Зберігання плодоовочевої продукції у зміненому газовому середовищі

Зберігання в умовах модифікованого (зміненого порівняно із звичайним середовищем) і регульованого газового середовища – це один із варіантів зберігання з штучним охолодженням, що дозволяє значною мірою загальмувати в плодах життєві процеси.

Цей спосіб базується на зберіганні плодів при відносно низькій температурі (0-4^˚С) в газовому середовищі, збідненому киснем і збагаченому вуглекислим газом при підвищеному або звичайному вмісті азоту. Принциповою особливістю цього методу зберігання, є наявність крім чинників температури і відносної вологості повітря третього чинника формування – склад газового середовища.

Певний склад газового середовища дозволяє: продовжити термін післязбирального достигання і відтягнути момент перестигання плоду; попередити виникнення масових фізіологічних (низькотемпературних функціональних) розкладів; значно знизити втрати за рахунок природного зменшення маси і інфекційних захворювань; краще зберегти органолептичні якості – смак, аромат, забарвлення, консистенцію.

Використовують різні газові середовища, у всіх випадках в їх складі переважає азот, складаючи від 79 до 97%. Вміст кисню коливається в межах від 3 до 16%; вуглекислого газу від 0 до 11%.

Виробничий досвід показав беззаперечні переваги і перспективність зберігання плодів не просто в МГС, а в умовах строго контрольованого складу газового середовища (РГС), певної температури і вологості стосовно конкретного виду і сорту плодоовочевої продукції.

 

Класифікація газових середовищ

 

Залежно від співвідношень активних компонентів (О₂ і СО₂) і азоту всі режими зміненого газового середовища поділяються:

І – нормальна атмосфера, в якій сума концентрацій СО₂ і О₂ рівна 21%, при цьому кількість СО₂ коливається в межах від 5 до 10% (не більше), а О₂ – 11-15%. Із середовищ такого типу часто використовуються наступні: СО₂ – 5%, О₂ – 16%, N₂ – 79%; СО₂ – 9%, О₂ – 12%, N₂ – 79%.

Це однофакторне середовище, оскільки його інгібуюча (уповільнююча) дія на життєздатність плодів і фітопатогенів базується на підвищеному вмісті СО₂.

ІІ – субнормальна атмосфера, що містить помірну кількість СО₂, але значно збіднена киснем. Сумарна кількість СО₂ і О₂ не перевищує 10%. Найбільш ефективне і часто використовується середовище: 3-5% - СО₂; О₂ – 3-5%; N₂ – 90-94%. Дія такого середовища на об’єкти зберігання двофакторна, оскільки обумовлена одночасним підвищенням концентрація СО₂ і знижена О₂. Процеси старіння і достигання плодів у такому середовищі уповільнюються найбільше.

ІІІ – субнормальна атмосфера з низьким вмістом О₂ (2-3%), що майже не містить СО₂ (не більше 1%). Застосовується тільки для плодів, що не переносять присутності вуглекислого газу в атмосфері. Це середовище однофакторне, його позитивна дія на збереженість плодів обумовлена зниженням концентрації О₂.

Газові середовища такого типу найменш ефективні.

У газових середовищах типу І часто проявляються захворювання холоду, а в середовищах типу ІІІ інтенсивно відбувається процес післязбирального достигання плодів. На практиці найбільш широко застосовують субнормальні газові середовища типу ІІ, що оптимально затримують достигання і, відповідно, - обмежують розвиток фітопатогенних захворювань.

Існує спосіб попередньої обробки плодоовочевої продукції перед її транспортуванням на великі відстані. Полягає він у обробці плодів вуглекислим газом підвищеної концентрації (10-15%) протягом кількох днів або 1-2 тижнів, або дуже високої концентрації (до 100^˚) протягом кількох годин. Різновидом цього способу є короткочасне (від 1 до 3 днів) періодичне збагачення повітря камери в процесі зберігання продукції 20-30% СО₂ (“удари” СО₂) з наступним активним провітрюванням протягом 5-15 днів після кожної обробки.

Усі способи зміни складу газового середовища залежно від принципу їх створення поділяють на дві групи:

– пасивні (або біологічні), при яких зміни складу газового середовища відбуваються у результаті дихання самих об’єктів зберігання, які вкладені в герметичні ємності (включаючи камери зберігання).

Отже, до цієї групи відносяться методи засновані на внутрішній генерації газового середовища;

– активні, що базуються на штучному створенні газових середовищ певного складу, що підготовлені за допомогою спеціального устаткування, з наступним їх введенням у герметизовані камери плодосховищ або інші герметичні види тари з поміщеними в них об’єктами зберігання. Це способи, при яких використовується зовнішня генерація газового середовища.

Пасивні способи генерації газового середовища включають: зберігання плодів і овочів у поліетиленових упаковках (ґрунтується на вибірковій проникності поліетилену для вуглекислоти і кисню. Проникність плівки для СО₂ в 2-5 раз вища, ніж для О₂. На швидкість генерації атмосфери необхідного складу впливають якість плівки, ступінь герметичності, сорт, умови вирощування, стадія стиглості, температура зберігання); зберігання плодів у плівкових контейнерах з газообмінним вікном (метод розроблений у Франції). Суть його полягає у газообміні плодів з зовнішнім середовищем через силіконове вікно м’якого контейнера з розміщеними в ньому ящиками з продукцією. Силіконове вікно – це силіконово-каучуковий еластомер із вибірковою проникністю. Необхідний газовий склад у контейнері досягається підбором розмірів силіконового вікна залежно від температури зберігання якості плодів, степені їх стиглості, інтенсивності дихання); зберігання плодів у герметичних камерах з контрольованою атмосферою – є комбінованим способом. Полягає в оснащенні камер скруберами (поглинач) для видалення надлишку СО₂. В якості поглинаючих речовин використовують розчини лугів (NаОН і КОН), пушонку, розчини етаноламінів. Для видалення етилену і інших летких речовин у скруберах є комірки з активованого вугілля, обробленим бромом. Термін стабілізації складу газового середовища – від 15 до 30 діб і залежить від ступеня герметичності камери, кількості і стадії стиглості плодів, температури зберігання. Замість скрубера в герметичних камерах можуть використовуватись газообмінники – дифузори. Отже, необхідний режим газового середовища в групі пасивних способів створюється біологічним шляхом, тобто за рахунок дихання плодів. При біологічній генерації заданих газових середовищ важливою і обов’язковою умовою є герметизація приміщень (камер).

При активних методах створення і регулювання атмосфери потрібного складу використовують спеціальні газогенератори, що діють на принципі спалювання пропану або інших горючих газів (бутану, метану або їх суміші).

Пропан у присутності каталізаторів горить без полум’я. У процесі горіння утворюється суміш, що складається із N₂, СО₂, залишків О₂ (до 2%), парів води і невеликої кількості продуктів неповного згорання. Склад отриманого газового середовища регулюють, змінюючи кількість атмосферного повітря, що подають на горіння. В спеціальних очисниках і поглиначах газову суміш вивільняють від небажаних домішок, надлишку СО₂. Суміш газів необхідного складу охолоджують і спрямовують в гермитизовані камери охолоджених сховищ під невеликим тиском, що дозволяє уникнути надходження в них зовнішнього повітря. Надлишок газів виділяють із камери в атмосферу.

Для отримання необхідних газових сумішей використовують промивні або рециркуляційні газогенератори.

Більш простим способом активного створення газових сумішей необхідного складу є їх заводська підготовка і розфасовка у стальні балони; з наступною подачею в камери зберігання.