64. Картофель, овощи и плоды как объект хранения. Их физические свойства.
Основными физическими процессами, происходящими в плодах и овощах при хранении, являются испарение влаги, выделение тепла, изменение температуры.
Выделение влаги плодами и овощами различно в разные периоды хранения; в начале хранения обычно наблюдается активное испарение воды (период послеуборочного дозревания), в средний период оно понижается, а в конце хранения вновь повышается вследствие приближении нового вегетационного периода. Перезревание плодов сопровождается усиленной влагоотдачей, так как по мере старения коллоидов понижается их гидрофильность.
Как пониженная влажность, так и повышенная температура воздуха усиливают испарение воды. Скорость испарения влаги не находится в прямой зависимости от содержания ее в плодах и овощах, а зависит от температуры, дефицита влажности воздуха, циркуляции воздуха, степени зрелости и других факторов. Иногда наблюдается обратное явление — повышение содержания влаги в плодах и овощах при высокой относительной влажности окружающего воздуха, например при хранении корнеплодов в умеренно влажном песке. Очевидно, влага, образующаяся в процессе аэробного дыхания, остается в тканях и, кроме того, плоды и овощи поглощают ее из окружающей среды.
Однако в большинстве случаев на практике наблюдается увядание плодов и овощей, особенно при низкой влажности воздуха, усиленной вентиляции и т. д. многие практические меры при хранении плодов и овощей имеют целью максимально уменьшить испарение влаги и предупредить увядание плодов и овощей. К таким мерам относятся: поддержание в хранилищах достаточно высокой влажности воздуха, переслойка овощей песком, применение упаковочных материалов, обертка плодов в бумагу и др.
Вместе с тем поверхность плодов и овощей должна быть сухой во избежание развития микроорганизмов. Поэтому влажные картофель и овощи перед закладкой на хранение обычно просушивают.
Выделение тепла. В процессе дыхания плодов и овощей во время хранения выделяется тепло. Однако в воздух выделяется не все тепло, так как часть его используется клеткой для обменных реакций и на процесс испарения, часть запасается в виде химически связанной энергии в АТФ.
Изменение температуры. охлаждение или нагревание в процессе хранения (и не только хранения) происходит в огромной степени под влиянием температуры окружающей атмосферы. При этом скорость охлаждения зависит от температуры и скорости движения охлаждающего воздуха, подаваемого в хранилище. Процесс охлаждения овощной зелени, ягод и косточковых плодов намного ускоряется в воде со льдом или в специальной вакуум-камере.Длительное хранение большинства плодов и овощей при низких температурах (близких к 0° С) снижает интенсивность процессов внутриклеточного метаболизма, замедляет процессы дозревания и перезревания, снижает расход запасных веществ на дыхание, а также деятельность микроорганизмов. Уровень температуры хранения должен находиться где-то близко к границе замерзания тканей плодов и овощей, что зависит главным образом от содержания органических кислот, сахаров, пектина и др.
Температура замерзания многих плодов и овощей в основном коррелируется с содержанием в них сухих веществ и находится в пределах от —1 до —2,5° С. Так, средняя температура. замерзания картофеля —1,2°’С, капусты белокочанной —1,6°, моркови и свеклы —1,6°, лука-репки —1,78°, яблок —2° винограда —3,8°, вишни —3,5° С и т. д.
Совершенно очевидно, что при хранении свежих плодов и овощей нельзя допускать их замерзания.
Источник
Физические свойства плодов и овощей
Физические свойства плодов и овощей влияют на пищевую ценность и сохраняемость. Некоторые (размер, масса, форма, окраска) нормируются стандартами, другие учитываются при товарной обработке и хранении. Свойства подразделяют:
♦ на физические — размер, масса, форма, относительная плотность, насыпная (объемная) масса;
♦ структурно-механические — скважистость, механическая прочность, твердость;
♦ теплофизические — теплопроводность, температуропроводность, удельная теплоемкость;
♦ электрофизические — электропроводность, электросопротивление, биопотенциалы.
Физические свойства. Размер характеризует величину большинства видов плодов и овощей, регламентируется по наибольшему поперечному диаметру или по длине.
Масса также характеризует величину плодов и овощей, регламентируется для капустных овощей, фундука.
Форма — каждому виду плодов и овощей присуща своя типичная форма, является характеристикой определенного природного сорта.
Для характеристики формы применяют индекс формы:
Uф = Н:Д- отношение высоты или длины к диаметру.
Индекс формы является сортовым признаком плодов и овощей, при (Uф = 1 форма круглая.
Плотность — отношение массы к объему (г/см 3 ). Плотность массы зависит от химического состава, главным образом от содержания влаги, сухих веществ и наличия воздуха в тканях. Чем выше содержание сухих веществ, тем больше плотность.
Например, по плотности массы клубней картофеля определяют содержание крахмала в картофеле.
Более высокая плотность яблок, томатов и других плодов гарантирует больший выход готового продукта при переработке.
Содержание газов в тканях плодов и овощей неодинаково. Чем больше газов, тем меньше плотность массы.
Например, яблоки и груши содержат практически одинаковое количество сухих веществ, но внутритканевые газы яблок составляют -1/4 часть их объема, а в грушах — 1/10- Груши имеют более плотные ткани. Благодаря этому плотность яблок составляет 0,8-0,9 г/см 1 , груш — 1,0-1,2 г/см 3 .
Однако, если взять отдельные плоды и овощи, то содержание газов в них практически одинаково, и плотность будет зависеть только от наличия сухих веществ.
Насыпная (объемная масса) — масса плодов и овощей в единице объема. Величина ее используется при расчетах емкости тары, хранилищ, вагонов, для определения массы сохраняемых навалом овощей в хранилищах.
Насыпная масса зависит от формы, размеров, плотности плодов и овощей. Насыпная масса 1 м3 яблок равна 520-550 кг, картофеля — 650-700 кг и т.д.
Структурно-механические свойства. Твердость — свойство тела препятствовать проникновению в него другого, более твердого тела.
Прочность кожицы разных участков одного и того же вида неодинакова.
У яблок на окрашенной части она выше, чем на неокрашенной, на вершине картофеля меньше, чем на остальном клубне.
Указанные дефекты снижают потребительские достоинства и сохраняемость плодов и овощей.
Твердость имеет значение при сборе, товарной обработке, транспортировке, хранении, определении степени зрелости.
Плоды и овощи с более плотными и твердыми тканями противостоят различного рода механическим воздействиям (порезам, проколам, ушибам). Такие плоды и овощи более пригодны для механизированной уборки, сортировки, их можно упаковывать в тару большой емкости, а при хранении навалом насыпать более высоким слоем.
Твердость уменьшается при созревании плодов и некоторых овощей, поэтому она может служить объективным показателем их зрелости. Однако следует учитывать, что твердость зависит не только от степени зрелости, но и от других факторов: сорта, размера, условий выращивания, химического состава.
Скважистость. Характеризуется наличием свободного объема между отдельными экземплярами плодов и овощей. Запас воздуха в скважинах имеет большое значение для жизнедеятельности хранимых объектов. Присутствие воздуха, перемещающегося по скважинам, способствует передаче тепла конвекцией, перемещению влаги в виде пара в межклубневых пространствах.
Пользуются этим показателем при расчетах краткости воздухообмена, скорости движения воздуха.
Благодаря скважистости используют такой современный технологический прием при хранении, как активное вентилирование.
Присутствие в партиях плодов и овощей почвы, листьев и других примесей резко снижают скважистость.
Зависит скважистость, как и насыпная масса, от формы, сорта, химического состава и т.д.
Для большинства овощей скважистость находится на уровне 40-55%.
При увядании, подмораживании, деформации, раздавливании скважистость резко уменьшается.
Механическая прочность характеризуется удельным сопротивлением клубней, корнеплодов, плодов вдавливанию площадью 1 см 2 и выражается в кг/см 2 . Ее характеризуют также усилием на раздавливание (сжатие между двумя пластинками).
Прочность покровных тканей обусловливается строением эпидермиса или перидермы, химическим составам — наличием клетчатки, гемицеллюлозы, протопектина, кутина, восков.
Прочность мякоти зависит от строения механических и проводящих тканей, химического состава оболочек.
Повышенная механическая прочность кожуры и мякоти предотвращает нанесение плодам и овощам механических повреждений: проколов, ушибов.
Теплофизические свойства. Теплопроводность — количество тепловой энергии, которое проходит через продукт.
Температуропроводность характеризует теплой нерцион-ные свойства плодов и овощей. Овощи, плоды и картофель обладают плохой тепло- и температуропроводимостью. Они очень медленно охлаждаются и нагреваются. Способствует этому и высокая скважистость плодов и овощей, так как воздух -плохой проводник тепла.
Эти процессы зависят также от температуры, влажности продукта.
Учитывают эти свойства при хранении в условиях активного вентилирования, когда нужно рассчитать параметры хранилищ, скорость охлаждения.
Удельная теплоемкость — количество тепла, необходимое для нагревания и охлаждения продукта. Самая высокая удельная теплоемкость у огурцов, так как они содержат больше всего влаги.
Изменяется удельная теплоемкость в зависимости от потерь влаги и сухих веществ. Она увеличивается, если расход сухих веществ на дыхание превышает потери воды на испарение, и уменьшается, если влага испаряется интенсивнее, чем расходуются сухие вещества.
Электрофизические свойства. Электропроводность -способность плодов и овощей проводить ток.
Электросопротивление — величина, обратно пропорциональная электропроводности.
Электрофизические свойства зависят от содержания воды, ее форм связи, химического состава плодов и овощей. Сахаров, солей, кислот и т.п.
Электропроводность повышается при поражении некоторыми заболеваниями, при подмораживании, при активном распаде сложных веществ до простых, и снижается при переходе свободной воды в связанное состояние, при синтезе крахмала из Сахаров.
Так, при прорастании усиливаются гидролитические процессы, возрастает количество электролитов ( Сахаров, кислот и др.); при старении и отмирании клеток плодов и овощей электропроводность также уменьшается.
Измерив электропроводность, можно судить о физиологическом состоянии плодов и овощей по изменению проницаемости мембран.
Биопотенциалы — это разность потенциалов между разными частями одного биологического объекта.
Постоянные разности потенциалов были обнаружены между различными компонентами клеток, между содержанием живых клеток и окружающей их средой, между отдельными клетками, тканями и органами.
Установлена связь биопотенциала с физиологическим состоянием и пораженностью корнеплодов различными возбудителями болезней.
Проведенные исследования показали, что картофель, пораженный вирусной инфекцией, имел отрицательный потенциал по отношению к соседним тканям.
У сортов капусты, устойчивых к серой гнили, значение биопотенциалов выше, чем у неустойчивых.
Таким образом, биопотенциал может быть использован для диагностики физиологического состояния клубней при хранении.
У огурцов и томатов потенциал зависит от внутреннего строения, химического состава, размера и массы овощей.
Источник