Хранение урожая

Хранение урожая

Климент Аркадьевич Тимирязев одну из своих замечательных статей, посвященных нау­ке и земледелию, начал следующими мудрыми словами из книги английского писателя Дж. Свифта «Путешествия Гулливера»: «Тот, кто сумел бы вырастить два колоса там, где рос прежде один, две былинки травы, где росла одна, заслужил бы благодарность всего чело­вечества».

С тех пор как была написана эта статья, прошло больше полувека. Благодаря объеди­ненным усилиям ученых и земледельцев зна­чительно выросли урожаи всех сельскохозяй­ственных культур. Но еще часто там, где вы­ращены два колоса, один пропадает. Мало вы­растить урожай. Необходимо еще вовремя его убрать и хорошо сохранить в течение года.

При огромных масштабах современного сель­скохозяйственного производства это далеко не легкая задача. Многие способы сбережения уро­жая, пригодные для небольшого хозяйства, ныне оказались неприемлемыми. Например, прежние картофелехранилища не приспособ­лены для хранения картофеля с механическими повреждениями. А они в какой-то мере неиз­бежны при уборке урожая с помощью машин, без которых не может обойтись крупное хо­зяйство.

Успешно решить поставленную задачу мож­но лишь на основе правильной биоло­гической теории. Ведь во время хранения в зерне, овощах и плодах продол­жают идти разнообразные физиологические и биохимические процессы. От того, в каком направлении и с какой скоростью пойдут эти процессы, зависит судьба убранного урожая.

Наиболее активные процессы жизнедеятель­ности происходят в овощах и плодах. Объяс­няется это высоким содержанием в них воды. А вода является не только средой, в которой совершаются естественные для живого орга­низма химические реакции. Во многих из них она сама принимает непосредственное участие.

Из-за высокого содержания воды, в которой растворены легкоусвояемые организмом чело­века вещества (сахара, органические кислоты, витамины), все овощи и плоды являются хо­рошей средой для развития микроорганизмов и сравнительно легко ими поражаются. На обезвоживании растительных тканей основан издавна практикующийся метод заготовки ово­щей и плодов — сушка.

Но для сохранения плодов и овощей в све­жем виде, наоборот, необходимо предупредить испарение ими воды. Потеря воды приводит к увяданию овощей и плодов, ухудшению их пищевых качеств и к большим потерям в весе. Поэтому все овощи и плоды приходится хранить при сравнительно высокой относи­тельной влажности воздуха — 80—95%.

Только благодаря тому, что овощи и плоды продолжают жить во время хранения, они обла­дают определенной устойчивостью к микроорга­низмам, вызывающим плесень и другие инфекци­онные болезни. Если нормальный ход процес­сов жизнедеятельности у овощей и плодов нарушить, их устойчивость слабеет и они бы­стро загнивают. Кроме того, вкус их ухуд­шается, клубни, луковицы преждевременно про­растают, плоды быстрее перезревают.

При консервировании плоды и овощи для сохранности изолируют от внешней среды. При полной же изоляции свежих плодов и овощей от внешней среды неминуема, наоборот, их быстрая порча. В этом заключается принци­пиальное различие между хранением «мертвых», консервированных, продуктов и свежих ово­щей и плодов.

Какие же биохимические процессы проис­ходят в плодах и овощах при хранении? Важ­нейший из них — дыхание. Каждый орга­низм, каждый его орган и каждая клетка ды­шат всегда, на всем протяжении жизни. В процессе дыхания высвобождается заключен­ная в органических веществах энергия, не­обходимая для разнообразных процессов, из которых складывается жизнь. Поэтому все плоды и овощи нужно хранить при обя­зательном доступе к ним кислорода. Без кислорода дыхание прекра­щается, начинается процесс брожения с обра­зованием спирта, вызывающий отравление ра­стительных тканей.

Вместе с тем важно замедлить процесс ды­хания у хранимых овощей и плодов, чтобы пре­дупредить сколько-нибудь заметное расходо­вание (окисление) содержащихся в них орга­нических веществ. Замедлить дыхание можно разными путями, и прежде всего хранением при низкой температуре (лишь бы ткани не подмерзли). При низкой температуре сильно подавляется также жизнедеятельность микро­организмов, всегда имеющихся на поверхности плодов и овощей. Именно поэтому, как правило, лучше всего плоды и овощи сохраняются при температуре около 0°.

Есть, однако, исключения. Картофель, на­пример, приходится хранить при температуре 3°. При более низкой температуре в клубнях накапливаются сахара, отчего они приобре­тают сладкий привкус. Дело в том, что в клуб­нях картофеля одновременно происходит рас­пад крахмала до Сахаров, часть которых оки­сляется в процессе дыхания, а другая часть вновь переходит в крахмал. Со снижением тем­пературы скорость всех трех реакций замед­ляется, но в разной степени. Сильнее всего замедляется переход Сахаров в крахмал.

Одно только приближение к нулевой тем­пературе вызывает отмирание тканей у апель­синов и лимонов, поэтому долго хранить их можно лишь при температуре 5°.

Как же сохранить плоды и овощи при более высокой температуре и не допустить при этом их перезревания, прорастания и поражения микроорганизмами?

Процесс дозревания плодов можно сильно замедлить, если понизить содержание в воз­духе кислорода и повысить содержание угле­кислого газа. На этом основан специальный метод хранения плодов в газонепроницаемых камерах, в которых температура и газовый состав воздуха регулируются автоматически. Каждый сорт плодов следует хранить при сво­ем строго определенном режиме. В целом же содержание кислорода должно быть не ниже 2%, а углекислого газа — не выше 13%.

Простейший способ газового хранения — упаковка плодов в пакеты из полиэтилена, в которых накапливается часть углекислого газа, выделяемого самими плодами при дыхании. Во избежание излишнего его накопления берется полиэтилен толщиной около 40 микрон, об­ладающий определенной газопроницаемостью. В такой упаковке яблоки и груши, за исклю­чением лишь некоторых сортов (например, Анто­новка), сохраняются значительно лучше и доль­ше (рис. 1).

Для того чтобы задержать прорастание ово­щей, необходимо предупредить образование в точках роста нуклеиновых кислот — высоко­молекулярных соединений, играющих очень важную роль в процессах жизнедеятельности всех организмов. Когда их образуется доста­точно много, начинается деление клеток, обра­зование новых тканей и органов.

Синтез нуклеиновых кислот, как и любой другой процесс, замедляется со снижением температуры. Но уже при температуре 5° он идет довольно активно, и поэтому с наступле­нием весны клубни, луковицы, корнеплоды начинают прорастать.

Легче всего задержать прорастание клуб­ней. Достаточно их опылить препаратом М-1 (порошкообразный наполнитель, содержащий 3,5% метилового эфира альфанафтилуксусной кислоты). На тонну картофеля требуется его 3 кг. У луковиц же точки роста находятся внутри, и поэтому препарат на них не дейст­вует. Очень сильно задерживает прорастание луковиц, а также клубней и корнеплодов опры­скивание растений за 2—3 недели перед убор­кой урожая водным раствором гидразида малеиновой кислоты.

Успехи в области ядерной физики позво­лили использовать для предупреждения про­растания овощей радиоактивные изотопы, из­лучающие гамма-лучи, которые близки по своей природе к лучам Рентгена. Клубни и луковицы, облученные с помощью радиоак­тивного кобальта (Со⁶⁰) при дозе 8—10 тыс. рентген, нацело лишаются способности к про­растанию. Более высокие дозы, около 30 тыс. рентген, могут быть использованы и для дез­инсекции зерна, т. е. для уничтожения содер­жащихся в нем вредителей.

В Москве построена первая опытная про­мышленная установка для облучения карто­феля (рис. 2). Картофель прямо на поле гру­зится в деревянные контейнеры емкостью 300— 500 кг. В этих контейнерах его перевозят и помещают в бетонную камеру для облучения. Камеру пересекает труба из нержавеющей стали, внутри нее находится ис­точник излучения — радио­активный кобальт. После облучения контейнеры с картофелем направляются в обычные хранилища.

Нередко сама идея об­лучения пищевых продук­тов встречает возражения.

Однако чаще всего они основаны на непра­вильном сопоставлении радиоактивного зараже­ния с радиоактивным облучением. Облучение пищевых продуктов проводится при такой низ­кой энергии ионизирующей радиации, что воз­можность их заражения полностью исключает­ся. Пищевые же достоинства продуктов при таких дозах облучения не ухудшаются.

Уже давно многих исследователей интере­сует возможность обработки овощей и плодов химическими веществами — антисептиками — для уничтожения содержащихся на их поверхности микроорганизмов. Задача оказалась очень труд­ной. Сравнительно легко найти антисептик, ко­торый убивает микроорганизмы, но гораздо труднее не повредить при этом растительную ткань. Еще труднее обеспечить абсолютную безвредность для человека обработанных про­дуктов питания.

Поэтому защита овощей и плодов от загни­вания основывается прежде всего на исполь­зовании наиболее полно их естественных свойств устойчивости. На хранение отбираются спо­собные к длительной лежке сорта. Как пра­вило, сорта, созревающие поздно, хранятся лучше, чем скороспелые. Во время же самого хранения очень важно поддерживать необхо­димый режим, при котором различные процессы жизнедеятельности в растительных тканях про­исходят без нарушений. Наконец, очень важно бережно обращаться с плодами и овощами, стараться не наносить им механических по­вреждений. Целые покровные ткани — трудно­преодолимый барьер для микроорганизмов.

Клубни картофеля, поврежденные при убор­ке машинами, тоже можно защитить от загни­вания, вызвав образование в местах ранений новой ткани, способной защитить клубень от проникновения инфекции. Для этого современ­ные картофелехранилища снабжены особой си­стемой вентиляции, позволяющей хранить кар­тофель слоем до 4 м при определенном возду­хообмене (рис. 3).

Наружный воздух, поступающий через за­борную шахту, подается по воздуховодам в закрома, где насыпан картофель. Иногда на­ружный воздух смешивают с внутренним воз­духом хранилища. Поток воздуха пропускается через всю толщу картофеля снизу вверх или сверху вниз. Затем он выходит через вытяжные трубы (на рисунке не показаны). Эта мера очень важна для предупреждения увлажне­ния клубней. Кислород воздуха, поступая в пораженную ткань, стимулирует в ней окисли­тельные процессы и образование новой ткани. Вполне понятно, что продувать воздух через слой картофеля надо с определенной скоростью, чтобы не вызвать увядания клубней.

Такая система вентиляции широко приме­няется и при хранении зерна, но для других целей.

В зерне содержится в 6—7 раз меньше воды, чем в овощах и плодах. По этой причине и процессы жизнедеятельности в зерне выражены гораздо слабее. Увлажнение зерна вызывает усиление в нем процессов жизнедеятельности и, как следствие, более быстрое прорастание, а затем и загнивание.

С помощью активного вентилирования зер­но легко просушить и поддержать в сухом состоянии, а тем самым и защитить от про­растания и порчи. Запасы зерна хранят в эле­ваторах (рис. 4).

Элеватор — это крупное железобетонное со­оружение, вмещающее до 50 тыс. т зерна и более. Поступающее в элеватор зерно очищает­ся от примесей и непригодных зерен на специ­альных зерноочистительных машинах. Если не­обходимо, оно подсушивается в особых зерно­сушилках до определенной степени влаж­ности.

Хранится зерно в вертикальных железо­бетонных резервуарах, имеющих форму ци­линдров или призм. Зерно поступает в резер­вуары и выгружается из них с помощью целой системы транспортеров. Резервуары оборудо­ваны вентиляционными установками, что по­зволяет поддерживать зерно в сухом состоя­нии и избегать его самосогревания. Для опре­деления температуры в толще зерна применя­ются электрометрические установки. Элеватор оборудован также установкой для газовой дез­инсекции зерна на случай появления в нем вредителей. Весь корпус, в котором располо­жены резервуары с зерном, оборудован раз­ветвленной системой устройств для улавли­вания пыли, выделяющейся из зерна при его движении и очистке.

В элеваторе зерно может хорошо сохранять­ся в течение нескольких лет.