Dr Krzysztof Rutkowski, Instytut Ogrodnictwa w Skierniewicach · około0,7 do ponad 1....
Transcript of Dr Krzysztof Rutkowski, Instytut Ogrodnictwa w Skierniewicach · około0,7 do ponad 1....
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