Роль различных видов излучений в хранении и переработке овощей

Текст: О. В. Кондратьева, вед. науч. сотр., М. А. Неменущая, ФГБНУ «Росинформагротех»

В последние годы производство сельскохозяйственной продукции, в том числе овощной, в нашей стране постепенно растет. Однако в современных экономических реалиях важно не только увеличивать объемы изготовления, но и разрабатывать новые методы хранения и переработки овощей.

Некоторые из таких технологий, способных повысить товарность, качество и конкурентоспособность сельскохозяйственного сырья и готовой продукции, основаны на различных физических процессах, в частности электромагнитном излучении: лазерном, радиационном, ультрафиолетовом, инфракрасном, СВЧ. Подобные методики отличаются энергоэффективностью и уменьшением использования химических препаратов. Сегодня имеется достаточное количество опытных исследований, подтверждающих перспективность таких технологий в хранении и переработке овощей, а некоторые из них уже нашли широкое применение.

ЛАЗЕР В ПОМОЩЬ

Специалисты ФГБОУ ВО «Ижевская государственная сельскохозяйственная академия» провели множество исследований воздействия лазерного излучения на качество хранения овощных культур, в результате чего на примере столовой моркови установили их положительное влияние на повышение сохранности корнеплодов. В свою очередь ученые Инженерного центра «Садпитомникмаш», созданного на базе ФГБНУ ВНИИ садоводства им. И. В. Мичурина, разработали метод лазерного анализа микроструктуры плодов для обнаружения их механических повреждений. В ходе научных исследований была выявлена высокая чувствительность данного метода к различным дефектам у так называемых «гладкопокрытых» плодов, то есть томатов и тому подобных, на основании чего был разработан новый класс автоматических систем сортировки продукции по качеству. Их использование при закладке овощей на хранение позволяет сократить потери, поскольку целостность покровных тканей является важным критерием лежкоспособности.

Табл. 1. Изменение когерентности светорассеяния при отражении от поверхности овощной продукции (данные ИЦС)

Существуют различные разработки в области использования лазерных технологий для определения содержания мышьяка, свинца, цинка и кадмия в продовольственных товарах, в том числе овощах. Лазерные технологии успешно используются в маркировке овощной продукции, что обеспечивает ее высокую защиту от фальсификации.

ТЕХНОЛОГИИ ДЛЯ СУШКИ

Обобщение данных исследований использования радиационного излучения в технологических процессах хранения и переработки овощей показало, что наиболее перспективным направлением их применения является борьба с болезнями и вредителями. При помощи подобных технологий происходит задержка прорастания плодов, а также увеличивается их срок годности за счет сокращения численности микроорганизмов, вызывающих порчу пищевой продукции.

Табл. 2. Функции радиационных технологий (по данным ВНИИСХРАЭ, ВНИИКОП)

Микроволновое излучение в основном применяется в технологиях сушки и пастеризации овощного сырья и готовой продукции. Сегодня существуют образцы отечественного оборудования, сконструированного на основе подобных методик. Их использование позволяет примерно на 20 процентов повысить производительность и безотходность, а также обеспечивает полное уничтожение микрофлоры и сохранение 92–98 процентов полезных веществ. Для сушки и пастеризации нередко применяется инфракрасное излучение. К его основным преимуществам относятся энергосбережение и сохранение исходных биологических свойств обрабатываемого продукта. Специалисты ФГБНУ «Сибирский научно-исследовательский и технологический институт переработки сельскохозяйственной продукции» разработали технологию кондуктивно-инфракрасной сушки плодоовощного пюре. Методика в 1,5–1,8 раза экономичнее конвективной сушки по энергозатратам, а при ее использовании исключается пригорание пюре и не требуется введение химических добавок. Ученые ФГБОУ ВО «Дагестанский государственный технологический университет» создали технологию сушки моркови с использованием инфракрасных излучателей СФ-4. Разработка характеризуется минимальной потерей качественных показателей: уменьшение содержания каротина в корнеплодах составляет не более 4–5 процентов, а сохранность витамина С достигает 85 процентов.

ЗАЩИТА ОТ БАКТЕРИЙ

Основным свойством ультрафиолетовых лучей, нашедшим применение в методиках хранения и переработки овощей, является обеззараживание. В ФГБНУ ВНИИ сельскохозяйственной радиологии и агроэкологии Россельхозакадемии была разработана технология ультрафиолетового облучения различных культур — картофеля, моркови, лука, томатов и других. Ее использование позволяет снижать отходы при хранении на 25–50 процентов. Для реализации методики создали специальную установку.

Другая интересная технология заключается в использовании озона и ультрафиолетового излучения для дезинфекции воздуха в помещениях производственного назначения, а также пищевой продукции и оборудования. Создателями этой методики выступили специалисты ЗАО «ЗЛАТА-Н», Калужского филиала ФГУП «Научно-производственное объединение им. С. А. Лавочкина», Тульского регионального отделения Академии горных наук. В разработке принимали участие работники ФГБОУ ВО «Первый МГМУ им. И. М. Сеченова», ФБУН «Научно-исследовательский институт дезинфектологии», ФГБНУ ВНИИ ветеринарной санитарии, гигиены и экологии, ФГБНУ ВНИИ фундаментальной и прикладной паразитологии животных и растений имени К. И. Скрябина, а также ФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский и технологический институт птицеводства». При дезинфекции помещений и пищевой продукции, согласно разработке ученых, используются специальные кварцевые лампы ЛКБ 40-1,2 системы «Луфис», имеющие рабочий спектр излучения 220–280 нм при максимуме в диапазоне 255–260 нм, что исключает образование озона из кислорода воздуха и обеспечивает высокую эффективность обеззараживания. Время работы ламп системы «Луфис» составляет не менее 10 тыс. часов без потери излучательных свойств. При дезинфекции складов, в том числе с присутствующей пищевой продукцией — картофелем, зерном, луком, виноградом и другой, — обеспечивается снижение потерь при хранении на 30–40 процентов, при этом сами продукты не загрязняются вредными примесями и сохраняют свои пищевые и органолептические свойства.

ПОЛЕЗНЫЕ ПРЕИМУЩЕСТВА

Анализ представленных исследований и разработок позволяет заключить, что различные виды электромагнитного излучения, используемые для хранения и переработки овощей, могут способствовать повышению их товарности и конкурентоспособности. При строго дозированном воздействии они сохраняют полезные составляющие обрабатываемого продукта, не загрязняя его химически. Приведенные данные подтверждают повышение сроков хранения и качества овощных сырья и продукции при сокращении энергозатрат и времени на их обработку.

В отличие от лазерного и радиационного, использование микроволнового, инфракрасного и ультрафиолетового излучения для продления сроков хранения и совершенствования процессов переработки овощей сегодня обеспечено достаточным количеством промышленного оборудования и апробированных методик. Поэтому для широкомасштабного внедрения лазерных и радиационных технологий в овощеводческой отрасли необходимо обеспечить их полное встраивание в имеющиеся технологические цепочки либо производственную апробацию вновь созданных, а также безопасность для реального производства.