Потери свеклы при хранении
Обновлено: 18.09.2024
Т. В. ДОМБОВСКАЯ, студентка, В. В. ЦЫК, канд. с.-х. наук, доцент
Корнеплод – это живой организм, которому требуется поддержи- вать его нормальную жизнедеятельность, так как в нем заложена спо — собность сохранять и проявлять устойчивость к поражению микроор — ганизмами. В процессе хранения в корнеплодах сахарной свеклы про — исходят естественные физиологические процессы, главным из которых является дыхание. При неблагоприятных условиях хранения в них происходят нежелательные процессы, приводящие к потерям массы и качества, такие как: увядание, прорастание, подмораживание корне — плодов, а также процессы, вызываемые деятельностью патогенных микроорганизмов (плесневыми грибами, бактериями), которые в свою очередь приводят к физиологическим расстройствам (болезням) кор — неплодов сахарной свеклы. К болезням сахарной свеклы относят: ка — гатную гниль, фомоз, фузариоз и бактериоз [2].
Дыхание – физиологический процесс, обеспечивающий жизнедея- тельность корнеплодов, его устойчивость к поражению микроорганиз-мами. Наиболее важным показателем этого процесса, характеризую — щим потери углеводов, является его интенсивность. На интенсивность дыхания корнеплодов свеклы влияют температура, относительная
влажность и газовый состав окружающей среды, размеры корнеплодов и удельная площадь их поверхности, степень спелости, физическое состояние корнеплодов, наличие механических повреждений и приме — сей, химический состав корнеплодов, высота среза головки и другие
факторы [3]. В таблице 1 приведены значения среднесуточных потерь сахарозы, расходуемой на дыхание свеклы в зависимости от темпера — туры хранения в кагате. Данные таблицы 1 показывают, что с увеличе — нием температуры хранения в кагате возрастают потери сахарозы в
корнеплодах сахарной свеклы. Установлено, что при температуре хранения 1-2˚С и относительной влажности воздуха в кагате 90-95 %
потери сахарозы на дыхание минимальны. Значительные потери влаги
корнеплодами (3-7 % к их массе) происходят при хранении свеклы в
кагатах без укрытия, особенно в теплое время года – свекла увядает. Это способствует резкому увеличению потерь углеводов при анаэроб — ном дыхании. Такой вид дыхания интенсивно развивается в поверхно — стном слое подвяленных корнеплодов и обусловлен нарушением ста-
бильного состояния ферментов из-за водного дефицита и активизацией их деятельности. Например, потери корнеплодами 10 % воды приводят к необратимым изменениям клеточных структур наружного слоя кор — неплода, а активность фермента инвертазы, участвующей в гидролизе сахарозы, увеличивается в 5-7 раз [1].
Каждый сезон свеклопереработчики стремятся растянуть уборочную кампанию и вместе с ней продлить период переработки сахарной свеклы, а свекловоды – продать свой урожай по лучшей цене. И тем, и другим будут интересны рекомендации экспертов.
С каждым годом объемы сохраняемых в полях или на площадках сахарных заводов корнеплодов увеличиваются, удлиняются сроки хранения сахарной свеклы, а в то же время растут и риски потерь. В убранных корнеплодах продолжаются процессы жизнедеятельности, на которые затрачивается энергия. Расходуется она и на заживление травм, полученных при копке, и на борьбу с патогенами, и на выброс молодых побегов. В целях сокращения потерь некоторые влияющие на них факторы можно оптимизировать (табл.).
ЧТО ПРОИСХОДИТ В БУРТЕ
Корнеплод сахарной свеклы для поддержания жизненных процессов и после уборки продолжает потреблять энергию. Она образуется в результате ферментативного расщепления накопленного в процессе роста сахара до глюкозы или фруктозы (рис. 1). Эти продукты расщепления называют инвертным сахаром. Его часть расходуется на дыхание, что ведет к прямым потерям сахара, а также к высвобождению необходимой энергии. Реакция проходит с выделением углекислого газа, воды и тепла. Оставшаяся часть накапливается в виде инвертного сахара в клетках свеклы. Этот сахар при переработке на сахарном заводе может привести к огромным проблемам в производстве, поскольку способствует снижению уровня pH и изменению цвета сахарного сока. Это, в свою очередь, ведет к увеличению потребления энергии и расхода средств производства при переработке свеклы, снижает выход белого сахара.
Рис. 1. Процессы преобразования сахара в сахарной свекле при хранении
Процессы ферментативного преобразования сахаров зависят от температур. Чем выше температуры и чем продолжительнее период хранения, тем выше в последующем потери сахара и накопление инвертных сахаров (рис. 2).
Рис. 2. Влияние длительности хранения и температур на потери сахарной свеклы
Ранней осенью довольно высокие температуры – не редкость. Поэтому сроки уборки целесообразно назначать на как можно более поздние периоды: так можно будет избежать потерь, зависящих от температур и длительности хранения. Однако при планировании уборочной кампании не следует упускать из виду, что при более поздних сроках условия уборки из-за растущей влажности (осадки) и угрозы заморозков будут все хуже.
ФАКТОРЫ, ВЛИЯЮЩИЕ НА УРОВЕНЬ ПОТЕРЬ
Для поддержания температурного режима в бурте очень важен хороший воздухообмен, добиться которого можно, сформировав бурт правильных размеров (насыпь буквой А шириной примерно 1 м и высотой 2,5 м) и обеспечив минимальное присутствие в нем сорняков, остатков ботвы и почвы.
В процессе хранения не только высокие температуры, но и заморозки способны привести к существенным проблемам при последующей переработке сахарной свеклы, а именно: если дело доходит до оттаивания корнеплодов. В данном случае из пострадавших от мороза клеток выделяются содержащие сахар клеточные соки, а это провоцирует поражение корнеплодов патогенной микрофлорой и бактериями. Обменные процессы в свекле протекают интенсивнее. Вдобавок ко всему в пострадавших корнеплодах образуется декстран – полисахарид, способный забивать фильтры на сахзаводах и препятствовать теплообмену, в результате чего производительность на переработке снижается.
Не только высокие температуры, но и заморозки могут привести к существенным потерям при хранении. Важно правильно расположить и сформировать бурт и, по возможности, укрыть его ветрозащитным материалом
Чтобы защитить свеклу от морозов, необходимо основательно подойти к вопросу оптимального расположения бурта и его своевременного укрытия флисом или ветрозащитным материалом. Важно, чтобы бурт не был расположен своей широкой стороной перпендикулярно основному направлению ветра.
Следующая причина потерь при хранении – поражение свеклы грибами и бактериями. С увеличением периода хранения и повышением температуры возрастает угроза поражения гнилями и плесенью, а вместе с этим активнее идут процессы преобразования сахара. Повреждения поверхности корнеплода, а также слишком глубокий срез головки при удалении ботвы и обломанный кончик дают старт процессам заживления, повышают риски поражения патогенной микрофлорой, обусловливают активизацию обменных преобразований во время хранения.
ТЕХНОЛОГИЯ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ ОПРЕДЕЛЯЕТ УСПЕХ ХРАНЕНИЯ
Предпосылки для хорошей сохранности сахарной свеклы создаются еще в процессе ее выращивания. На величину потерь при хранении большое влияние оказывают место возделывания и погодные условия. Известно, что стресс от засухи и жары, перенесенный вегетирующим растением, способствует увеличению потерь при хранении. Хотя повлиять на эти факторы можно лишь в некоторой степени, стоит следовать цели обеспечения оптимального развития посевов и в свете аспектов сохранности урожая. Решающей является однородность всходов, которая определяет равномерность развития и созревания свеклы. Только на гомогенно развитых растениях можно удалить ботву оптимально и обеспечить копку с минимальным травмированием корнеплодов. Посевы должны быть свободными от сорной растительности. Ее распространение на поздних этапах развития культуры в дальнейшем препятствует воздухообмену в бурте и способствует увеличению потерь при хранении.
При возделывании сахарной свеклы необходимо обязательно следить за тем, чтобы посевы оставались здоровыми, не было поражений болезнями листа или корневыми гнилями и чтобы культура была обеспечена питательными элементами в соответствии с потребностями. Чем меньше стресс-факторов для свеклы во время возделывания, тем лучше кондиция корнеплодов при поступлении в бурт и тем меньше потерь будет при хранении. Пораженные ризоктониозом (Rhizoctonia solani) корнеплоды демонстрируют существенно большие потери при хранении, нежели здоровые. Только благодаря выбору районированных гибридов с присущими им толерантностями и устойчивостями можно добиться свободного от стрессов развития растений свеклы и вместе с этим максимальной урожайности с хорошими показателями сохранности на весь период хранения.
ЗАДАЧИ СЕЛЕКЦИИ
Известно, что возделываемая в одинаковых условиях сахарная свекла разных сортов при одинаковых условиях ее хранения в течение длительного времени без воздействия низких температур демонстрирует совсем не одинаковые уровни потерь. Отдельные производители семенного материала, например KWS, в рамках национальных и международных исследований ведут селекцию, направленную на повышение лежкости корнеплодов. Однако влияние сортовых особенностей на сохранность урожая по сравнению с такими факторами, как, например, период хранения, температура хранения, повреждения головки корнеплода в процессе уборки относительно мало. Исследования же по хранению сахарной свеклы очень обширны и сопряжены с большими расходами. По этой причине характеристики сохранности свеклы не входят в перечень проверяемых при регистрации сортов и гибридов. Но наука и селекция работают над тем, чтобы выявить косвенные признаки, определяющие лежкость корнеплодов еще до их закладки на хранение, что совершенно необходимо для эффективной и направленной селекции и для официальных сортоиспытаний.
Недавно закончившиеся исследования в НИИ сахарной свеклы в Геттингене в Германии выявили, что генотипы с повышенным содержанием сердцевины продемонстрировали меньшую подверженность поражениям гнилями и плесенью во время хранения. Содержание сердцевины представляет собой нерастворимые сухие вещества (стенки клеток). В дальнейшем устойчивость сахарной свеклы к бактериальным и грибным болезням может быть усилена за счет неспецифической резистентности, базирующейся на повышенной прочности клеточных стенок. Является ли содержание сердцевины надежным критерием, характеризующим лежкость свеклы того или иного гибрида, – необходимо установить в рамках дальнейших исследований. Предположение, что гибриды с высоким содержанием сердцевины отличаются также высокой сахаристостью и вместе с тем характеризуются хорошей лежкостью, в представленных на сегодняшний день исследованиях подтверждений пока не нашло.
С точки зрения селекции, в дальнейшем необходимо проверить, может ли показатель содержания сердцевины стать надежным инструментом в оценке лежкости свеклы различных гибридов. Далее следует подвергнуть проверке взаимосвязь между чистым выходом сахара и лежкостью корнеплодов. Только после этого можно будет говорить об устойчивых характеристиках гибридов, рекомендовать отдельные из них.
Сокращение потерь сахарной свеклы при хранении в перспективе будет иметь особое значение, поскольку продлению сроков уборочной кампании уделяется все большее внимание: возделывание культуры должно оставаться прибыльным для свекловодов и эффективным для промышленности. На уровень потерь при хранении влияют многие факторы. Основополагающими в целях сокращения потерь являются сохранение здоровых посевов, предотвращение травмирования корнеплодов, а также обеспечение их хранения в сухих, прохладных, безморозных условиях. К сожалению, не на все факторы можно оказывать влияние. Стрессы от засухи и жары, поражения корневыми гнилями и болезнями листьев ведут к повышению потерь при хранении. Для того, чтобы их сократить до минимума, рекомендуется более тщательно подходить к выбору районированных гибридов сахарной свеклы.
При хранении свежей живой свеклы всегда имеются потери сахара на дыхание; к ним присоединяются в большей или меньшей степени потери от заболеваний свеклы, вызванных микроорганизмами. Для определения потерь сахара при хранении свеклы недостаточно знать лишь процент сахара в ней в начале и в конце хранения; кроме того, необходимо установить и потерю массы свеклы от испарения влаги. Для этого применяют метод сеток.
При укладке свеклы в кагат в него закладывают в вертикальном положении узкий длинный сетчатый мешок из просмоленного шпагата или лучше из мягкой проволоки, заполненный укладываемой свеклой. Одновременно отбирают пробу этой свеклы и в ней определяют процент сахара. Сетку со свеклой перед закладкой в кагат взвешивают. В конце хранения кагата сетку со свеклой извлекают и вновь взвешивают, а свеклу вторично анализируют.
Предположим, что масса свеклы в сетке при закладке на хранение составляла 12,92 кг, после хранения — 12,32 кг. Первоначально в свекле содержалось сахара 17,7%, а после хранения — 16,9%. Потеря массы свеклы при хранении
По величине потерь сахара при хранении свеклы намечены три группы районов:
I группа (меньшие потери) — Правобережная Украина (Винницкая, Киевская области); области Брянская, Липецкая, Орловская, Тульская, Рязанская;
II группа — Украина, области Кировоградская, Полтавская, Сумская, Харьковская, Одесская, Днепропетровская; Россия — области Тамбовская, Воронежская, Пензенская, Курская, Белгородская, Липецкая, Татарстан и Бурятия;
III группа (худшие условия хранения) — Краснодарский край, Ставропольский край, Грузия, Киргизия, Казахстан, Молдавия, Армения.
Разработаны следующие временные нормы предельно допустимых потерь сахара при хранении свеклы (в сотых долях процента сахара в день по массе свеклы):
Как видно, наименьшие потери сахара наблюдаются в зимние месяцы (ноябрь — январь) при наиболее низкой температуре в кагатах, а наибольшие — весной как от усилившегося дыхания, так и от деятельности микроорганизмов.
При соблюдении современных условий хранения свеклы и длительности производства до 150 суток потери в свекле на дыхание могут в среднем составлять около 0,01 % сахара (по свекле) в сутки.
При затягивании производства на март — апрель и небрежном хранении на свекле развиваются микроорганизмы, вызывающие огромные потери сахара (например, выход сахара на заводе составляет лишь 7% по свекле вместо выхода 14% сахара из свежей, здоровой свеклы).
Очень неблагоприятно влияют на хранение свеклы остающиеся при комбайновой уборке (поточный метод без доочистки) черешки свеклы и даже часть несрезанной ботвы, так как они легко загнивают. Кроме того, они вредно влияют и на весь ход производства сахара и на заводской выход его. Поэтому необходимо бороться за более совершенные методы комбайновой уборки. Нужно устанавливать комбайны на более низкий срез ботвы. При этом может быть срезана часть головки, которая уйдет с ботвой, что повысит кормовую ценность ботвы.
Вызваны они убылью массы за счет испарения воды и расхода сухих веществ на дыхание, а также возникновением физиологических и микробиологических процессов.
Испарение воды наиболее интенсивно происходит в послеуборочный период, чем объясняется повышенная естественная убыль в этот период. При хранении моркови в покровных тканях корнеплодов накапливаются суберин, кутин, урсоловая кислота, что затрудняет испарение воды и газообмен с внешней средой. В результате замедляются все процессы жизнедеятельнбсти корнеплодов, снижается расход питательных веществ.
В процессе дыхания корнеплодов происходит расходование Сахаров, органических кислот, вследствие чего возникают количественные потери их. Для восстановления необходимого и достаточного уровня энергетических веществ, используемых на дыхание, в корнеплодах протекают гидролитические процессы, вызывающие распад полисахаридов (крахмала и гемицеллюлоз) до простых Сахаров. Следствием этого являются накопление Сахаров и повышение сладости корнеплодов.
При дальнейшем хранении по мере распада и уменьшения количества полисахаридов темпы накопления Сахаров снижаются, в результате преобладания расхода: Сахаров на дыхание общее количество их уменьшается, причем потери сахарозы наибольшие.
Содержание пектиновых веществ моркови снижается. Потери общего количества сопровождаются потерями протопектина, который гидролизуется до пектина.
В хранящихся корнеплодах происходят окислительные процессы, вызывающие потери аскорбиновой кислоты и каротина. В первый период наблюдается биосинтез каротина и аскорбиновой кислоты, вероятно, за счет промежуточных соединений, образовавшихся при выращивании, а затем их уменьшение. К концу хранения потери каротина, по нашим исследованиям, достигают 22%, а аскорбиновой кислоты — 40% от исходного содержания.
Содержание полифенолов при хранении моркови уменьшается, по-видимому, за счет их гидролиза. Образующиеся при этом оксикорлчневые кислоты способствуют синтезу веществ, придающих корнеплодам горький вкус. Последние отсутствуют в свежеубранной моркови и появляются в процессе хранения. Особенно много их накапливается в увядших корнеплодах.
При хранении свеклы и корнеплодов типа редьки наблюдаются аналогичные потери массы и потери от загнивания. Специфика количественных качественных потерь определяется особенностями состава. Так, наряду с количественными потерями воды, Сахаров, полисахаридов у свеклы наблюдаются количественные и качественные изменения красящих веществ.
У пряных корнеплодов (петрушки, сельдерея), хранящихся с зеленью, потери воды, Сахаров возникают вследствие оттока из корнеплодов в листья, а увеличение количества аскорбиновой кислоты — за счет притока из листьев.
Качественные или актируемые потери при хранении возникают в результате поражения корнеплодов физиологическими и микробиологическими заболеваниями. Общими для всех корнеплодов физиологическими заболеваниями являются увядание, подмораживание, анаэробиоз, а микробиологическими — белая и серая гнили, фомоз. Морковь, кроме того, поражается черной и мокрой бактериальной гнилями, белой плесенью, свекла кагатной гнилью. У пряных корнеплодов при хранении наблюдается изменение окраски: пожелтение из-за разрушения хлорофилла и потемнение из-за окисления фенольных соединений при разрушении клеток листовых пластинок микроорганизмами.
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
Читайте также: