Влияние условий хранения на пищевую ценность картофеля

Таким образом, при хранении приходится все время учитывать количество содержащейся в данный момент влаги  по отношению к наибольшей ее массе, которую может поглотить тот  же объем воздуха при данной температуре. В связи с этим температура  хранения должна изменяться с учетом ее влияния на величину относительной  влажности воздуха. Поскольку температуру  в насыпи картофеля и в хранилище  изменяют путем вентиляции, необходимо увязывать воздухообмен как по теплу, так и по влажности. Для этого  проводят расчет с использованием диаграмм по показателям влажности воздуха. Это дает возможность выбрать  наиболее рациональные параметры приточного и удаляемого воздуха, соотношение  между количеством наружного и рециркуляционного воздуха и найти наиболее рациональную схему вентилирования картофелехранилищ. Необходимо, в частности, стремиться к тому, чтобы относительная влажность приточного воздуха не была слишком низкой. Температура же удаляемого из хранилища воздуха должна быть выбрана с таким расчетом, чтобы точка росы, соответствующая параметрам воздуха в верхней зоне хранилища, была несколько ниже температуры внутренней поверхности ограждений.

На сохраняемость картофеля значительное влияние оказывает также и газовый состав среды в межклубневых пространствах насыпи. Обычно эта среда представляет собой однородную смесь некоторых газов с водяным паром, количество которого в смеси зависит от ее температуры и состояния пара. Газы, входящие в смесь, образуют сухой воздух, который является в основном смесью азота (78,1% объема) и кислорода (20,9% объема). Около 1% объема приходится на аргон, углекислый газ, водород, гелий, неон, озон, криптон и ксенон. Однако в период хранения состав воздуха в межклубневых пространствах меняется. Вследствие дыхания клубней количество кислорода уменьшается, а углекислого газа и водяного пара увеличивается. В насыпи клубней могут проходить процессы гниения, вследствие этого выделяются аммиак и сероводород, а также поднимается температура, что способствует повышению интенсивности дыхания клубней, больше расходуется кислорода и выделяется углекислоты.

Многолетними исследованиями П. Ф. Сокола было выявлено, что повышенное содержание кислорода не оказывает  существенного влияния на прорастание  клубней, потерю ими массы и заболевания. Повышение же содержания углекислого  газа подавляет прорастание картофеля  и одновременно способствует увеличению количества больных клубней. При  этом была выявлена взаимосвязь содержания углекислого газа и температуры  хранения: чем выше температура хранения, тем интенсивнее клубни прорастают и для задержки этого прорастания  требуется большая концентрация углекислого газа в воздухе хранилища.

Однако длительное подавление прорастания  при помощи высокой концентрации углекислого газа в условиях, благоприятствующих прорастанию, приводит к заболеванию  клубней. В результате исследований было установлено, что лучшим при хранении картофеля является воздух, содержащий 2—3% углекислого газа и 16—18% кислорода.

Дальнейшие исследования подтвердили  отмеченную закономерность и позволили  уточнить влияние температуры при  изменении соотношения углекислого  газа и кислорода. Работы на опытной  станции Колорадо в США показали, что отрицательное влияние на лежкость картофеля повышенного содержания углекислого газа усиливается и при понижении температуры хранения до 0 °С.

Исследования, проведенные в ГДР, показали, что углекислый газ накапливается в нижних слоях штабеля при отсутствии вентиляции. Однако за счет тепловой конвекции воздуха он перемещается по насыпи. Плотная укладка клубней и наличие примесей (земля, мусор) мешают этому перемещению. Процессы гниения способствуют накоплению углекислого газа. Обычной вентиляции для отвода тепла было достаточно для поддержания концентрации углекислого газа на нормальном уровне, если перерывы в вентиляции не превышали суток.

В Московском технологическом институте  пищевой промышленности изучали  хранение картофеля в холодильниках  в условиях регулируемой газовой  среды с повышенным содержанием  азота.

Картофель сорта Эпикур хранили  с декабря по август в холодильных  камерах емкостью 1000 кг при температуре  воздуха 2,5—4 °С и относительной  влажности 85—90%. Газовая среда в  экспериментальной камере содержала 93—96% азота, 4—6% кислорода и 0,2—1% углекислого  газа. Хранение клубней в атмосфере  с повышенным содержанием азота  способствовало лучшей их сохранности. Так, более полно сохранялись  сухие вещества, менее интенсивно снижалось содержание крахмала. Количество витамина С в картофеле, хранившемся  в атмосфере с повышенным содержанием  азота, было на 4—10% больше, чем в  контрольной камере. Общая пораженность картофеля к концу хранения в  экспериментальной камере была на 4,8% ниже, выход полноценных клубней  на 5,7% больше, а убыль массы несколько  меньше, чем в контрольной камере. Положительное влияние повышенного  содержания азота при хранении клубней  сортов Лорх и Любимец было подтверждено дальнейшими исследованиями [2].

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 Методы хранения картофеля

Технологию производства картофеля можно представить  в виде двух блоков. Блок полевых  работ – выращивание и уборка и блок хранения. Первый длится в  зависимости от сорта и климатической  зоны выращивания 3-4 месяца; второй –  в зависимости от назначения картофеля  и времени реализации от 2-3 до 8-11 месяцев, т.е. несоизмеримо больше. В  течение этого длительного времени  в клубнях и в их массе происходят сложные физиолого-биохимические  процессы, развитие в насыпи картофеля  различных патогенных микроорганизмов. В силу этого в процессе хранения изменяется химический состав клубней, газовый состав среды и относительная  влажность воздуха, возможно поражение  клубней болезнями в виде сухих  и мокрых гнилей. Клубни отдельных сортов с коротким периодом покоя нередко начинают прорастать уже в декабре – январе месяцах, что снижает качество картофеля и повышает потери, ухудшаются потребительские или семенные и посевные показатели посадочного материала и, как следствие, снижается качество посадки и урожайность. Снижение влияния отрицательных факторов на хранящийся картофель, обеспечение высокого качества клубней, сведение до минимума потерь – основная задача современных технологий длительного хранения.

Результат хранения зависит  от многих факторов: сорта, технологии и условий выращивания, уборки и  послеуборочной доработки клубней  и их загрузки в хранилище, а также  от способа и места хранения, конструкции  хранилища, системы контроля и управления температурно-влажностными режимами в  насыпи картофеля и в помещении  с учётом специфических условий различных климатических зон.

Существует  несколько  способов  хранения  картофеля. Простейший — хранение в буртах, для организации которого требуются минимальные затраты, в основном на укрывной материал: солому и деревянные планки для вентиляционной канавки и доски для вытяжных труб. Процесс хранения в буртах слабо контролируемый и плохо управляемый. Клубни в буртах лежат с осени до весны, и часто к весне сильно прорастают; особенно в верхней части, и, нередко, поражаются болезнями, что приводит к значительным потерям, которые сильно возрастают в случае несоблюдения технологии закладки и укрытия буртов осенью. Несмотря на дешевизну, буртовой способ из-за указанных недостатков в настоящее время практически повсеместно заменён картофеле хранилищами.

Тип хранилища выбирается исходя из предполагаемого способа хранения – навалом, в закроме или в контейнерах и как разновидность навального в секциях.

Навальный – это наиболее дешёвый способ, поскольку картофель размещают навалом сплошным слоем в одном помещении. Однако он имеет существенные недостатки – сложность размещения клубней по сортам, например, с помощью передвижных стенок, невозможность поддержания различных температурно-влажностных режимов хранения в случае размещения картофеля различного назначения, сложность предупреждения прорастания клубней семенного картофеля в весеннее время и в процессе посадки, особенно в заключительной её части. Положительным является удобство механизированной загрузки и выгрузки клубней, высокий коэффициент использования помещения хранилища.

Закромный, прежде всего, предназначен для хранения семенного картофеля и, особенно, для семеноводческих хозяйств, выращивающих различные сорта и их репродукции. Недостатком этого способа является снижение на 1/3 коэффициента использования полезной площади помещения хранилища, неудобства загрузки клубней в закрома и их выгрузки, усложнение конструкции хранилища, увеличение расхода строительных материалов и тот же недостаток, что и при полностью навальном способе при хранении в одном помещении – сложность предупреждения преждевременного прорастания клубней при весенней выгрузке в процессе посадки.

Секционный. Картофель размещают в полностью изолированных секциях различной вместимости. Наиболее прогрессивный способ хранения, поскольку позволяет дифференцированно поддерживать соответствующий температурно-влажностный режим хранения в зависимости от назначения картофеля – семенной, продовольственный, предназначенный для промышленной переработки. Положительным также является возможность предупреждения преждевременного прорастания клубней в весеннее время за счёт накопления холода при вентилировании в наиболее холодное время суток. При навальном и закромном способах это сделать значительно сложнее из-за больших размеров помещения и поступления тёплого воздуха через ворота при весенней выгрузке картофеля из хранилища. В изолированных секциях, при необходимости, возможен последовательный прогрев клубней, например, рекондиционирование перед переработкой на обжаренные продукты; или предпосадочный прогрев, чего нельзя сделать при других указанных выше способах, в связи с тем, что начнёт прорастать вся масса хранимого картофеля.

Контейнерный  способ. Наиболее дорогой, поскольку связан с необходимостью изготовления контейнеров вместимостью 450-500 кг (применяется в России) и 500-1000 и до 5000-10000 кг (применяется в странах Западной Европы), а также применения различных погрузочно-разгрузочных средств для перемещения контейнеров, укладки их в штабели и разгрузки; механизмов для их разгрузки. Эффективность этого способа во многом зависит от исходного качества картофеля, закладываемого на хранение. Качество клубней должно быть идеальным, обеспечивающим минимальные потери, окупающие дополнительные затраты на оборудование и контейнеры. Положительным является высокая манёвренность (возможность доставки картофеля в любую точку хранилища), одновременное хранение различных сортов и репродукций в одном помещении, доставка клубней в помещение для прогрева и товарной подготовки, доставка по фракциям обратно на место дальнейшего хранения после переборки и калибрования и т.д., высокая степень механизации работ.

По конструкции контейнеры подразделяются на складные вместимостью 450-500 кг (широко применялись в бывшем СССР для перевозки картофеля  по железной дороге, применяются и  в России при хранении на базах) и  жёсткие – решётчатые и сплошные, применяемые в большинстве европейских  стран.

Загружают контейнеры или  в хранилище, или на специальной  площадке с помощью конвейера, снабжённого  гасителем высоты падения клубней  или с помощью специального устройства, снабжённого также гасителем. Доставляют контейнеры и устанавливают в  штабели, а также к месту разгрузки  с помощью вильчатого электропогрузчика или погрузчиком с двигателем внутреннего сгорания, снабжённым катализатором. Разгружают контейнеры в бункер линии по товарной подготовке картофеля с помощью специального опрокидывающего устройства или с помощью погрузчика, снабжённого опрокидывателем.

Хороший результат даёт загрузка картофеля в контейнеры в поле при уборке копателем с подбором клубней вручную. По сравнению с навальным контейнерный способ снижает, как и закромный, коэффициент полезного использования вместимости хранилища.

Независимо от способа  и типа хранилища применяют напольное или подпольное распределение воздуха под насыпь картофеля при активной вентиляции. Каждый способ имеет свои преимущества и недостатки. С точки зрения удобства загрузки и выгрузки картофеля и минимума эксплуатационных затрат предпочтение следует отдать подпольному способу распределения воздуха. Аналогично, из трёх основных видов расположения хранилища – заглубленное, полузаглубленное, наземное предпочтение следует отдавать последнему, особенно с обваловкой боковых стен.

Температуру хранения выбирают в зависимости от назначения картофеля. Семенной хранят при температуре 2-4 ºС, продовольственный (для сохранения исходных вкусовых и потребительских качеств) – при температуре 5-7 ºС, для переработки на обжаренные продукты – хрустящий картофель, фри, соломка – при температуре 8-10 ºС, для сухого картофельного пюре при 2-4 ºС. Независимо от назначения относительная влажность воздуха в хранилище должна быть на уровне 90-95%.

В целях снижения потерь при повышенной температуре хранения партии картофеля, предназначенного для  реализации в весенне-летний период обрабатывают ингибитором прорастания, например, препаратом «Спад-Ник», д.в. хлорпрофам (раствор). Препарат относительно дорогой, поэтому согласно исследованиям, клубни, особенно с длительным периодом покоя, следует обрабатывать не при загрузке в хранилище, как это указано в рекомендациях, а в январе-феврале месяцах с помощью активной вентиляции. Эффект получается таким же как при осенней обработке, однако, при значительно меньших затратах.

 В последнее время  всё большее распространение  получают быстровозводимые сборные наземные хранилища металлической конструкции с утеплителем, что является новым шагом в создании базы хранения. По конструкции хранилища подразделяются на арочные и прямоугольной формы в основном с напольной системой распределения воздуха с помощью деревянных или металлических сборных воздуховодов. Не исключается, как более прогрессивная подпольная система распределения. В зависимости от объёма хранения картофеля хранилища могут быть одиночные или блокируются в комплексы с помощью технологического тамбура – цеха товарной подготовки клубней. Вместимость одного хранилища (модуля) практически не ограничена. Выгружают картофель из хранилища с помощью самоходного подборщика.  Наряду с механической применяют гидровыгрузку с подачей клубней в сблокированный с хранилищем цех подготовки и фасовки картофеля. Клубни брандсбойтом смывают из насыпи и с потоком воды подают в канал, расположенный по центру хранилища и далее в приёмок, где расположен прутковый транспортёр, сблокированный с переборочным столом и далее с фасовочной машиной. В процессе гидротранспортирования клубни отмываются от примесей почвы, в связи с чем становятся видны все дефекты, что повышает качество подготовки картофеля. При добавлении в воду соответствующих защитно-стимулирующих препаратов существенно повышается урожайность и качество картофеля. Вода используется по оборотному циклу с периодическим добавлением по мере расхода с клубнями.

 Современная технология  хранения, с целью снижения потерь  и, прежде всего, естественной  убыли массы (потери на дыхание)  предусматривает искусственное увлажнение воздуха с помощью распылителей. Это позволяет поддерживать относительную влажность воздуха на требуемом уровне 90-95%. При более низкой влажности, например, на уровне 80%, что часто бывает на практике, естественная убыль массы по многим сортам составляет нередко от 8-10 до 15-20%, что значительно снижает эффективность производства картофеля.