Способ хранения плодоовощной и растениеводческой продукции

(51) МПК (2006) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ СПОСОБ ХРАНЕНИЯ ПЛОДООВОЩНОЙ И РАСТЕНИЕВОДЧЕСКОЙ ПРОДУКЦИИ(72) Авторы Швец Валерий Федорович Гудковский Владимир Александрович Козловский Роман Анатольевич Кустов Андрей Владимирович(56)6190710 1, 2001. ШВЕЦ В.Ф. и др. Прогрессивные методы хранения плодов, овощей и зерна. Материалы конференции. - Воронеж, 2004. - С. 14-15. ЯКОВЛЕВА Л.А. и др. Прогрессивные методы хранения плодов, овощей и зерна. Материалы конференции. - Воронеж, 2004. - С. 15-18.1660623 1, 1991.2296455 1, 2007.1402289 1, 1988.2296453 2, 2007. ШИРОКОВ Е.П. и др. Хранение и переработка плодов и овощей. - М. Колос, 1982. - С. 141-150.(57) Способ хранения плодоовощной и растениеводческой продукции в модифицированной газовой среде, создаваемой за счет жизнедеятельности продукции, упакованной в газопроницаемые полимерные материалы, при пониженной или обычной температуре,отличающийся тем, что перед закладкой на хранение продукцию выдерживают в течение 12-48 часов в атмосфере, содержащей газообразный 1-метилциклопропен в концентрации 500-1000 . Изобретение относится к технологии сохранения урожая плодоовощной и растениеводческой продукции - ягод, фруктов, овощей и др. в модифицированной газовой среде(МГС), позволяющей обеспечить ее надежную сохранность не только при длительном хранении, но и при транспортировке. Известно, что неоправданные потери плодоовощной продукции (до 50 от общего количества) в значительной мере обусловлены несовершенством многих стадий цепочки поле - потребитель. При этом хранение и транспортировка одни из важнейших звеньев в этой цепочке. Известен способ хранения плодоовощной и растениеводческой продукции, предусматривающий обработку (выдержку) урожая плодоовощной и растениеводческой продукции перед закладкой на хранение газообразным 1-метилциклопропеном (МЦП). Обработка урожая МЦП замедляет ферментативные процессы послеуборочного созрева 11956 1 2009.06.30 ния и старения растений и плодов, а также развитие многих физиологических заболеваний(загар, распад от старения, мокрый ожог, маслянистость кожицы и др.), грибных гнилей. Так как МЦП при нормальных условиях представляет собой газообразное нестабильное вещество, склонное к реакциям окисления, полимеризации и другим превращениям,его применяют в виде препаратов, представляющих собой продукты сорбции МЦП различными твердыми веществами 6313068,2267272. Выпуск газообразного МЦП из препарата осуществляют путем его контакта с водой, например, за счет его погружения в воду. Урожай плодоовощной и растениеводческой продукции помещают в герметичные камеры, контейнеры или хранилища, в которых в небольшой емкости (или нескольких емкостях) осуществляют контакт препарата с водой. Результатом данной операции является высвобождение газообразного МЦП из препарата в объем камеры, в котором находятся плоды овощей и фруктов, растений и др., где и происходит непосредственный контакт газообразного МЦП с плодами и растениями. Основным недостатком данного способа является относительно невысокое время хранения обработанных плодов, особенно скоропортящихся (огурцы, томаты, зеленые культуры и др.). В связи с этим, для увеличения срока хранения плодов на практике, после обработки МЦП требуется создание специальных условий - регулируемой атмосферы и определенной, обычно, пониженной, температуры. В большинстве случаев при транспортировке и хранении небольших партий плодов такое требование экономически не выгодно, а в некоторых случаях практически невыполнимо. Другим способом хранения плодоовощной и растениеводческой продукции является ее хранение в модифицированной газовой среде (МГС), создаваемой за счет жизнедеятельности плодоовощной и растениеводческой продукции и селективной газопроницаемости полимерных материалов, в которые ее упаковывают. Данный способ предпочтительно используют для хранения относительно небольших объемов плодоовощной и растениеводческой продукции, в частности при ее транспортировке потребителю Полимерные пленки для выращивания и хранения плодов и овощей / Под ред. С.В. Генеля и В.Е. Гуля. М. Химия, 1985. - С.114-182. Так, известен способ хранения плодоовощной и растениеводческой продукции в МГС,упакованной в материал, имеющий определенное количество микроотверстий, исключающих или уменьшающих накопление влаги внутри пакета, результатом которого является пониженный рост бактерий и плесени, размягчение плодов и, как следствие,увеличение срока их хранения 5492705. Недостатком данного способа является невысокий срок хранения (7 дней при 10 С),после которого наблюдается снижение товарного качества продукции. Известен способ хранения фруктов и овощей в МГС с применением упаковочного материала, имеющего определенный размер и число микроперфораций, обеспечивающих поддержание на заданном уровне концентраций паров воды, О 2 и 2 ( 6730874). Отмечается, что при хранении брокколи в течение двух недель в полиэтиленовых пакетах размером 25,4 см на 40,6 см и толщиной 50 микрон, имеющих 36 микроперфораций со средним размером 150 микрон при 5 С продукция не меняла свое товарное качество(пример 1). Аналогичное наблюдалось при хранении вишни при 1,1 С 8 недель в мешках, имеющих вставку из пленки толщиной 100 микрон и размером 125102 см (общее количество микроперфораций - 646, размер - 300 микрон), а также шпината при 5 С в течение 14 дней (36 микроперфораций, средним диаметром 150 микрон на площади 6,45 см 2). Основным недостатком данного способа является необходимость использования пониженных температур при хранении и непродолжительные сроки хранения. Известен способ хранения плодоовощной и растениеводческой продукции в МГС с использованием пластикового упаковочного материала толщиной до 500 микрон, имеющего проходимость к водному пару, превышающему приблизительно 1,5 г мм/м 2 в день 2 11956 1 2009.06.30 при 38 С и относительной влажности на 85-90 . Отмечается, что использование такого материала позволяет хранить продукты в атмосфере, которая включает приблизительно 420 О 2, 0,5 -17 СО 2 и имеет относительную влажность 85-100 . В качестве пластикового упаковочного материала предпочтительно используют пленки из полиамидов(найлон 6 и найлон 66) толщиной 15-150 микрон, имеющего микроперфорации. Предпочтительно используют пластиковый материал, имеющий микроперфорации - отверстия диаметром 0,3 мм диаметром и плотность приблизительно до 1000 отверстий на квадратный метр материала ( 6190710) (прототип). Недостатком способа является относительно непродолжительный срок хранения фруктов и овощей. При этом в процессе хранения необходимо поддерживать температуру ниже температуры окружающей среды. Так, при хранении кабачков в течение 21 дней при 10 С начинается процесс порчи (2 от общего количества плодов). Аналогичное снижение качества наблюдается при хранении зеленых бобов при 5 С в течение 5 дней и при 20 С в течение 3 дней огурцов при 8 С в течение 6 дней и при 20 С в течение 3 дней бананов при 14 С в течение 45 дней земляники при 1 С в течение 15 дней. дыни при 7 и 11 С в течение 12 дней. брокколи при 0-1 С в течение 9 дней и дополнительно 4 дня при 4 С. Известен способ хранения фруктов и овощей в МГС с применением упаковочного материала, имеющего определенный размер и число микроперфораций, обеспечивающих поддержание на заданном уровне концентраций паров воды, 2 и С 2 ( 6730874). Отмечается, что при хранении брокколи в течение двух недель в полиэтиленовых пакетах размером 25,4 см на 40,6 см и толщиной 50 микрон, имеющих 36 микроперфораций со средним размером 150 микрон при 5 С продукция не меняла свое товарное качество(пример 1). Аналогичное наблюдалось при хранении вишни при 1,1 С 8 недель в мешках, имеющих вставку из пленки толщиной 100 микрон и размером 125102 см (общее количество микроперфораций - 646, размер - 300 микрон), а также шпината при 5 С в течение 14 дней (36 микроперфораций, средним диаметром 150 микрон на площади 6,45 см 2). Основным недостатком данного способа является необходимость использования пониженных температур при хранении и непродолжительные сроки хранения. Задачей предлагаемого способа является увеличение сроков хранения плодоовощной и растениеводческой продукции. Данная задача решается способом хранения урожая плодоовощной и растениеводческой продукции в модифицированной газовой среде, создаваемой за счет жизнедеятельности продукции, упакованной в газопроницаемые полимерные материалы, при пониженной или обычной температуре, причем перед закладкой на хранение продукцию выдерживают в течение 12-48 ч в атмосфере, содержащей газообразный 1-метилциклопропен в концентрации 500-1000 . Использование такого способа позволяет существенно увеличить срок хранения плодоовощной и растениеводческой продукции, который в более чем в 2 раза превышает срок хранения продукции в МГС (не выдержанной в атмосфере МЦП) и более чем в 1,5 раза превышает срок хранения плодоовощной и растениеводческой продукции (выдержанной в атмосфере МЦП), но не упакованной в полимерную пленку. Более того, сроки хранения продукции при использовании заявленного способа превышают сумму сроков хранения плодоовощной и растениеводческой продукции при использовании по отдельности индивидуальных способов - выдержка в атмосфере,содержащей МЦП, и хранение в МГС. То есть при использовании одного известного приема совместно с другим наблюдается синергический эффект, приводящий к существенному увеличению сроков хранения. 3 11956 1 2009.06.30 Все это позволяет сделать вывод о новизне заявляемого решения и его изобретательском уровне. Следующие примеры иллюстрируют способ. Создание модифицированной газовой среды достигают за счет жизнедеятельности плодов при их упаковке в газопроницаемые полимерные материалы (пленки). Для иллюстрации способа в качестве газопроницаемых полимерных материалов используют полимерные пленки по патентам 6190710 и 6730874. Для иллюстрации способа выдержку урожая плодоовощной и растениеводческой продукции в атмосфере, содержащей газообразный МЦП, осуществляли в герметичных камерах, в которых создавали концентрацию МЦП, не превышающую значения 1(1000). В качестве источника МЦП использовали препарат Фитомаг, полученный по патенту 2267272, содержащий 0,52 мас.МЦП. Для создания заданной концентрации МЦП в атмосфере камеры в камеру помещали плоды овощей, фруктов и в небольшой емкости осуществляли контакт препарата Фитомаг с водой. В результате контакта препарата с водой происходило высвобождение газообразного МЦП из препарата и переход МЦП в объем камеры, где и происходил непосредственный контакт газообразного МЦП с плодами овощей и фруктов и растениями. Количество препарата (ПР), необходимого для создания определенной концентрации 1-метилциклопропена (СМЦП) в атмосфере контейнера, вычисляли по формуле ПРВСМЦП 10-7/СХ,где ПР - количество препарата (г) В - плотность атмосферы в хранилище, г/м 3 СМЦП - необходимая (требуемая) концентрация МЦП в объеме хранилища или контейнера,(массовая часть МЦП на биллион массовых частей атмосферы)- объем хранилища или контейнера, м 3 СХ - содержание МЦП в препарате, мас. 10-7 - коэффициент пересчетав мас. . Для контроля, после контакта препарата Фитомаг с водой, определяли реальную концентрацию МЦП в объеме контейнера. Анализ на содержание МЦП в атмосфере камеры проводили на Газовом хроматографе КРИСТАЛЛ ЛЮКС-4000 (колонка капиллярная,- 101,0,3 мм,50 м, ПОЛИСОРБ пламенно-ионизационный детектор температура испарителя - 70 С, температура колонки - 170 С, температура детектора 170 С, расход водорода - 25 см 3/мин, расход воздуха - 250 см 3/мин, время анализа 8 мин). Результаты газохроматографического анализа свидетельствуют, что концентрация МЦП в атмосфере камеры достигает своего максимального значения (практически равной расчетной по формуле) через 10-70 минут, после начала контакта препарата Фитомаг с водой. Время достижения максимального значения концентрации МЦП зависит, главным образом, от интенсивности перемешивания в аппарате, в котором происходит взаимодействие препарата с водой или водными растворами органических или неорганических веществ, от концентрации органических и неорганических веществ в данном растворе, а также от температуры воды или водного раствора органических или неорганических веществ и температуры атмосферы в хранилище. Для иллюстрации способа использовали различную плодоовощную и растениеводческую продукцию томаты, огурцы, перец сладкий, зелень (петрушка, укроп, мята, кориандр, зеленый лук), слива, хурма. Каждый вид плодоовощной или растениеводческой продукции делили на девять одинаковых частей (партий). 11956 1 2009.06.30 Первую (контрольную) партию плодов помещали в контейнер с обычной атмосферой и хранили при пониженной температуре. Вторую (сравнительную) партию плодов упаковывали в газопроницаемую пленку,упакованные плоды помещали в контейнер с обычной атмосферой и хранили при пониженной температуре. Партии 3-5 (сравнительные) плодов помещали в контейнер, в котором создавали различные концентрации МЦП. Плоды выдерживали в данной атмосфере в течение 12-48 часов. После чего контейнер заполняли обычной атмосферой, в которой хранили при пониженной температуре. Партии 6-8 (заявленный способ) помещали в контейнер, в котором создавали различные концентрации МЦП. Плоды выдерживали в данной атмосфере в течение 12-48 часов. После этого плоды упаковывали в газопроницаемую пленку и в упакованном виде помещали в контейнер с обычной атмосферой и хранили при пониженной температуре. Девятую (заявленный способ) партию плодов упаковывали в газопроницаемую пленку, в упакованном виде помещали в герметичный контейнер, в котором создавали заданную концентрацию МЦП и выдерживали в нем в течение 12-48 часов. После выдержки в атмосфере, содержащей МЦП, контейнер заполняли обычной атмосферой и хранили плоды в упакованном в пленку виде при пониженной температуре. Срок хранения плодоовощной и растениеводческой продукции оценивали по общепринятым стандартам при выходе высококачественной продукции не менее 90 . Результаты, иллюстрирующие преимущества данного способа, приведены в табл. 1 и 2. Из сравнения сроков хранения партий 1-5 и 6-9 видно, что выдержка плодоовощной и растениеводческой продукции в атмосфере, содержащей 500-1000 МЦП, перед хранением в модифицированной газовой среде, позволяет существенно увеличить срок хранения плодоовощной и растениеводческой продукции, который в более чем в 2 раза превышает срок хранения продукции в МГС (не выдержанной в атмосфере МЦП) и более чем в 1,5 раза превышает срок хранения плодоовощной и растениеводческой продукции(выдержанной в атмосфере МЦП), но не упакованной в полимерную пленку. Эксперименты, в которых время выдержки плодов в атмосфере, содержащей МЦП,было менее 12 часов, показали, что срок хранения при таких условиях практически равен сроку хранения аналогичной, упакованной в пленку, продукции, которую вообще не выдерживали в атмосфере МЦП. Эксперименты, в которых плоды выдерживали в атмосфере с МЦП более 48 часов,показали, что увеличение времени выдержки в атмосфере МЦП, содержащей нецелесообразно, т.к., практически не приводит к увеличению срока хранения. Данный способ не ограничивается приведенными примерами. Аналогичные результаты наблюдаются при выдержке в атмосфере, содержащей газообразный МЦП, других овощей и фруктов (бананов, дыни, киви, манго, грибы и др.) и последующим их хранением в МГС (упакованных в газопроницаемые пленки аналогичного типа). В качестве источника МЦП могут быть использованы другие препараты, содержащие МЦП, а также газообразный МЦП, полученный сразу после синтеза, например, по патенту 2267477. 11956 1 2009.06.30 Таблица 1 Сроки хранения (дни) плодоовощной и растениеводческой продукции при относительной влажности 85 Томаты красные Томаты розовые Томаты бурые Огурцы Перец сладкий Зелень (петрушка, укроп,6 лук, мята, кориандр 7 Хурма 8 Слива 1 2 3 4 5(контрольные) способу Номер партии 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 14 11 12 12 26 27 32 25 15 19 16 20 21 35 42 50 34 20 24 22 28 29 47 53 60 46 3 12 4 5 6 20 23 28 19 6 22 12 14 15 36 41 48 35 Примечание партия 1 - хранение в обычной атмосфере партия 2 - продукция хранится в упакованном в пленку виде (пленка по патенту 6190710, Маркапакеты 2540 см) партия 3 - продукция перед хранением в обычной атмосфере выдержана в течение 24 ч в атмосфере, содержащей 500 МЦП партия 4 - продукция перед хранением в обычной атмосфере выдержана в течение 18 ч в атмосфере, содержащей 750 МЦП партия 5 - продукция перед хранением в обычной атмосфере выдержана в течение 12 ч в атмосфере, содержащей 1000 МЦП партия 6 - продукция перед упаковкой в пленку выдержана в течение 24 ч в атмосфере, содержащей 500 МЦП, после чего упакована в пленку по патенту 6190710(пример 4) и помещена на хранение в обычную атмосферу партия 7 - продукция перед упаковкой в пленку выдержана в течение 18 ч в атмосфере, содержащей 750 МЦП, после чего упакована в пленку по патенту 6190710(пример 4) и помещена на хранение в обычную атмосферу партия 8 - продукция перед упаковкой в пленку выдержана в течение 24 ч в атмосфере, содержащей 1000 МЦП, после чего упакована в пленку по патенту 6190710(пример 4) и помещена на хранение в обычную атмосферу партия 9 - продукция перед хранением упакована в пленку по патенту 6190710(пример 4), затем в упакованном в пленку виде продукция выдержана в течение 48 ч в атмосфере, содержащей 1000 МЦП, и после этого в упакованном виде помещена на хранение в обычную атмосферу. Таблица 2 Сроки хранения (дни) плодоовощной и растениеводческой продукции при относительной влажности 75 Тип СХ продукции 1 2 3 4 5 Томаты красные Томаты розовые Томаты бурые Огурцы Перец сладкий(контрольные) способу Номер партии 2 3 4 5 6 7 8 9 20 17 16 14 40 38 35 37 23 23 21 17 56 54 51 55 28 27 24 21 62 59 56 57 15 15 13 11 36 34 32 33 23 17 15 13 45 43 41 40 11956 1 2009.06.30 Примечание партия 1 - хранение в обычной атмосфере партия 2 - продукция хранится в упакованном в пленку виде (пленка по примеру 1 патента 6730874) партия 3 - продукция перед хранением в обычной атмосфере выдержана в течение 36 ч в атмосфере, содержащей 1000 МЦП партия 4 - продукция перед хранением в обычной атмосфере выдержана в течение 24 ч в атмосфере, содержащей 750 МЦП партия 5 - продукция перед хранением в обычной атмосфере выдержана в течение 12 ч в атмосфере, содержащей 500 МЦП партия 6 - продукция перед упаковкой в пленку выдержана в течение 36 ч в атмосфере,содержащей 1000 МЦП, после чего упакована в пленку по патенту 6730874 и помещена на хранение в обычную атмосферу партия 7 - продукция перед упаковкой в пленку выдержана в течение 24 ч в атмосфере,содержащей 750 МЦП, после чего упакована в пленку по патенту 6730874 и помещена на хранение в обычную атмосферу партия 8 - продукция перед упаковкой в пленку выдержана в течение 12 ч в атмосфере,содержащей 1000 МЦП, после чего упакована в пленку по патенту 6730874 и помещена на хранение в обычную атмосферу партия 9 - продукция перед хранением упакована в пленку по патенту 6730874, затем в упакованном в пленку виде продукция выдержана в течение 48 ч в атмосфере, содержащей 1000 МЦП, и после этого в упакованном виде помещена на хранение в обычную атмосферу. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 7