ХЕРСОНСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

ТУРБІН ВІКТОР ОЛЕКСІЙОВИЧ

УДК 631.563 : 634/.635

НАУКОВЕ ОБҐРУНТУВАННЯ ТЕХНОЛОГІЇ

ЗБЕРІГАННЯ ТА ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ ЯКОСТІ

ОСНОВНОЇ ПЛОДООВОЧЕВОЇ ПРОДУКЦІЇ

05.18.03 – первинна обробка та зберігання продуктів рослинництва

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

доктора технічних наук

Херсон – 2004

Дисертацією є рукопис. Робота виконана в Інституті винограду і вина “Магарач” Української академії аграрних наук.

Науковий консультант:

доктор сільськогосподарських наук, професор, член-кореспондент УААН Іванченко В'ячеслав Йосипович, Інститут винограду і вина “Магарач” Української академії аграрних наук, заступник директора з наукової роботи.

Офіційні опоненти:

доктор сільськогосподарських наук, професор Колтунов Віктор Андрійович, Київський національний торговельно-економічний університет, професор кафедри товарознавства та експертизи продовольчих товарів;

доктор сільськогосподарських наук Цуцук Віктор Олексійович, завідувач лабораторією збереження і біотехнології Національного інституту виноградарства і виноробства, Республіка Молдова;

доктор технічних наук, професор Михайлик Віктор Дмитрович, Херсонський державний технічний університет, завідувач кафедри екології та безпеки життєдіяльності.

Провідна установа: Одеська національна академія харчових технологій, кафедра технології консервування, Міністерство освіти і науки України,

м. Одеса.

Захист відбудеться “3“ лютого 2005 року о 10 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 67.052.02 в Херсонському державному технічному університеті за адресою: 73008, м. Херсон, Бериславське шосе, 24.

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Херсонського державного технічного університету за адресою: 73008, м. Херсон, Бериславське шосе, 24.

Автореферат розісланий “ 22 “ грудня 2004 р.

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради |

Сумська О.П.

Загальна характеристика роботи

Для нормальної життєдіяльності людини споживання винограду, плодів, свіжих овочів і картоплі має винятково важливе значення. Пояснюється це тим, що навіть із невеликою кількістю сухих речовин, котрі містять соковиті рослинні продукти, організм людини одержує біологічно активні з'єднання, необхідні для обміну речовин, підтримки життєдіяльності, здоров'я і продовження життя. У той же час в Україні сучасний об’єм виробництва і споживання винограду, плодів, свіжих овочів і картоплі ще не задовольняє зростаючи потреби населення. Він складає 50 – 60 % від фізіологічної норми.

У вирішенні цієї важливої народногосподарської задачі значення галузі зберігання продукції аграрного сектора визначається, з одного боку, сезонністю її виробництва, з іншого, постійною потребою населення в різноманітних соковитих рослинних продуктах. Ця проблема особливо гостро стоїть у південних регіонах Украiни тому, що вітамінна продукція - виноград, фрукти й овочі - повинні щоденно надходити ще й у численні здравниці і будинки відпочинку. Крім того, частина вирощеної продукції (у першу чергу виноград і яблука) в зимові і ранньовесняні місяці має поступати з півдня в центральні й північні області України та сусідні держави.

Дослідження вчених показують, що тривале зберігання винограду і яблук супроводжується втратами якості і кількості, зниженням змісту біологічно активних речовин. При зберіганні картоплi та овочів втрачається 20 – 30 відсотків продукції. Тому проблема зберігання винограду, яблук, картоплі та овочів об'єднує значне коло питань. Аналіз вітчизняних і зарубіжних наукових публікацій свідчить, що дослідження питань зберігання цієї продукції носять розрізнений характер. Не вивчений комплекс факторів, що впливає на збереженість винограду і яблук у регульованому газовому середовищі. Цілком відсутня інформація про вплив типу тари на збереженість винограду при транспортуванні і зберіганні. Не вивчалася збереженість картоплі завезеного у Крим з інших регіонів, вплив термінів заготівлі овочів на якість і збереженість.

Актуальність теми. Необхідність мінімалізації втрат винограду, плодів, овочів і картоплі, відсутність науково-обгрунтованих технологічних заходів їх зберігання, відсутність чітких розробок щодо визначення і прогнозування лежкості картоплі та овочів у залежності від комплексу технологічних факторів і вихідної якості.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Робота виконувалася впродовж 1980 – 2004 рр. згiдно з тематичними планами Інституту винограду i вина "Магарач" (м. Ялта) у вiдповiдностi з галузевою науковою програмою УААН “Система збереження і раціонального використання агроекологічного потенціалу України” (Наказ ДКНТ від 17.11.95. № 15), що має забезпечити продовольчу безпеку України. Номери держреєстрацiї і назва завдань: 0195И003757 – “Розробити рекомендації проведення наукових досліджень тривалого збереження винограду, плодів і овочів”; 0196U010359 - “Розробити рекомендації по реорганізації економіко-господарської системи ведення виноградарської галузі стосовно ринкових умов господарювання”; 0101U006739 – „Дати оцінку по транспортабельності для нових столових сортів і перспективних сіянців винограду”; 0101U006740 – “Провести оцінку ресурсів АР Крим для виробництва і збереження столового винограду і розробки прогнозу тривалості збереження грон”; 0101U001658 – “Розробити державний стандарт “Збереження плодів, овочів і винограду. Терміни і визначення”.

У виконанні науково-дослідних робіт роль автора полягає у визначенні чинників, що впливають на формування якості винограду, яблук, картоплі та овочів; розробці технологічних режимів, що підвищують ефективність технології зберігання винограду і плодоовочевої продукції.

Мета і задачі дослідження. Мета досліджень полягала у розвитку наукових основ створення технологічних процесів і оптимальних режимів тривалого зберігання столового винограду, плодів та овочів, раціонального використання продукції в залежності від її вихідної якості, а також збільшення виробництва. Для досягнення поставленої мети потрібно було вирішити наступні задачі:

1. Визначити оптимальний склад газового середовища у холодильних камерах при тривалому зберіганні столового винограду і яблук розповсюджених у Криму сортів.

2. Визначити оптимальні температури для збереження винограду світло- і темно пофарбованих сортів у звичайному та газових середовищах.

3. Обґрунтувати режим обробки сірчистим ангідридом винограду при збереженні у регульованому газовому середовищі.

4. Виявити вплив тари для упакування, транспортування і збереження винограду на збереженість грон і запропонувати її модифікацію.

5. Установити залежність зміни транспортабельних властивостей грон від рівня температури і складу газового середовища у сховищі.

6. Оцінити збереженість яблук найбільш розповсюджених у Криму помологічних сортів в умовах звичайного, модифікованого і регульованого газових середовищ у взаємозв'язку з агротехнічними і технологічними факторами.

7. Установити якість картоплі і овочів, що надходять на збереження. Довести залежність зміни якості картоплі і овочів від термінів заготівлі, кількості земляної домішки, дальності транспортування.

8. Визначити вплив вихідної якості картоплі й овочів на розмір мікробіологічних і природних втрат при тривалому зберіганні.

9. Впровадити у виробництво результати дисертаційних досліджень.

10. Визначити потреби АР Крим у плодоовочевий продукції, сховищах для її розміщення, економічно обґрунтувати ефективність тривалого зберігання винограду, яблук, овочів та картоплі.

Об'єкт дослідження. Процес тривалого зберігання столового винограду, яблук, картоплі й овочів.

Предмет дослідження. Столовий виноград, яблука розповсюджених у Криму помологічних сортів, картопля й овочі - морква, буряк, цибуля ріпчаста, капуста білоголова.

Методи дослідження. Збереженість плодоовочевої продукції характеризується зміною зовнішнього виду, зміною змісту основних речовин хімічного складу, збереженням міцності тканин, стійкістю до розвитку мікробіологічних і функціональних захворювань. Для оцінки цих змін, їх наукового обґрунтування і вирішення інших сформульованих задач використані наступні методи:

- експерименту і моделювання – для вивчення впливу факторів на збереженість продукції, розробку оптимальних технологічних параметрів збереження і встановлення статистично значимих зв'язків;

- хімічного, мікробіологічного і фізичного аналізів - для визначення основних компонентів хімічного складу винограду і яблук, щільності тканин;

- статистичного аналізу – для вивчення стану забезпеченості населення Криму столовим виноградом, фруктами, овочами і картоплею;

- дисперсійного аналізу – для визначення ступеня впливу факторів на збереженість плодоовочевої продукції;

- прогнозування – для одержання моделей розвитку галузей столового виноградарства і садівництва.

Наукова новизна одержаних результатів.

- Встановлені технологічні фактори, що впливають на зберігання грон столового винограду, яблук, бульб картоплі й овочів. Уперше у світі визначена міра впливу кожного з досліджуваних технологічних факторів на зміну якості продукції при зберіганні.

- Визначені оптимальні співвідношення вмісту вуглекислого газу, кисню й азоту в атмосфері сховища для зберігання столового винограду і яблук.

- Розроблено параметри оптимальної температури для тривалого зберігання в умовах газового середовища для столового винограду і яблук.

- Визначені режими обробки сірчистим ангідридом винограду при збереженні у регульованому газовому середовищі.

- Науково обґрунтовано засіб часткового розмежування грон при тривалому зберіганні столового винограду і розроблено модель ящика (захищено патентом на винахід у Держдепартаменті інтелектуальної власності Укрпатент).

- Вперше науково обґрунтована залежність втрат і розроблено математичні моделі визначення відходів та природних втрат маси винограду, яблук, картоплі, овочів у залежності від стану вихідної товарної якості продукції, умов і термінів зберігання.

- Обґрунтована потреба АР Крим у столовому винограді, фруктах, плодоовочевій продукції і картоплі. Розраховані необхідні обсяги охолоджуваних сховищ і потужності переробних підприємств.

Практичне значення одержаних результатів. Розроблено технологічні параметри зберігання столового винограду. Експериментально обґрунтовані і запропоновані оптимальні температури зберігання столового винограду в холодильниках, установлені оптимальні газові режими і температури для зберігання винограду в регульованому газовому середовищі (РГС). Обґрунтовані співвідношення вмісту вуглекислого газу, кисню й азоту в атмосфері сховища для зберігання яблук сортів Ренет Симиренка і Голден Делішес. Запропоновано сорти яблук, що краще зберігаються в модифікованому газовому середовищі. Визначено фактори, що впливають на якість бульб при заготівлях картоплі для тривалого зберігання в АР Крим. Визначено оптимальні терміни збирання моркви, цибулі і капусти для тривалого зберігання. Розроблені математичні методи, що дозволяють при закладанні прогнозувати вихід стандартної продукції і визначати максимально допустимі втрати картоплі й овочів у період тривалого зберігання. Запропоновано новий підхід до розрахунку природної втрати маси соковитої рослинної продукції з урахуванням термінів закладання і фактичного стану її якості.

Розроблено технологію зберігання столового винограду в місцях його вирощування; методичні рекомендації щодо зберігання плодів, овочів і винограду (організація і проведення досліджень); ДСТУ на терміни та визначення стосовно зберігання та транспортування плодів, овочів і винограду (у стадії узгодження). Досвід багаторічних досліджень дозволив автору брати активну участь у засіданнях технічних рад при розробці, обговоренні й узгодженні ГОСТ 28346-89 “Виноград свежий столовый. Хранение в холодильних камерах”; ГОСТ 29181-91 “Виноград свежий столовый. Хранение в холодильних камерах с регулируемой газовой средой”.

Впровадження розробленої технології зберігання та забезпечення якості основної плодоовочевої продукції у підприємствах АР Крим забезпечують додатковий прибуток 13-15 млн. грн. щорічно, у тому числі: у господарствах “Укрсадвинпром” АР Крим 4 – 5,5 млн. грн.; у господарствах Бахчисарайського району 2,8 – 4,2 млн. грн.; у господарствах Советського району 2,3 – 2,9 млн. грн.; у господарствах Красногвардійського району 1,8 – 2,7 млн. грн.; у господарствах Білогірського району 0,8 – 1,2 млн. грн.; на Сімферопольському роздрібно-оптовому комбінаті 450-500 тис. грн.; у ЗАТ ЗМВК “Коктебель” 150-250 тис. грн. У САТОВ “Краса Херсонщини” Херсонської області прибуток складає 10-20 грн. на кожну тону продукції, що зберігається.

Особистий внесок здобувача полягає у постановці й обґрунтуванні завдань, виборі об'єктів та методів досліджень, організації і проведенні наукових дослiджень, узагальнені отриманих результатів, формулюванні висновкiв i науково-обгрунтованих рекомендацiй виробництву, впровадженні у виробництво розроблених технологічних параметрів зберігання винограду, яблук та овочів, здiйсненні авторського нагляду за впровадженням. Автором розроблено моделі розвитку галузей виноградарства і садівництва, визначена потреба у сховищах для столового винограду, фруктів, овочів і картоплі.

Апробація результатів дисертації. Основні положення дисертації доповідалися і схвалені на Всесоюзних науково-практичних конференціях молодих вчених і фахівців (м. Сімферополь 1980 р.; 1985 р.; м. Київ 1984 р.; 1986 р.; м. Москва 1987 р.); наукових і науково-виробничих конференціях професорсько-викладацького складу, наукових співробітників, аспірантів, керівників і фахівців колгоспів і радгоспів (м. Сімферополь, 1980-1991 рр.); у Кримському Відділенні Торгово-промислової палати УРСР на науково-практичній конференції: “Шляхи зберігання сільськогосподарської продукції в Криму” (м. Сімферополь, 1984 р.) і науково-практичній конференції: “Шляхи удосконалення зберігання, переробки, транспортування плодоовочевої продукції як факторів, що забезпечують збереження їхньої якості” (м. Сімферополь 1989 р.); на науково-практичних конференціях фахівців і працівників плодоовочевих баз Кримоблпотребспілки (м. Сімферополь, 1984-1990 рр.); Всесоюзній зустрічі, організованій Держагропромом СРСР, Держагропромом УРСР, Кримоблагропромом, ВНДІВіПП “Магарач” і павільйоном “Плодівництво і картоплярство” ВДНГ СРСР (м. Судак, 1988 р.); в Інституті біохімії ім. А.Н. Баха на науковій нараді “Біохімія зберігання картоплі, овочів і плодів” (м. Москва, 1988 р.); в Одеському технологічному інституті харчової промисловості ім. М.В. Ломоносова на семінарі “Біохімічні основи зберігання і переробки сільськогосподарської сировини для харчової промисловості” (м. Одеса, 1991 р.); на науково-практичній конференції присвяченій 100-річчю з дня народження П.Т. Болгарева: “Питання сучасного виноградарства” (м. Сімферополь, 1999 р.); на Республіканській науково-практичної конференції “Проблеми плодівництва Криму і шляхи їх рішення” (м. Сімферополь, 2004 р.); на міжнародних конференціях “Функціональні продукти харчування” (м. Краснодар, 2001 р., 2003 р.).

Публікації. За матеріалами досліджень опубліковані 40 наукових праць, в тому числі 3 монографії і 2 брошури у співавторстві, 27 статей у наукових фахових виданнях, патент на винахід, 7 праць в збірниках матеріалів конференцій. Особисто автором написані 10 статей, а інші - у співавторстві.

Обсяг і структура дисертації. Дисертація викладена на 287 сторінках тексту; складається зі вступу, семи розділів, висновків; містить 88 таблиць, 57 рисунків. У списку літератури 438 найменувань. Додатки оформлені окремою частиною на 215 сторінках і включають 14 актів впровадження, деклараційний патент на винахід, інструкцію із заготівлі свіжих овочів, плодів, столового винограду і тривалого зберігання в холодильниках, 124 таблиці, 10 рисунків.

Основний зміст роботи

У вступі викладено обґрунтування актуальності теми дисертації, основні положення досліджуваної проблеми, визначено мету та завдання досліджень, наукову новизну та практичне значення отриманих результатів.

У першому розділі наведено огляд літератури за темою і вибір напрямків досліджень. При аналізі робіт останніх років виявлено відсутність системних наукових досліджень з питань взаємного впливу агротехнічних і технологічних факторів на збереженість та якість продукції. Виявлено, що для скорочення втрат винограду і яблук потрібна сортова диференціація температур та газового середовища у сховищах. Показано, що на плодоовочеві бази поступає продукція низької якості, тривале зберігання картоплі та овочів супроводжується значними втратами. Для практиці потрібні методи прогнозування зниження якості картоплі та овочів.

Аналіз наукової літератури дав можливість сформулювати мету, завдання та гіпотезу, що основні елементи і фізичні параметри технологій зберігання повинні розроблятись для окремих видів та сортів продукції.

У другому розділі наведено програму досліджень. На різних етапах досліджень у програму входили наступні питання:

- Знаходження оптимального складу газового середовища і температури в холодильних камерах для зберігання винограду столових сортів. Удосконалення технології зберігання яблук різних помологічних сортів в умовах регульованого і модифікованого газового середовища.

- Визначення факторів, які впливають на якість картоплі й овочів, що надходять на зберігання, розробка математичних моделей з метою одержання нормативних даних зниження якості продукції у процесі зберігання.

- Аналіз сучасного стану виробництва і зберігання винограду та плодоовочевої продукції в Криму, забезпеченості цією продукцією населення і відпочиваючих і розробка науково-обгрунтованої моделі скорочення втрат і подальшого нарощування виробництва столового винограду плодів і овочів в АР Крим у період виходу галузей з кризи і переходу до ринку.

Дослідження виконані згідно з вимогами методичних вказівок щодо організації і проведення досліджень щодо зберігання винограду, плодів, картоплі й овочів. Експериментальну частину роботи виконували у спеціалізованому виноградосховищі радгоспу-заводу “Коктебель”, в холодильниках агрофірми “Крим” Бахчисарайського району, радгоспу-заводу “Сонячний” Сімферопольського району, у сховищах Сімферопольського оптово-роздрібного міськплодоовочекомбінату, в холодильниках СТОВ “Краса” Каховського району Херсонської області і Кримської дослідної станції Інституту садівництва УААН.

Для розробки і наукового обґрунтування факторів і технологічних режимів, що впливають на зміну товарної якості винограду, плодів, картоплі й овочів при тривалому зберіганні використовували грони винограду столових сортів: Чауш – ранньосередній; Мускат гамбурзький, Німранг - середньопізні; Італія, Галан, Молдова, Агадаї - пізніх термінів стиглості; яблука пізніх строків достигання сортів: Банан зимовий, Аврора кримська, Таврія, Ренет шампанський, Ренет Симиренка, Сари синап, Голден Делішес, Ред Делішес, Старк, Джонатан; бульби картоплі сорту Гатчинський; коренеплоди моркви сорту Шантене 2461; коренеплоди буряка сорту Бордо 237; цибулини цибулі ріпчастої сорту Луганський; головки капусти сортів Можарська місцева, Амагер 611, Молдавська.

З метою розробки технології зберігання винограду вивчали вплив взаємодії комплексу факторів на зміну товарних показників грон: склад газового середовища, температура в сховищі, тип тари, дози та інтервали обробки винограду сірчастим ангідридом протягом тривалого зберігання.

Підбір компонентів газового середовища для тривалого зберігання винограду проводили для сортів Мускат гамбурзький, Італія, Галан. Для зберігання винограду вивчено 13 газових режимів з концентрацією вуглекислого газу від 0, 3, 5, 8 % і кисню від 3, 5, 8, 12, 21 % (табл. 1).

Таблиця 1

Розробка компонентів газового середовища оптимального складу

Газ | Варіанти регульованих газових середовищ

1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13

Концентрація газів, %

СО2 | 3 | 3 | 3 | 3 | 5 | 5 | 5 | 5 | 8 | 8 | 8 | 8 | 0

О2 | 3 | 5 | 8 | 12 | 3 | 5 | 8 | 12 | 3 | 5 | 8 | 12 | 21

N2 | 94 | 92 | 89 | 85 | 92 | 90 | 87 | 83 | 89 | 87 | 84 | 80 | 79

Вивчення питання поєднання визначеного оптимального газового складу з оптимальними температурними параметрами виконували в трьох холодильних камерах марки КХС-18 Б, у яких підтримували температуру мінус 1 ± 0,2 0С, +2 ± 0,2 0С і +5 ± 0,2 0С (табл. 2).

Таблиця 2

Розробка оптимальних температур для збереження винограду у ЗГС і РГС

Сорт | Температура,

0С | Склад газового середовища, %

СО2 | О2 | N2

Мускат

гамбурзький | +5; +2; -1

+5; +2; -1 | 8 ± 0,5

0 ± 0,5 | 5 ± 0,5

21 ± 0,5 | 87 ± 1,0

79 ± 1,0

Італія | +5; +2; -1

+5; +2; -1 | 5 ± 0,5

0 ± 0,5 | 3 ± 0,5

21 ± 0,5 | 92 ± 1,0

79 ± 1,0

Галан | +5; +2; -1

+5; +2; -1 | 8 ± 0,5

0 ± 0,5 | 8 ± 0,5

21 ± 0,5 | 84 ± 1,0

79 ± 1,0

Молдова | +5; +2; -1

+5; +2; -1 | 8 ± 0,5

0 ± 0,5 | 5 ± 0,5

21 ± 0,5 | 87 ± 1,0

79 ± 1,0

Ящики з виноградом поміщали в контейнери із поліетиленової плівки товщиною 200 мкм. Азот, кисень і вуглекислий газ подавали із балонів. Надлишок вуглекислого газу відбирали луговим скрубером. Склад газового середовища контролювали газоаналізатором ГПХ 3М i підтримували з точністю 0,5 %. Відносна вологість повітря при вивченні факторів, що впливають на зберігання винограду, складала 90-95%.

Для вивчення питання зберігання столового винограду з частковим розмежуванням грон проведено два досліди:

- внутрішній обсяг ящика № 1-1, що відповідає ГОСТ 13359 (ГОСТ 10131-93) двома пластинами розмірами 572 х 80 см і 380 х 80 см розподіляли на 9 секцій, в які укладали 1-1,2 кг грон винограду. Ящики розміщали у холодильних камерах;

- із поліетиленової плівки товщиною 30, 50 і 100 мкм виробляли пакети розміром 20 ? 25 см, в які укладали 1 кг грон і пакети розміром 25 ? 25 см, в які укладали 1,5 кг грон винограду. Частині пакетів наносили перфорацію. Пакети складали у ящики № 1-1.

Наприкінці зберігання винограду визначали товарну якість грон відповідно до вимог ГОСТ 25896-83. Природні втрати маси визначали зважуванням. Транспортабельність грон визначали в лабораторних умовах. Від кожного варіанта відбирали по 225 типових ягід і встановлювали зусилля відриву плодоніжки, проколювання і роздавлювання ягід. Біохімічні процеси в ягодах вивчали за зміною масових концентрацій цукрів, органічних кислот і інтенсивності дихання, вмісту оцтового альдегіду та етилового спирту. Органолептичний аналіз якості грон і ягід проводили на закритих дегустаціях на кафедрі виноградарства Кримського ДАТУ. Щорічно в дослідницькій роботі використовували 2000-2500 кг столового винограду.

З метою удосконалювання технології зберігання яблук, на різних етапах досліджень вивчали вплив факторів температури в сховищі, типу підщепи, агротехнічних умов, складу газового середовища та модифікованої атмосфери на зміну товарних і біохімічних показників плодів у період зберігання.

Картопля й овочі на зберігання надходили від сільськогосподарських підприємств Криму, з різних областей України і Росії. Продукція транспортувалася в залізничних відкритих вагонах чи автомобільним транспортом навалом, у контейнерах чи сітках. Відбір проб для визначення якості отриманої картоплі й овочів виконували за ГОСТ 7194-81. Якість і характер дефектів бульб визначали за ГОСТ 7176-85, товарну якість моркви за ГОСТ 1721-85, буряка за ГОСТ 1722-85, цибулі за ГОСТ 1723-86, капусти за ГОСТ 1724-85. У залежності від виду продукції, яка надходить, визначали вплив на якість партій картоплі й овочів дальності перевезення, кількості земляних домішок, термінів збирання і заготівлі, способу завантажування, вплив на термін зберігання картоплі й овочів їхнього вихідного якісного стану. Співвідношення екземплярів продукції різної якості в облікових контейнерах з картоплею, коренеплодами, цибулею і капустою відповідало виробничим партіям, що надходили від різних господарств. Обліковою одиницею при вивченні зміни товарної якості картоплі, коренеплодів і капусти служив металевий контейнер СП-5-0,70-1, для цибулі – контейнер СП-5-0,45. Повторність - чотирьохкратна. Температура повітря в холодильних камерах під час зберігання продукції відповідала для: картоплі +4 ± 1 0С, моркви і буряка +1 0С, капусти мінус 1 0С, цибулі мінус 3 0С. Для товарного аналізу великих обсягів продукції використовували сортувальний стрічковий транспортер.

Характеристика стану виробництва, забезпеченість населення і переробних підприємств АР Крим плодоовочевою продукцією і виноградом дана на основі статистичних показників і виконаних нами індексних мультиплікативних аналізів. Для оцінки суттєвості і сили впливу окремих факторів на якість і збереженість продукції використовували методи дисперсійного і кореляційно-регресійного аналізів, запропонованих Доспеховим Б.А. у 1979 р.

У третьому розділі наведена розробка технологічних параметрів зберігання столового винограду.

Таблиця 3

Товарна якість винограду після тривалого зберігання, середнє за три роки

Склад атмосфери сховища, % | Сорт Мускат

гамбурзький | Сорт Італія | Сорт Галан

Бездефектна продукція, % | Втрати за місяць, % | Бездефектна продукція, % | Втрати за місяць, % | Бездефектна продукція, % | Втрати за місяць, %

СО2 | О2

3 | 3 | 77,7 | 3,06 | 81,6 | 3,71 | 63,4 | 7,02

3 | 5 | 75,1 | 3,83 | 73,1 | 5,68 | 73,4 | 4,57

3 | 8 | 67,4 | 5,20 | 64,2 | 8,16 | 74,4 | 4,41

3 | 12 | 56,7 | 7,56 | 59,6 | 9,56 | 62,5 | 7,13

5 | 3 | 82,4 | 2,11 | 86,0 | 2,59 | 70,3 | 5,66

5 | 5 | 80,0 | 2,89 | 71,3 | 6,45 | 79,5 | 3,09

5 | 8 | 69,1 | 4,78 | 68,4 | 6,88 | 82,4 | 2,82

5 | 12 | 58,1 | 6,99 | 58,6 | 8,03 | 70,3 | 5,39

8 | 3 | 86,3 | 1,29 | 83,0 | 3,39 | 58,0 | 7,84

8 | 5 | 87,0 | 1,31 | 75,0 | 5,05 | 78,8 | 3,64

8 | 8 | 77,0 | 3,34 | 70,0 | 6,64 | 86,5 | 1,57

8 | 12 | 61,9 | 6,25 | 64,8 | 8,06 | 78,3 | 3,52

0 | 21 | 64,3 | 4,48 | 65,2 | 5,57 | 74,3 | 3,41

НІР05 | 0,06 | 0,06 | 0,09

Таблиця 4

Вплив факторів на збереженість винограду, середнє за три роки

Зберігання, доба | Умови зберігання | Бездефектна продукція, % | Відходи, %

Т 0С | СО2, % | О2, % | усього | за добу

Сорт Мускат гамбурзький

68 | 5 | 0 | 21 | 66,1 | 29,2 | 0,430

113 | 2 | 0 | 21 | 75,8 | 19,9 | 0,176

113 | -1 | 0 | 21 | 86,5 | 8,1 | 0,072

68 | 5 | 8 | 5 | 81,6 | 15,1 | 0,223

113 | 2 | 8 | 5 | 89,4 | 6,5 | 0,057

113 | -1 | 8 | 5 | 95,5 | 0,5 | 0,004

НІР05 | 0,012

Сорт Італія

63 | 5 | 0 | 21 | 68,1 | 26,9 | 0,416

108 | 2 | 0 | 21 | 87,6 | 8,7 | 0,080

108 | -1 | 0 | 21 | 78,3 | 18,4 | 0,171

63 | 5 | 5 | 3 | 69,0 | 25,7 | 0,408

108 | 2 | 5 | 3 | 94,5 | 2,4 | 0,022

108 | -1 | 5 | 3 | 86,9 | 10,1 | 0,093

НІР05 | 0,010

Сорт Галан

63 | 5 | 0 | 21 | 59,1 | 36,5 | 0,560

108 | 2 | 0 | 21 | 82,2 | 10,6 | 0,092

108 | -1 | 0 | 21 | 66,9 | 27,7 | 0,241

63 | 5 | 8 | 8 | 77,5 | 18,1 | 0,157

108 | 2 | 8 | 8 | 91,1 | 5,5 | 0,050

108 | -1 | 8 | 8 | 86,1 | 8,8 | 0,081

НІР05 | 0,009

Сорт Молдова

60 | 5 | 0 | 21 | 75,1 | 19,2 | 0,320

115 | 2 | 0 | 21 | 83,4 | 8,4 | 0,073

115 | -1 | 0 | 21 | 90,1 | 4,5 | 0,039

60 | 5 | 8 | 5 | 77,9 | 16,8 | 0,280

115 | 2 | 8 | 5 | 91,8 | 2,4 | 0,020

115 | -1 | 8 | 5 | 94,2 | 0,4 | 0,003

НІР05 | 0,014

У підрозділі 3.1 визначені оптимальні технологічні параметри атмосфери для зберігання винограду сортів Мускат гамбурзький, Італія і Галан (табл. 3). Ці сорти у Криму займають 4369,4 га чи близько 30 % площ столових виноградників. Для зберігання винограду сорту Мускат гамбурзький було встановлено оптимальний склад газового середовища СО2 – 8 %; О2 – 5 %; N2 – 87 %; для винограду сорту Італія - СО2 – 5 %; О2 – 3 %; N2 – 92 %; для сорту Галан - СО2 – 8 %; О2 – 8 %; N2 – 84 %

У підрозділі 3.2 визначено вплив температурного режиму на збереженість винограду в умовах регульованого газового середовища оптимального складу. Встановлено, що збереженість винограду залежить як від газового складу атмосфери в сховищі, так і від температурного режиму (табл. 4).

Підвищена температура у сховищі (5 0С) непридатна для зберігання столового винограду внаслідок великих втрат. Застосування газових середовищ оптимального складу при підвищеній температурі у сховищі також не дало значних позитивних результатів.

При підвищеній температурі у сховищі на початку другого місяця зберігання на ягодах починають інтенсивно розвиватися цвілеві мікроорганізми, загрожуючи швидким псуванням усієї продукції. Зниження температури у сховищі як під час зберігання у звичайній атмосфері, так і у випадку застосування газових середовищ оптимального складу, сприяло скороченню втрат ягід.

Рис. 1. Залежність середньодобових втрат винограду світлозабарвлених

сортів від температури зберігання і складу газового середовища

1 - ЗГС: СО2 - 0,0 %, О2 - 21%;

2 - РГС: СО2 - 5-8 %, О2 - 3-8 %

Між температурою у сховищі і величиною втрат винограду є тісний кореляційний зв'язок, математичним відображенням якого є параболічна функція виду: у = ах2 + вх + с. Точки параболи, що відбивають збереженість винограду у звичайному газовому середовищі (ЗГС), завжди мають на осі ординат більші значення порівняно з точками параболи, що відбивають збереженість винограду в РГС. Ці залежності відбиті рівняннями на рис. 1 і 2.

На рівні всіх розглянутих температурних режимів застосування РГС сприяє кращій збереженості грон. Групування сортів, проведене на основі емпіричного і статистичного матеріалу, дозволило нам виділити моделі залежностей втрат для винограду з темними і світлими ягодами при зберіганні в різних умовах температур і газового складу. Аналіз характеру параболічних кривих показує, що для винограду зі світлими ягодами (на прикладі сортів Італія і Галан), - це квадратична парабола другого порядку з різко піднятими догори кінцями ( рис. 1). Це говорить про те, що при тривалому зберіганні винограду даних сортів, відхилення від оптимального рівня температур як убік їхнього підвищення, так і зниження, приведе до різкого зростання середньодобових втрат винограду. На збереженість ягід світлозабарвлених сортів винограду мінусові температури вплинули негативно. У цьому температурному режимі, незалежно від складу атмосфери в контейнерах, на початку другої половини періоду зберігання в ягід винограду спостерігаються порушення процесів обміну речовин, що проявляється в побурінні тканин кожури і м'якоті.

Рис. 2. Залежність середньодобових втрат винограду темнозабарвлених

сортів від температури зберігання і складу газового середовища

1 - ЗГС: СО2 - 0,0 %, О2 – 21 %;

2 - РГС: СО2 – 8 %, О2 – 5 %

Для винограду з темними ягодами (на прикладі сортів Мускат гамбурзький і Молдова) ступінь кривизни параболічних ліній виражений не так чітко (рис. 2). На дільниці температур від мінус 1 до 5 0С розташування емпіричних точок кореляційного поля надає емпіричній кривій майже лінійну залежність. Нахил відрізка параболічної лінії розташований так, що при підвищенні температури до 5 0С та вище, один його кінець вказує на різке збільшення середньодобових втрат винограду, другий кінець відрізка параболи вказує на те, що при зниженні температури зберігання до мінус 1 0С мікробіологічні втрати винограду зменшуються. У регульованому середовищі оптимального складу ці показники можуть дорівнювати нулю.

Статистичний аналіз результатів досліджень підтвердив гіпотезу досліду, що при оптимальній відносній вологості повітря (90-95 %), значним чинником для збереженості грон столового винограду є оптимальний температурний режим. Ступінь впливу цього чинника на збереженість різних сортів винограду різко коливається, але залишається високим і сильно виражений у сортів Італія (73,5 %), Молдова (68,2 %), Мускат гамбурзький (59,2 %). Виноград сорту Галан у випадку застосування для зберігання газового середовища оптимального складу менш вимогливий до точності температурного режиму. Ступінь впливу цього чинника на збереженість грон сорту Галан - 35,8 %.

У підрозділі 3.3 визначено, що застосування РГС у холодильній камері для зберігання винограду без обробки сірчистим ангідридом є недостатнім для придушення мікроорганізмів на поверхні ягід. Концентрація спор грибів при температурах близьких до нуля, хоча і значно убуває у регульованому газовому середовищі, але залишається достатньою для розвитку гнильних процесів ягід. Ефективність технологічного прийому тривалого збереження винограду у РГС при оптимальній для сорту температурі підвищується при обробці грон сірчистим ангідридом дозою 1,0 г/м3 через кожну десяту добу збереження.

У підрозділі 3.4 визначено вплив виду тари на збереженість винограду. Вид тари є важливим елементом технологічного ланцюга зберігання винограду (табл. 5). У термін зберігання при виникненні мікробіологічного захворювання винограду пошкодження не локалізується на ягоді або гроні, а швидко розповсюджується практично на всі грона в ящику. Кращі результати нами отримані при зберіганні в ящиках, розподілених на секції. У цьому випадку грона ізольовані одна від одної, природно вентилюються і краще зберігаються. За допомогою двохфакторного дисперсійного аналізу ми визначили що, величина втрат винограду від загнивання на 38,6 % залежить від сортових особливостей винограду і на 20,4 % від модифікації тари. Досить високим є ефект взаємодії факторів – 36,3 %. Позитивні результати досліджень дозволяють нам рекомендувати даний прийом до технологічного циклу з метою широкого впровадження (патент на винахід). Технологічні рішення даного способу можуть бути різні.

Таблиця 5

Збереженість винограду в різних видах тари, середнє за 1988-1989 рр.

Сорт | Вид

ящика | Зберігання, доба | Стандартна

продукція, % | Відходи, %

всього | за добу

Чауш | стандартний | 88 | 84,1 | 11,7 | 0,134

з секціями | 88 | 86,4 | 7,4 | 0,084

Мускат

гамбурзький | стандартний | 115 | 87,3 | 8,5 | 0,074

з секціями | 115 | 88,1 | 6,7 | 0,059

Італія | стандартний | 125 | 86,2 | 9,2 | 0,073

з секціями | 125 | 88,5 | 5,5 | 0,044

Німранг | стандартний | 105 | 85,8 | 10,5 | 0,097

з секціями | 105 | 88,7 | 5,3 | 0,050

Карабурну | стандартний | 125 | 82,7 | 12,3 | 0,098

з секціями | 125 | 86,7 | 6,7 | 0,054

НІР 05 для особливостей сорту | 0,008

НІР 05 для модифікації тари і особливостей сорту | 0,004

У підрозділі також показано, що короткострокове збереження столового винограду (до 20 діб) краще здійснювати у пакетах з поліетиленової плівки товщиною 50 мкм. Застосування даного способу для більш тривалого збереження супроводжується мікробіологічними гнилями.

У підрозділі 3.5 визначено природні втрати маси винограду при зберіганні. В умовах вільного доступу повітря природні втрати маси винограду вище, ніж при зберіганні в регульованих газових середовищах (рис. 3, 4).

Рис. 3. Динаміка природних втрат маси столового винограду при зберіганні в ЗГС у залежності від температури: 1 - Т1 = 5 0С; 2 - Т2 = 2 0С; 3 - Т3 = -1 0С

Поєднання оптимальних параметрів температури і складу газового середовища дозволяють звести до мінімальних значень зазначені втрати. З огляду на те положення, що в умовах виробництва, і особливо в торгівлі, працівники, зайняті в сфері зберігання і списання, найчастіше не знайомі із сортовими ознаками винограду, а температура у сховищах у термін зберігання винограду може бути різною, для практичного визначення втрат маси винограду були розроблені єдині моделі. Рівняння на рис. 3, 4 дозволяють визначати втрати маси столового винограду (у), що зберігається в ЗГС чи РГС при температурах мінус 1, або 2 і 5 0С на будь-яку тривалість (х) зберігання грон.

При зберіганні винограду в ящиках з частковим розмежуванням грон, природні втрати маси дещо вищі, ніж у контрольних варіантах, що пояснюється більш вільним доступом повітря до кожної окремо взятої грони.

У підрозділі 3.6 визначено, що транспортабельність винограду залежить, у першу чергу, від особливостей сорту, умов формування грон і температури. У період тривалого збереження транспортабельність грон на 56,7 % залежить від рівня температури у сховищі.

У підрозділі 3.7 наведена оцінка факторів збереження винограду на основі змін біохімічних показників. Показано, що інтенсивність подиху ягід винограду є сортовою ознакою й у роки, що відрізняються за погодними умовами, коливається незначно. Сорти винограду пізнього терміну достигання ще у початку збереження, при інших рівних умовах мають низький рівень інтенсивності подиху, у порівняні з сортами середнього і середньопізнього термінів достигання. У клітинах виноградних ягід при знятті з куща подих носить аеробний характер, а до кінця збереження у тканинах ягід переважають анаеробні процеси.

Вплив температурного фактора на збереження загальної кількості цукрів для окремих сортів складає більш 90 %, на збереження органічних кислот вона коливається від 51,4 до 83,3 %. Дія газового складу на залучення даних компонентів у обмінні процеси в більшому ступені виявляється при взаємодії з температурним фактором.

У четвертому розділі наведено способи зменшення втрат яблук при тривалому зберіганні. У підрозділі 4.1 визначено фактори, що впливають на зміну товарної якості яблук при тривалому збереженні. Умови збереження яблук, що рекомендують у науковій літературі, сильно варіюють за температурним режимом, концентраціями вуглекислого газу і кисню. Наприклад, у Франції для яблук сорту Голден Делішес рекомендуються наступні умови: температура 0 ? 1 0С, СО2 – 2 ч 3 %, ?2 – 2 ч 3 %; ? Німеччині – температура 0 ? 3 0С, СО2 – 7 ч 9 %, ?2 – 12 ч 14 %. ?е ще раз підтверджує необхідність відпрацьовування режимів збереження для плодів, що виросли у конкретних умовах.

Наші дослідження у даному напрямку, результати яких приведені у табл. 6, дозволили виділити оптимальний газовий склад для збереження плодів, вирощених під впливом ґрунтових, кліматичних і погодних умов Кримського природного регіону.

Таблиця 6

Збереженість