NOWE TECHNOLOGIE PRZECHOWYWANIA

OWOCÓW ZIARNKOWYCH

Warsztaty szkoleniowe dla producentów owoców ziarnkowych

Goszczyn, 17.09.2016

TRAFOON project is funded by the European Community's Seventh Framework Programme

(FP7/2007-2013) under grant agreement no. 613912

Dr Krzysztof Rutkowski,

Instytut Ogrodnictwa w Skierniewicach

Zdolność przechowalnicza

Trwałość przechowalnicza

zespół cech uwarunkowanych genetycznie, określających

trwałość warzyw i owoców w czasie przechowywania

zespół cech charakteryzujących warzywa i owoce

przeznaczone do przechowywania z uwzględnieniem

dojrzałości zbiorczej i jakości

długość okresu przechowywania warzyw i owoców, w

granicach którego nie następują zmiany obniżające

przydatność konsumpcyjną

Wartość przechowalnicza

Wstęp

ROZPORZĄDZENIE WYKONAWCZE

KOMISJI (UE) NR 543/2011z dnia 7 czerwca 2011 r.

ustanawiające szczegółowe zasady stosowania rozporządzenia Rady

(WE) nr 1234/2007 w odniesieniu do sektora owoców i warzyw oraz

sektora przetworzonych owoców i warzyw

Jakość produktów ogrodniczych

Wygląd

Tekstura Smakowitość

Wartości

odżywcze

Bezpieczeństwospożycia

Jakość

Jakość produktów ogrodniczych

Wygląd Wielkość, kształt, barwa, połysk, brak uszkodzeń

Tekstura Jędrność, soczystość, kruchość, mączystość,

SmakowitośćSmak słodki, kwaśny, cierpki, zapach, obce smaki i/lub

zapachy

Wartości

odżywcze

Zawartość składników mineralnych, witamin, błonnika,

węglowodany, antyoksydanty

Bezpieczeństwo

spożycia

Pozostałości środków ochrony roślin, mykotoksyny,

zanieczyszczenia mikrobiologiczne, alergeny

Główne wyróżniki jakości owoców

Jakość produktów ogrodniczych

Magness-Taylor

jabłka

gruszki

brzoskwinie

Pomiar jędrności

Pomiar zawartości ekstraktu

Przykładowe refraktometry do pomiaru zawartości ekstraktu

Kwasowość miareczkowa

Czynniki wpływające na jakość owoców

Przed przechowywaniem

- zabiegi agrotechniczne w sadzie

- zbiór i transport owoców

Podczas przechowywania

- schładzanie

- stopień wypełnienia komory przechowalniczej

- temperatura, wilgotność, atmosfera i długość okresu przechowywania

Występowanie chorób

pochodzenia grzybowego

pochodzenia fizjologicznegozewnętrzne

wewnętrzne

Po przechowywaniu

warunki obrotu handlowego

Czynniki wpływające na jakość owoców

Podział owoców ze względu na

charakter dojrzewania

• KLIMAKTERYCZNE

jabłka gruszki

brzoskwinie nektaryny

śliwki pomidory

awokado banany

figi kiwi

borówki morele

• NIEKLIMAKTERYCZNE

czereśnie wiśnie

borówki winogrona

maliny cytryny

truskawki ananas

czarna porzeczka

Procesy dojrzewania

owoców klimakterycznych

WYZNACZANIE TERMINU ZBIORU

Liczba dni od pełni kwitnienia

Data kalendarzowa

Wielkość owocu

Powierzchnia rumieńca

Barwa zasadnicza skórki

Łatwość odchodzenia owocu

Wskaźniki do wyznaczania

terminu zbioru jabłek

Wskaźniki do wyznaczania

terminu zbioru jabłek

Stężenie etylenu w komorach nasiennych

Tempo produkcji etylenu

Tempo oddychania

Indeks skrobiowy

Zawartość ekstraktu w owocach

Kwasowość owoców

Indeksy zbiorcze

Jędrność [kG],

Zawartość ekstraktu [%],

Indeks skrobiowy [1..10]

INDEKS STREIFA

F / R * S

INDEKS DE JAGERA

F * (11-S) / R

Wskaźniki do wyznaczania

terminu zbioru jabłek

Pomiar etylenu w komorach

nasiennych

Pomiar tempa produkcji etylenu

i dwutlenku węgla

TEST SKROBIOWY

O2 CO2

Ciepło

H2O

Przebieg procesów oddychania

Warunki przechowywania

• Temperatura (wartość, dynamika, ∆T, histereza)

• Wilgotność względna (wartość, zmiany)

• Skład atmosfery przechowalniczej– normalna atmosfera – 21% O2 + 0,03% CO2 + 78% N2

– modyfikowana atmosfera – suma O2 i CO2 = 21%

– kontrolowana atmosfera

• dowolny ustalony i kontrolowany skład gazowy

Czynniki wpływające na intensywność

oddychania jabłekTemperatura

mg CO2 * kg-1 *h-1 kcal * 1000 kg-1 * 24 h-1x 61,2

0

5

10

15

20

25

0 5 10 15 20

Pro

du

kcja

CO

2[m

g kg

-1h

-1]

Temperatura [°C]

Zmiany szybkości oddychania [mg CO2 kg-1h-1] wybranych gatunków owoców w zależności od

temperatury.

Temperatura 0oC 4-5

oC 10

oC 15-16

oC 20-21

oC 25-27

oC

Czereśnie 8 22 28 48 65 101,5

Brzoskwinie 5 - 20 - 87 -

Śliwki 2,5 - 10 - 20 -

Jabłka letnie 4,5 8 17 24,5 30,5 -

Jabłka jesienne 3 6 8,5 14,5 20 -

mg CO2 * kg-1 *h-1 kcal * 1000 kg-1 * 24 h-1x 61,2

Czynniki wpływające na intensywność

oddychania jabłekTemperatura

Temperatura i wilgotność

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

-5 0 5 10 15 20 25 30 35

Temperatura [oC]

hP

a

100%; 90%; 80%; 70%; 60%; 50%

WILGOTNOŚĆ WZGLĘDNA

Transpiracja

Czynniki wpływające na intensywność

oddychania jabłekSkład atmosfery

Ustawianie opakowań w komorze rzut poziomy

5 cm

15 cm

10 cm

120 cm x 100 cm

30 cm

50 - 70 cm80 cm 5 cm

30 cm

60 cm

Ustawianie opakowań w komorze rzut poziomy

Nowoczesne technologie

przechowywania POZBIORCZE TRAKTOWANIE OWOCÓW

• 1-metylocyklopropen – 1 MCP (SmartFreshTM , FruitSmart )

INNOWACYJNE KONTROLOWANE ATMOSFERY

• ACR - Van Amerongen CA Technology (Holandia) http://www.van-

amerongen.com

• DCA – Dynamicznie Kontrolowana Atmosfera HarvestWatch (Prange &

Satlantic Inc.) - Isolcell Italia S.p.A (Włochy) http://www.isolcell.com

• DCA-Apple-PAM-System - Frigotec GmbH (Niemcy) http://www.frigotec.de

• DCS – STOREX B.V (Holandia) http://www.storex.nl

• DFR - Besseling Group B.V. (Holandia) http://besseling-group.com

• ILOS Plus - MARVIL engineering S.r.l. (Włochy) http://www.marvil.it

• Swinglos –Fruit Control Equipments (Włochy) Http://www.fruitcontrol.it

Fermentation threshold

(Zanella, Skierniewice 2010)

Maksymalne utrzymanie jakości (linia zielona) występuje gdy stężenie tlenu w

atmosferze jest najniższe z możliwych (osiąga poziom oddychania beztlenowego)

Źródło: Robert Prange, 2009

Przyczyny rozwoju nowoczesnych

technologii przechowalniczych

Pozbiorcze traktowanie

owoców

1-MCP(1-methylcyclopropene)

• Nowa technologia w przechowalnictwie owoców, warzyw i roślin ozdobnych

• Skuteczność uzyskana dzięki oddziaływaniu na procesy związane z produkcją i wrażliwością na etylen

• Działanie: • przyłącza się do receptorów etylenu w membranach

komórkowych

• Aplikacja: typowo jedna dawka po zbiorze

CH3Patent: Sisler and Blankenship, NC; 1996

1-MCP(1-methylcyclopropene)

• Preparat SmartFreshTM w Polsce zarejestrowany do stosowania w przechowalnictwie następujących gatunków owoców i warzyw:• jabłka• gruszki• śliwki• kapusta pekińska• kapusta biała• brokuł

• Preparat FruitSmart zarejestrowany do stosowania w przechowalnictwie jabłek

CH3Patent: Sisler and Blankenship, NC; 1996

Pozbiorcze traktowanie

owoców

‘Red Delicious’

New development of Dynamic Controlled Atmosphere storage of apples applying repeated and controlled Low Oxygen Stress treatmentsLivio Fadanelli, F. Zeni, L.Turrini, P. Barchetti , P. Matte’, L. Buglia. 2010. CA Conference Antalya, Turcja

‘Cripps Pink’

Oddychanie beztlenowe –

fermentacja

New development of Dynamic Controlled Atmosphere storage of apples applying repeated and controlled Low Oxygen Stress treatments

Livio Fadanelli, F. Zeni, L.Turrini, P. Barchetti , P. Matte’, L. Buglia. 2010. CA Conference Antalya, Turcja

Odmiana Max. stężenie etanolu [ppm]

‘Fuji’ 80-100

‘Gala’ 40-70

‘Golden Delicious’ 30-40

‘Granny Smith’ 60-70

‘Morgenduft’ 30-50

‘Pink Lady’ 40-50

‘Red Delicious’ 300-400

Oddychanie beztlenowe -

fermentacja

Oddychanie beztlenowe

(pomiar etanolu w soku)

Fluorescencja chlorofilu

Prange, Skierniewice 2012

Fluorescencja chlorofilu

Prange, Skierniewice 2012

Granica oddychania tlenowego (LOL)

Fluorescencja (Fα)

Fα - pikStężenie tlenu(O2)

‘Golden Delicious’ Gasser et al. 2008

RQ

O2

Fα

Fluorescencja chlorofilu

Pomiar współczynnika

oddychania owoców

• Współczynnik oddechowy RQ obliczany jest jako stosunek wydzielonego w procesie oddychania CO2 do zużytego w tym procesie O2.

• Ilość CO2 i O2 może być wyrażona w molach lub objętościowo

Współczynnik oddechowy w zależności od wykorzystywanego wprocesie oddechowym substratu może przyjmować wartości odokoło 0,7 do ponad 1.

Jeżeli substratem jest glukoza, to zgodnie z równaniemC6H12O6 + 6O2 6CO2 + 6H2ORQ= 6CO2/ 6O2, czyli 1

Jeżeli substratem są związki bogate w tlen, np kwasy organiczne, todla kwasu jabłkowego mamy

C4H6O5 + 3O2 4CO2 + 3H2ORQ= 4CO2/ 3O2, czyli 1,35

Jeżeli substratem są związki tłuszczowe (uboższe w tlen, bogatsze wwodór i węgiel) to np. dla kwasu stearynowego otrzymamy

C18H36O2 + 26O2 18CO2 + 18H2ORQ= 18CO2/ 26O2, czyli 0,69

Pomiar współczynnika

oddychania owoców

Oddychanie beztlenowe

(pomiar etanolu w atmosferze)

Powody rozwoju nowoczesnych

technologii przechowalniczych

• Ograniczenie występowania chorób fizjologicznych, w tym przede wszystkim oparzelizny powierzchniowej

Powody rozwoju nowoczesnych

technologii przechowalniczych

• Ograniczenie występowania chorób fizjologicznych, w tym przede wszystkim oparzelizny powierzchniowej

Red DeliciousHerkunft: Latsch, MIVOR

Auswertung der Schalenbräune nach 8,6 Monaten Lagerung und 7 Tagen Shelf Life

ILOS+DCA

ULOMCP

Schale

nbrä

une %

0

10

20

30

40

50

60

Auslagerung

Shelf Life

Red Delicious 2008/09Herkunft: Latsch, MIVOR

Auswertung der Schalenbräune nach 7,9 Monaten Lagerung und 7 Tagen Shelf Life

ILOS+ DCA ULO MCP

Sch

ale

nbrä

un

e %

0

10

20

30

40

50

60

Auslagerung

Shelf Life

*Auslagerung am10/06/2009

2 sezony: ILOS+, DCA, ULO, MCP

Oparzelizna powierzchniowa po 8 miesiącach przechowywania i po SOT

2007-08 2008-09

Red Delicious (Zanella, Skierniewice 2010)

Średnia dla 6 różnych próbek

Przyczyny rozwoju nowoczesnych

technologii przechowalniczych

• Ograniczenie występowania chorób fizjologicznych, w tym przede wszystkim oparzelizny powierzchniowej

• Wydłużenie okresu przechowywania owoców z zachowaniem ich wysokiej jakości

Pozbiorcze

traktowanie owoców SmartFreshTM

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

NA NA +

MCP

KA KA +

MCP

NA NA +

MCP

KA KA +

MCP

Kw

aso

wo

ść [

%]

Zbiór 60 dni 120 dni 180 dni

‘Jonagold’

Sezon I Sezon II

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

NA NA +

MCP

KA KA +

MCP

NA NA +

MCP

KA KA +

MCP

Ję

drn

ość [

N]

Zbiór 60 dni 120 dni 180 dni

Pozbiorcze

traktowanie owoców SmartFreshTM

‘Jonagold’

Sezon I Sezon II

Jędrność jabłek

odmiany ‘Szampion’

0

10

20

30

40

50

60

70

80

NA I zb NASF I zb KA I zb KASF Izb NA II zb NASF II zb KA II zb KASF II zb

Jęd

rno

ść [

N]

1 SOT 8 SOT 15 SOT

4 miesiące przechowywania

0,0

10,0

20,0

30,0

40,0

50,0

60,0

70,0

2:2

SF

2:2 Control 0.8:0.8

SF

0.8:0.8

Control

DCA

SF

DCA

Control

1 d 4 d 7 d 11 d 19 d

Jędrność jabłek odmiany ‘Szampion’

po 6 miesiącach w KA

0,0

10,0

20,0

30,0

40,0

50,0

60,0

70,0

2:2

SF

2:2 Control 0.8:0.8

SF

0.8:0.8

Control

DCA

SF

DCA

Control

1 d 4 d 7 d 11 d 19 d

Jędrność jabłek odmiany ‘Szampion’

po 6 miesiącach w KA + 2 miesiące w NA

Stresowe uszkodzenia skórki

0

1

2

3

4

5

6

7

NA NA SF 2+2 2+2 SF 0.8+0.8 0.8+0.8 SF DCA DCA SF

I zbiór II zbiór

Tekstura jabłek odmiany ‘Szampion’ po 6

miesiącach przechowywania

Jędrność jabłek

odmiany ‘Boiken’

0

20

40

60

80

100

120

140

NA I zb NASF Izb

KA I zb KASFIzb

DCA Izb

NA II zb NASF IIzb

KA II zb KASF IIzb

DCA IIzb

Jęd

rno

ść [

N]

1 SOT 8 SOT 15 SOT

6 miesięcy przechowywania

Trwałość w obrocie towarowym

• Zachowanie łańcucha chłodniczego

• Warunki transportu

▫ czas

▫ temperatura

▫ uszkodzenia

▫ etylen

• Warunki ekspozycji w obrocie towarowym

TRWAŁOŚĆ

Obrót handlowy owocami - wyzwania

Nowe rynki – nowe wyzwania

• System Xtend®

Nowe rynki – nowe wyzwania

0

10

20

30

40

50

60

NA I zb Xtend I zb NA II zb Xtend IIzb

NA I zb Xtend I zb NA II zb Xtend IIzb

Jęd

rno

ść [

N]

1 SOT 7 SOT

30 dni

przechowywania

Nowe rynki – nowe wyzwania

60 dni

przechowywania

ETYLEN

59

Stężenie etylenu w komorach

nasiennych jabłek odmiany ‘Boiken’

0

50

100

150

200

250

NA I zb NASF Izb

KA I zb KASF Izb DCA I zb NA II zb NASF IIzb

KA II zb KASF IIzb

DCA IIzb

Stęż

en

ie e

tyle

nu

w k

om

ora

ch n

asie

nn

ych

[p

pm

]

1 SOT 8 SOT 15 SOT

6 miesięcy przechowywania

Etylen a obrót handlowy jabłkami

Etylen ≈ 800 ppm !!!CO2 ≈ 3,6%O2 ≈ 5%

Etylen a obrót handlowy

Saszetka ETEN

JAKOŚĆ

CHŁODNIA

KA

ACR, DCA, DCA-

Apple.., DCS, DFR,

ILOS, ILOS PLUS,

Swinglos..

ŚRODKI OSTROŻNOŚCI

W CHŁODNIACH

KONTROLOWANEJ

ATMOSFERY !!!

Woskowanie owoców

Stosując nowoczesne technologie przechowalnicze można

znacznie wydłużyć okres podaży owoców ziarnkowych

Zastosowanie nowoczesnych technologii wymaga

znajomości i przestrzegania zasad ich stosowania

Rozwój i dostępność nowoczesnych technologii sprzyja

ograniczaniu niekorzystnych zmian jakości owoców oraz

strat przechowalniczych

Podsumowanie

Zastosowanie ich w praktyce musi być jednak

poprzedzone POZNANIEM zasad ich stosowania oraz

odpowiedzią na dwa zasadnicze pytania:

CEL

RACHUNEK EKONOMICZNY

Do przechowywania mogą zostać przeznaczone jedynie

owoce wysokiej jakości

Podsumowanie

DZIĘKUJĘ ZA UWAGĘ

Krzysztof.Rutkowski@inhort.pl