В настоящее время для хранения плодов используются несколько способов, различающихся между собой комбинацией регулируемых факторов среды

 

Основные приемы и способы хранения плодов

В настоящее время для хранения плодов используются несколько способов, различающихся между собой комбинацией регулируемых факторов среды (температура, влажность, газовый состав, атмосферное давление и др.)

Автор:
Юрий Носенко

Неохлаждаемое плодохранилище или холодильник?

Возможности хранения в неохлаждаемых плодохранилищах довольно ограничены, так как оптимальной температуры хранения в пределах -1 – +4 °С можно достичь лишь в зимние месяцы. Во время уборки урожая погода обычно теплая, иногда жаркая, а по ночам бывают заморозки. Такие температурные условия ведут к быстрому перезреванию снятых плодов, поскольку снизить температуру в плодохранилище сначала удается только до +8-12 °С.

В неохлаждаемом плодохранилище можно успешно хранить лишь некоторые зимние сорта яблок и айвы, снятые в конце сентября – в октябре. Применение принудительной вентиляции камер в ночное время холодным наружным воздухом несколько улучшает условия хранения, но не может решить проблему длительного хранения для всех сортов яблок и особенно груш.

Хранение плодов в плодохранилищах-холодильниках дает возможность обеспечить необходимые температурные условия в любое время года. Применяя холод, можно сразу после закладки плодов создавать оптимальный температурный режим, дифференцированный для каждой камеры, поддерживать оптимальную относительную влажность. Это позволяет хранить плоды летних сортов яблони и груши, а также ягодных и косточковых культур.

Низкие температуры способны замедлять физиологические процессы в плодах, в том числе и дыхание, задерживать развитие микроорганизмов, уменьшать транспирацию. Чем ниже температура хранения, тем ниже уровень дыхания, расход питательных веществ. Однако порог, до которого может быть понижена температура, неодинаков для различных объектов. При снижении температуры ниже известных физиологических пределов у плодов начинается нарушение дыхательного газообмена, появляются различные физиологические расстройства. Причем критические температуры, вызывающие повреждения плодов, могут находиться выше точки замерзания.

Хранение в регулируемой газовой среде

Хранение плодов в регулируемой газовой среде дает возможность корректировать условия по трем параметрам – температуре, влажности и газовому составу. Многочисленные исследования показали, что преимущества хранения плодов в регулируемой атмосфере состоят в следующем: предупреждаются низкотемпературные заболевания яблок и некоторых других культур, возникающие при хранении в холодильниках; снижается уровень поражаемости плодов различными физиологическими заболеваниями (пятнистостью, побурением кожицы, увяданием), дольше сохраняются свежий вкус, аромат и консистенция мякоти, резко (в три и более раза) снижается естественная убыль массы; уменьшаются отходы плодов за счет замедления их созревания и более высокой устойчивости против микробиологических и физиологических заболеваний. Более высокая лежкость плодов в холодильниках с регулируемой газовой средой обусловлена совместным воздействием низких температур (выше 0 °С) и газовой смеси с пониженным содержанием кислорода и повышенным – углекислого газа.

Снижение концентрации кислорода подавляет биосинтез естественного стимулятора созревания – этилена и этим задерживает созревание плодов.

Углекислый газ подавляет декарбоксилирование яблочной кислоты и накопление ацетальдегида, который в больших концентрациях токсичен для растительных тканей.

Состав газовых смесей различен в зависимости от культуры и сорта (табл. 1). Такие смеси для хранения яблок должны обязательно корректироваться в соответствии с местными условиями выращивания. Из табл. 2 видно, насколько большими могут быть различия режимов.

Два способа создания нужного режима

В холодильниках с регулируемой газовой средой заданный режим создается двумя путями: за счет жизнедеятельности самих плодов, выделяющих при дыхании углекислый газ, и путем изготовления заданных газовых смесей при помощи газовых генераторов. В первом случае регулировку ведут при помощи скрубберов-поглотителей, во втором – путем замены новой порцией газовой смеси заданного состава. Выход на заданный газовый режим в зависимости от используемого способа осуществляется на 10-14 или 2-3 сутки.

Наиболее эффективна технология хранения в регулируемой атмосфере, когда плоды содержатся в герметичных камерах, в которых с помощью специального оборудования поддерживаются подобранные для каждого вида условия хранения. Эта технология предусматривает использование:

  1. Газонепроницаемых камер;
  2. Газонепроницаемых дверей;
  3. Систем защиты камер от повышенного и пониженного давления;
  4. Холодильной установки, специально спроектированной для этих целей;
  5. Генератора азота;
  6. Адсорбера углекислого газа;
  7. Системы распределительных клапанов и трубопроводов;
  8. Автоматической системы анализа и регулирования процесса хранения.

Хранение фруктов по системе PALLIFLEX

Система PALLIFLEX может использоваться как для кратко-, так и долгосрочного хранения продуктов в условиях контролируемой газовой среды. Она состоит из поддона и герметичного покрытия («мешка»), подключенного к общему газовому оборудованию, в котором поддерживается необходимая для данного вида фруктов кислородная и углекислая среда.

При этом возможно добавление или выборка продукции без нарушения условий в соседних устройствах хранения. «Мешки» через быстроразъемные соединители подключены к приборам, которые автоматически осуществляют газовый анализ, поддерживают необходимые условия хранения и подачу газов.

Покрытие изготовлено из прозрачной синтетической газонепроницаемой пленки, которая имеет гарантируемую длительную гибкость даже при низких эксплуатационных температурах и является влаго- и жиронепроницаемой.

Типы и технологии создания РГС

В настоящее время применяются три типа регулируемой газовой среды (РГС) для хранения плодов:

  • Традиционная регулируемая атмосфера (Traditional Controlled Atmosphere) – содержание кислорода 3-4%, углекислого газа 3-5%.
  • Атмосфера с низким содержанием кислорода LO (Low Oxygen) – 2-2,5% О2 и 1-3% СО2.
  • Атмосфера с ультранизким содержанием кислорода ULO (Ultra Low Oxygen). Содержание кислорода в камере менее 1-1,5%, содержание СО2 – 0-2%.

Существуют различные технологии создания газовой среды, а также хранения плодов в регулируемой газовой среде:

    1. Технология быстрого снижения концентрации кислорода RCA (Rapid Controlled Atmosphere).
    2. Технология сверхбыстрого снижения уровня кислорода в камере за короткий промежуток времени ILOS (Initial Low Oxygen Stress).
    3. Технология снижения уровня этилена в камере LECA (Low Ethylene Controlled Atmosphere).

RCA технология

Технология быстрого уменьшения концентрации кислорода называется RCA (Rapid Controlled Atmosphere). При загрузке камеры концентрация О2 уменьшается до 2,5-3% за 1-3 дня. Так называемое сверхбыстрое снижение уровня кислорода ILOS (Initial Low Oxygen Stress) происходит в камере за короткий промежуток времени. На практике реализуется технология ULO + ILOS для хранения лучших сортов яблок. Уменьшение содержания кислорода с 21 до 5% происходит за 8-10 ч с момента загрузки.

Состав атмосферы поддерживается на уровне 0,9% кислорода и 1,2% углекислого газа. Управление атмосферой осуществляется с помощью компьютерной системы контроля. После 7 месяцев хранения можно достичь лучших результатов по сохранению продукции в сравнении с использованием традиционной газовой среды.

LECA технология

LECA (Low Ethylene Controlled Atmosphere) – технология, где предусмотрено уменьшение уровня этилена в камере при помощи каталитического конвертера этилена.

Для проектирования камер хранения с РГС необходимо учитывать следующие факторы:

  • обеспечение корректного подбора холодильного оборудования (холодопроизводительность, схема охлаждения, кратность воздухообмена, поверхность воздухоохладителей);
  • хранение плодов в камерах осуществляется при температуре от 0 до +4 °С, а также относительной влажности воздуха около 90-95%;
  • герметичность камеры должна обеспечивать наибольшую газонепроницаемость.

Хранение в упаковке

Разновидностью хранения в газовой среде является хранение плодов в полиэтиленовой упаковке: в пакетах емкостью 1-3 кг и 15-25 кг, в ящиках и контейнерах с полиэтиленовыми вкладышами, полиэтиленовых контейнерах с диффузионными вставками из специальной силиконо-каучуковой ткани. Для вкладышей и пакетов используется полиэтиленовая пленка из нестабилизированного полиэтилена низкой плотности толщиной 30-60 мк.

Для полиэтиленовых контейнеров используется практически газонепроницаемая полиэтиленовая пленка толщиной 120-200 мк. Поэтому газообмен плодов с внешней средой происходит через силиконовую вставку. Селективная газопроницаемость такой вставки позволяет при определенном соотношении ее площади и количества заложенных плодов поддерживать в контейнере заданный газовый состав при определенной температуре хранения. Регулируемая газовая среда дает возможность значительно продлить период хранения не только плодов семечковых культур, но также косточковых и ягодных.

Предварительное охлаждение

Начальным технологическим приемом для любых способов и методов хранения всех плодовых и ягодных культур является предварительное охлаждение. От скорости (темпов) задержания и стабилизации процессов метаболической, энзиматической и фунгицидной активности, протекающих в плодах и на их поверхности, в значительной мере зависит товарное качество продукции, ее вкус, плотность и свежесть мякоти, содержание питательных веществ.

Наиболее распространенный способ – охлаждение холодным воздухом в обычных камерах при относительно небольших скоростях движения воздуха (до 1 м/с) и кратности воздухообмена (30-40 объемов в час). При предварительном охлаждении штабеля размещают в шахматном порядке высотой в 1-2 пакета. Охлаждают плоды в течение 1-2 суток при температуре +3-4 °С, а затем доводят ее до заданного режима.

В производстве чаще применяют следующий способ: температуру в камере доводят до заданной, затем начинают загрузку камеры, причем ежедневно загружают 15-20% ее емкости для постепенного отвода тепла плодов. В течение этого периода скорость движения воздуха в камере 1 м/с при воздухообмене 20-30 объемов в час.

Важнейшее условие хранения – немедленная загрузка подготовленных к хранению плодов в плодохранилище. По данным Е. И. Требушенко, каждый просроченный день сокращает срок хранения яблок и особенно груш на 10-15 дней, так как при высоких температурах бурно продолжаются все виды жизнедеятельности плода, а главное – ускоряется процесс созревания.

Условия хранения

Важнейшими факторами, обуславливающими успех длительного хранения, являются температурный и влажностный режимы в плодохранилище, а также циркуляция и вентиляция воздуха в камерах.

Диапазон рекомендуемых температур для хранения плодов различных культур весьма значителен – от -1 до +4 °С, что связано с биологическими особенностями отдельных культур и их сортов. Допустимые колебания заданного температурного режима +0,5 °С. Более широкий диапазон колебаний температуры приводит к ускоренному созреванию плодов, периодическому их отпотеванию, увеличению пораженности гнилями и плесенями, а, значит, к уменьшению их лежкости и ухудшению вкусовых качеств (табл. 3).

Низкая влажность приводит к сильному увяданию плодов, а повышенная – к развитию микробиологических заболеваний. Наиболее целесообразно поддерживать относительную влажность воздуха в пределах 85-90%.

Для получения равномерного температурного и влажностного режимов необходимо перемешивание воздуха (циркуляция его в камере, что достигается действием специальных вентиляторов), кратность циркуляции 8-12 объемов в час. Продолжительность работы вентиляторов не менее 6 ч/сут через равные промежутки времени.

В процессе жизнедеятельности плоды выделяют летучие органические вещества. В частности, яблоки выделяют этиловый, метиловый и другие спирты, ацетальдегид, эфирные масла и целый ряд других веществ. Установлено, что этилен ускоряет созревание плодов, накопление этилового спирта и ацетальдегида ведет к поражению плодов физиологическими заболеваниями. Поэтому камеру необходимо периодически проветривать, особенно в начале хранения. Кратность воздухообмена определяется особенностями сортов, а также степенью заполнения камеры (3-4 объема в сутки).

В зависимости от условий хранения меняется содержание органических кислот и пектиновых веществ в яблоках (табл. 4).

Технология шоковой заморозки

«Шоза», или Smart Cool применяется в промышленном масштабе уже более 40 лет. Единственная в Украине крупная мировая компания, занимающаяся технологией шоковой заморозки во всех сферах, – Linde Gas.

За последние годы особенно интенсивно вырабатываются быстрозамороженные плоды, ягоды, овощи, бахчевые, зелень и комбинации из них.

Идея шоковой заморозки заключается в форсировании трех режимов: охлаждения, подмораживания и домораживания. Обеспечивается это снижением температуры камеры до -30…-40°C и ускоренным движением воздуха. Последнее возможно благодаря вентилированию испарителя. Однако надо отметить, что дальнейшее снижение температуры приводит к неоправданным затратам мощности, а также к деформации продукта, то же касается и увеличения скорости обдува. Еще одно средство ускорения процесса замораживания – увеличение мощности на этапе подмораживания.

Преимущества шоковой заморозки

При использовании шоковой заморозки кристаллы льда, образующиеся в процессе замораживания продукта, значительно меньших размеров. В результате лучше сохраняется структура тканей продукта, такой продукт более привлекателен для покупателя.

Еще один плюс – уменьшение в 2-3 раза потерь массы продукта в результате усушки, а также бактериологическая чистота. За счет большой скорости замораживания сокращается и период активности бактерий. Бактерии разных типов имеют неодинаковые температурные пределы жизнедеятельности. При медленной заморозке в продуктах появляются следы жизнедеятельности каждого из типов бактерий, в то время как при шоковой заморозке многие из них просто не успевают развиться.

И последнее – сроки хранения быстрозамороженных продуктов выше, чем продуктов, замороженных в обычных камерах. Быстрозамороженные продукты лучше сохраняют свои качества при длительном хранении, чем свежие. Таким образом, технология шоковой заморозки обеспечивает сохранность качеств свежего продукта лучше, чем при других способах заготовки и хранения.

(Опубликовано в №5, 2008 г.)