Тэг: хранение фруктов

Сохранение фруктов от поражения плесенью, дрожжами и бактериями

Переработчиков фруктов больше беспокоит микробная порча при сборе, транспортировке и хранении фруктов, чем при выращивании этих продуктов.

Взаимосвязь микробиологической порчи свежих фруктов с потерей количества переработанных фруктов, которые в противном случае были бы доступны для потребления человеком, достаточно проста для понимания, но оценить количество питательных веществ, ставших недоступными из-за порчи, во всем мире сложно. Конечно, большой процент свежих фруктов и овощей, специально выращенных для потребления человеком, уничтожается из-за инвазии и разложения микроорганизмами. Наибольшие потери наблюдаются в тех компаниях, где методы выращивания, сбора урожая и обращения с ним недостаточны для полного контроля порчи.

Грибы (дрожжи и плесень), которые вызывают порчу свежих фруктов, являются сильными патогенами, то есть они могут проникать в здоровые субстраты-хозяева. Слабые патогены, с другой стороны, обычно заражают культуры, которые каким-либо образом были повреждены во время выращивания, сбора урожая, хранения, транспортировки или продажи. Повреждения, вызванные механическими средствами, естественные отверстия на поверхности плодов или физиологические повреждения в результате воздействия неблагоприятных условий окружающей среды, таких как высокие или низкие температуры или химические вещества, являются предпосылками для развития слабых патогенов. Как заражение, так и обнаруживаемая порча микроорганизмами могут произойти в любой момент с момента сбора урожая до момента потребления фруктов. Некоторые грибы часто более ответственны за гниение на определенных этапах обработки фруктов, чем на других, из-за их способности внедряться и размножаться в тканях плода.

Как сохранить фрукты

Предотвращение и сокращение потерь свежих фруктов из-за микробной порчи начинается с производителя и заканчивается потребителем. Последствия изменений в методах обращения с фруктами по мере разработки новых технологий необходимо учитывать, если гниение должно быть сведено к минимуму. Так, например, влияние механического сбора урожая, новых упаковочных материалов, холодильных систем и состава атмосферных газов на восприимчивость фруктов к грибковой инвазии имеет важное значение в общей попытке обеспечить потребителей питательными веществами в большем количестве. Порчу свежих фруктов микроорганизмами можно предотвратить или замедлить несколькими способами. Выбор метода контроля во многом зависит от рассматриваемого фрукта, процедур обработки и предполагаемого времени, прошедшего до употребления. К химическим ингибиторам относятся хлор, озон и различные фунгистатики и фунгициды. Мытье горячей водой может замедлить разложение некоторых фруктов и овощей, а охлаждение эффективно для контроля скорости роста грибков. Восприимчивость свежих и переработанных плодов к инвазии и порче различными видами микроорганизмов во многом определяется химической природой самих плодов как до, так и после обработки. Львиную долю их органического вещества составляют углеводы, в основном сахар. Значения рН довольно низкие от 2 до 5. Таким образом, порча обычно происходит из-за плесени и дрожжей. Некоторые фрукты обычно покрываются плесенью через несколько дней хранения при комнатной температуре или даже в холодильнике, а измельченные фрукты или фруктовые соки не только покрываются плесенью, но и могут выделять газ и алкогольный привкус в результате активности дрожжей.Многие плесневые грибы и некоторые дрожжи могут переносить концентрацию соли более 15 %, в то время как бактерии, как правило, ингибируются 5-15 % соли. Плесени ингибируются 65-70% сахара; 50% ингибирует бактерии и большинство дрожжей. Поэтому продукты с высоким содержанием сахара или соли, скорее всего, будут испорчены плесенью; продукты с низким содержанием соли или сахара могут быть испорчены многими видами организмов.Бактерии не играют важной роли в порче свежих фруктов из-за присущей большинству фруктов кислотности. Кроме того, наличие в этих продуктах бактерицидных веществ способствует уничтожению многих видов бактерий. Многие виды фруктов содержат значительное количество присущих им сахаров и кислот, поэтому соки легко поражаются плесенью и дрожжами. Поражение плодов плесенью при хранении может быть значительным. Плесень распространена даже на цитрусовых. Более того, при повреждении плодов плесень очень быстро приводит к порче. Существует много видов порчи, связанной с фруктами, но наиболее характерным из них является размягчение мякоти с последующим гниением, делающее продукт несъедобным. При некоторых видах гнили плодов микроорганизмы действительно внедряются в плод, пока он прикреплен к растению. Бактерии, ответственные за большинство видов мягкой гнили фруктов и овощей при транспортировке или хранении, представляют собой колиформные бактерии мягкой гнили Erwiniacarotovora и псевдомонады, сходные с Pseudomonas marginalis. За исключением молочнокислых бактерий, бактерии играют лишь незначительную роль в порче большинства фруктов, причина, вероятно, частично кроется в кислом рН (<4,5), обнаруживаемом в большинстве фруктовых соков, который может ингибировать бактерии, способные разлагать растительную ткань. Фрукты, которые особенно подвержены бактериальной порче, включают огурцы, помидоры и перец. Однако овощные соки обычно имеют рН от 4,5 до 7, а бактерии являются существенной причиной порчи овощей на рынке. Дрожжи ответственны за большую часть ферментации фруктовых продуктов и могут в конечном итоге привести к тому, что пищевой материал станет неприятным. Они могут быть легко уничтожены нагреванием во время предварительного нагревания или обработки, но несколько устойчивых видов были обнаружены в консервированном апельсиновом соке, томатных продуктах и ​​кетчупе. Кислотоустойчивость некоторых дрожжей делает их важными в этих продуктах. Бутилированные вина и сидр, содержащие сахар, подвержены ферментации дрожжами и росту молочнокислых бактерий. Обычно встречающиеся дрожжи представляют собой сильно ферментативные штаммы Saccharomyces, в то время как молочнокислые бактерии представляют собой устойчивые к кислоте и этанолу виды, которые растут медленно. Порчу, проявляющуюся газом, помутнением и неприятным привкусом, можно контролировать с помощью таких процедур, как фильтрация, пастеризация и использование диоксида серы (SO2) и сорбиновой кислоты. Вероятно, дрожжи и дрожжеподобные грибы типичны для наиболее быстро убиваемых форм микробной жизни. При контакте с влажным теплом при 50—60°С вегетативные дрожжевые клетки погибают обычно через 5 мин. Однако в стадии спор этим организмам может потребоваться температура 70—80°С для гибели за тот же период времени. Продукция аскоспор дрожжами в природе, вероятно, играет роль в адаптации и выживании дрожжевых клеток в измененных условиях окружающей среды. Дрожжи во многом схожи с бактериями в том, что касается процессов их роста. Они показывают геометрическую скорость роста, ферментируют вещества и используют многие питательные вещества, которые используют бактерии. Они одноклеточные и размножаются почкованием или спорами. Дрожжи обычно растут быстрее, чем плесени, и поэтому обычно предшествуют им в порче фруктовых продуктов. Пектинолитические дрожжи обычно не поражают свежие фрукты; однако бывают и заметные исключения. Например, было замечено, что срезанные концы черешков растений ревеня подвергаются повреждению Trichosporon cutaneum, часто в сочетании с Pseudomonas и Penicillium. Пока неясно, зависят ли плесневые грибы от начальной активности дрожжей в процессе порчи пищевых продуктов. Поскольку во фруктах присутствуют и другие легко усваиваемые питательные вещества, у плесеней не должно возникнуть проблем с их приживлением. Плесень растет на многих видах пищевых продуктов, особенно там, где температура, воздух и влажность благоприятны для их роста. Заметный рост плесени можно увидеть только на поверхности продуктов. Это часто изменяет вкус и качество содержимого всего контейнера. Плесень легко уничтожается влажным теплом. Экспериментальные результаты показывают, что температура 110°С в течение нескольких минут уничтожает большой процент спор плесени. В целом плесневые грибы не участвуют в порче консервов из-за неблагоприятных условий для их роста в герметичной таре. Более того, большинство спор плесени не могут выжить при температуре, используемой при обработке большинства пищевых продуктов. Вегетативные формы плесени или грибов обычно уничтожаются при 30-минутном воздействии влажного тепла при 62°С, тогда как некоторым спорам может потребоваться температура 80°С для уничтожения за тот же период времени. Большинство организмов, относимых к актиномицетам, погибает от влажного тепла при 60°С за 15 мин. Эти организмы, включая споры, погибают при соотношении время-температура от 30 минут при 60°С до более чем 1 часа при 72°С. При контакте с сухим теплом споры плесени требуют температуры 100-116°С в течение 90 мин для обеспечения их разрушения. Aspergillus oryzae погибает в условиях тепловой активации латентной рибонуклеазы путем нагревания влажных конидий при 55°C в течение 5 минут и нагревания высушенных конидий при 75°C в течение 5 минут при pH 6,0. Большое значение имеют термостойкие формы, способные выдерживать температуры, используемые при пастеризации фруктовых соков. К ним относятся виды Byssochlamys, Monascus и Phi-alophora, а также Talaromyces и Neosartorya. 70 % образцов фруктов, овощей и почвы, полученных при обследовании садов и виноградников, заражены термостойкой плесенью.

Сушка фруктов

Чтобы обеспечить длительную сохранность фруктов, их подвергают промышленной переработке. Набирающим популярность способом переработки является сушка фруктов. Сушеные фрукты надежно защищены от воздействия патогенной микрофлоры за счет снижения в них активности воды до предельных значений. Рекомендуется применение технологий бережной сушки фруктов для получения сушеных продуктов премиального качества. Оборудование для бережной сушки вы найдете в Каталоге товаров.

Дыхание фруктов на примере яблок

После сбора плодов в период хранения еще осуществляются сложные физиологические процессы, важнейшим из которых является дыхание. Плоды поглощают кислород из воздуха, разлагают органические вещества, производят углекислый газ и воду, выделяют энергию. Сахар – это органическое вещество, которое в первую очередь начинает расходоваться при дыхании плодов. Тепло, выделяющееся при дыхании, называется респираторным теплом. В большинстве случаев при дыхании отношение поглощенного кислорода к выделенному углекислому газу меньше. Это связано с тем, что часть кислорода связывается, то есть продукты, образующиеся при дыхании яблок, представляют собой другие вещества, например органические кислоты. Они окисляются, а затем регенерируются с образованием углекислого газа и воды. Например, яблочная кислота легко окисляется, и после шести месяцев хранения кислотность яблок снижается более чем в 2 раза. При гипоксии или недостатке кислорода менее 2 % происходит гипоксическое дыхание. В это время сахар не может окисляться до воды и углекислого газа, а образуется этанол или углекислый газ. В это время выделяется меньше энергии.

При тяжелом гипоксическом дыхании происходит быстрое потребление питательных веществ с образованием веществ, токсичных для клеток, вплоть до гибели плода в целом.

Интенсивность дыхания

Скорость дыхания обычно выражается интенсивностью дыхания. Если интенсивность дыхания велика, потребление питательных веществ тоже велико,  процесс старения ускоряется, срок хранения сокращается. Если интенсивность дыхания будет слишком низкой, нормальный обмен веществ будет нарушен, устойчивость к микробиоте будет снижена, будут легко вызываться заболевания, и срок хранения тоже сократится. Поэтому контроль нормальной интенсивности дыхания плодов является залогом хорошего хранения. 

Температура является наиболее важным фактором, влияющим на интенсивность дыхания в определенном диапазоне температур.

Интенсивность дыхания увеличивается с повышением температуры. Поэтому очень важно поддерживать стабильно низкотемпературное хранение. Оптимальная температура для хранения яблок от минус 1°C до 0 °C, а относительная влажность воздуха от 85% до 90%.

Состав воздуха оказывает существенное влияние на интенсивность дыхания. Кислород и углекислый газ являются основными воздействующими компонентами. В определенном диапазоне, чем выше концентрация кислорода, тем больше интенсивность дыхания, но когда концентрация кислорода резко снижается, возникает гипоксическое дыхание. Повышение концентрации углекислого газа будет угнетать интенсивность дыхания, а при ее избыточном количестве вызывать физиологические заболевания яблок. Разумный подход – это регулирование и контроль содержания и соотношения кислорода и углекислого газа в среде хранения, чтобы у плодов сохранялась постоянная и минимальная интенсивность дыхания, что позволяет значительно продлить срок хранения плодов. Яблоки хранят в среде с содержанием кислорода от 2% до 3% при содержании углекислого газа от 3% до 5%. При этом  интенсивность дыхания на 50% ниже, чем на воздухе. 

В процессе дыхания плодов помимо углекислого газа выделяется также этилен и другие вещества, стимулирующие физиологические процессы во фруктах. Этилен оказывает очевидное влияние на созревание фруктов, поэтому вентиляция складских помещений также очень важна. 

Большое влияние на интенсивность дыхания плодов оказывают механические повреждения, вредители и болезни. После травмы количество кислорода, поступающего в организм плода, усилит синтез этилена, а этилен может повысить интенсивность дыхания. Микроорганизмы проникают в плоды, тоже стимулируют физиологическую деятельность плодов, усиливают дыхание. Разные сорта яблок имеют разную интенсивность дыхания и потому - разные сроки хранения.   

В процессе хранения интенсивность дыхания яблок постепенно увеличивается, а когда они достигают полной зрелости, интенсивность дыхания достигает наивысшего пика, а качество и вкус яблок в это время являются лучшими. После этого периода плод вступает в период старения. Это связано с накоплением этилена в яблоках до определенной концентрации. В этот момент ткань между клетками начинает разрушаться, и ферменты смешиваются с субстратами, над которыми они работают.

Этилен является основным фактором, способствующим старению плодов. Однако производство этилена требует определенных условий, а именно температуры. При температуре от 16°С до 20 °С наиболее вероятно образование этилена, а при температуре ниже 2°С можно контролировать его выработку. Выработку этилена также можно контролировать при высокой концентрации углекислого газа или низкой концентрации кислорода в среде хранения. 

Относительная влажность также влияет на старение плодов: когда потеря влаги составляет 5% от массы плода, наступает состояние усыхания. При хранении потеря влаги происходит за счет испарения и дыхания, причем испарение является преобладающим. Например, при хранении яблок при температуре от 2°С до 70°С потеря массы за счет потери воды за счет испарения составляет 0,5 %, а за счет дыхания — 0,05 %. Процесс увядания нарушает нормальное дыхание плода, повышает активность ферментов во фрукте, склонных к гидролизу. Относительная влажность окружающей среды является важным фактором, влияющим на испарение плодовой воды. Испарение воды не только портит плоды, но и образует конденсат на яблоках и в хранилищах.  Наоборот, повышение относительной влажности среды хранения может препятствовать испарению воды из фруктов. Однако влажность окружающей среды не должна быть слишком высокой, в противном случае также будет происходить конденсация росы, что создаст благоприятные условия для жизнедеятельности микроорганизмов и повысит скорость гниения плодов. Как правило, относительная влажность при хранении яблок составляет от 85% до 90%.

Кроме того, на старение плодов влияет и газовый состав среды хранения. Помимо этилена, существуют концентрации и соотношения кислорода и углекислого газа, о которых говорилось ранее.

Лучшим способом обеспечения длительной сохранности овощей, ягод и фруктов является холодная сушка. На сайте "Сушилка22" вы ознакомиться с ассортиментом и характеристиками оборудования для холодной сушки фруктов.