Вплив електроіонізованого повітряного середовища на тривалість зберігання плодів черешні - Автореферат

Поряд з удосконаленням традиційних методів зберігання плодів, повязаних з усілякими обробками, в основі яких лежать процеси нагрівання, охолодження або хімічного впливу, що найчастіше виявляються дорогими чи малоефективними або зовсім неможливими із-за псування плодів при транспортуванні і в умовах фруктосховищ, потрібна розробка нових, більш економічних, які дозволять знизити втрати при зберіганні, а також забезпечити більш високі біохімічні та дегустаційні показники якості продукції. Але недостатня вивченість даного способу зберігання плодів черешні стримує його застосування: відсутні науково-обґрунтовані режими обробки, невідома динаміка значень показників хімічного складу плодів черешні у процесі зберігання, недостатньо вивчений процес генерування іонної повітряної суміші і недосконалі технічні засоби для штучної іонізації повітря. Виходячи з того, що відомості щодо зберігання плодів черешні з використанням електроіонізованого повітря у науковій літературі практично відсутні, проведення досліджень у даній галузі є актуальним. Особистий внесок автора полягає у визначенні факторів, що впливають на процес зберігання плодів черешні, науковому обґрунтуванні доцільності використання електроіонізованого повітряного середовища для їхнього зберігання і ефективності післязбиральної обробки плодів черешні електроіонізованим повітрям, розробці пристроїв для здійснення цього процесу. вивчено вплив електроіонізованого повітря на інтенсивність дихання, зміну біохімічних показників і фізико-механічних властивостей плодів черешні при зберіганні;У досліді використовувалися плоди тільки першого товарного ґатунку, які перед закладкою на зберігання охолоджували при температурі 0 - 10 С протягом 15 годин. Отримані результати показують, що на 90 добу зберігання плодів в електроіонізованому повітряному середовищі вихід продукції першого товарного ґатунку у всіх варіантах досліду був значно вищим, ніж у контрольному (на 40 добу) на 41-50%. Зберігання плодів черешні у електроіонізованому повітряному середовищі при застосуванні напруги іонізуючого електричного струму 5000 В дало можливість знизити середньомісячні втрати плодів у порівнянні з контрольним варіантом у 11,9 раз; при використанні напруги 10000 В - у 12,8 рази; при іонізації повітря електричним струмом напругою 15000 В - у 19,2 рази. Кількість плодів, уражених фізіологічними захворюваннями, у контрольному варіанті на кінець їхнього зберігання досягло 13,5%, тоді, як у дослідних зразках, оброблених електроіонізованим повітрям, воно коливалося від 0,48 до 1,96% у залежності від режиму обробки при значно більшому періоді зберігання. Проведені кореляційний та регресійний аналізи отриманих експериментальних даних свідчать про те, що між режимами електроіонізації повітря й виходом продукції першого товарного ґатунку після зберігання існує криволінійна залежність у вигляді функції, яка визначається отриманим рівнянням: , (1) де Z - вихід продукції першого товарного ґатунку після зберігання, %;Результати проведених досліджень по зберіганню плодів черешні дозволяють зробити наступні висновки: 1. Розроблено, випробувано в умовах виробництва і запатентовано пристрої для електронно-іонної обробки плодів на основі електроіонізації повітря в полі коронного розряду, що забезпечують стабільне отримання необхідної концентрації іонів негативної полярності й озону. Запропонований спосіб зберігання плодів черешні дозволив перейти до її тривалого (до 90 діб) зберігання. При зберіганні плодів черешні свіжої в герметично запаяних поліетиленових пакетах масою 1 кг при температурі 10С кращими параметрами іонізуючого електричного струму коронного розряду є: напруга 15000 В, експозиція 5 хв., при яких створюється іонізоване повітряне середовище з оптимальною для даного сорту плодів черешні концентрацією негативних іонів (32,2·105 - 38,4·105 іон/см3) і озону (порядку 2,0 мг/м3). Встановлено, що чисельність епіфітної мікрофлори на поверхні плодів свіжої черешні при їхньому зберіганні із застосуванням електроіонізованого повітря залежить від величини напруги іонізуючого електричного струму, експозиції обробки, а також від тривалості зберігання.

2. Основний зміст роботи

Результати проведених досліджень по зберіганню плодів черешні дозволяють зробити наступні висновки: 1. Розроблено, випробувано в умовах виробництва і запатентовано пристрої для електронно-іонної обробки плодів на основі електроіонізації повітря в полі коронного розряду, що забезпечують стабільне отримання необхідної концентрації іонів негативної полярності й озону.

2. Запропонований спосіб зберігання плодів черешні дозволив перейти до її тривалого (до 90 діб) зберігання.

3. Визначено режими зберігання плодів свіжої черешні. При зберіганні плодів черешні свіжої в герметично запаяних поліетиленових пакетах масою 1 кг при температурі 10С кращими параметрами іонізуючого електричного струму коронного розряду є: напруга 15000 В, експозиція 5 хв., при яких створюється іонізоване повітряне середовище з оптимальною для даного сорту плодів черешні концентрацією негативних іонів (32,2·105 - 38,4·105 іон/см3) і озону (порядку 2,0 мг/м3). Такі умови дозволили зберегти плоди черешні до трьох місяців з виходом товарної продукції першого ґатунку 97%, проти контролю - 47,4%.

4. Після збирання на поверхні плодів черешні виділені гриби родів Botrytis sp, Alternaria sp, Monilia sp, Trichoderma sp, Aspergilus sp, Mucor sp. Обробка плодів електроіонізованим повітрям будь-якої концентрації зменшувала кількість мікроорганізмів на їхній поверхні.

Встановлено, що чисельність епіфітної мікрофлори на поверхні плодів свіжої черешні при їхньому зберіганні із застосуванням електроіонізованого повітря залежить від величини напруги іонізуючого електричного струму, експозиції обробки, а також від тривалості зберігання.

Отримані теоретичні лінії регресії свідчать про те, що чисельність виявлених мікроепіфітів має тенденцію до збільшення від вихідного рівня з різною швидкістю в залежності від режиму іонізації повітря. Використання напруги електричного струму іонізації 15000 В і експозиції 5 хв. зменшувало загальне мікробіологічне забруднення у 2,2 рази.

5. При доведенні концентрації негативних іонів у середовищі зберігання до меж, що рекомендуються, в 2,25 раз збільшується тривалість зберігання, у 1,7 рази уповільнюються процеси дихання, в 3,21 рази знижується витрата цукрів, практично залишаються без змін органічні кислоти та фенольні сполуки, значно зменшується накопичення у тканинах плодів недоокислених продуктів.

6. Отримані математичні моделі виявлених закономірностей дозволяють з високою точністю прогнозувати вихід плодів першого товарного ґатунку в залежності від режимів іонізації повітря, вміст цукрів, фенольних сполук, антоціанів, етилового спирту та ацетальдегіду в плодах черешні на всіх етапах їх зберігання.

7. Запропонований спосіб зберігання дозволяє зберегти плоди з незначним зниженням їхньої механічної міцності. Якщо опірність плодів проколюванню в контролі вже на сорокову добу зменшилася в 2,1 рази, то на цей момент в плодах інших варіантів цей показник практично не змінився, вони залишалися щільними, без ознак зівянення. До кінця зберігання опірність проколюванню зменшилася в 1,2 рази в порівнянні з первісною величиною.

8. Аналіз гістологічних зрізів довів, що при зберіганні плодів черешні поряд із біохімічними змінами виникають зміни в їхній клітинній структурі, які менш за все торкнулися плодів, оброблених іонізованим повітрям, що дозволило зберегти їх без істотних порушень в організації клітин і на 60-70 діб відсунути початок деструкційних процесів, що в значній мірі визначило транспортабельність плодів і їх якість після зберігання.

9. Оцінка економічної ефективності показала, що застосування при зберіганні електроіонізованого повітря дозволяє дістати прибуток 3945,47 грн. на 1 т продукції при незначному збільшенні її собівартості і збільшити рівень рентабельності процесу зберігання до 72,1%.

10. З урахуванням результатів досліджень розроблена і затверджена “Технологічна інструкція із зберігання плодів черешні в електроіонізованому повітряному середовищі”.

Рекомендації виробництву

З метою збільшення тривалості зберігання плодів черешні, підвищення виходу продукції першого товарного ґатунку за рахунок зниження втрат від мікробіологічних і фізіологічних захворювань, рекомендується після попереднього охолодження обробляти плоди перед закладенням на зберігання повітрям, іонізованим електричним струмом напругою 15000 В, експозицією 5 хвилин. При цьому пропонується використовувати „Технологічну інструкцію із зберігання плодів черешні у електроіонізованому повітряному середовищі”.

Упровадження запропонованого способу зберігання забезпечує отримання високих прибутків і значно збільшує рівень рентабельності виробництва.

1. Иванченко В.И., Степаненко Д.С. Влияние электроионизированной воздушной среды на изменение сахаров при длительном хранении плодов черешни сорта Крупноплодная //Виноградарство и виноделие: Сб. науч. тр. ИВИВ “Магарач”.- Ялта.- 2002.- №1.- С. 36-37. (Здобувачем отримані та оброблені дані впливу іонізованого повітря на динаміку вмісту цукрів у плодах черешні при зберіганні).

2. Иванченко В.И., Степаненко Д.С., Проскурня Т.О. Изменение товарных качеств черешни сорта Крупноплодная при хранении ее в электроионизированной воздушной среде // Виноградарство и виноделие: Сб. науч. тр. ИВИВ “Магарач”.- Ялта.- 2003.- Т. ХХХІІІ.- С. 84-86. (Здобувачем отримані та оброблені дані про вплив іонізованого повітря на ураження плодів збудниками мікробіологічних та фізіологічних захворювань плодів черешні при зберіганні).

3. ИВАНЧЕНКОВ.И., Степаненко Д.С. Хранение черешни в электроионизированной воздушной среде // Виноградарство и виноделие: Сб. науч. тр. ИВИВ “Магарач”.- Ялта.- 2003.- С. 123-125. (Здобувачем отримані та оброблені дані про вплив іонізованого повітря на зміну деяких біохімічних показників плодів черешні і ступінь ураження їх збудниками мікробіологічних та фізіологічних захворювань при зберіганні).

4. Іванченко В.Й., Степаненко Д.С. Обґрунтування використання іонізуючого випромінювання для зберігання плодів// Праці /Таврійська держ. агротехнічна академія. - Мелітополь: ТДАТА. - 2001. - Вип.1.-Т.23. -С.68-72. (Здобувачем зібрано та проаналізовано матеріал про використання іонізуючого випромінювання для зберігання плодів).

5. Степаненко Д.С. Зміна товарних якостей плодів черешні сорту Крупноплідна при зберіганні у середовищі електроіонізованого повітря Праці /Таврійська держ. агротехнічна академія. - Мелітополь: ТДАТА. - 2002. - Вип.7.- С.72-76. (Здобувачем отримано експериментальні дані та досліджено вплив іонізованого повітря на динаміку товарних якостей плодів черешні).

6. Степаненко Д.С., Жарков В.Я. Пристрій для електронно-іонної обробки продовольчих продуктів з тиристорним регулятором потужності // Зб. наук. праць/ Донецький національний технічний університет.- Донецьк. - 2003. - С. 335-338. (Здобувачем обґрунтовано доцільність використання пристрою для зберігання плодів).

7. Степаненко Д.С., Проскурня Т.О., Жарков В.Я. Удосконалення малогабаритного пристрою для електронно-іонної обробки плодоовочевої продукції// Проблеми енергозабезпечення та енергозбереження в АПК України: Вісник Харківського держ. технічного ун-ту сільського госп-ва ім. Петра Василенка. -2004.- Вип.27. - Т.2.- С.41-46. (Здобувачем запропоновано технічне удосконалення пристрою та обґрунтовано доцільність його використання).

8. Пристрій для електронно-іонної обробки продовольчих продуктів: Пат. 2323 Україна, МПК7 А23 В7/015, А23 L3/32 / Жарков В.Я., Степаненко Д.С.- № 2003054698; Заявлено 23.05.2003; Опубл. 16.02.2004, Бюл. №2.- 3 с. (Здобувачем запропоновано конструкцію пристрою для електронно-іонної обробки продовольчих продуктів).

9. Пристрій для підготовки продуктів до зберігання: Пат. 64320 Україна, МПК7 А23 L3/32, АО1 F25/00 / Степаненко Д.С. Жарков В.Я., Іванченко В.Й., Проскурня Т.О.- №2003054251; Заявлено 12.05.2003; Опубл. 16.02.2004, Бюл. №2.- 3 с. (Здобувачем запропоновано конструкцію пристрою для підготовки продуктів до зберігання).

10. Марійченко А.І., Степаненко Д.С. Вплив електроіонної обробки на зміну вмісту етилового спирту та ацетальдегіду в плодах черешні сорту Крупноплідна при тривалому зберіганні// Матеріали науч.-техн. конф. магістрів та студентів/ ТДАТА. Мелітополь. - 2004.-Вип. 3.- Т. 1.- С. 92-95. ( Здобувачем отримані та оброблені дані про вплив іонізованого повітря на динаміку вмісту продуктів неповного окислення при зберіганні плодів черешні і здійснено керівництво підготовкою статті).