"Журнал" Овочі та фрукти ", грудень 2014 р .: Застосування озону в зберіганні овочів і фруктів
На даний момент особливо гостро затребувані технології, спрямовані на збільшення збереження і термінів зберігання продукції в спеціалізованих сховищах, зменшення кількості застосовуваних у технологічних процесах консервантів і отрутохімікатів, а також зниження енерговитрат, пов'язаних з тривалим зберіганням готової продукції.
До таких відносяться нові розробки, пов'язані із застосуванням наукоємних технологій на основі електрофізичних процесів. Найбільш ефективними і широко використовуваними у світовій практиці є ряд методик, заснованих на застосуванні озонових технологій.
Як виробляють озон?
Озонатор (генератор озону) це пристрій, який виробляє озон з кисневмісних газів. Існує два основних види генераторів озону - бар'єрні і безбар'єрні. Їх відмінність полягає в наявності бар'єру - діелектрика, який в складних виробничих умовах швидко забруднюється, що викликає псування устаткування. Сучасні - безбар'єрні генератори озону позбавлені цього елемента, що робить їх роботу надійною і прогнозованою.
Застосування озонових технологій - важливий крок на шляху інтенсифікації ведення господарських процесів на підприємстві. Комплексний підхід до застосування систем, правильно підібране устаткування і способи його експлуатації, можуть значною мірою покращити показники роботи господарства.
А що на практиці?
Системи озонування для овочесховищ з використанням промислових генераторів озону відкривають нові можливості для збільшення економічного ефекту і вирішення різних завдань, що виникають в процесі зберігання продукції.
Комплексне застосування систем озонування для овочесховищ дозволяє домогтися значних збільшень показників збереження продукції. Озон ефективний дезинфектант, що знищує цвіль, бактерії, віруси, мікотоксини, в повітрі, у воді і на поверхнях. Правильно застосовувати озонування на всіх етапах роботи овочесховища: для дезінфекції овочесховища перед закладкою, для дезінфекції тари, для дезінфекції та дератизації в процесі зберігання.
Фахівцями Національного наукового центру «Харківський фізико-технічний інститут» були спроектовані, виготовлені і впроваджені в реальні виробництва промислові системи для сховищ. Системи увібрали в себе більш ніж 20 річний досвід розробок пов'язаних з методами генерації, подачі і утилізації озону в умовах промислових виробництв. Кожен вузол системи озонування можливо реалізувати різними способами, але при інтенсивній експлуатації доцільним є застосування тільки певних вузлів - довгий шлях, який пройшла команда, дозволив виділити найбільш ефективні і лаконічні рішення, які тепер повсюдно впроваджуються на господарствах, для збільшення збереження і термінів зберігання продукції.
Як правило, системи озонування використовуються на сховищах різних типів. Система озонування монтується на окремій рамі або на стіні в будь-якому місці сховища. Система озонування для сховищ складається з фільтра, осушувача, компресора, генератора озону, блоку управління з таймером, колектора з вимірювання витрат речовини системою розподілу озону. Для генерації озону використовується повітря, яке готується осушувачем, потім компресором подається на генератор озону. Озонатор з осушеного повітря генерує озон, який використовується для обробки сховища.
Хотілося б більш детально зупинитися на кожному з вузлів системи. Фільтр і осушувач служать для підготовки робочого газу, яким виступає атмосферне повітря. Озон генерується за допомогою генератора озону, з кисню, який знаходиться в атмосферному повітрі. Генератор озону є найголовнішим елементом системи. Озонатор визначає термін експлуатації системи, її загальну будову. Експерти Національного наукового центру «Харківський фізико-технічний інститут» є розробниками і виробниками промислових безбар'єрних генераторів озону - єдиного типу озонаторів, чия експлуатація можлива на промислових сховищах, в умовах високої вологості і запиленості. Після генерації озон подається по спеціальній, озоностойкій трубопровідній розвідній мережі - важливим є матеріал, з якого вона виготовлена. Шляхом проведення експериментів вдалося вибрати легкодоступний, відносно не дорогий і простий в монтажі та експлуатації матеріал. Для збільшення ефективності використання робочої сили та зменшення витрат часу система комплектується блоком управління з програмованим таймером, що дозволяє задавати час автоматичного включення і виключення системи.
Думка експертів
Ефективність застосування озону зумовлена універсальністю його впливу і простотою утилізації. Його висока окислювальна здатність призводить до знищення більшості патогенних мікроорганізмів, при цьому у них не виникає резистентності (стійкості) при повторному застосуванні. Регулярне озонування обумовлює кумулятивна дія, що викликається утворенням вільних радикалів. Розпад молекул озону відбувається протягом декількох годин і після провітрювання приміщення в ньому можна продовжувати діяльність.
Позитивна дія цього газу на збережені продукти зводиться до пригнічення розвитку бактеріальних, грибних і вірусних патогенів, розкладанню етилену (стимулятора проростання), дезодорації приміщень, негативного впливу на гризунів.
Основними факторами, які необхідно врахувати при плануванні робіт по озонуванню овочесховищ, є:
При розробці режиму озонування необхідно враховувати вид продукції, що зберігається, ступінь її ураження фітопатогенними мікроорганізмами, обсяг приміщень сховища, продуктивність озонаторів, графік роботи персоналу і т.д.
Мельник Олексій Володимирович,
старший науковий співробітник Інституту овочівництва і баштанництва НААН України, кандидат сільськогосподарських наук.
Вперше зіткнувся з системами озонування, під час роботи на одному зі сховищ в Харківській області. Під час першої закладки на зберігання потрапила не зовсім якісна продукція, яка заразила значну частину хорошої. Для того, що б уникнути подібних ситуацій при наступних закладках, було прийнято рішення додатково обладнати сховище системою озонування. Система повинна була виконувати ряд важливих процесів: знезараження камер перед закладкою, знезараження тари, контролю обсіменіння продукції в процесі зберігання. Команда ознайомилася з різними варіантами реалізації систем, але оптимальним для себе вибрала саме варіант запропонований експертами ННЦ «ХФТІ». На вибір вплинуло якість обладнання, його ремонтопридатність, ну і в цілому, швидкий зворотній зв'язок за усіма додатковими нашими питаннями. Зараз, при роботі з новими сховищами, я рекомендую використовувати системи озонування, як відносно не дорогий, але дуже ефективний інструмент.
Інші застосування озонових технологій
Технології «Stream Ozone» також широко застосовуються в рибних господарствах, для очищення стічних вод на промислових і сільськогосподарських об'єктах, на лініях розливу, в теплицях, інкубаторах, на м'ясокомбінатах і для передпосівної обробки насіння.
Експерт із закупівель і збуту плодоовочевої продукції Дмитро Зубаха
Що говорить наука?
Технології «Stream Ozone» також широко застосовуються в рибних господарствах, для очищення стічних вод на промислових і сільськогосподарських об'єктах, на лініях розливу, в теплицях, інкубаторах, на м'ясокомбінатах і для передпосівної обробки насіння.
Картопля
Були проведені роботи по вивченню впливу озону на картоплю, зокрема, Супонін Т.А. в роботі «Застосування озону при холодильному зберіганні картоплі» до числа специфічних процесів, що відбуваються в бульбах при зберіганні і роблять великий вплив на харчові якості картоплі, відносить перетворення в вуглеводному комплексі. Досліджені сорти картоплі мало розрізнялися за вмістом цукрів та характером зміни їх під час зберігання. У озонованих бульбах картоплі в порівнянні з контрольними зразками вміст крохмалю до кінця зберігання на З-6% вище, а вміст суми цукрів у 1.3-1,5 рази нижче. Під дією озону спостерігається збільшення вмісту аскорбінової кислоти в середньому в 1-2 рази. Інтенсивність дихання озонованих бульб в процесі зберігання відрізнялася від контрольних незначною мірою. Судячи з біохімічних змін, що відбуваються під дією озону в бульбах картоплі, автор досліджень зазначає, що озонування не викликає фізіологічних розладів плода. Поверхневий шар картоплі не містить легкоокислюваних речовин, а озон, як відомо, має суто поверхневу дію. Разом з тим озон знищує патогенну поверхневу мікрофлору: забрудненість оброблених бульб до кінця зберігання значно нижче в порівнянні з контрольними. Озонування сприяє загоєнню ран на бульбах, чим підвищує їх стійкість до нових інфекцій. Відсоток загниваючих бульб в озонованих партіях значно нижче - в 1.5-3.0 рази.
Морква
В роботі Єсюніна А.І. «Підвищення ефективності застосування штучного холоду в рішенні задач агропромислових об'єднань». наведені результати досліджень щодо впливу обробки озоном коренеплодів моркви при холодильному зберіганні на активність пероксидази і каталази. Період зберігання - жовтень-травень. Автор вважає, що обробка коренеплодів моркви озоном викликає зміни на рівні активності ферментів перекисного обміну - каталази і пероксидази. При цьому в початковий період зберігання коренеплодів моркви озонування необхідно проводити рідше (не частіше ніж через 8-10 днів), ніж в останній період зберігання. Збільшення активності пероксидази і каталітази підвищує стійкість моркви до різних хвороб, таким чином обробка озоном не тільки значно зменшує кількість бактерій на поверхні коренеплодів, а й активізує їх природні захисні функції.
Яблука
Важливу роль у забезпеченні захисту плодів від в'янення і поразки мікроорганізмами грають воску кутикули яблук. Авторами Роговим І.А., Бабакіним Б.С., Вигодін В.А. в роботі «Озонування плодів і овочів при зберіганні» описано, що озон не призводить до значних змін в хімічному складі восків, проте він здатний ініціювати посилення основної захисної функції восків - зниження швидкості втрат вологи.
Автором Хоцгесохом Д. А. в ряді робіт було виявлено, що різні сорти яблук по-різному реагують на присутність озону. Однак один з висновків поширюється на всі сорти яблук. Дозрівання прискорюється за рахунок виділення в присутності озону з яблук етилену і інших летючих речовин, які призводять до побуріння шкірки. Етилен, що виділяється, швидко окислюється озоном. Коли озон не здатний вже перешкоджати побурінню шкірки, то все одно затягує і уповільнює цей процес шляхом нейтралізації летких речовин. Цей процес характерний і для ягідних та інших культур, в тому числі для бананів, апельсинів, малини, полуниці і т.д. На думку ряду дослідників, тривалість зберігання можна збільшити в середньому вдвічі з одночасним збереженням тонкого аромату фруктів. Таким чином, при розробці режимів озонування продуктів рослинного походження необхідний диференційований підхід до вибору концентрацій озону.
Цитрусові
Псування фруктів в зв'язку з діяльністю хвороботворних мікроорганізмів, є однією з основних причин втрати цитрусових, згідно з даними відділу з продовольства і медикаментів адміністрації США. Післяжнивні синя і зелена цвіль (викликана відповідно Penicillium italicum Wehmer і Р. digitatum Pers .: Fr Sacc.) Відносяться до числа найбільш економічно важливих післяжнивних захворювань цитрусових у всьому світі. Тому дослідження впливу озону на цитрусові, в основному, фокусувалися на цих грибках. У своїй роботі «Вплив озоно - повітряної суміші на зелену і синю цвіль при зберіганні цитрусових» Паолу Л. вказує на те, що інфекції розвивалися повільніше, якщо фрукти зберігалися в озонованій атмосфері, ніж ті, що зберігалися в навколишній атмосфері. Озон також пригнічує нормальний повітряний ріст міцелію і в значній мірі запобігає споруляцію Р. italicum і Р. digitatum серед інфікованих фруктів. З цього можна зробити висновок, що озон може значно придушити спороношения грибів до тих пір, поки досліджувані об'єкти (в даному випадку - цитрусові) зберігаються в атмосфері озону.
Рензо Д. в роботі «Вплив озону на процес зберігання апельсинів» говорить про досягнення синергетичного ефекту при обробці цитрусових озонованою водою і газоподібним озоном для пригнічення росту міцелію і запобігання спороношения Р. italicum і Р. digitatum. Після миття озонованою водою апельсини зберігаються протягом 8 тижнів при переривчастому впливі газоподібного озону. Озон може привести до зменшення навантаження патогенних спор в складському приміщенні, і пригнічують зростання цвілі на поверхні пакетів, стін і підлоги, з подальшим зниженням кількості посівного матеріалу для повторної інфекції в місці зберігання продуктів.