способ хранения сельскохозяйственной продукции

изобретение относится к технологии сохранения сельскохозяйственной продукции - ягод, фруктов, овощей и др. в модифицированной газовой среде (мгс), позволяющей обеспечить её надежную сохранность не только при длительном хранении, но и при транспортировке. известно, что неоправданные потери плодоовощной продукции (до 50 % от общего количества) в значительной мере обусловлены несовершенством многих стадий цепочки поле - потребитель. при этом хранение и транспортировка одни из важнейших звеньев в этой цепочке.

известен способ хранения сельскохозяйственной продукции, предусматривающий обработку (выдержку) урожая сельскохозяйственной продукции перед закладкой на хранение газообразным 1-мeтилциклoпpoпeнoм (мцп). обработка урожая мцп замедляет ферментативные процессы послеуборочного созревания и старения растений и плодов, а также развитие многих физиологических заболеваний (загар, распад от старения, мокрый ожог, маслянистость кожицы и др.), грибных гнилей. так как мцп при нормальных условиях представляет собой газообразное нестабильное вещество, склонное к реакциям окисления, полимеризации и другим превращениям, его применяют в виде препаратов, представляющих собой продукты сорбции мцп различными твердыми веществами (US 6313068, RU 2267272). выпуск газообразного мцп из препарата осуществляют путем его контакта с водой, например, за счет его по- гружения в воду. урожай сельскохозяйственной продукции помещают в герметичные камеры, контейнеры или хранилища, в которых в небольшой емкости (или нескольких емкостях) осуществляют контакт препарата с водой. результатом данной операции является высвобождение газообразного мцп из препарата в объем камеры, в котором находятся плоды овощей и фруктов, растений и др., где и происходит непосредственный контакт га- зообразного мцп с плодами и растениями.

основным недостатком данного способа является относительно невысокое время хранения обработанных плодов, особенно, скоропортящихся (огурцы, томаты, зеленые культуры и др.). в связи с этим, для увеличения срока хранения плодов на практике, после обработки мцп требуется создание специальных условий — регулируемой атмосферы и определенной, обычно, пониженной, температуры. в большинстве случаев при транспортировке и хранении небольших партий плодов такое требование экономически не выгодно, а в некоторых случаях практически невыполнимо.

другим способом хранения сельскохозяйственной продукции является её хранение в модифицированной газовой среде (мгс), создаваемой за счет жизнедеятельности сельскохозяйственной продукции и селективной газопроницаемости полимерных материалов, в которые её упаковывают. данный способ предпочтительно используют для хранения относительно небольших объемов сельскохозяйственной продукции, в частности, при её транспортировке потребителю. (полимерные пленки для выращивания и хранения плодов и овощей. под ред. с.в.генеля и в.е.гуля., москва, химия, 1985.)

так, известен способ хранения сельскохозяйственной продукции в мгс, упакованной в материал, имеющий определенное количество микроотверстий, исключающих или уменьшающих накопление влаги внутри пакета, результатом которого является пониженный рост бактерий и плесени, размягчение плодов и, как следствие, увеличение срока их хранения. (US 5492705).

недостатком данного способа является невысокий срок хранения (7 дней при 10°C), после которого наблюдается снижение товарного качества продукции. известен способ хранения фруктов и овощей (сельскохозяйственной продукции) в

мгс с использованием пластикового упаковочного материала толщиной до 500 микрон, имеющего проходимость к водному пару, превышающему приблизительно 1,5 г мм/м ² в день при 38°C и относительной влажности на 85-90 %. отмечается, что использование такого материала позволяет хранить продукты в атмосфере, которая включает приблизи- тельно 4-20 % O ₂ , 0,5 %-17 % CO ₂ и имеет относительную влажность 85-100 %. в качестве пластикового упаковочного материала предпочтительно используют пленки из полиамидов (найлон 6 и найлон 66) толщиной 15-150 микрон, имеющего микороперфорации. предпочтительно используют пластиковый материал, имеющий микроперфорации - отверстия диаметром 0,3 мм диаметром и плотность приблизительно до 1000 отверстий на квадратный метр материала (US 6190710).

недостатком способа является относительно непродолжительный срок хранения фруктов и овощей. при этом в процессе хранения необходимо поддерживать температуру ниже температуры окружающей среды. так, при хранении кабачков в течение 21 дней при 10 ⁰ C начинается процесс порчи (2% от общего количества плодов). аналогичное сниже- ние качества наблюдается при хранении:

- зеленых бобов при 5°C в течение 5 дней и при 2O ⁰ C в течение 3 дней;

- огурцов при 8°C в течение б дней и при 2O ⁰ C в течение 3 дней;

- бананов при 14 ⁰ C в течение 45 дней;

- земляники при 1 °C в течение 15 дней. - дыни при 7 и 11°C в течение 12 дней.

- брокколи при 0-1 ⁰ C в течение 9 дней и дополнительно 4 дня при 4°C. известен способ хранения фруктов и овощей в мгс с применением упаковочного материала, имеющего определенный размер и число микроперфораций, обеспечивающих поддержание на заданном уровне концентраций паров воды, O ₂ и CO ₂ (US 6730874). отмечается, что при хранение брокколи в течение двух недель в полиэтиленовых пакетах размером 25,4 см на 40,6 см и толщиной 50 микрон, имеющих 36 микроперфораций со средним размером 150 микрон при 5°C продукция не меняла свое товарное качество (пример 1).

аналогичное наблюдалось при хранении вишни при 1д°C 8 недель в мешках, имеющих вставку из пленки толщиной 100 микрон и размером 125x102 см (общее количество микроперфораций - 646, размер - 300 микрон), а также шпината при 5°C в течение 14 дней. (36 микроперфораций, средним диаметром 150 микрон на площади 6,45 см ² )

основным недостатком данного способа является необходимость использования пониженных температур при хранении и непродолжительные сроки хранения. задачей предлагаемого способа является увеличение сроков хранения сельскохозяйственной продукции.

данная задача решается способом хранения урожая сельскохозяйственной продукции при пониженной температуре в модифицированной газовой среде, создаваемой за счет жизнедеятельности сельскохозяйственной продукции, упакованной в газопроницае- мые полимерные материалы, включающего выдержку сельскохозяйственной продукции перед закладкой на хранение в атмосфере, содержащей газообразный мцп.

использование такого способа позволяет резко увеличить сроки хранения сельскохозяйственной продукции, которые существенно превышают даже сумму сроков хранения сельскохозяйственной продукции при использовании по отдельности индивидуальных способов - обработку мцп и хранение в мгс. т.е. при использовании одного известного приема совместно с другим наблюдается усиливающий эффект, приводящий к резкому увеличению сроков хранения.

следующие примеры иллюстрируют способ:

создание модифицированной газовой среды, достигают за счет жизнедеятельности плодов при их упаковке в газопроницаемые полимерные материалы (пленки). для иллюстрации способа в качестве газопроницаемых полимерных материалов используют полимерные пленки по патентам US 6190710 и US 6730874.

в качестве источника мцп используют препарат «фитoмaг», полученный по патенту RU 2267272, содержащий 0,5í2%мac мцп. выдержку урожая сельскохозяйственной продукции в атмосфере, содержащей газо- з

образный мцп, осуществляли в герметичных камерах, в которых в небольшой емкости осуществляли контакт препарата с водой. в результате контакта препарата происходило высвобождение газообразного мцп из препарата в объем камеры, и создание определенной концентрации мцп в атмосфере камеры, в которой происходил непосредственный контакт газообразного мцп с плодами овощей и фруктов, растений и растениями. для иллюстрации способа концентрация мцп в атмосфере камеры, обычно не превышала значения 1 ррm (1000 ррb).

количество препарата (Gпр), необходимого для создания определенной концентрации 1-мeтилциклoпpoпeнa (смцп) в атмосфере контейнера, вычисляли по формуле: G _п p = рв'смцп 'V- 10 ^{~ 7} /Cχ, где: Gпр - количество препарата (г); рв - плотность атмосферы в хранилище, г/м ³ ;

смцп - необходимая (требуемая) концентрация мцп в объеме хранилища или контейнера, ррb (массовая часть мцп на биллион массовых частей атмосферы); V - объем хранилища или контейнера, м ³ ;

Cx - содержание мцп в препарате, %мac;

10 ^{~ 7} - коэффициент пересчета ррb в % мае.

данный способ использовали для увеличения сроков хранения различной сельскохозяйственной продукции: томаты, огурцы, перец сладкий, зелень (петрушка, укроп, мята, кориандр, зеленый лук), слива, хурма делили на девять одинаковых частей (партий).

первую контрольную партию плодов помещали в контейнер с обычной атмосферой и хранили при пониженной температуре.

вторую партию плодов упаковывали в газопроницаемую пленку, упакованные плоды помещали в контейнер с обычной атмосферой и хранили при пониженной темпера- туре.

партии 3-5 плодов помещали в контейнер, в котором создавали различные концентрации мцп. плоды выдерживали в данной атмосфере в течение определенного времени. после чего контейнер заполняли обычной атмосферой, в которой хранили при пониженной температуре. партии 6-8 помещали в контейнер, в котором создавали различные концентрации

мцп. плоды выдерживали в данной атмосфере в течение определенного времени. после этого плоды упаковывали в газопроницаемую пленку и в упакованном виде помещали в контейнер с обычной атмосферой и хранили при пониженной температуре.

девятую партию плодов упаковывали в газопроницаемую пленку, в упакованном виде помещали в герметичный контейнер, в котором создавали заданную концентрацию

мцп и выдерживали в нем определенной время. после выдержки в атмосфере, содержащей мцп, контейнер заполняли обычной атмосферой и хранили плоды в упакованном в пленку виде при пониженной температуре.

срок хранения сельскохозяйственной продукции оценивали по общепринятым стандартам при выходе высококачественной продукции не менее 90%.

результаты, иллюстрирующие преимущества данного способа, приведены в таблицах 1 и 2.

из сравнения сроков хранения партий 1-5 и 6-9 видно, что обработка сельскохозяйственной продукции в атмосфере, содержащей 500-1000 ррb мцп, перед хранением в мо- дифицированной газовой среде, позволяет существенно увеличить срок хранения сельскохозяйственной продукции, который в более чем в 2 раза превышает срок хранения продукции в мгс (не выдержанной в атмосфере мцп) и более чем в 1,5 раза срок хранения сельскохозяйственной продукции (выдержанной в атмосфере мцп), но не упакованной в полимерную пленку. данный способ не ограничивается приведенными примерами. аналогичные результаты наблюдаются при обработке мцп других овощей и фруктов (бананов, дыни, киви, манго, грибы и др.) и последующим их хранением в мгс (упакованных в газопроницаемые пленки аналогичного типа).

в качестве источника мцп могут быть использованы другие препараты, содержа- щие мцп, а также газообразный мцп, полученный сразу после синтеза, например, по патенту RU 2267477.

таблица 1. сроки хранения (дни) сельскохозяйственной продукции при относительной влажности 85%.

примечание:

партия 1 —хранение в обычной атмосфере;

партия 2 — продукция хранится в упакованном в пленку виде (пленка по патенту US 6190710, марка «Xtend» пакеты 25x40 см); партия 3 - продукция перед хранением в обычной атмосфере выдержана в течение 24 час в атмосфере, содержащей 500 ррb мцп; партия 4 - продукция перед хранением в обычной атмосфере выдержана в течение 18 час в атмосфере, содержащей 750 ррb мцп; партия 5 —продукция перед хранением в обычной атмосфере выдержана в течение 12 час в атмосфере, содержащей 1000 ррb мцп; партия 6 - продукция перед упаковкой в пленку выдержана в течение 24 час в атмосфере, содержащей 500 ррb мцп, после чего упакована в пленку по патенту US 6190710 (пример 4) и помещена на хранение в обычную атмосферу;

партия 7 — продукция перед упаковкой в пленку выдержана в течение 18 час в атмосфере, содержащей 750 ррb мцп, после чего упакована в пленку по патенту US6190710 (пример 4) и помещена на хранение в обычную атмосферу;

партия 8 - продукция перед упаковкой в пленку выдержана в течение 24 час в атмосфере, содержащей 1000 ррb мцп, после чего упакована в пленку по патенту US 6190710 (пример 4) и помещена на хранение в обычную атмосферу;

партия 9 - продукция перед хранением упакована в пленку по патенту US6190710 (пример 4), затем в упакованном в пленку виде продукция выдержана в течение 48 час в атмосфере, содержащей 1000 ррb мцп, и после этого в упакованном виде помещена на хранение в обычную атмосферу;

таблица 2. сроки хранения (дни) сельскохозяйственной продукции при относительной влажности 75%.

примечание:

партия 1 - хранение в обычной атмосфере;

партия 2 - продукция хранится в упакованном в пленку виде (пленка по примеру 1 патента US 6730874);

партия 3 - продукция перед хранением в обычной атмосфере выдержана в течение 36 час в атмосфере, содержащей 1000 ррb мцп; партия 4 - продукция перед хранением в обычной атмосфере выдержана в течение 24 час в атмосфере, содержащей 750 ррb мцп; партия 5 — продукция перед хранением в обычной атмосфере выдержана в течение 12 час в атмосфере, содержащей 500 ррb мцп; партия 6 - продукция перед упаковкой в пленку выдержана в течение 36 час в атмосфере, содержащей 1000 ррb мцп, после чего упакована в пленку по патенту US6730874 и помещена на хранение в обычную атмосферу;

партия 7 - продукция перед упаковкой в пленку выдержана в течение 24 час в атмосфере, содержащей 750 ррb мцп, после чего упакована в пленку по патенту US6730874 и помещена на хранение в обычную атмосферу;

партия 8 - продукция перед упаковкой в пленку выдержана в течение 12 час в атмосфере, содержащей 1000 ррb мцп, после чего упакована в пленку по патенту US6730874 и помещена на хранение в обычную атмосферу;

партия 9 - продукция перед хранением упакована в пленку по патенту US6730874, затем в упакованном в пленку виде продукция выдержана в течение 48 час в атмосфере, содержащей 1000 ррb мцп, и после этого в упакованном виде помещена на хранение в обычную атмосфе- ру;