Przechowalnictwo warzyw - WYKŁAD I
Po zbiorze często następuje szybkie pogarszanie się jakości warzyw
Straty wynikające z nadmiernego obniżenia się jakości sięgają w skali światowej 15-40% masy zebranych plonów
W celu zachowania dobrej jakości warzyw wdraża się:
- nowe metody przedłużania trwałości przechowalniczej
- optymalne sposoby przechowywania (np. sterowanie temperaturą i składem gazowym atmosfery)
Klasyfikacja strat pozbiorczych
Przyczyny pogarszania się jakości - procesy fizjologiczne i chorobowe zachodzące w warzywach
Oddychanie
Transpiracja
Wzrost i rozwój
Dojrzewanie i starzenie się
Procesy chorobowe
- spowodowane czynnikami abiotycznymi (np. niska temperatura)
- spowodowane czynnikami biotycznymi (np. grzyby, bakterie)
Oddychanie pozbiorcze jako przyczyna strat przechowalniczych
Skutki oddychania warzyw
Utrata substancji zapasowych i w wyniku tego zmniejszenie suchej masy. Straty nagromadzonych w warzywach substancji zapasowych przyśpieszają starzenie się warzyw, zmniejszenie wartości odżywczych, zmianę smaku i aromatu. Ubytki masy nie przekraczają zwykle 1% w ciągu 1 miesiąca.
Obniżenie zawartości tlenu w otoczeniu . Nadmierne obniżenie zawartości O2 może prowadzić do oddychania beztlenowego (np. w zamkniętych opakowaniach foliowych).
Produkcja dwutlenku węgla do otoczenia . Wywiera to efekt hamujący oddychanie, jednak zwiększona zawartość CO2 w otoczeniu może być szkodliwa dla niektórych gatunków warzyw.
Wydzielanie ciepła do otoczenia. Ciepło to powoduje zagrzewanie się warzyw i w rezultacie zwiększenie tempa procesów życiowych. W czasie przechowywania ciepło to trzeba odbierać poprzez schładzanie chłodniejszym powietrzem zewnętrznym lub agregatem chłodniczym.
Podział warzyw pod względem intensywności oddychania
Bardzo niską intensywnością oddychania po zbiorze (<5 ml CO2/kg/godz. w temp. 50C) charakteryzują się: ziemniak, cebula, czosnek, rzodkiew, kawon;
niską (5-10 ml CO2): marchew, burak ćwikłowy, kapusta, dynia, ogórek, melon, papryka, pomidor;
średnią (10-20 ml CO2): kalafior, por, oberżyna, sałata listkowa;
wysoką (20-30 ml CO2): brukselka, szpinak;
bardzo wysoką (>30 ml CO2): szparag, brokuł, groch zielony, kukurydza cukrowa, pieczarka.
Intensywność oddychania warzyw po zbiorze, mierzona
ilością wydzielonego ciepła (J/kg/24 h)
Gatunek warzywa Ciepło Temperatura 0C
właściwe O 5 10 20
Burak ćwikłowy 3150 1350 2820 4700 15500
Cebula 3750 1340 1760 2450 4490
Czosnek 3300 1900 4000 6100 13000
Fasola szparagowa 3920 5440 9620 15690 41840
Kalafior 3920 3760 5640 11080 19230
Kapusta gł. biała 3970 1670 2710 3760 9820
Kapusta gł. czerwona 4000 1420 2000 2920 9400
Kapusta brukselska 3750 5020 10460 16940 43930
Marchew 3800 1740 2890 3240 9620
Pomidor (dojrzaly) 3950 1330 1980 3140 7740
Por 3820 3830 11920 24060 48120
Sałata 4000 3020 3970 7450 25750
Seler korzeniowy 3970 1670 3350 5950 11500
Szparag 3920 5350 7000 13250 28250
1 J = 0,239 cal (kalorii), 1 cal= 4,19 J
Klimakteryka oddychania u pomidora
Skutki transpiracji
Utrata wody z tkanek - więdnięcie
Przyspieszenie procesu starzenia tkanek
Zmniejszenie odporności na patogeny
Czynniki wpływające na transpirację
Cechy uwarunkowane genetycznie:
budowa morfologiczna
budowa anatomiczna
Warunki otoczenia:
wilgotnośc względna powietrza
temperatura
Dobowe ubytki masy wybranych gatunków warzyw po zbiorze, w zależności od wilgotności względnej powietrza (% masy)
Gatunek warzywa |
Tempe- ratura (oC) |
Wilgotność względna powietrza (%) |
|||
|
|
95 |
90 |
85 |
80 |
Kapusta głowiasta Kapusta brukselska Marchew Pasternak Pomidor Sałata Seler naciowy
|
0 0 0 0 7 0 0 |
0,06 1,61 0,31 0,50 0,06 1,93 0,46 |
0,12 3,22 0,63 1,00 0,11 3,86 0,92 |
0,17 4,84 0,94 1,50 0,18 5,79 1,38 |
0,23 6,42 1,26 2,00 0,24 7,73 1,84 |
Dopuszczalna utrata wody przez warzywa w przechowywaniu
Gatunek warzywa |
Ubytek masy (%) |
Burak ćwikłowy - korzenie Brokuł Cebula Groch zielony (strąki) Kalafior Kapusta brukselska Kapusta głowiasta wczesna Kapusta głowiasta późna Marchew (korzenie) Marchew (pęczkowa) Papryka Pomidor Por Sałata |
7 4 10 5 7 8 7 10 8 4 7 7 7 3 |
Wzrost i rozwój
Wyrastanie pędów i korzeni u warzyw dwuletnich
Elongacja organów użytkowych (szparag, pieczarka)
Dojrzewanie i starzenie się
Obniżenie wartości użytkowej warzyw
Zmiany organoleptyczne
Procesy chorobowe
Czynniki biotyczne
Czynniki abiotyczne
Przykłady chorób biotycznych w czasie przechowywania warzyw
Cebula i czosnek
Zgnilizna szyjki cebuli (Botrytis allii, B. squamosa)
Fuzaryjna zgnilizna cebuli (Fusarium oxysporum f. sp. cepae)
Czarna pleśń cebuli (Aspergillus niger)
Biała zgnilizna cebuli (Sclerotium cepivorum)
Antraknoza cebuli (Colletotrichum circinans)
Zielona zgnilizna czosnku (Penicillium spp.)
Bakteryjna zgnilizna cebuli (Pseudomonas allii-cola, Lactobacillus spp. oraz Erwinia spp.)
Bakterioza czosnku (Erwinia carotovora. Pseudomonas xanthochlora)
Warzywa kapustne
Szara pleśń (Botrytis cinerea)
Mokra zgnilizna kapustnych (Phytophthora porri i in.)
Zgnilizna twardzikowa (Sclerotinia sclerotiorum)
Rizoktonioza kapusty (Rhizoctonia solani)
Czarna plamistość (Alternaria brassicola., A. Alternata, A. brassica)
Czarna zgnilizna kapustnych (Xanthomonas campestris)
Bakteryjne gnicie róż kalafiora (Pseudomonas maculicola, Erwinia spp.)
Marchew i inne warzywa korzeniowe
Czarna zgnilizna korzeni (Alternaria radicina, Stemphylium radici)
Zgnilizna twardzikowa (Sclerotinia sclerotiorum)
Szara pleśń (Botrytis cinerea)
Mycocentrospora acerina
Rizoktonioza korzeni marchwi (Rhizoctonia solanicarotae)
Mokra zgnilizna warzyw korzeniowych (Erwinia carotovora, Pseudomonas marginalis)
Pomidor
Zgnilizna owoców (Rhizopus stolonifer), bakteryjna miękka zgnilizna (Erwinia), szara pleśń (Botrytis cinerea)
Papryka
Szara pleśń (Botrytis cinerea), czarna zgnilizna (Alternaria spp.), bakteryjna miękka zgnilizna (kilka gatunków bakterii)
Przykłady chorób spowodowanych czynnikami abiotycznymi
Uszkodzenia chłodowe:
Warzywa dyniowate
Warzywa psiankowate
Kapusta pekińska
Uszkodzenia mrozowe
Uszkodzenia spowodowane wysoką temperaturą (hipertermia)
Uszkodzenia spowodowane składem atmosfery
Inne choroby fizjologiczne:
szklistość łusek mięsistych cebuli
brunatny rozkład stożków wzrostu cebuli
wewnętrzne zbrunatnienie główek kapusty (tipburn)
nekrotyczna plamistość liści (pepper spot)
suche pierścieniowe brunatnienie główek
CZYNNIKI WPŁYWAJĄCE NA TRWAŁOŚĆ PRZECHOWALNICZĄ
1. Cechy uwarunkowane genetycznie
2. Warunki klimatyczne
3. Czynniki agrotechniczne
4. Termin i sposób zbioru
5. Traktowanie pozbiorcze
6. Warunki przechowywania
1. Cechy uwarunkowane genetycznie
1.1. Cechy gatunkowe
1.2. Cechy odmianowe
- długość okresu spoczynku (krótszy u odmian wczesnych);
- budowa morfologiczna (np. u odmian wczesnych kapusty głowiastej luźniejsze ułożenie liści, wpływające na większą transpirację);
- budowa anatomiczna (np. cieńszy nalot woskowy u odmian wczesnych, luźniejsze ułożenie komórek miękiszowych, cieńsze ściany tych komórek);
- intensywność oddychania (zwykle większa u odmian wczesnych, charakteryzujących się szybkim wzrostem, a więc i metabolizmem);
- mniejsza odporność na niskie temperatury (np. u odmian letnich pora, w porównaniu do odmian zimowych);
- różny skład chemiczny i zawartość suchej masy (mniejsza u odmian wczesnych).
Podział warzyw pod względem trwałości
Warzywa trwałe |
Warzywa średnio trwałe |
Warzywa nietrwałe |
Burak ćwikłowy Brukiew Cebula Chrzan Czosnek Cykoria - korzenie Kapusta głowiasta Marchew Pasternak Pietruszka Por Rzepa Rzodkiew Salsefia Seler korzeniowy Skorzonera Ziemniak późny |
Cukinia (owoce starsze) Dynia Jarmuż Kabaczek (owoce starsze) Kalafior Kalarepa Kapusta brukselska Kapusta pekińska Kawon Oberżyna Papryka Pomidor (niedojrzały) Seler naciowy Ziemniak wczesny |
Bób zielony Brokuł Cukinia (owoce młode) Cykoria liściowa Fasola szparagowa Groch zielony Kabaczek (owoce młode) Kukurydza cukrowa Melon Ogórek Pieczarka Pomidor (dojrzały) Rzodkiewka Sałata Szparag Szpinak Warzywa w pęczkach |
Zalecane odmiany cebuli do przechowywania
`Sochaczewska', `Błońska', `Kristine', `Oporto', `Robusta', `Hyduro' F1
Zalecane odmiany kapusty głowiastej do przechowywania
kapusty białej; `Amtrak' F1, `Bartolo' F1, `Lennox' F1, `Zerlina' F1; `Kamienna Głowa', `Langendijker Dauer';
kapusty czerwonej: `Autoro' F1, `Kwantoro' F1, `Langendijker Dauer'
Zalecane odmiany marchwi do przechowywania
`Perfekcja', `Jawa', `Koral', `Vita Longa', `Berjo'
2. Warunki klimatyczne
· Temperatura
· Nasłonecznienie
· Opady
3. Czynniki agrotechniczne
· Gleba
· Zmianowanie
· Nawadnianie
· Ochrona roślin
4. Termin i sposób zbioru
4.1. Określanie dojrzałości zbiorczej
4.2. Terminy zbioru
4.3. Sposoby zbioru
4.4. Zasady postępowania z warzywami po zbiorze
4.5. Jakość warzyw
Optymalne terminy siewu, sadzenia i zbioru warzyw do przechowywania
Gatunek |
Termin siewu |
sadzenia |
zbioru |
Cebula |
1- 2 dekada IV |
|
3 dek. VIII-1 dek. IX |
Czosnek (jary) |
|
1- 2 dekada IV |
3 dek. VII-1 dek. VIII |
Kapusta głowiasta |
1-3 dekada IV |
2 dek. V-1 dek. VI |
3 dek. X-1 dek. XI |
Burak ćwikłowy |
3 dek. V- 2 dek. VI |
|
3 dek. IX-1 dek. X |
Marchew |
2-3 dekada V |
|
1 dekada X |
Pietruszka |
2 dek. IV - 1 dek. V |
|
2- 3 dekada X |
Skorzonera |
2- 3 dekada V |
|
2- 3 dekada X |
Seler korzeniowy |
2- 3 dekada III |
3 dek. V - 1 dek. VI |
2- 3 dekada X |
Zbiór warzyw
Zasady zbioru:
unikanie uszkodzeń mechanicznych
schłodzenie wstępne (warzywa nietrwałe)
szybki transport do chłodni
dosuszenie po zbiorze (cebula)
5. Traktowanie pozbiorcze
5.1. Mycie
5.2. Wstępne schłodzenie
· Schładzanie powietrzne w komorze chłodniczej · Schładzanie ciśnieniowe
· Schładzanie wodne
· Schładzanie „płynnym” lodem
· Schładzanie próżniowe
5.3. Dosuszanie
Myjki do warzyw
Szybkie schłodzenie po zbiorze
Szybkie schłodzenie do temperatury optymalnej jest podstawowym warunkiem ograniczenia zmian jakości zachodzących w warzywach po zbiorze
Schładzanie powietrzne
Schładzanie powietrzem w komorze chłodniczej jest zabiegiem prostym, ale stosunkowo długotrwałym )do kilkunastu godzin)
Chłodzenie wymuszonym obiegiem powietrza
Sposób bardziej efektywny niż schładzanie w komorze chłodniczej
Schładzanie wodne (hydro-cooling)
Woda odbiera ciepło 15 razy bardziej efektywnie niż powietrze - w wodzie o temp. 1ºC schłodzenie trwa 2-15 min.
Możliwość stosowania metody jedynie do niektórych gatunków warzyw.
A - schładzania ciągłe (w obiegu otwartym lub zamkniętym)
B - schładzanie pojedynczych ładunków paletowych
Schładzanie lodem z wodą
Mieszanina wody z lodem wtłaczana do opakowań z produktem
Schładzanie próżniowe (vacuum-cooling)
Zasada metody próżniowej: intensywne parowanie wody z powierzchni warzyw i przestrzeni międzykomórkowych przy obniżonym ciśnieniu do 3-4 mm Hg odbieranie ciepła z produktu.
Zalety: szybkość schłodzenia (10-20 min. z 25oC do 4-5oC)
Wady: utrata turgoru (1% wody z tkanek na każde 6oC), możliwość zastosowania tylko do warzyw o wysokim współczynniku S/V.
Dosuszanie po zbiorze
Cel dosuszania
Warunki dosuszania
6. Warunki przechowywania
- Temperatura
- Wilgotność powietrza
- Skład gazowy atmosfery
- Cyrkulacja i wymiana powietrza
Temperatura
Temperatura jest najważniejszym czynnikiem wpływającym na przebieg procesów życiowych w warzywach po zbiorze.
Temperatura optymalna - temperatura umożliwiająca maksymalne zahamowanie procesów życiowych zachodzących w warzywach oraz możliwie najdłuższe ich przechowywanie bez ujemnego wpływu na jakość.
• Temperatura zamarzania - temperatura, przy której następuje zamarzanie soku komórkowego. Temperatura letalna - temperatura, przy której następuje zamarzanie połączone z nieodwracalnymi uszkodzeniami tkanek.
Temperatura krytyczna - jest to temperatura warzyw, poniżej której przy składowaniu przez określony czas obserwuje się uszkodzenia fizjologiczne (chłodowe), jak brunatnienie wewnętrzne, zmianę struktury tkanek.
Wilgotność powietrza
Wilgotność względna - jest to wyrażony w procentach stosunek ilości pary wodnej zawartej w jednostce objętości powietrza w określonej temperaturze do ilości pary wodnej zawartej w powietrzu całkowicie nasyconym.
Optymalna wilgotność względna powietrza - jest to wilgotność względna powietrza umożliwiająca najdłuższe zachowanie turgoru i dobrej jakości przechowywanych warzyw.
Skład gazowy atmosfery
Optymalny skład gazowy atmosfery - jest to skład gazowy umożliwiający najdłuższe zachowanie dobrej jakości przechowywanych warzyw. W normalnej atmosferze zawartość tlenu wynosi 20,9%, dwutlenku węgla 0,03%, azotu 78% i gazów szlachetnych (argon i inne) około 1%.
Cyrkulacja i wymiana powietrza
Cyrkulacja powietrza polega na zamkniętym obiegu powietrza wewnątrz komory.
Cyrkulację wykorzystuje się w komorach chłodniczych. Powietrze po schłodzeniu w chłodnicy tłoczone jest wentylatorem do wnętrza komory.
Cyrkulacja powietrza jest stosowana również przy wentylowaniu powietrzem wewnętrznym w komorach przechowalniczych i kopcach z aktywną wentylacją.
Ma ona wtedy na celu wyrównanie parametrów temperatury i wilgotności w całej przechowywanej masie produktu.
Wymiana powietrza jest metodą schładzania warzyw w przechowalniach zwykłych i kopcach z aktywną wentylacją.
Chłodne powietrze zewnętrzne po przejściu wokół przechowywanych warzyw odbiera od nich ciepło i uchodzi na zewnątrz.
Różnica między temperaturą warzyw a temperaturą tłoczonego powietrza powinna być przy wymianie większa niż 30C.
Optymalne warunki do przechowywania warzyw trwałych
Gatunek warzywa |
Temp.(0C) |
Wilgo.wzgl (%) |
okres przech.(miesięcy) |
Burak ćwikłowy |
1 - 2 |
95 - 98 |
8 |
Cebula |
0 - 1 -2 do - 3 |
70 - 75 80 |
8 10 |
Chrzan |
0 - 1 -1 do -3 |
95 - 98 98 - 100 |
8 -10 10 - 12 |
Czosnek |
0 - 1 -2 do -3 |
65 - 70 80 |
6 8 - 9 |
Kapusta głowiasta biała |
0 |
90 - 95 |
6 - 8 |
Kapusta głowiasta czerwona |
0 |
90 - 95 |
6 - 8 |
Marchew |
0 - 1 |
95 - 98 |
8 - 10 |
Pietruszka |
0 |
95 - 98 |
6 - 7 |
Por |
0 -1,5 |
95 95 |
2 - 4 4 - 5 |
Seler korzeniowy |
0 |
95 - 98 |
6 - 7 |
Ziemniak późny |
4 - 6 |
85 - 95 |
7 - 8 |
Optymalne warunki do przechowywania warzyw średnio trwałych
Gatunek |
Temp. (0C) |
Wilg. wzgl. (%) |
okres przech. |
Arbuz (kawon) |
4 - 10 |
80 - 90 |
2 - 3 tyg. |
Cukinia (owoce starsze) |
5 - 7 |
85 - 95 |
4 - 6 tyg. |
Jarmuż |
0 |
90 - 95 |
2 - 3 tyg. |
Kalafior (biały) |
0 |
95 |
4 - 6 tyg. |
Kalafior (zielony) |
0 |
95 |
4 - 8 tyg. |
Kapusta pekińska |
0 - 3 |
95 - 98 |
2 - 3 mies. |
Kalarepa |
0 |
95 |
1 - 5 mies. |
Kapusta brukselska |
0 |
95 - 98 |
3 - 5 tyg. |
Papryka (owoce zielone) |
7 - 10 |
85 - 90 |
3 - 5 tyg. |
Papryka (owoce wybarwione) |
7 - 8 |
90 - 95 |
2 - 4 tyg. |
Pomidor (owoce zielone) |
12 - 13 |
85 - 90 |
4 - 6 tyg. |
Seler naciowy |
1 - 2 |
90 - 95 |
5 - 7 tyg. |
Ziemniak wczesny |
6 - 7 |
90 - 95 |
2 - 4 mies. |
Zalecane warunki przechowywania warzyw nietrwałych
Gatunek |
Temp. 0C |
Wilg. wzgl. % |
CO2 % |
O2 % |
Okres (dni) |
Brokuł |
0 |
90 - 95 |
5 - 10 |
1-2 |
7 - 14 (28) |
Cykoria sałatowa |
0 - 1 |
95 - 98 |
- |
- |
7 - 14 |
Fasola szparagowa |
5 - 10 |
90 - 95 |
- |
- |
7 - 10 |
Kalafior letni |
0 - 1 |
95 |
2 - 3 |
2-3 |
14 - 21 (28) |
Kukurydza cukrowa |
0 |
95 - 98 |
5 - 10 |
2-4 |
4 - 8(14) |
Melon |
3 - 7 |
90 - 95 |
10 - 15 |
3-5 |
7 - 14 (28) |
Ogórek |
12 - 13 |
95 - 98 |
0 - 5 |
4-5 |
7 - 10 (14) |
Pieczarka |
0 - 1 |
95 |
5 - 15 |
3-21 |
7 - 9 |
Pomidor (dojrzały) |
8 - 10 |
85 - 90 |
3 - 5 |
3-5 |
7 - 10 |
Rzodkiewka |
0 |
95 - 98 |
2 - 3 |
1-2 |
7 - 14 |
Sałata masłowa |
0 - 1 |
95 - 98 |
0 - 3 |
1-3 |
7 (14) |
Sałata krucha |
0 - 1 |
95 - 98 |
0 - 3 |
1-3 |
7 - 14 (21) |
Szpinak |
0 |
95 - 98 |
10 - 20 |
21 |
1 - 7 |
Warzywa pęczkowe |
0 - 1 |
95 - 98 |
- |
- |
7 - 10 |
Brokuł |
0 |
90 - 95 |
5 - 10 |
1-2 |
7 - 14 (28) |
Optymalna temperatura i skład gazowy do przechowywania warzyw w KA
Gatunek warzywa |
Temperat. (0C) |
CO2 |
O2 |
Okres przechowywania |
Brokuł |
0 |
5 (0) |
3 (3) |
4 tyg. |
Cebula |
0-5 |
5 |
3 |
7-9 mies. |
Kalafior |
0-1 |
3 |
3 |
6-10 tyg. |
Kapusta głowiasta |
0-1 |
5 |
2,5 |
8 mies. |
Kapusta pekińska |
0-3 |
3 |
3 |
3-4 mies. |
Kapusta brukselska |
0 |
5 |
2 |
3-5 tyg. |
Kukurydza cukrowa |
0 |
5 |
3 |
5-7 dni |
Papryka |
7-8 |
0 |
3 |
6-8 tyg. |
Pomidor (zielony) |
12-13 |
0 (5) |
2 (3) |
8-12 tyg. |
Por |
0 |
3 |
2 |
3-5 mies. |
Sałata krucha |
0 |
0-3 |
1-2 |
3-4 tyg. |
Seler naciowy |
0 |
2-5 |
2-4 |
3-5 tyg. |
Opakowania do transportu i przechowywania warzyw
Rola opakowań w obrocie towarowym warzywami
ochrona przed uszkodzeniami mechanicznymi
zachowanie wysokiej jakości produktu
promocyjno-informacyjna - wyróżnienie produktu spośród innych
logistyczna - ułatwienie transportu i sprzedaży
Opakowania transportowe i do przechowywania
Palety skrzyniowe
Zalety palet skrzyniowych w przechowywaniu warzyw:
- oszczędność surowca
- dobre wykorzystanie pojemności chłodni
- możliwość mechanizacji rozładunku
Typy skrzyń paletowych do warzyw
Skrzynia paletowa drewniana lita
Zastosowanie:
przechowywanie
warzyw korzeniowych
Skrzynia paletowa drewniana ażurowa
Zastosowanie:
przechowywanie cebuli i kapusty głowiastej
Skrzynia paletowa z siatki
Zastosowanie:
przechowywanie buraków ćwikłowych,
ziemniaków
Skrzynia paletowa z prętów metalowych
Zastosowanie:
- przechowywanie
kapusty głowiastej
Skrzynia paletowa z tworzywa sztucznego
Zastosowanie:
przechowywanie
warzyw korzeniowych, cebuli,
kapusty głowiastej
Materiały wyścielające do opakowań
Cel stosowania: ograniczenie uszkodzeń mechanicznych produktu
Opakowania jednostkowe
Definicja: opakowanie o niewielkiej pojemności, przeznaczone do handlu detalicznego
Cel stosowania opakowań jednostkowych:
zapewnienie odpowiednich warunków produktowi
ochrona przed uszkodzeniami mechanicznymi
zachęcenie do zakupu produktu
usprawnienie handlu
zapewnienie większej wygody nabywcom
Opakowania foliowe
Umieszczenie warzyw w opakowaniu z folii o selektywnej przepuszczalności w stosunku do gazów O2 CO2
para wodna
Opakowania: MAP, MIP, EMA.
Modyfikacja atmosfery w systemie Marcellina
Wpływ opakowania na produkt i zasady doboru opakowań
Zmiana składu atmosfery wewnątrz opakowania na skutek zmniejszenia dyfuzji gazów - ograniczenie metabolizmu produktu, ograniczenie transpiracji
Ograniczenie wymiany ciepla z otoczeniem - niebezpieczeństwo zagrzewania się produktu na skutek oddychania
Niebezpieczeństwo rozwoju chorób
Możliwość powstawania uszkodzeń fizjologicznych lub mechanicznych
Środki ograniczające transpirację warzyw
Powłoki jadalne (woski)
Pokrycie powierzchni warzywa nietoksyczną dla człowieka powłoką o małej przepuszczalności dla gazów.
Przykład: mycie pomidorów lub marchwi w chlorowanej wodzie, połączone z woskowaniem
Technologie przechowywania warzyw
TECHNOLOGIE PRZECHOWYWANIA WARZYW
· Przechowywanie w polu
· Dołowanie
· Kopce ziemne
· Kopce z aktywną wentylacją
· Piwnice i strychy
· Ziemianki
· Pomieszczenia adaptowane
· Przechowalnie zwykłe
- Przechowalnie z wentylacją grawitacyjną
- Przechowalnie z wentylacją wymuszoną
- Przechowalnie z aktywną wentylacją
· Chłodnie do warzyw
- Chłodnie zwykłe
- z obiegiem bezpośrednim
- z obiegiem pośrednim
- Chłodnie z kontrolowaną atmosferą (KA)
- Chłodnie ULO
Przechowywanie w polu
Jest to najprostsza metoda przechowywania, polegająca na pozostawieniu warzyw w miejscu, gdzie rosły w polu, ewentualnie po zebraniu zgromadzenie ich na specjalnie przygotowanych zagonach.
Dla zabezpieczenia warzyw przed mrozem można przykryć zagony włókniną lub warstwą słomy.
W Polsce znajduje zastosowanie w cieplejszych rejonach do takich warzyw jak por i pietruszka. W ten sposób przechowuje się również wysadki kapusty, porów i cebuli.
Inne warzywa odporne na mróz, jak jarmuż i kapusta brukselska, można pozostawić na zimę w polu, jednak postępuje się tak głównie przy uprawie amatorskiej.
Dołowanie
Polega na umieszczeniu zebranych z pola warzyw w płytszych lub głębszych dołach, ewentualnie na zagonach i przysypaniu dolnych części roślin ziemią.
Dołować można pory, pietruszkę, brukselkę, kalafiory i szczypiorek przeznaczony do pędzenia.
Przed włożeniem warzyw w dnie dołów wykopuje się płytkie bruzdy w których układa się ściśle rośliny i przysypuje się ziemią korzenie, a czasem również dolne części roślin.
Szerokość dołów wynosi 1,5-3 m, a głębokość jest taka, aby warzywa nie były narażone na zalewanie przez wodę gruntową. Dla zabezpieczenia przed opadami nad dołem ustawia się daszek z żerdzi nakrywanych matami, słomą lub folią.
Pory przechowuje się również w obramowaniu z balotów słomy. Wewnątrz obramowania ustawia się rośliny pionowo, nie przykrywając ich od góry, a po schłodzeniu przykrywa się podwójną warstwą włókniny. Włókninę zdejmuje się w cieplejszych okresach, aby pory nie gniły.
Kopce ziemne
Kopcowanie warzyw polega na usypaniu lub ułożeniu ich warstwami na powierzchni ziemi w pryzmę lub ułożeniu ich w rowie, a następnie przykryciu ziemią oraz materiałami izolującymi od temperatury zewnętrznej.
Zakładanie kopców
- Warzywa korzeniowe przechowuje się w wąskich i głębokich rowach głębokości 50-60 cm i szerokości 40-50 cm. Buraki kopcuje się w płytkich rowach, głębokości 20-30 cm i szerokości 100-120 cm. Po wypełnieniu rowu formuje się niską piramidę.
- Kapustę głowiastą przechowuje się w kopcach półzagłębionych o głębokość 20-30 cm lub w głębszych, głębokości 50-60 cm. Kapustę układa się w piramidę, w 4-5 warstwach, głąbami skośnie do góry. Można też przechowywać kapustę w szerokich rowach o głębokości 30-40 cm i szerokości 250-300 cm, w których układa się główki w dwóch warstwach.
Po uformowaniu pryzmy warzywa w przykrywa się cienką, 3-4 cm warstwą piasku lub piaszczystej ziemi. Gdy przyjdą przymrozki i temperatura warzyw w kopcu spadnie do 10C, pogrubia się warstwę ziemi do 10 cm, a przed nadejściem większych mrozów przykrywa pryzmę 20-30 cm warstwą słomy, a następnie 15-20 cm warstwą ziemi.
Kopce ziemne
Kopiec bliźniaczy do warzyw korzeniowych
1 - warstwa ziemi
2 - warstwa termoizolacyjna ze słomy
3 - warstwa okrywowa z ziemi
4 - rowek odwadniający
Kopiec do kapusty głowiastej
Kopce z aktywną wentylacją
Wymiary kopca (pryzmy): szerokość 5,5-6 m, wysokość 2,3-2,5 m, długość - zależna od typu wentylatora i gatunku warzyw - lecz nie większa niż 20 m. Pojemność kopca o tych wymiarach wynosi 80-100 ton.
W skład instalacji wentylacyjnej wchodzą: wentylator, budka wentylatora, kanały wentylacyjne - dolny nawiewny, o przekroju trójkątnym i górny wywiewny, oba montowane z segmentów.
Okrywę pryzmy stanowią dwie warstwy słomy, najlepiej w balotach, miedzy którymi rozciągnięta jest folia ogrodnicza.
Przechowalnie zwykłe
Przechowalnie z wentylacją grawitacyjną
Przechowalnie z wentylacją wymuszoną
Przechowalnie z aktywną wentylacją
System wentylacyjny przechowalni z aktywną wentylacją do przechowywania warzyw luzem składa się następujących elementów:
- otworów wlotowych powietrza, zamykanych klapami,
- wentylatorów osiowych o sprężu 300 Pa i odpowiedniej wydajności,
- głównych kanałów powietrznych z klapami recyrkulacyjnymi,
- kanałów nawiewnych rozprowadzających, podpodłogowych lub napodłogowych,
- otworów wylotowych w suficie lub w ścianie.
Chłodnie zwykłe
Chłodnie z kontrolowaną atmosferą -
KA (kontrolowana atmosfera zwykła)
ULO (Ultra Low Oxygen)
DCS (Dynamic Control System)
Wyposażenie chłodni
Sprężarka chłodnicza
Skraplacz
Zawór regulacyjny rozprężny
Parownik
Agregaty chłodnicze
Termostat
Zasada działania urządzenia chłodniczego
Przy przechowywaniu warzyw wymagających wilgotności ponad 85-90% dąży się do tego, aby ၄t nie przekraczała 4-60C.
Aby to osiągnąć stosuje się rozwiązania:
parowniki o dużej powierzchni czynnej, współpracujące z elektronicznymi zaworami rozprężnymi (system Adap-kool); Sumaryczna powierzchnia parownika powinna wynosić ok. 2 m2/tonę warzyw.
obieg pośredni. Polega on na tym, że czynnikiem przepływającym przez chłodnicę i odbierającym ciepło z komory jest nie freon, ale płyn o niskiej temperaturze krzepnięcia, najczęściej glikol. Rozwiązanie droższe!
stosuje się nawilżacze powietrza (ultradżwiękowe lub inne)
Dla zachowania jakości zebranych warzyw podstawowe znaczenie ma temperatura i skład gazowy atmosfery w czasie przechowywania
Kontrolowana i zmodyfikowana atmosfera
Obniżenie stężenia tlenu i podwyższenie stężenia dwutlenku węgla w atmosferze
ograniczenie tempa procesów metabolicznych
Optymalny skład gazowy atmosfery dla warzyw:
0-5% CO2 + 1,5-3% O2 (zależnie od gatunku)
Optymalna temperatura przechowywania:
od -1,5 do 13oC (zależnie od gatunku)
Wykorzystanie zmienionego składu gazowego atmosfery:
Chłodnie KA, ULO
Opakowania ze zmodyfikowaną atmosferą (MAP, MIP, EMA)
BUDOWA I WYPOSAŻENIE CHŁODNI Z KONTROLOWANĄ ATMOSFERĄ
Izolacja gazoszczelna
Drzwi gazoszczelne
Urządzenia do pochłaniania CO2
Generatory kontrolowanej atmosfery
- konwertory tlenu, pracujące w układzie recyrkulacyjnym z komorą KA
- generatory KA, pracujące w układzie otwartym
Aparatura kontrolno-pomiarowa
Worki kompensacyjne
Syfony (zawory) bezpieczeństwa
Bezpieczeństwo pracy w komorach KA
ZAŁADUNEK OBIEKTÓW PRZECHOWALNICZYCH I USTAWIANIE OPAKOWAŃ
Przed rozpoczęciem załadunku komory przechowalnicze i chłodnicze powinny być oczyszczone, zdezynfekowane i schłodzone. W przypadku komór KA przed każdym sezonem sprawdza się ich szczelność.
Załadunek komór chłodniczych powinien być stopniowy i nie przekraczać 7-10 dni. Wydajność urządzeń chłodniczych jest obliczona na dzienny załadunek 10-15% pojemności komory i schłodzenie tej ilości warzyw z 200C do 40C w ciągu 24 godzin.
HIGIENA OPAKOWAŃ I POMIESZCZEŃ PRZECHOWALNICZYCH
Komory przechowalnicze można odkażać przez spalanie siarki (nie - jeśli są elementy stalowe). Na 1m3 komory stosuje się 30-90 g siarki, zmieszanej z trocinami. Po podpaleniu siarki na metalowych tackach trzeba opuścić pomieszczenie i szczelnie je zamknąć. Po 2 dobach komorę dokładnie wietrzy się.
Opryskiwanie 5% roztworem siarczanu miedziowego lub 4% roztworem chlorku wapnia.
Zamgławianie specjalnymi preparatami (np. kwasem mlekowym w dawce 14 ml na 1 m3).
Nowe technologie przedłużania trwałości warzyw - WYKŁAD II
Po zbiorze często następuje szybkie pogarszanie się jakości warzyw
Straty wynikające z nadmiernego obniżenia się jakości sięgają w skali światowej 15-40% masy zebranych plonów
W celu zachowania dobrej jakości warzyw wdraża się:
nowe metody przedłużania trwałości przechowalniczej
optymalne sposoby przechowywania (np. sterowanie temperaturą i składem gazowym atmosfery)
Przyczyny pogarszania się jakości - procesy fizjologiczne i chorobowe zachodzące w warzywach
Oddychanie
Transpiracja
Wzrost i rozwój
Dojrzewanie i starzenie się
Procesy chorobowe
- spowodowane czynnikami abiotycznymi (np. niska temperatura)
- spowodowane czynnikami biotycznymi (np. grzyby, bakterie)
Umowna klasyfikacja metod przedłużania trwałości przechowalniczej
1. Metody fizyczne
2. Metody chemiczne
3. Metody biologiczne
Metody fizyczne
Szybkie schłodzenie po zbiorze
(pre-cooling)
Szybkie schłodzenie do temperatury optymalnej jest podstawowym warunkiem ograniczenia zmian jakości zachodzących w warzywach po zbiorze
Schładzanie próżniowe (vacuum-cooling)
Zasada metody: intensywne parowanie wody z powierzchni warzyw przy obniżonym ciśnieniu do 3-4 mm Hg odbieranie ciepła z produktu.
Zalety: duża szybkość schłodzenia.
Wady: zmniejszenie turgoru (1% wyparowanej wody na każde 6oC), zastosowanie tylko do warzyw o wysokim stosunku powierzchni do objętości.
Przykład:
sałata przeznaczona do schłodzenia próżniowego, w specjalnych woreczkach foliowych z makroperforacją
Promieniowanie jonizujące (food irradiation)
Metoda zarejestrowana w około 30 krajach (w tym w Polsce), po uznaniu za bezpieczną przez Komisję Codex Alimentarius FAO/WHO.
Zalety: wysoka skuteczność
Przeszkody w szerszym wdrożeniu:
wysoki koszt zabiegu
niechętny stosunek konsumentów
Cele napromieniowania warzyw i owoców
Inhibicja procesów wzrostu pozbiorczego (dawka 0,03-0,15 kGy)
Opóźnianie procesów dojrzewania owoców (0,2-1,0 kGy)
Niszczenie patogenów grzybowych (1,5-10 kGy)
Zwalczanie szkodników magazynowych (0,1-1,0 kGy)
Rodzaje promieniowania jonizującego stosowane w praktyce:
promienie gamma (źródło - 60Co)
promienie X z konwersji elektronów
szybkie elektrony z akceleratora
Regilacja prawna stosowania technologii napromieniania warzyw w Polsce
Rozporządzenie Ministra Zdrowia z dn 15.01.2003
Produkty, cel zabiegu, dawka:
cebula (inhibicja wzrostu), dawka do 0.06 kGy
czosnek (inhibicja wzrostu), dawka do 0.15 kGy
suszone przyprawy (dekontaminacja), dawka 5-10 kGy
pieczarki (inhibicja wzrostu i starzenia), dawka 1-2.5 kGy
suszone pieczarki (dekontaminacja mikrobiologiczna), dawka 5-10 kGy
suszone warzywa (dekontaminacja mikrobiologiczna), dawka 5-10 kGy
Promieniowanie UV-C
Promieniowanie UV w zakresie 200-280 nm ma działanie:
- odkażające powierzchnię warzywa
- indukujące naturalną odporność warzyw na czynniki środowiska (synteza fitoaleksyn i poliamin)
Przykład: naświetlanie pomidorów UV-C w dawce 3,6 kJ/m2 ogranicza gnicie i mięknięcie owoców
Traktowanie warzyw wodą lub parą wodną o wysokiej temperaturze (metoda Hot Water Treatment - HWT)
Cel zabiegu:
Inhibicja rozwoju niektórych, bardziej wrażliwych, patogenów
Indukcja naturalnej odporności tkanek na patogeny (synteza fitoaleksyn)
Zmniejszenie wrażliwości warzyw chłodowrażliwych na przechowywanie w niskiej temperaturze, m.in. poprzez indukcję syntezy „białek szoku cieplnego” (HSP) oraz poliamin
Przykład: linia do traktowanie papryki gorącą wodą (HWT)
A - zimna woda w obiegu otwartym
B - przenośnik ze szczotkami obrotowymi
C - gorąca woda (55oC) w obiegu zamkniętym
D - tunel suszący (40oC)
2. Metody chemiczne
Inhibitory wzrostu pozbiorczego
Cel stosowania: ograniczenie wyrastania pędów, liści lub korzeni w czasie przechowywania.
Stosuje się substancje hamujące podziały komórek merystematycznych, np. hydrazyd kwasu maleinowego, chloroprofam (CIPC).
Hydrazyd kwasu maleinowego (HM)
Stosowany m.in. na cebulę, czosnek, ziemniaki.
Zarejestrowane w Polsce preparaty: Fazor, Elnoh.
Termin zabiegu na cebulę: na około 2 tyg. przed zbiorem.
Ujemne skutki: ciemnienie i rozpad wierzchołków wzrostu, mięknięcie cebuli.
Nie wyjaśniona w pełni kwestia toksyczności dla człowieka
S-karwon
Zawarty w olejku eterycznym pozyskiwanym z nasion kminku (Carum carvi L.).
Wykazuje działanie inhibicyjne porównywalne z CIPC.
Stosowanie - na ziemniaki, w postaci aerozolu rozpylanego w przechowalni (jak CIPC).
Preparat handlowy Talent (zarejestrowany w Holandii).
Niska toksyczność dla człowieka.
Środki ograniczające oddychanie lub starzenie się warzyw
Fumigacja 1-metylocyklopropenem (1-MCP)
Działanie: 1-MCP wiąże sie ze specyficznym białkiem (receptorem etylenu - EBP), blokując syntezę etylenu i ograniczając reakcję komórek na etylen egzogenny.
Do warzyw i owoców zarejestrowany w USA w 2002 r. jako preparat SmartFresh. W UE - w rejestracji.
Aspekt bezpieczeństwa:
- szybka dyfuzja z tkanek roślinnych
- niska toksycznośc dla człowieka
Fumigacja: tlenkiem azotu (NO), parami etanolu, parami jasmonianu metylu (MJ)
Tlenek azotu - hamuje produkcję etylenu i proces starzenia się tkanek. Np. u brokułów ogranicza żółknięcie.
Pary etanolu - ograniczają aktywność oksydazy ACC u pomidorów oraz tempo rozkładu chlorofilu u warzyw liściowych. Stosowanie: w postaci proszku (Antimold Mild).
Pary jasmonianu metylu - ograniczają rozwój uszkodzeń chłodowych u papryki. Stosowanie: jako wkład do opakowań MAP.
W zalecanych stężeniach nie stanowią zagrożenia dla człowieka.
Traktowanie fitohormonami - cytokininą lub auksyną
Cel zabiegu - spowolnienie procesów starzenia, zachowanie zielonej barwy tkanek zawierających chlorofil.
Przykłady:
- traktowanie brokułów roztworem
6-benzyloadeninopuryny
- traktowanie szypułki i kielicha bakłażanów roztworem NAA
Traktowanie poliaminami
Poliaminy (putrescyna, spermidyna, spermina) są naturalnymi składnikami komórek.
Odgrywają istotną rolę w żywych organizmach.
Zwiększają odporność komórek na stresy, opóźniają procesy starzenia.
Traktowanie pomidorów poliaminami inhibicja syntezy etylenu, ograniczenie mięknięcia owoców.
W USA - patent na stosowanie poliamin w traktowaniu pomidorów (1999).
W wysokich stężeniach mogą wpływać na cechy sensoryczne.
Traktowanie chlorkiem wapnia (CaCl2)
Przykład: moczenie ciętych owoców melona w 1-5% roztworze CaCl2 przez 1-5 min. ogranicza zmiany jędrności miąższu w czasie przechowywania.
Jest to wynikiem stabilizacji cytomembran oraz zwiększenia wytrzymałości blaszek środkowych i ścian komórkowych.
Środki ograniczające transpirację warzyw
Powłoki jadalne (woski)
Pokrycie powierzchni warzywa nietoksyczną dla człowieka powłoką o małej przepuszczalności dla gazów.
Przykład: mycie pomidorów lub marchwi w chlorowanej wodzie, połączone z woskowaniem
Charakterystyka powłok jadalnych
Skład: woski naturalne, polisacharydy, estry sacharozy i kwasów tłuszczowych, karboksymetyloceluloza, zeina, emulgatory, plastyfikatory (glicerol, kwasy tłuszczowe).
Preparaty: Prolong, Freshseel, Semperfresh i in. (zarejestrowane w USA i UE).
Bezpieczne dla człowieka, mogą jednak wywoływać alergie.
Opakowania foliowe
Umieszczenie warzyw w opakowaniu z folii o selektywnej przepuszczalności w stosunku do gazów O2 CO2
para wodna
Opakowania: MAP, MIP, EMA.
Podstawy teoretyczne opakowań z atmosferą zmodyfikowaną
Zasadniczą rolę odgrywa przepuszczalność folii w stosunku do CO2, O2 i pary wodnej.
Konieczność optymalizacji dyfuzji gazów przez folię w celu utrzymania składu gazowego atmosfery wewnątrz opakowana w dopuszczalnych granicach.
Rodzaje folii stosowanych do opakowań z atmosferą zmodyfikowaną
Folia z orientowanego polichlorku winylu (PCW)
Folia z orientowanego polietylenu (LDPE i ULDPE)
Folia z orientowanego polipropylenu (OPP)
- Folia X-tend
- Folia P-Plus
Folia z poliuretanu (PU)
Folia z octanu etylowinylu (EVA)
Folia polistyrenowa (PS)
Folia z saranu
Folie laminowane
Określenia stosowane w technologii opakowań z atmosferą zmodyfikowaną
MAP (Modified Atmosphere Packaging) - opakowanie foliowe ze zmodyfikowaną atmosferą uzyskaną wstępnie w czasie pakowania
EMA (Equilibrium Modified Atmosphere) - opakowanie z atmosferą zrównoważoną, ustalającą się w czasie przechowywania produktu, wykonane z folii o odpowiednio dobranej przepuszczalności dla gazów
MIP (Modified Interactive Packaging) - opakowanie interaktywne dostosowane do pojemności skrzynki, zapewniające utrzymanie wymaganego składu atmosfery podczas przechowywania
APS (Active Packaging System) - opakowanie aktywne, zawierające np. absorbery etylenu, absorbery CO2, warstwę hydrofobową zapobiegającą wykraplaniu pary wodnej itp.
IPA (Intelligent Packaging Application) - opakowanie „inteligentne”, zawierające wskaźniki przydatności produktu do spożycia
System Marcellina - worki z folii, dostosowane do ładunków paletowych, z okienkiem z elastomeru silikonowego
Wpływ opakowania na produkt i zasady doboru opakowań
Zmiana składu atmosfery wewnątrz opakowania na skutek zmniejszenia dyfuzji gazów - ograniczenie metabolizmu produktu, ograniczenie transpiracji
Ograniczenie wymiany ciepla z otoczeniem - niebezpieczeństwo zagrzewania się produktu na skutek oddychania
Niebezpieczeństwo rozwoju chorób
Możliwość powstawania uszkodzeń fizjologicznych lub mechanicznych
Folie opakowaniowe ulegające biodegradacji
Problem z odpadami pochodzącymi z zużytych opakowań
Dążenia do szerszego wprowadzenia folii biodegradowalnych
folie poliolefinowe (np. LDPE) z domieszką modyfikowanej skrobi (do 30%)
folie z pektyny z dodatkiem skrobi
folie z PHB (termoplastyczny biopoliester)
Środki hamujące rozwój patogenów
Choroby grzybowe i bakteryjne są główną przyczyną strat przechowalniczych warzyw.
W niektórych krajach stosuje się po zbiorze niskotoksyczne dla człowieka fungicydy:
- benomyl
- tiabendazol
- iprodion
- imazalil
Aspekty bezpieczeństwa:
traktowanie melonów woskiem z dodatkiem 0,2% imazalilu pozostałości na owocach powyżej wartości dopuszczonych w UE
Dążenie do wyeliminowania chemicznych środków ochrony i zastąpienia ich preparatami naturalnymi (biologicznymi), nieszkodliwymi dla człowieka i środowiska.
W Polsce - niedozwolone stosowanie chemicznych środków ochrony roślin po zbiorze.
Wodorowęglan sodu lub potasu (NaHCO3, NaHCO3)
Dodawany do wody używanej do mycia warzyw (melony, pomidory) - działa fungistatycznie.
Związek bezpieczny dla człowieka.
Inne środki ograniczające rozwój chorób przechowalniczych
Ozon (O3)
ozonowanie wody stosowanej do mycia warzyw
wprowadzanie ozonu do atmosfery w komorze chłodniczej (stężenie 0,1-1 ppm).
Ozon w stężeniu > 0,3 ppm w powietrzu - toksyczny dla człowieka.
Substancje indukujące odporność tkanek na patogeny
Kwas salicylowy
Kwas jasmonowy, jasmonian metylu
Kwas giberelowy
Fosforan potasu
Acibenzolar (Bion TM, ActigardTM)
Działanie: aktywacja syntezy protein antygrzybicznych i fitoaleksyn
Preparaty bezpieczne dla człowieka
Traktowanie tlenem w wysokim stężeniu
Tlen w wysokim stężeniu (50-100% składu atmosfery) hamuje rozwój beztlenowców (np. w opakowaniach foliowych).
Niebezpieczeństwo niepożądanych zmian jakości, m.in. smaku produktu.
Badane substancje naturalne ograniczające rozwój patogenów
Olejki eteryczne (fumigacja lub kąpiele) - np. tymol, karwon
Wyciągi z roślin (kąpiele) - np. ekstrakt z grejpfruta (Biosept)
Chitozan (kąpiele) - indukcja odporności
Przykład oddziaływania olejków eterycznych in vitro na wzrost patogenów: grzybnia Botrytis cinerea na pożywce z dodatkiem olejku z krzewu herbacianego (stężenia 0 - 500 ppm)
3. Metody biologiczne
Przykłady metod biologicznych
Hodowla odmian o odpowiednich cechach morfologicznych, zmniejszonej intensywności oddychania i wolniejszym dojrzewaniu
Przykład: krzyżówki odmian uprawnych pomidora z mutantami nor lub rin (np. `Atletico', `Daniela', `Rafał', `Adam').
Efekt: zmniejszona synteza poligalakturonazy, obniżona reakcja na etylen.
Możliwość negatywnego oddziaływania na wartości sensoryczne produktu.
Modyfikacja genotypu rośliny metodami inżynierii genetycznej w celu:
Zmniejszenia syntezy poligalakturonazy (pomidor `FlavrSavr')
ograniczenia percepcji etylenu lub jego syntezy (pomidor `McGregor')
ograniczenia tempa starzenia się warzyw liściowych poprzez nadekspresję cytokinin
podwyższenia odporności na patogeny, np. poprzez transformację genów syntezy fitoaleksyn z roślin odpornych
Zastosowanie mikroorganizmów antagonistycznych (biofungicydów)
Wykorzystuje się:
konkurencję mikroorganizmów (bakterii lub drożdży) z patogenami o pokarm i przestrzeń
wydzielanie związków o działaniu fungistatycznym przez mikroorganizmy (antybioza, parazytyzm)
indukcję syntezy związków odpornościowych przez roślinę
Przykłady biofungicydów:
- Aspire TM (Candida oleophila)
- BioSave 110 (Pseudomonas syringae)
- BioSave 111 (Pseudomonas syringae)
- Yield Plus
Zalety: nietoksyczność dla człowieka
Wady: niska skuteczność, wrażliwość na czynniki zewnętrzne
Biologiczna indukcja odporności na patogeny
Opryskiwanie warzyw proteiną „harpin” izolowaną z Erwinia amylovora (MessangerTM) (zastosowanie: owoce)
Pre-inokulacja fragmentami grzybni Botrytis cinerea (marchew)
Pre-inokulacja fragmentami grzybni Glomerella cingulata (papryka)
Działanie: stymulacja syntezy fitoaleksyn
Niektóre z przedstawionych tu metod przedłużania trwałości warzyw znalazły już praktyczne zastosowanie, inne są w trakcie badań.
Istnieje duże zainteresowanie konsumentów i producentów wprowadzeniem do użytku metod bezpiecznych i jednocześnie skutecznych.
Opakowania do warzyw - WYKŁAD III
W warunkach wymagającego rynku sprzedaż produktów sprawia coraz większą trudność.
W wielu przypadkach opakowania przesądzają o możliwości sprzedaży produktu.
Szczególnego znaczenia nabiera więc sposób przygotowania warzyw do sprzedaży, w tym odpowiednie opakowanie.
Roczne zużycie opakowań w Polsce - 30 kg/mieszk.,
(w krajach Europy Zach. - 90 kg/mieszk.)
W tym: zużycie opakowań z tworzyw sztucznych
- w Polsce: 8 kg/mieszk.
- w Europie Zach.: 30 kg/mieszk.
Rola opakowań w obrocie towarowym warzywami
ochrona przed uszkodzeniami mechanicznymi
zachowanie wysokiej jakości produktu
promocyjno-informacyjna - wyróżnienie produktu spośród innych
logistyczna - ułatwienie transportu i sprzedaży
Kryteria podziału opakowań
Przeznaczenie: opakowania transportowe, do przechowywania, jednostkowe
Tworzywo: opakowania drewniane, z tworzywa sztucznego, z tektury, papierowe, z tkaniny
Konstrukcja: skrzynki, palety skrzyniowe, pudła, worki, tacki, pudełka
Opakowania transportowe i do przechowywania
Skrzynki
Zasadnicze trendy w stosowaniu skrzynek:
- projektowanie skrzynek pod kątem wymagań danego produktu
- coraz szersze wprowadzanie skrzynek z tworzywa sztucznego
Typy skrzynek drewnianych
Skrzynka „uniwersalna”
Skrzynka „uniweralna” ½
Skrzynka do kalafiorów
Skrzynka do porów
Skrzynki zbijane i spinane
Wady skrzynek drewnianych
krótka trwałość w użytkowaniu (kilka sezonów)
słaba wytrzymałość mechaniczna
złe warunki fitosanitarne
niska estetyka
Zalety skrzynek drewnianych
niski koszt
ekologiczny surowiec
Typy skrzynek z tworzywa sztucznego
Skrzynka zwykła
Skrzynka niska
Surowiec: polietylen HDPE, kopolimery
Wady skrzynek z tworzywa sztucznego
wysoki koszt
nieekologiczny surowiec
kruchość w niskich temperaturach i pod wpływem światła słonecznego
Zalety skrzynek z tworzywa sztucznego
duża trwalość
dobre warunki fitosanitarne
estetyka
Palety skrzyniowe
Zalety palet skrzyniowych w przechowywaniu warzyw:
- oszczędność surowca
- dobre wykorzystanie pojemności chłodni
- możliwość mechanizacji rozładunku
Typy skrzyń paletowych do warzyw
Skrzynia paletowa drewniana lita
Zastosowanie: przechowywanie warzyw korzeniowych
Skrzynia paletowa drewniana ażurowa
Zastosowanie: przechowywanie cebuli i kapusty głowiastej
Skrzynia paletowa z siatki
Zastosowanie: przechowywanie buraków ćwikłowych, ziemniaków
Skrzynia paletowa z prętów metalowych
Zastosowanie:- przechowywanie kapusty głowiastej
Skrzynia paletowa z tworzywa sztucznego
Zastosowanie: przechowywanie warzyw korzeniowych, cebuli, kapusty głowiastej
Pudła tekturowe
Surowiec: tektura lita, trójwarstwowa i pięciowarstwowa.
Tektura niepowlekana i powlekana
Pudła tekturowe - ich zastosowanie, zalety i wady
Zastosowanie: transport i krótkie przechowywanie warzyw
Zalety pudeł tekturowych:
- niski koszt
- estetyka
- rozmaitość form użytkowych
Wady pudeł:
- mała wytrzymałość mechaniczna
- higroskopijność (ew. możliwość impregnacji i laminowania)
Pudła tekturowe jako opakowania zbiorcze dla opakowań jednostkowych
W krajach wysokouprzemysłowionych tektura jest dominującym tworzywem do wyrobu opakowań transportowych do warzyw i owoców.
Przykład: zużycie pudeł tekturowych do warzyw i owoców we Francji wynosi ponad 100 mln opakowań rocznie. Stosuje się tam ok. 90 rodzajów opakowań tekturowych.
Materiały wyścielające do opakowań
Cel stosowania: ograniczenie uszkodzeń mechanicznych produktu
Opakowania przystosowane do schładzania próżniowego warzyw
Rola opakowań w zapewnieniu wydajnego schładzania warzyw w komorach chłodniczych
Opakowanie powinno zapewniać odpowiednią cyrkulację i wymianę powietrza we wnętrzu opakowania i w obrębie komory przechowalniczej
Rola marketingowa opakowań - nośnik informacji, zachęta do zakupu
Wpływ opakowania na produkt i zasady doboru opakowań
Zmiana składu atmosfery wewnątrz opakowania na skutek zmniejszenia dyfuzji gazów - ograniczenie metabolizmu produktu, ograniczenie transpiracji
Ograniczenie wymiany ciepla z otoczeniem - niebezpieczeństwo zagrzewania się produktu na skutek oddychania
Niebezpieczeństwo rozwoju chorób
Możliwość powstawania uszkodzeń fizjologicznych lub mechanicznych
Opakowania jednostkowe
Definicja: opakowanie o niewielkiej pojemności, przeznaczone do handlu detalicznego
Cel stosowania opakowań jednostkowych:
zapewnienie odpowiednich warunków produktowi
ochrona przed uszkodzeniami mechanicznymi
zachęcenie do zakupu produktu
usprawnienie handlu
zapewnienie większej wygody nabywcom
Typy opakowań jednostkowych
Siatki
Woreczki foliowe
Tacki i wytłaczanki
Pudełka
Bezpośrednie owijanie w folię
Opakowania foliowe
Umieszczenie warzyw w opakowaniu z folii o selektywnej przepuszczalności w stosunku do gazów O2 CO2
para wodna
Opakowania: MAP, MIP, EMA.
Opakowania foliowe z atmosferą zmodyfikowaną
Podstawy teoretyczne opakowań z atmosferą zmodyfikowaną
Zasadniczą rolę odgrywa przepuszczalność folii w stosunku do CO2, O2 i pary wodnej.
Konieczność optymalizacji dyfuzji gazów przez folię w celu utrzymania składu gazowego atmosfery wewnątrz opakowana w dopuszczalnych granicach.
Zależność intensywności oddychania warzyw i przepuszczalności folii od temperatury
Rodzaje folii stosowanych do opakowań z atmosferą zmodyfikowaną
Folia z orientowanego polichlorku winylu (PCW)
Folia z orientowanego polietylenu (LDPE i ULDPE)
Folia z orientowanego polipropylenu (OPP)
- Folia X-tend
- Folia P-Plus
Folia z poliuretanu (PU)
Folia z octanu etylowinylu (EVA)
Folia polistyrenowa (PS)
Folia z saranu
Folie laminowane
Określenia stosowane w technologii opakowań z atmosferą zmodyfikowaną
MAP (Modified Atmosphere Packaging) - opakowanie foliowe ze zmodyfikowaną atmosferą uzyskaną wstępnie w czasie pakowania
EMA (Equilibrium Modified Atmosphere) - opakowanie z atmosferą zrównoważoną, ustalającą się w czasie przechowywania produktu, wykonane z folii o odpowiednio dobranej przepuszczalności dla gazów
MIP (Modified Interactive Packaging) - opakowanie interaktywne dostosowane do pojemności skrzynki, zapewniające utrzymanie wymaganego składu atmosfery podczas przechowywania
APS (Active Packaging System) - opakowanie aktywne, zawierające np. absorbery etylenu, absorbery CO2, warstwę hydrofobową zapobiegającą wykraplaniu pary wodnej itp.
IPA (Intelligent Packaging Application) - opakowanie „inteligentne”, zawierające wskaźniki przydatności produktu do spożycia
System Marcellina - worki z folii, dostosowane do ładunków paletowych, z okienkiem z elastomeru silikonowego
Modyfikacja atmosfery w systemie Marcellina
Nowe technologie stosowane w technologii MAP
TOTR - ograniczona przepuszczalność w stosunku do tlenu
Metallocene Technology - zastosowanie specjalnych katalizatorów metalicznych wewnątrz folii
Mikroperforacja i mikropory - powierzchnia perforacji dostosowana do danego produktu
Folie „inteligentne” zwiększające przepuszczalnośc gazową wraz ze wzrostem temperatury (Landec Co.)
Antifog Films - folie z powłokami antyroszeniowymi
Opakowania jadalne (powłoki jadalne - „edible coatings)
Skład: woski naturalne, polisacharydy, estry sacharozy i kwasów tłuszczowych, karboksymetyloceluloza, zeina, emulgatory, plastyfikatory (glicerol, kwasy tłuszczowe).
Preparaty: Prolong, Freshseel, Semperfresh i in. (zarejestrowane w USA i UE).
Folie opakowaniowe ulegające biodegradacji
Problem z odpadami pochodzącymi z zużytych opakowań
Dążenia do szerszego wprowadzenia folii biodegradowalnych
folie poliolefinowe (np. LDPE) z domieszką modyfikowanej skrobi (do 30%)
folie z pektyny z dodatkiem skrobi
folie z PHB (termoplastyczny biopoliester)
Technologie i warunki przechowywania gatunków warzyw - WYKŁAD IV
Warzywa trwałe
Warzywa o trwałości powyżej 3-4 miesięcy
Warzywa korzeniowe
Marchew
Pietruszka korzeniowa
Pasternak
Seler korzeniowy
Burak ćwikłowy
Skorzonera
Cykoria (korzenie)
Chrzan
Warzywa kapustne
Kapusta głowiasta i włoska
Warzywa cebulowe
Cebula
Czosnek
Por
Warzywa rzepowate
Rzepa
Rzodkiew
Brukiew
Optymalne warunki do przechowywania warzyw trwałych
Gatunek warzywa |
Temp.(0C) |
Wilgo.wzgl (%) |
okres przech.(miesięcy) |
Burak ćwikłowy |
1 - 2 |
95 - 98 |
8 |
Cebula |
0 - 1 -2 do - 3 |
70 - 75 80 |
8 10 |
Chrzan |
0 - 1 -1 do -3 |
95 - 98 98 - 100 |
8 -10 10 - 12 |
Czosnek |
0 - 1 -2 do -3 |
65 - 70 80 |
6 8 - 9 |
Kapusta głowiasta biała |
0 |
90 - 95 |
6 - 8 |
Kapusta głowiasta czerwona |
0 |
90 - 95 |
6 - 8 |
Marchew |
0 - 1 |
95 - 98 |
8 - 10 |
Pietruszka |
0 |
95 - 98 |
6 - 7 |
Por |
0 -1,5 |
95 95 |
2 - 4 4 - 5 |
Seler korzeniowy |
0 |
95 - 98 |
6 - 7 |
Ziemniak późny |
4 - 6 |
85 - 95 |
7 - 8 |
Warzywa średnio trwałe
Warzywa o trwałości 3-4 tygodnie do 3 miesięcy
Warzywa kapustne
Kapusta pekińska
Kapusta brukselska
Kalafior
Kalarepa
Jarmuż
Warzywa dyniowate
Dynia olbrzymia
Cukinia
Kabaczek
Kawon (arbuz)
Warzywa psiankowate
Pomidor
Papryka słodka
Oberżyna
Optymalne warunki do przechowywania warzyw średnio trwałych
Gatunek |
Temp. (0C) |
Wilg. wzgl. (%) |
okres przech. |
Arbuz (kawon) |
4 - 10 |
80 - 90 |
2 - 3 tyg. |
Cukinia (owoce starsze) |
5 - 7 |
85 - 95 |
4 - 6 tyg. |
Jarmuż |
0 |
90 - 95 |
2 - 3 tyg. |
Kalafior (biały) |
0 |
95 |
4 - 6 tyg. |
Kalafior (zielony) |
0 |
95 |
4 - 8 tyg. |
Kapusta pekińska |
0 - 3 |
95 - 98 |
2 - 3 mies. |
Kalarepa |
0 |
95 |
1 - 5 mies. |
Kapusta brukselska |
0 |
95 - 98 |
3 - 5 tyg. |
Papryka (owoce zielone) |
7 - 10 |
85 - 90 |
3 - 5 tyg. |
Papryka (owoce wybarwione) |
7 - 8 |
90 - 95 |
2 - 4 tyg. |
Pomidor (owoce zielone) |
12 - 13 |
85 - 90 |
4 - 6 tyg. |
Seler naciowy |
1 - 2 |
90 - 95 |
5 - 7 tyg. |
Ziemniak wczesny |
6 - 7 |
90 - 95 |
2 - 4 mies. |
Warzywa nietrwałe
Warzywa liściowe i natki warzyw
Sałata
Młode warzywa pęczkowane
Pomidor (owoce dojrzałe)
Pieczarka
Kukurydza cukrowa
Ogórek
Melon
Szparag
Fasola szparagowa
Zalecane warunki przechowywania warzyw nietrwałych
Gatunek |
Temp. 0C |
Wilg. wzgl. % |
CO2 % |
O2 % |
Okres (dni) |
Brokuł |
0 |
90 - 95 |
5 - 10 |
1-2 |
7 - 14 (28) |
Cykoria sałatowa |
0 - 1 |
95 - 98 |
- |
- |
7 - 14 |
Fasola szparagowa |
5 - 10 |
90 - 95 |
- |
- |
7 - 10 |
Kalafior letni |
0 - 1 |
95 |
2 - 3 |
2-3 |
14 - 21 (28) |
Kukurydza cukrowa |
0 |
95 - 98 |
5 - 10 |
2-4 |
4 - 8(14) |
Melon |
3 - 7 |
90 - 95 |
10 - 15 |
3-5 |
7 - 14 (28) |
Ogórek |
12 - 13 |
95 - 98 |
0 - 5 |
4-5 |
7 - 10 (14) |
Pieczarka |
0 - 1 |
95 |
5 - 15 |
3-21 |
7 - 9 |
Pomidor (dojrzały) |
8 - 10 |
85 - 90 |
3 - 5 |
3-5 |
7 - 10 |
Rzodkiewka |
0 |
95 - 98 |
2 - 3 |
1-2 |
7 - 14 |
Sałata masłowa |
0 - 1 |
95 - 98 |
0 - 3 |
1-3 |
7 (14) |
Sałata krucha |
0 - 1 |
95 - 98 |
0 - 3 |
1-3 |
7 - 14 (21) |
Szpinak |
0 |
95 - 98 |
10 - 20 |
21 |
1 - 7 |
Warzywa pęczkowe |
0 - 1 |
95 - 98 |
- |
- |
7 - 10 |
Brokuł |
0 |
90 - 95 |
5 - 10 |
1-2 |
7 - 14 (28) |
PRZYGOTOWANIE WARZYW DO SPRZEDAŻY PO PRZECHOWANIU
Usuwanie części niejadalnych
Czyszczenie i mycie (odkażanie)
Sortowanie (klasy jakości)
Kalibrowanie (klasy wielkości)
Woskowanie
Porcjowanie, ocieranie
Pakowanie
Linie technologiczne do obróbki warzyw
Uzdatnianie i odkażanie wody
Właściwe użycie środków dezynfekujących w myciu i schładzaniu pozbiorczym może zapobiec rozwojowi chorób i zmniejsza ryzyko zatruć pokarmowych.
Najczęściej stosuje się podchloryn sodu (ew. podchloryn wapnia)
Dopuszczalna pozostałość chloru w wodzie odprowadzanej po myciu - 10 ppm
Ozon (O3)- możliwa opcja. Generowanie na miejscu, krótki okres rozpadu (20 min w czystej wodzie).
Nadtlenek wodoru (0.5 do 1%) lub kwas peroksyoctowy (CH3COOOH) - inna opcja.
Środki czyszczące, sanitarne i dezynfekujące (wg USDA)
Kwas octowy - środek czyszczący lub sanitarny. Musi być pochodzenia naturalnego.
Alkohol etylowy - środek dezynfekujący. Musi być pochodzenia naturalnego.
Alkohol izopropylowy - środek dezynfekujący.
Czwartorzędowe sole amonowe - na powierzchnie nie kontaktujące się z żywnością.
Podchloryn sodu lub wapnia.
Detergenty - mycie wyposażenia.
Nadtlenek wodoru - środek dezynfekujący wodę lub powierzchnię.
Ozon - środek dezynfekujący produkt lub wyposażenie.
Kwas peroksyoctowy - środek dezynfekujący wodę lub powierzchnię urządzeń.
Myjka bębnowa do warzyw korzeniowych
Kalibrownica Greefa
Linia do warzyw korzeniowych
Linia do papryki
Linia sortująca - MSE 2000
Linia sortująca - MSE 2000 -jabłka
Urządzenia przeprowadzające obróbkę uszlachetniającą często łączy się w ciąg, zwany linią technologiczną do obróbki warzyw
Linia technologiczna do cebuli obejmuje następujące etapy:
2. rozładunek skrzyniopalet wywrotnicą ⇒ 2. oddzielanie zanieczysczeń ⇒ 3. obcinanie szczypioru obcinaczem (jeśli cebula była przechowywana z zaschniętym szczypiorem) ⇒ 4. czyszczenie na szczotkarce ⇒ 5. sortowanie na przenośniku inspekcyjnym ⇒ 6. kalibrowanie ⇒ 7. ważenie i pakowanie.
Linia do obróbki melonów:
1. początkowe mycie owoców zimną wodą w obiegu otwartym, w połączeniu ze szczotkowaniem ⇒
2. mycie w gorącej wodzie (55-580C przez 10-20 sekund) w połączeniu ze szczotkowaniem ⇒
3. suszenie ciepłym powietrzem ⇒
4. woskowanie, w połączeniu z traktowaniem 2% roztworem NaHCO3 ⇒
5. suszenie ciepłym powietrzem ⇒
6. sortowanie ⇒
7. pakowanie, paletyzowanie ⇒
8. Szybkie schładzanie w komorze z wymuszonym obiegiem powierza („forced air cooling”).
WARUNKI TRANSPORTU I HANDLU DETALICZNEGO
Środki transportu
Handel detaliczny
Łańcuch chłodniczy
1