ХВОРОБИ ЗБЕРІГАННЯ

ТА СУЧАСНІ МЕТОДИ

ЇХ ПРОФІЛАКТИКИ

Акулов О.Ю.

Харківський національний

університет імені В.Н. Каразіна

- тривала підтримка якості продукції

- генерація додаткової вартості продукту

- створення додаткових ринкових можливостей

Принципи управління технологіями зберігання

Порушення технологій:

1. Втрата продукту (якості або фізична)

2. Низький прибуток

3. Втрата ринкових можливостей

4. Низька конкурентоспроможність

ТИПИ ХВОРОБ

польові розвиваються

під час вегетації

хвороби

зберігання «проміжні» починаються в полі,

прогресують при зберіганні основне

джерело мікотоксинів

Значна кількість грибів-продуцентів мікотоксинів інфікує плоди через

рани і ступінь розвитку цих грибів під час зберігання продукції прямо корелює

зі ступенем травмованості плодів

Плоди деяких рослин з тоненькою шкіркою (персик, абрикос) або змочених

соком (вишня) можуть колонізуватися навіть в неушкодженому стані

Найбільш поширені мікотоксини у фруктах та овочах

та їх продуценти

Патулін – отриманий у 1943 р. як антибіотик, аналог

пеніциліну; згодом довели, що він є мікотоксином

Гриби продуценти: Penicillium

patulum та Penicillium expansum,

що часто колонізують соковиті

овочі та фрукти

Патулін зазвичай виявляється в соках:

томатному, яблучному, персиковому та ін.

Токсин пригнічує синтез білку, ДНК, РНК,

інактивує ферменти, що містять в

активному центрі SH-групи; має високі

мутагенні властивості

Охратоксин А

Гриби продуценти:

Aspergillus spp. (A. ochraceus,

A. niger, A.carbonarius та ін.),

Penicillium verrucosum

колонізують

овочі, фрукти,

зерно злаків, каву

Охратоксин – описаний у 1965 р. представлений типами А, В, С (найбільш шкодочинний А)

Викликає ниркову недостатність,

пригнічення імунітету, некроз клітин

печінки, тератогенний та канцерогенний

ефекти; може накопичуватися в молоці

Охратоксин – основна причина

«ендемічної Балканської нефропатії»

Міграція мікотоксинів всередині плоду залежить від вмісту води, механічної

щільності та ступеня його внутрішньої гомогенності

Тому, в плодах винограду, персика та томатів мікотоксини розповсюджуються

значно швидше, ніж у плодах яблуні

Вивчення вмісту

патуліну у яблуках,

інфікованих грибом

Penicillium expansum

Найбільший вміст патуліну

спостерігався на глибині до 1

см від місця інфікування,

певна кількість токсину була

виявлена на глибині 2-3 см, і

отрута майже не виявлялася

на більшій глибині

Принципи запобігання хворобам зберігання:

- обмеження розвитку польових хвороб, що створюють

«ворота» для хвороб зберігання

- обмеження розвитку шкідників

- обмеження травмування плодів під час догляду за

рослинами, збирання та транспортування врожаю

- достатнє та збалансоване мінеральне живлення рослин

(впливає на розвиток кутикули, формування восків,

накопичення антиоксидантів та антоціанів)

- використання сучасних технологій зберігання

Основні фізіологічні процеси,

що відбуваються під час зберігання

фруктів та овочів:

Дихання

Випаровування

Продукування етилену

Старіння та, згодом, смерть

якісне зберігання

передбачає контроль

та регулювання

усіх процесів

Після закінчення процесів обміну речовин,

починається поступова деградація:

руйнування хлорофілу (у зелених фруктів та

овочів), руйнування ароматичних сполук,

вітамінів тощо… дезінтеграція та колапс

клітин, результатом чого є смерть

клімактеричні

ПЛОДИ

неклімактеричні

Клімакс (від грец. κλῖμαξ — драбина) – функціональне згасання

здатні «дозрівати» нездатні «дозрівати»

Фізіологічні зміни, що відбуваються у плодах яблук

під час їх дозрівання (за Ekman, 2006)

Етиленовий сигнальний шлях:

Ethylene Response Factors (ERF)

Етилен – гормон дозрівання,

старіння і смерті рослин

кам'янисті клітини груші

Твердий хрусткий плід згодом стає м'яким

ripening- (auto catalysis).

Видалення зайвого етилену з камер зберігання продукції

дозволяє відтермінувати настання старіння плодів, і,

відповідно, затримати розвиток на них сапротрофних

(в тому числі токсигенних) грибів

Етилен є гормоном і діє на рослини навіть у дуже низьких концентраціях.

Тому контроль вмісту цього газу у сховищах продукції є надзвичайно

важливим. Великий вміст етилену в повітрі викликає передчасну загибель

клітин рослин

Здатність продукувати етилен та чутливість

до етилену – не є те саме навіть плоди, що продукують мало етилену

можуть бути дуже чутливими до нього

Найпростішим способом видалення зайвого етилену є

вентиляція, але цей метод часто суперечить використанню

інших технологій зберігання (підтримка температурного

режиму, вологості, вмісту кисню…)

Каталітична конверсія – повітря пропускають через платиновий

каталізатор, нагрітий до 200 град. С, де етилен окислюється

Перші прибори – SWINGCAT та SWINGTHERM

(Tabamet AG)

каталізатор

повітря з етиленом

повітря + вуглекислий газ та вода

Ethylene Scrubber / Ethylene Absorber

50, 200, 400 тон 0,5-3,6 кВт

Прибори нового покоління не лише утилізують етилен,

але й вбивають мікроорганізми з повітря

стадія 1 стадія 2 стадія 3я

аміно-етиоксі-виніл-гліцин (AVG) – інгібітор синтезу етилену

1-метил-циклопропен (1-MCP) – блокує рецептори етилену

тіосульфат срібла (STS) – антагоніст етилену

Технології блокування дії етилену

використовується група речовин, що відомі

під узагальнюючою назвою – антиетилен

Час

10ºC

20ºC

30ºC Температурний режим зберігання

Охолодження приміщень сприяє

уповільненню обміну речовин у

плодах і, відповідно, їх старіння

Головною вимогою при підборі

необхідної температури є

неушкодження клітин рослини

припустиме

зниження

до -0,3 … -0,5

град. С

нижче точки

замерзання

відбувається

колапс та

дезінтеграція

клітин

охолодження врожаю відразу ж після збирання й збереження

постійної температури аж до моменту реалізації продукції

Технологія «холодний ланцюг» (Cold Chain)

• Зниження інтенсивності

дихання

• Зниження дії етилену

• Затримка дозрівання та

старіння

• Підвищення періоду життя

продукту

O2

CO2

O2 CO2

78 % N2 21% O2 0,035% CO2

Технології модифікованої атмосфери (MAP)

В природі:

модифікація концентрації газів при пакуванні

Використання методу потребує пристосованих для цього пакувальних матеріалів

Технології контрольованої атмосфери (СА)

дозволяють уповільнити процеси дихання при зберіганні

Інколи в камерах зберігання

відбувається заміна повітря на

газоподібний нітроген

21% Кисень 0,35% Вуглекислий газ

2% O2 1% CO2

Фільтри

холодне сховище 0ºC

Низький рівень кисню уповільнює

не лише старіння, але й дозрівання

Повітря

5 тижнів при 10 град. С

Технології розрідження повітря

Основним недоліком

зберігання продукції в камерах

з низьким тиском є загроза

втрати води через більш

інтенсивне випаровування

зниження тиску (розрідження повітря) в камерах зберігання

в'янення продукції

тиск, мм рт. ст.

аби поліпшити зовнішній вигляд плодів та затримати їх

псування, після збирання та сортування врожаю часто

використовують процедуру нанесення на їх поверхню

штучного воскоподібного шару

- блокує газообмін між плодами та атмосферою;

- заважає випаровувати воду;

- може містити антимікробні речовини (але часто обробку

пестицидами проводять перед воскуванням)

Технології використання антипреспірантів

(Breathing Technique)

Раніше використовували парафін або бджолиний віск

Tal prolong, Biofresh та Semperfresh – етери жирних кислот та

карбоксиметилцелюлоза

Nutri-Save – карбоксиметилхітозан

Vapor Gard або Пінолін – ди-1П-ментен

Інколи використовують природний дисахарид трегалозу або

грибний цукор

Технології використання антиоксидантів

Після травмування або під час природного старіння певні органічні

сполуки, що входять до складу плодів здатні окислюватися.

Внаслідок цього, відбувається побуріння плодів, утворюється

терпкий присмак та неприємний запах, розпочинається процес

гниття що супроводжується втратою товарного вигляду

У промислових масштабах часто

використовуються антиоксиданти:

Етоксіквін (1,2-дигідро,2,2,4-

триметілхінолін-6-іл етер)

DPA (дифеніламін)

обробку плодів розчинами речовин-антиоксидантів

Вплив умов мінерального живлення рослин під час вегетації

на здатність плодів зберігатися

Надлишкове азотне живлення рослин

– скорочення терміну зберігання

продукції

Дефіцит фосфору в рослинах –

пригнічується новоутворення

мембранних структур в клітинах

(низький вміст фосфору у плодах – один

з індикаторів їх швидкопсуваності

Дефіциту кальцію – знижує стійкість

плодів до гнилей (штучне насичення

плодів іонами кальцію, зазвичай

розчином хлориду кальцію, перед

зберіганням сприяє підвищенню їх

стійкості

дефіцит кальцію

«Bitter pit»

Використання індукторів системної набутої стійкості

Індуктори системної набутої стійкості:

- метилжасмонова кислота,

- саліцилова кислота

- препарат Ацибензолар (methyl-acibensolar-S)

Є низка застережень щодо доцільності

використання цих речовин:

захисна реакція є короткотерміновою, дуже енергомісткою (частина

енергії замість врожаю витрачається на захист), крім того може

знижуватися якість продукції (більш розвинуті механічні структури,

накопичення антимікробних токсинів (наприклад, фітоалексинів)

запускається неспецифічна стійкість

до комплексу стресорів, в т.ч. до хвороб

«антистресанти»

Використання фунгіцидів

захист рослин

під час вегетації

обробка плодів перед

закладкою на зберігання

Вибір конкретного препарату та методу його нанесення

визначається низкою факторів (рослина, яку треба зберігати,

проблема, яку треба подолати, технологія зберігання, що

використовується у господарстві тощо)

методи нанесення:

занурення, обприскування,

пропускання через потік

розчину фунгіциду,

опудрювання, фумігація та

розкладання плодів на

спеціальні мати, що

просочені протруйниками

(так звані хімічні подушки)

Профілактика хвороби є кращою,

за її лікування, а подолання інфекцій та

пошкоджень плодів у полі

значно полегшує процес зберігання