Спосіб зберігання сільськогосподарської продукції

Спосіб зберігання врожаю сільськогосподарської продукції, що включає його оброблення газоподібним 1-метилциклопропеном і подальше зберігання врожаю у звичайному або регульованому газовому середовищі при зниженій температурі, який відрізняється тим, що перед обробленням у сільськогосподарській продукції визначають вміст ендогенного етилену, а оброблення здійснюють шляхом контакту врожаю сільськогосподарської продукції з атмосферою, в якій максимальна концентрація 1-метилциклопропену протягом оброблення принаймні в 1,2-3 рази перевищує концентрацію ендогенного етилену у сільськогосподарській продукції перед обробленням. Винахід відноситься до технології зберігання сільськогосподарської продукції - ягід, фруктів, овочів і т. ін., що дозволяє забезпечити її надійну здатність до збереження під час тривалого зберігання. Зазвичай відомі способи зберігання сільськогосподарської продукції спрямовані на уповільнення ферментативних процесів, які призводять до передчасного старіння й псування продуктів, а також на знищення мікроорганізмів. Найпоширенішим способом зберігання сільськогосподарської продукції є спосіб зберігання при зниженій температурі у звичайному або штучно створюваному регульованому газовому середовищі (РГС). Кращі результати отримані при зберіганні сільськогосподарської продукції при зниженому вмісті кисню, підвищеному вмісті диоксида вуглецю й відносній вологості 85-95%. (Полимерные пленки для выращивания и хранения плодов и овощей, под ред. С.В.Генеля и В.Е.Гуля, Москва, Химия, 1985). Даний спосіб використовується для тривалого зберігання великих об'ємів сільськогосподарської продукції у стаціонарних сховищах. Основним недоліком даного способу є відносно невеликі терміни зберігання сільськогосподарської продукції. Іншим способом зберігання, який уповільнює ферментативні процеси післязбирального дозрівання й старіння рослин і плодів, а також розвиток багатьох фізіологічних захворювань (засмага, розпад від старіння, мокрий опік, маслянистість шкурки і т. ін.), грибних гнилей, є спосіб, що передбачає оброблення врожаю сільськогосподарської продукції перед закладанням на зберігання газоподібним 1-метилциклопропеном (МЦП) шляхом контакту рослин і плодів з атмосферою, яка містить газоподібний МЦП. Оскільки МЦП при нормальних умовах представляє собою газоподібну не стабільну речовину, схильну до реакцій окислення, полімеризації та інших перетворень, його застосовують у вигляді препаратів, які є продуктами сорбції МЦП різними твердими речовинами. Випуск газоподібного МЦП з препарату здійснюють шляхом його взаємодії з водою, наприклад, за рахунок його занурення у воду. (US6313068, RU2267272). (19) UA (11) 87837 (13) C2 (21) a200610354 (22) 28.09.2006 (24) 25.08.2009 (31) 2006123022 (32) 28.06.2006 (33) RU (46) 25.08.2009, Бюл.№ 16, 2009 р. (72) ШВЄЦ ВАЛЄРІЙ ФЬОДОРОВІЧ, RU, ГУДКОВСКІЙ ВЛАДІМІР АЛЄКСАНДРОВІЧ, RU, КОЗЛОВСКІЙ РОМАН АНАТОЛЬЄВІЧ, RU, КУСТОВ АНДРЄЙ ВЛАДІМІРОВІЧ, RU (73) ОБЩЄСТВО С ОГРАНІЧЄННОЙ ОТВЄТСТВЄННОСТЬЮ "ФІТО-МАГ", RU (56) RU C1 2267272, 10.01.2006 RU C1 2267477, 01.07.2004 RU C1 2007903, 16.01.1992 SU 1402289, 15.06.1988 SU A1 1660623, 07.07.1991 US B1 6313068, 06.10.2001 3 Урожай сільськогосподарської продукції поміщують у герметичні камери, контейнери або сховища. Там також розміщують одну або декілька ємностей, заповнених водою, в яких і здійснюють взаємодію препарату з водою. Результатом даної операції є вивільнення газоподібного МЦП з препарату в атмосферу сховища (камери, контейнера), в якому знаходяться плоди овочів, фруктів, рослин та ін., де й відбувається безпосередній контакт газоподібного МЦП з плодами та рослинами. У літературі описано багато факторів, які впливають на відгук (реакцію) плодів і рослин на тривалість зберігання плодів (без втрати товарної якості) при дії на них газоподібного МЦП. До цих факторів, зокрема, відносять концентрацію МЦП у приміщенні під час оброблення плодів і рослин, тривалість їх обробки в атмосфері, яка містить МЦП, стиглість плодів і рослин на час обробки, інтервал між збиранням урожаю і часом оброби, а також вид і культурний сорт рослин і плодів, що оброблюються. Зазначається, що проміжок часу між збиранням урожаю й обробкою, в межах якого досягається максимальний відгук на дію МЦП, залежить від стиглості плоду і культурного сорту рослини. Наприклад, для того, щоб попередити розвиток поверхневого опіку на яблуках «Granny Smith», обробка повинна бути виконана протягом 2 тижнів після врожаю. Плід, оброблений через 4 і більш тижнів після того, як зібрано урожай, давав при подальшому зберіганні поверхневий опік і мав більш низьку твердість і титровану кислотність у порівняні з плодом, обробленим на протязі 2 тижнів після збирання врожаю. (J.Mattheis, X.Fan, L.C.Argenta, Management of climacteric fruit ripening with 1-methylcyclopripene (1-MCP), an inhibitor of ethylene action. Thirtieth Annual Meeting «Plant growth regulation Society of America, held jointly with The Japanese Society for Chemical Regulation of plants», Vancouver, British Columbia, Canada. August 3-6, 2003, p.20-23.). Незважаючи на великий обсяг інформації, у даний час у літературі відсутня інформація, яка дозволяє визначити, яку саме концентрацію МЦП необхідно створювати під час оброблення плодів і рослин залежно від їх фізіологічного стану, культурного сорту, строків після збирання врожаю. Зазвичай для оброблення рекомендують утримання в атмосфері, яка містить МЦП у кількості від 0,1 до 1000ppm. У зв'язку з цим під час оброблення препаратами на основі МЦП у кращому випадку мають місце перевитрати коштовного препарату, а у гіршому випадку швидке псування оброблених плодів і рослин. Саме через можливість виникнення ситуацій, пов'язаних з псуванням закладеного на зберігання врожаю плодів і овочів, більшість господарств, які займаються виробництвом і зберіганням плодоовочевої продукції, з недовірою відносяться до застосування даних препаратів у промисловому масштабі. Таким чином, недоліками способів, які використовують післязбиральне оброблення плодів газоподібним МЦП, є нераціональне використання 87837 4 коштовних препаратів, що містять МЦП, а також низька надійність їх застосування. Завданням способу, що пропонується, є зниження витрачання препаратів, які містять МЦП, при збереженні тривалого терміну зберігання сільськогосподарської продукції. Дане завдання вирішується способом зберігання врожаю сільськогосподарської продукції, який містить оброблення врожаю газоподібним 1метилциклопропеном, та подальше його зберігання у звичайному або регульованому газовому середовищі при зниженій температурі, у якому перед обробкою у сільськогосподарській продукції визначають вміст ендогенного етилену, а обробку здійснюють шляхом контакту врожаю сільськогосподарської продукції з атмосферою, в якій максимальна концентрація 1-метилциклопропена у газовій фазі протягом оброблення, принаймні, в 1,2 ¸ 3 рази перевищує концентрацію ендогенного етилену у сільськогосподарській продукції перед обробкою. Наступні приклади ілюструють спосіб: Як джерело МЦП використовують препарат «Фітомаг», отриманий по патенту RU2267272, який містить 0,5 ¸ 2%мас МЦП. У кожному прикладі перед обробленням у плодах фруктів и овочів визначають концентрацію міжклітинного (ендогенного) етилену у ррт (у масових частинх на мільйон) за методикою, описаною у статті Nehemia Aharoni «Relationship between Leaf Water Status and Endogenous Ethylene in Detached Leaves» (Plant PhysioL, 1978, 61, 658-662), їх фізиологічний стан. Після цього їх ділять на дві рівних партії. Першу контрольну партію плодів помішують у замкнений простір (контейнер або сховище) зі звичайною або регульованою атмосферою. Другу партію плодів помішують у замкнений простір (контейнер або сховище), в атмосфері якого створюють задану концентрацію МЦП шляхом взаємодії певної кількості препарату «Фітомаг» з водою або водним розчином, який містить органічні (сінтанол ДС-10, етанол и др.) та/або неорганічні речовини (гідроксиди або карбонати лужних металів - NaOH, КОН, NaHCO3 та ін.). Концентрація органічних або неорганічних речовин у водному розчині звичайно складає від 0,1 до 3%мас. Кількість води або водного розчину органічних або неорганічних речовин - 3 ¸ 7 масових часток на 1 масову частку препарату. Взаємодію препарату з водою або розчинами органічних чи неорганічних речовин проводять в одному або декількох відкритих апаратах (відкриті скляні або металеві посудини) з мішалкою, які відповідно до можливості, рівномірно розподіляють у сховищі або контейнері. У апарат послідовно завантажують задану кількість води або водного розчину органічних та/або неорганічних речовин і препарату «Фітомаг», і вмикають мішалку. Кількість препарату (GПР), необхідну для створення потрібної (максимальної) концентрації 1метилциклопропена (СМЦП) в атмосфері сховища або контейнера, обчислюють за формулою: GПР = rВ · СМЦП · V · 10 -4 / СХ , 5 87837 де: GПР - кількість препарату (г); 3 rВ - щільність атмосфери у сховищі, г/м ; СМЦП - необхідна (потрібна) концентрація МЦП в об'ємі сховища або контейнеру, ррm (у масових частках МЦП на мільйон масових часток атмосфери сховища); V - об'єм сховища або контейнера, м3; СХ - вміст МЦП у препараті, % мас.; 10-4 - коефіцієнт перерахування ррm у %мас. Реальну концентрацію МЦП в атмосфері сховища або контейнера додатково контролюють методом газорідинного аналізу, періодично відбираючи проби газового середовища зі сховища або контейнера. Результати аналізу свідчать, що концентрація МЦП у атмосфері сховища досягає свого максимального значення (практично рівного розрахунковій) через 10-70 хвилин після взаємодії препарату з водою. Час досягнення максимального значення залежить, головним чином, від інтенсивності перемішування в апараті, в якому відбувається взаємодія препарату з водою або водними розчинами органічних або неорганічних речовин, а також від концентрації органічних і неорганічних речовин у даному розчині. Плоди витримують в атмосфері, яка містить МЦП, протягом 12-48 годин, після цього сховище або контейнер заповнюють звичайною або регульованою атмосферою. Далі обидві партії плодів зберігають в однакових умовах (у регульованій та/або звичайній атмосфері), періодично відбираючи зразки плодів та визначаючи їх фізіологічний стан: твердість, уражуваність плодів засмагою, гниллю. Крім того, одразу після виймання плодів зі сховища, визначають вміст ендогенного етилену у плодах та їх фізіологічний стан. 6 Аналогічну оцінку фізіологічного стану плодів проводять після їх виймання зі сховища й утримання плодів протягом декількох діб у кімнатних умовах. Даний спосіб можна використовувати для збільшення термінів зберігання різних сортів вітчизняних і зарубіжних фруктів та овочів: яблука - Антонівка звичайна, Жигулівське, Мартівське, Сінап Орловський, Ренет Симіренко, Сєвєрний Сінап, Дєкабрьонок, Орлік, Айдаред, Голден Делішес, Ред Чів, Старкримсон, Грані Сміт, Ред Делішес, Фуджі, Корей; груші - Любіміца Яковлева, Августовская Роса, Осенняя Яковлева, Красавіца Черненко, Аббат Феттель, Любіміца Клаппа; томати - Фараон; огірки Кураж, а також інших сільськогосподарських продуктів. Результати зберігання фруктів і овочів наведені у таблицях 1-4. Із порівняння необроблених та оброблених партій овочів і фруктів в атмосфері, яка містить різні концентрації МЦП видно, що створення концентрацій МЦП в об'ємі сховища або камери, які перевищують ті, що заявляються, практично не призводить до поліпшення їх якості - порівняльні приклади 4 (Таблиці 1 і 2), порівняльні приклади 3 (таблиці 3 і 4). В той самий час створення концентрацій менших, ніж потрібна, призводить до передчасного псування овочів і фруктів - порівняльні приклади 3 і 7 (Таблиці 1 і 2) і приклади 4 (Таблиці 3 і 4). Даний спосіб не обмежується наведеними прикладами. Аналогічні результати спостерігаються під час оброблення інших овочів і фруктів (бананів, полуниці, суниці та ін.). Як джерело МЦП можуть бути використані інші препарати, що містять МЦП, а також газоподібний МЦП, отриманий одразу після синтезу, наприклад, відповідно до патенту RU 2267477. Таблиця 1 Результати зберігання плодів яблуні сорту «Антонівка звичайна» при температурі +3°С у звичайній і регульованій атмосфері (О2-2 ¸ 2,5%, СО2-1,2 ¸ 1,5%) на протязі 7 місяців. Об'єм сховища - 500м3. Вміст МЦП у препараті «Фітомаг» - 1,2%мас. Час Оброблення - 24год. 0 N F END ppm h0 GПР 2 Вода або СМЦП розчин кг/см г г ppm 0 3151) 228 4551) 0 0,84 0,70 2,80 1* 2 3** 4** 0,7 6,2 0 45 38 151 5* 6 7** 1,5 6,1 0 0 243 12152) 81 570 0 4,5 1,5 Одразу після зберігання ht Ft END Засмага Гниль ppm % % кг/см Звичайна атмосфера 956 54,9 3,4 3,1 0,03 0 1,8 5,7 10 4,5 2,4 5,1 0,02 0 1,8 5,7 Регульована атмосфера 785 94,1 2,3 5,5 0,06 0 1,7 5,9 1 5 2,1 5,6 При утриманні протягом 7 діб у кімнатних умовах ht F t END Засмага Гниль ppm % % кг/см2 1295 1 23 1 98,1 0 10,1 0 5,2 1,9 2,5 1,9 2,8 5,6 5,1 5,6 989 1 767 100 0 56 3,1 1,9 3,1 5,2 5,8 5,3 7 87837 8 Таблиця 2 Результати застосування препарату при зберіганні плодів яблуні сорту «Сінап Орловський» у регульованій атмосфері (О2 - 5%, СО2 - 2,5%) при температурі +1°С на протязі 9 місяців. б'єм сховища - 400м3. Вміст МЦП у препараті «Фітомаг» - 1,5%мас. Час оброблення - 12год. 0 N F END h0 GПР 2 ppm 1* 2 2** 4** Вода або СМЦП розчин кг/см 5,0 5,5 г г 0 0 344 21003) 172 700 690 42004) ppm 0 10 5 20 Одразу після зберігання ht Ft END Засмага Гниль ppm % % кг/см2 556 22,9 6,1 5,1 0,02 0 2,9 5,3 15 11,1 5,1 5,2 0,02 0 2,9 5,3 При утриманні на протязі 10 діб у кімнатних умовах ht Ft END Засмага Гниль ppm 995 2 47 2 % 67,5 0 25,2 0 % 8,2 3,8 6,3 3,8 кг/см2 4,0 5,1 4,1 5,1 Таблиця 3 Результати застосування препарату при зберіганні плодів яблуні сорту «Мартовське» у звичайній атмосфері при температурі 5,0-3,5°С на протязі 5 місяців. Об'єм сховища - 200 м3. Вміст МЦП у препараті «Фітомаг» - 1,0% мас. Задану концентрацію MЦП створювали за рахунок взаємодії 1 частки препарату «Фітомаг» із 7 частками води. Час оброблення 36год. 1* 2 3** 4** h0 GПР кг/см2 2 5,0 г 0 78 259 26 Одразу після зберігання СМЦП ppm N F0 END ppm 0 3 10 1 Ft END ppm 434 0,01 0,01 5 Засмага % 12,9 0 0 8,9 Гниль % 3,1 2,2 2,2 3,1 ht кг/см2 4,9 5,0 5,0 4,9 При утриманні на протязі 7 діб у кімнатних умовах ht Ft END Засмага Гниль ppm 995 1 0,9 17 % 32,5 0 0 2 % 8,2 3,8 3,8 6,8 кг/см2 4,0 4,9 4,9 4,1 Таблиця 4. Результати застосування препарату при зберіганні томатів сорту «Фараон» у звичайній атмосфері при 8°С. Об'єм камери м3. Вміст МЦП у препараті «Фітомаг» - 1,4% мас. Задану концентрацію МЦП створювали за рахунок взаємодії 1 частки препарату “Фітофаг” з 7 масовими частками води. Час оброблення - 48год. № 1* 2 3 4* 1* 2 3** 4 1* 2 3** 4** 0 Стадія стигло- F END сті ppm r0 Смак0 GПР СМЦП кг бал г 0 3,3 6,7 2,2 0 2,2 4,4 1,5 0 1,5 3,0 0,7 ppm 0 4,5 6 3 0 3 6 2 0 2 4 1 Червоні 3 3,2 4,6 Оранжеві 1,5 3,3 Бланжеві 1,0 3,4 Термін зберігання дні 30 40 45 Гниль r t0 Смак t % 58,6 1,2 1,1 5,0 37,4 0,3 0,2 10,1 29,8 0,2 0,2 12,9 кг 1,5 3,1 3,1 2,5 1,7 3,2 3,3 2,3 1,7 3,3 3,3 2,2 бал 2,5 4,5 4,5 4,1 2,8 4,4 4,4 3,5 2,9 4,4 4,4 3,0 9 87837 10 Примітки: * - контрольні, необроблені МЦП, партії фруктів і овочів. ** - порівняльні приклади; 1) - водний розчин NaOH (0,3%мас.) і сінтанола ДС-10 (0,1%мас.) 2) - водний розчин К2СО3 (1,0% мас.), КОН (0,1%мас.), етанол (1,9%мас.) 3) - водний розчин КОН (0,3%мас.), неонол АФ-9-10 (0,1%мас.), етанол (0,5%мас.) 4) - водний розчин Na2CO3 (0,5% мас.), КОН (0,4%мас.), етанол (1,0%мас.) h0 - вихідна твердість плодів фруктів; ht - твердість плодів фруктів після зберігання; F0 END - вміст ендогенного (міжклітинного) етилену у плодах перед закладанням на зберігання; Ft END - вміст ендогенного (міжклітинного) етилену у плодах після зберігання; СМЦП - максимальна концентрація МЦП, створювана в атмосфері сховища або контейнера при обробленні плодів; r0 - вихідна щільність томатів; r t0 - щільність томатів після зберігання; GПР - кількість препарату, взятого на оброблення. Комп’ютерна верстка Н. Лиcенко Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601