Детский сад.Ру >> Продукты и их обработка >> Кулинарные рецепты >>

Жизнь овощей, плодов и картофеля во время хранения

Т. В. Марчевская. «Хранение и переработка плодов, овощей и картофеля»
Волго-Вятское кн. изд., г. Горький, 1971 г.
OCR Detskiysad.Ru
Книга приведена с некоторыми сокращениями

В период роста и развития растений непрерывно происходит синтез веществ, ассимиляция воды, зольных элементов, углекислого газа. Часть воды при этом испаряется, органические вещества частично расходуются на дыхание. Но эти потери (воды и органических веществ) непрерывно восполняются.

Другая картина после уборки урожая. Процессы накопления прекращаются, начинается обеднение растительных объектов органическими веществами, которые расходуются на дыхание, и водой — она испаряется. Образование новых веществ происходит за счет отложенных ранее. Одной из основных задач хранения является создание таких условий, при которых потери органических веществ были бы наименьшими. Полностью предупредить их невозможно, но свести к минимуму — нужно и должно.

Биохимические процессы в живых объектах хранения продолжаются даже при низкой температуре. Происходит это под влиянием различных ферментов. Ферменты (энзимы) —вещества белкового происхождения. Они являются биологическими катализаторами всех биохимических процессов, которые поэтому называются ферментативными. Все они характеризуются строгой специфичностью, т. е. оказывают воздействие только на определенный процесс. Количество их исчисляется сотыми долями.

Энергия действия ферментов зависит от структурного состояния клетки. Незначительные воздействия могут коренным образом изменить их активность, если только они, эти воздействия, влияют на состояние клеточных структур. Наиболее полно энергия ферментов проявляется при определенной температуре и кислотности. Например, реакции окисления протекают быстро и сильно при рН, равном 7.

В овощах, плодах и картофеле имеется много ферментов, относящихся к различным группам. Большое количество воды и соответствующий рН способствуют их активности. Даже при низкой температуре, когда ткани бывают близки к замерзанию, в клетках происходят различные химические реакции. По мере хранения картофеля, плодов и овощей все органические вещества, содержащиеся в них, постепенно распадаются. Цель хранения — замедлить этот распад.

В процессе жизнедеятельности любого организма центральная роль принадлежит дыханию. Общеизвестно, что каждая клетка, каждый орган и каждый организм в целом дышат в продолжение всей своей жизни. Дыхание — это процесс, при котором высвобождается энергия, необходимая для жизнедеятельности организма. Если оно прекращается, нарушается сложное строение клетки, и она погибает. В основном на дыхание расходуются углеводы (главным образом дисахариды и глюкоза), однако в нем могут участвовать белки и жиры. Главным же исходным материалом для выработки энергии является глюкоза.

Процесс дыхания очень сложен. Он состоит из целой цепи окислений и восстановлений. При этом глюкоза проходит ряд этапов, на каждом из которых действует соответствующий фермент. Постепенно она, как и другие вещества, расходующиеся на дыхание, превращается в воду и углекислый газ. В настоящее время известны два типа дыхания (т. е. распада молекулы глюкозы). Первый тип — аэробный, в присутствии кислорода воздуха. Он преобладает у растений. Молекула глюкозы распадается на воду и углекислый газ, причем выделяется много тепла. Второй тип дыхания (в бескислородной среде) — анаэробный. В этом случае конечными продуктами распада молекулы глюкозы являются углекислый газ, этиловый спирт и небольшое количество тепловой энергии.

Интенсивность дыхания не одинакова не только у различных видов, но и в пределах одного вида — у растений разных сортов. Например, яблоки сорта Кальвиль снежный дышат на 20% интенсивнее, чем плоды Ренета Симиренко. То же относится и к отдельным тканям одного и того же органа. Так, у цитрусовых интенсивность дыхания кожицы в 8—10 раз выше, чем мякоти. Объясняется это явление общефизиологическим состоянием организма и его органов. Овощи, например, усиленно дышат в первое время после уборки, что связано с их реакцией на отделение от материнского растения. В одном из опытов корнеплоды моркови в первый день после выкопки дышали в 2 раза энергичнее, чем через 4 дня.

Дыхание ослабевает при понижении температуры и, наоборот, усиливается при ее повышении. Оно становится интенсивнее, если овощу, плоду или клубню нанесены механические повреждения. При заживлении ран оно приходит в норму. Та тепловая энергия, которая выделяется в процессе аэробного дыхания, частично расходуется на жизнедеятельность растительного продукта.

Хранение плодов, картофеля и овощей сопровождается испарением воды, которое может самым отрицательным образом влиять на нормальное течение процессов обмена веществ. Она вызывает ослабление тургора, увядание тканей, распад органических веществ и нарушает энергетический баланс. В результате устойчивость организма к болезнетворным микробам значительно ослабевает.

Испарение воды — основная причина того, что уменьшается вес растительного продукта во время хранения. В одном из опытов морковь за 6 месяцев потеряла 7,3% своего веса, из которых на воду пришлось 5,2%, а 2,1% — на органические вещества, израсходованные на дыхание. Следовательно, весь комплекс мероприятий по уборке и хранению должен быть подчинен цели: защитить овощи, картофель и плоды от увядания. Для этого прежде всего необходимо поддерживать в хранилищах достаточно высокую относительную влажность воздуха. Надежное средство защиты — хранение овощей и плодов в пластмассовых (полиэтиленовых) пленках, мешочках, во влажном песке и др.

Огромное влияние на ход биологических процессов оказывает температура. Повышение ее до определенного предела способствует интенсивности всех биохимических превращений. Например, если она повышается от 1 до 5°, то дыхание моркови возрастает на 40%, а свеклы — на 100%. Но при высокой температуре дыхание усиливается, причем параллельно с аэробным идет и анаэробное (т. е. в клетках накапливается этиловый спирт). В результате возрастают потери органических веществ, а этиловый спирт ослабляет устойчивость организма к различным заболеваниям. Но это не все: при повышенной температуре возбудители болезней активнее проявляют свою жизнедеятельность. Чтобы избежать всех этих отрицательных явлений, температуру в хранилищах нужно снижать до минимума — около 0°. Дальнейшее ее понижение недопустимо (овощи и плоды подмерзнут).

Если минимальная температура является наилучшей для хранения растительной продукции, то относительную влажность воздуха надо доводить до 95%. Такая влажность надежно защищает ткани от испарения воды. Иногда, чтобы препятствовать активной жизнедеятельности вредных микроорганизмов, относительную влажность снижают до 85 и даже до 80%. Если она будет еще ниже, то произойдет сильное увядание хранимого продукта.

Очень большое значение имеет газовый состав воздуха в хранилищах. При повышенном содержании кислорода дыхание усиливается, углекислого газа — замедляется. При недостатке или отсутствии кислорода возникает анаэробное дыхание, этиловый спирт отравляет клетки, и они отмирают.

Инфекционные болезни. Более 100 видов различных грибов и бактерий могут вызывать заболевания овощей, плодов и картофеля. Заразное начало может возникнуть еще в поле и продолжать свое развитие в хранилище. Именно таков гриб, вызывающий опасную болезнь картофеля — фитофтору. Наоборот, другие возбудители поражают продукцию только при ее хранении — например гриб из рода пенициллиум. В процессе эволюции различные микроорганизмы приспособились к паразитическому образу жизни, а у высших растений выработались определенные защитные реакции против них.

Гриб-паразит, живущий за счет хозяина, на котором он паразитирует, обладает, если можно так сказать, мощным набором средств нападения. Он проникает внутрь тканей, лишает их возможности сопротивляться и питается ими. Все паразитические грибы по способности проникать в растения делятся на две группы. К первой группе принадлежат так называемые раневые паразиты, проникающие в растительный организм через механически поврежденные места или раны, нанесенные вредителями. Здоровые покровные ткани являются для них недоступным барьером. К этой группе относятся грибы из рода фузариум и некоторые из рода ботритис. Они — основная причина потерь продукции при хранении.

Паразиты второй группы разрушают покровную ткань растения. Они имеют присоски (гаустории), при помощи которых высасывают из растения питательные вещества. К этой группе относятся возбудители фитофторы, антракноза и других болезней (они поражают еще материнское растение). Многие паразиты выделяют различные ядовитые вещества — токсины, вызывающие те или иные заболевания растений. Кроме того, они «осуществляют» свою разрушительную «работу» при помощи ферментов.

Фитопатогенные (т. е. вызывающие болезни) микроорганизмы имеют очень большое количество ферментов, при помощи которых они разлагают ткани растений. Вследствие этого происходит разрушение межклеточного вещества, и клетки разъединяются. Выдающийся советский биолог Н. И. Вавилов разработал учение о том, что у растений имеется приобретенный иммунитет. У многих из них в ответ на раздражение болезнетворными микроорганизмами (на введение инфекционного начала) возникает искусственный иммунитет. Однако явление это у растений более редкое, чем у животных, и сохраняется в течение короткого времени.

Для защиты урожая решающее значение имеет не искусственный, а естественный иммунитет. Различают два его вида: неспецифический видовой и специфический сортовой. Наиболее распространен неспецифический иммунитет. Поэтому многие роды и виды растений совсем не подвергаются определенным заболеваниям. Картофель, например, не поражается серой гнилью, а капуста — картофельной гнилью.

Специфический иммунитет определяет ту или иную степень устойчивости отдельных сортов внутри вида к тем паразитам, которые в процессе эволюции приспособились к развитию на этих растениях. Наукой давно установлено, что растения выделяют вещества, губительно действующие на многих возбудителей болезней. Эти вещества — токсины, которые называются фитонцидами. Химический состав их еще мало изучен. Многие сильные фитонциды не оказывают какого-либо влияния на специфических паразитов. Например, сильнейшие фитонциды лука совершенно не токсичны по отношению к возбудителю шейковой гнили этого овоща.

Многие фитонциды — летучие вещества. Они воздействуют на болезнетворное начало еще в воздухе, на некотором расстоянии от растения-хозяина, предохраняя его, таким образом, от заражения. Весьма распространенной защитной реакцией является некротическая. У растений вокруг пораженного места отмирают клетки, а вместе с ними и возбудитель болезни. Но реакция некроза не распространяется на раневых паразитов. В борьбе организма против них важнейшую роль играет реакция растительной ткани на механические повреждения. Дело в том, что благодаря этой реакции рана через несколько дней заживает и паразит уже не может проникнуть внутрь ткани. Заживление протекает следующим образом: вначале 2—3 слоя клеток, примыкающих непосредственно к поврежденной поверхности, пропитываются суберином. Затем под ними возникает раневая перидерма, состоящая из 6—7 слоев вытянутых клеток. Такая ткань хорошо защищает мякоть от поражений. Необходимые условия для заживления ран: температура не ниже 12°, хороший доступ кислорода воздуха, относительная влажность не ниже 90%. При температуре 20° раны затягиваются за 5—7 дней, при 12° — за 10—15 дней, а при 10° заживления не происходит.

Решающее значение в борьбе с инфекционными болезнями имеют профилактические мероприятия: бережная, аккуратная уборка без нанесения механических повреждений, сортировка продукта по качеству, зрелости, размеру, сортам и др. Во время хранения овощи и картофель нужно как можно меньше перебирать, чтобы не распространять инфекцию. Чтобы затормозить развитие болезни, надо понизить относительную влажность воздуха до 80% и температуру до 0°. Если это не поможет, то следует быстро перебрать овощи или картофель и тотчас же реализовать их (подробно о болезнях см. далее).

Физиологические заболевания. Функциональные расстройства, или физиологические заболевания, возникают в связи с нарушениями обмена.тех или иных веществ. Проявляются эти болезни в изменении окраски, в образовании темных пятен, в размягчении тканей. Несмотря на то, что функциональные расстройства довольно часто встречаются во время хранения овощей, плодов и картофеля, их биохимические процессы изучены мало. Зависят эти болезни от видовых и сортовых особенностей растений, от физиологического состояния продукции во время уборки, от условий внешней среды. Особенно большое влияние оказывают газовый состав воздуха и температура. Часто многие из этих заболеваний возникают в результате недостатка кислорода и избытка углекислого газа или при чрезмерно низкой температуре хранения.

Большой вред причиняют такие физиологические болезни, как черная точечность на листьях белокочанной капусты и почернение внутренней части мякоти картофельного клубня — так называемое «черное сердце». Обычно через несколько месяцев после закладки на хранение в середине клубня, к центру от сосудистого кольца, слегка изменяется окраска. Затем она темнеет и становится черной. В пораженной мякоти иногда обнаруживаются полости. Возникают они потому, что отмершие клетки уменьшаются в объеме. По внешнему виду определить больной клубень нельзя: обнаружить «черное сердце» можно только при разрезе. Правда, когда болезнь зайдет далеко, клубни как бы древеснеют, и их можно отличить на ощупь. Они становятся волокнистыми и непригодными для кулинарной и технической переработки. В некоторые годы «черное сердце» приносит большие убытки. Но, несмотря на это, причины возникновения болезни мало изучены, а поэтому трудно разработать и меры борьбы с ней.

О прорастании картофеля и овощей. В первое время хранения овощи и картофель находятся в состоянии глубокого покоя. Они в этот период вовсе не прорастают или прорастают, но очень медленно. Состояние глубокого покоя — важнейшая функция приспособления, выработавшаяся в процессе эволюции. Изучение биохимических изменений, лежащих в основе глубокого покоя, имеет большое значение для разработки методов как стимулирования, так и подавления ростовых процессов. Наибольшее количество таких исследований проведено на картофеле. Они показали, что клубни в состоянии покоя находятся до тех пор, пока оно отличается от вынужденного покоя, когда прорастание не наступает в силу искусственного подавления ростовых процессов. В их тканях не образуются особые вещества — так называемые ауксины. Физиологическое действие их проявляется прежде всего в стимулировании процесса растяжения клеток. В спящих точках роста ауксины либо отсутствуют, либо находятся в связанном виде, т. е. в неактивном состоянии.

При их накоплении или переходе в активное состояние точки роста пробуждаются и наступает прорастание. Исследованиями последних лет установлено, что переход от состояния покоя к активному росту начинается тогда, когда содержание нуклеиновых кислот в меристематических тканях достигает определенного уровня и состояния. Следовательно, управление обменом нуклеиновых кислот дает возможность регулировать глубину периода покоя. Задерживая их синтез, можно затормозить или полностью предупредить прорастание клубней, и наоборот.

Понижение температуры замедляет все биологические процессы. Чем ниже температура, тем длительнее период покоя у растений. Поэтому для того, чтобы предупредить прорастание овощей или картофеля при хранении, желательно держать их при низкой температуре (0°). При этом большое влияние оказывает относительная влажность воздуха. Чрезмерное увлажнение глазков (точек роста) ускоряет прохождение периода покоя и вызывает преждевременное прорастание. В связи с этим очень важно поддерживать поверхность клубней, корнеплодов и луковиц в сухом состоянии. Этого легко достигнуть в условиях активного вентилирования.

Дыхательный газообмен картофеля, как показали исследования, зависит не столько от содержания кислорода и даже не столько от проникновения его в клубни, сколько от его усвоения ими. Поэтому при всех методах хранения состояние покоя у картофеля меньше всего обусловлено содержанием кислорода в воздухе. Клубни длительное время могут не прорастать и при активном вентилировании (усиленной аэрации). Бывает часто, что картофель быстро прорастает в плохо проветриваемых закромах. Происходит это в основном не из-за недостатка кислорода, а из-за сильного увлажнения поверхности клубней.

В последнее время для предупреждения прорастания картофеля применяют препарат М-1. Это дуст, имеющий в своем составе 3,5% метилового эфира альфа-нафтилуксусной кислоты. Опыливают им картофель из расчета 3 кг на 1 тонну клубней. Препарат подавляет биохимические процессы, происходящие в меристемэтических тканях. Его применение разрешено Государственной санитарной инспекцией СССР.

Клубни опыливают так, чтобы препарат М-1 попадал на каждый их слой. Делают это в половине зимы, после первой переработки. Дуст действует до тех пор, пока он находится в контакте с клубнями. Поэтому после опыливания картофель нужно укрывать матами или рогожами. Если клубни хранят при активном вентилировании, то опыливание следует проводить несколько раз. Так как зона роста у лука и чеснока находится внутри луковиц, то препарат М-1 не может предупредить их прорастания (применять его, следовательно, в данном случае бесполезно).

Часто овощи и плоды убирают недозрелыми, а затем создают условия для искусственного их дозревания. Эти условия следующие: 1) нормальный размер яблок, помидоров и др.; 2) поддержание температуры около 20°; 3) исключение света: плоды в темноте приобретают ровную окраску, причем наблюдается постепенный переход от зеленого к бурому и ярко-красному цвету; 4) нормальное содержание кислорода: если оно понижено, то процесс дозревания протекает медленно.

Наиболее распространенный стимулянт искусственного созревания — газ этилен. Если плоды некоторое время выдержать в атмосфере, обогащенной этиленом, то он накопится в них и ускорит их созревание. Для дозревания зеленых помидоров требуется 1 объем этилена на 2000 объемов воздуха (1:2000). В такой атмосфере они дозревают за 5—7 дней, а в обычной — за 10—15 дней.

Помидоры в ящиках помещают в плотно закрывающиеся герметические камеры, хорошо удерживающие введенный в них этилен. Через каждые 24 часа его вводят в них из баллонов до начала побурения помидоров. После этого подачу газа прекращают. Температура в камере должна быть постоянной — около 20°. Перед каждой зарядкой этиленом камеру проветривают в течение 30 мин., чтобы удалить выделенный помидорами углекислый газ, пары воды и обеспечить приток воздуха. При отсутствии кислорода плоды долго не созревают и подвергаются физиологическим заболеваниям.

См. далее продолжение: Уборка овощей, плодов и картофеля >>