Физические свойства плодов и овощей

Лекция 3. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ И ТЕХНОЛОГИЯ ХРАНЕНИЯ КАРТОФЕЛЯ, ОВОЩЕЙ, ПЛОДОВ И ЯГОД

Характеристика плодоовощной продукции и картофеля как объектов хранения

Любая партия картофеля, овощей и плодов неоднородна и состоит из следующих компонентов:

· клубни, плоды, овощи;

· примеси (листья, черешки, частицы почвы и т. д.);

· поврежденные плоды, овощи, клубни, корнеплоды, ягоды и т. д.;

· микроорганизмы;

· нематоды, клещи и насекомые в продукции или хранилище;

· воздух в промежутках между клубнями, плодами и овощами.

 

1. Партии картофеля, плодов, овощей и ягод представляют собой комплекс живых компонентов, т. е. биоценоз или биологическое сообщество;

2. Каждая партия сочной продукции характеризуется физическими свойствами (сыпучесть, скважистость, механическая прочность, сорбционные свойства, теплофизические свойства);

3. В период хранения в каждой партии плодоовощной продукции протекают физиологические (дыхание, физиологические расстройства), биохимические (процессы превращения веществ) и микробиологические процессы (самосогревание, болезни при хранении);

4. В период хранения может происходить повреждение продукции насекомыми, клещами и нематодами, т. е. при хранении плодов и овощей необходимо учитывать энтомологический фактор;

5. Интенсивность всех процессов в партии плодоовощной продукции зависит от температуры (- 3 до +10°С), относительной влажности воздуха (80…95%), газового состава среды (кислород 3…5%, азот 90…95%, углекислый газ 2…5%);

6. Учитывая, что в продукции содержится большое количество воды и чувствительность ее к окружающей среде, картофель, плоды, овощи необходимо хранить в условиях психроанабиоза, т. е. при температуре близкой к 0°С.

Физические свойства плодов и овощей

Плодоовощная продукция характеризуется следующими физическими свойствами:

Сыпучесть плодоовощной продукции характеризуется такими показателями как угол трения и угол естественного откоса.

Угол трения – наименьший угол, при котором плоды и овощи начинают скользить по какой либо поверхности (25…30°). Он зависит от шероховатости поверхности и формы продукции. С округлой и гладкой поверхностью продукция имеет меньший угол трения и более сыпуча, чем плоды и овощи с удлиненной формой.

Угол естественного откоса – наименьший угол, при котором овощи и плоды начинают скользить друг по другу (40…45°).

Закладку картофеля и овощей в бурты необходимо проводить с учетом угла естественного откоса. Перемещение картофеля и овощей по транспортеру необходимо проводить под углом меньшим, чем угол трения, иначе продукция будет скатываться с транспортера в обратном направлении. Максимальный наклон ленточного транспортера - 18...24°, планчатого - 30...33°.

Самосортирование. Любая партия картофеля, плодов и овощей неоднородна по размерам, плотности и массе. Поэтому при механизированной загрузке хранилищ наблюдается явление самосортирование. Более крупные, с большей массой кочаны, клубни и корнеплоды распределяются вблизи от места падения, а мелкие перемещаются дальше по насыпи. В результате этого образуются неоднородные участки насыпи по скважистости и засоренности. Самосортирование явление отрицательное, т. к. приводит к образованию очагов самосогревания и порче продукции. Для предупреждения явления самосортирования необходимо проводить предварительное сортирование плодоовощной продукции по форме и размеру, очистку от примесей.

Скважистость – количество воздуха в межклубневых, межплодовых пространствах насыпи. Скважистость в партии клубней картофеля составляет в среднем 42…45%, свеклы столовой - 50…55%, моркови – 51…53%. За счет скважистости в насыпи плодоовощной продукции происходят такие процессы как передача тепла потоками воздуха и перемещение влаги в виде пара.

Скважистость зависит от следующих факторов:

- вид продукции;

- форма продукции;

- размер или масса продукции;

- состояние поверхности продукции;

- наличие примесей (частицы почвы, органические примеси снижают скважистость);

- высота насыпи продукции (с увеличение высоты насыпи, скважистость уменьшается).

Механическая прочность – удельное сопротивление плодов и овощей вдавливанию штампа площадью 1 см² и выражается в кг/см². Механическая прочность определяется также усилием на раздавливание, путем сжатия между двумя пластинами.

Она зависит от анатомического строения поверхностных тканей, прочности структуры мякоти, размера и массы продукции. У картофеля удельное сопротивление клубней изменяется в пределах 17…25 кг/см². Усилие на раздавливание в зависимости от массы клубней составляет от 30…98 кг. Механическая прочность определяет количество механических повреждений при уборке, транспортировке, перегрузке и хранении продукции.

Крупные клубни, плоды и овощи сильнее травмируются, чем средние и мелкие. Если плодоовощная продукция получает ушибы или какие-то механические воздействия с величиной больше, чем механическая прочность, то плоды и овощи получают повреждения, наблюдается раздавливание продукции. При несоблюдении высоты насыпи продукции, наблюдается раздавливание сочной продукции, особенно в нижней части насыпи.

Опытным путем установлены предельные значения высоты падения плодов и овощей, превышение которых приводит к повреждениям. Предельная высота падении на металлические прутки клубней картофеля составляет 10…20 см, моркови – 10…30 см, свеклы столовой – 20…40 см, лука – 50…100 см, а при падении на слой продукции они равняются соответственно для картофеля 30, моркови – 30…40, свеклы – 40…50 и лука репчатого – 100…150 см.

Транспортировку, перегрузку и размещение продукции в хранилище необходимо проводить с учетом значений механической ее прочности и не допускать механических повреждений.

Сорбционные свойства сочной растительной продукции – это прежде всего процессы испарения влаги и отпотевания продукции. Быстрому испарению влаги и увяданию продукции способствуют следующие причины:

- большие размеры клеток и межклеточных пространств;

- незначительная толщина покровного слоя клеток;

- слабая влагоудерживающая способность цитоплазмы по причине низкого содержания белков и других коллоидов;

- недостаточно высокая относительная влажность воздуха в хранилищах или окружающей среде. Чтобы не допускать большого испарения влаги и снижения качества продукции в хранилищах для основных видов плодов и овощей необходимо поддерживать влажность воздуха в пределах 90...95%. Для репчатого лука, тыквы, кабачков относительная влажность воздуха должна быть в пределах 70...75%.

Однако высокая относительная влажность воздуха в хранилище приводит к отпотеванию продукции, что вызывает развитие микроорганизмов и порчу плодов и овощей. Отпотевание продукции происходит тогда, когда температура в хранилище опускается ниже точки росы.

Для предупреждения отпотевания и порчи продукции рекомендуется:

- проводить активное вентилирование;

- при наличии приточно-вытяжной вентиляции продукцию укрывать соломой, стружкой и другими теплоизоляционными материалами, обладающими большой гигроскопичностью. Конденсационную влагу, которая оседает на материалы, удаляют вместе с материалами.

Подверженность замерзанию. Холод незаменимое условие для хранения плодов и овощей, т. к. способствует замедлению процессов созревания продукции и жизнедеятельности микроорганизмов. Однако, при снижении температуры до отрицательных значений наблюдается замерзание продукции, которое приводит к нарушению структуры и последующему отмиранию тканей. Диапазон температур, вызывающий замораживание плодов и овощей, называют точкой замерзания. Для основных плодов и овощей значения точки замерзания следующие: абрикосы -1…-2°С; яблоки –1,1°С; слива –1°С; лимоны –1,5°С; картофель –0,7°С; капуста –0,9°С; морковь –1,4°С; зеленый лук –0,9°С.

При подмораживании плоды и овощи:

- темнеют;

- изменяют вкус.

При охлаждении плодоовощной продукции в хранилищах необходимо учитывать следующие особенности:

- температура овощей, плодов и картофеля изменяется тем быстрее, чем больше разница между температурой продукции и температурой окружающей среды;

- температура продукции изменяется тем быстрее, чем быстрее движение воздуха;

- температура изменяется быстрее, чем мельче продукция по размеру;

- плоды и овощи россыпью или в мелкой таре охлаждаются значительно быстрее, чем при хранении толстым слоем или в крупной таре;

- упакованная продукция охлаждается быстрее, чем не упакованная;

- охлаждение плодов и овощей до заданных режимов хранения нужно проводить быстро (2…3 дня). Повышение температуры после хранения при низких положительных температурах необходимо проводить постепенно на 1,0…1,5°С в сутки. Повышение температуры считают законченным, когда температура продукции на 4…5°С ниже дневной температуры воздуха. Несоблюдение данного правила приводит к потемнению мякоти плода.

Теплофизические свойства. Овощи, плоды и картофель обладают плохой тепло - и температуропроводностью. Они очень медленно охлаждаются и также медленно нагреваются. Это связано в основном с высокой скважистостью плодоовощной продукции, т. к. воздух плохой проводник тепла. В результате плохой тепло- и температуропроводности сочной продукции, тепло выделяемое живыми компонентами массы овощей может привести к самосогреванию. Самосогревание приводит к частичной или полной потере качества продукции.