Способ хранения картофеля

Изображения

Изобретение относится к сельскому хозяйству и касается способа хранения картофеля. При хранении картофеля в лечебный и основной период обработку картофеля озоном осуществляют один раз в месяц при концентрации озона 2,0-3,0 мг/м3 и экспозиции 24-48 часов для семенного и продовольственного картофеля при температуре хранения 2-4°С. Для картофеля на переработку на обжаренные картофелепродукты в процессе хранения при температуре 8-10°С обработку осуществляют один раз в месяц с экспозицией 72-96 часов. Изобретение позволяет обеспечить снижение потерь при хранении и повысить качество семенного картофеля и картофеля, предназначенного для переработки. 7 табл., 9 ил.

Изобретение относиться к сельскому хозяйству и может быть использовано в производстве товарного и семенного картофеля в фермерских хозяйствах.

Известен способ хранения семенного картофеля в условиях активного вентилирования, в котором для подавления возбудителей гнилей различного происхождения не позже чем через 3 дня после закладки картофеля в помещение для хранения проводится обеззараживание клубней парами формалина. Формалин из расчета 2-3 мл 40%-ного формальдегида на 1 тонну картофеля наливается в поддон, или им смачиваются опилки или мешковина и помещаются в магистральный канал вентиляционной системы. Смесь паров формалина с внутренним воздухом помещения продувается через насыпь картофеля 4-6 часов (1).

Недостатком указанного способа является применение для обеззараживания клубней токсического вещества, что вредно для обслуживающего персонала.

Известен способ хранения картофеля, в котором клубни обрабатывали с десятидневными интервалами аэроионным потоком озона 16-20 мг в 1 м3 воздуха (2).

Недостатком указанного способа является применение озона в высокой концентрации, что ухудшает качество картофеля, неудобно для обслуживающего персонала.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является создание способа хранения, позволяющего обеспечить снижение потерь при хранении и повышение качества семенного картофеля и предназначенного на переработку.

Технический результат достигается тем, что способ хранения картофеля включает циклическую обработку озоновоздушной смесью в лечебном и основном периодах хранения один раз в месяц при концентрации озона 2-3 мг/м3 и экспозиции 24-48 часов для семенного и продовольственного картофеля при температуре хранения 2-4°С, а для картофеля на переработку на обжаренные продукты в процессе хранения при температуре 8-10°С и экспозиции 72-96 часов.

Отличительным признаком заявленного способа является то, что хранение картофеля в лечебном и основном периодах осуществляют с озонированием один раз в месяц при концентрации озона 2-3 мг/м 3 и экспозиции 24-48 часов для семенного и продовольственного картофеля при температуре хранения 2-4°С, а для картофеля на переработку в период хранения при температуре 8-10°С и экспозиции 72-96 часов, что позволяет сделать вывод о соответствии заявленного способа хранения картофеля критерию «новизна».

Сопоставительный анализ с известными техническими решениями и прототипом показывает, что предлагаемый способ отличается наличием новых технологических приемов - обработку озоном семенного и продовольственного картофеля при концентрации озона 2-3 мг/м 3 и экспозиции 24-48 часов один раз в месяц при температуре хранения 2-4°С, а для картофеля на переработку на обжаренные продукты в период хранения обработка озоном проводится при температуре 8-10°С и экспозиции 72-96 часов, что позволяет повысить качество картофеля, создать благоприятные условия для хранения картофеля.

Наличие новых технологических приемов в предлагаемом способе позволяет снизить потери при хранении, повысить качество продукции переработки из картофеля, создать более благоприятные условия для развития картофеля и повышения урожая, что позволяет сделать вывод о соответствии заявленного технического решения критерию «существенные отличия».

Способ осуществляют следующим образом. Картофель сорта Невский, Удача, Голубизна, Леди Розетта используют при хранении в холодильной камере. Предварительно картофель был разделен на фракции с удалением дефектных клубней, земли, камней, растительных остатков и других примесей. Подсушку картофеля производят в течение одних суток путем активного вентилирования воздухом до полного удаления влаги с поверхности клубней. Лечебный период производят в течение 22 суток с постепенным снижением температуры до 2-4°С для продовольственного и семенного картофеля и до 8-10°С для картофеля, предназначенного на переработку на картофелепродукты, при относительной влажности воздуха 85-95%.

Для антисептирования производят обработку озоновоздушной смесью на установке для озонирования марки ОВОД-01.

В основе работы установки лежит принцип получения озона в режиме электростатического разряда между коронаторами при напряжении 20-45 кВ. Под действием высокого напряжения между коронаторами возникает электростатический разряд, через активную зону которого проходит атмосферный воздух. Молекула кислорода воздуха, попадая в активную область коронаторов, преобразуется в молекулу озона (O3). Обогащенный озоном воздух поступает в зону хранения картофеля при помощи вентилятора. Экспозиция озонирования была установлена в течение 4, 24, 36, 48, 72 и 96 часов.

Период обработки озоном семенного и продовольственного картофеля с ноября по май, один раз в месяц. Контроль - клубни без озонирования.

По всем вариантам заложенного на хранение сортов картофеля определяют общие потери, в том числе убыль массы, технический отход, абсолютную гниль, ростки, и оценивают влияние озона на лежкость и урожайность в последействии. Концентрация озона 2-3 мг/м3 выбрана из условия получения наибольшего технологического эффекта от наибольшей концентрации и наибольшего времени подачи озона в камеру хранения.

Исследования с картофелем проводили по вариантам обработки:

1. Октябрь и апрель.

2. Октябрь, ноябрь, декабрь, январь, февраль, март, апрель (один раз в месяц, 15-17 числа каждого месяца).

3. Апрель - 1 декада.

Контроль - клубни без озонирования.

Наблюдение и оценка процесса хранения - один раз в месяц 15-17 числа.

Подготовка и посадка материала по изучаемым вариантам в полевом опыте проводилась в оптимальные сроки, одновременно и на одинаковом агротехническом фоне. Площадь делянки - 25 м2 при трехкратной повторности.

Агрохимическая характеристика почвы: гумус по Тюрину (ГОСТ 26213 - 91); P2O5 и K2O - по Кирсанову (ГОСТ 26207-91); pH (сол) потенциометрически (ГОСТ 26483-85); гидролитическая кислотность - по Каппену в модификации ЦИНАО (ГОСТ 26212-91).

Фенологические наблюдения проводили по методике ВНИИКХ (1967). В течение вегетации отмечали начало появления всходов, полные всходы, вступление в фазу бутонизации, полную бутонизацию, начало цветения, полное цветение.

Биометрические показатели - высоту растений, количество стеблей в кусте - определяли в фазу цветения.

Урожай и его структуру определяли методом сплошной копки делянок картофелекопателем с последующим сбором вручную и взвешиванием.

Аналитические исследования выполнялись в лаборатории оценки сортов картофеля на пригодность к переработке и хранению во ВНИИКХ.

Температура. Картофель исследуемых сортов (Удача, Невский) хранили при температуре 2-4°С, при 8-10°С (Голубизна, Леди Розетта) и поддерживали ее на постоянном уровне в холодильных камерах ВНИИКХ в течение всего периода хранения.

Потери. Лежкость клубней при хранении с определением общих отходов, естественной убыли массы, абсолютной, потерь на ростки определяли по методическим указаниям ВАСХНИЛ, 1977. Для определения этих показателей на хранение закладывали сетки с клубнями массой 5 кг в трехкратной повторности.

Озонирование.

Клубни каждого сорта массой по 5 кг помещали в сетки в трехкратной повторности для соответствующего периода обработки.

Сетки с клубнями помещали на решетку короба одновременно два сорта параллельно друг другу по каждому варианту озонирования. В центре помещали сетки с продолжительностью 4 часа. По истечении этого времени на их место перемещали сетки с обработкой 24 часа и т.д.

Сверху короб закрывали плотной мешковиной, а перед коронатором устанавливали бытовой вентилятор, который включали в работу одновременно с коронатором.

Биохимические и потребительские показатели клубней, качество хрустящего картофеля и фри определяли в соответствии с «Методическими указаниями по оценке сортов картофеля на пригодность к промышленной переработке» (В.П.Кирюхин, М.М.Чеголина, 1983).

Сухое вещество и крахмал определяли по удельной разнице массы клубней в воздухе и воде, редуцирующие сахара - методом с использованием полосок глюкоурихрома.

Потребительские качества клубней определяли по потемнению мякоти сырых и вареных клубней через 20 минут, 3 и 24 часа, вкус - органолептическим методом через 10 минут после варки в кожуре.

Указанные показатели, кроме вкуса, оценивали по 9-балльной шкале. Потемнение мякоти - 9 - цвет не изменился; 7 - слабое изменение; 5 - слабое окрашивание; 3 - сильное окрашивание; 1 - очень сильное окрашивание. Вкус вареного картофеля оценивается по 9-балльной шкале: 9 - отличный; 8 - очень хороший; 6 - хороший; 4 - удовлетворительный; 2 - плохой.

Качество хрустящего картофеля и фри определяли по таким показателям, как цвет и консистенция.

Цвет - 9 - равномерный, ярко выраженный, желтый всех оттенков; 7 - неравномерный, менее выраженный, желтый всех оттенков, без подгоревших ломтиков; 5 - неравномерный, неясно выраженный, желтый всех оттенков; 3 - неравномерный, с наличием светло-коричневых и коричневых пятен и подгоревших ломтиков; 1 - неравномерный, подгоревший.

Консистенция - 9 - хрустящая, нежная; 7 - хрустящая, менее нежная; 5 - хрустящая, жестковатая; 3 - жесткая плотноватая; 1 - жесткая плотная.

Качество хрустящего картофеля и фри определяли без бланширования и с бланшированием долек.

Математическая обработка результатов исследований проводилась методом дисперсионного анализа по Б.А.Доспехову (1985).

Почвенно-климатические условия

Почва опытного участка характеризовалась как дерново-слабоподзолистая супесчаная со следующими агрохимическими показателями пахотного горизонта: pH 4,3 4,8; гидролитическая кислотность - 3,4 4,1 мг - экв./100 г почвы; P2O5 - 340 370 мг/кг почвы; K2O - 105 119 мг/кг; гумус - 1,8 2,0%.

Урожайность в зависимости от сорта, экспозиции и варианта озонирования

Анализируя изменения урожайности картофеля по годам (табл.4), можно отметить, что по обоим сортам она была максимальной в благоприятном 2006 и 2008 году. Это связано с тем, что 2006 и 2008 года по характеру распределения осадков в критическую фазу развития (бутонизация - цветение) были наиболее оптимальными по сравнению с 2007 годом исследований. В середине июля 2006 и 2008 годов выпало 73,0 и 61 мм осадков, что в 3 раза выше по сравнению с тем же периодом 2007 года. Как известно, недостаток влаги в почве во второй половине вегетации приводит к нарушениям процессов жизнедеятельности, что отражается на росте столонов и формировании клубней картофеля (В.П.Кирюхин, 1970). Такая ситуация сложилась в 2007 году, что и привело к существенному недобору клубней по сравнению с 2006 и 2008 годами.

2007 год для накопления урожая оказался менее благоприятным, чем 2006 и 2008 г. Связано это не только с недостатком влаги (в целом за период вегетации в 2007 г. осадков выпало на 140 мм меньше, чем в 2008 г., и на 74,2 мм, чем в 2006 г.), но и с тем, что температура воздуха и почвы на глубине 15 см в 2007 году была выше на 1,5-1,6°С на протяжении всего периода вегетации. Осадки, выпавшие в конце июля - начале августа 2007 года (суммарно за 2 декады 88,5 мм), оказались «запоздалыми» и не могли компенсировать нехватку влаги, испытанную растениями в критический период развития. Выпадение этих осадков привело к тому, что сформировавшиеся клубни снова тронулись в рост, но вызреть и набрать массу до уборки эти клубни уже не успели.

Урожайность картофеля в среднем за 2006-2008 гг. значительно отличалась по вариантам и экспозициям озонирования.

На клубнях картофеля сорта Удача (табл.4, фиг.4), обработанного озоновоздушной смесью на варианте 1, в сравнении с контрольными клубнями прибавка к урожаю была выше на 1,5 т/га при экспозиции 48 часов.

Сорт Удача на втором варианте увеличивал урожайность в среднем за три года по отношению к контролю при экспозиции 48 часов на 2,7 т/га.

Прибавку урожая по сравнению с контролем дал сорт Удача на варианте 3 при 36-часовой обработке 0,4 т/га.

Клубни сорта Невский (табл.4, фиг.5), обработанные озоновоздушной смесью на варианте 1 (октябрь и апрель), увеличивали урожайность на 0,5 т/га по сравнению с контролем при экспозиции 24 часа.

Озонирование картофеля сорта Невский на варианте 2 (октябрь-апрель) позволило получить урожай больше при экспозиции 36 часов на 3,7 т/га в сравнении с контрольными клубнями.

Обработанные клубни озоновоздушной смесью в первой декаде апреля (вариант 3) сорта Невский по отношению к контролю увеличили урожай на 1,3 т/га с экспозицией 48 часов.

Анализ полученных данных по урожайности свидетельствует о том, что за три года исследований наибольшей урожайностью характеризовался сорт Удача. Что касается воздействия озоновоздушной смеси, то данные показывают, что влияние его на урожайность носят обоснованный характер. Трехгодичные данные показали, что по сравнению с контролем урожайность в последействии была выше на сорте Удача на 2,7 т/га при обработке 48 часов на варианте 2, по сорту Невский на 3,7 т/га при обработке 36 часов на том же варианте.

Товарность урожая (табл.5)

При характеристике сортов картофеля важным показателем является не только валовой урожай, но и его структура. Согласно Гост 26545-85 «Картофель свежий продовольственный, реализуемый в розничной торговой сети» к продовольственному картофелю относятся клубни, например, округло-овальной формы размером по наибольшему поперечному диаметру более 40 мм.

Структура урожая (табл.5) в среднем за 2006-2008 гг. значительно отличалась по вариантам и экспозициям озонирования.

Выход клубней свыше 40 мм картофеля сорта Удача, обработанного озоновоздушной смесью на варианте 1, по отношению к контролю увеличивался при экспозиции 48 часов на 3,2%.

На втором варианте сорт Удача увеличивал выход товарного картофеля в среднем за три года по отношению к контролю при экспозиции 48 часов на 7,9%.

По сорту Удача увеличение товарных клубней на варианте 3 по сравнению с контролем составило при 36-часовой обработке 3,0%.

На клубнях сорта Невский видно, что обработка озоновоздушной смесью на варианте 1 (октябрь и апрель) увеличивала урожайность товарных клубней на 3,9% по сравнению с контролем при экспозиции 24 часа.

Обработка озоновоздушной смесью клубней картофеля сорта Невский на варианте 2 (октябрь-апрель) позволила получить в структуре урожая больше товарных клубней при экспозиции 36 часов на 10,2% в сравнении с контролем, который составил 74,6%.

При обработке озоном один раз за период хранения на варианте 3 (1 декада апреля) увеличение клубней свыше 40 мм сорта Невский по отношению к контролю составило с экспозицией 48 часов 2,8%.

В среднем за 3 года наибольший процент выхода товарных клубней фракции более 40 мм отмечен на втором варианте сорта Удача с экспозицией 48 часов (83,9%) и сорта Невский с экспозицией 36 часов (84,8%).

Влияние обработки клубней озоновоздушной смесью на лежкость и качество картофеля и обжаренных продуктов

Потери при хранении, в том числе убыль массы, в зависимости от сорта, варианта, экспозиции озонирования и температуры хранения.

Картофель хранили в сетках по 5 кг каждая в трехкратной повторности в двух холодильных камерах при температуре 2-4°С (для оценки влияния на урожайность) и 8-10°С (для оценки влияния на качество обжаренных картофелепродуктов и потребительские показатели). Ежемесячно определяли убыль массы (потери на дыхание), технический отход, абсолютную гниль и потери на ростки.

По сорту Невский видно (табл.6, фиг.6), что обработка озоновоздушной смесью в 2005-2008 годах на варианте 1 (октябрь и апрель) снизила потери по сравнению с контролем: при экспозиции 4 часа на 0,9%, при 24 часах на 3,2%, при 36 на 3,9% и при 48 часах на 3,7%.

Обработка озоновоздушной смесью сорта Невский на варианте 2 (октябрь-апрель) в среднем за три года с экспозицией 4 часа уменьшила потери при хранении на 2,2%, обработка озоном картофеля с экспозицией 24 часа снизила потери на 5,1%, при обработке 36 часов - на 6,4% и 48 часов - на 7,1%.

При обработке озоном один раз за период хранения, варианта 3 (1 декада апреля) уменьшение потерь при хранении сорта Невский по отношению к контролю в 2005-2008 годах составило с экспозицией 4 часа 0,7%; 24 и 36 часов 1,1% и с экспозицией 48 часов 1,6%.

Выход здорового картофеля по сорту Удача (табл.6, фиг.7), обработанного озоновоздушной смесью на варианте 1, по отношению к контролю в 2005-2008 годах увеличивался при экспозиции 4 часа на 2,5%, при 24 часах на 3,9%, 36 часах на 4,7% и при обработке озоном с экспозицией 48 часов на 5,8%.

По сорту Удача на втором варианте увеличение выхода здорового картофеля в среднем за три года по отношению к контролю составило при экспозиции 4 часа 4,1%; 24 часа 5,0%, 36 часов 6,9%; 48 часов 7,8%.

По сорту Удача уменьшение потерь в 2005-2008 годах на варианте 3 по сравнению с контролем составило при 4-часовой обработке 0,3%, 24-часовой 0,7% и 1,2% при 36- и 48-часовой обработке.

Наибольшее снижение потерь при хранении наблюдалось у сортов при обработке озоновоздушной смесью каждый месяц в варианте 2 в концентрации 2,5 мг/м3.

При температуре хранения 2-4°С ростков на всех вариантах в среднем за три года не наблюдалось.

Таким образом, можно сделать вывод, что потери, в том числе естественная убыль массы, от обработки клубней озоновоздушной смесью снижаются, хотя и незначительно, и увеличивается срок хранения на 1-1,5 месяца.

При температуре 8-10°С лежкость картофеля зависила от экспозиции озонирования. Основным фактором, характеризующим лежкость картофеля, являлась величина потерь при хранении, складывающаяся из естественной убыли и абсолютной гнили (таблица 7). Лучшая лежкость, а следовательно, и больший выход здоровых клубней (табл.7, фиг.8) сорта Голубизна в 2005-2008 годах были на варианте с обработкой озоном при экспозициях 72 и 96 часов (86,9% и 88,6%), при которых общие потери за весь период хранения составили 13,1% и 11,4%, тогда как на контроле 25,1%, т.е. обработка снизила потери более чем в два раза.

По сорту Леди Розетта (табл.7, фиг.8) уменьшение потерь в среднем за три года по сравнению с контролем составило при 96-часовой обработке 11,4%, тогда как на контроле 22,6%, или почти в 1,5-2 раза выше по сравнению с изучаемыми вариантами. Ростки на контроле на обоих сортах начали появляться уже в марте, тогда как на остальных вариантах их не наблюдалось.

Биохимические и потребительские показатели клубней в зависимости от экспозиции и варианта озонирования

Биохимические показатели клубней

В понятие биохимические показатели клубней входит большой комплекс определений. Однако в наших исследованиях исходя из поставленной задачи определяли лишь два показателя - содержание сухих веществ и редуцирующих сахаров, определяющие в основном качество и эффективность производства хрустящего картофеля и фри, а также его потребительские показатели.

Как известно, для производства хрустящего картофеля содержание сухих веществ в клубнях должно быть не ниже 20%, содержание редуцирующих сахаров - не более 0,25-0,30%. Из таблицы 8 следует, что клубни сорта Голубизна имели высокое содержание сухих веществ, которое практически оставалось в процессе всего периода хранения на одном уровне, за исключением марта и мая в вариантах обработки клубней озоновоздушной смесью с экспозицией 72 и 96 часов, при которой содержание снизилось по сравнению с контролем. Обработка с экспозицией начиная с 48 часов снизила содержание редуцирующих сахаров в два раза по сравнению с контролем и обработкой в течение 24 часов.

Сорт Леди Розетта имел тоже высокое содержание сухих веществ, которое практически не изменялось в процессе всего периода хранения, но в марте и мае во всех вариантах обработки клубней озоновоздушной смесью содержание снизилось по сравнению с контролем. Обработка с экспозициями от 24 до 96 часов снизила содержание редуцирующих сахаров в два раза по сравнению с контролем.

Потребительские показатели клубней картофеля

Оценка потребительских качеств исследуемого сорта включала определение потемнения мякоти сырых и вареных клубней через 20 минут, 3 и 24 часа, в зависимости от периода и температуры хранения, а также от экспозиций и сроков озонирования. Устойчивость сорта к потемнению мякоти сырых клубней (оценивали по 9-балльной шкале) имеет большое практическое значение, если учесть, что в последнее время устойчиво увеличиваются объемы поставки очищенного картофеля в магазины и рестораны. При температуре хранения 8-10°С устойчивость мякоти клубней сорта Голубизна (табл.9) и Леди Розетта (табл.10) к потемнению в процессе хранения в среднем за три года (2005-2008) была относительно высокой и находилась с контролем практически на одном уровне.

Обработка озоном несколько снизила устойчивость к потемнению сырых клубней, особенно к концу хранения - в апреле, мае. У вареных клубней в начальный период хранения (октябрь-январь) обработка клубней озоновоздушной смесью повышала устойчивость мякоти к потемнению в среднем на 1-2 балла.

Качество хрустящего картофеля и фри в зависимости от исследуемых факторов

Основными критериями качества хрустящего картофеля принято считать цвет и консистенцию, поскольку это основные факторы, определяющие приемлемость сорта для потребителя (J.C. Hughes, T.J. Fuller, 1984). Цвет, по мнению ряда авторов (А.А. Жемойц, Ю.В. Клюквина, 1973; Н.А. Андрюшина и др., 1974; В.П. Кирюхин, М.М. Чеголина, 1981; П.П. Макаров, 1983; D.E. Johnston, С. Chem, 1985; С.Н. Карманов, А.В. Коршунов, 1988; И.И. Сидякина, 1990; А. Кучко, 1995; В.И. Оныченко, 1997; Т.В. Горпинченко, М.А. Земцова, М.А. Осанова, 2000; О.М. Колядо, Л.Н. Козлова, 2001), во многом зависит от содержания сухих веществ и редуцирующих сахаров. По этому по существующим требованиям, как указывалось выше, для получения продукции высокого качества содержание сахаров не должно превышать 0,25-0,30%, а сухих веществ - 20-25%. В наших исследованиях в качестве нижней границы хорошего качества принята продукция с оценкой 6 баллов и выше при девятибалльной оценке. Результаты исследований показывают (табл.11, фиг.9 и 10) и (табл.12, фиг.11 и 12), что качество хрустящего картофеля и фри в значительной степени зависит от времени переработки и экспозиции озонирования.

Повышенная температура хранения в сочетании с экспозицией 72 и 96 часов обеспечивает высокое качество хрустящего картофеля и фри независимо от времени хранения и сорта (табл.11 и 12). По сравнению с контролем качество обжаренных продуктов в этих вариантах было выше на 2-3 балла.

Бланширование долек картофеля

Бланширование долек улучшало показатели цвета на 1-2 балла, а консистенции на 1-3 балла.

Источники информации

1. Республиканский стандарт "Картофель семенной. Хранение в условиях активного вентилирования. Типовой технологический процесс". РСТ РСФСР 739-87.

2. Дорожкин Н.А., Бельская С.И., Викторчик Н.В., Жилин Т.М., Царева О.В. Влияние озонирования картофеля на развитие патогенной микрофлоры. Ж. Защита растений. 1982 г., 12, с.46 (прототип).

Формула изобретения

Способ хранения картофеля, включающий циклическую обработку озоновоздушной смесью, отличающийся тем, что при хранении картофеля в лечебный и основной период обработку озоном осуществляют один раз в месяц при концентрации 2,0-3,0 мг/м3 и экспозиции 24-48 ч для семенного и продовольственного картофеля при температуре хранения 2-4°С, а для картофеля на переработку на обжаренные продукты в процессе хранения при 8-10°С обработку озоном осуществляют один раз в месяц с экспозицией 72-96 ч.