# Обработка и хранение продукции растениводства

5B007280 - Технология перерабатывающих производств __ст.преводаватель__ Саидов А.М.

## Практическая работа 10

БИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ХРАНЕНИЯ ПЛОДОВ И ОВОЩЕЙ

Цель: сформировать представления о биологических основах хранения плодов и овощей

План

1. Группы объектов хранения

2. Дыхание плодов и овощей при хранении

3. Естественная убыль и снижение качества

4. Влияние условий выращивания на качество и сохраняемость плодов и овощей

1. Группы объектов хранения

Сложные физиологические процессы, происходящие в плодах и овощах при хранении, зависят от особенностей объектов хранения. Плоды и овощи - это различные органы или видоизменения органов однолетних и двулетних овощных культур или многолетних растений. На хранение закладывают плоды, ягоды, клубни, корни, корнеплоды, луковицы, кочаны, листья и другие части растений. Всю плодоовощную продукцию с точки зрения хранения целесообразно разделить на четыре группы.

Первая группа. Сюда относят вегетативные органы двулетних овощных растений: корнеплоды (морковь, свекла, редька, брюква, репа, пастернак, сельдерей), луковицы, клубни, кочаны. В данную группу следует включить и редис, хотя это однолетнее растение. Вегетативные органы по своей биологии должны развиваться дальше и дать семена на второй год.

Зимой при соответствующих условиях идет дифференциация точек роста. Вначале этот процесс происходит медленно и продолжается в зависимости от особенностей культуры от 2...3 недель до 4... 6 мес. Такое состояние овощей называют периодом покоя. У лука острых сортов он глубокий и продолжается до февраля - марта. У корнеплодов и капусты (особенно ранних и среднеспелых сортов) период покоя непродолжительный.

Глубокий период покоя характеризуется тем, что даже при наличии благоприятных условий прорастания не происходит. При неглубоком (вынужденном) периоде покоя при наличии оптимальных условий начинается прорастание. Чем продолжительнее период покоя, тем дольше хранятся овощи.

По мере дифференциации точек роста у двулетних овощных растений образуются репродуктивные органы - зачатки будущих семенников. При наличии соответствующих условий (температуры и влажности воздуха) эти процессы продолжаются, и начинается преждевременное прорастание.

При дифференциации точек роста происходят сложные биохимические изменения. Процессами дифференциации можно управлять, так как они зависят от температуры хранения, влажности воздуха, состава газовой среды. Если объекты хранения предназначены для продовольственных целей или переработки, то создают такие условия, при которых дифференциация точек роста не происходит или идет медленно. Если это маточники, то, наоборот, создают условия для дифференциации, но так, чтобы репродуктивные органы образовались только в конце хранения. Преждевременное прорастание точек роста маточников нежелательно, так как ростки могут обломаться при посадке, что сильно снизит урожай семян.

Вторая группа. Включает плоды (яблоки, груши, айва) и плодовые овощи (арбузы, дыни, тыква, томаты, перцы). Объекты хранения - сочные органы с семенами. Часто плоды убирают с недозрелыми семенами, и при хранении они дозревают. По мере созревания семян размягчается околоплодник, плоды приобретают техническую зрелость и становятся пригодными к употреблению. Поэтому продолжительность хранения плодов зависит от послеуборочного дозревания, на которое сильно влияют режим хранения и состояние самого объекта (степень зрелости, тургор клеток, культура, сортовые особенности).

В технологии хранения плодовых овощей существуют свои особенности. Например, тыква и дыня при хранении постепенно дозревают, их можно хранить до нового урожая. Арбузы - не дозревают, поэтому хранят их не более 1...2 мес. Перцы и томаты при хранении дозревают, чем медленнее идет дозревание, тем продолжительнее период хранения.

Третья группа. К этой группе относят ягоды. У них очень сочный околоплодник, нежные ткани. Убирают ягоды вызревшими, с полностью сформировавшимися и созревшими семенами. При уборке в момент отделения от плодоножки ягоды часто повреждаются. Состав их сока весьма благоприятен для развития различных болезней и дрожжей. В связи с этим ягоды хранят непродолжительный срок.

Четвертая группа. Сюда входят листовые овощи (салат, шпинат, лук-перо, укроп), у которых нет ни семян, ни репродуктивных органов. Данные объекты хранения никаких биологических функций после отделения от материнского растения не выполняют, обладают большой поверхностью испарения, быстро увядают, дыхание у них идет интенсивно. Продолжительность хранения листовых овощей зависит от режимов хранения (должны способствовать уменьшению испарения и интенсивности дыхания) и от того, как быстро они будут созданы. Для этого листовые овощи упаковывают в полимерные пакеты и хранят в холодильниках при температуре 0 °С, переслаивают ледяной крошкой и т. д.

Вопросы для самоконтроля

1. На какие группы разделяют плоды и овощи как объекты хранения? В чем биологическая суть различия?

2. Чем характеризуется глубокий период покоя?

3. Что влияет на продолжительность хранения плод

2. Дыхание плодов и овощей при хранении

Дыхание - основной физиологический процесс, оказывающий наибольшее влияние на продолжительность хранения и качество продукции. От дыхания зависит устойчивость объектов хранения к микробиологическим и физиологическим заболеваниям, изменение их массы, дифференциация точек роста маточников, интенсивность послеуборочного дозревания и т. д.

Дыхание может протекать как без доступа кислорода (анаэробное), так и с его участием (аэробное). При анаэробном дыхании в результате сложных биохимических процессов в клетках плодов и овощей накапливается спирт, наступает удушье и клетки гибнут. Ткань таких плодов и овощей разлагается, приобретает неприятный запах. Поэтому хранить плоды и овощи без доступа кислорода нельзя.

При аэробном дыхании кислород вступает в соединение с различными веществами (чаще всего с моносахарами). В итоге выделяются тепло, диоксид углерода (углекислый газ), вода. Выделяемая при дыхании энергия необходима для поддержания жизненных процессов в объектах хранения. Чем интенсивнее дыхание, тем больше расход питательных веществ и тем быстрее снижается качество продукции. Поэтому необходимо создавать такие условия, при которых дыхание было бы минимальным.

Интенсивность дыхания зависит от культуры, степени зрелости, наличия механических повреждений и других причин. Например, интенсивность дыхания у моркови больше, чем у свеклы; механические повреждения усиливают дыхание, так как начинаются процессы залечивания ран; невызревшие плоды и овощи дышат сильнее, чем зрелые и т. д. В первые дни после уборки дыхание более интенсивное, в дальнейшем оно постепенно уменьшается. Все эти факты следует учитывать при закладке продукции на хранение. На дыхание существенно влияют и режимы хранения.

Температура. Интенсивность дыхания при снижении температуры до 0°С сильно уменьшается. Однако переохлаждение овощей вызывает физиологические заболевания. Хранение продукции при температуре ниже 0°С приостанавливает дифференциацию точек роста у маточников и т. д. Поэтому с учетом биологических особенностей плодов и овощей, а также их назначения необходимо установить оптимальный режим хранения (см. приложение).

В пределах культуры могут быть свои особенности температурного режима. Яблоки одних и тех же сортов, но выращенные в различных зонах имеют неодинаковую оптимальную температуру и продолжительность хранения. Маточники корнеплодов хранят при температуре не ниже 0°С, предназначенные для продовольственных целей - до -1 °С.

Влажность воздуха. Как уже отмечалось, интенсивное испарение влаги приводит к увяданию, а излишняя влажность - к отпотеванию плодов и овощей. При хранении принято учитывать относительную влажность воздуха, выраженную в процентах. Для поддержания клеток в тургорном (наполненном) состоянии и уменьшения потерь в результате испарения относительная влажность воздуха должна составлять 90... 95 %. Низкая относительная влажность воздуха приводит к большим потерям продукции в результате усушки. Однако и здесь существуют определенные особенности. Например, наружные сухие чешуи защищают луковицы от испарения влаги, поэтому лук хранят при относительной влажности воздуха 70... 75 %. Арбузы при высокой влажности воздуха быстро загнивают, яблоки сорта Уэлси подвергаются увяданию сильнее других.

Относительная влажность воздуха выше 95 % нежелательна, так как при этом возможно отпотевание плодов и овощей и появление плесеней на таре и упаковочной стружке. Однако отпотевание может произойти и при влажности воздуха 90 % (в результате большого перепада температуры воздуха и объектов хранения). Например, если вынести холодные плоды из камеры хранения в помещение с теплым и влажным воздухом, то на них сконденсируется влага.

Состав газовой среды. Также оказывает большое влияние на интенсивность дыхания, а следовательно, и на лежкоспособность плодов и овощей. При понижении в воздухе до определенных пределов содержания кислорода и повышении количества диоксида углерода у объектов хранения уменьшается интенсивность дыхания, замедляются процессы дифференциации точек роста и послеуборочного дозревания, подавляется развитие грибных болезней. Все это способствует увеличению срока хранения.

Однако при хранении плодов и овощей в регулируемой газовой среде (РГС) существует много биологических особенностей. Например, яблоки некоторых сортов хорошо хранятся в РГС с большим содержанием кислорода и меньшим количеством диоксида углерода, а других сортов - при равном содержании кислорода и диоксида углерода.

У яблок и груш отдельных сортов повышенное содержание диоксида углерода вызывает физиологические заболевания.

Подобные биологические особенности существуют и у овощей. Так, дыни и огурцы устойчивы к повышенным концентрациям диоксида углерода, морковь и томаты имеют к нему среднюю устойчивость.

Устойчивость к высоким концентрациям диоксида углерода и низкому содержанию кислорода зависит от многих факторов: зоны выращивания, сортовых особенностей, состояния продукции, температуры хранения и т. д. Поэтому состав РГС подбирают с учетом всех перечисленных факторов для каждого сорта или группы сортов определенной культуры.

Контролируемую РГС можно создать в специальных холодильниках, оснащенных соответствующим оборудованием. Своеобразная газовая среда образуется в траншеях, слое большой насыпи продукции при слабой вентиляции и т. д.

Вопросы для самоконтроля

1. Какие существуют виды дыхания? В чем их различие?

2. Как температура, относительная влажность воздуха и состав газовой среды влияют на интенсивность дыхания?

3. Где можно создать контролируемую РГС?

3. Естественная убыль и снижение качества

При хранении масса плодов и овощей уменьшается в результате расхода веществ на дыхание и испарение воды. Потери массы продукции в результате нормально протекающих процессов жизнедеятельности называют естественной убылью (иногда - нормированными потерями).

В начале хранения естественная убыль больше, так как биохимические процессы протекают более интенсивно. В дальнейшем при наступлении периода покоя у двулетних культур этот показатель уменьшается, а в конце хранения опять увеличивается. Естественная убыль зависит от вида, сорта, степени зрелости, механических повреждений плодов и овощей, условий хранения.

Испарение влаги считают нормальным в том количестве, какое необходимо для поддержания биохимических и физиологических процессов. Из общей естественной убыли плодов и овощей в зависимости от особенностей культуры на потерю органических веществ приходится 10... 35%, на испарение - 65... 90 %.

Испарение в больших пределах приводит к усушке, т. е. к излишним потерям. С учетом биологических особенностей плодов и овощей разработаны предельно допустимые нормы естественной убыли, которыми руководствуются при списании продукции (см. приложение). Эти нормы рассчитаны на хранение в оптимальных условиях нормальных, убранных в максимальные сроки плодов и овощей. Применяют их, если обнаруживают фактическую недостачу продукции, так как при соблюдении всех условий закладки и хранения естественная убыль может быть немного меньше.

Помимо естественной убыли в результате гниения, физиологических заболеваний и механических повреждений плодов и овощей, может произойти снижение качества. Эти потери называют ненормированными, и учитывать их трудно. Иногда при списании продукции гнилые и частично загнившие плоды взвешивают и приравнивают их массу к массе здоровых плодов, что неправильно. Гниение увеличивает потери массы, причем разные болезни вызывают неодинаковое ее уменьшение. Например, при фомозе моркови потери больше, чем при поражении белой или серой гнилью; при поражении картофеля сухой и мокрой гнилью его масса соответственно на 20... 40 и на 5... 10% меньше, чем у здоровых клубней.

Для определения фактической убыли в насыпь продукции закладывают контрольные пробы в сетках или ящиках (при хранении в таре). В начале и в период хранения их взвешивают, и по разности в массе определяют убыль. Если лежкоспособность плодов и овощей высокая и режимы хранения оптимальные, то естественная убыль мало отличается от фактической.

Для уменьшения снижения качества и естественной убыли необходимо вырастить лежкоспособную продукцию, убрать ее с минимальными механическими повреждениями и создать оптимальные режимы хранения. Если плоды и овощи при хранении начинают загнивать или поражаться физиологическими заболеваниями, их реализуют.

Вопросы для самоконтроля

1. Что такое естественная убыль?

2. Почему в начале храпения естественная убыль плодов и овощей больше?

3. Чем естественная убыль отличается от снижения качества продукции?

4. Влияние условий выращивания на качество и сохраняемость плодов и овощей

Лежкоспособность плодов и овощей в значительной степени зависит от сорта. Существуют слабо- и высоколежкоспособные сорта. Однако на рост, развитие и лежкоспособность плодов и овощей значительно влияют условия выращивания. Под этим понятием подразумевают многочисленные факторы: зону выращивания, температуру, осадки, интенсивность освещения почвы, агротехнику и т. д.

Зоны выращивания значительно различаются по климатическим и почвенным условиям, что отражается на лежкоспособности и качестве плодов и овощей. Например, яблоки сорта Антоновка обыкновенная, выращенные в Краснодарском крае, хранятся плохо, так как они созревают рано и относятся к летней группе. Плоды данного сорта, выращенные в Центрально-Черноземной зоне, Тульской, Рязанской и других областях, относят к осенним или даже раннезимним. Они обладают хорошими вкусовыми качествами и высокой лежкоспособностью. Плоды этого сорта, собранные в северной зоне, имеют низкие качества и слабую лежкоспособность.

Яблоки, выращенные в горных районах, содержат больше кислот и витамина С, созревают позднее и лучше хранятся, чем плоды тех же сортов из долины.

Это объясняется тем, что в горных районах больше ультрафиолетовых лучей, влияющих на фотосинтез растений.

Примеры влияния зоны выращивания на сохраняемость можно привести по каждой культуре. Поэтому в каждой зоне страны необходимо выращивать только районированные сорта, приспособленные к конкретным условиям и дающие высокий урожай высококачественной и лежкоспособной продукции.

Погодные условия сезона - один из основных факторов, влияющих на созревание и сохраняемость плодов и овощей. В прохладное лето они развиваются хуже, накапливают меньше сахаров, дубильных, красящих и других веществ, хуже хранятся. Слишком жаркое лето способствует быстрому созреванию плодов, а следовательно, и снижению их лежкоспособности. Если в предуборочный период стоит теплая погода (температура более 10 °С), то яблоки некоторых сортов при хранении заболевают "загаром".

Избыток влаги в почве, так же как и недостаток, отрицательно влияет на лежкоспособность. Например, при изобилии влаги кочаны и корнеплоды растрескиваются, что снижает их лежкоспособность. Содержание влаги в почве можно регулировать поливами. При этом необходимо руководствоваться тем, что избыток влаги (особенно в период созревания) хотя и повышает общую урожайность, но снижает лежкоспособность. При изобилии влаги стенки клеток становятся тоньше, прочность их уменьшается. В результате продукция сильнее повреждается при транспортировании, кочаны и корнеплоды растрескиваются, что снижает их лежкоспособность, яблоки некоторых сортов поражаются при хранении "загаром" или "наливом".

На качество и лежкоспособность плодов и овощей существенное влияние оказывают типы почвы. На легких по механическому составу почвах (песчаных и супесчаных) при внесении необходимых доз органических и минеральных удобрений получают высокие урожаи стандартной, хорошо вызревшей моркови высокой лежкоспособности. На тяжелых (глинистых) почвах корнеплоды вырастают уродливыми (часто с разветвлениями), созревают медленнее и хранятся хуже. Свекла хорошо растет на черноземных, дерново-подзолистых и торфяных почвах с нейтральной реакцией. На кислых почвах она плохо развивается, лежкоспособность ее снижается.

Лучше всего сохраняется виноград, выращенный на горных южных склонах со смытыми карбонатными суглинками или на щебнистом участке. Богатые наносные черноземовидные почвы снижают лежкоспособность винограда. От типа почвы во многом зависит химический состав винограда, что важно для переработки.

В получении высококачественной лежкоспособной продукции важную роль играют предшественники. Лежкоспособные арбузы выращивают на супесях, супесчаных черноземах, целинных и залежных землях (по пласту многолетних трав); дыни - на легких аэрированных, богатых перегноем супесях (после многолетних трав, озимых зерновых, капусты и т. д.).

Необходимо чередовать культуры, соблюдать севооборот. Овощи, выращиваемые в течение нескольких лет на одних и тех же участках, заражаются болезнями от остатков прошлого года, и в хранилищах наблюдается их массовое гниение.

Высокий урожай лежкоспособных плодов и овощей можно получить только при сбалансированном применении удобрений с учетом плодородия почвы. Повышенные дозы азотных удобрений усиливают рост растений, задерживают накопление питательных веществ и созревание, что приводит к снижению лежкоспособности. Калийные и фосфорные удобрения ускоряют созревание. Например, большие дозы азотных удобрений на пойме под капусту вызывают образование рыхлых кочанов, снижают содержание сухого вещества, витамина С и сахаров, ухудшают сохраняемость, способствуют поражению кочанов при хранении точечным некрозом. У яблок избыток азотных удобрений задерживает образование антоцианов и снижает устойчивость к физиологическим заболеваниям. Калийные и фосфорно-калийные удобрения улучшают качество и лежкоспособность капусты.

На качество продукции положительно влияют и микроэлементы. Например, бор, йод и цинк повышают сохраняемость винограда, марганец и бор повышают устойчивость моркови к болезням.

Однако необходимо всегда помнить, что содержание тех или иных элементов питания в почве неодинаково. Поэтому при внесении удобрений следует руководствоваться рекомендациями, разработанными для конкретных условий выращивания и культур. Например, при выращивании яблок сорта Ренет Симиренко в Украинской ССР лучшую сохраняемость плодов наблюдают при совместном использовании сидератов, навоза и минеральных удобрений. В других районах эти рекомендации уже не дают нужного эффекта. При выращивании капусты сорта Белорусская 85 кочаны лучше сохраняются при внесении на дерново-подзолистой почве N180P90K120, а на торфоболотной - P120K240 и т. д.

На сохраняемость плодов влияют содержание почвы, нагрузка плодов на дерево или куст, обрезка и другие агротехнические факторы. В отдельных зонах задернение сада повышает лежкоспособность плодов, а в других, наоборот, снижает. При сильном загущении кроны плоды растут в затененных условиях, хуже окрашиваются, уменьшается их лежкоспособность, увеличивается поражаемость паршой.

При перегрузке деревьев плоды бывают мелкими, слабоокрашенными, но хранятся они лучше, чем крупные плоды с деревьев с малой нагрузкой. Крупные плоды быстрее загнивают, больше подвергаются физиологическим расстройствам. Однако очень мелкие плоды хранятся хуже, чем средние. Правильная и своевременная обрезка кроны дает возможность получать высококачественные лежкоспособные плоды.

Нормируют урожай обрезкой деревьев, прищипкой плетей, пасынкованием, обломкой побегов и т. д. В настоящее время для этих целей применяют росторегулирующие препараты. Однако их надо применять осторожно, чтобы не ухудшить качество и лежкоспособность продукции.

Сохраняемость плодов зависит и от подвоев. Деревья, выращенные на слаборослых подвоях, как правило, дают более крупные, высококачественные плоды. Но созревают они раньше и сохраняются хуже, чем плоды с деревьев, выращенных на сильнорослых подвоях. В пределах группы подвоев также существуют различия. Например, с деревьев, выращенных на подвое парадизки, получают менее лежкоспособные плоды, чем с деревьев, выращенных на подвое дусен-III.

Сохраняемость плодов и овощей зависит от способов и сроков уборки. Необходимо постоянно следить за уборочной техникой, регулировать ее так, чтобы плоды и овощи не травмировались. Для уменьшения травмирования продукцию лучше транспортировать в таре (ящики, корзины, решета, контейнеры). При транспортировании в открытых автомобилях продукцию желательно закрывать брезентом для уменьшения испарения влаги.

При транспортировании и загрузке овощей в хранилища навалом применяют транспортеры (конвейеры), гасители высоты падения, транспортеры-загрузчики и т. д. При погрузке в транспортные средства или загрузке в хранилища высота падения корнеплодов, лука, кочанов не должна превышать 0,5 м.

Сроки уборки зависят от степени зрелости плодов и овощей. Ее устанавливают с учетом назначения продукции. Техническая зрелость (сюда же входит съемная и потребительская) - это состояние плодов и овощей, наиболее полно отвечающее требованиям практического использования. Продукция должна быть пригодной к реализации и потреблению, закладке на хранение, длительному транспортированию и переработке. Например, крыжовник, предназначенный для варенья, снимают несколько недозрелым, а для соков - вызревшим. Вишню и черешню для переработки убирают зрелыми, а для транспортирования - недозрелыми.

Яблоки для длительного хранения снимают, когда плоды полностью сформированы, обладают характерной окраской и повышенной прочностью. К потреблению такие плоды пока непригодны, максимальные вкусовые качества они получат в процессе хранения. В холодильнике яблоки зимних и позднезимних сортов приобретают оптимальные вкусовые качества через 1,5... 2 мес после закладки на хранение. Но хранить их целесообразно еще 4... 5 мес, т. е. до начала перезревания мякоти. Принято снимать с хранения партии яблок, у которых потери товарных качеств составляют более 10%.

Томаты, предназначенные для получения сока, убирают при полном созревании, а для соления - чаще всего при побурении кожицы и покраснении мякоти. Другие овощи убирают полностью созревшими и т. д.

Физиологическая степень зрелости - это состояние плодов и овощей, когда их семена или другие органы размножения созревают и становятся зачатками нового поколения. Дальнейшее хранение такой продукции приводит к размягчению мякоти и ухудшению ее качества.

У плодов косточковых культур и ягод физиологическая степень зрелости в большинстве случаев совпадает с технической.

Контрольные вопросы

1. Перечислите факторы, от которых зависит сохраняемость плодов и овощей.

2. Как влияют на сохраняемость условия выращивания?

3. Назовите степени зрелости плодов и овощей. В чем их различие?