Автор: foodindustry

Біохімічні процеси обумовлені дією ферментів самого продукту. Найбільше значення при зберіганні продовольчих товарів мають дихання, гідролітичні і автолітичні процес. Процес дихання відбувається тільки в продуктах, які є живими біологічними об’єктами – свіжі плоди, овочі, гриби, зерно, крупи, яйця.

Дихання – це складний процес, при якому витрачаються поживні речовини товарів, в першу чергу цукри, органічні кислоти, жири та інші речовини. Внаслідок дихання зменшується маса продукту і знижується його харчова цінність. Так як процес дихання не можна виключити при зберіганні товарів, необхідно впливати на його інтенсивність.

Дихання може бути аеробним (в присутності кисню) і анаеробне (без кисню). Аеробне дихання при окисленні глюкози можна виразити рівнянням

С6Н12О6 + 6 О2 = 6 Н2О + 6 СО2 + 688 ккал

Анаеробне дихання протікає наступним чином

С6Н12О6 = 2 С2Н5ОН + 2 СО2 + 22,5 ккал

Як видно з наведених рівнянь, при аеробному диханні утворюються відносно нешкідливі речовини Н2О і СО2, але виділяється багато енергії частково у вигляді фізіологічного тепла.. Волога і тепло, які виділяються, можуть підвищувати інтенсивність дихання і викликати розвиток мікроорганізмів. При аеробному диханні виділяється менше тепла, але утворюється етиловий спирт, який руйнує клітини і надає продуктам неприємного смаку. Тому при зберіганні біологічно активних товарів намагаються підтримувати аеробне дихання шляхом регулярного провітрювання і одночасного видалення тепла і вологи, що виділяються. Під час зберігання зерна, борошна, круп’яних товарів при недостатній вентиляції і підвищеній вологості продуктів можливе їх самозігрівання і мікробіологічне псування. Низькі температури затримують процес дихання.

Гідролітичні процеси викликають розщеплення білків, жирів, вуглеводів під дією ферментів гідролаз. Вони можуть впливати на якість товару як позитивно (наприклад, накопичення цукрі в плодах при дозріванні за рахунок гідролізу крохмалю), так і негативно (наприклад, гідроліз жиру під дією ліпаз підвищує кислотне число жирів – показник свіжості).

Автолітичні процеси або автоліз викликає руйнування вуглеводів, жирів, білків, глікогену під впливом ферментів, які знаходяться у тваринних і рослинних тканинах. Автоліз, так само як і наступні процеси, можуть протікати у всіх товарах біологічного походження. На продовольчі товари автолітичні процеси можуть впливати як позитивно, так і негативно. Наприклад, при зберіганні м’яса відбувається автолітичний розпад білків до пептидів, розпад глікогену до молочної кислоти, накопичення аденозин три фосфорної кислоти (АТФ), завдяки чому м’ясо стає м’яким при тепловій обробці – соковитим і смачним. Автоліз відбувається у солоній рибі – оселедцях, лососевих, які здатні дозрівати після посолу. При цьому консистенція дозріваючої риби стає м’якою і соковитою з характерним смаком і ароматом. Автоліз спостерігається при дозріванні вина, ферментації чаю, кави, абаку. Від’ємний вплив автолізу проявляється при заморожуванні картоплі, при проростанні зерна і овочів, при глибокому автолізі м’яса і риби. Всі ці процеси знижують якість товарів.

На якість та лежкість продукції значно впливають погодно-кліматичні умови та агротехнічні фактори. Лежкість плодів залежить насамперед від сорту. Найкращу лежкість мають пізні сорти картоплі, овочів та фруктів. Тому залежно від строку використання треба вирощувати і закладати на зберігання певний сорт продукції. Значно погіршують лежкість несприятливі фактори вирощування. Для вирощування кожного сорту картоплі, овочів, плодів та ягід потрібні певні тепловий, водний і поживний режими. Лише за оптимальних умов вирощування одержують лежку продукцію, яка добре зберігається

Посівний матеріал (вид, сорт, підготовка насіння до посіву)

Для успішного зберігання підбирають лежкие сорти, районовані в конкретній зоні і призначені для тривалого зберігання. Сортова технологія зберігання овочів, плодів і картоплі враховує особливості сорту і його реакцію на фактори абіотичного і біотичної середовища.

Умови вирощування (географічне положення, грунт, сівозміну)

Умови року. Зазвичай в роки з прохолодним дощовим літом в плодах і овочах накопичується менше цукрів, вони менш ароматні, менш смачні, володіють зниженою лежкістю.

Агротехніка. Включає комплекс факторів: строки сівби (посадки) і прибирання, добрива, обробіток ґрунту, поливи та ін.

Добрива. Відіграють важливу роль. При збільшенні дози калію і фосфору вміст цукрів в плодах і овочах підвищується, ycкоряется дозрівання. Азот знижує цукристість, затримує визрівання. Підвищені дози азотних добрив не тільки знижують лежкість, але і сприяють накопиченню в плодах і овочах нітратів більше допустимих норм. Позначається і форма добрив.

Хлористий калій і сильвініт знижують крахмалистость картоплі, а поташ і фосфорнокислиє добрива підвищують крахмалистость і лежкість. При вапнуванні грунту зменшується негативна дія хлористого ка-лія. Надлишкові азотні добрива знижують вихід товарної продукції за період зберігання. Однак у комплексі з іншими вони не роблять різкого впливу на крахмалистость картоплі, але підвищують його врожайність.

Зрошення. Перед прибиранням, як правило, знижується лежкість овочів і плодів. Овочі, вирощені на важких глинильних, зазвичай холодних грунтах з високим стоянням грунтових вод, володіють зниженою лежкістю. Овочі і плоди, отримані на окультурених грунтах, легких і середніх за механічним складом, без надмірного зволоження, зберігаються краще.

Строки сівби (посадки) і прибирання. Дуже важливий фактор. Наприклад, морква, прибрана раніше, недозрілі, з меншою кількістю цукру і каротину, з підвищеним вмістом води має зниженою стійкістю при зберіганні. Такі коренеплоди швидко в’януть, уражаються склеротипією. Якщо прибрати моркву на місяць пізніше в порівнянні з оптимальним терміном, коренеплоди перестигають, тріскаються, стають нестійкими при зберіганні.

Значні втрати при зберіганні овочів і плодів у результаті механічних пошкодженні при збиранні та транспортуванні. За період зберігання втрачається до 40% бульб. Механічно пошкоджені бульби в півтора рази більше випаровують води, значна кількість їх ушкоджується хворобами. Зниження температури при збиранні картоплі з 130 до 3 ° С збільшує частку пошкоджених бульб від 25 до 90% і глибину ушкодження з 2 до 9 мм, а також збільшує втрати маси при зберіганні. Зниження температури картоплі з 8-10 до 3-4 ° С в чотири-п’ять разів збільшує ступінь механічних пошкоджень (особливо кількість тріщин, потемніння м’якоті).

Десикація бадилля картоплі зменшує травмування при збиранні на 25-50%. До кінця зберігання пошкоджуваність бульб хворобами знижується на 15 … 27%. Якщо між видаленням гички і збиранням картоплі проходить 21 … 22 діб, то втрати при зберіганні становлять близько 5%. Це пояснюється визріванням бульб і підвищенням природного імунітету картоплі з зміцнілою шкіркою. Зрошення перед збиранням знижує лежкість продукції.

На збереженість плодів і овочів крім біологічно обумовленої лежкости також впливають багато показники стійкості до несприятливих впливів, стійкості до механічних впливів, що залежать від будови і складу покривних тканин.

Так, щільні і міцні тканини гарбуза, сухі покривне листя цибулі дозволяють транспортувати їх на далекі відстані без пошкоджень і зберігати при різних умовах. Встановлено взаємозв’язок між вмістом клітковини, що впливає на розвиток механічних тканин, і сохраняемостью плодів.

Стійкість плодів і овочів до хвороб пов’язана і з особливостями їх хімічного складу. Так, високий вміст дубильних, фарбувальних речовин в плодах роблять їх стійкими до ураження фітопатогенами.

Плоди та овочі як живі об’єкти при зберіганні здатні протистояти пошкоджень, утворюючи покривні тканини замість пошкоджених.

Основну роль у стійкості грає дихальний обмін, в результаті якого синтезуються пластичні речовини для протидії фітопатогенам. Стійкі сорти характеризуються невисокою активністю дихання, однак вона різко посилюється при ураженні мікроорганізмами. Нестійкі сорти мають посилене дихання, але воно не збільшується при виникненні хвороб.

Крім того, в плодах і овочах містяться речовини, що перешкоджають розвитку хвороботворних мікрорганізмів – поліфеноли, ефірні олії, фітонциди. У стійких об’єктів при ураженні можуть утворюватися інгібітори – фітоалексини, яких у здорових тканинах немає.

Стійкість плодів і овочів до несприятливих впливів На збереженість плодів і овочів крім біологічно обумовленої лежкости також впливають багато показники стійкості до несприятливих впливів, стійкості до механічних впливів, що залежать від будови і складу покривних тканин.

Так, щільні і міцні тканини гарбуза, сухі покривне листя цибулі дозволяють транспортувати їх на далекі відстані без пошкоджень і зберігати при різних умовах. Встановлено взаємозв’язок між вмістом клітковини, що впливає на розвиток механічних тканин і сохраняемостью плодів.

Ознаки незадовільного забезпечення плодових елементами живлення необхідно знати, щоб попередити захворювання плодів та овочів. При нестачі азоту плоди дрібні, незабарвлені, низьких смакових якостей. Надлишок азотних добрив призводить до розвитку занадто великих плодів, що при зберіганні значно швидше достигають і перестигають, часто вражаються багатьма фізіологічними захворюваннями.

Нестача калію є причиною зменшення розміру плодів, зниження в них вмісту органічних кислот, розвитку побуріння м’якуша та спухання. В той самий час занадто високі норми калійних добрив призводять до надмірного збільшення розміру плодів, вмісту в них органічних кислот, до значного посилення процесів окислення та відновлення, внаслідок чого знижується їхня лежкість.

При нестачі фосфору утворюються недорозвинені плоди низької якості, змінюються строки їхнього достигання, збільшується вміст органічних кислот.

Нестача магнію призводить до того, що плоди не досягають характерного для сорту розміру, залишаються без смаку, низької якості. У плодосховищах такі плоди загнивають навколо насінної камери або у м’якуші утворюються буруваті плями, як і при нестачі бору.

У разі нестачі магнію плоди потрібно обприскати 1—2 %-ним розчином сульфату магнію. Особливо сильно виявляється нестача магнію у похмуру погоду з опадами.

Нестача кальцію призводить до посилення багатьох фізіологічних

захворювань плодів під час зберігання. Кальцій – один з елементів, що є обов’язковою складовою клітинної стінки. При його нестачі порушується обмін речовин. Інтенсивність дихання посилюється, тому швидко настає старіння плодів. Але помічено, що надлишок кальцію може стати причиною зменшення розміру плодів.

Нестача цинку – елементу, що бере участь у біохімічних процесах як

каталізатор, призводить до утворення погано розвинених і потворних плодів. При нестачі цього елемента дерева обприскують 0,5 %-ним розчином сульфату цинку або застосовують цю сполуку у сухому вигляді з розрахунку 25 кг/га.

Нестача бору призводить до пробкових захворювань плодів. Бор потрібний для росту й розвитку рослин. Він сприяє переміщенню поживних речовин, бере участь у створенні стінок клітин. Відомі дві різновидності цього захворювання: пробкова серцевина та поверхневе опробковіння. Розвивається хвороба через вісім тижнів після квітування. Спочатку на плодах утворюються плями, насичені водою, потім вони стають світло-коричневими і зморшкуватими, на їхній поверхні виділяється сік. У цей час плоди опадають. У плодів, що залишилися, уражене місце розтріскується і вкривається коркоподібною тканиною. Плоди сильно деформуються, достигають на 1-2 тижні раніше і не досягають властивого розміру.

Білкові речовини в рослинних організмах містяться в невеликій кількості, але в будові їх відіграють важливу роль, оскільки входять до складу ядра клітини та ферментів, завдяки яким в організмі відбуваються всі процеси синтезу й гідролізу. Білки входять до складу всіх плодів, відіграють значну роль при їх зберіганні і переробці завдяки своїм властивостям: зв’язують воду, внаслідок чого продукція менше в’яне; піддаються денатурації при високих та низьких (мінусових) температурах, що треба враховувати при консервуванні; старіють у процесі зберігання, що зменшує їх гідрофільність; розщеплюються, що супроводжується появою простих продуктів, наприклад при самозігріванні зеленого горошку утворюється сірководень, який призводить до появи чорного осаду в консервованому зеленому горошку.

Вуглеводи та їх метаболіти беруть участь у синтезі амінокислот, нуклеїнових кислот та інших речовин. У рослинних клітинах вуглеводи поширені у вигляді клітковини та напівклітковини, крохмалю, моно- та дисахаридів, пектинових речовин, глікогену, органічних кислот. Міцність клітини, а отже, плода залежить від вмісту клітковини, товщини клітинних оболонок, розвиненості покривних тканин. Тому чим більше плід містить клітковини, тим менше травмується і має кращу лежкість. Основною запасною речовиною, розчиненою чи нерозчиненою у клітинному соці, є вуглеводи — крохмаль і цукри: в картоплі і бататі — крохмаль, а в інших овочах і плодах — цукри (переважно моносахариди). Цукри у тканинах розподіляються нерівномірно. Як правило, їх більше у тканинах, що знаходилися із сонячного боку, та по їх периферії. У плодах цукор використовується при їх зберіганні на дихання, причому економне його використання корелює з тривалим зберіганням плодів. У процесі зберігання плодів сахароза також використовується для дихання, розкладаючись на моносахариди.

У практиці переробки плодів та овочів використовують або враховують такі властивості цукрів: здатність зброджуватись дріжджами (виноробство) та молочнокислими бактеріями (утворення молочної кислоти при квашенні та солінні овочів і плодів); гігроскопічність сахаридів (сушені ягоди і фрукти потребують герметичного зберігання); висока гігроскопічність фруктози (ця властивість використовується у харчовій промисловості як позитивне явище — вироби з фруктозою не так швидко черствіють), взаємодія моноцукрів при температурі вище 30 °С з амінокислотами з утворенням темнозабарвлених речовин — меланоїдів, наявність яких небажана при виготовленні виробів з картоплі та інших крохмалоносіїв; розкладання сахарози під дією ферментів на моносахариди (в кондитерському виробництві інверсію проводять для підвищення солодкості продукції), карамелізація (недостатня кількість кислот) при сильному та тривалому нагріванні, коли моносахариди перетворюються на ангідриди з гірким смаком і коричневим забарвленням.

Крохмаль картоплі складається з амілози та амілопектину. Вміст останнього понад 75 %. У воді амілопектин не розчиняється, а набухає, утворюючи гель, тоді як амілоза у воді розчиняється, утворюючи колоїдний розчин. Ця властивість крохмалю використовується у багатьох виробництвах. У недозрілих овочах та фруктах крохмалю більше, ніж у зрілих, тому що він перетворюється на цукри.

Пектинові речовини у плодах та овочах містяться у вигляді нерозчинного протопектину та розчинних пектину і пектинової кисло- ти. Протопектин міститься в стінках клітин та міжклітинниках і розчиняється під дією високих температур. Пектин і пектинова кислота у клітинному соці взаємодіють з важкими металами. Високий вміст протопектину свідчить про потенціальні можливості плодів зберігатися, тобто сприяє збереженню тканиною тургору, підвищує стійкість плодів при зберіганні. Високий вміст пектинових речовин у зерняткових спостерігається у період технічної стиглості. Під час зберігання протопектин перетворюється на пектин, знижуючи міцність клітин та їх зв’язаність. У стадії повної фізіологічної стиглості плодоовочевих культур протопектину немає. У процесі консервування плодів та овочів можуть виявлятись такі властивості пектинових речовин: у воді пектин під дією ферменту пектинази розщеплюється до галактуронових кислот, тому продукцію замочувати у воді на тривалий час не можна; пектинові речовини в присутності цукру та кислот утворюють драглеподібні речовини, якщо молекула пектину має розміри не менше 0,2 мкм; пектин з кальцієм утворює нерозчинні пектати, що використовується для зміцнення шкірки плодів помідорів та ягід суниці (як правило, добавляють розчин хлориду кальцію); при високій кислотності пектинові речовини руйнуються, тому при виготовленні консервів кислотність продукції знижують додаванням соди або підвищенням концентрації цукру; для збереження пектинових речовин консервувати продукцію слід при температурі не вище 90 °С або виготовляти «сирі» джеми, забезпечуючи збереженість продукції високою концентрацією цукру або кислоти.

Органічні кислоти — одні з найважливіших речовин у хімічному складі плодів та овочів. У зрілих плодах зерняткових та кісточкових переважає яблучна кислота, а в недозрілих — янтарна. Великий вміст яблучної кислоти в кизилі, горобині, помідорах. Лимонна кислота переважає в ягодах смородини, малини, суниць, журавлини, ожини, в цитрусових, а винна — у винограді та абрикосах. У молодих листках шпинату, щавлю, ревеню містяться яблучна та лимонна кислоти, а в старих — щавлева. Як правило, органічні кислоти витрачаються у процесі дихання. Під час зберігання зерняткових плодів вміст кислот знижується і це часто є ознакою настання того чи іншого ступеня стиглості. Кислоти, як і цукри, добре розчиняються у воді. Вміст кислот є показником смакової гами продуктів консервування, тому поряд із вмістом цукрів органічні кислоти є показником при розрахунках для визначення рецептури консервів та у виноробстві. Вміст органічних кислот враховують при визначенні режиму стерилізації: чим він більший, тим нижча температура стерилізації.

При виготовленні консервів біохімічним способом потрібно знати оптимальне значення рН, за якого ферменти активно взаємодіють: для амілози рН дорівнює 4,9 – 5,2, для тирозинази 6,5 – 8, пектази 4,3, мальтази дріжджів 6,1 – 6,8. Смакова кислотність плодів залежить не тільки від загальної їх кислотності, а й від величини рН, оскільки відчуття кислого смаку залежить не тільки від концентрації іонів водню, а і від наявності дубильних речовин. Кислоти у тканинах плодів розповсюджуються нерівномірно: більше їх у внутрішніх тканинах.

Глікозиди — сполуки вуглеводнів із спиртами, альдегідами, фенолами, сірчистими чи азотистими сполуками. Містяться переважно у шкірочці і зумовлюють колір та аромат плодів і овочів. Багато глікозидів токсичні для мікрофлори, наприклад, позеленіла (соланіну > 15 мг%) картопля рідше уражується хворобами. Під дією кислот глікозиди розщеплюються на цукор та аглюкон. Серед глікозидів в овочах і плодах містяться переважно: аллілпропілдисульфіт (в цибулі 0,01 – 0,02 %), соланін (у плодах родини пасльонових — баклажанах, помідорах, особливо недозрілих, та в позеленілих бульбах картоплі), амигдалін (в насінинах кісточкових, особливо гіркого мигдалю — 2 – 8 %, абрикоса — 0,5 %).

Амигдалін — це сполука дисахариду гентібіози з аглюконом, який під впливом ферменту емульсину розщеплюється на синильну кислоту та бензойний альдегід. У брусниці та журавлині міститься вакцинін, аглюконом якого є бензойна кислота, чим і зумовлюються асептичні властивості журавлини, яка не уражується хворобами. До глікозидів належать також фенольні речовини — антоціани, катехіни, лейкоантоціани, флавоноли, які крім асептичних властивостей надають плодам забарвлення, зумовлюють Р-вітамінну цінність та смакові властивості. Зокрема, жовте забарвлення шкірки та м’якоті плодів пов’язане із вмістом кверцетину (лушпиння цибулі), геспередину (шкірки цитрусових). Червоного та фіолетового забарвлення плодам надають антоціани, розчинені в клітинному соці. Залежно від рН середовища колір їх змінюється — у кислому переважає червоний, а в лужному — синьо-фіолетовий. Вміст металів у плодах зумовлює під час консервування зміни натурального забарвлення, що псує товарний вигляд продукції. Багато антоціанів змінюють забарвлення при зберіганні консервів на світлі. Інші фенольні речовини, наприклад жиророзчинні ксантофіл та каротин, відіграють роль не тільки пігментів, а й активних метаболітів (вітамінів). До цієї групи речовин належать кофейна та хлорогенова кислоти (в каві), хінна (в яблуках і винограді), кверцетин (у чаї).

До поліфенольних сполук належать дубильні речовини (катехіни та ін.). Серед них є такі, які під дією ферментів і кислот окислюються, утворюючи темнозабарвлені продукти. Отже, при підготовці до консервування нарізані плоди залишати на повітрі не можна. Катехіни утворюють чорно-зелене забарвлення з солями заліза, тому пристосування для подрібнювання та апаратуру виготовляють тільки з нержавіючої сталі. Здійснюють також обкурювання різаних плодів, призначених для сушіння. Катехіни під дією ферментів не окислюються. До фенольних речовин належать також фітоалексини, що утворюються після травмування тканин картоплі. Плодоовочеві культури багаті на вітаміни, зокрема на аскорбінову кислоту, яка легко окислюється на повітрі, тому при подрібненні продукції значна частина її окислюється. Одні плоди містять більше вітаміну С в недозрілому (смородина, зелена цибуля та ін.), інші — в дозрілому (суниці, яблука, груші, кісточкові та ін.) стані.

Інші вітаміни (А, D, Е, К, групи В) стійкіші й добре зберігаються у консервованій продукції.

У плодах та овочах є невелика кількість ліпідів — жирів, восків, терпеноїдних фосфатидних сполук та деяких ефірних олій і масел. Вони відіграють важливу роль в обміні речовин, входять до структури клітинних мембран, зумовлюючи їх вибіркову проникність, виявляють захисну роль проти мікроорганізмів, беруть участь у регулюванні активності ферментів, сповільнюють процеси обміну під час зберігання (період спокою бульб, цибулин), коли зовнішній шар протоплазми насичений ліпідним шаром.

Вміст жиру у внутрішніх тканинах невеликий (до 1 %), а в зовнішніх (кутикулі) — значно більший. Найбільше жиру в насінинах плодів та овочів. Жироподібні речовини, або воски, — хімічно стійкі сполуки, які погано розчиняються в сильних розчинниках і не змочуються водою. Віск покриває кутикулу і разом з нею відіграє роль мембрани з вибірковою проникністю. Отже, воскокутикулярний шар визначає характер та інтенсивність дихання плодів та овочів, а товщина і склад його впливають на збереженість їх, яка зумовлена

На відміну від продовольчих товарів, що виробляються на підприємствах, фрукти і овочі є продуктами природи — рослинними організмами, які продовжують жити і після відокремлення їх від материнської рослини. В процесі росту в фруктах і овочах накопичуються органічні і мінеральні речовини, відбуваються складні біохімічні процеси, головним з яких є дихання.

Ріст плодів і овочів відбувається за рахунок утворення тканин і клітин з хімічних сполук. З часом плоди набувають певної форми, об’єму, маси та інших структурно механічних властивостей. Поступово вони досягають споживної стиглості, набувають відповідного зовнішнього вигляду, забарвлення шкірки, м’якоті, максимальної кількості хімічних споживних речовин, що зумовлюють смак і запах. Зимові сорти фруктів досягають споживної стиглості не на дереві, а в процесі зберігання, тому їх знімають з дерева в збиральному ступені стиглості.

На формування властивостей і харчової цінності фруктів та овочів впливають біологічні особливості кожного виду помологічного, ботанічного сорту. Кожний з них має тільки йому властивий хімічний склад, зовнішній вигляд і структурно-механічні властивості. Але і ці показники неоднакові на різних ступенях стиглості плодів одного виду і сорту. Дуже важливо не допустити перестигання фруктів і овочів, бо вони втрачають поживні речовини, смакові, товарні властивості і здатність до тривалого зберігання.

Наприклад, м’якоть, шкірочка, насіння перестиглих огірків, кабачків стають жорсткими, неїстівними, м’якоть томатів, яблук, груш, ягід, кісточкових та інших плодів розм’ягчується. Під час пакування, транспортування такі плоди втрачають форму і це призводить до значних збитків.

Втрати врожаю і зниження якості овочів і фруктів залежать від строків їх збирання (знімання). Якщо зібрати огірки на 3 доби пізніше від технічного ступеня стиглості, втрати їх складуть 7%, на 4 доби — 10,7%, на 5 діб — 14%, на 6 діб — 21,8%. Дотримання оптимального для кожного сорту строку знімання дає можливість підвищити вихід товарної продукції в середньому на 9%, окремих сортів — до 24%, груш — на 3—8%, покращити їх якість, на 1—2 місяці продовжити строк зберігання. Передчасне знімання яблук призведе до недобору врожаю, тому що ріст плодів продовжується протягом всього періоду достигання їх на дереві. Зняті плоди не встигли накопичити необхідну кількість органічних речовин, що не сприятиме їх зберіганню. Вони залишаються жорсткими, несмачними, погано забарвленими, чутливими до механічних пошкоджень, дуже швидко в’януть, стають бурими, втрачають лежкість, загнивають.

Збирання фруктів в оптимальній знімальній стиглості може забезпечити приріст врожаю яблук на 11—22%, груш — до 25—38% залежно від особливостей помологічного сорту. Знімальна стиглість, наприклад, яблук, груш настає за досягнення нормального розміру і маси, властивих кожному помологічному сорту, набутті характерного основного і покривного забарвлення, накопиченні достатньої кількості харчових речовин. Такі фрукти стійкі до механічних пошкоджень під час знімання, пакування і транспортування, краще зберігають високі товарні і смакові якості. Для кожного помологічного сорту яблук, груш характерний певний ступінь знімальної стиглості. Якщо плоди зняти з дерева пізніше на 7—9 діб після її початку, то під час зберігання вони швидко перестигають, втрачають смак, вражаються фізіологічними захворюваннями, а згодом загнивають.

Строк достигання фруктів зумовлює тривалість і’х зберігання. Чим довше достигають фрукти під час зберігання, тим тривалість їх зберігання більша.

Хімічний склад, а відтак харчова цінність, смакові та інші властивості фруктів і овочів залежать не тільки від біологічних властивостей виду, сорту фруктів і овочів, стану стиглості, а й від географічної, природно-кліматичної зон їх вирощування, агротехнічних засобів і екології навколишнього середовища.

Підвищена вологість грунтів і повітря, зменшення сонячного опромінювання (інсоляція) призводять звичайно до зниження вмісту в фруктах і овочах цукрів, інших речовин і збільшення кількості органічних кислот, вологи. Шкірочка таких фруктів не набуває відповідного забарвлення, вони менш стійкі до дії мікроорганізмів, механічних пошкоджень, тому погано зберігаються. Це може призвести до значних втрат продукції і збитковості зберігання.

Фрукти і овочі, вирощені в Криму, Закарпатті, Південному степу мають кращі харчову цінність, смак, аромат, ніж ті самі види і сорти, вирощені в Поліссі, Західному Лісостепу.

Продукти, фрукти, овочі, вирощених в умовах високої вологості і недостатнього сонячного освітлення, будуть за хімічним складом і харчовою цінністю гіршими від продуктів, виготовлених з фруктів і овочів, вирощених в більш сприятливих умовах. В першому випадку собівартість буде вищою і вони можуть стати неконкурентоспроможними на ринку товарів. Наприклад, для виготовлення соків, компотів, пюре тощо з сировини, що містить мало цукру і багато кислот для доведення в них вмісту цукру до норм необхідно витратити додатково значну кількість цукру. Для виготовлення томатних пюре, пасти, соусів використовується більше свіжих томатів, які містять мало сухих речовин, що також підвищить собівартість продукції

Основними фізичними процесами, що відбуваються в плодах і овочах при зберіганні, є випаровування вологи, виділення тепла, зміна температури.

Фізичний процес випаровування води залежить від ступеня гідрофільності колоїдів, анатомічної будови і стану покривних тканин (товщина і щільність шкірочки, наявність воскового нальоту), характеру і ступеня пошкодженості, вологості навколишнього атмосфери, швидкості руху повітря, температури зберігання, ступеня зрілості, упаковки, термінів і способів зберігання плодів і овочів та інших факторів, у тому числі від інтенсивності аеробного дихання, в процесі якого також утворюється вода.

Молоді коренеплоди, овочева зелень, недорозвинені плоди, в яких цитоплазмових і вакуолярного колоїдні частинки мають слабку водоудерживающей здатністю, легко віддають вологу, в’януть і втрачають свіжість.

Пошкодження механічні або грибкові, як правило, також підсилюють втрати води. Так, яблука, уражені паршею на площі до З см2, за 6 міс. зберігання втрачають 2,8% води, на площі до 6 см2 – 5,7%; здорові за цей же час втрачають 0,8% води.

Виділення вологи плодами і овочами різному в різні періоди зберігання; в початку зберігання зазвичай спостерігається активне випаровування води (період післязбиральної дозрівання), в середній період воно знижується, а наприкінці зберігання знову підвищується внаслідок наближення нового вегетаційного періоду. Перезреваніе плодів супроводжується посиленою вологовіддачею, так як принаймні старіння колоїдів знижується їх гідрофільність.

Як знижена вологість, так і підвищена температура повітря посилюють випаровування води. Швидкість випаровування вологи не знаходиться у прямій Залежно від змісту її в плодах і овочах, а залежить від температури, дефіциту вологості повітря, циркуляції повітря, ступеня зрілості та інших факторів. Іноді спостерігається зворотне явище – підвищення вмісту вологи в плодах і овочах при високій відносній вологості навколишнього повітря, наприклад при зберіганні коренеплодів в помірно вологому піску. Очевидно, волога, утворюється в процесі аеробного дихання, залишається в тканинах і, крім того, плоди та овочі поглинають її з навколишнього середовища.

Однак у більшості випадків на практиці спостерігається в’янення плодів і овочів, особливо при низькій вологості повітря, посиленої вентиляції і т. д. В’янення нерідко відбувається не по всій масі плоду і овоча, а на окремому ділянці (де слабше покривні ткани и), наприклад морква починає в’янути з кінця кореня, яблука і груші – з ділянки близько чашечки. Досліди показують також, що в’янення плодів починається з пошкоджених ділянок (плями парші, уколи довгоносика і т. д.). Тому багато практичні заходи при зберіганні плодів і овочів мають на меті максимально зменшити випаровування вологи і попередити в’янення плодів і овочів. До таких заходів належать: підтримання у сховищах досить високої вологості повітря, переслойкой овочів піском, застосування пакувальних матеріалів, обгортка плодів у папір і ін

Разом з тим поверхню плодів та овочів має бути сухою, щоб уникнути розвитку мікроорганізмів. Тому вологі картоплю і овочі перед закладанням на зберігання зазвичай просушують.

Виділення тепла . У процесі дихання плодів і овочів під час зберігання виділяється тепло. Однак у повітря виділяється не все тепло, тому що частина його використовується клітиною для обмінних реакцій і на процес випаровування, частина запасається у вигляді хімічно зв’язаної енергії в АТФ.

Зміна температури. Явна тепло, що виділяється при диханні плодів і овочів, безумовно впливає на їх температурний стан. Цю форму біологічної енергії, яка є результатом енергетичного обміну клітин, враховують при охолодженні плодів і овочів. Однак охолодження або нагрівання в процесі зберігання (і не тільки зберігання) відбувається у величезній мірі під впливом температури навколишнього атмосфери. При цьому швидкість охолодження залежить від температури і швидкості руху охолоджуючого повітря, що подається в сховище. Процес охолодження овочевої зелені, ягід і кісточкових плодів набагато прискорюється у воді з льодом або в спеціальній вакуум-камері.

Тривале зберігання більшості плодів і овочів при низьких температурах (Близьких до 0 В° С) знижує інтенсивність процесів внутрішньоклітинного метаболізму, уповільнює процеси дозрівання і перезрівання, знижує витрату запасних речовин на дихання, а також діяльність мікроорганізмів. Але зниження температури не може бути довільним, бо за певних низьких температурах свіжі плоди та овочі замерзають і можуть загинути. Рівень температури зберігання повинен знаходитися десь близько до кордону замерзання тканин плодів і овочів, що залежить головним чином від вмісту органічних кислот, цукрів, пектину і ін

Температура замерзання багатьох плодів і овочів в основному корелюється з вмістом в них сухих речовин і знаходиться в межах від -1 до -2,5 В° С. Так, середня температура. замерзання картоплі -1,2 В° ‘С, капусти білокачанної -1,6 В°, моркви і буряка -1,6 В°, цибулі-ріпки -1,78 В°, яблук -2 В° винограду -3,8 В°, вишні -3,5 В° С і т. д.

Процес замерзання плодів і овочів, поміщених в середу з негативною температурою (нижче 0 В° С), має деякі загальні тенденції. Спочатку температура в плодах і овочах падає нижче точки замерзання, але протягом деякого часу кристали льоду ще не утворюються. Відбувається так зване переохол одження тканин. Вода клітинного розчину при цьому замерзає. При переході води в лід виділяється прихована теплота, і температура тканин відразу підвищується, досягаючи певної вищої окуляри (зазвичай до -0,7, – 1,8 В° С), на якій тримається деякий час, а потім починає знову знижуватися. Цю найвищу точку, про яку піднімається температура переохолодження, називають температурою замерзання.

У процесі замерзання тканин плодів і овочів зазвичай відбувається ряд таких змін внутрішньоклітинних ультраструктур, як, наприклад, коагуляція білків цитоплазми і органоїдів, часткове зневоднення колоїдів і т. д. Молекули води, все більш втрачаючи свою рухливість у міру заморожування, перебудовуються у відносно стійку кристалічну систему, відповідно зменшується кількість водневих зв’язків молекул води з білками. У результаті глибокого заморожування відбувається зневоднення протоплазми і в підсумку – загибель живих клітин.

Хоча при цьому і вивільняється велика кількість енергії, званої прихованою теплотою льодоутворення (на кожен кг льоду виділяється 80 ккал, йди 336 кДж, тепла), але зв’язування молекул води один з одним послаблює зв’язок води з білками. Крім того, утворюються кристали льоду в якійсь мірі руйнують клітинні оболонки, але головне при заморожуванні плодів і овочів (звичайними способами) порушується фізична структура живого протопласта. Мабуть, це відбувається за рахунок утворення кристалів з водного матриксу цитоплазми при заморожуванні і різкого руху води в клітину при відтаванні (А. Леопольд). Цілком очевидно, що при зберіганні свіжих плодів і овочів не можна допускати їх замерзання.

Серед способів розміщення продукції на зберігання використовують переважно два — насипом у буртах чи засіках та у ящиках. Кожний із цих способів має переваги і недоліки. Так зберігання насипом дуже дешеве, порівняно зі зберіганням у тарі. Водночас, цей спосіб має багато недоліків — важко проводити моніторинг за зміною якості, зростають відходи, недостатньо рівномірне вентилювання, необхідна спеціальна техніка для навантаження і розвантажування, конструкція зовнішніх стін повинна витримувати бокові навантаження від продукції.

Тоді як з контейнерами легко маневрувати, розвантажувати, навантажувати, забезпечувати рівномірну вентиляцію і охолодження, виявляти місця псування овочів, забезпечувати дотримування санітарних вимог, незважаючи на високу їх вартість і на підвищену можливість з поширення збудників хвороб.

Зберігати плодоовочеву продукцію найкраще в спеціалізованих сховищах, де забезпечені всі умови для підтримування належного режиму. На практиці потрібно окремо зберігати партії овочів і плодів різної якості, цільового призначення, строку зберігання. Для цього використовують багато способів, які підбирають диференційовано.

Продукцію, як правило розміщують у тарі (дерев’яних ящиках, піддонах різної ємності, контейнерах тощо). У містких контейнерах і ящикових піддонах транспортують і зберігають картоплю, коренеплоди, гарбузові, у маломістких — транспортують і короткочасно зберігають плоди помідора, баклажана і перцю. У контейнерах вміщаються 300-600 кг продукції, в ящикових піддонах і напівконтейнерах — 200-300 кг. Усі ці види тари є багатооборотними, тобто після використання їх можна складати й зберігати в міжсезоння.

Ящики і лотки використовують для транспортування і зберігання продукції, яка легко травмується — кавуни і дині. У них продукція зберігається до реалізації, тоді як містка тара використовується до її сортування.

У сучасний період одним з найпоширеніших способів зберігання овочів і плодів, які швидко псуються, є технологічні процеси швидкого заморожування. Основною вимогою до цього способу є забезпечення умов, за яких м’які ягоди, овочі і фрукти не мнуться, зберігається їхній цілісний вигляд, виключається можливість змерзання окремих ягід та шматочків плодів і виходить сипучий заморожений продукт, який зручно фасувати і переробляти.

Технологія, що задовольняє дані вимоги, реалізується в спеціальних швидко-заморожуваних апаратах, що використовують явище флюідизації („скраплення“), у якому шар з ягід або порізаних шматочків продукту, насипаних на сітчастий конвеєр, під впливом інтенсивного вертикального потоку повітря починає поводитися як рідина — відбувається вирівнювання товщини насипаного шару на поверхні конвеєра, і частки усередині шару поступово перемішуються. У такому стані порізані шматочки овочів інтенсивно з усіх боків обтікають потоком холодного повітря, що забезпечує їх швидке заморожування, і через постійне перемішування не відбувається змерзання дотичних шматочків

Необхідність витримування параметрів зберігання в досить жорстких рамках протягом тривалого часу змушує більш відповідально підходити до оснащення сховищ, в першу чергу, системами вентиляції.

Особлива значимість вентиляції для збереження плодоовочевої продукції полягає в особливостях зберігання овочів, що враховують продовження процесів життєдіяльності, таких як випаровування, виділення тепла, дихання, і в процесі їх зберігання. Ці процеси безпосередньо впливають на газовий склад повітря в приміщеннях сховища, його температуру і вологість. Крім дихання і випаровування джерелами тепла і вологи в приміщеннях сховища можуть бути, наприклад, грунт або тепло, що виділяється при конденсації вологи на границі зіткнення поднимающегося вгору більш теплого повітря сховища з холодною дахом.

Першорядне значення для збереження овочевої продукції має вологість. Водяні пари в тій чи іншій концентрації завжди присутні в атмосферному повітрі. І абсолютна і відносна вологість змінюються залежно від змін температури. А зміни відносної вологості повітря викликають зміни вологості збереженої плодоовочевої продукції. Кожен вид або сорт овочів розрахований на вміст в атмосфері з певною вологістю, відхилення від якої може викликати зміну спрямованості хімічних і біохімічних процесів, що протікають в них. Зберігання плодів і овочів передбачає підтримку помешкань сховища високої відносної вологості повітря (80-95%).

Температурний фактор є вирішальним у прискоренні біохімічних і хімічних процесів у продукції, що зберігається, активізації життєдіяльності мікроорганізмів, що є збудниками хвороб. Причому не тільки підвищення температури здатне привести до появи вогнищ цвілі або грибкових уражень, але і її скачки, так як різкі коливання температурних параметрів можуть викликати утворення конденсату, зайве зволоження овочів і, як наслідок, їх псування і гниття.

При створенні необхідного мікроклімату в овочесховищах можна скидати з рахунків склад газового середовища, який також впливає на збереженість овочів. До складу атмосферного повітря входить звичайно 21% кисню, 78% азоту і 0,03% вуглекислого газу. Слід враховувати той факт, що плоди та овочі краще зберігаються і повільніше дозрівають в атмосфері з пониженим вмістом кисню і підвищеним – вуглекислого газу.

Дихання плодів і овочів супроводжується утворенням енергії, частина якої витрачається на процеси життєдіяльності, а залишилася, досить значна її частка, виділяється в навколишнє атмосферу у вигляді тепла. Виділяється при інтенсивному диханні тепло є одним з негативних факторів, що впливають на ефективність зберігання, оскільки може призводити до самозігрівання овочевої продукції або її запарюванню.

Крім того, зменшення маси плодів і овочів, також є наслідком дихання. На активність дихальних процесів впливають самі різні чинники: вид овочів, ступінь їх зрілості, наявність пошкоджень або вогнищ подмораживания і т. Д. Найвища інтенсивність дихання зафіксована у зеленої продукції і томатів, найменша – у коренеплодів і цибулі ріпчастої. Вище активність дихання у недозрілих плодів і овочів в порівнянні з продукцією в стані повної зрілості. Механічні або інші пошкодження також підсилюють інтенсивність дихання.

Якщо дихання овочів можна назвати свого роду внутрішнім фактором, що впливає на процес зберігання, то температура навколишнього повітря – це найбільш сильний зовнішній фактор. Підвищення температури повітря в сховище стимулює процеси дихання в овочевої продукції і призводить, тим самим, до незапланованих втрат поживних речовин, що позначається на споживчих властивостях овочів.

Зміна газового складу внутрішнього повітря овочесховища, т. Е. Зміна співвідношення в ньому кисню і вуглекислого газу, зокрема, зниження концентрації кисню і підвищення – вуглекислого газу (до певних меж), сприяє уповільненню дихальних процесів, а, отже, позначається на ефективності зберігання найсприятливішим чином.

Уведена плодів і овочів, що є наслідком випаровування ними вологи, багато в чому залежить не тільки від стану та виду закладається на зберігання продукції, але і від умов зберігання. Інтенсивність випаровування вологи овочами безпосередньо залежить від швидкості циркуляції повітря в овочесховище.

Звичайно, в якійсь мірі, використання сучасних методів агротехніки здатне поліпшити лежкість овочів під час зберігання, проте основним шляхом збільшення тривалості зберігання є будівництво сховищ нового покоління з іннноваціоннимі прогресивними системами вентиляції та охолодження.

Основними вимогами до вентиляційної системи овочесховищ можна назвати:

– Забезпечення необхідного повітрообміну;

– Видалення надлишку вуглекислого газу;

– Видалення етилену;

– Робота в режимах обігріву, сушіння або лікування плодоовочевої продукції;

– Запобігання утворення конденсату на теплоізолюючих огорожах і поверхні продукції.

За призначенням вентиляційні системи підрозділяються на припливні і витяжні. Якщо припливні системи подають повітря в приміщення сховища, то функцією витяжної вентиляції є видалення відпрацьованого повітря.

Витяжна вентиляція в овочесховищах може бути природною або витяжної. Обсяги видаляється зі сховищ без штучного охолодження залежать від вологовиділення продукції та умов зберігання даного виду овочів. За способом створення тиску і переміщення повітря вентиляція овочесховищ може бути природною і примусовою. Активна вентиляція є прогресивної різновидом примусової вентиляції.

Природна вентиляція може забезпечувати повітрообмін за рахунок різниці тисків внутрішнього і зовнішнього повітря, а також завдяки вітру, проникаючого через нещільності конструкцій, при відкриванні дверей і т. Д. У сховищах сільськогосподарської продукції природна вентиляція передбачає повітрообмін через припливні і витяжні канали, ступінь відкриття яких можна регулювати для досягнення необхідних умов зберігання. Дихання маси картоплі або інших овочів, супроводжуючись тепловиділенням, нагріває повітря, який при цьому розширюється і піднімається вгору разом з парами міститься в ньому води, звідки видаляється через витяжні канали або труби. Відповідно, більш важкий і щільний, холодне зовнішнє повітря проникає через припливні труби, канали, люки або двері. Швидкість переміщення повітря, визначальна ефективність вентилювання, знаходиться в прямій залежності від різниці температур видаляється і припливного повітря, а також від відстані між припливним отвором і витяжним.

Природна вентиляція – це досить недосконалий спосіб підтримки необхідного для зберігання овочів режиму зберігання, ефективність якого в значній мірі обумовлена людським фактором. В осінній післязбиральний період зберігання, вимагає зазвичай зниження температури для охолодження продукції, витяжні і припливні канали, люки або двері, як правило, залишають повністю відкритими, закривають лише гратчасті двері. Щоб не створювати зайвих перешкод для переміщення повітряних мас, не рекомендується завалювати овочевою продукцією проходи. У міру зниження температури зовнішнього повітря вентиляційні канали поступово закривають. У зимовий час вентилювання проводиться через витяжні труби або двері, які при сильних морозах закривають. Навесні вентилювання виробляється в найбільш холодний час доби, а при сильному потеплінні (при більш високій температурі зовнішнього повітря в порівнянні з внутрішньою температурою в сховище) сховище для вентиляції не відкривають, щоб зберегти прохолоду.

В даний час природну вентиляцію влаштовують лише в невеликих за обсягом сховищах (250-500 т.), Насип овочів у яких невелика по висоті. Забезпечення достатнього повітрообміну в більш великих овочесховищах вимагає монтажу системи примусової вентиляції.

При значній висоті завантаження овочевої продукції, особливо в тих випадках, коли овочі сильно забруднені, система природної вентиляції не дозволяє досить інтенсивно вентилювати всю масу, що призводить до появи вогнищ самозігрівання і псування. Складнощі з вентилюванням великої маси овочів зростають в осінній та весняний періоди зберігання.

У системах примусової вентиляції різниця тисків, яка обумовить необхідний повітрообмін, створюється при роботі вентиляторів. Більш висока ефективність цієї системи пояснюється можливістю подачі повітря із заданими параметрами температури і вологості. Можлива і попереднє очищення від пилу і різних домішок. Використання примусової вентиляції дозволяє більш диференційовано підійти до регулювання температурно-вологісного мікроклімату в приміщеннях овочесховищ, з урахуванням різних вимог до зберігання величезного різноманіття видів і сортів овочевої продукції, застосовувати при зберіганні велику висоту завантаження, що дозволяє більш ефективно використовувати корисну ємність сховищ, збільшити тривалість зберігання без зниження споживчих якостей збережених овочів, знизити втрати.

Найпоширенішим типом вентиляційної системи, застосовуваної в сховищах картоплі та плодоовочевої продукції, є комбінована припливно-витяжна вентиляція, при якій приплив повітря здійснюється штучним шляхом з використанням вентиляторів через вентиляційні припливні шахти, а видалення відпрацьованого повітря засноване на природному вентилировании за допомогою витяжних каналів. Оскільки температура припливного повітря повинна бути вище 0 градусів, то в холодну пору року слід передбачити його попередній прогрів до необхідної температури щоб уникнути подмораживания овочевої продукції. Зігрівання припливного повітря в системах припливно-витяжної вентиляції відбувається за рахунок його повної або часткової рециркуляції, при якій зовнішнє повітря потрапляє спочатку в повітрозмішувальної камери, де прогрівається до потрібної температури, змішуючись з внутрішнім повітрям. У овочесховище по воздуховодам надходить уже прогрітий таким чином повітря. При негативних зовнішніх температурах використовується режим повної рециркуляції, коли здійснюється циркуляція лише внутрішнього повітря овочесховища. Припливу зовнішнього повітря в даному випадку немає.

Вміст вуглекислого газу у внутрішньому повітрі сховища регулюється постійним припливом свіжого зовнішнього повітря і змішуванням його з внутрішнім в необхідній пропорції.

Найбільш ефективною на сьогоднішній день визнана система активної вентиляції, що припускає періодичне інтенсивне продування із заданою швидкістю повітря з певними параметрами температури і вологості крізь масу овочів (залежно від застосованої схеми вентилювання: знизу нагору або зверху вниз). Подача зовнішнього повітря може здійснюватися як безпосередньо в масу продукції без змішування з повітрям сховища, так і з частковою рециркуляцією, при якій відбувається змішування холодного зовнішнього повітря з більш теплим повітрям сховища. При дуже низьких температурах зовнішнього повітря вентилювання проводиться тільки повітрям сховища (повна рециркуляція). За допомогою рециркуляції забезпечується необхідний температурний режим. Оптимальні параметри температури і вологості можуть бути досягнуті і при використанні калориферів для обігріву повітря або при охолодженні припливного повітря системами кондиціонування.

Застосування системи активного вентилювання дозволяє в рази збільшити збереженість овочевої продукції за рахунок більш високої швидкості її охолодження і осушення, «адресної» спрямованості повітряного потоку, рівномірно обдуває кожен екземпляр продукції. При використанні системи активної вентиляції у всіх точках штабеля або навалу овочів підтримується однакова температура, вологість і газовий склад, без стрибків і різких перепадів. Обсяг сховища використовується більш економічно і раціонально, оскільки висота насипу або штабелів з плодоовочевою продукцією значно збільшується.

Системи активної вентиляції знайшли своє застосування і в найпростіших сховищах: буртах і траншеях.

Найпростіші сховища, призначені для тимчасового або тривалого зимового зберігання овочів і картоплі влаштовуються, як правило, в поле або на території плодоовочевих баз і приймальних пунктів. Найчастіше в буртах зберігають капусту зимових сортів, в траншеях – картопля і коренеплоди. Пристрій таких сховищ не вимагає великих витрат, що є істотним плюсом. Тим не менш, в таких сховищах важко підтримувати оптимальну для зберігання температуру, що може стати проблемою в теплі зими. Складнощі виникають і у зв’язку з неможливістю вивантаження продукції по частинах, труднощами з перебиранням і видаленням зіпсованої продукції.

Вентиляційне обладнання найпростіших сховищ (буртів і траншей) складається в більшості випадків з горизонтальної гратчастої дерев’яної труби квадратного або трикутного перетину, рамещённой по дну бурту або траншеї, і вертикальних труб, нижні кінці яких примикають до горизонтальної трубі. Замість горизонтальної труби в ряді випадків допустимо використання звичайної канави глибиною і шириною 200 мм, перекритою зверху дерев’яною решіткою або хмизом. Вертикальні труби з просвердленими в них отворами діаметром не менше 20 мм виготовляють з дощок або пучків хмизу, так званих, фашин. Розташовують вертикальні труби з проміжками в 4-5 метрів. Труби, що розміщуються по краях найпростішого сховища, зазвичай роблять виступаючими над укриттям на 500 мм і закривають металевою насадкою, проміжні ж труби закінчуються у солом’яному шарі укриття. Зовнішнє повітря надходить всередину бурту через крайні виступаючі труби, де за допомогою нижньої горизонтальної труби і проміжних вертикальних розподіляється по всій масі продукції, що зберігається.

З метою знизити втрати при зберіганні в найпростіших сховищах, збільшити тривалість зберігання, в даний час набуло поширення пристрій буртів і траншей з активною вентиляцією.

Широко практикується пристрій постійних буртових майданчиків, об’єднаних загальною системою активної вентиляції. У кожен окремо взятий бурт повітря подається по центральному і бічним повітропроводів. Розміри таких буртів з активною вентиляцією набагато солідніше, ніж звичайних, обладнаних природною вентиляцією. Ширина в пiдстави буртів з системою активної вентиляції, становить 3-3,5 м, висота по гребеню – до 2 м, тоді як ширина і висота по гребеню у буртів з природною вентиляцією становить, відповідно, 2-2,5 і 1,5 -1,7 м.

Необхідність витримування параметрів зберігання в досить жорстких рамках протягом тривалого часу змушує більш відповідально підходити до оснащення сховищ, в першу чергу, системами вентиляції.

Особлива значимість вентиляції для збереження плодоовочевої продукції полягає в особливостях зберігання овочів, що враховують продовження процесів життєдіяльності, таких як випаровування, виділення тепла, дихання, і в процесі їх зберігання. Ці процеси безпосередньо впливають на газовий склад повітря в приміщеннях сховища, його температуру і вологість. Крім дихання і випаровування джерелами тепла і вологи в приміщеннях сховища можуть бути, наприклад, грунт або тепло, що виділяється при конденсації вологи на границі зіткнення поднимающегося вгору більш теплого повітря сховища з холодною дахом.

Першорядне значення для збереження овочевої продукції має вологість. Водяні пари в тій чи іншій концентрації завжди присутні в атмосферному повітрі. І абсолютна і відносна вологість змінюються залежно від змін температури. А зміни відносної вологості повітря викликають зміни вологості збереженої плодоовочевої продукції. Кожен вид або сорт овочів розрахований на вміст в атмосфері з певною вологістю, відхилення від якої може викликати зміну спрямованості хімічних і біохімічних процесів, що протікають в них. Зберігання плодів і овочів передбачає підтримку помешкань сховища високої відносної вологості повітря (80-95%).

Температурний фактор є вирішальним у прискоренні біохімічних і хімічних процесів у продукції, що зберігається, активізації життєдіяльності мікроорганізмів, що є збудниками хвороб. Причому не тільки підвищення температури здатне привести до появи вогнищ цвілі або грибкових уражень, але і її скачки, так як різкі коливання температурних параметрів можуть викликати утворення конденсату, зайве зволоження овочів і, як наслідок, їх псування і гниття.

При створенні необхідного мікроклімату в овочесховищах можна скидати з рахунків склад газового середовища, який також впливає на збереженість овочів. До складу атмосферного повітря входить звичайно 21% кисню, 78% азоту і 0,03% вуглекислого газу. Слід враховувати той факт, що плоди та овочі краще зберігаються і повільніше дозрівають в атмосфері з пониженим вмістом кисню і підвищеним – вуглекислого газу.

Дихання плодів і овочів супроводжується утворенням енергії, частина якої витрачається на процеси життєдіяльності, а залишилася, досить значна її частка, виділяється в навколишнє атмосферу у вигляді тепла. Виділяється при інтенсивному диханні тепло є одним з негативних факторів, що впливають на ефективність зберігання, оскільки може призводити до самозігрівання овочевої продукції або її запарюванню.

Крім того, зменшення маси плодів і овочів, також є наслідком дихання. На активність дихальних процесів впливають самі різні чинники: вид овочів, ступінь їх зрілості, наявність пошкоджень або вогнищ подмораживания і т. Д. Найвища інтенсивність дихання зафіксована у зеленої продукції і томатів, найменша – у коренеплодів і цибулі ріпчастої. Вище активність дихання у недозрілих плодів і овочів в порівнянні з продукцією в стані повної зрілості. Механічні або інші пошкодження також підсилюють інтенсивність дихання.

Якщо дихання овочів можна назвати свого роду внутрішнім фактором, що впливає на процес зберігання, то температура навколишнього повітря – це найбільш сильний зовнішній фактор. Підвищення температури повітря в сховище стимулює процеси дихання в овочевої продукції і призводить, тим самим, до незапланованих втрат поживних речовин, що позначається на споживчих властивостях овочів.

Зміна газового складу внутрішнього повітря овочесховища, т. Е. Зміна співвідношення в ньому кисню і вуглекислого газу, зокрема, зниження концентрації кисню і підвищення – вуглекислого газу (до певних меж), сприяє уповільненню дихальних процесів, а, отже, позначається на ефективності зберігання найсприятливішим чином.

Уведена плодів і овочів, що є наслідком випаровування ними вологи, багато в чому залежить не тільки від стану та виду закладається на зберігання продукції, але і від умов зберігання. Інтенсивність випаровування вологи овочами безпосередньо залежить від швидкості циркуляції повітря в овочесховище.

Звичайно, в якійсь мірі, використання сучасних методів агротехніки здатне поліпшити лежкість овочів під час зберігання, проте основним шляхом збільшення тривалості зберігання є будівництво сховищ нового покоління з іннноваціоннимі прогресивними системами вентиляції та охолодження.

Основними вимогами до вентиляційної системи овочесховищ можна назвати:

– Забезпечення необхідного повітрообміну;

– Видалення надлишку вуглекислого газу;

– Видалення етилену;

– Робота в режимах обігріву, сушіння або лікування плодоовочевої продукції;

– Запобігання утворення конденсату на теплоізолюючих огорожах і поверхні продукції.

За призначенням вентиляційні системи підрозділяються на припливні і витяжні. Якщо припливні системи подають повітря в приміщення сховища, то функцією витяжної вентиляції є видалення відпрацьованого повітря.

Витяжна вентиляція в овочесховищах може бути природною або витяжної. Обсяги видаляється зі сховищ без штучного охолодження залежать від вологовиділення продукції та умов зберігання даного виду овочів. За способом створення тиску і переміщення повітря вентиляція овочесховищ може бути природною і примусовою. Активна вентиляція є прогресивної різновидом примусової вентиляції.

Природна вентиляція може забезпечувати повітрообмін за рахунок різниці тисків внутрішнього і зовнішнього повітря, а також завдяки вітру, проникаючого через нещільності конструкцій, при відкриванні дверей і т. Д. У сховищах сільськогосподарської продукції природна вентиляція передбачає повітрообмін через припливні і витяжні канали, ступінь відкриття яких можна регулювати для досягнення необхідних умов зберігання. Дихання маси картоплі або інших овочів, супроводжуючись тепловиділенням, нагріває повітря, який при цьому розширюється і піднімається вгору разом з парами міститься в ньому води, звідки видаляється через витяжні канали або труби. Відповідно, більш важкий і щільний, холодне зовнішнє повітря проникає через припливні труби, канали, люки або двері. Швидкість переміщення повітря, визначальна ефективність вентилювання, знаходиться в прямій залежності від різниці температур видаляється і припливного повітря, а також від відстані між припливним отвором і витяжним.

Природна вентиляція – це досить недосконалий спосіб підтримки необхідного для зберігання овочів режиму зберігання, ефективність якого в значній мірі обумовлена людським фактором. В осінній післязбиральний період зберігання, вимагає зазвичай зниження температури для охолодження продукції, витяжні і припливні канали, люки або двері, як правило, залишають повністю відкритими, закривають лише гратчасті двері. Щоб не створювати зайвих перешкод для переміщення повітряних мас, не рекомендується завалювати овочевою продукцією проходи. У міру зниження температури зовнішнього повітря вентиляційні канали поступово закривають. У зимовий час вентилювання проводиться через витяжні труби або двері, які при сильних морозах закривають. Навесні вентилювання виробляється в найбільш холодний час доби, а при сильному потеплінні (при більш високій температурі зовнішнього повітря в порівнянні з внутрішньою температурою в сховище) сховище для вентиляції не відкривають, щоб зберегти прохолоду.

В даний час природну вентиляцію влаштовують лише в невеликих за обсягом сховищах (250-500 т.), Насип овочів у яких невелика по висоті. Забезпечення достатнього повітрообміну в більш великих овочесховищах вимагає монтажу системи примусової вентиляції.

При значній висоті завантаження овочевої продукції, особливо в тих випадках, коли овочі сильно забруднені, система природної вентиляції не дозволяє досить інтенсивно вентилювати всю масу, що призводить до появи вогнищ самозігрівання і псування. Складнощі з вентилюванням великої маси овочів зростають в осінній та весняний періоди зберігання.

У системах примусової вентиляції різниця тисків, яка обумовить необхідний повітрообмін, створюється при роботі вентиляторів. Більш висока ефективність цієї системи пояснюється можливістю подачі повітря із заданими параметрами температури і вологості. Можлива і попереднє очищення від пилу і різних домішок. Використання примусової вентиляції дозволяє більш диференційовано підійти до регулювання температурно-вологісного мікроклімату в приміщеннях овочесховищ, з урахуванням різних вимог до зберігання величезного різноманіття видів і сортів овочевої продукції, застосовувати при зберіганні велику висоту завантаження, що дозволяє більш ефективно використовувати корисну ємність сховищ, збільшити тривалість зберігання без зниження споживчих якостей збережених овочів, знизити втрати.

Найпоширенішим типом вентиляційної системи, застосовуваної в сховищах картоплі та плодоовочевої продукції, є комбінована припливно-витяжна вентиляція, при якій приплив повітря здійснюється штучним шляхом з використанням вентиляторів через вентиляційні припливні шахти, а видалення відпрацьованого повітря засноване на природному вентилировании за допомогою витяжних каналів. Оскільки температура припливного повітря повинна бути вище 0 градусів, то в холодну пору року слід передбачити його попередній прогрів до необхідної температури щоб уникнути подмораживания овочевої продукції. Зігрівання припливного повітря в системах припливно-витяжної вентиляції відбувається за рахунок його повної або часткової рециркуляції, при якій зовнішнє повітря потрапляє спочатку в повітрозмішувальної камери, де прогрівається до потрібної температури, змішуючись з внутрішнім повітрям. У овочесховище по воздуховодам надходить уже прогрітий таким чином повітря. При негативних зовнішніх температурах використовується режим повної рециркуляції, коли здійснюється циркуляція лише внутрішнього повітря овочесховища. Припливу зовнішнього повітря в даному випадку немає.

Вміст вуглекислого газу у внутрішньому повітрі сховища регулюється постійним припливом свіжого зовнішнього повітря і змішуванням його з внутрішнім в необхідній пропорції.

Найбільш ефективною на сьогоднішній день визнана система активної вентиляції, що припускає періодичне інтенсивне продування із заданою швидкістю повітря з певними параметрами температури і вологості крізь масу овочів (залежно від застосованої схеми вентилювання: знизу нагору або зверху вниз). Подача зовнішнього повітря може здійснюватися як безпосередньо в масу продукції без змішування з повітрям сховища, так і з частковою рециркуляцією, при якій відбувається змішування холодного зовнішнього повітря з більш теплим повітрям сховища. При дуже низьких температурах зовнішнього повітря вентилювання проводиться тільки повітрям сховища (повна рециркуляція). За допомогою рециркуляції забезпечується необхідний температурний режим. Оптимальні параметри температури і вологості можуть бути досягнуті і при використанні калориферів для обігріву повітря або при охолодженні припливного повітря системами кондиціонування.

Застосування системи активного вентилювання дозволяє в рази збільшити збереженість овочевої продукції за рахунок більш високої швидкості її охолодження і осушення, «адресної» спрямованості повітряного потоку, рівномірно обдуває кожен екземпляр продукції. При використанні системи активної вентиляції у всіх точках штабеля або навалу овочів підтримується однакова температура, вологість і газовий склад, без стрибків і різких перепадів. Обсяг сховища використовується більш економічно і раціонально, оскільки висота насипу або штабелів з плодоовочевою продукцією значно збільшується.

Системи активної вентиляції знайшли своє застосування і в найпростіших сховищах: буртах і траншеях.

Найпростіші сховища, призначені для тимчасового або тривалого зимового зберігання овочів і картоплі влаштовуються, як правило, в поле або на території плодоовочевих баз і приймальних пунктів. Найчастіше в буртах зберігають капусту зимових сортів, в траншеях – картопля і коренеплоди. Пристрій таких сховищ не вимагає великих витрат, що є істотним плюсом. Тим не менш, в таких сховищах важко підтримувати оптимальну для зберігання температуру, що може стати проблемою в теплі зими. Складнощі виникають і у зв’язку з неможливістю вивантаження продукції по частинах, труднощами з перебиранням і видаленням зіпсованої продукції.

Вентиляційне обладнання найпростіших сховищ (буртів і траншей) складається в більшості випадків з горизонтальної гратчастої дерев’яної труби квадратного або трикутного перетину, рамещённой по дну бурту або траншеї, і вертикальних труб, нижні кінці яких примикають до горизонтальної трубі. Замість горизонтальної труби в ряді випадків допустимо використання звичайної канави глибиною і шириною 200 мм, перекритою зверху дерев’яною решіткою або хмизом. Вертикальні труби з просвердленими в них отворами діаметром не менше 20 мм виготовляють з дощок або пучків хмизу, так званих, фашин. Розташовують вертикальні труби з проміжками в 4-5 метрів. Труби, що розміщуються по краях найпростішого сховища, зазвичай роблять виступаючими над укриттям на 500 мм і закривають металевою насадкою, проміжні ж труби закінчуються у солом’яному шарі укриття. Зовнішнє повітря надходить всередину бурту через крайні виступаючі труби, де за допомогою нижньої горизонтальної труби і проміжних вертикальних розподіляється по всій масі продукції, що зберігається.

З метою знизити втрати при зберіганні в найпростіших сховищах, збільшити тривалість зберігання, в даний час набуло поширення пристрій буртів і траншей з активною вентиляцією.

Широко практикується пристрій постійних буртових майданчиків, об’єднаних загальною системою активної вентиляції. У кожен окремо взятий бурт повітря подається по центральному і бічним повітропроводів. Розміри таких буртів з активною вентиляцією набагато солідніше, ніж звичайних, обладнаних природною вентиляцією. Ширина в пiдстави буртів з системою активної вентиляції, становить 3-3,5 м, висота по гребеню – до 2 м, тоді як ширина і висота по гребеню у буртів з природною вентиляцією становить, відповідно, 2-2,5 і 1,5 -1,7 м.