Озон применение для хранения овощей

Обновлено: 18.09.2024

Ни для кого не секрет, что большую часть нашего рациона питания должны составлять фрукты и овощи. Однако, большинство плодов созревает только в теплую пору, а значит существует проблема в круглогодичном хранении урожая. Существует достаточно много решений, которые сохраняют плод на длительный срок. Всеми известный способ, это поддержание низкой температуры. Однако, какой бы идеальной не была температура воздуха в помещении, большой вред фруктам и овощам наносят бактерии и микроорганизмы, которые содержатся в окружающей среде. Несмотря на значительный технологический прогресс в пищевой промышленности, ежегодные потери урожая варьируются от 15 до 30%.

В настоящее время увеличение срока хранения чаще всего добиваются путем применения химических препаратов. Стоит учесть, что такой метод используется даже на стадиях выращивания. Однако, это очень влияет на экологию и сам продукт: овощи и фрукты имеют ненастоящий аромат и вкус, количество полезных свойств минимально, а значит общая ценность такого урожая достаточно низкая.

Почему озон является наиболее эффективным средством для хранения овощей и фруктов? Потому что это, в первую очередь, безопасно. Благодаря тому, что озон является мощным окислителем, он осуществляет почти мгновенную дезинфекцию и уничтожение бактерий. Для длительного хранения овощей это остро необходимо, так как появление малейших очагов вирусов и плесени способно за короткий период времени испортить урожай во всем помещении. Применение озона при холодильном хранении плодов и овощей позволяет снизить потери от гниения, понизить интенсивность дыхания, а также замедлить их созревание из-за окисления этилена и других летучих продуктов обмена веществ. Своевременная дезинфекция помещения позволяет бороться с грызунами-вредителями плодоовощной продукции: озон, распространяясь даже в самые маленькие ущелья, оказывает губительное действие на вредителей: он раздражает слизистую оболочку глаз и дыхательную систему – это вынуждает грызунов покинуть помещение как можно скорее. Живность, после таких случаев, еще долго не проникает в места, обработанные озоном.

Преимуществом озона перед химическими препаратами является его бесследное исчезновение: после процесса дезинфекции озон растворяется в воздухе, не требуя после себя завершающую очистку: никакого налета и осадка на урожае не наблюдается. Из-за окисления этилена и других летучих продуктов обмена веществ озоном, замедляется темп созревание овощной продукции, соответственно, увеличивается их срок хранения.

Стоит отметить, что чувствительность к озону отдельных сортов фруктов различна. Так, по лабораторным данным, яблоки хорошо сохраняются при концентрации озона С=2…3 мг/м3. Если количество озона превышает отметку 12 мг/м – ухудшается аромат яблок.

Продолжительность хранения земляники, клубники и винограда удваивается при концентрации озона С=4…6 мг/м, что достигается путем ежедневного применения озонатора; при этом, в отличии от яблок, аромат клубники улучшается. Рациональная концентрация озона при хранении бананов составляет 3 мг/м3, более высокие концентрации приводят к появлению на кожице черных пятен. Наиболее устойчивы к действию озона апельсины – С = 40 мг/м3.

Название продукта	Количество раз использования озонатора в месяц
Картофель	8
Морковь	4
Лук	2
Капуста	8
Огурцы	6
Помидоры	4
Перец	2

Микробная контаминация пищевых продуктов может представлять опасность для здоровья потребителей и сокращает сроки реализации продукции. Для снижения уровней микробного загрязнения продуктов используют тепловую обработку, гамма-излучение, химические консерванты. Тепловая обработка, как правило, влечет за собой изменение органолептических свойств продукта и снижает его пищевую ценность, в частности, из-за разрушения большинства витаминов. Применение радиации и консервантов снижает привлекательность продукции в глазах населения. На протяжении последних лет все большее внимание производителей пищевой продукции привлекает озонирование. Озон является одним из наиболее сильных антимикробных агентов и имеет ряд бесспорных преимуществ по сравнению с другими обеззараживающими агентами:

В процессах дезинфекции озон конвертируется в кислород, который не токсичен и не образует токсичных соединений. Озон - нестойкий газ, который самопроизвольно разлагается и не накапливается в организме. Озоновая дезинфекция не требует последующей обработки - промывки или дегазации изделий в специальных помещениях.

Обладая исключительно высокой окислительной способностью, озон гораздо более эффективен, чем традиционно используемые реагенты такие, как формальдегид, хлор, окись этилена и др. в процессах инактивации бактерий, спор бактерий, грибов, вирусов. Для озона требуется меньшее время контакта, чем для других дезинфектантов.

Озон обладает сильным дезодорирующим эффектом.

Технологии применения озона - экологически чистые. Непрореагировавший озон разлагается на катализаторах разложения озона. Процесс разложения ускоряется при температурном воздействии.

Для генерации озона необходим только воздух или кислород и электроэнергия. При применении озоновых технологий исключаются транспортировка и хранение реагентов, связанные с соблюдением мер безопасности.

Присущий озону запах оповещает персонал в случае аварийной ситуации задолго до достижения опасных для здоровья концентраций. Существуют простые и дешевые методы определения концентрации озона на уровне ПДК.

В настоящее время в мире накоплен значительный опыт применения озона для обработки фруктов и овощей с целью снижения их микробной обсемененности и повышении сохранности. В России подобные работы проводятся уже на протяжении 20, в США эксперты FDA и USDA одобрили применение озона как "Generally Recognized As Safe (GRAS)". Эта формулировка используется по отношению к новым агентам, свидетельства, указывающие на опасность применения которых отсутствуют.

Отметим известные основные применения озона в технологиях хранения сырья, переработке и хранении продукции в пищевой промышленности:

1. Повышение сохранности овощей и фруктов

Высокая эффективность применения озона отмечена при хранении картофеля, моркови, капусты, лука, винограда и яблок. Для каждого из этих видов плодоовощной продукции разработаны рекомендуемые режимы обработки для непродолжительного, среднесрочного и длительного хранения.

2. Озонирование воздуха хранилищ, холодильных камер, технологических участков

Небольшие концентрации озона (до 10 мг/м 3 ) с успехом применяются для озонирования воздуха холодильных камер с целью увеличения срока сохранности таких продуктов, как яйца, фрукты, ягоды, мясо, сливочное масло, рыба.

3. Мытье овощей и фруктов озонированной водой перед закладкой их на хранение

Мытье овощей озонированной водой используется и перед закладкой их на хранение в замороженном виде. Использование озона для обработки технологической воды по мнению некоторых авторов особенно перспективно, так как это позволяет не только достигнуть снижения уровня микробной обсемененности, но и обеспечивает инактивацию вредных хлорорганических соединений, присутствующих в водопроводной воде, снижает объем сточных вод и облегчает организацию систем оборотного водоснабжения.

4. Обработка озоном мяса и птицы с целью увеличения сроков хранения

Исследованиями была установлена зависимость срока хранения охлажденного мяса от суммарной микробной обсеменности его поверхности. Применение озона в концентрации 10-20 мг/м 3 позволило увеличить допустимый срок хранения на 30-40%. Биохимический анализ тканевых липидов и производных миоглобина мяса не выявил существенных различий между опытными и контрольными образцами. Рекомендуется обработка тушек птицы озоносодержащей жидкостью с концентрацией озона 7,5-10 г/м 3 при экспозиции не менее 30 минут.

5. Обработка озоном воды при консервировании продуктов

Озон с успехом используется для обработки технологической воды в консервной промышленности. Загрязнение спорами грибов и плесеней технологической воды способствует загрязнению фруктов и попаданию грибов и плесеней в готовую продукцию, что влечет за собой ее порчу. Для предотвращения контаминации воды, используемой при переработке фруктов, грибами и плесенями на предприятиях плодоперерабатывающей промышленности традиционно используют хлор и ортофенилфенат. Эти вещества остаются на поверхности фруктов и в конечном итоге попадают в организм человека, не будучи безвредными. Применение озонированной воды позволяет создать эффективную, экологически чистую технологию мытья пищевой продукции перед консервированием.

6. Использование озона в газовой фазе и концентрированных растворов озона в воде для обеззараживания тары и технологического оборудования

Важную роль в молочной, пивоваренной и других отраслях пищевой промышленности играет дезинфекция производственных емкостей - обязательная операция всех технологических процессов. Часто используемый в настоящее время метод тепловой дезинфекции энергетически не выгоден и приводит к разрушению специальных покрытий на поверхности технологических емкостей. Применение озонированной воды и озона в газовой фазе для дезинфекции производственных емкостей обусловлено высокой дезинфицирующей способностью озона.

7. Водоподготовка для бутилированной воды и изготовления напитков

Использование озона для водоподготовки и водоочистки признано и разрешено повсеместно. Использование озона для водоподготовки бутилированной воды разрешено в США с 1982. В Европе озон для этих целей используется более 20 лет.

Озонная технология хранения плодоовощной продукции — реальный резерв повышения рентабельности растениеводства

Овощи и фрукты — это основной источник витаминов, минеральных солей, клетчатки, сахаров, биологически активных веществ, необходимых для нормального функционирования человеческого организма.

Современная медицина настоятельно рекомендует существенно увеличивать потребление овощной продукции и рассматривает его как обязательное условие обеспечения здоровья населения.

Сокращение потерь при хранении — один из путей пополнения продовольственного фонда государства. Проблема эффективного хранения выращенного урожая имеет комплексный характер и включает целый ряд вопросов, начиная от селекции, предпосевной подготовки семян, соблюдения севооборотов и всех приемов агротехники, и до своевременной уборки с последующей закладкой на хранение здорового материала. Немаловажная роль принадлежит при этом технологии самого процесса длительного хранения сельскохозяйственной продукции.

Главная цель всех технологий хранения плодоовощной продукции — это сохранение в течение максимально длительного времени высокого качества и биологической ценности фруктов и овощей.

Одним из перспективных подходов к решению комплексной проблемы сокращения потерь плодоовощной продукции при хранении является обработка закладываемого материала озоно-воздушной смесью

Среди других новейших технологий хранения овощей следует отметить использование камер-холодильников с поддержанием контролируемой или модифицированной атмосферы. Однако это значительно повышает стоимость хранения продукции. Вместе с тем высокие требования рынка к качеству овощей, особенно в странах Западной Европы и США, обусловили большой интерес производителей к практическому использованию этих технологий при длительном хранении. Тем не менее, до сих пор технология хранения овощей в контролируемой атмосфере не нашла в овощеводстве такого широкого распространения, как при хранении фруктов из-за того, что ассортимент овощной продукции гораздо шире и в среднем она существенно более дешева [1].

Несколько иначе выглядит ситуация с длительным хранением овощей в странах Восточной Европы и СНГ. Здесь традиционно большое количество продукции собственного производства предназначается для обеспечения рынка в зимне-весенний период. Ставка на длительное хранение обусловлена также и климатическими условиями. Доминируют традиционные способы хранения продукции с использованием овощехранилищ, охлаждаемых наружным воздухом, а зачастую еще используется и буртовой способ хранения овощей. Однако в самые последние годы и здесь были разработаны способы хранения плодоовощной продукции в холодильных камерах с контролируемой газовой средой (патенты RU № 2007902, RU № 2007069,SU №1637058, RU № 99121527), хотя эти разработки еще не нашли массового применения.

В настоящее время для увеличения сроков хранения различных видов овощной продукции активно применяют как химические, так и физические способы воздействия. Обработку овощей химическими средствами (опрыскивание растворами фунгицидов) можно проводить только в процессе выращивания до сбора продукции. В последние годы в большем объеме используют обработку различными биопрепаратами — микробиологическими или растительными, тормозящими развитие грибных и бактериальных инфекций.

Кроме того, применяют обработку овощей гидразидом малеиновой кислоты, 1- метилциклопропеном, горячей водой или паром (от 3 до 10 секунд при 52-56°С), g-облучением в дозе 0,04 — 0,08 кГр, высокой концентрацией двуокиси углерода, используют также при хранении и инертные газы — аргон, неон, криптон [2,3].

К сожалению, указанные приемы не только не позволяют комплексно решать все вопросы, касающиеся подавления патогенной микрофлоры и торможения метаболических процессов, протекающих в овощах при длительном хранении, но и существенным образом повышают стоимость продукции.

Четкие положительные результаты от использования озона получены при хранении картофеля, а также различных видов ягод (клубники, смородины, винограда и др.).

Принципиально новым подходом к разработке озонной технологии хранения продуктов сельскохозяйственного производства явилось создание таких схем обработки плодов и овощей озоно-воздушной смесью, которые не только позволяют успешно подавлять патогенную микрофлору, обсеменяющую поверхностные структуры плодоовощных культур, но и влияют на их метаболизм.

Теоретической основой для разработки новой технологии хранения плодов и овощей послужили фундаментальные исследования процессов, протекающих в биологических объектах при взаимодействии с озоном. Впервые в Институте фотобиологии АН БССР установлены молекулярно-мембранные механизмы действия О 3 на клетки микроорганизмов.

Было обнаружено, что биологическая активность озона обусловлена, прежде всего, его взаимодействием с плазматической мембраной клетки, а не внутриклеточными структурами, другими словами, действие О 3 носит поверхностный, а не объемный характер [4].

Следует подчеркнуть, что вывод о поверхностном действии озона имеет 3 следствия, важных в практическом аспекте:

с помощью озонной обработки легко инактивировать поверхностную микрофлору, но трудно рассчитывать на прямолинейный успех в борьбе с внутриклеточной инфекцией;
процессы озонолиза, протекающие с образованием продуктов окислительных реакций, происходят лишь на поверхности плодов в структурах, имеющих высокий уровень антиоксидантных систем, тогда как основная масса сельскохозяйственного продукта остается неуязвимой;
поверхностное действие озона дает ключ к поиску возможных путей воздействия на физиологию плодов через их кутикулярные поверхностные структуры.

С точки зрения практического использования озона исключительное значение имела информация о том, что различные таксономические группы микроорганизмов (бактерии, дрожжи, грибы) по озонорезистентности отличаются в десятки раз (таблица 1). Ранее предлагавшиеся режимы обработки озоно-воздушной смесью не учитывали это обстоятельство, хотя хорошо известно, что различные виды плодоовощной продукции обсеменены своей специфической (по видовому и родовому составу) микрофлорой.

Кроме того, была установлена выраженная видо- и сорто-специфичность продукции сельскохозяйственного производства по отношению к озону, которая обусловлена тем, что мишенью его действия являются поверхностные, кутикулярные слои плодов, а их структура, химический состав, физико-химические свойства неодинаковы. Важным аспектом работы оказалось исследование влияния озона на естественные защитные системы сельскохозяйственных культур, активность которых, по существу, определяет устойчивость урожая к микробному поражению и его лежкоспособность. Поэтому сохранение (стимуляция) иммунных систем плодоовощной продукции является одним из главных условий при использовании любого (химического, физического) фактора воздействия для повышения сохранности урожая, в том числе и для подавления гнилостной фитопатогенной микрофлоры. Особая важность усиления иммунологического барьера вытекает и из того факта, что независимо от способа и степени подавления поверхностной микрофлоры в условиях обычного хранения для ее восстановления на поверхности плодов достаточно всего 5-10 дней.

Казалось бы, поскольку различные виды плодоовощной продукции обсеменены своей специфической гетерогенной популяцией микрофлоры, включающей в себя и высокорезистентные виды, для достижения эффекта антисептирования потребуются очень мощные дозы О 3 , однако они нежелательны не только с экономико-энергетической точки зрения, но и могут приводить к ожогам самих продуктов. Таким образом возникла потребность в разработке эффективных режимов подавления патогенной микрофлоры низкими дозами озона.

Продолжение в следующем номере..

Озон обладает мощным бактерицидным действием, способен эффективно разрушать различные виды плесневых грибов и дрожжей. Озоновую дезинфекцию наиболее целесообразно применять там, где другие средства применить сложно или вообще невозможно. Например, для дезинфекции картонной и пластмассовой тары.

Обеззараживание. На поверхности овощей содержится 105 - 107 микроорганизмов (кишечная палочка, сапрофиты, протей, кокки, актиномицеты, плесневые грибы, дрожжи и др.), приводящих к быстрой порче продуктов и образованию в них токсинов. Озон экологически совместим с продуктами овощеводства и садоводства. Озон эффективно разрушает плесени и токсины и обеспечивает стерилизацию насекомых.

Детоксикация. В результате жизнедеятельности микроорганизмов в продуктах накапливаются токсины. Применяемые в настоящее время способы обработки хотя и предотвращают развитие микрофлоры, однако не разрушают образующиеся токсины. Детоксикацию возможно осуществить с помощью озонированной воды.

Дезинсекция. При хранении свежих овощей очень часто возникают потери в связи с деятельностью вредных насекомых, микроорганизмов и плесневых грибов. Дезинсекцию насекомых наиболее эффективно осуществлять озонированием. Метод озоновой дезинсекции обеспечивает эффективную защиту хранящихся овощей, особенно в условиях длительного хранения. При этом практически полностью сохраняются органолептические и физико-химические свойства, исключается интоксикация остаточными химическими веществами. Овощи и фрукты имеют наивысшую потребительскую привлекательность, если они продаются в свежем виде. Однако в результате деятельности различных микроорганизмов происходит его быстрая порча. Для увеличения сроков хранения продукты подвергают обработке озоно - воздушной смесью после укладки в транспортную тару или перед вакуумной упаковкой. Обработка озоном обеспечивает высокую сохранность питательных и вкусовых качеств продукта.

Установка для обработки свежих овощей (фруктов) предназначена для обработки свежих овощей озоно-воздушной смесью. Установка выпускается в двух модификациях: - загрузка обрабатываемых овощей производится насыпом; - загрузка обрабатываемых овощей производится в транспортной таре.

Овощи через расположенный в верхней крышке загрузочный люк засыпаются либо устанавливаются в транспортной таре в дезинфекционную камеру, в которую из генератора подаётся озоно - воздушная смесь. Время дезинфекции 30 минут. По истечении выше указанного времени отключается генератор и дезкамера в течение 10 - 15 минут продувается обеззараженным воздухом для её полной дегазации. После продувки открывается расположенная внизу задвижка и обеззараженные овощи подаются в дозатор, а затем на вакуумную упаковку. В случае обработки овощей, уложенных в транспортную тару, после выгрузки тара закупоривается. Воздух подаётся под давлением 0,2 атм (бар) из имеющейся магистрали сжатого воздуха. Отработанная озоно - воздушная смесь из озонатора по отдельному трубопроводу диаметром 100 - 130 мм отводится в атмосферу на уровень выше конька крыши производственного здания.

Читайте также: