Постоянство свежести
Введение правительством РФ ответных санкционных мер по защите внутреннего рынка от массовых поставок импортных фруктов и овощей сыграло свою положительную роль в увеличении собственного производства плодов. Сбор урожая фруктов и овощей по данным МИНСЕЛЬХОЗа в 2014 – 2018 годах неуклонно возрастал. Однако этот рост сдерживался, в том числе, нехваткой качественных фруктохранилищ, что не позволяло экономике плодоводческих хозяйств развиваться быстрыми темпами. Поэтому актуальной проблемой для отечественного производителя фруктов является как увеличение валовых сборов продукции, так и расширение всего комплекса последовательных мероприятий по улучшению послеуборочных технологий хранения плодов и овощей. Немаловажным становится также изучение возможностей по внедрению новых, высокотехнологичных способов обработки и хранения продукции, что позволяет предприятиям получать большие доходы и быть высокорентабельными и конкурентноспособными.
В настоящее время все средние и крупные производители фруктов в нашей стране ориентированы на сбыт главным образом через торговые сети. Несмотря на все сложности работы с ними – трудности с «заходом» туда, правила «доверительной приемки», жесткие требования по ритмичности и качеству продукции, штрафы и пр. – торговые сети все же являются надежными и постоянными потребителями. Требование сетей по оперативной и ритмичной поставке – буквально по часам – фруктов и овощей одинакового качества, заказанных в соответствии с долгосрочными контрактами, заставляет производителей принимать дополнительные усилия по соблюдению одинакового качества независимо от сроков хранения. И конечно же, грамотно организованное долговременное хранение фруктов позволяет производителям получать дополнительные бонусы за счет продажи урожая по более высоким ценам в конце хранения.
Сейчас даже в тех садоводческих хозяйствах страны, где не хватает средств для переоборудования имеющихся холодильных камер на более современные, которые предусматривают использование технологии хранения фруктов и овощей в регулируемых газовых средах, все равно стараются провести модернизацию холодильного оборудования и устанавливают специальные автоматизированные системы регулирования тепло-влажностного режима для каждой камеры хранения. В такие системы входят датчики, управляющие контроллеры, установки для увлажнения воздуха и вентилирующее оборудование. Специально разработанное программное обеспечение регулирует работу всего комплекса устройств и поддерживает задаваемые, как правило, вручную оператором оптимальные условия в холодильных камерах. Закладка плодов в камеры производится в состоянии съемной степени зрелости, причем рекомендации по определению зрелости фруктов постоянно видоизменяются и учитывают постоянно накапливающийся положительный опыт в садоводческих хозяйствах.
Затраты на строительство новых холодильников с регулируемой газовой средой зачастую не по силам даже средним сельско-хозяйственным предприятиям. Между тем уже давно доказано, что технология хранения фруктов с использованием специально создаваемой в камерах т.н. «регулируемой атмосферы» (РА) – это не просто маркетинговый ход по продвижению дорогих установок и программного обеспечения. Методика хранения фруктов в регулируемой атмосфере оказывается намного более эффективным способом, хотя и более затратным, если сравнивать ее с более бюджетным способом хранения продукции в обычной атмосфере (ОА). Получаемую искусственно воздушную среду для хранения плодов называют еще сокращенно «РГС», или «модифицированная атмосфера». Независимо от термина, искусственная газовая среда создается в камерах за счет работы специальных адсорберов, поглощающих из атмосферы кислород, которые иногда еще называют неправильно «генераторы азота». Адсорберы работают циклично – на поглощение и регенерацию своих первоначальных свойств, и процесс этот задается оператором с контроллера. При понижении температуры в любом случае т.н. «дыхание плодов», хотя и значительно снижено, но продолжается и при охлаждении. Искусственно создаваемая в камерах РА, где содержание кислорода снижено до значений от 0,5 до 2,5 об.%, а содержание углекислого газа наоборот, повышено, приводит к тому, дыхание фруктов еще более замедляется. При этом происходит уменьшение интенсивности дыхания плодов в десятки раз, следствием этого является резкое уменьшения продуцирования этилена, уменьшается или прекращается конверсия хлорофилла, снижается скорость созревания плодов, что благотворно сказывается на снижении количества потерь при хранении с одновременным увеличением возможного времени хранения вплоть до года. Поскольку биохимические процессы в тканях плодов снижаются практически полностью, сохраняется практически постоянное качество продукции, заложенное в камеры с регулируемой газовой средой, причем сохраняется на протяжении всего периода хранения. При этом состояние плодов остается близким к тому, которое было при закладке на хранение.
Другим немаловажной составной частью РГС является углекислый газ, который накапливается в камере за счет дыхания фруктов при выводе камеры на режим с пониженным содержанием кислорода. Оптимальный уровень концентраций по углекислому газу в РГС для подавляющего большинства фруктов находится в диапазоне от 0,5 до 6 об.%, то есть он в десятки раз больше концентрации углекислого газа в обычной атмосфере (0,03 об.%). После вывода камеры с РГС на рабочий режим оптимальное содержание углекислого газа в камере поддерживают автоматически.
В зависимости от содержания остаточного кислорода и скорости выхода камеры с РГС промышленное хранение фруктов с искусственной атмосферой подразделяют на следующие разновидности:
Главным недостатком методов хранения фруктов и овощей в атмосфере РГС является слишком малый срок реализации продукции после снятия ее с хранения. Стоит продукции немного задержаться на пути в оптово-распределительный центр торговой сети, либо на самом таком складе – и поставщик гарантированно «попадает» на многочисленные штрафы и выбраковку продукции, потому что урожай быстро теряет свои главные потребительские свойства – внешний вид, твердость, начинаются поражения многими физиологическими заболеваниями.
Это происходит потому, что простые технологии хранения плодов, без применения ингибиторов синтеза этилена, не препятствуют быстрому старению тканей фруктов после снятия их с хранения.
Этилен – это основная причина перезревания и старения фруктов с их последующими распадом и порчей. Этилен синтезируется живыми тканями плодов и воздействует на них же в качестве биологического катализатора, запуская цепочку биохимических превращений в тканях плодов.
В хозяйствах иногда устанавливают в камерах специальные адсорберы-поглотители этилена, через которые в принудительном порядке все время прокачивается воздух из камеры хранения, и содержащийся в воздухе этилен окисляется на сменных картриджах.
Однако, таким методом можно устранить этилен, который уже попал в атмосферу хранилища, т.н. «экзогенный» этилен. Но после снятия фруктов из атмосферы с РГС и при транспортировке их к потребителю, как уже отмечалось выше, велика вероятность снижения их качества - быстрое перезревание, потеря твёрдости, сочности и вкуса, поражение различными заболеваниями. Это связано с тем, при попадании плодов в обычную атмосферу, они подвергаются т.н. шоковому воздействию, что стимулирует усиленный биосинтез этилена. Кроме того, этилен, еще находящийся в тканях плодов, т.н. «эндогенный» этилен, адсорберами убрать невозможно, и он, как и вновь синтезированный, продолжает свое недоброе дело по инициированию процессов перезревания фруктов. Именно поэтому фрукты, снятые с хранения из камер с РГС, начинают очень быстро портиться - ведь они насыщены старым и новым этиленом.
Единственным методом, позволяющим полностью нейтрализовать пагубное влияние этилена, является способ, основанный на знании механизма воздействия этилена на плоды. Такой метод заключается в блокировании активных рецепторов на поверхности плодов, которые чувствительны именно к этилену.
Механизм запуска процесса перезревания заключается в химическом присоединении молекул газа этилена – экзогенного или эндогенного, без разницы - к рецепторам, находящимся на поверхности кожицы плода. Этот процесс можно уподобить открыванию замка, когда «ключ» - этилен – входит в «личинку замка» – рецептор, и поскольку «ключ» подходит к «личинке», сувальды «замка» проворачиваются, «замок» открывается. И вот во внутрь плода посылается химический сигнал-команда на запуск цепочки превращений, приводящей к созреванию, перезреванию и порчи плода. Но что будет, если мы намеренно испортим «личинку замка»? А произойдет то, что независимо от количества «ключей» вокруг «личинки», ни один не подойдет и не сможет открыть «замок», ведь «личинка» то испорчена!
Ученые долго искали такой химический реагент, который был бы похож по своей структуре на этилен, но сам бы не запускал цепочку биохимических превращений.
И такой реагент, ингибитор синтеза и потребления этилена был найден. Им оказался газ- 1-метилциклопропен, или сокращенно – 1-МЦП. Он был описан еще в 1926 году, но никто не представлял в то время, каким образом можно его использовать. Как и этилен, это непредельное органическое соединение, то есть это некоторый аналог самого этилена. Но только двойная связь находится в трехчленном цикле, очень напряженном с химической точки зрения, а потому все вещество гораздо более активно, чем сам этилен. Соответственно, химическое сродство 1-МЦП к рецепторам плодов гораздо выше, чем у этилена. Благодаря такому свойству, для блокировки рецепторов достаточно концентрации 1-МЦП в сотни раз меньше, чем выделяется самого этилена. Второй особенностью поведения 1-МЦП является то, что этот газ крайне нестойкий, и даже присоединившись к рецепторам плода, через некоторое время он окисляется и исчезает. Именно поэтому его невозможно обнаружить ни в атмосфере фруктохранилища, ни на поверхности или в толще плодов уже через несколько дней. Но свое благое дело он сделать успевает, портит «личинки замков» - блокирует рецепторы – и весь плод становится нечувствительным к любому виду этилена.
Дело оставалось за малым – найти удобную препаративную форму 1-МЦП, поскольку в чистом виде газ нестоек, а хозяйствам нужна стабильность препарата во времени и легкость его использования, чтобы газ выделялся в атмосферу фруктохранилища именно в нужный момент.
Вскоре такие препараты были получены, ими оказались сложные по своей химической структуре супрамолекулярные комплексы циклодекстринов и 1-МЦП. Сами циклодекстрины представляют собой продукты ферментативной переработки обычного крахмала, сладкие на вкус и в ряде стран используются в качестве пищевых добавок.
Многочисленные токсикологические исследования доказали абсолютную безвредность газа 1-МЦП для здоровья человека в применяемых ничтожно низких концентрациях от 0,2 до 2,0 ppm.
Такая технология хранения фруктов применяется сейчас более чем в 60 странах мира. Суть ее заключается в однократной обработке урожая фруктов 1-МЦП, который выделяется прямо в процессе обработки из порошкового или таблетированного препарата в специальном реакторе – «генераторе» 1-МЦП – при взаимодействии товарной формы препарата со специально подготовленным рабочим раствором.
Фирмой ООО «Фреш-Форма» была разработана и запатентована своя, оригинальная технология получения и применения препаратов 1-МЦП. Применение наших препаратов также безопасно для здоровья человека, а универсальность, технологичность и простота их применения позволяют использовать препараты силами местных специалистов, что выгодно отличает препараты с торговой маркой «Фреш-Форма» от импортных и отечественных аналогов. После обработки плоды и овощи приобретают эффективную защиту от отрицательного воздействия этилена и способны длительное время храниться и транспортироваться при сохранении качества. Одновременно возможно обрабатывать любое количество продукции от 100 кг до 3000 т и более.
Препарат "Фреш-Форма" включен в каталог пестицидов и агрохимикатов Минсельхоза РФ с 2017 г. и разрешен к применению для обработки фруктов.
Обработанные нашими препаратами плоды можно хранить как в ОА, так и по технологиям РГС. В последнем случае срок реализации продукции после снятия ее с хранения продляется до полутора месяцев. Технологии опробованы во многих регионах России и за рубежом.