Условия хранения свежих овощей

Сохранение овощей в свежем виде основано на регулировании процессов их жизнедеятельности и обмена веществ с окружающей средой. Важной задачей длительного хранения овощей является не только увеличение его сроков, снижение потерь продукции от микробиальной порчи и физиологических заболеваний, но и максимально возможное сохранение ее биологической и пищевой ценности. Сохранять высокое качество свежих овощей длительное время с минимальными потерями - дело чрезвычайно трудное, требующее решения комплекса задач технических и биологических, экономических и социальных. Основными факторами, существенно влияющими на качество и сроки хранения овощей, являются температура, относительная влажность воздуха и состав газовой среды. Оптимальное сочетание этих факторов позволяет значительно снизить потери при хранении, лучше сохранить иммунитет и качество продукции, замедлить испарение влаги, прорастание, развитие фитопатогенной микрофлоры и физиологических заболеваний.

Температура является определяющим параметром технологического процесса сохранения овощей в свежем (охлажденном) или консервированном (замораживание, тепловая обработка) виде. Низкая положительная температура при хранении свежих овощей замедляет процессы обмена, уменьшает испарение влаги, сокращает потери от микробиальной порчи продукции. Для каждого вида, а часто и сорта овощей необходима определенная температура (табл. 6), ниже или выше которой наблюдаются физиологические расстройства и ухудшается сохраняемость. По отношению к температуре овощи, как и плоды, разделяют на 3 группы: хорошо сохраняющиеся при температуре ниже 0° С (лук репчатый острых и полуострых сортов, чеснок, продовольственная капуста) относят к 1-й; при температуре, близкой к 0° С (большая часть овощей),- ко 2-й; при более высоких (2-10° С) температурах (томаты, огурцы, перец и др.) - к 3-й.

Таблица 6. Температурно-влажностные режимы и сроки хранения основных овощных культур (из 'Инструкции по хранению свежих картофеля и овощей', 1974)

Температура хранения зависит не только от вида, но и от сорта овощей. Многими исследователями отмечаются существенные различия в реакции на действие температур у сортов картофеля. У сортов капусты, моркови, свеклы эти различия выражены менее ярко. На температурный режим влияет также стадия созревания многих овощей, особенно томатов и огурцов. Созревшие овощи рекомендуется хранить при Минимальной для каждого вида и сорта температуре, а не полностью вызревшие - при повышенной, что обеспечивает постепенное созревание продукции. Выбор той или иной температуры зависит от назначения и срока реализации овощей. Длительно хранить продукцию целесообразно при минимально допустимой температуре, применяя естественное или искусственное охлаждение. Если овощи подлежат краткосрочному хранению и их необходимо реализовать в первую очередь, то соответственно виду и сорту устанавливают повышенную температуру. При этом продукция дозревает и приобретает высокие товарные и вкусовые качества. Овощи, предназначенные для продовольственных целей, рекомендуется хранить при более низкой температуре, чем для получения семян.

Относительная влажность воздуха при хранении большинства овощных культур должна быть высокой - 90-98%- При этом потери массы продукции от испарения незначительны, а при меньшей влажности овощи быстро увядают, особенно зеленные, морковь, капуста, огурцы, томаты и др. Однако некоторые овощи (лук репчатый, чеснок) рекомендуется хранить при сравнительно низкой влажности - 70-80%. Таким образом, в специализированных хранилищах в зависимости от вида продукции необходимо предусматривать системы увлажнения или осушения воздуха, что обеспечит лучшую сохранность овощей, позволит снизить убыль массы и потери от микробиальной порчи.

Для увлажнения воздуха в камерах хранения овощей применяют пар или воду. Пар подают из автономного увлажнителя АУВ, состоящего из теплоизолированного цилиндрического бака для воды, в съемном днище которого вмонтирован электронагреватель. Перегретый пар через выпускной патрубок АУВа поступает в поток холодного воздуха и вентилятором воздухоохладителя распределяется по камере. Увлажнитель можно устанавливать непосредственно в камере хранения или в коридоре. Воду распыляют воздушно-водяными форсунками РИД или устройствами, снабженными быстровращающимся диском. Пневматические форсунки подвешивают, как правило, к потолку. В их корпус поступают вода и сжатый воздух. Под давлением эта смесь подается через выходное отверстие малого диаметра в камеру в радиусе 3 м от форсунки. Вентилятором распыленная до туманообразного состояния вода распространяется по всему хранилищу. Применяются также ротационные распылители воды, разработанные в Венгрии. Их подвешивают на кольцах к потолку камеры и подсоединяют к трубопроводу с водой, постоянный уровень которой поддерживается поплавковым регулятором. Вода через всасывающий конус, вставленный в корпус, под действием центробежной силы попадает на быстровращающийся диск, отбрасывается им на круглый распылитель и превращается в водяную пыль. Как паровые, так и водяные увлажнители могут работать при ручном или автоматическом управлении. В качестве датчика влажности используется волосяной гигрометр.

Существуют методы осушения воздуха, основанные на поглощении избыточного количества влаги различными адсорбентами (силикагель, активированный уголь, растворы хлористого лития и др.) и ее вымораживании с последующим применением теплоэлектронагревателей (ТЭН) для снижения влажности до рекомендуемого уровня. Эффективна разработанная УкрНИИ торговли и общественного питания и Институтом теплофизики АН УССР абсорбционная установка тепловлажностной обработки воздуха в хранилищах, позволяющая создавать оптимальную влажность для луковых овощей за счет поглощения избыточной влаги раствором хлористого лития. По методу Ленинградского технологического института холодильной промышленности (ЛТИХП) воздух в хранилищах осушают вымораживанием избыточной влаги с последующим подогревом воздуха от -4... -6° С до температуры хранения продукции (-1... -3° С).- Этот способ наиболее прост, экономичен, не требует реконструкции хранилищ или дополнительного оборудования, поэтому нашел применение на ряде плодоовощных предприятий Ленинграда и других городов страны. Для осушения воздуха вымораживанием влаги его охлаждают до температуры ниже точки росы. При этом вследствие выпадения инея на охлаждающей поверхности уменьшается влагосодержание воздуха, а относительная влажность его становится близкой к насыщению. Если воздух после этого нагреть до первоначальной температуры, то его относительная влажность станет исходной. В камерах дополнительно к обычно имеющемуся холодильному оборудованию устанавливают нагреватели и управляющие их работой реле температуры. Нагреватели осуществляют подогрев воздуха, охлажденного и осушенного в воздухоохладителе. Размещают их после охлаждающих батарей на участке подачи воздуха в камеру. Датчик реле температуры располагают на входе воздуха в воздухоохладитель. При включении системы осушения вентиляторы воздухоохладителей работают в режиме рециркуляции. Например, воздух с температурой -1° С и относительной влажностью 80% забирается из камеры, продувается через охлаждающие батареи, нагреватели и подается обратно в камеру. В воздухоохладителе на 5-7° С понижается температура воздуха и уменьшается его влагосодержание. Затем воздух нагревается до -3° С и поступает в камеру, имея относительную влажность 70%- При увеличении теплопоступлений в камеру температура воздуха на входе в воздухоохладитель повышается, и нагреватели автоматически выключаются. Таким образом, при правильно рассчитанной системе осушения в камере с помощью реле температуры автоматически поддерживаются заданные температура и относительная влажность воздуха.

При осушении воздуха вымораживанием на охлаждающих поверхностях из-за выпадения инея нарастает снеговая шуба, в результате уменьшается холодопроизводительность приборов и их осушающая способность. Удаляют "шубу" оттаиванием, продолжительность которого должна быть как можно меньше. От частоты его зависит эффективность действия приборов. Чем дольше работают охлаждающие приборы, тем больше инея накапливается на их поверхности, и осушающая способность ее резко снижается (рис. 1). Поэтому оттаивать воздухоохладитель рекомендуется не реже чем через 48 ч работы, а пристенные батареи - раз в неделю. В холодильных камерах оттаивание охлаждающих приборов обычно довольно трудоемкая операция. Так, за неделю работы пристенных батарей на них выпадает от 250 до 500 кг инея, который при оттаивании в виде снега и талой воды попадает на пол. Все это приходится собирать вручную и выносить. Для упрощения процесса оттаивания пристенных батарей целесообразно установить по всей их длине обогреваемый поддон и экран, направляющий в поддон снег. Поддон можно изготовить из оцинкованной жести. Для его обогрева надо проложить трубопровод, в который подавать солевой раствор в то же время, что и в батарею. От контакта с трубопроводом жестяной поддон нагревается, и снег в нем быстро тает. Поддон прокладывается с уклоном 40 мм на 1 м длины в сторону дренажного колодца, куда стекает талая вода (рис. 2). Устройство обогреваемых поддонов и экранов исключает ручной труд при оттаивании батарей, сокращает продолжительность этого процесса, улучшает санитарное состояние камер.

Рис. 1. Изменение интенсивности выпадения влаги на охлаждающих поверхностях: 1 - воздухоохладителя; 2 - пристенной батареи

Рис. 2. Схема обогреваемого поддона под пристенной батареей: 1 - обогреваемый поддон; 2 - трубопровод обогрева поддона; 3 - дренажный колодец; 4 - пристенная батарея; 5 - экран; 6 - коллектор подачи холодного или теплого рассола; 7 - коллектор слива рассола

В настоящее время имеются типовые проекты охлаждаемых хранилищ для лука и чеснока, где предусмотрена система осушения воздуха вымораживанием влаги (типовые проекты ЛФ Гипроторга - 701-4-77, 701-4-78, 701 -4-88, 701-4-89, 701-4-117/83, 701-4-108;

Укргипроторга - 703-3-584, 703-1-3.84, 703-03-3.83). Внедрение этой системы позволяет продлить срок хранения лука до 8 мес и более при минимальных потерях. Реконструированные по проекту ЛТИХП холодильные камеры на плодоовощных предприятиях Главленплодоовощпрома обеспечивают длительную сохранность лука не только острых, но и полуострых сортов с плотной луковицей и плотно прилегающими сухими чешуями, например сорта Каратальский, который выращивают при орошении и завозят из Средней Азии в большом количестве в Москву, Ленинград и др. Экономический эффект от внедрения системы осушения вымораживанием влаги при хранении лука и чеснока составляет от 12 до 20 руб. на 1 т. Практически ее можно применять в любой холодильной камере с воздушной или смешанной системой охлаждения. Для этого требуются легкодоступные компоненты: трубчатые электронагреватели, реле температуры, магнитные пускатели, сигнальная арматура.

Различные варианты реализации системы осушения воздуха вымораживанием влаги с использованием ТЭНов в камерах с воздушной системой охлаждения показаны на рис. 3-5. Электронагреватели при этом устанавливают на участке подачи охлажденного воздуха в камеру. Включение и выключение их осуществляется магнитными пускателями, управляемыми реле температуры, датчик которого размещен перед всасывающим окном воздухоохладителя. Необходимая мощность электронагревателей определяется расчетом. Систему осушения воздуха включают в работу только при загрузке камеры продукцией, требующей пониженной относительной влажности воздуха. При выключенной системе камеру используют как обычную холодильную. В рабочем режиме вентиляторы воздухоохладителей работают непрерывно, кроме времени оттаивания. При неполной загрузке камеры или отрицательной наружной температуре и наличии нескольких воздухоохладителей не обязательно в каждый из них подавать хладоноситель (хладагент). Часть их можно выключить.

Рис. 3. Система осушения воздуха при размещении постаментного воздухоохладителя в камере: 1 - воздухоохладитель; 2 - охлаждающие батареи; 3 - вентилятор; 4 - трубчатые электронагреватели; 5 - датчик реле температуры; 6 - воздуховод подачи воздуха в камеру

Рис. 4. Система осушения воздуха при размещении воздухоохладителя на техническом этаже коридора (обозначения позиций см. рис. 3)

Рис. 5. Система осушения воздуха в камере с подвесными воздухоохладителями типа ВОП (обозначения позиций см. рис. 3)

Газовая среда, применяемая для хранения овощей, имеет повышенное содержание диоксида углерода (СО₂), азота и пониженное - кислорода. При хранении устойчивых к СО₂ видов и сортов овощей используют нормальные газовые смеси с концентрацией СО₂ 5-10%, О₂ - 11-16% и N₂ -79%. Для чувствительной к СО₂ продукции рекомендуются субнормальные газовые среды с содержанием 3-5% СО₂, 2-5% О₂, 90-94% N₂. При подборе состава газовой среды следует учитывать видовые и сортовые различия овощей в связи с воздействием на них повышенных концентраций СО₂ и пониженных - О₂.

Овощи по чувствительности к повышенным концентрациям СО₂ в газовых средах подразделяют на 4 группы: устойчивые (перец, брокколи, спаржа, дыни), малочувствительные (огурцы, горох, цикорий), среднечувствительные (кочанная и цветная капуста, морковь, сельдерей, томаты) и сильночувствительные (салат, картофель, черешковый сельдерей). По отношению к пониженному содержанию кислорода их делят на 3 группы: малочувствительные (салат, лук), среднечувствительные (черешковый сельдерей, шпинат, спаржа, цветная капуста, зеленные, томаты, дыни) и сильночувствительные (перец, зрелые томаты). Так как при повышенной концентрации СО₂ овощи хуже переносят низкие температуры, становятся менее устойчивыми к патогенной микрофлоре, физиологическим заболеваниям (разрыхление и потемнение мякоти), то рекомендуется хранение их при температуре на 1-2° С выше, чем при наличии в холодильной камере обычного воздуха. Относительную влажность при хранении в газовой среде поддерживают в пределах 90-95%. Если влажность больше, то даже незначительные колебания температуры приводят к выпадению конденсата на поверхности овощей. При хранении в газовой среде с повышенным содержанием СО₂ на овощах появляются характерные ожоги, вызванные угольной кислотой, образующейся при растворении СО₂ в капельках воды. Таким образом, при выборе и обосновании технологии хранения овощей в регулируемой газовой среде (РГС) необходимо учитывать как влияние каждого фактора в отдельности (температура, влажность, концентрации О₂ и СО₂), так и в их взаимодействии. Это позволит создать оптимальные условия для длительного сохранения продукцией высокого качества.

Газовая среда может создаваться естественным и искусственным путем. В первом случае формируется модифицированная газовая среда (МГС) за счет процессов дыхания овощей, помещенных в герметично закрываемые упаковки из полиэтиленовой пленки или специальные камеры. В зависимости от интенсивности дыхания продукции необходимый газовый состав образуется через 15-30 сут после герметизации. Для создания МГС при хранении овощей используют пакеты и мешки из полиэтилена различной толщины, выстланные пленкой ящики, картонные коробки, контейнеры. Проницаемость пленки зависит от ее толщины. Для СО₂ и О₂ наиболее проницаема пленка толщиной 30-60 мкм. В упаковках из такой пленки, вмещающих 1-5 кг овощей, создается благоприятная газовая среда с содержанием СО₂ до 5%. При толщине 100-150 мкм пленка имеет малую проницаемость, при 200 мкм - практически непроницаема для кислорода и углекислого газа, и концентрация СО₂ в ней после герметизации достигает высокого уровня, что приводит к физиологическим заболеваниям продукции. Поэтому упаковки из толстой пленки оставляют открытыми или их перфорируют. Для обеспечения газообмена между окружающей атмосферой и газовой средой внутри непроницаемых упаковок применяют мембраны из селективно-газопроницаемых пленочных материалов, хорошо пропускающих СО₂ и слабо - О₂ и N₂. При этом широко используется материал типа "Сигма", разработанный во ВНИИ синтетического каучука им. С. В. Лебедева. Работами ЛТИХП, Ленинградского института советской торговли (ЛИСТ) им. Ф. Энгельса установлены размеры мембран из этого материала в зависимости от вида, сорта овощей, интенсивности их дыхания, температуры хранения, состава газовой среды и количества продукции. Мембрана в виде окна вклеивается, как правило, в боковые стенки упаковки или контейнера из полиэтилена толщиной 150-200 мкм.

Ускорить формирование МГС в герметичных упаковках можно вакуумированием, позволяющим быстро снизить содержание кислорода и, как следствие, замедлить процессы жизнедеятельности овощей. Чтобы избежать значительного накопления СО₂, используют пленку толщиной не более 60 мкм. Быстро создать МГС в упаковках можно также путем заполнения их техническим азотом, содержащим 1-2% кислорода. В таких упаковках уменьшают концентрацию О₂ до 5-7%, что снижает интенсивность дыхания овощей, а СО₂ накапливается медленно. В специально герметизированных холодильных камерах с применением регулируемой газовой среды создают ее, как правило, искусственным путем, используя газогенераторы, скруббирующие установки и диффузионные газообменники. Однако этот метод хранения очень дорог, требует больших капитальных затрат на оборудование для образования и контроля газовых сред, а также на герметизацию хранилищ и поэтому не нашел широкого применения в практике хранения овощей.