Физиолого-биохимические процессы, происходящие в плодах и

Физиолого-биохимические процессы, происходящие в плодах и овощах в послеутробный
период
Плоды и овощи объединяют собой группу растительных продуктов, которую отличает большое содержание
воды (75—95%) с растворенными в ней сухими веществами: углеводами, органическими кислотами,
витаминами, белковыми, дубильными и минеральными веществами.
Вследствие этого они характеризуются высокой ферментативной активностью, низкой устойчивостью к
фитопатогенным микроорганизмам и легкой потерей воды.
После сбора урожая в плодах и овощах продолжаются физиолого-биохимические и микробиологические
процессы. Направление и интенсивность указанных процессов зависит как от биологических функций,
которые они выполняют в жизненном цикле вегетирующего растения, так и от условий окружающей внешней
среды.
Все плоды и овощи делят на три группы:
I. Плоды, плодовые овощи и ягоды:
· плоды:
·
семечковые - яблоки, груши, айва;
·
косточковые - абрикосы, персики, слива, вишня, черешня и др.
·
плодовые овощи (томаты, бахчевые);
·
ягоды (виноград, земляника, малина, смородина и др.);
I. Клубни, корнеплоды, луковицы и кочаны;
III. Листовые овощи.
Особенностью плодов, плодовых овощей и ягод является послеуборочное созревание, обусловленное
формированием семян за счет питательных веществ околоплодника (мякоти).
Несмотря на большое видовое разнообразие этой группы общие признаки созревания сходны; различие
состоит в варьировании продолжительности созревания — от нескольких дней (земляника, малина и др.) до
нескольких месяцев (яблоки, груши).
Созревание плодов сопровождается следующими изменениями: углеводы переходят в более простые
соединения. Так, крахмал и другие полисахариды (пектиновые вещества, гемицеллюлоза, целлюлоза)
гидролизуются с образованием растворимых сахаров.
Общее содержание сахаров вследствие расходования их на дыхание постепенно уменьшается, при этом
соотношение между сахарозой и моносахарами меняется в пользу последних и преобладающим сахаром
становится фруктоза.
Характерным признаком созревания плодов является уменьшение содержания органических кислот и
увеличение сахарокислотного индекса. В результате гидролиза танинов исчезает вяжущий вкус плодов.
Существенно изменяются содержание и состав летучих веществ, формирующих их вкус и аромат.
Изменяется состав красящих и кутикулярных веществ. Так, количество хлорофилла уменьшается, а
каротиноидов и других пигментов увеличивается. Созревание многих плодов сопровождается накоплением
(биосинтезом) этилена, кутикулярных липидов и других соединений. В процессе созревания плодов несколько
уменьшается содержание витаминов. В результате водного обмена и испарения влаги уменьшается также
содержание влаги.
Возможные сроки хранения плодов и ягод определяются в первую очередь степенью зрелости, при которой
они убраны. Различают две стадии зрелости – съемную и физиологическую (потребительскую).
Съемная стадия зрелости определяет пригодность плодов для транспортировки на дальние расстояния и
закладки на хранение, потребительская – пригодность для использования. К плодам, сбор которых проводят
в стадии съемной степени зрелости, относят яблоки, груши, абрикосы, персики, хурму, бананы, помидоры и
другие. У некоторых плодов (виноград, вишня, арбузы, цитрусовые, фиговые, ананасы и др.) присутствуют
обе степени зрелости.
Для определения оптимальных сроков сбора пользуются различными показателями зрелости: цвет,
твердость, содержание общих растворимых веществ, кислотность, аромат и т.д.
Биологическая роль клубней, корнеплодов, луковиц и кочанов состоит в образовании семян на втором году
жизни. После сбора одни из них (картофель, лук) находятся в стадии глубокого или естественного покоя, во
время которого отсутствует прорастание даже при благоприятных условиях окружающей среды (повышенные
температура и влажность воздуха); другие (капуста, корнеплоды) – в стадии вынужденного покоя, когда
жизнедеятельность искусственно подавлена. В период покоя интенсивность многих
физиолого-биохимических процессов овощей этой группы сильно понижена и удерживается примерно на
постоянном уровне.
Биохимические процессы активизируются лишь спустя определенный для каждого вида и сорта период
хранения. Окончание периода покоя характеризуется резким подъемом интенсивности дыхания и
окислительно-восстановительных процессов, передвижением питательных веществ к ростовым точкам,
биосинтезом новых пластических и физиологически активных веществ.
Листовые овощи с момента сбора никаких биологических функций не выполняют, но, как все листья, они
характеризуются развитой поверхностью, слабой водоудерживающей способностью и быстрым увяданием.
Основным физиологическим процессом, продолжающимся в плодах и овощах после сбора, является
дыхание. Интенсивность дыхания и связанных с ним обменных процессов зависит от температуры.
Теплота дыхания плодов и овощей зависит от сорта, условий выращивания и физиологического состояния.
Она изменяется в различные периоды хранения, что обусловлено в частности климактерическим подъемом
дыхания, например у яблок, груш, слив, персиков, томатов, или повышением интенсивности дыхания при
окончании периода покоя у картофеля, лука, капусты.
Тепловыделение плодов и овощей, период уборки которых приходится на лето и раннюю осень с высокой
температурой, вызывают быстрое самосогревание.
Другим не менее важным процессом, происходящим в плодах и овощах после сбора, является испарение
влаги. Количество испарившейся влаги зависит от свойств плодов и овощей, их влагоудерживающей или
испарительной способности.
С испарением влаги связано не только снижение массы плодов и овощей, но и увядание, которое снижает
способность к хранению, питательную ценность и ухудшает товарный вид продукции. Заметное увядание
плодов наступает при потере 4-6% влаги, а ягод и листовых овощей, отличающихся слабым
влагоудержанием, - при потере 1,5-2%.
Чтобы затормозить физиолого-биохимические процессы, предотвратить развитие фитопатогенных
микроорганизмов и уменьшить потери влаги, плоды и овощи после сбора надо быстро охлаждать
(предварительное охлаждение).
Предварительное охлаждение – первое и очень важное звено в общей цепи применения холода. Отсутствие
или задержка в охлаждении ягод, косточковых плодов и зеленых овощей исключает возможность
краткосрочного хранения и транспортировки, а задержка в охлаждении более стойких плодов сокращает
продолжительность хранения, усиливает предрасположенность к различным физиологическим
заболеваниям.
Скорости охлаждения плодов и овощей зависят от их вида. Плоды и овощи, съемная зрелость которых
совпадает с потребительской (ягоды, вишня, черешня, огурцы, зеленные овощи и т. д.) или наступает через
сравнительно короткий период (абрикосы, персики, слива, дыни и др.), должны охлаждаться в течение 1-5 ч
до температуры транспортировки или хранения. Плоды, достигающие потребительской зрелости в процессе
длительного хранения (зимние сорта яблок и груш), можно охлаждать в течение 20-24 ч.
Плоды и овощи предварительно охлаждают:
·
в обычных камерах хранения при скорости движения воздуха 1-1,5 м/с и
кратности воздухообмена 30-40 объемов в час;
·
в специальных камерах предварительного охлаждения при скорости
движения воздуха 3-4 м/с и кратности воздухообмена 60-100 объемов в час;
·
в аппаратах интенсивного воздушного охлаждения (чаще всего туннельного
типа) при скорости движения воздуха до 5 м/с и кратности воздухообмена
100-150 объемов в час;
·
ледяной водой (методом орошения или погружения в гидроохладителях),
вакуум-испарительным охлаждением в специальных аппаратах.
Эффективность способов оценивают по продолжительности охлаждения.
Характеристика способов охлаждения плодов и овощей
Кратность
циркуляции
Способ охлаждения
воздуха,
объем в час
Воздушное в камере
30-40
хранения
60-100
В камере охлаждения
100-150
В туннельном охладителе Гидроохлаждение
погружением
орошением
Вакуумное
Плоды и овощи
Яблоки, груши в ящиках;
яблоки, груши на
поддоне
Яблоки, груши в ящиках;
Яблоки в ящиках
Груши в лотках
Персики
Дыни (Ø13см)
Сельдерей, спаржа
Персики
Салат
Сельдерей
Грибы
Продолжительность
половинного
охлаждения*
20-40 ч
10-20 ч
7-15 ч
1ч
14-15 мин
20 мин
3-5 мин
6-7 мин
3-4 мин
12 мин
6-8 мин
*Продолжительность половинного охлаждения – это время, в течение которого перепад температуры между
продуктом и охлаждающей средой снижается в два раза.
Наиболее эффективным является охлаждение в поточных, конвейерных аппаратах (воздушные туннельные,
гидро- и вакуум-охладители) до загрузки плодов в холодильные камеры или транспортные средства.
Во время транспортировки необходимо создать условия, предотвращающие повышение температуры плодов
и конденсацию влаги на их поверхности. Плоды перевозят специализированным транспортом (поезда и
секции с машинным охлаждением, автономные рефрижераторные вагоны и авторефрижераторы).
В транспортных средствах необходимо поддерживать наиболее благоприятную температуру в зависимости
от вида продукции и продолжительности перевозки.