Величина и характер потерь в послеуборочный период взаимосвязаны с видом и интенсивностью нарушающих воздействий на продукт в технологических процессах непрерывной холодильно-транспортной цепи (НХТЦ): сбора, полевого хранения, охлаждения, хранения, транспортирования, товарной обработки и реализации.
Сразу после сбора фрукты и овощи, находясь в неблагоприятных для себя условиях жизнедеятельности - при высоких температурах (20...35 °С) и низких значениях относительной влажности воздуха (30...65%), интенсивно теряют влагу, питательные, ароматические и другие вещества, что ухудшает их товарные качества и снижает цену реализации. Величина потерь зависит от многих факторов, но основными являются видовые и сортовые особенности, параметры окружающей среды и длительность хранения. Только за сутки хранения на сырьевой площадке убыль массы свеклы составила 3,4% (Т= 17... 19 °С) [1], яблок - 7,5% (Т = 20...30 °С) [2], персиков - от 3,2 до 6,0 % (Т = 18...32 °С) [4, 5], а клубника при 30 °С уже через 6 ч теряет 50% своего исходного качества [3]. Убыль массы прямо пропорциональна испарительной способности, поэтому потери свежесобранной моркови выше, чем у яблок и некоторых других продуктов [9. После начального периода хранения (в течение 0,5... 1 сут.) темп потерь влаги снижается в 3...4 раза. Первоначальное резкое снижение качественных показателей отрицательно влияет на результаты последующего хранения [6, 7, 8].
Другой вид полевых потерь плодоовощных грузов связан с перемещениями и перевозками с места сбора урожая для сбыта, хранения или транспортирования. Эти потери могут быть значительными в результате деструктивного воздействия на продукт толчков и вибраций при движении транспорта, усиления теплоотдачи плодами в движущемся потоке воздуха, влияния солнечной радиации и других факторов. За 1 ч внутригородских перевозок убыль массы может составить от 0,35...0,4 % (перец горький, кабачки, огурцы, летние груши) до 0,6% (черешня) и 1% (земляника), в авторефрижераторах - на расстояние 25...50 км - 0,2...0,9%, зеленых овощей, укропа и салата - до 2,5% [2]. Общие потери могут составить от 0,6 до 1,6% [11], а суммарные - с учетом полевого хранения в течение 6 ч - 3,1 ...4,8% (у зеленого лука и петрушки) [8].
С целью сокращения высоких полевых потерь продуктов используются различные методы замедления процессов метаболизма. В первую очередь - это предварительное охлаждение, в котором особенно нуждаются скоропортящиеся продукты с высокими внутренними тепловыделениями (ягоды, косточковые плоды, зеленные овощи) [5, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31]. Так, интенсивная порча земляники происходит, если интервал между ее сбором и термообработкой превышает 1 ч, черешни 4 ч [32]. Качество охлажденной продукции (земляники и яблок) после хранения было в 2...4 раза выше, чем без охлаждения [6]. Применение предварительного охлаждения перед транспортированием сокращает потери в 3...5 раз (персики, виноград) [5,8]. Продолжительность охлаждения и связанные с этим потери зависят от вида охлаждаемых продуктов, их размеров, диапазона температур и параметров охлаждающей среды (табл. 1.)
Таблица 1. Убыль массы при воздушном охлаждении [17]
|
Продукт |
Размеры, мм |
Температура, °С |
Время охл., ч |
Убыль массы, % |
| нач. |
кон. |
охл. среда |
|
Абрикосы |
41...46 |
22 |
0,5 |
-0,5 |
3,3 |
0,93 |
| Морковь |
25...28 |
21 |
0,5 |
0 |
2,3 |
2,06 |
| Арбузы |
200...250 |
25 |
0,5 |
-0,5 |
18,3 |
2,42 |
|
Виноград |
26...35 |
22 |
0 |
-0,5 |
6,3 |
0,14 |
|
Баклажаны |
28...44 |
22 |
3 |
0 |
2,5 |
0,20 |
|
Помидоры |
60...65 |
24 |
1 |
-0,5 |
6,4 |
1,11 |
| Перец |
70...75 |
22 |
8 |
-0,5 |
1,2 |
0,10 |
| Персики |
60...65 |
21 |
1 |
-0,5 |
6,0 |
0,54 |
Как показали опыты с томатами [22] и с виноградом [28], сокращение периода времени от сбора до охлаждения играет не менее важную роль в снижении потерь, чем сокращение продолжительности самого охлаждения. Необходимо также быстрее охлаждать поврежденные продукты. Однако, высокий темп снижения температуры благоприятен не для всех продуктов. Скорость снижения температуры для картофеля за сутки не должна превышать 1 °С [33], оптимальный темп охлаждения - 0,25 °С/сут., при более быстром охлаждении (снижении температуры от 15 °С до 4 °С менее, чем за 20 суток) могут появляться функциональные расстройства. Такие же ограничения скорости охлаждения существуют для многих фруктов и овощей с климактерием, либо отдельных сортов, подверженных низкотемпературному стрессу [32].
Таблица 2.
Потери некоторых фруктов и овощей при вакуумном охлаждении [34]
|
Продукт |
Давление, мм Hg |
Продолжи-
тельность, мин |
Температура, °С |
Убыль массы, % |
| нач. |
кон. |
|
Кукуруза в початках |
4,5 |
24 |
32,0 |
1,5 |
4,1 |
|
Помидоры |
3,0 |
17 |
24,6 |
22,0 |
0,6 |
| Морковь |
3,0 |
10 |
16,6 |
12,8 |
0,7 |
|
Капуста цветная |
4,5 |
20 |
20,4 |
8,3 |
1,7 |
|
Горох |
4,0 |
7 |
22,6 |
0 |
2,5 |
|
Лук |
4,5 |
7 |
17,5 |
0 |
2,4 |
|
Земляника |
4,5 |
26 |
19,4 |
7,8 |
1,3 |
|
Петрушка |
4,5 |
7 |
18,8 |
0,3 |
4,6 |
|
Сельдерей |
4,5 |
8 |
11,4 |
4,2 |
2,1 |
| Шпинат |
4,5 |
7 |
20,2 |
0,5 |
3,4 |
Для предотвращения больших потерь влаги у продуктов с развитой поверхностью испарения в процессе термообработки необходимо поддерживать высокую влажность воздуха. В этом случае хорошие результаты дает применение вакуум-испарительного охлаждения (при Р до 798...930 Па потери массы листовых овощей не превышали 1,5...2,5%. В среднем снижение температуры на каждые 6 °С приводит к потере 1% веса продукта [32], а реальные потери зависят от размеров и структуры продукта, параметров охлаждения и др. факторов (табл. 2)).
При гидроохлаждении обычно не возникают потери массы, однако могут быть механические повреждения (у мягких продуктов) и порча гнилостными бактериями, которые получают возможность легко размножаться во влажной среде. Практическое использование данного способа обусловлено применением бактерицидных препаратов, пониженной температуры и удаления влаги после обработки [35]. Сравнение водяного и воздушного охлаждения персиков (с последующим хранением в течение 7...8 сут.) показало более высокие потери при обработке холодной водой [36]. Анализ способов охлаждения показал, что воздушное охлаждение эффективно для 100% изученных фруктов и овощей, водяное - для 62 %, вакуумное - для 43 %.
Потери фруктов и овощей в период основного хранения так же, как и на других этапах, зависят от эндогенных и экзогенных факторов, но при этом, чем более скоропортящимся (менее лежкоспособным) является продукт, тем сильнее на него оказывает влияние окружающая среда. Основным видом потерь на начальном этапе хранения является убыль массы, поэтому повышение влажности атмосферы или периодическое орошение поверхности продуктов водой (опыты [37] с огурцами и [2] с морковью, кабачками и зеленными овощами) дает положительный эффект. Потери массы вследствие испарения у продуктов с длительным сроком хранения ниже, но и они могут составлять значительную величину (рис. 1). Независимо от способа охлаждения наблюдаются неодинаковые темпы потерь по этапам хранения: наибольшая убыль массы происходит на начальных и заключительных стадиях процесса. На промежуточном этапе ее динамика выражена слабее, - потери массы уменьшаются в 1,5...3 раза. Последующий рост убыли массы начинается после истечения 30...50% времени общего срока хранения.
Рис. 1. Динамика изменения убыли массы при хранении [38]:
а - фруктов: 1- яблок (осенних); 2 - яблок (зимних); 3 - груш (зимних); 4 - винограда;
б - овощей: 1 - капусты; 2 - моркови; 3 - лука; 4 - картофеля в камерах с
искусственным охлаждением (сплошная линия) и без охлаждения (пунктирная линия)
Потери фруктов и овощей от гнили, вызванной различными видами повреждений, имеют общие особенности. Их развитие связано с убылью массы (рис. 2). В начальной стадии процессы загнивания протекают в скрытой форме, в эпидемиологической стадии рост гнили носит необратимый характер.
Рис. 2. Соотношение потерь при хранении:
а- картофеля (Т = 3,4 °С, RH= 96 %) [40]: 1 - общие потери; 2 -убыль массы;
б-яблок (Т = 2...5 °С, RH = 75...80 %) сортов: 1 -Голден Делишес; 2 - Джонатан; 3 - Зимний банан [39]: убыль массы покачана пунктирной линией, потери от гнили - сплошной линией
При перевозке фруктов и овощей на дальние расстояния наземным (автомобильным или железнодорожным), водным и воздушным транспортом на продукт в различной степени воздействуют механические и термические нагрузки, поэтому потери за тот же период времени в нестационарных условиях будут выше, чем при хранении в охлаждаемых или даже в неохлаждаемых помещениях. При перевозках в авторефрижераторах наибольшие потери массы наблюдаются у огурцов и бахчевых культур, минимальные - у яблок. Высокий темп убыли массы отмечен на первом этапе транспортирования - 300...400 км от места отправки груза (рис. 3, а). Повышенная убыль массы при железнодорожных перевозках наблюдаются в первые 3-е суток (рис. 3, б). Использование в транспортных рефрижераторах в качестве охлаждающей и инертной среды азота (вместо воздуха) дает возможность существенно (в среднем, в 1,5...2 раза) сократить потери скоропортящихся фруктов [41, 42, 43]. Перевозка фруктов воздушным транспортом ввиду небольшой продолжительности и более благоприятных условий транспортирования вызывает минимальные потери (рис. 3, в). Основные потери при морской перевозке составили потери от убыли массы (рис. 3, г). Применение холодильной установки сокращает общие потери в сравнении с простой вентиляцией примерно в 2...2,5 раза.
Рис. 3. Потери фруктов и овощей при транспортировании:
а - в авторефрижераторах [44]: 1 - огурцы; 2- дыни; 3 - арбузы, тыквы; 4 - косточковые плоды, гранаты; 5 виноград; 6 - яблоки летние; 7 - томаты; 8 - яблоки зимние;
б - в железнодорожных вагонах [44]: 1 - помидоры; 2 - огурцы; 3 - абрикосы, персики; 4 - помидоры, баклажаны; 5 - сливы; 6 - черешня, вишня, груши зимние; 7 - яблоки летние, виноград; 8 - яблоки зимние; 9 - арбузы: изотермические вагоны - сплошная линия, крытые вагоны - пунктирная линия;
в - апельсинов на судах-фруктовозах [45] при кратности циркуляции воздуха: 1 - 20 ч-1; 2 - 10 ч-1: 3 - 5 ч-1: вентилируемые трюмы - сплошная линия; трюмы с охлаждением - пунктирная линия;
г - самолетами [44]: 1 - персики; 2 - виноград; 3 - сливы; 4 - вишня; 5 - яблоки; 6 - груши; 7 - черешня
В отличие от убыли массы и потерь от гнили снижение качества растительных продуктов при транспортировании происходит более динамично (рис. 4). Как показал анализ перевозки яблок в рефрижераторных вагонах (на расстояние 1485...4713 км) качество плодов снижалось в основном из-за загнивания и механических повреждений кожицы и мякоти, в результате ударных нагрузок при движении вагонов почти все нестандартные плоды (80...98%) были с механическими повреждениями [46].
Рис. 4. Изменение товарного качества фруктов при железнодорожных перевозках:
а - винограда сортов Боя и Ширей (1) и Ркацители (2) [47];
б - яблок различных сортов [48]: 1 - Старк; 2 - Сары-Синап;
3 - Мантуанское; 4 - Ренет Симиренко; 5 - Ренет Шампанский
Процессы, протекающие с фруктами и овощами в период от завершения основного хранения до реализации, вносят большой вклад в суммарные потери продуктов на пути от поля до потребителя. Если при транспортировании теряется около 5% ягод, то на остальных этапах до продажи почти в 4 раза больше - 17...26 % [10, 12].
Дополнительные потери в этот период могут быть связаны еще с товарной доработкой продуктов. Так, при дозаривании улучшение товарных качеств (окраски и консистенции) компенсируется энергетическими а, соответственно, и весовыми потерями продуктов: в течение 5 суток такой обработки потери массы у 9 сортов груш составили 2,4...4,3 %, после 12 суток - 6,1...9,3 % [49].
В то же время потери фруктов и овощей при кратковременном предреализационном хранении на предприятиях торговли сравнительно невелики - они не превышают 0,5% у цитрусовых плодов, бананов, бахчевых, лука, картофеля, 1% - у фруктов, корнеплодов, томатов, огурцов, от 1 до 1,6% - у зелени, бобовых и ягод [44]. Более высокие потери наблюдаются при проведении розничной торговли в неблагоприятных для продуктов условиях окружающей среды (высокие температуры и низкая относительная влажность воздуха в летне-осенний период, низкие температуры в зимний период и весной), и для некоторых скоропортящихся продуктов они могут быть довольно значительными (рис. 5).
Рис. 5. Потери фруктов и ягод в торговой сети [11]:
а - от убыли массы (пунктирные линии) и гнили (сплошные линии); I, II, III - стадии процесса;
б - общие потери: 1 - персики; 2 - абрикосы; 3 - дыни; 4 - земляника, малина, черешня; 5 - вишня
Характер изменения различных видов потерь при небольшой продолжительности процесса неодинаков. Для потерь от гнили можно выделить три стадии развития этого процесса:
1. Реакция на стресс (рост потерь в процессе адаптации к новым условиям жизни);
2. Равновесное состояние (относительная стабилизация потерь после адаптации);
3. Деструкция (резкий рост потерь после срыва равновесного состояния),
а для убыли массы характерно наличие только первых двух фаз (I и II), т.к. последняя фаза (III) еще не успевает получить свое развитие. Это накладывает соответствующее ограничение на продолжительность содержания продукта в торговой сети.
Список использованной литературы:
1. Снижение потерь сахара при промышленном хранении сахарной свеклы за счет торможения интенсивности дыхания // Обзорн. информ. - М.: АгроНИИТЭИПП, 1989. - 44 с.
2. Скорикова Ю.Г. Хранение овощей и плодов до переработки. - М.: Легкая промышленность, 1982. - 200 с.
3. Mitchell F.G., Guillou R., Parsons R.A. Commercial cooling of fruits and vegetables // Univ. of Calif. - Man. 43. - 1972.
4. Соколов С.А., Соколов Б.В. Персик. - Кишинев: Картя молдовеняскэ, 1977.
5. Шишкина Н.С., Захарова Н.В. и др. Предварительное охлаждение плодов и ягод в полевых условиях // Научные основы хранения и переработки плодоовощной продукции. - М.: Агропромиздат, 1987, - С. 159-165.
6. Волкинд И.Л. Промышленная технология хранения картофеля, овощей и плодов. - М.: Агропромиздат, 1989. - 239 с.
7. Хранение плодов / Пер. с нем. И.М. Спичкина, под ред. Ульянова А.М. - М.: Колос, 1984. - 367 с.
8. Шишкина Н.С. Хранение плодов и овощей в зонах производства. - М.: Агропромиздат, 1991. - 126 с.
9. Жадан В.З., Дидык Н.Н., Боронина О.Н. и др. Состояние плодов и их лежкоспособность // Садоводство и виноградарство Молдавии. - 1988. - № 8. - С. 31-32.
10. Кисилев В.Н., Соломина И.П., Бамбурова Л.С. и др. Сокращение потерь плодоовощной продукции и картофеля. - М.: ЦНИИТЭИагропром, 1988. - 64 с.
11. Фикийн А., Калинов В., Гегов Я. и др. Научно-обоснованные нормативы потерь от усушки и брака при кратковременном хранении и транспортировке свежих плодов и овощей // Н. тр. НИИКП. - Пловдив, 1970. - Т. 7. - С. 373-399.
12. Ibl V. Vyznam ovoce a zeleniny // Pruysl potravin. - 1976 - Vol. 27, №11. - P. 603-607.
13. Балан Е.Ф., Картофяну В.Г., Горшунов Г.Б. Исследование процесса охлаждения и термостатирования фруктов в авторефрижераторах с машинным и азотным охлаждением // Н. тр. НИИКП (Пловдив). - 1987. - с. 55-64.
14. Бедин Ф.П., Балан Е.Ф., Чумак Н.И. Технология хранения растительного сырья: физиологические, теплофизические и транспортные свойства. - Одесса: Астро-принт, 2002. - 306 с.
15. Гореньков Э.С., Шишкина Н.С. Опыт применения предварительного охлаждения плодоовощной продукции перед транспортированием и хранением. - М.: ВНИИТЭИагропром, 1987. - Вып. 3. - 25 с.
16. Екои М. Предварительное охлаждение овощей проветриванием за счет перепада давлений // Конгэцу Но Нояку. - 1982. - Т. 26, № 1. - с. 64-68.
17. Зурабишвили Г.Г., Шишкина Н.С., Гурнели О.А. Современное состояние предварительного охлаждения // Обз. информ. - Тбилиси: ГрузНИИНТИ, 1990. - 56 с.
18. Сато Р. Охлаждение персиков за счет разности давлений. - Пер. из Refrigeration. - 1984. - Vol. 59, № 677. - P. 58-62.
19. Физико-технические основы холодильной обработки пищевых продуктов / Аверин Г.Д., Журавская Н.К., Каухчешвили Э.И. и др. - М.: Агропромиздат, 1985. - 255 с.
20. Фикийн А., Божков Ц. Съвремена техника и технология за бръзо предварително охлаждане на плодове и зеленчуци. // Хранителна промишленост. - 1985. - №6. - С. 26-32.
21. Чумак И.Г., Шишкина Н.С., Кочетов В.П. Перспективы применения предварительного охлаждения плодов и овощей для снижения их потерь в послеуборочный период. - М.: ЦНИИТЭИпищепром. - Сер. 4. - Вып. 11. - 1981. - 44 с.
22. Шишкина Н.С. Эффективность предварительного охлаждения плодоовощной продукции // Холодильная техника. - 1988. - №6. - С. 12-17.
23. Campanone L.A., Giner S.A., Masheroni R.H. The use of simulation software to optimize cooling times and to lower weght losses in fruit refrigeration // Proc. 19th Int. Congr. Refr.: The Hague, 1995.08.20-25. - 1995. - Vol. 2. - P. 121-128.
24. Eccher Zerbini P., Borinelli G. Effects de la prerefrigeration dans l'fir et sons vide sur la commercialisation des fraises // Ann Dell'Ist.Sper.per la Valor.Tech.dei Prod. Agr. Milano. - 1974. - Vol.V. - P. 207-215.
25. Ishibashi S., Tanaka S., Sniga T. Fundamental concept and procedure of cooling // Refrigeration. - 1989/02. - Vol.64, № 736. - P. 127-137
26. Miccolis V. Physiological and technological aspects of vegetable precooking // Il Freddo. - 1990/01-02. - Vol. 44, №1. - P. 95-101.
27. Niculita P. Tehnica si tehnologia frigului in domenii agroalimentare. - Bucuresti: Didactica si pedagogica. - 1998. - 544 p.
28. Popa E. Tehnologia depozitarii si pastrarii struguliror de masa //Bucuresti: Indrumari tehnice. - 1977. - № 34. - 124 p.
29. Sato R. Peach (Pressure cooling) // Refrigeration. - 1984. Vol. 59, № 677. - P. 58-62.
30. Tonini J. Techniche di prerefrigera zone nella conservazone e transporto dei prodott dei ortofutticoli // Il Freddo. - 1985. - Vol.39, № 5, P. 345-346.
31. Zerbini P.E. Borinelli G. Effects de la prerefrigeration l'fir et sons vide sur la commercialisation des fraises // Rev. gen. Rroid. - 1974/ - Vol. 9. - P. 913-918.
32. Kasmire R.F. Long term refrigerated storage of fruits and vegetables. - Dep. of veget. Gr. Univ. of Calif. Davis C.A. 95616.
33. Чанов Г.Г. Картофелеводство Финляндии // Картофель и овощи - 1979. - № 4ю - С. 46-47.
34. Mitsuo A. Vacuum Cooling System for Vegetables // Refrigeration. - Tokyo. - 1984. - Vol. 59, № 677. - P. 30-44.
35. Imamoto M., Kawano S. Hydrocooling of Fruits and Vegetables // Refrigeration. . - Tokyo. - 1984. - Vol. 59, № 677. - P. 45-50.
36. Gorini F., Borinelli G. Indagini sui metodi di prerefrigerazione e sui transporti refrigerati delle pesche // Il Freddo. - 1970. - Vol. 241, №5. - P. 11-15.
37. Коробкина З.В. Прогрессивные методы хранения плодов и овощей. - Киев: Урожай, 1986. - 168 с.
38. Максимов Н.П. Сохраняемость сельскохозяйственных продуктов при уборке, транспортировке и хранении. - Киев: Урожай, 1986. - 168 с.
39. Фикийн А., Калинов В., Гегов Я. и др. Установление научно-обоснованных нормативов потерь от усушки и брака при продолжительном (холодильном и нехолодильном) хранении плодов и овощей // Н. тр. НИИКП. - Пловдив, 1970. - Т. 7. - С. 403-418.
40. Руцкий А.В., Кравченко И.В. Экономика, технология хранения и переработки плодов и овощей. - Минск: Ураджай, 1989. - 136 с.
41. Балан Е.Ф. Сокращение потерь винограда при транспортировании на дальние расстояния. - Кишинев: МолдНИИТЭИ, 1991. - 36 с.
42. Балан Е.Ф. Пути снижения потерь плодоовощной продукции при авторефрижераторном транспортировании. - Кишинев: МолдНИИТЭИ, 1992. - 48 с.
43. Бондаренко В.И., Веркин Б.И., Кладов Г.К. Транспортировка плодов и овощей в авторефрижераторах с азотными системами охлаждения // Холодильная техника. - 1980. - №3. - C. 9-13.
44. Смирнов В.П. Заготовки, хранение и реализация картофеля, плодов и овощей. - М.: Агропромиздат, 1990. - 223 с.
45. Luis Cruz V., Jose A., Suarez M. Influensia de la ventilacion forzada sobre la conservacion de naranjas de la variedad Valensia. 2. Con preenfriamiento // Tecnologia Quimica. - 1982. - Vol. 3, № 4. - P. 42-58.
46. Федоров М.А. Промышленное хранение плодов. - М.: Колос, 1981. - 56 с.
47. Иванченко В.И. Организация заготовок и прогрессивные способы хранения винограда // Обз. инф. - Сер. 27. - М.: АгроНИИТЭИПП, 1992. - 36 с.
48. Беренштейн И.Б., Ципруш Р.Я. Заготовка, транспортирование и хранение плодов. - М.: Аггропромиздат, 1988. - 143 с.
49. Монвуазен А. Холодильное хранение пищевых продуктов. - М.-Л.: Госиздат, 1930 - 408 с.
