Технологии перевозок скоропортящихся плодов и овощей

Однако существующие технологии в недостаточной степени обеспечивают сохранение качества продукции на длительный срок.

Наиболее существенными недостатками применяемых в настоящее время технологий являются: - отсутствие возможности для создания и поддержания необходимого состава газовой среды, являющегося, наряду с температурой и влажностью, важнейшим параметром, определяющим оптимальный режим перевозки; - некоторые тропические плоды и фрукты, косточковые плоды, летние сорта яблок и груш, ягоды, огурцы, томаты и т.п. при обычном холодильном режиме имеют ограниченный период хранения и транспортировки (от нескольких дней до нескольких недель). Предельный срок доставки таких грузов сопоставим зачастую со временем загрузки, транспортировки и реализации; - пониженные температуры у некоторых плодов ведут к нарушению протекания биологических процессов, развитию физиологических заболеваний и повреждений. Вышеперечисленные причины нацеливают на поиск новых прогрессивных способов сохранения качества плодов и овощей при использовании железнодорожного транспорта, разработки технического оснащения и технологии таких перевозок. Избыточное накопление этилена является основной причиной снижения качества и развития многих заболеваний плодов и овощей при хранении и перевозке [5]. Отечественное ноу-хау ингибитор этилена препарат «Фитомаг» на основе 1- метилциклопропена (1 -МЦП) - является уникальной совместной разработкой Всероссийского научно-исследовательского института садоводства им. Мичурина И.В. (руководитель - академик РАСХН Гудковский В.А.) и Российского химико-технологического университета им. Д.И. Менделеева (руководитель - проф. Швец В.Ф.).

Суть новой технологии состоит в обработке плодов и овощей газообразным ингибитором этилена в крайне низких концентрациях (0,5-1,0 ppm). После обработки многие виды плодов и овощей способны длительное время храниться и транспортироваться без существенных потерь их качества. В применяемых концентрациях препарат безопасен для здоровья человека и окружающей среды, на его применение имеется разрешение Роспотребнадзора.

Результаты исследований.

Огурцы. Гибрид F1 Бобрик. Варианты опыта: корнишоны, зеленцы; 10 и 14 дней хранения; обработанные и необработанные препаратом «Фитомаг».

Огурцы - сложный объект для транспортирования. Лежкость у огурцов низкая. Причина этого - насыщенность тканей водой (около 95%), высокий уровень обмена веществ, интенсивности дыхания и потери влаги, повышенная восприимчивость к фитопатогенным микроорганизмам. Поддержание оптимальной и постоянной температуры и влажности воздуха - необходимые условия для сохранения качества огурцов на определенном временном отрезке. Условия при перевозке предполагают неоднократные, резкие изменения параметров температуры и влажности. В результате на этапах продвижения к потребителю (10, 14 дней) огурцы теряют 9-17% массы. Существенное влияние на убыль массы плодов оказывают сортовые особенности (структура кожицы), степень зрелости (корнишон, зеленец) и др. факторы.

Физиологически менее зрелые корнишоны, с несформированной кутикулой кожицы, на 2-3% теряют больше массы (в основном за счет влаги) по сравнению с зеленцами. На 6 сутки проведения эксперимента, приходящиеся на основной этап (перевозка при +10-12°С), появились визуальные различия между контрольными и обработанными «Фитомагом» плодами: в контроле плоды начали желтеть, обработанные - оставались зелеными. 

После 10 дней основного хранения +3 дня (этап реализации) в варианте корнишон, обработка «Фитомагом» - 80,6% плодов оставались свежими, зелеными, у 14,9% - отмечено пожелтение кожицы, грибные заболевания отмечены у 4,5% плодов, в то время как в контроле стандартных плодов осталось лишь 36,4%, на нестандартные (перезревшие, желтые) и загнившие плоды приходилось 52,7 и 10,9% соответственно. В варианте зеленец, обработка «Фитомагом» - 85, 1 % плодов оставались свежими, зелеными, у 14,9% отмечено пожелтение кожицы, грибные заболевания отсутствовали, в то время как в контроле стандартных плодов осталось лишь 53,3%, на нестандартные (перезревшие, желтые) и загнившие плоды приходилось 36,7 и 10,0% соответственно

14 дней основного хранения +3 дня (этап реализации). 

Эффективность использования ингибитора этилена после 14 дней хранения значительно снижается, хотя в вариантах корнишон, зеленец, обработанных 1-МЦП - 81,8 и 82,2% плодов соответственно оставались свежими, зелеными, однако существенно возросли потери от грибных заболеваний - до 15,2 и 6,7% соответственно. В контрольных партиях огурцов (корнишон, зеленец) доля нестандартных (желтых) и загнивших плодов увеличилась до 60,8 и 83,1 % соответственно, что доказывает нецелесообразность использования необработанных плодов для перевозок. Аналогичные результаты получены еще на 4 гибридах - F1 Щедрик, F1 Углич, F1 Мурашка, F1 Устюг. В результате исследований было показано, что обработка ингибитором биосинтеза этилена не всегда существенно снижает убыль массы плодов. Однако однозначно установлено, что обработка препаратом «Фитомаг» обеспечивает сохранение товарных качеств огурцов, снятых в разной степени зрелости (корнишон, зеленец) в течение 10 дней + 3-5 дней (этап доведения до потребителя), при этом потенциал устойчивости к изменяющимся в процессе перевозки факторам хранения выше у зеленцов - у них ниже убыль массы, выше устойчивость к грибным гнилям. Увеличение сроков хранения огурцов до 14 дней нецелесообразно ввиду значительного увеличения потерь от грибных гнилей, перезревания, снижения товарного качества плодов. Такие последствия, по нашему мнению, связаны с ограниченным ингибирующим сроком действия препарата «Фитомаг» на огурцы.

Алыча. Сорт Кубанская комета.

Алыча относится к группе климактерических культур. Однако слишком рано снятые с дерева плоды не способны к дозреванию, они остаются твердыми, безвкусными, не достигают потребительской степени зрелости. При съеме в потребительской степени зрелости плоды быстро перезревают, буреют, поражаются грибными заболеваниями, что резко ограничивает возможности транспортирования на дальние расстояния. У плодов, снятых за 2-3 суток до потребительской степени зрелости выше потенциальные возможности сохранять свои товарные и вкусовые качества на первоначальном уровне (при оптимальной температуре хранения) в течение определенного времени, а при повышении температуры - способны дозревать, что было подтверждено и в исследованиях. На 10 сутки проведения эксперимента появились визуальные различия между обработанными «Фитомагом» и необработанными плодами. В варианте контроль, потребительская степень зрелости кожица плодов начала темнеть, а мякоть - буреть, что является признаком перезревания плодов, в обработанной партии такие проявления отсутствовали. В партиях плодов, снятых в технической степени, визуальные различия между изучаемыми вариантами спустя 10 дней хранения отсутствовали.

20 дней хранения при Т=+2 ... 4°С + 3 дня при Т= +10 ... 12°с (этап реализации).

За период проведения эксперимента убыль массы плодов составила 2-3,2%. Плоды алычи в потребительской степени зрелости теряли больше влаги, чем в технической, а обработанные «Фитомагом» меньше, чем необработанные. Послеуборочная обработка стабилизировала физиологическое состояние плодов алычи, снятой в технической степени зрелости (при неоднократных и существенных перепадах температуры и влажности). В результате на этапе реализации в этом варианте 97,2% плодов были отнесены к стандартным. Дегустационная оценка стандартных плодов - 4,4 балла. Эффективность обработки препаратом «Фитомаг» плодов, снятых в потребительской степени зрелости, существенно ниже: 83,3% стандартных плодов, нестандартных и отбракованных -12,0 и 4,7% соответственно. Дегустационная оценка стандартных плодов - 4,5 балла.

Необработанные партии плодов алычи, снятые в потребительской степени зрелости, за период проведения эксперимента перезрели: 41,7% плодов имели потемнение кожицы, побурение мякоти, 16% плодов были поражены грибной инфекцией. Дегустационная оценка стандартных плодов -3,2 балла. Товарные качества необработанных плодов алычи, снятых в технической степени зрелости, существенно выше, чем в потребительской, однако риски перезревания и поражения грибными гнилями высоки - 6,9 и 7,2% соответственно. Дегустационная оценка стандартных плодов - 4,0 балла. Таким образом, плоды алычи, предназначенные для перевозки, необходимо снимать в технической степени зрелости, плоды, снятые в потребительской зрелости, отличаются высокой скоростью перезревания и высокими потерями от микробиологических заболеваний. Обработка плодов препаратом «Фитомаг» стабильно обеспечивает ингибирование созревания и, соответственно, снижение потерь от перезревания и грибных гнилей в партиях плодов, снятых в технической степени зрелости. Обработка зрелых плодов препаратом в некоторой степени обеспечивает ингибирование созревания, однако не предохраняет от побурения кожицы и мякоти, грибных гнилей.

Следует отметить, что положительные результаты по обработке плодов сливы препаратом «Фитомаг» были получены в промышленных масштабах (Сад-Гигант, Краснодарский край).

Яблоки. Сорт Мелба (дата съема 8.08.08). Варианты опыта: 23 и 33 дня хранения плодов; без обработки и с обработкой препаратом «Фитомаг»

Плоды летнего срока созревания отличаются низкой лежкостью, коротким периодом послеуборочного созревания, что связано с высокой интенсивностью дыхания и накопления этилена - гормона созревания. Указанные особенности яблок летних сортов определяют короткий период их потребления, большие риски при перевозке (снижение товарных качеств, перезревание, гнили). Физиологической основой хранения плодов является эффективное ингибирование биосинтеза этилена и его отрицательная роль. Чем ниже содержание этилена в плодах, тем продолжительнее период их послеуборочного дозревания. Послеуборочная обработка препаратом «Фитомаг» ингибировала созревание плодов. На 3 день хранения содержание эндогенного этилена в контрольных и обработанных плодах составляло 20,6 и 0,50 ppm соответственно, а после двух недель проведения эксперимента (основной этап - перевозка при +2-4°С) появились визуальные различия - необработанные плоды выделялись более интенсивной покровной окраской кожицы (антоцианы) по сравнению с обработанными.

23 дня хранения при Т=+2 ... 4°С + 5 дней при T= +l0 ... 12°c (этап реализации). 

Несмотря на многократные и резкие колебания параметров температуры и влажности на протяжении всего эксперимента, обработка препаратом «Фитомаг» обеспечила стабилизацию физиологического состояния плодов: эндогенное содержание этилена и твердость мякоти составили: 2,33 ppm и 6,5 кг/см2 соответственно. В контрольных плодах содержание эндогенного этилена увеличилось более чем в 100 раз по сравнению с исходным и составило 370 ppm, а твердость плодов снизилась с 7,2 до 4,8 кг/см2 соответственно. Физиологические и микробиологические заболевания в изучаемых вариантах на данном этапе отсутствовали. 33 дня хранения при Т=+2 ... 4°С + 5 дней при Т=+10 ... 12°с. Увеличение продолжительности хранения летних яблок до 33 дней проявилось следующим образом: в обработанных «Фитомагом» партиях твердость оставалась высокой - 6,1 кг/см2, хотя и снизилась на 0,4 кг/см2, по сравнению с меньшим сроком хранения (23 дня), содержание эндогенного этилена продолжало оставаться стабильно низким - 3,58 ppm. В необработанных плодах содержание эндогенного этилена начало снижаться (310,7 ppm) по сравнению со сроком хранения 23 дня (370 ppm), что соответствует постклимактерическому периоду в созревании плодов (процессы распада преобладают над синтезом) и подтверждается данными по твердости плодов: отмечено снижение с 4,8 до 4,4 кг/см2. В контрольном варианте отмечено появление грибных заболеваний - 5,2%, во всех случаях это было связано с раневой инфекцией (прокол и другие механические повреждения). В вариантах с обработкой развития грибной инфекции на поврежденных плодах не отмечено. В результате исследований было выявлено, что обработка плодов «Фитомагом» надежно ингибирует интенсивность их дыхания, выделения этилена как при пониженной ( +2-4°С), так и при повышенной температуре хранения. Так, интенсивность выделения этилена необработанными плодами сорта Мелба при Т= +2-4°С составила 40,16 мкл/кг ч, что в 69 раз больше, чем в обработанных плодах. Интенсивность выделения углекислого газа в необработанных плодах в 2 раза выше, чем в обработанных (2,04 и 0,99 мл/кг ч соответственно), которые меньше выделяют тепла при хранении. При повышении температуры хранения до +25-30°С (этапы, связанные с перевозкой, погрузкой, выгрузкой и др.) зависимости по интенсивности выделения газов между обработанными и необработанными плодами сохраняются, однако сами показатели увеличиваются в десятки раз, что и определяет высокую скорость перезревания в таких условиях. Так, интенсивность выделения этилена составила 177,05 и 2,50 мкл/кг ч соответственно, интенсивность выделения углекислого газа - 15,31 и 1,43 мл/кг ч соответственно. Таким образом, обработка ингибитором этилена плодов летнего сорта Мелба надежно ингибирует интенсивность дыхания, теплоотдачу, накопление этилена, что обеспечивает снижение потерь массы продукции, сохранение товарных и вкусовых качеств, снижение потерь от грибной инфекции. Плоды летнего сорта Мелба, обработанные 1-МЦП, после прохождения всех этапов продвижения к потребителю (38 дней) сохраняют высокую твердость мякоти - 6,1 кг/см2 (контроль - 3,2 кг/см2), приятный вкус, сочность. Дегустационная оценка обработанных «Фитомагом» плодов составляла - 4,8 балла, контрольных - 3,2 балла. Кроме того, обработка ингибитором биосинтеза этилена существенно снижает затраты на поддержание оптимальной температуры, сдерживает избыточное накопление СО2 в атмосфере (параметров, во многом определяющих экономическую эффективность перевозок).

Полученные данные показывают возможность использования технологии перевозок железнодорожным транспортом (в вагонах с охлаждением) летних сортов яблок с использованием ингибитора биосинтеза этилена.

Хранение плодов летнего сорта Мелба при экстремально высокой температуре +20 ... 25°С.

Ограниченный период хранения и транспортировки плодов яблони летних сортов даже в вагонах-рефрижераторах исключает возможность их перевозки в летний период в крытых вагонах (без охлаждения). В результате проведенных исследований была выявлена потенциальная возможность обработанных «Фитомагом» плодов сорта Мелба сохранять товарные и вкусовые качества на высоком уровне при хранении до 10 суток в условиях экстремально высоких температур воздуха ( +25°С). После 10 дней хранения товарные и вкусовые качества необработанных плодов существенно снизились (блеклые, рыхлые, безвкусные), твердость мякоти опустилась до 3,3 кг/см2 , а содержание эндогенного этилена достигло 693,7 ppm, потери от гнили и разложения составили 15,3 и 7,7 % соответственно. После 10 дней хранения обработанные «Фитомагом» плоды сохранили товарные и вкусовые качества на высоком уровне, что подтверждают данные по твердости - 5,7 кг/см2 и результаты дегустационной оценки - 4,5 балла (контроль -2,5 балла). Следует отметить, что в обработанных плодах к этому сроку содержание этилена достигло 488,3 ppm, что свидетельствовало о перезревании плодов (ресурс препарата «Фитомаг» исчерпан). После 15 дней хранения физиологическое состояние контрольных и обработанных «Фитомагом» плодов соответствовало постклимактерической стадии созревания (этилен 1038,5 и 642,8 ppm соответственно), твердость плодов очень низкая - 2,5 и 3,9 кг/см2 • При этом товарное качество и лежкость обработанных плодов намного выше, чем в контроле. Так, суммарные потери от разложения и гнили в необработанных и обработанных партиях составили 69,2 и 9,8% соответственно, дегустационная оценка -1,8 и 3,1 балл соответственно. Тем не менее полученные данные показывают нецелесообразность увеличения сроков хранения партий, обработанных «Фитомагом», до 10 и более дней при экстремально высоких температурах. Таким образом, обработка препаратом «Фитомаг» плодов летнего сорта Мелба обеспечивает сохранение их качества и питательной ценности в течение 7-10 дней хранения при Т = +20 ... 25°С (при оптимальных сроках съёма и своевременной обработки препаратом «Фитомаг» ).