Сокращение количественных и качественных потерь при хранении овощной продукции является одной из важнейших проблем. Решение этой проблемы возможно при использовании прогрессивных способов хранения овощей. Одним из таких способов является применение парафиновых покрытий. Однако, перспектива широкого распространения при хранении овощей защитных покрытий в значительной степени зависит от их качества и надежности. Чисто парафиновые покрытия, рекомендуемые в отечественной и зарубежной научной литературе, не нашли широкого применения, так как они лишены необходимой адгезии и пластичности, из-за чего отслаиваются и растрескиваются. Поэтому для улучшения эксплуатационных свойств покрытий возникла необходимость направленного модифицирования дисперсной структуры парафина путем добавления к нему пластификаторов с научно обоснованным подбором оптимального состава защитных парафиносодержащих композиций. Решению этой научной задачи и посвящена данная работа, в которой предлагается усовершенствованная технология хранения луковиц чеснока с использованием нового модифицированного парафиносодержащего покрытия. В литературе до сих пор не было научного обоснования составов защитных покрытий и их сравнительных характеристик, позволяющих сделать правильный выбор эффективного покрытия. Выбор чеснока в качестве объекта исследования обуславливается уникальностью этой целительной овощной культуры, значение которой для здоровья человека трудно переоценить.
Основную часть питательных веществ луковиц чеснока составляют углеводы, белок, витамины С, В1, В2, PP. Кроме этого, в состав чеснока входят фитостерины, гормональные вещества, минеральные соли, органические кислоты, фитонциды, пектиновые вещества, аллицин, алликсин и др. В составе золы чеснока найдено 17 химических элементов: фосфор, йод, калий, кальций, цинк, медь, молибден, кобальт, титан, селен и другие. Обладая ценными лечебными свойствами, чеснок отличается пониженной устойчивостью к влагопотерям и микроорганизмам. Поэтому совершенствование технологии хранения луковиц чеснока с применением новых защитных покрытий актуально. Это позволит увеличить объёмы использования чеснока в пищевой промышленности и в медицине как лекарственного препарата для профилактики и лечения многих заболеваний, в том числе онкологических.
Целью представленной работы являлось совершенствование технологии хранения луковиц чеснока путём применения гидрофобных защитных покрытий, определения оптимальных режимов и предельных сроков хранения чеснока с сохранением его пищевых и лечебных свойств, а также снижением потерь.
Для осуществления поставленной цели решались следующие задачи:
- Уточнить требования, предъявляемые к защитным покрытиям для повышения эффективности хранения луковиц чеснока.
- Научно обосновать и разработать компонентный состав защитной плёнки.
- Сделать сравнительный анализ сокращения количественных и качественных потерь в период хранения луковиц чеснока при использовании различных покрытий.
- На основе экспериментальных методов анализа установить режимы длительного хранения чеснока и способа нанесения защитной плёнки, обеспечивающей снижение количественных и качественных потерь.
- Усовершенствовать технологию хранения луковиц чеснока путём применения разработанного эффективного парафиносодержащего покрытия.
- Исследовать влияние применяемой защитной парафиносодержащей плёнки на всхожесть, рост и развитие растений чеснока.
Впервые научно обоснованы и определены требования, предъявляемые к эксплуатационным свойствам защитных покрытий луковиц чеснока, обеспечивающих его хранение без изменения качества. На основе комплексных исследований эксплуатационных свойств ряда твёрдых парафиносодержащих продуктов и их композиций разработан новый состав защитной гидрофобной парафино-церезиновой плёнки ПК-1 для эффективного хранения луковиц чеснока. Для обеспечения необходимой адгезии гидрофобного парафинового покрытия к гидрофильной поверхности луковиц чеснока, исходя из коллоиднохимических представлений, рекомендовано модифицировать дисперсную структуру парафина добавкой поверхностно-активного вещества (ПАВ). Уточнен механизм действия ПАВ (фракции С17-С20 синтетических жирных кислот) на защитные свойства покрытия ПК-1. Установлены и представлены в виде математических моделей зависимости влагопотерь и микробиологической порчи чеснока от длительности его хранения с применением гидрофильных (ПВС-5) и гидрофобных парафиновых (П), парафино-восковых (ПК-4) и парафино-церезиновых (ПК-1) покрытий. Доказано преимущество разработанной защитной плёнки ПК-1, повышающей лёжкоспособность чеснока. Достоверность полученных результатов и их новизна подтверждены патентом РФ №2155480. Впервые исследовано влияние парафиносодержащих защитных покрытий на всхожесть, рост и развитие растений чеснока и показана росторегулирующая роль разработанного покрытия. Разработанный состав защитной парафиносодержащей плёнки ПК-1, удовлетворяющей требованиям по адгезии и пластичности, является не только высококачественным, но и экономически эффективным.
Заключение:
- Научно обоснована и разработана новая рецептура гидрофобной парафиносодержащей защитной плёнки (ПК-1) с учётом требований, предъявляемым к защитным покрытиям луковиц чеснока, включающая в качестве модификаторов дисперсной структуры парафина церезин и поверхностно-активное вещество — фракции С17-С20 СЖК.
- Исследованы влагозащитные свойства разработанного гидрофобного защитного покрытия ПК-1 в сравнении с гидрофильным покрытием поливинилового спирта (ПВС-5), сплавом парафина с пчелиным воском (ПК-4) и парафином без добавок (П) при хранении четырех различных сортов чеснока в разных режимах температуры и относительной влажности воздуха. По увеличению влагозащитных свойств исследованные покрытия располагаются в следующий ряд: ПВС-5, П, ПК-4, ПК-1.
- Показано влияние сортовых особенностей чеснока на его лежкоспособность. Наиболее влагостойким из исследованных является сорт Иглинский местный, естественная убыль (Е.У.) которого за 4 месяца хранения составила 12,6 масс.%; влагонестойким — сорт Тянь-Шанский, его Е.У. = 42 масс. %.
- Установлено, что луковицы чеснока с нанесенным на него защитным покрытием ПК-1 в течение 4-х месяцев хранения не содержали канцерогенных веществ (бензапирена).
- Доказано, что защитная плёнка ПК-1, нанесённая на сохраняемые луковицы чеснока, снижает их влагопотери в 3-13 раз по сравнению с контролем в зависимости от сорта без существенных изменений качественных показателей.
- Математический анализ результатов исследований влияния различных условий хранения луковиц чеснока на изменение процентов их влагопотерь и порчи подтвердил эффективность применения защитной плёнки ПК-1.
- Доказано, что применение защитной плёнки ПК-1, снижая количественные и качественные потери луковиц чеснока исследуемых озимых сортов, увеличивает длительность их хранения в 2 раза.
- Впервые выявлено, что парафиносодержащие покрытия, являясь ингибиторами на первых этапах развития растения чеснока, проявляют себя в дальнейшем как стимуляторы роста, способствуя увеличению количества листьев, их размеров и биомассы растений примерно в 2 раза.
- Разработаны рекомендации по совершенствованию технологии хранения луковиц чеснока путём применения эффективного модифицированного парафиносодержащего покрытия ПК-1.
- Усовершенствованная эффективная технология хранения луковиц чеснока с использованием защитного покрытия ПК-1 внедрена в производственных условиях фермерского хозяйства «Родник» Выселковского района и племзавода им. В.И. Чапаева Динского района Краснодарского края.
- Экономический эффект от применения предлагаемой технологии с защитным покрытием ПК-1 на 1 т закладываемого на хранение чеснока сортов Тянь-Шанский и Отрадненский составил 20,00 и 11,59 тыс. руб. соответственно.
