Технология хранения и переработки продукции растениеводства "Картофель"

Введение

Сохранение  и рациональное использование всего  выращенного урожая, получение максимум изделий из сырья – одна из основных государственных задач.

Сельское  хозяйство производит основные пищевые  продукты, а также сырье для  пищевой и некоторых отраслей легкой промышленности, выпускающей товары народного потребления. Количества и качества этих продуктов, разнообразия их ассортимента во многом зависит здоровье, работоспособность и настроение человека.

Для бесперебойного снабжения население продуктами питания и промышленности сырьем необходимо иметь достаточные запасы каждого вида продукта. Значительная часть урожая должна быть сохранена в качестве посевных фондов. Сохранения продуктов растениеводства до времени их использование – важнейшее дело. Можно повысить урожайность всех культур и резко увеличить их валовые сборы, но не получить должного эффекта, если на различных этапах продвижения продуктов к потребителю произойдут большие потери массы и качества.

Хранение  продуктов большими массами потребовало  выяснение их свойств как объектов хранение. Изучение природы продуктов  на новой биохимической и физической основе позволило также совершенствовать методы их переработки.

Хранение  продуктов с минимальными потерями массами и без ухудшения качества возможно только при содержании каждого их них в оптимальных условиях.

Сельскохозяйственные  продукты сохранить сложно. Поэтому  их производят и хранят в условиях широкого доступа к ним микроорганизма. Все режимы и способы хранения сельскохозяйственных продуктов базируется на изучение взаимосвязи между хранимым объектом и окружающий его абиотической и биотической средой. При хранении сельскохозяйственных продуктов их состояние, потребительная ценность и размеры потерь массы зависит от следующих причин: интенсивности биохимических процессов, протекающих в клетках и тканях продуктов; степени воздействия на продукт микроорганизмов; развития в массе продукта насекомых и клещей.

 

1. Обзор литературы.

Картофель, как овощи и плоды содержат большое количество воды. Поэтому  признаку их объединяют в группу сочных продуктов или растительного сочного сырья. Данная группа имеет огромную роль в питании человека, а картофель – и в кормлении сельскохозяйственных животных. Растительные сочные продукты – важный источник витаминов, а в отношении витаминов С, Р, Вс (фолиевой кислоты) – даже единственный.

Плоды и  овощи богаты минеральными веществами, в частности солями калия, уменьшающими способность тканей организма удерживать воду. Также в них относительно много клетчатки, поэтому они  играют существенную роль в пищеварении как регуляторы двигательной функции кишечника. Однако энергетическая ценность этой группы продуктов не велика. Картофель как объект хранения изучен сравнительно хорошо. Разработаны теоретические основы хранения в свежем виде. Главная причина, затрудняющая организацию хранения – содержания большого количество воды, что усиливает интенсивность обмена веществ в клетках и тканях. Чтобы понизить интенсивность обмена веществ, картофель, хранят при температуре, близкой к нулю, то есть в условиях психроанабиоза.

Высокое содержание воды вызывает необходимость  хранить при повышенной влажности воздуха (85–95%), чтобы предупредить испарение, способствующие снижению тургора, увяданию и убыли массы.

Любая партия картофеля редко бывает однородной. Вместе с клубнями в насыпь попадает то или иное количество примесей (листья, черешки, частицы почвы). В каждой не отсортированной партии обычно содержится поврежденные клубни. В период закладки на хранении содержатся микробные клетки на поверхности.

Картофель не укладывают плотно между ними всегда остаются промежутки (скважины). Воздух, находящийся в них, влияет на все компоненты и может отличаться от атмосферного по составу, температуре и влажности. В картофеле заложенном на хранении иногда можно обнаружить нематод и насекомых, часто в стадии личинок. Таким образом, партия картофеля представляют собой биоценоз. В период хранения в них протекают физиологические, биохимические и микробиологические процессы.

Картофель обладает меньшей сыпучестью по сравнению  с другими сельскохозяйственными  культурами. При загрузки хранилища  картофель через люки скатываются по наклонной поверхности только в том случае, если угол наклона её более 40–50º, то есть превышает угол трения.

Запас воздуха  скважинах имеет большое значения для жизнедеятельности картофеля. Присутствие воздуха. Перемещающегося по скважинам, способствует передачи тепла конвекцией и перемещение влаги виде пара в межклубневых пространствах. Благодаря скважистости используется такой технологический прием, как активное вентилирование. Высота точки хранилища зависит от вида продукции. Скважистость, с увеличением высоты загрузки уменьшается.

Присутствие в продуктов  почвы резко снижает скважистость, и увеличивает сопротивление  потоку воздуха при активном вентилирование. Скважистость партии картофеля составляет 42–45% (при средней массе клубней 50–125 грамм). Чем больше скважистость, тем меньше объемная масса. У картофеля  она колеблется 630–700 кг/м³. При составлении плана размещения массы продукции Р(кг) в секциях хранилища учитывают ее объемную массу р (кг/м³):

P=Vp; V=P/p,

где V –  объем секции, м³.

Механическая  прочность характеризуется удельным сопротивлением клубней вдавливанию  штампа площадью 1 см² и выражается в килограммах на квадратный сантиметр удельное сопротивление зависит от прочности структуры объекта, его размеры и массы. У картофеля оно колеблется в пределах 17–25 кг/см². Усилие на раздавление также зависит от размера и массы клубней и составляет 30–98 кг.

Крупные клубни травмируются сильнее, чем средние  и мелкие. Степень повреждения картофеля обусловливается не только величиной механического воздействия, но и их чувствительностью к повреждениям, характером и прочностью кожицы.

Сорбционные свойства (испарение и отпотевание). Масса клубней при транспортировании  и хранении уменьшается в результате испарении влаги. Максимальное допустимое потери воды, при которой картофель  теряет товарный вид составляет 7 – 8%. Чем больше дефицит влажности, то есть суши воздух, больше скорость его движения, тем быстрее теряется влага, снижается качество продукции при хранении. В картофеле хранилищах поддерживают влажность воздуха 90–95%.

Часто высокое  относительно влажность воздуха  хранилища приводит отпотеванию  продукции, что влечет за собой большие  потери изо микробиологической порчи. Для предупреждения отпотевания объекта и их порчи применяют активное вентилирование.

Картофель подвергается замерзанию при температуре  в пределах от -0,5 до -3ºС, что крайне ограничивает возможность сохранения продуктов.

Картофель обладает плохой тепло- и температуропроводимостью. Он очень медленно охлаждается и  так же медленно нагревается.

Вследствие  плохой тепло- и температуропроводности тепло, выделяемое всеми компонентами массы картофеля, аккумулируется в ней, при этом активизируется микрофлора и возникает самосогревание, приводящее к частичной или полной потере качества продукции.

В тканях картофеля интенсивность дыхания  намного выше, чем в зерне. Дыхательный  коэффициент у всех продуктов  несколько выше единице, что указывает на наличие анаэробного процесса. В процессе дыхания выделяется много тепла. Тепловыделение картофеля составляет 1008–3780 кДж/т.сут. Количество выделяющего тепла зависит от сезона хранения. Картофель дышит интенсивнее после уборки, затем этот процесс падает (в период физиологического покоя) и к весне вновь возрастает. Колебания температуры в процессе хранения также влияет на интенсивность дыхания, чаще всего усиливая его. Влажность воздуха косвенно влияет на интенсивность биохимических процессах, в том числе и на газообмен при дыхании. Понижая влажность воздуха в картофеле хранилищах приводит к увяданию заложенной продукции, потеря клетками ткани тургора и увеличению интенсивности дыхания.

Покой –  определенный период в жизненном  цикле растений, во время которого сильно понижена интенсивность многих физиологических процессов и отсутствует видимый рост.

Во время  покоя под действием природных  ингибиторов роста – вещества фенольной (кофейная кислота и скополетин) и терпеноидной (абсцизовая кислота) природы – блокируются некоторые биохимические процессы. У картофеля в покое находятся только меристематические ткани (глазки).

Сорта пригодные для хранения

В последние  годы наряду с иммунологическими  характеристиками сортов все большее  внимание обращается на потребительские  качества их клубней. Важным показателем  в современных условиях являются пригодность сортов для производства разнообразных картофелепродуктов, в частности, хрустящего картофеля, чипсов и картофеля фри. Для этого подходят сорта, содержащие не менее 21% сухих веществ и выше 0,3% редуцирующих сахаров. Кроме того, такие сорта должны обладать хорошей и длительной лежкостью, отсутствием внешних и внутренних дефектов клубней и их выравненностью. Большинство российских сортов, пригодных для изготовления картофелепродуктов, не является результатом целенаправленной селекции, а выделены на основе экспериментальной оценки. Для этих целей пригодны следующие сорта: Жуковский ранний, Ильинский, Колобок, Наяда, Удача.

Хорошей лежкостью обладают следующие сорта: Елизавета, Невский, Чародей и другие.

Характеристика  некоторых сортов выращиваемых в  хозяйстве.

Сорт «Розара» – ультраспелый (65-75 дней), столового назначения. Выведен: SAKA-RAGIS РFLANZENZUCHT GBR, Германия. Допущен к использованию по Центрально-Черноземному и Средневолжскому регионам в 1996 г.

Кустовая  часть

Куст  полураскидистый, средней величины, прямостоячий. Венчик красно-фиолетовый.

Клубни

Клубень продолговато-овальный, с красной, гладкой  кожурой и желтой мякотью. Глазки мелкие. Масса товарного клубня 81- 115 г, количество 15-17 штук.

Содержание  крахмала 12,1 – 15,8%. Вкусовые качества хорошие  и отличные. Развариваемость слабая. Пригоден для переработки в сушеный картофель.

Характеристика  сорта

Товарная  урожайность 20,2-31,0 т/га. Устойчив к раку картофеля и золотистой картофельной нематоде, слабо поражается фитофторозом и паршой обыкновенной. Отлично транспортируется. Устойчив к скручиванию листьев. Средне устойчив к вирусу Х, устойчив к вирусу Yn.

Ценность  сорта

Высокий ранний урожай, высокая товарность. Устойчивость к вирусам. Отличные показатели при хранении. Хороший вкус.

Сорт Ромула селекции EUROPLANT PFLANZENZUCHT GMBH, Германия — среднеранний сорт столового назначения.

Сорт  включен в Госсреестр селекционных достижений РФ.

Биологические особенности: период вегетации (от всходов) 90-110 дней. Растение от прямо- до полупрямостоячего. Венчик красно-фиолетовый. Клубень овально-округлый, с мелкими неглубокими глазками. Масса товарного клубня  84–133 грамм. Кожура гладкая, желтая. Мякоть желтая. Содержание крахмала 13–18 %, кулинарный тип В, С. Товарность 77–91%. Лежкость 94%.

Урожайность картофеля Ромула 25,4-29,4 тонн с гектара, максимальная урожайность при орошении — 35-60 тонн с гектара.

Сорт  картофеля Ромула высокоустойчив к  золотистой картофельной нематоде, парше  обыкновенной, черной ножке, фитофторозу, обладает высокой устойчивостью к вирусам. Картофель стрессо- и засухоустойчив.

Картофель Ромула  характеризуется большой выровненностью клубней, красивый внешний вид. Отлично подходит для изготовления чипсов и сухого картофеля, благодаря высокому содержанию сухого вещества.

Схема высадки 28-30 см в рядке между растениями, 75 см ширина междурядий.

Картофель сорт Ромула среднеранний столового назначения

Агротехника включает комплекс факторов: сроки посадки и уборки, удобрения, обработку почвы, поливы. Удобрения играют важную роль. Повышенные дозы азотных удобрений не только снижают лежкость, но и способствуют накоплению нитратов больше допустимых норм.

Сроки посадки  и уборки также очень важный фактор.

Скорость  посадки и правильно выбранное  время имеют настолько большое  значение, что запоздание посадки  на один день против оптимального срока уменьшает урожайность на 1–2%.

Снижение  температуры при уборке картофеля  с 13 до 3ºС увеличивают долю поврежденных клубней от 25 до 90% и глубину повреждения, а также увеличивает потери массы при хранении. Снижение температуры картофеля с 8–10 до 3–4 ºС в четыре-пять раз увеличивает степень механических повреждений (особенно количество трещин, потемнение мякоти).

Десикация ботвы картофеля уменьшает травмирование  при уборке на 25–50%. К концу хранения повреждаемость клубней болезнями  снижается на 15–27%. Если между удалением  ботвы и уборкой картофеля  проходит три недели, то потери при  хранении составляют 4,76–4,89%. Происходит это по причине вызревания клубней  и повышением естественного иммунитета картофеля с окрепшей кожицей.

Даже  при бережном обращении нельзя полностью  избежать механических повреждений. Даже при овощами и плодами нельзя полностью избежать механических повреждений. Поэтому перед закладкой на хранение применяются приемы, повышающих устойчивость (активное вентилирование, обсушивание, отделение примесей, озеленение семенного картофеля и др.).

Дождевание (полив) повышает урожайность и улучшает качество урожая. В результате улучшения доступности влаги растениям и роста картофеля без нарушения увеличивается содержание крахмала в клубнях и повышается качество. Повышение качества клубней сказывается в сокращении количества пораженных паршой клубней. Трещиноватости и уродства клубней наблюдается мало.

Картофель не очень требовательная к почвенным  условиям культура. Наиболее высокую  потребность в кислороде испытывает корневая система в период клубнеобразования. Чтобы иметь достаточное количество кислорода в почве необходимо сохранять ее в рыхлом состоянии. В рыхлых почвах лучше проходит газообмен  между почвенным и атмосферным  воздухом. В избыточно увлажненных  сильно уплотненных плохо обработанных почвах содержание кислорода не редко  опускается до 2%, а содержание углекислого  газа резко увеличивается. В таких  условиях клубни картофеля задыхаются и загнивают. Содержание углекислого  газа должно быть менее 1%.

По данным НИИКХ, уборку картофеля следует  проводить при среднесуточных температурах не ниже 7–8ºС, иначе резко (в 3–4 раза) возрастают механические повреждения клубней.

Травмирование картофеля во время уборки сильно ухудшает качество урожая и уменьшает  количество годного для продажи  урожая; одновременно травмирование  уменьшает стойкость картофеля  в хранении.

Уборка  картофелеуборочными комбайнами по затратам средств имеет преимущество по сравнению с уборкой картофеля  тракторными копателями лишь при  урожайности выше 10–12 т/га.

При уборке картофеля комбайнами, у которых  грохот заменен элеватором и копателем, имеющим активный рабочий лемех и три элеватора с регулируемой скоростью движения полотна, клубни засыпаются почвой меньше, чем при уборке копателем с вибрационным грохотом.