Speaker
Description
В решении проблемы длительного хранения плодов с минимальными потерями важное значение имеет применение искусственного холода и дополнительных к холоду средств, в частности: модифицированной газовой среды с пониженным содержанием кислорода и повышенным диоксида углерода.
Для создания модифицированной газовой среды предлагается биологический метод, основанный на использовании газоселективных трековых мембран с учетом интенсивности дыхания плодов и овощей.
В настоящее время, в литературе, для хранения свежей плодовой продукции предлагают использовать различные мембраны, изготовленные на основе полимерных или тканевых материалов. Они отличаются коэффициентами вариации, адгезионными свойствами, проницаемостью, эксплуатационными характеристиками, селективностью и прочностью.
Цель работы - исследовать и обосновать формирование газового состава в зависимости от интенсивности дыхания плодов и селективности трековых мембран при холодильном хранении яблок осенних сортов.
Объектами исследования выбраны яблоки осенних сортов: Грушовка Юдичева, Кордоновка и Пепин Шафранный.
Сорта яблок выращены в коллекционном саду Павловской опытной станции Всероссийского научно-исследовательского Института Растениеводства им. Н. И. Вавилова (ВНИИР)
В лабораториях ВНИИСК им С. В. Лебедева и Физико-технического института им А.Ф Иоффе РАН изготовлены трековые мембраны из полиэтилентерефталата, обладающие высокой адгезией к газоселективному полимеру. Получение наноразмерных пор в полимерных материалах осуществлялось с помощью ионных пучков.
Для создания контролируемой газовой среды использовали композиционные газо-селективные мембраны, состоящие из подложки на основе трековых мембран из полиэтилентерефталата и селективного слоя на основе кремнийорганического блок-сополимера; селективность 4 – 5; диаметр пор - 0,2 мкм.
Контролируемая атмосфера создавалась и регулировалась за счет дыхания плодов, помещенных в герметично закрытые полимерные контейнеры, имеющие газо-селективную мембрану. Контрольные образцы яблок хранили в обычной атмосфере в контейнерах без крышек; опытные образцы - в контейнерах с герметично закрытыми крышками, оснащённые газо -селективными трековыми мембранами, площадь которых варьировали в интервале от 14 до 22 см 2 /кг Контрольные и опытные образцы яблок хранили при температуре (3±1) °C в течение 70 - 100 сут.
Эффективность состава газовый среды оценивали по кинетике реакции окисления восстановленной формы аскорбиновой кислоты, моно- и дисахаридов, сумме свободных органических кислот, органолептическим показателям качества и микробиологическим показателям безопасности плодов в процессе хранения.
Интенсивность дыхания плодов определяли титриметрическим методом по выделению диоксида углерода и поглощению его раствором гидроксида калия; содержание аскорбиновой кислоты методом Тильманса; моно- и дисахаридов – цианидным методом; органических кислот – титриметрическим методом в пересчете на яблочную кислоту.
Загрузку и площадь мембран, концентрации кислорода и диоксида углерода рассчитывали по формулам:
1) µ=((Cно2)/(Ско2 )-1)µ0, где
Cно2 - начальная концентрация кислорода, принимаем 21%; Ско2 - рекомендуемый режим хранения по содержанию кислорода в контролируемой атмосфере, %;
2) µ0= (pP)/J, где P - проницаемость мембраны по кислороду [2,0 10^9 м3/(с∙Н)]; p - парциальное давление кислорода в атмосфере (2,1∙10^4 Па); J - интенсивность дыхания плодов м3/(кг∙с);
3) Ссо2= (δ/σ)(Cо2^н-Со2^к), где Ссо2 - концентрация CO2 в стационарном режиме ,%; δ - дыхательный коэффициент (1,1); σ- селективность мембраны;
4) S=m/µ, где S - площадь мембраны, м2; µ - загрузка мембраны, кг/м2.
Получены кинетические кривые изменения содержания моно- и дисахаридов, аскорбиновой и органических кислот в осенних сортах яблок в зависимости от газового состава по содержанию кислорода и диоксида углерода, а также продолжительности хранения плодов с применением трековых мембран.
Показано, что для максимального сохранения качества, пищевой и биологической ценности исследуемых сортов яблок при t = (3±1)°C рекомендуется контролируемая газовая среда следующего состава: концентрация кислорода - (5,2±0,1%), диоксида углерода - (3,6±0,1%)), создаваемой с помощью газоселективной композиционной мембраны площадью от 14-22 см2/кг в зависимости от сорта и интенсивности дыхания.
| Publication | IOP Conference Series: Earth and Environmental Science |
|---|---|
| Affiliation of speaker | Faculty of Biotechnologies (BioTech), ITMO University |
