Технология хранения моркови

    Замерзание плодов и овощей происходит ступенчато: при понижении температуры ниже точки замерзания наступает переохлаждение продукции, кристаллы льда при этом не образуются. Затем начинается льдообразование с выделением скрытой теплоты, в результате температура тканей на некоторое время повышается и вновь падает. Температурой замерзания считается наивысшая точка температуры переохлаждения, после которой температура вновь снижается.

    Физиолого-биохимические процессы происходят в плодах и овощах при участии ферментов.

    Дыхание - важнейший процесс, лежащий в основе всех процессов жизнедеятельности плодов и овощей.

    В хранящихся плодах и овощах большинство процессов жизнедеятельности являются эндергоническими, т.е. происходящими только благодаря притоку энергии. Основным источников энергии для них является процесс окислительного фосфорилирования в митохондриях, при котором продукты фотосинтеза (углеводы, органические кислоты, белки, жиры и пр.) окисляются с выделением заключенной в них энергии (свободной энтальпии). При этом поглощается кислород и выделяется углекислый газ и вода, т.е. неорганические соединения, бедные энергией.

    Процесс дыхания осуществляется через экзергонические реакции, происходящие с выделением небольшого количества энергии, которая в основном используется на процессы жизнедеятельности растительных клеток (2/3 выделяемой энергии) и лишь частично выделяется во внешнюю среду в виде физиологического тепла.

    В ходе дыхания образуются нестойкие промежуточные соединения, служащие исходными продуктами для синтетических процессов. Поскольку основой жизнедеятельности, как и в период выращивания, остаются процессы ассимиляции и диссимиляции, то при хранении растительный организм пытается наиболее значимые из них поддерживать на необходимом уровне (распад и синтез белков, ферментов и др.). Однако при отсутствии притока питательных веществ поддержание этого равновесия возможно лишь за счет необратимого распада сложных органических соединений, являющихся субстратами для дыхания.

    Ведущее место среди них в плодах и овощах принадлежит углеводам, и в первую очередь моносахаридам, затем органическим кислотам, жирам, белкам и фенольным соединениям. Суммарное уравнение химических превращений моносахаров при дыхании плодов и овощей выглядит следующим образом:

    С6Н12О6 + 6 О2 > 6 СО2 + 6 Н2О + 688 ккал (2867 кДж).

    Выделяемая энергия является конечным продуктом, ради которого и осуществляется процесс дыхания. Неизбежным следствием этого процесса являются потери массы плодов и овощей за счет расхода гексоз и других энергических веществ, изменения состава окружающей среды путем поглощения кислорода, выделения углекислого газа и пополнения запаса воды в тканях.

    Дыхательный коэффициент (ДК) выражается отношением объема кислорода к объему углекислого газа, т.е. плодоовощной товар хранение качество

    ДК = VCO2/VC2.

     Величина ДК зависит от используемого на дыхание субстрата: для гексоз ДК=1; для жиров и белков ДК<1 (0,69 и 0,7 - 0,8 соответственно), для органических кислот - ДК > 1 (4). ДК может косвенно свидетельствовать, какой компонент из смеси органических веществ плодов и овощей преимущественно используется на дыхание.

     Интенсивность дыхания зависит от физиологического состояния плодов и овощей, от вида и сорта, температуры, газового состава среды, наличия повреждений. Наибольшей интенсивностью дыхания отличаются молодые, быстрорастущие растительные органы, клетки которых заполнены протопластом и содержат много митохондрий. Очень энергично дышат листья, нераспустившиеся соцветия, почки и семена, особенно прорастающие, кончики корнеплодов, верхушки стеблей (вершины клубней). Потери массы за счет дыхания у молодых частей плодов и овощей в 10-20 раз больше, чем у старых.

    Морковь отличается  интенсивностью дыхания 2.0-4.5 мг СО2 на кг/ч

    Снижение концентрации кислорода и повышение углекислого газа во внутритканевой атмосфере за счет малой диффузии газов через усиливающиеся кутикулу или перидерму замедляет дыхание плодов и овощей, что и положено в основу одного из принципов улучшения их сохраняемости при газовом хранении.

    На интенсивность дыхания продукции влияют различные повреждения: механические, микробиологические, физиологические, вредителями. Установлено, что интенсивность дыхания многих плодов и овощей при нанесении механических повреждений возрастает, особенно в первый период, что обусловлено повышением затрат энергии на биосинтез веществ защитного характера (суберина, полифенолов, фитоалексинов и др.). Усиление дыхания при повреждении сельскохозяйственными вредителями, грызунами, микроорганизмами, физиологическими болезнями объясняется затратами энергии на образование защитных барьеров, некрозов, биосинтез бактерицидных веществ, активизацию окислительных ферментов. Так, интенсивность дыхания яблок с загаром в 1,3 раза, а с пухлостью - в 1,5 раза выше, чем здоровых.

    В конце хранения плодов различают три периода: предклимактерический - с самым низким уровнем дыхания, климатерический - с самым высоким уровнем дыхания и постклиматерический, для которого характерно снижение интенсивности дыхания. Продолжительность периода у разных плодов неодинакова: у бананов - 24-60 ч, у груш и яблок - несколько недель, у цитрусовых климатерический период отсутствует. Климатерический подъем дыхания у многих плодов и овощей совпадает с наступлением потребительской зрелости, после чего усиливается распад сложных веществ, разобщаются процессы окисления и фосфорилирования, накапливаются спирт и ацетальдегид, разрушаются митохондрии и другие органеллы клеток. Все это приводит к возникновению физиологических заболеваний и гибели растительных клеток.

    Дыхание - это необратимый окислительный процесс распада веществ. Кроме него, при хранении плодов и овощей происходят другие окислительные процессы, которые могут носить необратимый или обратимый характер. К ним относится окисление аскорбиновой кислоты до дегидроаскорбиновой, которая либо восстанавливается, либо разрушается. В последнем случае имеют место потери аскорбиновой кислоты, причем при длительном хранении плоды и овощи теряют до 50-80% витамина С. Большая часть этих потерь приходится на первые месяцы хранения продукции.

    Окисление полифенолов в здоровых плодах и овощах является обратимым. При физиологических нарушениях, вызванных старением, болезнями физиологическими и микробиологическими, восстановления окисленных хинонов не происходит, в результате чего продукция темнеет.

    Гидролитический распад углеводов в ряде случаев повышает потребительские свойства плодов и овощей: улучшает их вкус за счет усиления сладости, смягчения кислого и вяжущего вкусов, размягчения консистенции.

     В то же время интенсивный гидролиз или фосфоролиз углеводов может ускорять истощение ресурсов запасных питательных веществ, приводить к разжижению или мацерации тканей мякоти, ослабляя защитные свойства плодов и овощей.

    При фосфоролизе крахмала по мере накопления сахарозы усиливается сладкий вкус, снижается водоудерживающая способность тканей, несколько уменьшается их твердость, повышается осмотическое давление протоплазмы.

    При повышенных температурах хранения преобладает синтез крахмала, а при низких - гидролиз. Оба взаимообратимых процесса уравновешиваются при температуре 9оС.

    Эти процессы еще в конце прошлого века (в 1898 г.) объяснил Мюллер-Тургау, по мнению которого накопление и исчезновение сахаров вызвано разной скоростью гидролиза крахмала и его ресинтеза. Так, при снижении температуры с 20 до 0оС изменяется скорость всех реакций, но скорость реакции крахмал > сахар уменьшается в 3 раза, а сахар > крахмал - в 20 раз, при этом снижается и расход сахара на дыхание в 3 раза.

    На интенсивность гидролитических превращений углеводов влияют особенности вида, сорта, физиологическое состояние, а также температура и газовый состав среды. Устойчивые виды и сорта плодоовощной продукции характеризуются замедленными темпами гидролиза крахмала, гемицеллюлоз, пектиновых веществ. Интенсивность этих процессов уменьшается при переходе овощей в состояние покоя и увеличивается при выходе из него, при перезревании плодов. Пониженные температуры, высокое содержание углекислого газа и низкое кислорода задерживают гидролитический распад углеводов, а этилен ускоряет их.

    При хранении плодов и овощей происходит гидролитический распад и других веществ; белков, гидролизуемых дубильных веществ, сложных эфиров и др.

    Наряду с вышеупомянутыми процессами синтез крахмала и белка при хранении плодов и овощей имеют место биосинтез нуклеиновых кислот, ферментов, липидов, восков, кутина, суберина, этилена, красящих, ароматических, фенольных веществ, пектина, аскорбиновой кислоты, каротина, фитонцидов и фитоалексинов. Нуклеиновые кислоты образуются в течение всего периода хранения, управляя синтезом белков, входящих в состав ферментов, а также необходимых для ростовых процессов. Повышенное накопление их в приравневой зоне механически поврежденных овощей и в зоне, прилегающей к поврежденным микроорганизмами участкам, свидетельствуют о их роли в защитных реакциях. Установлено накопление полифенолов, суберина, каротина и аскорбиновой кислоты при хранении моркови. Так, количесто полифенолов в здоровой моркови возрастало с 8,9 - 27,0 до 48,0 - 56,0 мг%, а в механически поврежденной - с 10,1 - 30,0 до 46,0 - 67,0 мг%.

    Анатомо-морфологические процессы при хранении плодов и овощей являются либо продолжением тех процессов, которые происходили в период роста и формирования продукции, но были прерваны уборкой либо связаны с защитными функциями растительного организма. К первой группе относят ростовые процессы, которые затухают при переходе в состояние покоя и активизируются при его окончании, ко второй - видоизменения покровных тканей и новообразования тканей при механических повреждениях или вредителями.

    Анатомо-морфологические изменения, обусловленные подготовкой к прорастанию и прорастанием, являются лишь частью сложного комплекса ростовых процессов. Вызваны они дифференциацией точек роста почек, глазков и семян. Наиболее подробно они изучены у картофеля, капусты белокачанной, лука репчатого, моркови, свеклы.

    Анатомо-морфологические изменения ускоряются под действием высоких температур и замедляются ростингибирующими препаратами (этиленпродуцентами, гидразидом малеиновой кислоты и др.), а также обработкой г-лучами С0-60. В то же время прорастание, и в частности вытягивание верхушечной точки роста, происходит только в том случае, когда растительный орган получил достаточную сумму пониженных температур для перехода в генеративную фазу.

    Видоизменения покровных тканей свойственны всем хранящимся плодам и овощам, однако характер этих изменений различен у разных видов. Перидерма овощей утолщается за счет продолжающегося деления клеток, благодаря чему повышаются защитные свойства покровных тканей. У плодов усиливается кутикула за счет образования восков и парафина.

    Общим для всех плодов и овощей является усыхание покровных и прилегающих к ним тканей, что приводит к более плотному обхватыванию или прикреплению покровных тканей к мякоти.

    Усыхание покровных тканей приводит к уплощению клеток, вследствие чего толщина тканей уменьшается, но кожура становится более плотной и менее проницаемой для водных паров и газов. Такие изменения в покровных тканях наблюдались у моркови и арбузов.

    Раневые процессы, происходящие при нанесении механических повреждений, начинаются именно с анатомических изменений тканей раневой зоны. Общим для всех поврежденных плодов и овощей процессом является усыхание поврежденных и неповрежденных клеток раневой зоны и прилегающих к ней участков. При этом концентрация сухих веществ в клеточном соке возрастает, повышается осмотическое давление, что служит первым, хотя и не очень надежным защитным барьером от проникновения микроорганизмов. Для многих плодов и овощей (семечковых, косточковых плодов, овощной зелени, плодовых овощей) этот барьер, по-видимому, является единственным. Механизм защиты от повреждения указанных видов не исследован.

    У моркови, свеклы, картофеля подсыхание сопровождается суберинизацией и отмиранием клеток раневой зоны, причем толщина суберинизированного слоя у моркови составляет 3,8 - 29,9 мкм.

    У моркови при высокой температуре лечебного периода (20оС) образуется 1-2 слоя. У других овощей новообразование раневой перидермы не доказано.

    Как показали исследования, максимальное накопление суберина в раневой зоне (до 17 мг/см2 площади) и более мощная раневая пробка отмечается у механически поврежденной моркови, подвергнутой однократному озонированию и хранящейся в модифицированной газовой среде (МГС) при температуре 0-1оС.

    Анатомо-морфологические процессы сопровождаются изменениями химического состава и тесно связаны с направленностью, а также интенсивностью микробиологических процессов.

    Микробиологические процессы, происходящие при хранении плодов и овощей, могут быть следствием проявления и развития скрытых признаков повреждения микроорганизмами, возникших в период выращивания или заражения после уборки в период транспортирования, товарной обработки и хранения. Источниками инфекции являются фитопатогенные микроорганизмы, содержащиеся в почве, растительных остатках, непродезинфецированном посадочном материале, семенах, а также в воздухе, таре, оборудовании, на строительных конструкциях складов.

3.2 Режимы и условия хранения моркови

     После уборки морковь подвергается послеуборочной товарной обработке, которая заключается в обрезании ботвы и удалении посторонних примесей. Если морковь убрана с тяжелых сильно увлажненных почв, то очищать ее от прилипшей земли механическим путем нецелесообразно.