CC BY
112
Проблемы хранения продукции АПК
Концепция государственной политики в области здорового питания населения РФ в качестве основных приоритетов предусматривает значительное расширение отечественного производства пищевых продуктов и обеспечение их безопасности.
При этом надо иметь в виду, что территория нашей страны характеризуется значительным разнообразием почвен-но-климатических условий, а производство сельскохозяйственной продукции в основных земледельческих зонах существенно осложняется недостатком тепла и влаги. Различия между зонами по продолжительности вегетативного периода составляют от 50 до 190 дней, по сумме активных температур - от 1400 до 3600 °С. По России проходят биологические границы возможного произрастания основных культивируемых видов растений.
Для нас очень важно иметь необходимые запасы свежей и консервированной плодоовощной продукции и картофеля в течение длительного периода от одного урожая до другого.
В технологической цепочке производства продуктов питания от поля до потребителя важное место занимает хранение сельскохозяйственного сырья и готовой продукции.
Исследования показали, что лучшими являются методы хранения, которые позволяют активно управлять тепломассообменом продукции и влиять на биохимические процессы, происходящие в ней. Успех хранения зависит от целого ряда факторов, основной из которых - качество закладываемой на хранение продукции. Оно, в свою очередь, определяется сортовыми особенностями культур, применяемой агротехникой, технологией уборки и транспортировки.
В настоящее время известны и применяются различные способы хранения сельскохозяйственного сырья в условиях естественной конвенции, активного вентилирования, при общеобменной вентиляции, при использовании холода в модифицированной газовой среде. Для каждого из них разработаны свои технологии, предусматривающие управление процессами дыхания и, как следствие, увядания, прорастания, самосогревания продукции, сопротивляемости болезням.
Из всех известных способов консервирования скоропортящихся продуктов животного и растительного происхождения в настоящее время наиболее широко распространено сохранение их при пониженных температурах с ис-
пользованием искусственного холода. Этот способ самый универсальный, эффективный и надежный. Кроме того, пищевые продукты в данном случае не изменяют своего химического состава в отличие от процессов копчения, посола, сушки и тепловой обработки.
В 2000 г. в России холод применялся при производстве более 40 млн т продуктов. Имеющиеся в стране холодильные емкости (на 5,1 млн т) обеспечивают единовременное хранение менее 12 % скоропортящейся продукции сельского хозяйства и пищевой промышленности. По хладообеспечен-ности на душу населения РФ значительно отстает от развитых зарубежных стран.
Низкая обеспеченность холодильными емкостями усугубляется неравномерностью их размещения. Основная их часть приходится на крупные города и промышленные центры. А между тем ученые и специалисты давно уже пришли к единому мнению, что хранение и первичная переработка продукции АПК наиболее эффективны непосредственно в местах ее производства.
Особенно остро стоит вопрос по созданию в стране современных мощностей по хранению плодоовощной продукции и картофеля. Россия - крупнейший производитель этих категорий товаров. Их ресурсный потенциал достаточен для рационального питания населения. Ежегодно выращивается 35 млн т картофеля, 11-12 млн т овощей, 2,5-3 млн т плодов. В то же время обеспеченность населения в течение года отечественной плодоовощной продукцией и картофелем собственного производства не превышает 5060 %, фруктами - 20-25 %. Большой дефицит ощущается в зимне-весенний период.
Главная причина такого положения заключается в потерях продукции на всех этапах ее продвижения к потребителю, особенно на стадии хранения, где они достигают 35-40 %. При существующем уровне производства в нашей стране сведение потерь к минимуму позволит без дальнейшего наращивания объемов удовлетворить потребности населения в этих видах продукции.
Прежде всего нужно создавать материально-техническую базу. Сегодня в республике обеспеченность хранилищами составляет лишь 70 %, в том числе только 30 % имеют искусственное охлаждение. Практически нет промышленных хранилищ с регулируемой газовой средой.
Е.И.Сизенко
РАСХН
Отсутствует целостная система сохранения качества продукции и сокращение потерь ее на всех этапах от поля до потребителя. Большинство возделываемых сортов овощей, плодов и картофеля малопригодны для механизированной уборки и длительного хранения. В этом направлении должны серьезно поработать селекционеры. Применяемая техника для выращивания и уборки плодоовощной продукции и картофеля несовершенны, что приводит к большим механическим повреждениям. Отсутствуют специализированные транспортные средства и современные тароупаковочные материалы.
Учеными недостаточно четко отработаны параметры хранения (температура, относительная влажность, состав газовой среды и др.) для различных видов продукции. Промышленность почти не выпускает современное оборудование и приборы по контролю и регулированию микроклимата в камерах хранения, а также средства механизации погрузочно-разгрузочных работ.
Необходимо изучение и внедрение передовых технологий производства, уборки, разгрузки, транспортировки, товарной обработки картофеля, овощей и плодов. Это обеспечит высокое качество товарной продукции для ее последующего хранения. После сбора урожая, осуществляемого, как правило, при высоких температурах окружающего воздуха, в плодах, ягодах, зелени бурно протекают биологические, химические, биохимические процессы, в результате которых выделяются СО2, Н2О и значительное количество теплоты. Многочисленные исследования зарубежных фирм, научных учреждений РАСХН (ВНИИС, ВНИИКОП,
схя
ВНИХИ) показали необходимость и эффективность охлаждения плодоовощного сырья, ягод, зеленых культур сразу после сбора урожая непосредственно в поле, саду, винограднике или на сырьевых площадках заготовительных предприятий.
Предварительное охлаждение замедляет в продуктах жизненные процессы, подавляет развитие микроорганизмов. При этом решающим условием является темп, с которым продукт после сбора урожая должен быть охлажден до оптимальной температуры хранения.
Следует подчеркнуть, что применяемые на практике технологии холодильной обработки и хранения сельскохозяйственного сырья и продукции в большей части не соответствуют современным достижениям науки. Требуются новые, неординарные подходы к решению ряда проблем с целью интенсификации технологических процессов, создания энерго- и ресурсосберегающих, экологически безопасных технологий холодильного консервирования. Недостаточное внимание уделяется биологическим и химическим процессам, происходящим в продуктах в процессе хранения, определяющим их качественные показатели.
Современные требования к качеству и безопасности продукции требуют вкладывать в термин «хранение» более широкий смысл. Нужно рассматривать хранение как совокупность подготовки сырья, холодильную обработку (охлаждение, замораживание, домораживание до температур хранения), транспортирование и хранение в холодильниках.
Только жесткое соблюдение технологии для конкретного продукта, поддержание заданных температурно-влажностных режимов охлаждающей среды на всех этапах хранения могут обеспечить стабильность показателей качества.
Неотъемлемая часть процесса хранения - система контроля качества продукции и охлаждающих сред. Такой комплексный подход дает желаемые результаты. По расчетам специалистов, энергетические затраты на холодильную обработку и хранение единицы продукции в 9 раз ниже, чем на ее производство.
Важнейшей задачей является совершенствование существующих и разработка прогрессивных технологий длительного хранения, принципиально новых систем охлаждения, применение регулируемой газовой среды, эффективных материалов для теплоизоляции и герметизации, средств приборного обеспечения и автоматического регулирования оптимальных режимов хранения.
Газовые среды разделяют на получаемые и регулируемые с помощью специальных технических средств (регулируемая газовая среда, или РГС) и образуемые за счет естественного газообмена в продукции и избирательной проницаемости пленок и мембран (модифицированная газовая среда, или МГС). Следует подчеркнуть, что выпуск быстровозводимых и модульных конструкций хранилищ с параметрическим рядом объемов позволит использовать их в крупных и фермерских хозяйствах. В результате освоения имеющихся разработок могут быть созданы широкая сеть современных хранилищ с высоким уровнем механизации всех технологических процессов, новые, эффективные виды тары и упаковочных материалов, характеризующихся экологической безопасностью при эксплуатации, обеспечивающих сохранение высокого качества продукции.
В последние годы увеличивается объем производства и расширяется ассортимент консервной продукции. В 2003 г. выработано 4658 муб плодоовощных консервов, в том числе 478 -овощных, 346 - томатных, 3540 -фруктовых, из которых 3418 муб -соки. Для выработки консервной продукции использовано 422 тыс. т овощей (2,9 % валового сбора), 572 тыс. т фруктов (18,6 % валового сбора).
В улучшении обеспечения населения полноценными продуктами питания большое значение имеет производство быстрозамороженных полуфабрикатов для детского, диетического и общественного питания. Ежегодный объем продаж замороженных полуфабрикатов фруктов и овощей в России не превышает 35-40 тыс. т. Самым крупным сегментом являются замороженные овощи - 55 % , около 10 - составляют фрукты, 14 - полуфабрикаты из мяса, птицы и рыбы, около 7 % - из птицы, остальные - замороженная выпечка, тесто и прочие готовые блюда. Большинство товаров, реализуемых на отечественном рынке, ввозится из-за рубежа. Собственное производство замороженной продукции в России не превышает 8-10 %.
С точки зрения научного обеспечения в этой области ВНИИКОП и ВНИХИ разработали основы процессов производства, хранения, транспортирования, реализации быстрозамороженных продуктов и приготовления из них готовой пищи.
Проведены комплексные исследования и создано более 100 наименований замороженных продуктов следующих групп: пельмени; комбинированные готовые мясные и мясоовощные блюда; готовые блюда и полуфабрикаты из продуктов растительного проис-
хождения; ягоды, овощи, картофель, корнеплоды.
Для замораживания в промышленных условиях мелкоштучных пищевых продуктов, плодоовощной, ягодной продукции ВНИХИ разработана и освоена в промышленности широкая гамма скороморозильных аппаратов производительностью от 150 до 1500 кг/ч.
Совместно с Гипрохолодом, ВНИИ-КОП созданы типовые проекты производств замороженной растительной продукции, подобраны сорта культур, пригодных к замораживанию, разработаны технологии различного вида полуфабрикатов для выработки их в межсезонный период, нормативно-техническая документация и аппаратурные схемы, специализированные цехи и предприятия производительностью от 0,5 до 2 т/ч.
Перспективно производство быстрозамороженных ягод и плодов. ВНИИ-КОП разработаны технологии замораживания широкого ассортимента плодово-ягодных культур, в том числе культурных и дикорастущих ягод (земляника, малина, смородина красная, клюква, черника, облепиха) и малолежких плодов (черноплодная рябина, косточковые плоды и др.), а также технологии разнообразных быстрозамороженных продуктов для школьного и детского питания. Высокий уровень сохранения витаминов и других питательных веществ, длительные сроки хранения этой замороженной продукции при отсутствии какой-либо тепловой обработки, исключение применения асептических средств и добавок сахара делают ее незаменимой для детского, диетического, лечебного и профилактического питания.
Россия обладает огромной естественной сырьевой базой для производства быстрозамороженных дикорастущих ягод. Ими богаты районы Сибири, Дальнего Востока, Европейского Севера, Северного Кавказа. По данным Сибирского отделения Академии наук, в Сибири и на Дальнем Востоке ориентировочные запасы брусники составляют 3 млн т, малины - 1,5, черной смородины - 0,8, голубики и клюквы - 0,5 млн т. Питательные и вкусовые качества дикорастущих ягод в наибольшей степени проявляются при использовании их в свежем виде, но в таком состоянии они не могут долго храниться.
К сожалению, по темпам создания мощностей быстрозамороженной продукции Россия серьезно отстает от развитых стран мира, где среднегодовой рост производства составляет порядка 10 %.
Потребление быстрозамороженной продукции (вместе с пельменями) на душу населения в нашей стране не
cxs
превышает 0,5 кг, в странах Запада -до 50 кг в год. По данным Госкомстата РФ, производство свежезамороженных плодов и ягод в России составляет 7,1-10 тыс. т, в Польше - 146, США -354 тыс. т.
Зарубежный опыт показал, что из картофеля наиболее эффективно получать быстрозамороженные продукты. В США на это идет 58 % всего перерабатываемого картофеля, в Нидерландах -70 %. В России в основном из картофеля производят сушеные продукты - 0,5 кг в год на душу населения.
Известно, что использование быстрозамороженной продукции при приготовлении пищи позволяет снизить затраты труда и времени: в системе общественного питания - в 30 раз, в домашнем хозяйстве - до 150 раз. При этом резко улучшается качество блюд.
Особое место применение холода занимает в мясной индустрии. Выполненные во ВНИХИ и ВНИИМП исследования в области обработки мяса и мясопродуктов холодом позволили не только создать фундаментально-теоретическую базу, раскрыть закономерности изменений качественных показателей продукта в зависимости от способов и продолжительности воздействия холода, но и на их основе развить новые технологии холодильной обработки, разработать целое поколение аппаратов интенсивного и быстрого действия для охлаждения воздушной среды в камерах холодильной обработки. Это способствовало значительной интенсификации процессов, сокращению энергозатрат, потерь сырья и увеличению сроков его хранения без изменения качества. Например, система внутрикамерной регенерации влаги при холодильной обработке мяса снижает его усушку на 20 %, замораживание мясных блоков в полимерной пленке - в 4 раза.
Одним из эффективных способов сокращения потерь массы мяса, сохранения его товарного вида (предотвращение потемнения мясных туш и возникновения морозильных ожогов), увеличения сроков хранения является обработка поверхности мяса пленкообразующими составами. В мировой практике для этого применяют широкий ассортимент веществ. Однако приоритетное использование получили моноглицерин и его ацетилированные производные. Этой проблемой активно занимается Краснодарский институт хранения и переработки сельскохозяйственной продукции.
Во ВНИХИ разработаны композиции отечественных пищевых покрытий на основе моноглицеридов и их ацетили-рованных производных. Опыты, выполненные в лабораторных и промышленных условиях, показали, что пище-
вые покрытия обеспечивают значительное сокращение усушки при холодильной обработке и хранении. Сравнительная оценка органолептических показателей вареных колбас и консервов, выработанных из мяса, с пищевыми покрытиями и без них доказала идентичность качества мясопродуктов.
Большое влияние на потери продуктов оказывают способы охлаждения. Например, потери мяса сокращаются при переводе морозильных камер мясоперерабатывающих предприятий на однофазное замораживание. Результаты научных исследований и накопленный практический опыт показывают, что для сельскохозяйственной продукции наибольшие потери (до 60 %) приходятся на период хранения.
ВНИХИ совместно с МГУ проводит научно-исследовательские работы по использованию бактериоцинов для обработки мяса и мясопродуктов.
Создана технология микробиологического синтеза получения высокоэффективного бактериоцина, основанная на слиянии протопластов двух штаммов лактококков с низкой низинсинте-зирующей активностью для увеличения сроков хранения продуктов животного происхождения, и новые композиции пищевых эмульсионных и двухслойных ПАВ, применяемые в качестве дополнительных для обработки мяса и рыбы. Эти исследования являются прогрессивным направлением в области пищевых технологий. Полученный методом клеточной инженерии бактериоцин - новое природное соединение широкого спектра антимикробного действия. Он эффективен не только относительно грамм-положительных споровых бактерий, включая Listeria monocytogenes, но и грамм-отрицательных бактерий, дрожжей и грибов.
В ходе выполнения проекта будут разработаны принципиально новые технологические процессы, обеспечивающие снижение энергозатрат (более 50 %), сохранение высокого качества мяса и мясопродуктов, уменьшение их потерь и увеличение сроков хранения в охлажденном состоянии, снижение скорости окислительных процессов и ингибирование развития патогенной микрофлоры.
ВНИХИ совместно с ВНИИМП ведут научные исследования по разработке новой технологии двухступенчатого охлаждения свинины. Способ основан на выявленных закономерностях между биохимическими и структурными изменениями, происходящими при охлаждении мяса, и параметрами охлаждающей среды. Он позволит направленно регулировать технологические и функциональные свойства при охлаждении мяса. Технология по-
зволит обеспечить снижение усушки при охлаждении свинины на 35-40 % по сравнению с промышленными способами охлаждения, уменьшение доли РБЕ свинины и увеличение выхода готовой продукции (копченостей) -на 10-12 %.
В заключение следует еще раз подчеркнуть, что для повышения сохранности произведенной в АПК продукции, увеличения объемов ее переработки необходимо всемерно развивать отечественную холодильную промышленность, систему РГС, содействовать реализации перспективных направлений научно-технического прогресса в технологиях хранения.
Применение технологии с использованием искусственного холода и регулируемой газовой среды позволяет в 5-7 раз сократить потери плодоовощной продукции, в 2-3 раза - продукции животного происхождения.
В мясоперерабатывающей промышленности должно получить развитие гидроаэрозольное охлаждение с распылением различных растворов. Его главное преимущество - экономия искусственного холода за счет использования эффекта от испарения растворов (охлаждение с применением твердого, жидкого и газообразного диоксида углерода, а также азота). В последнее время начинает внедряться охлаждение мясопродуктов в вакууме, что улучшает санитарное состояние мяса, увеличивает срок хранения (до 15 сут), уменьшает степень усушки, сохраняет качество.
Эффективно охлаждение в сочетании с различными электрофизическими способами обработки.
Для сохранения плодоовощной продукции перспективно применение мембранных способов создания газовых сред в холодильных камерах. Главные их преимущества в экономичности (затраты на 10-15 % ниже) и экологической чистоте (не требуется сжигание газов). Сроки хранения увеличиваются до 3-4 раз по сравнению с обычным холодильным хранением.
В современных условиях необходимо больше внимания уделять строительству фруктоовощехранилищ, оборудованных систем поддержания режимов хранения и автоматического управления тепловлаговыделением продукции в разные периоды хранения.
Особо актуальная задача - подготовка квалифицированных кадров, способных грамотно эксплуатировать хранилища, использовать автоматическое оборудование для регулирования температурного и влажностного режима, хорошо знающих правила эксплуатации сложных систем хранения различных видов плодов и овощей.
