CC BY
4
БИОХИМИЧЕСКОЕ ПРОИЗВОДСТВО
УДК 664.8.03:338
Эффективность технологий комплексной обработки корнеплодов электромагнитными полями и биопрепаратами перед хранением
The effectiveness of technologies for complex processing of root crops by electromagnetic fields and bio-preparations before storage
Вед. науч. сотрудник Т.В. Першакова, ст. науч. сотрудник С.М. Горлов, ст. науч. сотрудник В.В. Лисовой:, ст. науч. сотрудник Г.А. Купин, ст. науч. сотрудник В.Н. Алёшин, мл. науч. сотрудник Е.Ю. Панасенко
(«Краснодарский научно-исследовательский институт хранения и переработки сельскохозяйственной продукции» - филиал ФГБНУ «Северо-Кавказский федеральный научный центр садоводства, виноградарства, виноделия» (КНИИХП - филиал ФГБНУ СКФНЦСВВ)) отдел хранения и комплексной переработки сельскохозяйственного сырья E-mail: 7999997@inbox.ru
Leading researcher T.V. Pershakova, Senior researcher S.M. Gorlov, Senior researcher V.V. Lisovoy, Senior researcher G.A. Kupin, Senior researcher V.N. Aleshin, Junior researcher E.Y. Panasenko
(«Krasnodar Research Institute of Agricultural Products Storage and Processing» - branch of FSBSO «North-Caucasian Federal Scientific Center of Horticulture & Vinicultur» (KRIAPSP - branch of FSBSO NCFSCHV) department of storing and complex processing of agricultural raw materials E-mail: 7999997@inbox.ru
Реферат. В статье представлены результаты оценки эффективности технологий комплексной обработки корнеплодов моркови столовой и свёклы столовой электромагнитными полями и биопрепаратами перед закладкой на хранение, разработанных в КНИИХП - филиал ФГБНУ СКФНЦСВВ. С этой целью дано краткое описание проведенных исследований, в рамках которых были разработаны изучаемые технологии. Указаны объекты исследования и способы их обработки, описаны отдельные этапы работы и полученные результаты, представлен расчёт экономической эффективности. Установлено, что применение технологических приёмов, разработанных на основе полученных научных результатов, позволяет обеспечить организацию высокоэффективного хранения и реализации корнеплодов, обеспечить необходимое качество и пищевую безопасность, снизить финансовые и материальные издержки.
Summary. The article presents the results of assessing the efficiency of technologies for complex treatment of carrots and red beet taproots by electromagnetic fields and biological preparations before putting into storage, developed in KRIAPSP - branch of FSBSO NCFSCHV. To this end, a brief description of the research work, in which studied technologies have been developed, is given. The research objects and methods of their treatment are indicated, the individual stages of work and the results obtained are described, and the calculation of economic efficiency is presented. It has been established that the use of technological methods developed on the basis of the obtained scientific results makes it possible to ensure the organization of highly efficient storage and sale of root crops, ensure the necessary quality and food safety, and reduce financial and material costs.
Кпючевые слова: экономическая эффективность, корнеплоды, хранение, биопрепараты, электромагнитные поля крайне низкой частоты.
Keywords: economic efficiency, root crops, storage, bio-preparations, electromagnetic fields of extremely low frequency.
© Першакова Т.В., Горлов С.М., Лисовой В.В., Купин Г.А., Алёшин В.Н., Панасенко Е.Ю. , 2019
В соответствии со Стратегией научно-технологического развития Российской Федерации, определяющей хранение сельскохозяйственной продукции в качестве одного из приоритетных направлений, в КНИИХП - филиал ФГБНУ СКФНЦСВВ были проведены исследования с целью выявить закономерности влияния предварительной обработки корнеплодов электромагнитными полями и биопрепаратами на эффективность снижения микробной контаминации, снижение потерь и стабилизацию качества в процессе хранения, а также разработать технологию подготовки корнеплодов к хранению.
Объектами исследования являлись корнеплоды моркови столовой сортов Аба-ко и Шантенэ 2461, корнеплоды свёклы столовой сорта Ронда. В процессе изучения влияния различных способов обработки корнеплодов на фитопатогены в опытах in vitro и in vivo использовали микроорганизмы, выделенные из пораженных корнеплодов: Erwinia carotovora, Sclerotinia sclerotiorum, Alternaria radicina, Botrytis cinerea, Rhizoctonia scolani. Для обработки применяли такие биопрепараты, как Экстрасол, Алирин, Бактофит, Витаплан, Гамаир и БСКа-3. Обработку электромагнитными полями крайне низких и сверх низких частот (ЭМП КНЧ/СНЧ) проводили с использованием лабораторной экспериментальной установки [1].
На первом этапе работы был проведён аналитический обзор научно-технической литературы и патентной информации, на основании которого был сделан вывод об актуальности физических и биологических способов обработки для обеспечения стабильного качества корнеплодов в процессе хранения [2, 3].
На следующем этапе работы в опытах in vivo и in vitro были установлены закономерности влияния ЭМП КНЧ и биопрепаратов (раздельно и в комплексе) на патогенные микроорганизмы Sclerotinia sclerotiorum, Alternaria radicina, Erwinia carotovora, Botrytis cinerea, Rhizoctonia scolani, вызывающие заболеваемость корнеплодов.
В дальнейшем были получены экспериментальные данные о влиянии обработки электромагнитными полями КНЧ/СНЧ и биопрепаратами (раздельно и в комплексе) на этапе подготовки к хранению корнеплодов свёклы столовой и моркови столовой на микробиальную обсеменённость, резистентность к патогенным микроорганизмам, сохраняемость, товарное качество, биохимические показатели (содержание каротина, общих Сахаров, витамина С, полифенольных веществ и активность пероксидазы) [1, 4, 5].
На основе изучения динамики показателей качества корнеплодов в зависимости от вида обработки перед хранением и параметров хранения была проведена сравнительная оценка эффективности способов обработки с целью стабилизации физиологических, микробиологических и окислительных процессов, формирования показателей качества, безопасности и лежкоспособности. Было установлено, что комплексная обработка ЭМП КНЧ и биопрепаратом позволяет обеспечить снижение потерь, стабилизацию качества и максимальное сохранение биологически активных веществ в процессе хранения корнеплодов при различных условиях хранения (при +(2+1) °С и +(25+1) °С).
Полученные данные позволили разработать математическую модель и программное обеспечение, позволяющее прогнозировать сроки годности корнеплодов и оптимизировать параметры их обработки для продления срока годности в зависимости от параметров хранения. Была установлена зависимость величины потерь при хранении моркови сорта Абако от температуры и относительной влажности воздуха [6].
На основании проведённых исследований были разработаны технологии подготовки корнеплодов к хранению и хранения (длительное и краткосрочное), обеспечивающие снижение потерь, стабилизацию качества и максимальное сохранение биологически активных веществ в процессе хранения. Получен патент РФ на полезную модель RU182572U1 «Установка для обработки фруктов или овощей перед закладкой на хранение» от 23.08.2018 [7].
Также были составлены методические рекомендации «Морковь столовая: выращивание и хранение в условиях юга России» [8], «Свёкла столовая: выращивание и хранение в условиях юга России» [9].
На заключительном этапе работы необходимо было установить экономическую эффективность разработанных технологии и рекомендаций.
Разработанные научно-обоснованные параметры обработки корнеплодов ЭМП КНЧ и биопрепаратами перед хранением были апробированы на предприятиях оптово-розничной торговли Краснодарского края, обеспечив эффективность снижения микробной контаминации, снижение потерь, стабилизацию качества и максимальное сохранение биологически активных веществ в процессе хранения корнеплодов моркови и свёклы столовой.
В табл. 1 и 2 приведён расчёт экономической эффективности от внедрения разработанных технологий выращивания и хранения корнеплодов моркови и свёклы столовой.
Таблица 1
Расчёт экономической эффективности от внедрения разработанных технологий выращивания и хранения корнеплодов моркови и свёклы столовой (длительное холодильное хранение)
Показатель Традиционная технология Разработанная технология
морковь свёкла морковь свёкла
Урожайность с гектара, т/га 26,50 37,60 29,20 41,40
Средняя реализационная цена тонны, тыс. руб. 9,00 6,00 10,0 7,00
Сумма реализации с 1 га, тыс. руб. 238,50 225,60 292,00 289,80
Сумма затрат на 1 га, тыс. руб. 201,60 175,20 211,70 183,90
Себестоимость 1 тонны, тыс. руб. до хранения 7,60 4,60 7,30 4,40
Прибыль до закладки на хранение с 1 га, тыс. руб. 36,90 50,40 80,30 105,90
Сумма затрат на обработку перед хранением и хранение 1 тонны корнеплодов в течение 6 месяцев хранения, тыс. руб. 1,20 1,20 1,30 1,30
Величина потерь через 6 месяцев хранения, тонн с 1 тонны 0,06 0,06 0,03 0,03
Средняя реализационная цена тонны, через 6 месяцев хранения, тыс. руб. 15,80 14,97 25,00 25,00
Величина потерь через 6 месяцев хранения, тыс. руб. с 1 тонны 1,20 1,20 0,75 0,75
Прибыль от реализации через б месяцев хранения (до налогообложения), тыс. руб. за 1 тонну 4,40 6,57 12,9 15,97
Экономический эффект, тыс. рублей на тонну 8,5 9,4
Как следует из представленных в таблице 1 данных, внедрение разработанных технологий позволило повысить урожайность и качество полученного урожая. Что, в свою очередь, позволило увеличить прибыль с 1 га даже несмотря на возросшую сумму затрат на 1 га.
Разработанная технология длительного холодильного хранения корнеплодов моркови и свёклы столовой требует несколько более высоких затрат на 1 т. Тем не менее, данный факт компенсируется снижением величины потерь при хранении, а также более высоким качеством продукции по окончании хранения, что позволяет увеличить среднюю реализационную цену и прибыль от реализации через 6 месяцев хранения.
Из представленных в таблице 2 данных следует, что разработанная технология краткосрочного хранения так же требует дополнительных расходов на обработку закладываемых на хранение корнеплодов, но позволяет снизить величину потерь и получить сырьё более высокого качества, которое в дальнейшем может быть реализовано по более высокой цене.
Экономический эффект от внедрения разработанных технологий при хранении одной тонны корнеплодов свёклы столовой составил от 7,2 до 9,4 тыс. руб., моркови столовой - от 7,2 до 8,5 тыс. руб.
Внедрение результатов исследований на предприятиях оптово-розничной торговли Краснодарского края позволило обеспечить сохранение товарных свойств корнеплодов и снижение потерь на 15%.
Прикладное программное обеспечение для прогнозирования срока годности корнеплодов моркови столовой в зависимости от параметров хранения и вида обработки было апробировано для оптимизации учета потерь в процессе реализации корнеплодов на торгово-закупочных предприятиях.
Таблица 2
Расчёт экономической эффективности от внедрения разработанных технологий хранения корнеплодов моркови и свёклы столовых (краткосрочное хранение)
Показатель Традиционная технология Разработанная технология
морковь свёкла морковь свёкла
Закупочная цена 1 тонны, тыс. руб. 9,0 6,0 9,0 6,0
Сумма затрат на обработку 1 тонны корнеплодов, тыс. руб. 0,3 0,3
Общая сумма затрат торговой организации на реализацию 1 тонны корнеплодов, тыс. руб. 9,7 8,4 9,7 8,4
Величина потерь, тыс. руб. на тонну корнеплодов 2,1 1,8 1,0 0,7
Полная себестоимость тонны реализуемой продукции, тыс. руб. 20,8 16,2 20,0 15,4
Розничная цена тонны, тыс. руб. 25,0 25,0 31,4 31,4
Прибыль (до налогообложения), тыс. руб. 4,2 8,8 11,4 16,0
Экономический эффект, тыс. рублей на тонну 7,2 7,2
Таким образом, применение технологических приёмов, разработанных на основе полученных научных результатов, позволяет обеспечить организацию высокоэффективного хранения и реализации корнеплодов, обеспечить необходимое качество и пищевую безопасность, снизить финансовые и материальные издержки.
ЛИТЕРАТУРА
1. Купин, Г.А. Влияние способа обработки перед хранением и параметров хранения на величину общих потерь корнеплодов моркови столовой / Купин Г.А., Пер-шаковаТ.В., Панасенко Е.Ю., Алёшин В.Н. // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета (Научный журнал КубГАУ). - 2019. - №146(02). - С. 1-10.
2. Першакова, Т.В. Современные методы предотвращения микробиологической порчи и увеличения сроков хранения продукции растениеводства / Першакова Т.В., Купин Г.А., Алешин В.Н., Горлов С.М., Панасенко Е.Ю. // Международный журнал гуманитарных и естественных наук. - 2018. - № 9. - С. 115-121.
3. Алёшин, В.Н. Контроль заболеваний растений за счет индуцированной резистентности с помощью некоторых химических веществ и бпоагентов / Алёшин В.Н., Першакова Т.В., Купин Г.А. // Плодоводство п виноградарство Юга России. -2018. - № 53 (05). - С. 113-143.
4. Алёшин, В.Н. Изменение активности пероксидазы и содержания общих полифенолов в корнеплодах моркови столовой при хранении под влиянием обработок электромагнитным полем сверх низкой частоты п биопрепаратом БСКА-3 / Алёшин В.Н., Першакова Т.В., Купин Г.А., Панасенко Е.Ю. // Международный журнал гуманитарных и естественных наук. - 2019. - № 2-1. - С. 79 - 83.
5. Панасенко, Е.Ю. Влияние способа обработки перед хранением и параметров хранения на содержание общих Сахаров в корнеплодах моркови и свёклы столовой / Панасенко Е.Ю., Першакова Т.В., Горлов С.М., Купин Г.А., Алёшин В.Н. // Международный журнал гуманитарных и естественных наук. - 2019. - № 3-1. - С. 146 - 150.
6. Першакова, Т.В. Математическое моделирование процессов естественной потери массы корнеплодов моркови столовой при хранении и разработка программного обеспечения для прогнозирования сроков годности корнеплодов / Першакова Т.В., Купин Г.А., Бородпхин A.C., Алёшин В.Н. // Международный журнал гуманитарных и естественных наук. - 2019. - № 3-1. - С. 151 - 156.
7. Патент на полезную модель RU182572U1, Российская Федерация, МПК: А23В 7/00. Установка для обработки фруктов или овощей перед закладкой на хранение / Купин Г.А., Першакова Т.В., Алешин В.Н., Панасенко Е.Ю., Горлов С.М.; заявитель и патентообладатель: Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Северо-Кавказский федеральный научный центр садоводства, виноградарства, виноделия" (ФГБНУ СКФНЦСВВ) (RU); заявка № 2018115940 от 26.04.2018; опубликовано 23.08.2018, Б. № 24.
8. Морковь столовая: выращивание и хранение в условиях юга россип: методические рекомендации / Алёшин В.Н., Першакова Т.В., Купин Г.А., Горлов С.М., Лисовой В.В., Яцушко Е.С., Панасенко Е.Ю. - Краснодар, ООО "Издательский Дом - Юг", 2018.-32 с.
9. Свёкла столовая: выращивание и хранение в условиях юга россии: методические рекомендации / Алёшин В.Н., Першакова Т.В., Купин Г.А., Горлов С.М., Яцушко Е.С., Панасенко Е.Ю. - Краснодар, ООО "Издательский Дом - Юг", 2018. -32 с.
REFERENCES
1. Kupin, G.A. Vliyanie sposoba obrabotki pered hraneniem i parametrov hraneni-ya na velichinu obshchih poter' korneplodov morkovi stolovoj, Kupin G.A., Pershakova T.V., Panasenko E.YU., Alyoshin V.N., Politematicheskij setevoj elektronnyj nauchnyj zhurnal Kubanskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta (Nauchnyj zhurnal KubGAU)., [Influence of the method of treatment before storage and storage parameters on the value of general losses of carrots], 2019, No 146(02), pp. 1-10 (Russian).
73
2. Pershakova, T.V. Sovremennye metody predotvrashcheniya mikrobiologicheskoj porchi i uvelicheniya srokov hraneniya produkcii rastenievodstva, Pershakova T.V., Kupin G.A., Aleshin V.N., Gorlov S.M., Panasenko E.YU., Mezhdunarodnyj zhurnal gumanitarnyh i estestvennyh nauk, [Modern methods of prevention of microbiological damage and increasing the terms of storing of crop production], 2018, No 9., pp. 115121 (Russian).
3. Alyoshin, V.N. Kontrol' zabolevanij rastenij za schet inducirovannoj rezistent-nosti s pomoshch'yu nekotoryh himicheskih veshchestv i bioagentov, Alyoshin V.N., Pershakova T.V., Kupin G.A., Plodovodstvo i vinogradarstvo YUga Rossii, [Control of plants diseases by means of induced resistance using some chemical substances and bioagents], 2018, No 53 (05), pp. 113-143 (Russian).
4. Alyoshin, V.N. Izmenenie aktivnosti peroksidazy i soderzhaniya obshchih polifenolov v korneplodah morkovi stolovoj pri hranenii pod vliyaniem obrabotok el-ektromagnitnym polem sverh nizkoj chastoty i biopreparatom BSKA-3, Alyoshin V.N., Pershakova T.V., Kupin G.A., Panasenko E.YU., Mezhdunarodnyj zhurnal gumanitarnyh i estestvennyh nauk, [Changes in peroxidase activity and general polyphenols content in carrot taproots during storage under the influence of treatment with extremely low frequency electromagnetic field and the biopreparation bska-3], 2019, No 2 -1, pp. 79-83 (Russian).
5. Panasenko, E.YU. Vliyanie sposoba obrabotki pered hraneniem i parametrov hraneniya na soderzhanie obshchih saharov v korneplodah morkovi i svyokly stolovoj, Panasenko E.YU., Pershakova T.V., Gorlov S.M., Kupin G.A., Alyoshin V.N., Mezhdunarodnyj zhurnal gumanitarnyh i estestvennyh nauk, [Influence of the method of treatment before storage and storage parameters on the general sugars content of carrots and red beet taproots], 2019, No 3-1, pp. 146-150 (Russian).
6. Pershakova, T.V. Matematicheskoe modelirovanie processov estestvennoj poteri massy korneplodov morkovi stolovoj pri hranenii i razrabotka programmnogo obespecheniya dlya prognozirovaniya srokov godnosti korneplodov, Pershakova T.V., Kupin G.A., Borodihin A.S., Alyoshin V.N., Mezhdunarodnyj zhurnal gumanitarnyh i estestvennyh nauk, [Mathematical modeling of the processes of natural loss of mass of carrot taproots during storage and development of software for predicting the shelf-life of the taproots], 2019, No 3-1, pp. 151-156 (Russian).
7. Patent na poleznuyu model' RU182572U1, Rossijskaya Federaciya, MPK: A23B 7/00. Ustanovka dlya obrabotki fruktov ili ovoshchej pered zakladkoj na hranenie, [Equipment for treatment of fruit or vegetables before putting into storage], Kupin G.A., Pershakova T.V., Aleshin V.N., Panasenko E.YU., Gorlov S.M.; zayavitel' i patentoobladatel': Federal'noe gosudarstvennoe byudzhetnoe nauchnoe uchrezhdenie "Severo-Kavkazskij federal'nyj nauchnyj centr sadovodstva, vinogradarstva, vinodeli-ya" (FGBNU SKFNCSW) (RU); zayavka No 2018115940 ot 26.04.2018; opublikovano 23.08.2018, B. No 24 (Russian).
8. Morkov' stolovaya: vyrashchivanie i hranenie v usloviyah yuga rossii: metodicheskie rekomendacii, Alyoshin V.N., Pershakova T.V., Kupin G.A., Gorlov S.M., Lisovoj V.V., YAcushko E.S., Panasenko E.YU., Krasnodar, ООО "Izdatel'skij Dom -YUg", [Carrots: cultivation and storage in the conditions of the south of Russia: methodical recommendations], 2018, 32 pp. (Russian).
9. Svyokla stolovaya: vyrashchivanie i hranenie v usloviyah yuga rossii: metodicheskie rekomendacii, Alyoshin V.N., Pershakova T.V., Kupin G.A., Gorlov S.M., YAcushko E.S., Panasenko E.YU., Krasnodar, ООО "Izdatel'skij Dom - YUg", [Red beet: cultivation and storage in the conditions of the south of Russia: methodical recommendations], 2018, 32 pp. (Russian).
