Особенности обработки озоном некоторых видов плодов и овощей для их долгосрочного хранения

Features of ozone processing of some types of fruits and vegetables for their long-term storage
Цитировать:
Назирова Р.М., Курбанова У.С., Усманов Н.Б. Особенности обработки озоном некоторых видов плодов и овощей для их долгосрочного хранения // Universum: химия и биология : электрон. научн. журн. 2020. № 6 (72). URL: https://7universum.com/ru/nature/archive/item/9424 (дата обращения: 23.10.2020).
Прочитать статью:

АННОТАЦИЯ

Известно, что хранение сельскохозяйственного сырья является важным этапом при обеспечении населения продуктами питания. Хранение плодов и овощей должно быть организовано таким образом, чтобы эти продукты питания не потеряли свойственный им вкус и запах, дальше оставались свежими, не плесневели и не гнили. В этих целях применяются различные способы и режимы хранения плодов и овощей, а также применяются различные вещества для удлинения их срока хранения.

В статья приведены результаты исследований по влиянию обработки озонам на сохраняемость некоторых видов плодов и овощей. Установлено, что озон обладая бактерицидным действием, разрушает различные виды микрофлоры. Установлено, что качество ягод не ухудшается в течении двух месяцев при концентрации озона 3 ррm. При этом выход стандартной продукции повышается на 5,8 %.

Также изучено влияние озонированной воды при мойке на качество клубней картофеля. Результаты показывают что добавления озона концентрацией 3,8 ррm приводит к уменьшению обсеменённости клубней бактериями Pseudomonas fluorescens, а увеличение концентрации озона до 4-4,3 ррm приводит к уменьшению содержания бактерий Candida utilis и Bacillus subtilis.

ABSTRACT

It is known that the storage of agricultural raw materials is an important step in providing the population with food. Storage of fruits and vegetables should be organized in such a way that these food products do not lose their inherent taste and smell, then remain fresh, do not grow moldy and do not rot.

For this purpose, various methods and modes of storage of fruits and vegetables are used, and various substances are used to extend their shelf life.

The article presents the results of studies on the effect of ozone return on the preservation of certain types of fruits and vegetables. It is established that ozone having a bactericidal effect destroys various types of microflora. It was found that the quality of berries does not deteriorate within two months at an ozone concentration of 3 ppm. At the same time, the output of standard products increases by 5.8%.

The effect of ozonized water during washing on the quality of potato tubers was also studied. The results show that adding 3.8 ppm ozone leads to a decrease in tuber seed contamination with Pseudomonas fluorescens bacteria, and an increase in ozone concentration to 4-4.3 ppm leads to a decrease in the bacteria bacteria Candida utilis and Bacillus subtilis.

 

Ключевые слова: Озон, микроорганизмы, биологическое воздействие, концентрация, хранение, обеззараживание.

Keywords: Ozone, microorganisms, biological effects, concentration, storage, disinfection.

 

Введение: Конечной целью сельхозпроизводителей является не все возрастающие объёмы продукции, а её реализация по наиболее выгодной цене. В связи с этим, особое значения имеют вопросы по послеуборочной доработке плодов - овощей, их сортировка, упаковка, продление периода реализации- все это позволяет существенно повысить конкурентоспособность продукции и получить большой доход.

Принятая правительством Программа развития сельского хозяйства на 2016-2020 гг. определила основные направления продолжения структурных преобразований в сельскохозяйственном производстве, внедрения передовых агротехнологий, комплексной механизации сельского хозяйства и углубления переработки сырьевых ресурсов. Она предусматривает поэтапную оптимизацию площадей под хлопчатник за счет вывода низкоурожайных земель с последующим размещением на высвобождаемой площади посевов плодоовощных, картофеля и других культур, а также организацию интенсивных садов, дальнейшее развитие селекции и семеноводства.

В Узбекистане ежегодно производится более 21 миллионов тонн плодоовощной продукции, из них около 900 тыс. тонн экспортируются. В настоящее время в республике работают свыше 170 тысяч фермерских хозяйств, которые обеспечивают внутренний и внешний рынки качественными плодами и овощами. Совокупный объём хранилищ по республике составляет 1025 тыс. тонн продукции, в том числе современных холодильных камер на 600 тыс. тонн. Это способствует бесперебойной поставке населению основных видов сельскохозяйственной продукции, расширению ее экспорта.

Важным звеном агропромышленного комплекса является система заготовок сельскохозяйственной продукции, призванная своевременно принимать, хранить и доводить сельскохозяйственную продукцию до потребителя. Однако, из-за несовершенства системы заготовок ежегодно значительные объёмы плодоовощной продукции не доходят до потребителя.

Серьёзным препятствием, с которым сталкиваются узбекские производители сельскохозяйственной продукции, является нехватка мощностей холодильной цепочки хранения. Согласно последним оценкам, в настоящее время вместимость складов, оборудованных холодильными установками, составляет в стране 4,5 млн. куб. метров, что намного ниже потребности плодоовощного сектора. В результате из-за неоптимальных условий хранения ежегодные после уборочные потери продукции достигают 40 %.

Высокое качество реализуемых овощей и фруктов в большей степени обеспечивает технология хранения. При выборе наиболее приемлемых способов хранения плодоовощной продукции учитываются многие факторы – экономическая эффективность, сроки, наличие материально-технической базы.

Режим хранения продуктов растительного происхождения должен обеспечивать условия, определяемые естественным иммунитетом, при максимальном снижении интенсивности биохимических процессов и подавлении развития микрофлоры. Для обеспечения этих параметров мы исследовали процесс обработки плодов и овощей озоном. Обработка озоном - это сравнительно новый вид обработки плодоовощной продукция в целях его долгосрочного хранения.

Озон обладает мощным бактерицидным действием, способен эффективно разрушать различные виды плесневых грибов и дрожжей, микроорганизмов и продуктов их жизнедеятельности (токсинов), насекомых-вредителей. При средней концентрации озона 10 мг/м3 и времени озонирования около 4 ч срок хранения овощей увеличивается в 1,5-2 раза. При этом практически полностью сохраняются органолептические и физико-химические свойства, исключается интоксикация остаточными химическими веществами.

Цель работы: Обработка некоторых видов плодов и овощей озоном в различных концентрациях. Также обработка озонированной водой для сохранения качества мытых овощей (на примере картофеля).

Объектом исследования послужили плоды клубники сортов Азия и Роксана и плоды малины сортов Геракл и Бальзам, возделанных на приусадебных участках и фермерских хозяйствах Ферганского района. Для изучения влияния озонированной воды на качество овощей послужили клубни картофеля сортов Маэстро и Аризона. Плоды малины (лат. Rubus idaeus) и клубники (лат. Fragaria moschata) известны своими лечебными и профилактическими свойствами, богаты антиоксидантами, минеральными веществами, содержат в своём составе значительное количество различных витаминов. Широко применяются в народной и современной медицине в лечебных и профилактических целях.

Картофель (лат. Solanum tuberosum) является важным пищевым продуктом. Содержит в своём составе крахмал, азотистые вещества, сахара, клетчатку, витамины. Клубня картофеля используются в пищевых, кормовых и технических целях, составляет основу рациона человека.

Следовательно, плоды вышеперечисленных растений обладают питательно ценными свойствами, представляют большой интерес как продукты питания, значит удлинение их сроков хранения и при этом сохранения их качества имеет важное народнохозяйственной значение.

Результаты и обсуждение: Озон предотвращает появление плесневых грибков на стенах хранилища, деревянных ящиках и другом упаковочном материале. Эти плесени даже если и не наносят вреда продукции, все равно придают фруктам неприятный специфический запах.

Значительное внимание при использовании озона должно уделяться характеристикам зараженного места. Учитываются все особенности технологического процесса, которые могут оказать влияние на действие озона, такие как видовой состав микрофлоры, температура, влажность и другие параметры. Эффект биологического воздействия может быть обнаружен только при хранении с концентрацией озона от 3 до 10 ррm (табл. 1). Эксперименты показали, что качество плодов, клубники и малины не ухудшается даже после холодного хранения в течение двух месяцев при озоновой концентрации 3 ррm. При слегка завышенной концентрации ухудшается вкус ягод клубники. Опыты показали, что ягоды не портятся в течение 20-22 дней при хранении в озоновой атмосфере при концентрации озона 3 ррm и температуре 0-1 0С. Уменьшение концентрации не оказывало никакого влияния на норму дыхания фруктов.

Таблица 1.

Действие озона на ягоды малины и клубники

Плодоовощная

продукция

Концентрация

озона, ррm

Продолжительность

хранения, дни

Признаки воздействия

Клубника

2-3

15

Устраняется образование

плесени без ущерба для качества и вкуса. Срок хранения увеличивается вдвое

Малина

2-3

19

Устраняется образование

плесени без ущерба для качества и вкуса. Срок хранения увеличивается вдвое

 

Озон влияет на ягоды различных сортов одинаково. Выход стандартной продукции повышается на 5,8 % без ухудшения биохимических и дегустационных показателей.

Также изучен способ озонирования картофеля, который включает в себя активную циклическую вентиляцию теплым воздухом в лечебном периоде, обработку озоном в концентрациях 0,30-0,35 мг/м3 в переходном периоде и постепенное снижение температуры до 2-3°C в основном периоде. Для нейтрализации действия озона применяют циклическое впрыскивание перекиси водорода в воздушный поток вентиляции. Опытные испытания показали значительную эффективность этого метода.

Также проводились исследования по применению озонированной воды для сохранения качеств мытых клубней картофеля. Озон относительно легко может включаться в процессы мойки и не образует вредных остатков, которые требовали бы дорогостоящей обработки и утилизации, но он также является мощным оксидантом, способным влиять на обмен веществ в обрабатываемых продуктах, вызывая их повреждение и снижение качества и стойкости при хранении.

В результате исследований выяснилось, что добавление озона концентрацией 3,8 ррm в воду для мойки приводит к мгновенному снижению содержания бактерий Pseudomonas fluorescens, а повышение концентрации озона в воде для мойки до 4-4,3 ррm приводит к значительному уменьшению содержания бактерий Candida utilis и Bacillus subtilis. На содержание крахмала, дыхание и поверхностную проводимость клубней картофеля озонированная вода (концентрация до 4 ррm) и обработка в течение 20 с не влияли, т.е. озонированная вода является эффективным и вместе с тем щадящим средством дезинфекции овощей перед хранением (табл. 2).

Таблица 2.

Влияние озона на выживаемость различных видов микроорганизмов

Виды микроорганизмов

Д50, мг·мин/м3

Alternaria radicina

8000-9000

Penicillium ciclopium

600-1000

Alternaria brassicae

7000-8000

Fusarium oxysporum

600-1000

Monilia fructigena

3000-4000

Fusarium avenacium

600-1000

Botrytis cinerea

3000-4000

Fusarium sambucinum

600-1000

Trichoderma lignorum

1000-1300

Pseudomonas fluorescens

800-900

Erwinia caratovora

900-1200

Pseudomonas syringer

800-900

Erwinia areidcae

900-1200

Candida utilis

150-200

Penicillium purpurogenum

600-1000

Bacillus subtilis

    100-150

 

Продолжительность обработки и концентрация озона подбираются индивидуально для определенных видов плодоовощной продукции (табл. 3).

Таблица 3.

Режимы основного периода хранения плодоовощной продукции

Продукт

Концентрация

озона, мг/м3

Число обработок

в неделю

Время озонирования

 в сутки, ч

Картофель

5-15

4

3 дня подряд,

один раз в месяц

Клубника

3-8

4

2

Малина

4-9

5

2

 

Заключение: Применение технологии озонирования позволяет проводить обработку помещений без использования каких-либо расходных материалов, это снижает трудоемкость и повышает экономичность данного метода на 30-50 % по сравнению с традиционными методами.

Четкие положительные результаты обработки озоном получены при хранении картофеля и различных видов ягод (клубника, малина). Озон находит все более широкое применение как средство для сухой низкотемпературной дезинфекции и стерилизации. Для реализации технологии обработки озоном используются озонаторы ОПВ-100.01 и  «Озон-5П», предназначенные для получения озона из атмосферного воздуха, содержащего кислород. Данное оборудование может эффективно применяться при дезодорации и детоксикации воздуха, биологической очистке, санации, помещений, а также для увеличения сроков хранения овощей и фруктов.

 

Список литературы:
1. Nazirova R. М., Sulaymonov О. N., Usmonov N. B.//Qishloq xo‘jalik mahsulotlarini saqlash omborlari va texnologiyalari// 0‘quv qo‘llanma. Premier Publishing s.r.o. Vienna- 2020. 128 bet.
2. Неменущая Л.А.//Современные технологии хранения и переработки плодоовощной продукции”// - Москва, ФГНУ “Росинформагротех”, 2009, 172 с.
3. Черников В. А., Соколов О. А.// Экологически безопасная продукция// — М.: КолосС, 2009. — 438 с.
4. Е.П. Широков, В.И.Полегаев “Хранение и переработка продукции растениеводства с основами стандартизации и сертификации”- Москва “Колос”, 2000 г, 255 с.
5. Назирова P.M., Усмонов Н.Б., Зокиров А.//“Изучение влияния обработки на сохранность плодоовощного сырья ингибиторами образования этилена”//, научно-теоретический журнал “Вопросы науки и образования” №7 (53), Москва, 2019, стр 13-19.
6. Назирова P.M., Усмонов Н.Б., Тухташев Ф.Э., Тожиев Б// Значение процесса предварительного охлаждения сырья в повышении сохраняемости плодоовощной продукции// Научно-методический журнал “Вестник науки и образования”. Издательство «Проблемы науки». Москва, №20 (74), часть 1, 2019, с 35-38.
7. Назирова P.M., Усмонов Н.Б., Тухташев Ф.Э., Сулаймонов P.И// Влияние температуры хранения на сохранность и химический состав плодоовощного сырья// “Проблемы современной науки и образования” научно-методический журнал. Издательство «Проблемы науки». Москва,2019. № 11 (144). Часть 2 стр 10-12.

 

Информация об авторах

доктор технических наук (PhD), преподаватель кафедра “Технология хранения и первичной переработки сельскохозяйственной продукции”, Ферганский политехнический институт, Республика Узбекистан, г. Фергана

Doctor of Technical Sciences (PhD), lecturer at the Department of Technology for Storage and Primary Processing of Agricultural Products, Ferghana Polytechnic Institute, Republic of Uzbekistan, Ferghana

преподаватель кафедры “Безопасность жизнедеятельности”, Ферганский политехнический институт, Республика Узбекистан, г. Фергана

Lecturer, Department of Life Safety, Ferghana Polytechnic Institute, Republic of Uzbekistan, Ferghana

преподаватель кафедры “Технология хранения и первичной переработки сельскохозяйственной продукции”, Ферганский политехнический институт, Республика Узбекистан, г. Фергана

Lecturer, Department of Technology for Storage and Primary Processing of Agricultural Products, Ferghana Polytechnic Institute, Republic of Uzbekistan, Ferghana

Журнал зарегистрирован Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор), регистрационный номер ЭЛ №ФС77-55878 от 17.06.2013
Учредитель журнала - ООО «МЦНО»
Главный редактор - Ларионов Максим Викторович.
Top