зв'язку з чим перестигання яблук настає пізніше.

6. Встановлено поліноміальну залежність зміни паропроникності шкірочки, інтенсивності дихання та вмісту СО2 і О2 ВТГС плодів від тривалості зберігання, що характеризується великим коефіцієнтом кореляції. Між показниками виявлено щільний взаємозв'язок - прямолінійна залежність інтенсивності дихання, вмісту О2 і СО2 ВТГС плодів від паропроникності шкірочки.

7. Встановлено загальні закономірності й особливості протікання біохімічних процесів у плодах, оброблених плівкоутворюючими композиціями, при зберіганні. Виявлено, що в оброблених і контрольних плодах спрямованість обмінних процесів однотипна, але в оброблених вони протікають менш активно - вміст білків, тригліцеридів і глюкози за однаковими періодами зберігання вище, зміни вмісту окремих іонів макро- і мікроелементів уповільнені, зростає вміст альбумінів у постклімактеричний період, що є однією з причин зростання паропроникності шкірочки; активність досліджених ферментів, у цілому, в оброблених плодах нижча; для оброблених плодів характерна менша втрата живильних речовин.

8. В уражених плодах активізуються обмінні процеси: вміст білків, тригліцеридів і глюкози знижується, змінюється співвідношення фракцій глобулінів, значно зростає активність трансфераз.

9. На основі комплексних досліджень встановлено загальні закономірності та особливості зміни якості різних помологічних сортів та товарних ґатунків яблук, ступенів стиглості томатів, оброблених плівкоутворюючими композиціями, при зберіганні в різних температурно-вологісних режимах: яблука першого товарного ґатунку мають меншу втрату маси - у 1,32-1,74 разів, більший вихід стандартної продукції - на 14,8-23,9% і термін зберігання - на 30-60 діб; для томатів термін зберігання подовжується на 4-8 діб.

10. Створено математичну модель, що описує залежність загальних втрат плодів від паропроникності шкірочки та дозволяє їх прогнозувати. Дослідження показали досить близькі значення розрахованих даних і фактично отриманих результатів.

11. Розроблено методологічні підходи до вибору плівкоутворюючих та інших компонентів складу, що підвищують захисні властивості плівки та знижують ураженість плодів мікробіологічними та фізіологічними захворюваннями.

12. На основі теоретичних обґрунтувань експериментальних досліджень, перевірки отриманих результатів у виробничих умовах запропоновано наукову концепцію збереженості плодів із застосуванням плівкоутворюючих композицій.

13. Результати наукових розробок використовуються в навчальному процесі, НДР і НДРС ДонДУЕТ. Наукові розробки зі зберігання плодів та овочів використано в бізнес-планах при реалізації проекту ЄС ТАСІС EDUR-9802.

14. Розроблено і затверджено “Технологічну інструкцію з обробки і зберігання плодів зерняткових культур із захисними харчовими плівками” і ТУ У 15.8-01566057-001-2003 “Композиційний склад для покриття яблук і томатів”. Для обробки плодів розроблено лінію ЛНП-5,8 продуктивністю 5800 кг у зміну.

15. Економічний ефект в 36,8-45,8 тис. грн. на 100 тонн яблук при холодильному зберіганні та 28,0-33,7 тис. грн. при зберіганні без штучного охолодження при експериментальних дослідженнях підтверджено фактичним від використання технології, що склав 0,48-0,60 грн. на кілограм. Додатковий прибуток від впровадження технології обробки і зберігання плодів в агропромислових підприємствах Донецької області складає 1153,1 тис. грн. на 2,4 тис.тонн яблук. Проведено виробничі випробування збереженості томатів із застосуванням плівкоутворюючих композицій.

СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Дятлов В.В. Сохраняемость яблок с защитным пленочным покрытием. - Донецк: ДонДУЭТ, 2004. - 214 с.

2. Дятлов В.В. Дослідження впливу плівкоутворюючого покриття на збереженість свіжих плодів та овочів // Торгівля і ринок України. - Донецьк: ТОВ “Лебідь”. - 1998. - С. 236-237.

3. Дятлов В.В. Дослідження здатності карбоксиметилцелюлози до плівкоутворення // Обладнання та технології харчових виробництв. - Донецьк: ДонДУЕТ. - 1999. - Вип. 3. - С. 372-377.

4. Дятлов В.В. Соціально-економічні аспекти забезпечення населення якісною плодоовочевою продукцією // Торгівлі і ринок України. - Донецьк: ДонДУЕТ. - 1999. - Вип. 9. - Т. 2. - С. 248-252.

5. Дятлов В.В. Вплив плiвкового покриття на збереженість яблук // Обладнання та технологiї харчових виробництв. - Донецьк: ДонДУЕТ. - 2000. - Вип. 4. - С. 136-142.

6. Дятлов В.В. Закономірності зміни якості томатів, вкритих харчовою плівкою, при зберіганні // Вісник ДонДУЕТ. Сер. “Технічні науки”. - 2000. - № 6. - С. 71-75.

7. Дятлов В.В. Збереженість яблук сорту Джонатан, що вкриті плівкою // Вісник ДонДУЕТ. Сер. “Технічні науки”. - 2001. - № 1 (9). - С. 83-90.

8. Дятлов В.В. Збереженість яблук сорту Кальвiль Снiговий споживчої стиглості // Обладнання та технологія харчових виробництв. - Донецьк: ДонДУЕТ. - 2001. - Вип. 6. -
Т. 2. - С. 135-141.

9. Дятлов В.В. Вплив обробки яблук розчинами карбоксиметилцелюлози на їх збереження // Зб. наук. праць Луганського державного аграрного університету. Сер. “Біологічні науки”. - Луганськ: ЛДАУ. - 2001. - № 9 (21). - С. 84-87.

10. Дятлов В.В. Властивості захисних покрить свіжих плодів і овочів для подовження термінів зберігання // Вісник ДонДУЕТ. Сер. “Технічні науки”. - 2002. - № 1 (13). - С. 21-27.

11. Дятлов В.В. Зберігаємість свіжих томатів із захисним плівковим харчовим покриттям // Обладнання та технології харчових виробництв. - Донецьк: ДонДУЕТ. - 2002. - Вип. 7. - С. 97-103.

12. Дятлов В.В. Яблука із захисним покриттям // Харчова і переробна промисловість. - 2002. - № 9. - С. 29.

13. Дятлов В.В. Зміна якості яблук // Харчова і переробна промисловість. - 2002. - № 10. - С. 25.

14. Дятлов В.В. Исследование белкового обмена и активности ферментов при дозревании и перезревании яблок с защитным покрытием // Наукові праці Одеської державної академії харчових технологій. - Одеса: ОДАХТ. - 2002. - Вип. 23: Нові технології в консервуванні та виноробстві. - С. 181-183.

15. Дятлов В.В. Сохраняемость яблок разной стадии зрелости с защитным покрытием // Зб. наук. праць Луганського державного аграрного університету. Сер. “Біологічні науки”. - Луганськ: ЛДАУ. - 2002. - № 16 (28). - С. 13-16.

16. Дятлов В.В. Ринок плодів та овочів // Інфраструктура товарного ринку: Навч. посібник. - К: НМЦВО МОН України, НВФ “Студцентр”, 2002. - С. 527-543.

17. Дятлов В.В. Формування модифікованого внутрішньотканинного газового складу в яблуках із захисним плівковим покриттям при зберіганні // Вісник ДонДУЕТ. Сер. “Технічні науки”. - 2003. - № 1 (17). - С. 126-130.

18. Дятлов В.В. Экологически безопасные технологии в хранении свежих плодов и овощей // Общегосударственный научно-технический журнал “Проблемы экологии”. - Донецк: ДонНТУ. - 2003. - № 1. - С. 71-75.

19. Дятлов В.В. Вміст макро- й мікроелементів у яблуках // Харчова і переробна промисловість. - 2003. - № 3. - С. 23.

20. Дятлов В.В. Зберігання плодів із захисним покриттям // Вісник КНТЕУ. - 2003. - № 2. - С. 72-76.

21. Дятлов В.В. Захисна плівка // Харчова і переробна промисловість. - 2003. - № 4. - С. 24.

22. Дятлов В.В. Теоретико-експериментальне обґрунтування збереженості яблук із захисним покриттям на основі карбоксиметилцелюлози // Обладнання та технології харчових виробництв. - Донецьк: ДонДУЕТ. - 2003. - Вип. 8. - С. 203-209.

23. Дятлов В.В. Закономірності зміни активності ферментів у яблуках під час зберігання // Обладнання та технології харчових виробництв. - Донецьк: ДонДУЕТ. - 2003. - Вип. 9. - С. 242-247.

24. Дятлов В.В. Експериментально-математичне обґрунтування вибору оптимального складу для покриття плодів на основі Na-карбоксиметил-целюлози // Вісник ДонДУЕТ. Сер. “Технічні науки”. - 2004. - № 4 (24). - С. 40-44.

25. Дятлов В.В. Зміна кількості іонів макро- і мікроелементів у яблуках при тривалому холодильному зберіганні // Обладнання та технології харчових виробництв. - Донецьк: ДонДУЕТ. - 2004. - Вип. 10. - С. 170-174.

26. Дятлов В.В. Ринок плодів та овочів // Інфраструктура товарного ринку: Навч. посібник. - К: НМЦВО МОН України, НВФ “Студцентр”, 2004. - С. 687-702.

27. Дятлов В.В., Медведкова І.І. Збереження свіжих томатів залежно від виду антиоксиданту // Обладнання та технології харчових виробництв. - Донецьк: ДонДУЕТ. - 2004. - Вип. 10.- С. 174-178.

Автору належать основні ідеї, планування та теоретичне обґрунтування досліджень

28. Дятлов В.В. Закономірність зміни активності ферментів під час достигання та старіння яблук // Обладнання та технології харчових виробництв. - Донецьк: ДонДУЕТ. - 2005. - Вип. 12. - Т. 1. - С. 151-156.

29. Пат. 55765 А UA, 7 А23В7/16. Композиційний склад для покриття яблук / В.В. Дятлов, В.І. Денисенко (Україна). - № 2002064714; Заявл. 10.06.02; Опубл. 15.04.04, Бюл. № 4. - 3 с.

Автору належать основні ідеї, результати дослідження і їх теоретичне обґрунтування

30. Галун Л.А., Дятлов В.В. Сырьевое обеспечение перерабатывающих предприятий Гомельского ОПС // Тез. докл. областной научно-практической конф. “Социально-экономические проблемы повышения качества и эффективности производства товаров народного потребления” (Свердловск, 1988 г.). - Свердловск: НТО. - 1988. - С. 49-50.

Автору належать отримання результатів досліджень та їх теоретичне обґрунтування

31. Дятлов В.В., Дятлова В.В., Породіна Л.В. Використання багатофакторного кореляційного аналізу для прогнозування якості харчових продуктів // Матер. метод. конф. “Методична робота: Погляд в ХХІ століття” (Донецьк, 1998 г.). - Донецьк: ДДКІ. - 1998. - С. 28-29.

Автору належать основна ідея, теоретичне обґрунтування досліджень та написання статті

32. Дятлов В.В., Дятлова В.В. Проблемы развития малого предпринимательства в области производства свежей плодоовощной продукции // Матер. Всеукр. научно-практ. конф. “Проблемы и перспективы развития предпринимательства в Украине” (Донецк, 28-29 октября 2000 г.). - Донецк: ООО “Норд Компьютер”. - 2000. - С. 112-114.

Автору належать збір і обробка економічних показників, узагальнення результатів роботи

33. Дятлов В.В. Сохраняемость яблок покрытых пищевой пленкой // Матер. 3-й Междунар. научно-практ. конф. “Продовольственный рынок и проблемы общественного питания” (Орел, 1-3 декабря 2000 г.). - Орел: ОрелГТУ. - 2000. - С. 183-185.

34. Дятлов В.В. Збереження яблук сорту Джонатан, що вкриті плівкою // Тези доп. Мiжнар. науково-технiч. конф. “Актуальнi проблеми харчування: технологiя та обладнання, органiзацiя i економiка” (Слов'яногірськ, 13-14 вересня 2001 р.). - Донецьк: ДонДУЕТ. - 2001. - С. 121-123.

35. Дятлов В.В. Збереженість яблук сорту Кальвiль Снiговий споживчої стиглостi // Тези доп. Мiжнар. науково-технiч. конф. “Актуальнi проблеми харчування: технологiя та обладнання, органiзацiя i економiка” (Слов'яно-гірськ, 13-14 вересня 2001 р.). - Донецьк: ДонДУЕТ. - 2001. - С. 129-130.

36. Дятлов В.В., Медведкова И.И. Экологически безопасные и энергосберегающие технологии в хранении свежих плодов и овощей // Матер. Междунар. научно-практ. конф. “Потребительский рынок: качество и безопасность товаров и услуг” (Орел, 18-21 декабря 2001 г.). - Орел: ОрелГТУ. - 2001. - С. 131-132.

Автору належать основна ідея, узагальнення результатів роботи, написання статті

37. Дятлов В.В. Поражаемость плодов из садов Донеччины микробиологическими заболеваниями // Матер. Першої міжнар. наукової конф. “Відновлення порушених природних екосистем” Донецький ботан. сад НАН України (Донецьк, 24-27 вересня 2002 р.). - Донецьк: ТОВ “Лебідь”. - 2002. - С. 129-132.

38. Дятлов В.В. Исследование активности ферментов при дозревании и старении яблок // Матер. міжнародної наук.-практ. конф. “Товари ХХІ століття” (Полтава, 24-25 жовтня 2002 р.). - Част. ІІ. - Полтава: ПУСКУ. - 2002. - С. 93-95.

АНОТАЦІЯ

Дятлов В.В. Наукові основи обробки та зберігання плодоовочевої продукції із застосуванням плівкоутворюючих композицій. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спеціальністю 05.18.03 - первинна обробка та зберігання продуктів рослинництва. - Херсонський національний технічний університет, м. Херсон, 2005 р.

Роботу присвячено науковому обґрунтуванню та комплексному дослідженню збереженості свіжої плодоовочевої продукції, обробленої композиційними плівкоутворюючими складами, застосування яких дозволить знизити її природні втрати, підвищити вихід товарної продукції та подовжити термін зберігання.

Розроблено композиційні плівкоутворюючі склади для обробки плодів, новизна яких підтверджена деклараційним патентом, та технологію обробки і зберігання з відповідною нормативною документацією.

Проведено комплексні дослідження зі зберігання яблук та томатів, оброблених плівкоутворюючими композиціями. Встановлено, що в плодах, за рахунок обмеження газо- та паропроникності шкірочки, формується модифікований внутрішньотканинний газовий склад, знижується інтенсивність дихання і активність протікання біохімічних процесів.

Сформульовано наукову концепцію збереженості плодів із застосуванням плівкоутворюючих композицій. Розроблено методологічні підходи до вибору плівкоутворюючих та інших компонентів складів для обробки плодів. Створено математичну модель, що описує загальні втрати плодів та дозволяє їх прогнозувати.

Ключові слова: плівкоутворюючі композиції, плоди, технологія обробки, зберігання, якість, паропроникність шкірочки, модифікований внутрішньотканинний газовий склад, інтенсивність дихання, біохімічні процеси.

Дятлов В.В. Научные основы обработки и хранения плодоовощной продукции с использованием пленкообразующих композиций. - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук по специальности 05. 18. 03 - первичная обработка и хранение продуктов растениеводства. - Херсонский национальный технический университет, г. Херсон, 2005 г.

Работа посвящена научному обоснованию и комплексному исследованию сохраняемости свежей плодоовощной продукции, обработанной композиционными пленкообразующими составами, использование которых позволит снизить ее естественные потери, повысить выход товарной продукции и продлить сроки хранения.

Разработаны композиционные пленкообразующие составы, новизна которых подтверждена декларационным патентом. Экспериментально установлены и научно обоснованы оптимальные концентрации компонентов состава Na-КМЦ - крахмал - эмульгированное масло с введением сорбиновой кислоты, хлорида кальция или без него, пленки из которого являются функционально действующими в течение срока хранения плодов независимо от изменений температурно-влажностных режимов.

Разработана линия для обработки плодов композиционными пленкообразующими составами производительностью 5,8 тонн в смену. В соответствии с ТИ к ТУ У 15.8-01566057-001-2003 обработка плодов производится в контейнерах, перемещаемых тельфером, которые погружаются в ванну с составом, затем выдерживаются для его стекания, после чего производится конвективная и естественная сушка нанесенных пленкообразующих композиций. Циклы технологических операций при двукратной обработке плодов в 16 контейнерах (блоками по 4 единицы) последовательно сгруппированы с учетом оптимальных затрат рабочего времени в смену. Хранение плодов производится в холодильных камерах по ДСТУ 2849-94 и неохлаждаемых хранилищах.

Внедрение технологии обработки и хранения по разработанной нормативной документации обеспечивает агропромышленным предприятиям Донецкой области дополнительную прибыль 1153,1 тыс. грн. на 2,4 тонн яблок.

Проведены комплексные исследования по хранению яблок и томатов, обработанных пленкообразующими композициями. Установлено, что в плодах, за счет ограничения газо- и паропроницаемости кожицы, формируется модифицированный внутритканевой газовый состав, характеризующийся повышенным содержанием углекислого газа и пониженным - кислорода, при этом сумма их содержания меньше, чем в контрольных.

Показано, что в обработанных пленкообразующими композициями плодах снижается интенсивность дыхания и активность протекания биохимических процессов, в результате климактерический подъем дыхания плодов менее выражен и сдвинут на более поздний срок, в связи с чем их перезревание наступает позднее.

Установлены математические зависимости изменений паропроницаемости кожицы, интенсивности дыхания и содержания СО2 и О2 внутритканевого газового состава плодов от продолжительности их хранения, между ними выявлена тесная взаимосвязь.

Углублены представления о направленности биохимических процессов в плодах с нанесенной пленкообразующей композицией при дозревании и старении. Показано, что в хранящихся плодах направленность обменных процессов однотипна, но при обработке композиционными пленкообразующими составами они протекают менее интенсивно - содержание белков, триглицеридов и глюкозы по одинаковым периодам хранения выше, изменение содержания отдельных ионов макро- и микроэлементов замедлены, возрастает содержание альбуминов в постклимактерический период, что является одной из причин роста паропроницаемости кожицы; активность исследованных ферментов ниже; отмечена меньшая потеря питательных веществ.

Установлены общие закономерности и особенности изменения качества разных помологических и товарных сортов яблок, степеней зрелости томатов, обработанных композиционными пленкообразующими составами, при хранении в разных температурно-влажностных режимах. Показано, что у обработанных плодов убыль массы в процессе хранения меньше, органолептические показатели качества и вкусовые достоинства лучше, выход стандартной продукции выше, в том числе по товарным сортам, поражаемость физиологическими и микробиологическими заболеваниями отмечена в более поздние сроки, в связи с чем они хранятся дольше.

Углублены представления о механизме защитной реакции плодов на поражаемость микробиологическими заболеваниями. Показано, что в пораженных плодах активизируются обменные процессы: содержание белков, триглицеридов и глюкозы снижается, изменяется соотношение фракций глобулинов, значительно возрастает активность трансфераз.

На основе теоретических обоснований экспериментальных исследований сформулирована научная концепция сохраняемости плодов с использованием пленкообразующих композиций, раскрывающая сущность, механизм и факторы процессов, протекающих в плодах при хранении. Разработаны методологические подходы к выбору пленкообразующих и других компонентов составов для обработки плодов, исходя из требований к ним и предложенной классификации.

Создана математическая модель, описывающая общие потери плодов от паропроницаемости кожицы и позволяющая их прогнозировать.

Ключевые слова: пленкообразующие композиции, плоды, технология обработки, хранение, качество, паропроницаемость кожицы, модифицированный внутритканевой газовый состав, интенсивность дыхания, биохимические процессы.

Dyatlov V.V. Scientific grounds of processing and storage of fruit and vegetable products with using film-forming compositions. - Manuscript.

Dissertation for the academic degree of Doctor of Technical Sciences by speciality 05. 18. 03 - primary processing and storage of plant growing products. - Kherson National Technical University, Kherson, 2005.

The dissertation is devoted to scientific grounding and complex research of storage of fresh fruit and vegetable products processed with compositional film-forming mixture, that will allow to cut the natural losses, increase the output of products and prolong the term of storage.

The compositional film-forming mixture for processing of fruits, the novelty of which is confirmed by the declarative patent, has been worked out and the technology of processing and storage correspondingly to the standard documents has been worked out as well.

The complex investigations of storage of apples and tomatoes processed with film-forming compositions were carried out. It was found that due to the limitation of gas- and steampermeability of fruit's peel a modified interstitial gas structure is formed, intensity of breathing and activity of biochemical processes are decreased.

The scientific concept of storage of fruits with using film-forming compositions has been formulated. The methodological approaches to the selection of film-forming and other components of mixture for processing of fruits have been developed. The mathematical model, that describes total losses of fruits and enables to forecast them, has been created.

Key words: film-forming compositions, fruits, technology of processing, storage, quality, steampermeabilitу of peel, modified interstitial gas structure, intensity of breathing, biochemical processes.

Відповідальна за випуск О.П. Сумська.

Підписано до друку 23.01.2006 р.

Формат 60х90/16. Папір офсетний.

Умовн. друк. аркушів 1,9.

Тираж 100 прим. Замовлення № 39.

Надруковано у видавництві ДонДУЕТ

83050, м. Донецьк, вул. Щорса, 31

Размещено на Allbest.ru