Регулирование дыхания при хранении семян и сочной продукции
Обновлено: 04.10.2024
Во время хранения свежие овощи и плоды дышат. При этом они поглощают из воздуха кислород и выделяют углекислый газ или углекислоту и воду. Кроме того, при дыхании выделяется тепло.
Дыхание овощей и плодов — основной процесс, посредством которого они поддерживают себя в живом состоянии, т. е. в постоянной связи с окружающей внешней средой.
Дыхание овощей и плодов зависит от температуры, чем она выше, тем активнее дыхание.
Наиболее энергично дышат зелень и ягоды. Наименьшая интенсивность дыхания наблюдается у винограда, яблок, груш, картофеля и свеклы. Активность дыхания плодов и овощей зависит также от степени их зрелости. По мере созревания интенсивность дыхания плодов и овощей увеличивается. Но перезрелые овощи и плоды дышат слабее, чем зрелые. Картофель и овощи средних и поздних сортов имеют более интенсивное дыхание, чем ранних сортов.
Повреждения овощей и плодов — нажимы, ушибы, проколы, порезы и т. п. — увеличивают интенсивность дыхания. Смена внешних условий также вызывает увеличение активности дыхания. Поэтому после уборки овощи и плоды дышат особенно интенсивно. Увядшие, подмороженные и заболевшие плоды и овощи дышат более энергично, чем здоровые, неповрежденные.
При температуре ниже 0° дыхание здоровых овощей и плодов уменьшается, а замороженные плоды и овощи почти не дышат. При температуре выше 50—55° дыхание прекращается, так как ферменты или энзимы, с помощью которых осуществляется дыхание, при высокой температуре разрушаются.
При недостатке в воздухе кислорода (при содержании его в количестве 2% и меньше вместо нормальных около 20%) в овощах и плодах идет дыхание без доступа кислорода. В этом случае сахар, кислоты, жиры окисляются без кислорода с образованием недоокисленных промежуточных продуктов (спирта, ацетальдегида и др.). Эти же продукты образуются также и при дыхании с доступом кислорода, но они тут же окисляются дальше и в клетках овощей и плодов почти не накапливаются.
Недоокисленные промежуточные продукты вредно отражаются на жизнедеятельности клеток. При содержании в тканях спирта и ацетальдегида выше известного количества (разного для каждого вида и сорта овощей и плодов), наступает постепенное отмирание клеток. Ткани при этом темнеют и приобретают неприятный запах и привкус. Например, часто мороженая капуста в центре кочанов имеет так называемые тумаки — темную сердцевину с неприятным запахом разлагающихся белков.
В тканях заболевших овощей и плодов всегда обнаруживают больше спирта и ацетальдегида, чем в здоровых. По мере старения плодов при хранении содержание в них спирта и ацетальдегида увеличивается. Однако общее количество этих продуктов в овощах и плодах бывает ничтожным — от 0 до тысячных долей процента. Лишь в заболевших овощах и плодах их обнаруживают десятые доли процента.
Источник: Н.В. Сабуров, М.В. Антонов. Хранение и простейшие способы переработки овощей и плодов. Государственное издательство сельскохозяйственной литературы. Москва. 1953
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
Классификация зерна и семян по химическому составу. Зависимость хранения и переработки зерна от химического состава. Технологический процесс и режимы сушки семенного материала на барабанных сушилках. Условия и техника хранения лука-репки, лука-матки.
| Рубрика | Сельское, лесное хозяйство и землепользование |
| Вид | контрольная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 26.11.2013 |
| Размер файла | 292,4 K |
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Одна из самых характерных особенностей семян – широкая вариабельность продолжительности жизни, которая может быть от нескольких дней до нескольких десятилетий и даже столетий. Известно, например, что семена люпина из арктической тундры, которые были погребены в замороженном иле на протяжении 10 тыс. лет, хорошо проросли в лаборатории. Семена таких древесных пород, как тис, тополь, ильм, ива, дуб, гикори, береза и конский каштан, содержат много воды и недолговечны. Быстро теряют всхожесть семена многих тропических растений. К ним относятся представители таких родов: Theobroma, Coffea, Hevea, Thea и Cocos. Однако подбором подходящих температуры и влажности во время хранения семян можно продлить срок их жизни от нескольких недель или месяцев до года.
Семена постепенно стареют и переходят от одной стадии нарушения жизнедеятельности к другой. Начальные симптомы старения семян заключаются в неспособности прорастать и увеличении чувствительности к микроорганизмам. По мере ухудшения состояния семян с возрастом у них при прорастании появляются короткие корешки, а семядоли не могут пробиться через оболочку семян. В конце концов, семена погибают. Скорость старения семян контролируется в основном влажностью среды, от которой зависит содержание воды в семени, и температурой, которая влияет на биохимические процессы.
Главной проблемой при хранении семян является дыхание – если семена будут интенсивно дышать, то значительная часть запасенных веществ будет потрачена на дыхание, и содержание питательных веществ в зерне снизится. Кроме того, возникает ряд дополнительных проблем – например, при дыхании семена разогреваются, что может привести к техническим проблемам в хранилище. Поэтому при хранении семян необходимо снизить интенсивность дыхания, насколько это возможно.
Интенсивность дыхания в большой степени зависит от влажности семян. Сухие семена тратят на дыхание ничтожно малую часть запасенных веществ: например, при влажности 11-12 % за несколько лет семена зерновых теряют 0,2 % своей массы, а семена гороха – всего 0,001 %. Однако при увеличении влажности до 20 % они за месяц теряют до 0,8 % своей массы. Поэтому семена хранят при низкой влажности – например, семена пшеницы при 14 %.
Также на дыхание сильно влияет температура хранения. Так как дыхание – это ферментативный процесс, то его интенсивность при увеличении температуры на 10 0 С возрастает примерно в 2 раза. Поэтому иногда семена хранят в холодильных камерах. Однако это довольно дорого, поэтому обычно интенсивность дыхания семян уменьшают путем снижения влажности семян.
Хранение семян древесных растений требует внимательного учета условий, необходимых для сохранения жизнеспособности зародыша. Это особенно важно, если срок хранения более года. Условия для хранения очень различны в зависимости от влажности и прочих качеств семян. Главное – предотвратить избыточную потерю воды семенами, обычно содержащими много воды, и избыточное дыхание и другие нежелательные биохимические процессы. В ряде случаев условия хранения должны прерывать состояние покоя зародышей. В целом хранение требует контролирования температуры и влажности, но состав воздуха может также влиять на хранение некоторых семян.
Количество влаги. Одной из наиболее частых причин потери жизнеспособности семенами, содержащими много воды в период зрелости, является их обезвоживание. Семена магнолии, клена серебристого, дуба и ореховых деревьев особенно страдают от обезвоживания. В противоположность этому высушивание семян хвойных и бобовых до полусухого состояния и даже чуть больше не снижает их всхожести. Такая разница в выносливости к обезвоживанию, по-видимому, объясняется разной способностью протоплазмы подвергаться обезвоживанию без необратимых изменений ее структуры. Иногда естественное количество воды следует уменьшить путем высушивания во избежание самонагревания семян во время хранения.
Многие семена можно хранить при комнатной температуре и выставлять на воздух в течение многих месяцев в году, но в общем низкая влажность наиболее благоприятствует длительному хранению. Изменения количества влаги, вызванные изменениями атмосферной влажности, вредны для некоторых семян. Для сохранения максимальной жизнеспособности при хранении во избежание изменения влажности семян их следует ссыпать в сосуды с небольшим количеством воздуха.
Срок хранения некоторых семян значительно удлиняется, если они помещены в атмосферу с малым количеством кислорода и большим содержанием СО2. Использование специального состава воздуха в сочетании с низкими температурами заслуживает тщательного изучения в связи с необходимостью сохранения специальных партий семян в течение длительного времени.
Основная особенность плодоовощной продукции — высокое содержание воды, в среднем 80 — 90% (в чесноке около 60%, в огурцах до 96%). По этому признаку их объединяют в группу растительного сочного сырья. Из-за высокого содержания воды в продукции этой группы отмечается высокая интенсивность обмена веществ в клетках. Большая часть воды находится в свободной подвижной форме, что обуславливает не только усиленный обмен веществ, но и повышенную чувствительность плодоовощной продукции к условиям окружающей среды. Поэтому для снижения интенсивности обмена веществ картофель, овощи, плоды хранят при температуре, близкой к 0°С.
Дыхание — основной процесс обмена веществ в плодах и овощах при хранении. В процессе дыхания образуются вещества, энергия, необходимые для гидролиза и передвижения веществ, связанных с послеуборочным дозреванием, защитными реакциями. При дыхании выделяется тепло, в массе продукции формируются определенные условия, которые влияют на технологию размещения продукции, вентиляцию, охлаждение и хранение.
Дыхание сочной растительной продукции протекает по аэробному типу в том случае, когда имеется свободный доступ воздуха и окисление идет до конечных продуктов. Но такие условия бывают не всегда. При недостатке кислорода воздуха продукция переходит на приспособительный тип дыхания, анаэробный.
В этом случае образуются такие недоокисленные продукты, как этиловый спирт и другие, что может привести к возникновению физиологических расстройств в виде потемнений, некрозов и т.п.
На интенсивность дыхания влияют многие причины, такие как вид продукции, сорт, степень зрелости, наличие механических и других повреждений, условия окружающей среды. У плодов, овощей наиболее интенсивное дыхание отмечается в первые дни после уборки. Затем интенсивность дыхания постепенно снижается, наступает состояние покоя (для некоторых видов), а к весне — вновь возрастает.
Колебания температуры при хранении усиливают интенсивность дыхания. Пониженная влажность воздуха в хранилищах приводит к увяданию заложенной продукции, потере клетками ткани тургора, увеличению интенсивности дыхания. Газовый состав воздуха влияет на интенсивность дыхания. Увеличение количества углекислого газа, а также снижение кислорода уменьшают интенсивность дыхания плодов, овощей, замедляют процесс старения и увеличивают процесс хранения. С дыханием тесно связано протекание раневых реакций у картофеля, корнеплодов.
Раневые реакции. Плоды и овощи как живые объекты при хранении могут сопротивляться повреждающим воздействиям. Например, свежеубранные клубни картофеля, механически поврежденные, могут образовывать новые покровные ткани. На месте повреждения образуется раневая перидерма, которая пропитывается воскоподобным веществом, что препятствует проникновению в клубень микроорганизмов. Так формируется механический барьер. Кроме механического появляется еще химический барьер. В раневой зоне в ответ на контакт с микроорганизмами образуются фитоалексины, которые отсутствуют в здоровых тканях и возникают после поражения болезнями. Фитоалексины обладают антибиотическими свойствами и способны подавить развитие микроорганизмов. Чем быстрее они образуются, тем более устойчив данный сорт к фитопатогенным микроорганизмам. По мере хранения способность клубней продуцировать фитоалексины падает, что снижает их устойчивость к болезням.
Оптимальные условия для протекания раневых реакций у картофеля: температура 18 — 20°С, относительная влажность воздуха % и свободный доступ кислорода. В течение 8—14 дней механические повреждения зарубцовываются, картофель можно загружать на хранение. У корнеплодов моркови, свеклы и других раненые реакции проходят в течение 10 дней при температуре 10— 12°С, влажности воздуха 90—95%.
Созревание и старение. В плодах и овощах, как в любых других живых объектах, происходят процессы созревания и старения. Наилучшими пищевыми и вкусовыми свойствами обладают при определенной степени созревания. У большинства плодов и овощей различают следующие степени зрелости: съемную, технологическую и потребительскую.
При съемной степени зрелости плоды и овощи, полностью сформировавшиеся, способны после уборки дозреть.
При технологической степени они соответствуют оптимальным технологическим показателям для переработки на определенные продукты.
При потребительской степени зрелости достигают наиболее высокого качества по внешнему виду, вкусу и консистенции мякоти.
При первой степени зрелости плоды готовы к съему, упаковке, отправке на дальнее расстояние и закладке на хранение. Вторая степень позволяет эффективно использовать продукцию для технологической переработки, третья степень — для потребления в свежем виде. Переход от одной степени зрелости к другой характеризуется изменениями структуры и химического состава веществ. Изменяется окраска, консистенция, соотношение сахаров, кислот и др.
У некоторых видов продукции степени зрелости совпадают по времени. К ним относятся виноград, вишня, арбузы. У большинства же плодов от съемной до потребительской зрелости проходит несколько дней, а иногда месяцев. Яблоки и груши осенних и зимних сортов, абрикосы, персики, хурму, лимоны, дыни, томаты, предназначенные для транспортирования, собирают в съемной зрелости.
Преждевременная уборка семечковых плодов приводит к недобору урожая, сморщиванию плодов во время хранения, ухудшению окраски, несвойственному вкусу. Наоборот же, при запаздывании с уборкой резко сокращается срок хранения плодов, усиливается проявление физиологических заболеваний. Самую длительную лежкость отмечают при хранении у плодов, снятых в оптимальные сроки.
Покой и прорастание. Покоем называется определенный период в жизненном цикле растений, во время которого сильно понижена интенсивность многих физиологических процессов и отсутствует видимый рост. Продолжительность покоя — генетический признак сорта. На продолжительность периода покоя существенно влияет температура хранения. Задержать прорастание при хранении картофеля и корнеплодов можно с помощью химических препаратов. Например, опрыскивают ботву за 2 —4 недели до уборки 0,25%-ным раствором препарата ГМ-Na или осенью перед закладкой на хранение обрабатывают клубни, корнеплоды препаратом М-1.
Физиологические расстройства. Нарушение естественных физиологических функций, в первую очередь дыхания каждой клетки и всего организма, приводит к физиологическим расстройствам. Существенная черта всех физиологических расстройств — это то, что они не вызываются патогенными микроорганизмами, а происходят из-за внутреннего нарушения баланса обмена веществ. Физиологические расстройства вызывают неблагоприятные внешние условия в период роста растений, во время уборки урожая, транспортировки и хранения продукции. Например, у картофеля физиологические расстройства делятся на внутренние, которые могут быть обнаружены только при разрезании клубней, и внешние, которые легко определяются при визуальном осмотре.
Потемнение мякоти вызывается механическим повреждением клубней от ударов в процессе уборки, послеуборочной доработки и сортировки или от давления на клубень при хранении. Почернение сердцевины клубней наблюдается у картофеля многих cортов после длительного хранения при температуре 0°С.
Точечный некроз капусты проявляется в поле перед уборкой, в процессе хранения расстройство усиливается и достигает максимума в марте — апреле. Способствуют развитию точечного некроза и повышенные дозы азотных удобрений.
Распад тканей лука наблюдается в полевых условиях. В этом случает внешние сочные чешуи луковицы становится сероватыми и водянистыми. Чаще всего болезнь проявляется при высокой температуре, повышенной влажности воздуха в хранилище. Чтобы предотвратить развитие данного функционального расстройства, лук следует хранить при температуре близкой к 0°С и относительной влажности воздуха ниже 65%.
Повреждение, вызываемое охлаждением, наблюдается у некоторых видов при долгом хранении на холоде. Их выделяют в группу холодочувствительной продукции. Например, у яблок некоторых сортов в диапазоне температуры 0 — 3°С возникают внутренние побурения, водянистое разложение, омертвение тканей. При температуре 0 —7°С у огурцов появляются ямчатость, мокрые пятна, у баклажанов — почернение семян, поверхностное омертвение тканей. У зрелых томатов при температуре 1 — 10°С возникает водянистость, размягчение тканей. Недозревшие томаты, охлажденные на корню или при перевозках, теряют способность к дозреванию. Для каждого вида существуют определенные пределы допускаемого охлаждения, не вызывающие порчу.
Большое количество физиологических расстройств отмечается у яблок. Стекловидность плодов проявляется в виде просвечивающихся участков на поверхности плодов. Такие яблоки твердые и невкусные.
Побурение кожицы (загар) чаще наблюдается в области чашечки, проявляется через 2—4 месяца хранения в годы с сухой жаркой погодой в конце сезона вегетации. Часто встречается и у груш.
Подкожная пятнистость (горькая ямчатость) характеризуется появлением на поверхности плодов маленьких вдавленных пятен диаметром 2 — 3 мм, которые хорошо видны при съеме яблок. При хранении пятна буреют, мякоть яблок в месте впадин становится коричневой, горькой на вкус. Основной причиной горькой ямчатости считают дефицит кальция. Джонатановая пятнистость появляется во время хранения яблок сорта Джонатан в виде мелких черных пятнышек на поверхности.
Внутреннее побурение мякоти плодов возникает сначала вокруг сердечка, затем распространяется по всей мякоти. Обычно происходит при хранении при температурах около 0°С. Пухлость плодов (побурение мякоти от перезревания) наблюдается у поздно убранных, крупных яблок. Мякоть яблок теряет плотность, становится сухой, мучнистой и невкусной.
Увядание плодов обычно вызывается низкой влажностью воздуха в хранилище (менее 80%). Плоды сморщиваются, уменьшается их масса.
Микробиологические процессы, происходящие при хранении картофеля, овощей, плодов.
На поверхности картофеля, овощей и плодов находится большое количество микроорганизмов, которые попадают на них во время выращивания, уборки. Во время хранения многие виды микроорганизмов могут активно развиваться и приводить к большим потерям, как в массе продукции, так и в качестве. Основная причина порчи многих видов сочной растительной продукции при хранении — активное развитие микроорганизмов. Наиболее распространенные болезни картофеля, овощей и плодов, которые вызываются микроорганизмами, следующие: микозы (плодовая, голубая, зеленая, розовая гнили, фомоз, фитофтора, черная, серая плесени); бактериозы (слизистый бактериоз, мокрая гниль, мокрая бактериальная гниль картофеля). Среди других возбудителей порчи встречаются дрожжи, вирусы, вироиды.
Читайте также: