Przechowalnictwo owoców i warzyw wykłady 12

Przechowywanie produktów ogrodniczych ma na celu umożliwienie spożywania świeżych warzyw i owoców w czasie, kiedy ich podaż jest wstrzymana lub ograniczona, z powodu warunków klimatycznych uniemożliwiających ich uprawę w polu lub odniesieniu do warzyw, ze względu na koszt ich produkcji pod osłonami.

Podstawowym zadaniem przechowalnictwa jest ograniczenie strat ilościowych i jakościowych powstających od momentu zbioru aż do ich spożycia.

Zabrane owoce i warzywa są nadal żywymi organizmami, w których zachodzą różnorodne procesy życiowe i zmiany związane z ich dojrzewaniem i starzeniem.

Przechowalnictwo owoców i warzyw

Wymaga wiedzy z zakresu:

  • biochemii i fizjologii surowców

  • metod i urządzeń przechowalniczych

  • technologii procesów

  • ekonomiki i organizacji

Oparcie naukowe przechowalnictwa:

  • fizjologia roślin

  • biochemia

  • fizyka

  • chemia

WARZYWA

Pojęcie umowne

w słownikowym i potocznym znaczeniu to rośliny zielone, których różne organy używane są jako pokarm

Części użytkowe roślin:

OWOC

występujący u okrytozalążkowych organ powstający z zalążni słupka i ewentualnie dna kwiatowego zawierający w swym wnętrzu nasiona osłaniający je i ułatwiający rozsiewanie

owoc to jadalna część rośliny będąca owocem w znaczeniu botanicznym, ale rosnąca tylko na drzewach lub krzewach

Warzywa

– w Polsce produkcja warzyw wynosi około 6 mln ton warzyw gruntowych, w tym 1,8 mln ton stanowi kapusta

Roczne spożycie:

Produkcja warzyw skoncentrowana jest w województwach lubelskim, łódzkim, mazowieckim, wielkopolskim, świętokrzyskim i kujawsko - pomorskim (ok. 60% zbiorów)

Owoce

– w Polsce produkcja owoców wynosi około 2,5 mln ton ogółem, w tym 80% stanowią jabłka (2 mln ton)

Spożycie owoców na jednego mieszkańca wzrosło w ostatnich latach:

Najwięcej owoców produkuje się w województwach lubelskim, mazowieckim, łódzkim i świętokrzyskim (ok. 70% zbiorów)

Terminologia:

– określa zawartość wody w gramach w 1m3 suchego powietrza

(zależy od temperatury i ciśnienia atmosferycznego)

– procentowy stosunek ilości pary wodnej zawartej w 1m3 powietrza w określonej temperaturze, do ilości pary wodnej zawartej w tej samej objętości powietrza całkowicie nasyconego

– zespół cech surowca zaprogramowanych genetycznie (sposób budowy skórki, zdolność transpiracji, szybkość przemian biochemicznych)

warunkuje czas trwania surowca w warunkach przechowalniczych – granica umowna

– realizacja praktyczna założeń zdolności przechowalniczej uwzględniająca takie czynniki jak: jakość produktu, warunki przechowywania oraz siedlisko i agrotechnika

– ilość wydzielonego CO2 przez roślinę w jednostce czasu na jednostkę świeżej lub suchej masy

ZBIÓR I PRZYGOTOWANIE WARZYW DO PRZECHOWYWANIA

Jakość warzyw przeznaczonych do przechowywania zależy od wielu czynników agrotechnicznych, m.in. od terminu i sposobu zbioru.

Pozbiorcze traktowanie warzyw oraz zapewnienie odpowiednich warunków przechowywania mają na celu ograniczenie tempa zmian biochemicznych, fizycznych i fizjologicznych będących bezpośrednią przyczyną obniżenia jakości i strat powstających w czasie przechowywania.

Najdokładniej, odpowiednia do zbioru, faza dojrzałości została określona dla cebuli i czosnku.

Cebulę należy zbierać, gdy 60 - 80% roślin na plantacji ma złamany szczypior i około 50% liści jest zielonych.

Termin zbioru czosnku wpływa bardzo wyraźnie na jakość plonu.

Przy opóźnieniu zbioru do czasu, gdy całe rośliny zaschną, otrzymuje się plon gorszej jakości (następuje wtórne ukorzenianie się i rozsypywanie się główek)

Termin zbioru porów nie jest uzależniony od stanu fizjologicznego tych roślin, tylko od warunków klimatycznych.

Warzywa korzeniowe powinny być dobrze wyrośnięte i mieć charakterystyczny dla danej odmiany kształt korzeni.

Warzywa przejrzałe, z młodymi korzeniami wyrastającymi z korzenia głównego oraz zbyt młode, niedostatecznie wykształcone – przechowują się gorzej.

Uzyskanie korzeni we właściwej fazie dojrzałości jesienią jest możliwe poprzez dobór właściwego terminu siewu.

Zbiór kapusty głowiastej białej rozpoczyna się, gdy na plantacji większość roślin wytworzy już główki typowe dla danej odmiany pod względem kształtu, masy i zwięzłości, a liście je otaczające zaczynają dopiero tracić zielone zabarwienie.

(główki przemarznięte są bardziej podatne na uszkodzenia mechaniczne, dlatego można je zbierać dopiero po odmarznięciu, a przy przechowywaniu takiej kapusty należy liczyć się z większymi stratami

Nasiona kapusty pekińskiej przeznaczonej do przechowywania wysiewa się w trzeciej dekadzie lipca.

Jej zbiór powinien następować w październiku, gdy główki są już wyrośnięte, odpowiednio zwięzłe, a liście zewnętrzne jeszcze w pełni zielone.

Niewskazane jest zbieranie kapusty, gdy główki są jeszcze luźne, ani gdy rośliny są już w pełni dojrzałe, a liście zewnętrzne żółte.

Gorszą trwałość przechowalniczą mają główki zbierane bezpośrednio po okresie wysokiej temperatury

(ok. 20°C) – są one wówczas bardziej podatne na uszkodzenia chłodowe w czasie przechowywania.

Owoce ziarnkowe – jabłka

Dla produktów klimakterycznych przeznaczonych do długotrwałego przechowywania optymalny termin zbioru można wyznaczyć poprzez pomiar tempa produkcji etylenu i dwutlenku węgla.

Ze względu na konieczność posiadania drogich urządzeń pomiaru stężeń obu gazów poszukuje się innych wskaźników pozwalających na zbiór owoców we właściwym stadium dojrzałości fizjologicznej.

Wskaźniki określające dojrzałość jabłek:

Skuteczność większości z wymienionych wskaźników wykorzystywanych do wyznaczania terminu zbioru zależy od przebiegu warunków pogodowych w sezonie wegetacyjnym.

Ze względu na łatwość wykonania i dość dobrą korelację z dojrzałością, fizjologiczną, dobrą metodą wyznaczania dojrzałości zbiorczej jabłek do długotrwałego przechowywania jest test skrobiowy.

Zasada testu polega na wykorzystaniu barwnej reakcji skrobi zawartej w jabłku z roztworem jodu w jodku potasu.

Roztwór nanosi się na przekrojone równoleżnikowo jabłko, a wynik porównuje się z tablicami wzorcowymi.

Interpretacja testu skrobiowego:

Przykładowe wartości testu skrobiowego dla wybranych odmian jabłek przeznaczonych do długotrwałego przechowywania

Odmiana Indeks skrobiowy

Alwa

Arlet

Cortland

Elstar

Empire

Fiesta

Janagold

Ligol

Lobo

Lodel

Mc Intosh

Rubin

7 – 8

7 – 8

2 – 4

3 – 4

3 – 5

3 – 4

6 – 7

7 – 8

1 – 3

5 – 6

2 – 3

6 – 7

Sposób zbioru

Warzywa przeznaczone do przechowywania należy zbierać bardzo delikatnie, w czasie bezdeszczowej pogody – szkodliwe jest zwłaszcza obijanie i ranienie warzyw.

Zbiór ręczny pozwala zmniejszyć do minimum uszkodzenia mechaniczne, poza tym na polu możliwe jest również prowadzenie od razu selekcji i przechowywania kieruje się wówczas towar najlepszej jakości.

Warzywa są szczególnie narażone na uszkodzenia mechaniczne podczas załadunku i transportu oraz w czasie kolejnych przeładunków, dlatego czynności te należy wykonywać ostrożnie.

Warzywa korzeniowe

Bezpośrednio po zbiorze przewozi się je do przechowalni albo w przypadku konieczności krótkotrwałego pozostawienia na polu zabezpiecza przed więdnięciem okrywając folią, cienką warstwą ziemi lub piasku.

Kapusta głowiasta przeznaczona do długotrwałego przechowywania zbierana jest ręcznie.

Po wycięciu ostrym nożem, główkę odwraca się głąbem do góry celem usunięcia wody zgromadzonej pomiędzy liśćmi okrywającymi i delikatnie układa na przyczepie lub na ziemi.

Jeśli kapusta ma być składowana w skrzyniopaletach to najlepiej od razu na polu po wycięciu główek oraz usunięciu wody i zbędnych liści okrywających układa się główki w skrzyniopaletach, w których następnie towar będzie transportowany do komór chłodniczych.

Cebula

Zbiór jednofazowy – przed wykopaniem cebuli obcina się szczypior na długość 10 – 12cm

Aby zmniejszyć uszkodzenia mechaniczne, jednocześnie obcina się szczypior obcinaczem zawieszonym z przodu ciągnika i wykopuje cebulę kopaczką umieszczoną za ciągnikiem, a następnie ładuje luzem na przyczepę lub do skrzyniopalet.

Zbiór dwufazowy:

pierwsza faza – wykopanie cebuli i pozostawienie jej na wałach dla wstępnego podsuszenia w polu

druga faza – zbiór cebuli do skrzynek i przewiezienie do przechowalni , gdzie odbywa się jej dalsze dosuszanie i przechowywanie

(w Polsce powszechnie stosuje się dwufazowy zbiór cebuli)

Zbiór ogórków powinien być przeprowadzony bardzo starannie, gdyż najmniejsze mechaniczne uszkodzenie powierzchni owocu przyspiesza transpirację oraz pogarsza jakość i skraca okres składowania.

Zaraz po zbiorze, szczególnie w okresie ciepłej pogody, owoce ogórków powinny być szybko schłodzone do temperatury składowania.

Owoce pestkowe przeznaczone do bezpośredniego spożycia zbiera się ręcznie.

Odmiany deserowe i gatunki bardzo podatne na uszkodzenia podczas wszelkich manipulacji powinny być sortowane już podczas zbioru.

Niskie ceny skupu owoców przeznaczonych do przetwórstwa wymuszają wprowadzenie mechanicznego zbioru przez otrząsanie, który 10- krotnie zwiększa wydajność w stosunku do zbioru ręcznego (wiśnie).

Zbiór porzeczek, agrestu i aronii jest całkowicie zmechanizowany i przeprowadza się go kombajnami.

Zbiór truskawek i malin wymaga szczególnej staranności, ponieważ są to gatunki bardzo wrażliwe na uszkodzenia.

Wymaga także kontroli dokładności zbioru, ponieważ odbywa się on wielokrotnie w miarę dojrzewania owoców.

SCHŁADZANIE WARZYW

Wszystkie warzywa przeznaczone do przechowywania i niewymagające dosuszania po zbiorze jak najszybciej schłodzić do temperatury, w której mają być przechowywane.

Cel schładzania:

Schładzanie jest szczególnie ważne, gdy warzywa zbierane są latem przy wysokiej temperaturze (20 – 30°C)

Wybór sposobu schładzania zależy od:

Sposoby szybkiego schładzania warzyw:

Traktowanie chłodnym powietrzem

„Wymuszony obieg” zimnego powietrza

instalować nawilżacze rozpylające wodę, urządzenia rozpylające parę wodną lub wylewać wodę na posadzkę

Użycie lodowatej wody

- zbiornik z lodowatą wodą (> 1°C), do którego wkłada się warzywa

- urządzenia z natryskiem wody od góry wyposażone w transporter (urządzenia stałe o długości transportera 3m lub 6m i szerokości 1,2m)

- urządzenia przeznaczone do schładzania tylko jednej jednostki ładunkowej warzyw w opakowaniach, stosuje się dodatkowo wentylator powietrza, który wytwarza mgłę i zapewnia lepsze, równomierne schładzanie warzyw

- nieprzydatność do schładzania wielu gatunków warzyw wrażliwych na kontakt z wodą

- niebezpieczeństwo wtórnego porażenia warzyw przez choroby i zwiększenia ich gnicia

- przepakowanie warzyw przeznaczonych do dłuższego przechowywania

- wyższe koszty bieżące użytkowania instalacji (zużycie wody wynosi od 400 do 800L lodowatej wody/ minutę/ m2 transportera –> średnio ok. 5800L/min)

Próżniowe schładzanie

Schładzanie kruszonym lodem

Podział warzyw i owoców w zależności od długości ich przechowywania

warzywa: kapusta głowiasta, seler, brukiew, chrzan, cebula, por, czosnek, marchew, burak ćwikłowy, pietruszka, korzenie cykorii, pasternak, skorzonera

owoce: jabłka i gruszki późnych odmian

intensywność oddychania: < 10 mg CO2/ kg/ h

warzywa: arbuz, melon, kalafior, dynia, kalarepa, brokuł, rzepa, rzodkiew, papryka, seler naciowy, cukinia, oberżyna, kapusta brukselska i pekińska

owoce: jabłka i gruszki odmian letnich

intensywność oddychania: 10 – 40 mg CO2/ kg/ h

warzywa: pomidor, ogórki, fasola szparagowa, szparag, sałata, rzodkiewka, rabarbar, bób zielony, pieczarki, szczaw, szpinak, natki warzyw, świeże zioła, groch zielony, endywia

owoce: jagodowe i pestkowe

intensywność oddychania: > 40 mg CO2/kg/h

Trudności w przechowywaniu owoców i warzyw wynikają z ich:

Czynniki wpływające na wartość przechowalniczą:

cechy odmiany

warunki uprawy i nawożenia

stopień dojrzałości w momencie zbioru

stan zdrowotności surowca

metoda zbioru

czyszczenie i sortowanie

sposób transportu

temperatura

wilgotność powietrza

skład gazowy atmosfery

Procesy fizjologiczne zachodzące w owocach i warzywach podczas przechowywania:

ODDYCHANIE

– polega na stopniowej degradacji różnorodnych związków organicznych, w wyniku czego ustala się: energia, CO2 i H2O

Głównymi związkami zapasowymi roślin wyższych są: węglowodany, tłuszcze, białka

–> by mogły stać się substratami w procesie oddychania musza zostać przekształcone w formy prostsze małocząsteczkowe

węglowodany hydrolzay/fosforylazy hektozy

tłuszcze lipazy glicerol + kwasy tłuszczowe

białko proteinazy/peptydazy aminokwasy

jeżeli substratem oddechowym jest glukoza w szlaku metabolicznym można wydzielić następujące etapy: glikoliza, cykl Krebsa, łańcuch oddechowy

Owoce i warzywa charakteryzują się wysokim tempem oddychania zwykle wykazują potencjalnie krótszy okres przechowywania niż produkty o niższym tempie oddychania.

Tempo produkcji CO2 w określonej temperaturze – dla scharakteryzowania poszczególnych gatunków.

Czynniki wpływające na intensywność oddychania podczas przechowywania owoców i warzyw:

temperatura

skład atmosfery przechowalniczej

uszkodzenia mechaniczne

odmiana

dojrzałość

światło

stresy

regulatory wzrostu

porażenie przez patogeny

TEMPERATURA

Zmiany szybkości oddychania (mg CO2 /kg /h)

0°C 4 – 5°C 10°C 15 – 16°C 20 – 21°C 25 – 27°C

Czereśnie

Brzoskwinie

Śliwki

Jabłka letnie

Jabłka jesienne

5

4,5

2,5

4,5

3

7,5

12

6,5

8

6

16

9

17

8,5

37,5

35

12

24,5

14,5

80,5

30

22

30,5

20

101,5

49,5

Podczas przechowywania jabłek obniżenie temperatury powoduje ograniczenie intensywności oddychania owoców, a co za tym idzie wydłużenie okresu ich przechowywania.

SKŁAD ATMOSFERY PRZECHOWALNICZEJ

przyjmując, że utlenieniu ulega 1 cząsteczka glukozy, reakcja przebiega wg następującego równania:

C6H12O6 + 6 O2 –> 6 CO2 + 6 H2O + 686 kcal/mol

Zgodnie z zasadami kinetyki chemicznej obniżenie stężenia tlenu (substratu) i podwyższenie stężenia CO2 w atmosferze przechowalniczej spowoduje przesunięcie równowagi reakcji w kierunku substratów = obniżenie intensywności oddychania

Jednocześnie zwiększenie stężenia CO2 do ok. 5% powoduje zmniejszenie tempa oddychania o ok. 70%

USZKODZENIA MECHANICZNE

–> zwiększają intensywność oddychania

ODMIANA

Intensywność oddychania w 10°C

Cebula sochaczewska

Cebula lucrato

Kapusta becema

Kapusta primo

5,8

6,9

8

30

DOJRZAŁOŚĆ

za wyjątkiem owoców i warzyw należących do klimakterycznych – dla owoców i warzyw klimakterycznych proces oddychania zachodzi w 4 etapach

1 – przedklimakteryczne minimum

2 – klimakteryczny wzrost

3 – szczyt klimakteryczny

4 – poklimakteryczny spadek aktywności

Podział owoców i warzyw ze względu na rodzaj oddychania:

jabłka, brzoskwinie, śliwki, awokado, figi, gruszki, nektary, kiwi, banany, morele

czereśnie, borówki, pomarańcze, truskawki, ogórki, wiśnie, cytryny, winogrona, ananas, papryka

Owoce i warzywa zaliczane do klimakterycznych produkują jednocześnie duże ilości etylenu endogennego w procesie oddychania.

Produkcja etylenu endogennego u produktów ogrodniczych odznaczających się klimakterycznym przebiegiem oddychania wzrasta wraz z zachodzącym procesem dojrzewania tych produktów, a jednocześnie reagują one wzrostem oddychania na etylen dodawany do atmosfery.

Produkty nieklimakteryczne produkują śladowe ilości etylenu podczas dojrzewania, a wzrost intensywności oddychania następuje tylko w momencie traktowania etylenem egzogennym.

Etylen stymuluje oddychanie komórek roślinnych.

Pojawienie się klimakterycznego wzrostu etylenu wprowadza owoc w nieodwracalny proces dojrzewania.

Produkcja etylenu katalizowana jest przez wytwarzany etylen – proces autokatalizowany.

Znajomość:

zmian intensywności oddychania, produkcji etylenu i wzrostu owoców

pozwala na określenie optymalnego terminu zbioru owoców i warzyw klimakterycznych przeznaczonych do długotrwałego przechowywania

Wyznaczenie optymalnego pod względem fizjologicznym terminu zbioru produktów klimakterycznych polega na znalezieniu wskaźników, które pozwoliłyby przeprowadzić zbiór, gdy surowce powstają w minimum klimakterycznym.

WPŁYW ETYLENU NA DOJRZEWANIE OWOCÓW I WARZYW

Etylen jest hormonem roślinnym i uczestniczy w regulacji wielu procesów wzrostu i rozwoju roślin.

Szlaki sygnalizacyjne tego hormonu aktywuje 5 receptorów, zlokalizowanych w błonach siateczki śródplazmatycznej.

Etylen jest węglowodorem nienasyconym o wzorze CH2 = CH2 (gaz nasycony)

Etylen jest aktywny biologicznie przy niskich stężeniach (ppm)

Wpływ na dojrzewanie:

Kwas abscysynowy (ABA)

Klasyfikacja wybranych produktów ogrodniczych pod względem produkcji etylenu

Klasa

Tempo produkcji C2H4 w 20°C

[mg C2H4 /kg /h]

Produkt
bardzo niska < 0,1 owoce cytrusowe, winogrona, ziemniaki, kalafior, wiśnia, truskawki, warzywa liściaste
niska 0,1 – 1,0 jeżyny, borówki, melony, maliny, oliwki
średnia 1,0 – 10,0 banany, figi, mango, pomidory
wysoka 10,0 – 100,0 jabłka, morele, gruszki, śliwki
bardzo wysoka > 100,0 marakuja

Po rozpoczęciu klimakterycznej produkcji etylenu następuje również klimakteryczny wzrost tempa oddychania.

Procesy te powadzą do szybkiego dojrzewania i przejrzewania surowców.

Raz rozpoczętego procesu dojrzewania surowców klimakterycznych nie można zatrzymać, a regulację tempa dojrzewania prowadzi się zwykle opóźniając wejście surowców.

STYMULUJĄCY WPŁYW ETYLENU

Etylen stymuluje:

INHIBITUJĄCY WPŁYW ETYLENU

Etylen hamuje:

Czynniki wpływające na obniżenie produkcji etylenu

W celu zabezpieczenia wrażliwych na etylen produktów ogrodniczych przed jego szkodliwym działaniem należy:

W celu ograniczenia wrażliwości owoców i warzyw na etylen należy:

ZNACZENIE PROCESU ODDYCHANIA W PRZECHOWALNICTWIE

Poza bezpośrednim związkiem pomiędzy intensywnością oddychania a potencjalną trwałością produktów ogrodniczych, oddychanie pełni istotną rolę:

zmniejszanie zawartości substratów

syntetyzowanie nowych związków

wytwarzanie energii cieplnej

W procesie oddychania wykorzystywane są różnego rodzaju substraty.

Ich utrata może bezpośrednio wpływać na jakość produktu (np. zmiana smaku lub utrata suchej masy)

(ilość CO2 i O2 może być wyrażona w molach lub objętościowo)

Współczynnik oddechowy w zależności od wykorzystywanego w procesie oddechowym substratu może przyjmować wartości ok. 0,7 do ponad 1,0

C6H12O6 + 6 O2 –> 6 CO2 + 6 H2O

RQ = 6 CO2 / 6 O2 = 1

C4H6O5 + 3 O2 –> 4 CO2 + 3 H2O

RQ = 4 CO2 / 3 O2 = 1,35

C18H38O2 + 26 O2 –> 18 CO2 + 18 H2O

RQ = 18 CO2 / 26 O2 = 0,96

Współczynnik oddechowy RQ informuje o rodzaju utlenianej substancji.

Jego interpretacja w praktyce jest jednak utrudniona ze względu na:

- możliwość niepełnego utlenienia substratu

- gdy utleniane są jednocześnie substraty z różnych grup chemicznych

Wysokie wartości RQ są obserwowane podczas oddychania beztlenowego, kiedy dochodzi do procesów fermentacji.

Gwałtowna zmiana współczynnika RQ podczas przechowywania może wykazywać na pojawiające się problemy z prawidłowym przebiegiem procesów oddechowym – deficyt tlenu

Metody pomiaru tempa oddychania i produkcji etylenu

Pomiar tempa oddychania i produkcji etylenu można wykonać w sposób dynamiczny lub statyczny

pomiar tempa oddychania i produkcji etylenu polega na porównaniu stężenia obu mierzonych gazów na wejściu i wyjściu z pojemnika przy uwzględnieniu szybkości przepływu gazu i masy produktu

znając czas akumulacji, masę próbki i objętość naczynia oblicza się tempo produkcji etylenu i CO2

W przypadku jabłek można również mierzyć stężenie etylenu i CO2 w komorach nasiennych

– przykładowe urządzenia do pomiaru: chromatograf gazowy, analizator CO2

TRANSPIRACJA

– proces fizjologiczny polegający na wyparowaniu wody przez skórę, aparaty szparkowe lub przetchlinki

Transpiracja wynika z dużej różnicy potencjałów wodnych między wnętrzem rośliny a atmosferą (potencjał wodny rośliny jest większy niż potencjał wodny atmosfery), jej tempo wzrasta wraz ze wzrostem temperatury i prędkością wiatru.

U wszystkich zebranych owoców i warzyw zachodzi transpiracja powodująca więdnięcie, utratę jędrności oraz soczystości.

Rozmiary transpiracji można podać w różnych jednostkach, a do najczęstszych należą: intensywność oraz współczynnik transpiracji.

intensywność transpiracji – wyraża się w gramach wyparowanej wody na jednostkę powierzchni liścia (1dm3) i na jednostkę czasu (1h)

zależy od:

- gatunku rośliny

- wieku rośliny

- czynników zewnętrznych

współczynnik transpiracji – ilość wyparowanej wody (wyrażona w gramach) na 1g przyrostu suchej masy roślin w okresie wegetacji

Transpiracja kutikularna

– parowanie wprost z zewnętrznej powierzchni liścia, czyli ze skórki zakrytej kutikulą

Transpiracja perydermalna

– parowanie wody z powierzchni przesyconej suberyną, tzn. z powierzchni wewnętrznej ściany komórkowej otaczającej przestrzenie międzykomórkowej

Czynnikiem, który ogrzewa powierzchnię liścia jest promieniowanie słoneczne.

Podwyższenie temperatury liścia umożliwia transpirację w warunkach dużej nawet 100% wilgotności atmosfery zewnętrznej

Transpiracja szparkowa

– bardzo efektywny sposób wymiany gazowej w roślinie

Osiąga znacznie wyższą wartość niż gdyby odbywała się jedną dużą powierzchnią równą sumie powierzchni szparek.

Jest to spowodowane przez zjawisko zwane efektem brzeżnym dyfuzji, wyrażanym przez prawo Stephana mówiące, że parowanie przez małe otwory nie jest proporcjonalne do ich powierzchni, lecz średnicy.

Dyfuzja jest większa przy brzegach otworu niż w jego środku

– w środku otworu możliwe są dla wielu cząsteczek tylko tory dyfuzyjne prostopadłe do powierzchni toru

– na brzegach otworu cząsteczki mogą również dyfundować na boki, po torach ukośnych do powierzchni

Zgodnie z prawem Stephena dyfuzja przez dwa otwory mniejsze jest taka sama jak przez otwór większy, którego średnica jest sumą otworów mniejszych, lecz powierzchnia znacznie większa.

Toteż w liściu, chociaż szparki zajmują przeciętnie 1% jego powierzchni, wyparowuje przez nie 50% tej ilości wody, która wyparowałaby z powierzchni swobodnej równej całej powierzchni liścia.

Podczas parowania wody z powierzchni komórek otaczających przestwory międzykomórkowe dochodzi najpierw do zmiany fazy wodnej (z płynnej w gazową) i dopiero wówczas para wodna ucieka przez otwory aparatów szparkowych.

Z powierzchni rośliny woda przemieszcza się do przyległej warstwy powietrza (warstwa graniczna) i dopiero stąd do otwartego powietrza.

Wiatr powodując wymianę powietrza, usuwa parę wodną z warstwy granicznej i przyspiesza parowanie.

Czynniki wpływające na intensywność transpiracji podczas przechowywania owoców i warzyw:

światło

temperatura

wilgotność

zawartość wody w glebie

gatunek

budowa anatomiczna

budowa morfologiczna

wilgotność względna produktu

temperatura

intensywność wentylacji

ciśnienie atmosferyczne

CZYNNIKI ŚRODOWISKOWE

– oddziałuje na stopień otwierania się szparek i na proces parowania wody

– dostarcza niezbędnej energii do oderwania się cząsteczek wody z fazy ciekłej i przejście w fazę gazów

– czynnik inicjujący otwieranie się szparek i tym samym uruchamiający proces transpiracji szparkowej

– ok. 70% energii ulega zmianie na energię cieplną i stymuluje transpirację

– liście nasłonecznione transpirują lepiej niż ocienione

– wzrostowi suchości powietrza towarzyszy wzrost intensywności transpiracji

– w powietrzu wilgotnym transpiracja maleje, a przy braku niedosytu wilgotności

powietrza - ustaje

– dla większości roślin optymalna wilgotność glebowa waha się od 60% do 80%

– gdy ilość wody w glebie jest ograniczona, następuje zahamowanie procesu

– zazwyczaj nad powierzchnią parującą się zwiększa

– natężenie transpiracji zwiększa się w miarę wzrostu szybkości wiatru

Wszystkie rośliny mają na ogół powierzchnię parowania, która może być dwojako zbudowana:

składa się z żywych komórek parenchymatycznych wyścielających kanały (przestrzenie) między komórkami w liściach, bulwach ziemniaka i innych organach lub komórek, których ściany są częściowo skorkowaciałe (w korzeniach marchwi, rzepy, buraków)

całkowicie pokryte warstwą woskową tworzącą kutikulę (liście, łodygi, mięsiste owoce)

zbudowana jest zazwyczaj z martwych komórek skorkowaciałej tkanki (5 – 15 warstw komórek), przez które migruje woda na drodze 100 – 300 um

prędkość wędrówki wody przez taką tkankę jest wielokrotnie mniejsza niż z powierzchni pierwszego typu (do 500 razy)

Budowa anatomiczna i morfologiczna:

– warzywa liściowe (endywia, sałata, szpinak, natki) tracą znacznie więcej wody niż warzywa korzeniowe o małej powierzchni w stosunku do objętości (stosunek powierzchnia/objętość dla warzyw liściowych 500 – 1000, korzeniowych: 0,5 – 1,5)

– sałata traci ok. 125 razy szybciej wodę, niż cebula i 53 razy szybciej niż pomidory

– warzywa i owoce okryte nalotem woskowym tracą mniej wody od tych nie pokrytych woskiem

– parowanie wody z korzeni marchwi o wydłużonym kształcie i mniejszej średnicy jest znacznie intensywniejsze niż z korzeni o większej średnicy

– w produktach niedojrzałych transpiracja jest znacznie szybsza

– przyspieszenie produkcji etylenu

– wzrost tempa oddychania

– zwiększenie intensywności oddychania

– zmiany w strukturze epidermy

– zmniejszenie odporności warzyw i owoców na porażenie przez choroby

– wzrost tempa starzenia się

– pogorszenie jakości i skrócenie okresu przechowywania

–> niewielkie ubytki wody w granicach 4 – 8%

zależnie od gatunku warzyw czy owoców są odwracalne

Po przeniesieniu warzyw do pomieszczeń o wyższej wilgotności następuje absorpcja wody z powietrza i powrót warzyw do poprzedniej jędrności i twardości.

– ciepłe powietrze ma większą pojemność pary wodnej niż powietrze chłodne i dlatego zebrane owoce i warzywa przed wstawieniem do przechowalni powinny być jak najszybciej schłodzone

– deficyt pary wodnej w atmosferze o:

temperaturze 20°C i wilgotności wzgl. 40% = 1400 Pa

temperaturze 0°C i wilgotności wzgl. 90% = 61 Pa

– intensywność parowania jest odwrotnie proporcjonalna do ciśnienia atmosferycznego

– wraz z obniżeniem ciśnienia o 10% następuje wzrost transpiracji również o 10%

– szczególnie istotne w transporcie lotniczym warzyw i owoców, gdyż ciśnienie w ładowni samolotu jest utrzymywane na poziomie 830 hPa, podczas gdy ciśnienie na poziomie morza - 1013 hPa

Mechanizmy ograniczające intensywność transpiracji:

– zamykanie kilka minut po zbiorze szparek oddechowych w roślinach liściastych (sałata)

– przekształcanie w okresie dojrzewania zewnętrznych liści w łuski zmniejszające parowanie wody z liści (cebula, czosnek)

– woskowanie lub pakowanie warzyw i owoców w folię

– utrzymywanie wysokiej wilgotności względnej powietrza i umiarkowanej cyrkulacji powietrza

ZMIANY JAKOŚCI I SKŁADU CHEMICZNEGO PRZECHOWYWANYCH SUROWCÓW

Jakość owoców i warzyw

– zespół cech charakteryzujących te surowce i ich przydatność do spożycia, przetwórstwa oraz przechowalnictwa zgodnie z obowiązującymi normami w tym zakresie

Główne wyróżniki jakości:

WYGLĄD

– określa się na podstawie:

wielkość, kształt, barwa, połysk, uszkodzenia (mechaniczne, fizjologiczne, infekcyjne)

- cechy odmiany

- liczba komórek i ich wielkość

- wpływ wieku pędów owoconośnych i położenia owoców w koronie drzew

- wielkość plonu

- nawodnienie

- podkładka

– od pełni kwitnienia przez okres ok. 31 – 39 dni, rozmiar owoców gwałtownie wzrasta, jednocześnie występuje duże zróżnicowanie jednostkowe (owoce, które osiągną największe rozmiary na koniec tego okresu, będą największe podczas zbioru)

– powiększanie owoców jest wolniejsze przez następne 1 - 2 tygodni (ten etap dotyczy wszystkich owoców)

– następuje zwiększenie tempa wzrostu, ale w różnym stopniu dla poszczególnych owoców

– przed zbiorem ulega ponownie spowolnieniu

– owoce o dość dużej liczbie komórek mają potencjalne możliwości osiągnąć duże rozmiary, o ile warunki w okresie wegetacji będą sprzyjały wzrostowi wielkości komórek

– skuteczność tego zabiegu zależy również od przebiegu warunków pogodowych w sezonie wegetacyjnym

– zmianie ulega natomiast masa owoców, wskutek procesów fizjologicznych (oddychanie) oraz fizycznych (transpiracja)

- problemów z zapyleniem

- uszkodzeń przymrozkowych

- uszkodzeń powodowanych przez choroby i szkodniki

– całkowita utrata barwy zielonej (barwa zasadnicza dojrzałych owoców jest od kremowo-białej do intensywnie żółtej)

– częściowa utrata barwy zielonej (barwa zasadnicza pozostaje zielonkawo-żółta lub żółto-zielona)

– barwa zasadnicza ulega niewielkiej zmianie (pozostaje zielona)

– proces ten może być modyfikowany przez stadium dojrzałości owoców, warunki klimatyczne i warunki uprawy

– w ramach tej samej grupy odmianowej owoce mogą istotnie różnić się intensywnością i charakterem rumieńca

USZKODZENIA MECHANICZNE

– wyrwane szypułki

– przecięcia skórki

– otarcia

– obicia

- budowy anatomicznej (cienka delikatna skórka, luźny miąższ, duże komórki)

- wielkość owoców

- stopnia dojrzałości

USZKODZENIA FIZJOLOGICZNE

– warunków agrotechnicznych i atmosferycznych

– odmiany i terminu zbioru

– warunków przechowywania

- niesprzyjające warunki pogodowe (mróz, susza)

- brak składników mineralnych (Ca, K, B)

Uszkodzenia przymrozkowe – widoczne na owocach w postaci charakterystycznych odrdzawień, mogą nastąpić deformacje

Uszkodzenia gradowe – powodowane przez grad, powodują utratę plonu handlowego

Uszkodzenia słoneczne – pojawiają się w owocach podczas upalnych dni (silne nasłonecznienie)

Oparzelina powierzchniowa

– objawy choroby są widoczne na skórce jabłek w postaci nieregularnych herbaciano-brązowych plam o niewyraźnych konturach

– ukazują się one po kilku miesiącach przechowywania owoców, zwykle w skórce pozbawionej rumieńca

– objawy nasilają się po przeniesieniu jabłek z komory przechowalniczej do temperatury pokojowej

– do najczęstszych czynników sprzyjających występowaniu tej choroby należą: zbyt wczesny termin zbioru, ciepła i sucha pogoda w ciągu 6 tygodni poprzedzających zbiór

- przeciwutleniacze

- stosowanie 1-MCP

- wyższa zawartość wapnia

- dwukrotny zbiór

- wietrzenie komór

- wysoka zawartość azotu

- późne schładzanie owoców po zbiorze

- zbyt wysoka temperatura w czasie przechowywania

- zła cyrkulacja powietrza

- za długie przechowywanie

Uszkodzenia wywołane niedoborem wapnia

– jabłka i gruszki z niedoborem Ca przechowuje się krótko, są podatne na wiele chorób fizjologicznych

– pierwsze objawy mogą występować na owocach już w sadzie (lekko zagłębione intensywnie zielone plamy, o średnicy 2-5mm, głównie przy zagłębieniu kielichowym (z czasem plamy brązowieją)

– zdarza się, że nie są widoczne na powierzchni owocu (jabłka Gloster i Elise)

– niekiedy plamistość rozwija się dopiero po zbiorze owoców, jednak o jej wystąpieniu decydują czynniki działające w sadzie

– podatność jabłek na gorzką plamistość podskórną zwiększa się wraz ze wzrostem stosunku K i Ca w miąższu

– podatne są jabłka duże, pochodzące z młodych lub młodo plonujących drzew (w dużych jabłkach większe rozcieńczenie Ca w miąższu)

– drzewa słabo plonujące odznaczają się wzmożonym wzrostem wegetatywnym i wówczas silniej ujawnia się konkurencja o Ca pomiędzy owocami a pędami

– intensywnie rosnące pędy wygrywają z owocami konkurencję o Ca, co znajduje odzwierciedlenie w większej podatności na gorzką plamistość podskórną

Zapobieganie:

– właściwe nawożenie potasem, a przede wszystkim kilkukrotne opryskiwanie drzew roztworami soli Ca (drzewo należy opryskiwać od połowy czerwca w odstępach 2 - tygodniowych i kończyć 2 – 3 tygodnie przed zbiorem –> łącznie należy wykonać 5 – 7 zabiegów)

– efektywność dokarmiania owoców Ca zależy od wielu czynników, w tym od odmiany, rodzaju drzewa, nawozu oraz warunków panujących podczas zabiegu i tuż po jego wykonaniu (jeśli jest gorąco, zabieg należy przeprowadzić wieczorem, gdy temperatura się obniży)

– zaburzenie to występuje wyłącznie u jabłek i gruszek przechowywanych w temperaturze poniżej 1°C (objawem jest zaróżowienie, a później brązowienie miąższu, głównie wokół komór nasiennych)

– pierwsze objawy mogą wystąpić już w grudniu i nasilają się pod koniec przechowywania, zwłaszcza po przeniesieniu owoców z chłodni do temperatury pokojowej

– zbrązowienie przygniezdne występuje silniej po chłodnym i pochmurnym okresie wegetacji

– wysokie nawożenie azotem i wczesny zbiór jabłek również sprzyja chorobie

podatne na zbrązowienie przygniezdne są m.in. jabłka „Alwa” i „Gloster”

Zapobieganie:

– unikanie przedwczesnego zbioru, przechowywanie w temperaturze powyżej 1°C

przechowywanie w chłodniach z KA ( = kontrolowana atmosfera), w których utrzymywany jest właściwy skład gazowy atmosfery, dzięki czemu zbrązowienie przygniezdne nie występuje

– objawy pojawiają się w sadzie pod koniec wzrostu owoców

– opanowane partie miąższu na skutek wysycenia wodą przestrzeni międzykomórkowych przybierają szklisty, przezroczysty wygląd

– objawy zaczynają się od wiązek sitowo - naczyniowych i są widoczne dopiero po przekrojeniu owoców (choroba zwykle opanowuje tkanki w kierunku komór nasiennych, jednak zdarza się, że wodniste nacieki widać także przez skórkę owocu)

– nacieki te są następstwem wydostania się sorbitolu – powstają alkohol etylowy i aldehyd octowy, które w podwyższonym stężeniu bywają toksyczne na tkanki owoców powodując ich brązowienie i rozpad miąższu po szklistości

– chorobie sprzyjają długotrwałe upały i susze w okresie wegetacji oraz duże wahania temperatur przed zbiorem

– przyczyn wystąpienia tej choroby należy upatrywać w nadmiernym zaopatrzeniu drzew w azot, w niskiej zawartości Ca w owocach oraz szybkim ich schłodzeniu po zbiorze

Zapobieganie:

– w okresie upałów drzewa opryskiwać roztworami glinki kaolinowej

– lekkie objawy szklistości mogą wystąpić w trakcie przechowywania, gdy zwiększy się nieco temperatura przechowywania owoców

Rozpad starczy

Przyczyny:

Niedobór wapnia

Gruszki zawierające mało Ca podatne są na:

Wiśnie i czereśnie zawierające mało Ca podatne są na pękanie owoców.

U niektórych warzyw kapustnych występuje choroba fizjologiczna zwana tipburn – objawia się zamieraniem brzegów liści, bardzo często w środku główek.

Choroby infekcyjne:

Zakażenie owoców grzybami zależy od:

Sposoby wnikania:

Na początku sezonu przechowalniczego choroby te najczęściej mają charakter ukryty, a objawy ujawniają się zwykle po kilku miesiącach przechowywania.

Wrażliwość różnych odmian owoców na infekcje grzybowe zależy od ich składu chemicznego oraz budowy skórki.

Szara pleśń

Zapobieganie:

odsłonięte są wtedy słupki i pręciki zaliczane do najbardziej wrażliwych na infekcje

Szara pleśń marchwi:

Profilaktyka i zwalczanie:

Parch jabłoni i gruszy:

Zapobieganie:

Parch zwykły marchwi

u roślin porażonych we wczesnej fazie wzrostu, powoduje przewężenia korzenia, skorkowacenie jego górnej części

Profilaktyka i zwalczanie:

po wapniowaniu gleby

na glebach zlewnych, o małej zawartości próchnicy i małej pojemności wodnej

Gorzka zgnilizna:

gdy owoce osiągają dojrzałość konsumpcyjną, zaczynają pojawiać się objawy w postaci drobnych brązowych plam gnilnych

Zapobieganie:

wg badań SGGW wysoką efektywność w ograniczaniu gnicia jabłek

OBIEKTY PRZECHOWALNICZE

Przechowalnie – pomieszczenia, w których składowane owoce czy warzywa schładzane są powietrzem zewnętrznym

Chłodnie – pomieszczenia, w których optymalne warunki przechowywania uzyskuje się dzięki zastosowaniu urządzeń chłodniczych

PRZECHOWALNIE

Zalety:

Wady:

CHŁODNIE

modyfikowana = 16% O2 i 5% CO2

kontrolowana = 3% O2 i 3 – 5% CO2

z bardzo niskim stężeniem tlenu = 1,5% O2 i 1,5% CO2

Zalety:

Wady:

Wymagania stawiane obiektom przechowalniczym:

- przechowywanie zebranych produktów, zabezpieczanie ich przed szybkim dojrzewaniem i gniciem

- przygotowywanie produktów dla odbiorców (sortowanie, kalibrowanie, pakowanie i wysyłanie odbiorcom)

Infrastruktura chłodni

– struktura chłodni, czyli ilość, rodzaj i przeznaczenie pomieszczeń zależy od wielkości, a dokładniej od pojemności składowej pomieszczeń

W skład dużych obiektów chłodniczych wchodzą:

Charakterystyka pomieszczeń wchodzących w skład obiektów przechowalniczych

Wielkość komór przechowalniczych:

(minimalna szerokość komory 7,5m

optymalna wysokość komory 6,3m)

Projektując komorę należy uwzględnić:

Wielkość komór – sposób składowania

Przechowywanie luzem (cebula, rzadziej warzywa korzeniowe)

Przechowywanie w skrzyniach paletowych:

Owoce i warzywa składuje się w:

Przechowywanie warzyw:

Sposoby:

Kopcowanie

Dzieli się na:

Przechowywanie w kopcach technicznych:

70 – 90m3 powierzchni na 1h i na 1t marchwi

120 – 150m3 powierzchni na 1h i na 1t kapusty


Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
WYKŁAD PRODUKCJA SOKÓW OWOCOWYCH I WARZYWNYCH
Owoce i warzywa - wykłady (wersja 3), przetwórstwo owoców i warzyw, owoce wykłady
Owoce i warzywa - wykłady (wersja 2), przetwórstwo owoców i warzyw, owoce wykłady
owoce i wrzywa, przetwórstwo owoców i warzyw, owoce wykłady
Owoce i warzywa - wykłady (wersja 1), przetwórstwo owoców i warzyw, owoce wykłady
wykład 12 pamięć
Socjologia wyklad 12 Organizacja i zarzadzanie
Wykład 12(3)
Wykład 12
Wykład 12 Zarządzanie sprzedażą
Wykład 12 1
wyklad 12
Wyklad 1 12
wyklad 12 MNE
wykład 12
ZARZ SRODOWISKIEM wyklad 12

więcej podobnych podstron