CC BY
35
УДК 635.21
АКТУАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ ОБРАБОТКИ И ХРАНЕНИЯ КАРТОФЕЛЯ В РЕГУЛИРУЕМОЙ ГАЗОВОЙ СРЕДЕ В СТАЦИОНАРНЫХ ХРАНИЛИЩАХ
С.Н. Афиногенова, соискатель, ст. преподаватель кафедры «Маркетинг и товароведение», ФГБОУ ВО «Рязанский государственный агротехнологический университет имени П.А. Костычева»
E-mail: ASSAURA8@yandex.ru С.А. Морозов, кандидат технических наук, доцент кафедры «Маркетинг и товароведение» ФГБОУ ВО «Рязанский государственный агротехнологический университет имени П.А. Костычева»
E-mail: ASSAURA8@yandex.ru
Аннотация. Статья посвящена перспективам применения раствора сорбиновой кислоты в целях увеличения сроков и повышения качества хранения картофеля в хранилищах стационарного типа. Вносятся предложения по организации хранения картофеля в регулируемой газовой среде.
Ключевые слова: картофель, экологическая безопасность, технологический процесс, газовая среда, сорбиновая кислота.
Abstract. The article is devoted to the prospects of using a solution of sorbic acid in order to increase the shelf life and improve the quality of potato storage in stationary storage facilities. Proposals are being made to organize potato storage in a regulated gas environment.
Key words: potato, ecological safety, technological process, gas environment, sorbic acid.
Агропромышленный комплекс (АПК) оказывает существенное влияние на окружающую среду. Это связано с территориальным расширением его звеньев, особенно сельскохозяйственного производства. Процесс производства в сельском хозяйстве тесно взаимосвязан с природными процессами. Влияние АПК на окружающую среду увеличилось в связи с интенсификацией сельского хозяйства: механизацией технологических процессов, высокой концентрацией производства, более совершенными способами хранения сельскохозяйственной продукции и т.д.
Картофель - важнейшая сельскохозяйственная культура в Российской Федерации, особенно велика ее роль для Рязанской области Нечерноземной зоны [1, 2]. В сложных экономических условиях обеспечить возросшую потребность в картофеле для потребителей, может только инновационная экологически безопасная технология хранения. Современным направлением при хранении сельскохозяйственной продукции в стационарных хранилищах является внедрение технологии обработки клубней раствором сорбиновой кислоты и хранения картофеля с применением регулируемой газовой среды [3].
Данные направления хранения сельскохозяйственной продукции легли в основу теоретических и практических научных исследований, проводимых на кафедре «Маркетинг и товароведение» ФГБОУ ВО РГАТУ с 2009 года. Результатом многолетних научных исследований стала разработка и внедрение инновационных экологически безопасных приемов в технологию обработки и хранения картофеля в Рязанской области [2, 3].
По результатам исследований предлагается к внедрению в хранилищах стационарного типа модернизированная технологическая линия обработки клубней раствором сорбиновой кислоты на базе картофелесортировального пункта КСП-15В и последующего хранения картофеля в регулируемой газовой среде [3, 4, 5].
Типовой технологический процесс обработки клубней раствором сорбиновой кислоты осуществляется следующим образом. В стационарном хранилище из автомобиля ворох картофеля выгружают в приемный бункер пункта КСП -15 В откуда клубни поступают в загрузочный транспортер, затем на сепаратор очистителя вороха. Очищенный от примесей картофель по транспортеру подачи поступает на модуль машины для калибрования, где на сепарирующих роликах калибруется на фракции. Крупная (продовольственная) фракция картофеля подается на транспортер переборки и поступает затем на загрузочный конвейер [4, 5].
На типовой технологической линии не предусмотрена защитная поверхностная обработка картофеля перед закладкой на хранение. Мы предлагаем на загрузочном конвейере установить рамку с распылителями и ультрамалообъемный протравитель УМОП-5. При этом картофель перед закладкой на хранение обрабатывается 0,2%-ным спиртовым раствором сорбиновой кислоты в виде аэрозоля и через непродолжительное время испаряется.
Сорбиновая кислота (от лат. Sorbus - «рябина») - это пищевая добавка, консервант (Е 200), применяемый в пищевой промышленности, представляет собой слабо пахнущие, кисловатые на вкус бесцветные кристаллы, нерастворимые в воде, но хорошо растворимые в спирте (рисунок 1). Сорбиновая кислота обладает высоким фунгистатическим и антибактериальным действием, не изменяет органолептические свойства продукта, экологически безопасна и не оказывает неблагоприятного действия на организм человека [6].
Дополнительным антисептическим дезинфицирующим действием обладает 96 %-ный пищевой спирт, применяемый для приготовления различных лекарственных препаратов в фармакологии [7].
Спиртовой раствор сорбиновой кислоты используется в качестве средства для обработки картофеля перед закладкой на хранение, с целью уничтожения патогенной микрофлоры на поверхности клубней и сохранения потребительских качеств картофеля. Обработка картофеля сорбиновой кислотой экологически безопасна, так как применение ее, в виде спиртового раствора 0,2 % -ной концентрации из расчета 10 г на 1 т.
Рисунок 1 - Сорбиновая кислота пищевая картофеля (или 10 мг/кг), значительно меньше допустимой концентрации при обработке поверхностей пищевых продуктов в соответствии с СанПиН 2.3.2.1293-03 "Гигиенические требования по применению пищевых добавок" (прил.3., разд. 3.3), которая составляет 2000 мг/кг продукта [4].
Из выгрузного транспортера картофель загружается в контейнер с полиэтиленовой емкостью с толщиной пленки 150 мкм. В емкости в отверстия необходимого диаметра предварительно установлены клапаны: впускной - в верхней части, а в нижней части дна, установлен комбинированный клапан для регулирования газовой среды [8,9,10].
После прохождения картофелем лечебного периода хранения, полиэтиленовую емкость герметично закрывают и удаляют из нее атмосферный воздух при помощи вакуум-насоса через комбинированный клапан, который в процессе хранения служит устройством для контроля за составом газовой среды внутри емкости, удаления излишков СО2 и восстановления заданных параметров газовой среды. После этого вакуумный насос отсоединяют от комбинированного клапана. Чтобы избежать подсоса воздуха через впускной клапан к нему подсоединяют входной патрубок баллона с газообразным азотом, и, производят закачивание азота под давлением в емкость. Емкость заполняется азотом, а избыток азота сбрасывается через сбросные отверстия комбинированного клапана. Затем производят измерение состава газовой среды в емкости газоанализатором [10,11,12].
Наблюдение за динамикой накопления углекислого газа в полиэтиленовых емкостях, при помощи газоанализатора, показала, что накопление концентрации углекислого газа выше допустимого уровня 3,8%, а расходование кислорода в результате незначительного потребления клубнями на дыхание до 2,1%, происходит примерно к 14-15 дню хранения картофеля в регулируемой газовой среде. [11,12].
Поэтому через каждые 15 дней производят контроль состава газовой среды газоанализатором и при превышении содержания СО2 более 3,8 % и понижении содержания О2 до 2,1%, производят регулирование газовой среды путем удаления избыточного количества углекислого газа через комбинированный клапан, подкачивание азота и атмосферного воздуха через впускной клапан.
Процесс хранения картофеля в полиэтиленовой емкости и регулирование состава газовой среды комбинированным клапаном показано на рисунке 2.
Состав газовой среды в емкости составлял на начальном этапе 95,7% азота и 4,3% кислорода, далее картофель хранили при температуре 4+1°С и относительной влажности воздуха 90+3% [7].
Выявлено, что после хранения в регулируемой газовой среде содержание крахмала, белка и витамина С в клубнях было в 1,5 раза больше, чем в контроле, а убыль массы в 1,9 раза меньше по сравнению с контролем [8].
Условные обозначения:
1- баллон с азотом;
2- редуктор аргоновый;
3 - полиэтиленовая емкость с картофелем;
4 - впускной клапан;
5- комбинированный клапан
Рисунок 2 - Процесс хранения картофеля и регулирование газовой среды в полиэтиленовой емкости
Экономический расчет показал, срок окупаемости дооборудования, обработки, упаковки картофеля в стационарном хранилище, создание и регулирование газовой среды, составляет - 0,26 года. Экономическая эффективность технологии хранения картофеля в газовой среде составила 126 тыс. руб.
Таким образом, инновационные направления в экологически безопасной технологии обработки и хранения картофеля позволяют бесперебойно снабжать торговые предприятия, предприятия общественного питания, перерабатывающие предприятия отечественными сельскохозяйственными продуктами питания, тем самым обеспечивать продовольственную безопасность страны.
ЛИТЕРАТУРА
1. Афиногенова С.Н. Анализ состояния хранения картофеля в картофелехранилищах Рязанской области и инновационные пули его решения [Текст] /Афиногенова С.Н., Бышов Д.Н.// В сборнике: Аграрная наука как основа продовольственной безопасности региона. Материалы 66-й Международной научно-практической конференции, посвященной 170-летию со дня рождения профессора Павла Андреевича Костычева: в 3-х частях. 2015. С. 29-31.
2. Афиногенова С.Н. Аналитический обзор состояния хранения картофеля в хранилищах Рязанской области [Текст] / С.Н. Афиногенова // В сб.: Инновационные подходы к развитию агропромышленного комплекса региона: Материалы 67-ой международ. научно-практич. конф. 18 мая 2016 года. - Рязань: Издательство РГАТУ, 2016. - Часть 1. - С. 21-25.
3. Афиногенова С.Н. Анализ способов хранения картофеля в хранилищах [Текст] / С.Н. Афиногенова // В сб.: Инновационные подходы к развитию агропромышленного комплекса региона: Материалы 67-ой международной научно-практической конференции 18 мая 2016 года. - Рязань: Издательство РГАТУ, 2016. -Часть 1. - С. 17 -21.
4. Афиногенова С.Н. Научно-практические аспекты инновационной технологии хранения картофеля в стационарных хранилищах [Текст] / С.Н. Афиногенова, Д.Н. Бышов // В сб.: Материалы Международной научно-практ. конференции «Научно-практические аспекты инновационных технологий возделывания и переработки картофеля». - Рязань: РГАТУ, 2015.- С. 8-11.
5. Афиногенова С.Н. Современные научные исследования в технологии хранения картофеля в стационарных хранилищах для общественного питания и пищевой промышленности [Текст] / С.Н. Афиногенова // В сб.: «Современные научные исследования в развитии общественного питания и пищевой промышленности». Материалы Международной научно-практической конференции. 8 апреля 2016 года. -Белгород: Издательство БУКЭП, 2016. - С. 38-40.
6. Афиногенова С.Н. Технология хранения продовольственного картофеля в регулируемой газовой среде - как фактор бесперебойного товароснабжения населения [Текст] /С.Н. Афиногенова // Сб.: Проблемы товароснабжения населения: товароведение и экспертиза, технологии производства и безопасность сельскохозяйственной продукции: сборник научных трудов по материалам международ. научно-практич. конф. / Министерство сел. хоз-ва РФ, Тверская ГСХА. - Том 1. Тверь: Тверская ГСХА, 2014. - с. 3-6.
7. Афиногенова С.Н. Устройство для создания регулируемой газовой среды при хранении картофеля [Текст] / С.Н. Афиногенова, С.А. Морозов //Вестник АПК Верхневолжья. - 2011.- N 2.- С. 63-66.
8. Афиногенова С.Н. Сорбиновая кислота способствует лучшей сохранности картофеля [Текст] / С.Н. Афиногенова, С.А. Морозов // Картофель и овощи.- 2011.- N7.- С. 10.
9. Морозов С.А. Перспективные направления в технологии обработки и хранения картофеля /С.А. Морозов, С.Н. Афиногенова//Хранение и переработка сельхозсырья.-2011.-Ш.-С.32-34.
10. Афиногенова С.Н. Экологически безопасный способ обработки картофеля перед закладкой на хранение [Текст]/ С.Н. Афиногенова, С.А. Морозов// Сб.: Современные тенденции формирования и развития агропромышленного рынка. Материалы Международ. науч.-практ. конф.- Саратов: ИЦ «Наука», 2010.-С.23-26.
11. Афиногенова, С.Н. Внедрение передовых технологий хранения продукции как фактор безопасности регионального продовольственного рынка картофеля в Рязанской области. [Текст] /С.Н. Афиногенова //Сб.: Проблемы функционирования и развития регионального рынка потребительских товаров и услуг: Матер. науч. практ. конф. посвящ. 10-летию Технолог. института.- Мичуринск: Изд-во Мичуринского ГАУ, 2014.- с.95-98.
12. Афиногенова С.Н. Показатели качества и безопасности картофеля при хранении его в регулируемой газовой среде [Текст] /С.Н. Афиногенова // Сб.: Региональный рынок потребительских товаров: особенности и перспективы развития, формирование конкуренции, качество и безопасность товаров и услуг/ Сборник материалов четвертой Всероссийской научно-практич. конференции ученых и аспирантов вузов.- Тюмень: ТюмГНГУ,2014.- С.17-22.
