Dr Krzysztof Rutkowski, Instytut Ogrodnictwa w Skierniewicach

Transkrypt

1 TRAFOON project is funded by the European Community's Seventh Framework Programme (FP7/ ) under grant agreement no NOWE TECHNOLOGIE PRZECHOWYWANIA OWOCÓW ZIARNKOWYCH Warsztaty szkoleniowe dla producentów owoców ziarnkowych Goszczyn, Dr Krzysztof Rutkowski, Instytut Ogrodnictwa w Skierniewicach

2 Wstęp Zdolność przechowalnicza zespół cech uwarunkowanych genetycznie, określających trwałość warzyw i owoców w czasie przechowywania Wartość przechowalnicza zespół cech charakteryzujących warzywa i owoce przeznaczone do przechowywania z uwzględnieniem dojrzałości zbiorczej i jakości Trwałość przechowalnicza długość okresu przechowywania warzyw i owoców, w granicach którego nie następują zmiany obniżające przydatność konsumpcyjną

3 Jakość produktów ogrodniczych ROZPORZĄDZENIE WYKONAWCZE KOMISJI (UE) NR 543/2011 z 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

4 Jakość produktów ogrodniczych Wygląd Tekstura Smakowitość Jakość Wartości odżywcze Bezpieczeństwo spożycia

5 Jakość produktów ogrodniczych Główne wyróżniki jakości owoców Wygląd Tekstura Smakowitość Wartości odżywcze Bezpieczeństwo spożycia Wielkość, kształt, barwa, połysk, brak uszkodzeń Jędrność, soczystość, kruchość, mączystość, Smak słodki, kwaśny, cierpki, zapach, obce smaki i/lub zapachy Zawartość składników mineralnych, witamin, błonnika, węglowodany, antyoksydanty Pozostałości środków ochrony roślin, mykotoksyny, zanieczyszczenia mikrobiologiczne, alergeny

6 Pomiar jędrności jabłka gruszki brzoskwinie Magness-Taylor

7 Pomiar zawartości ekstraktu Przykładowe refraktometry do pomiaru zawartości ekstraktu

8 Kwasowość miareczkowa

9 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

10 Czynniki wpływające na jakość owoców Występowanie chorób pochodzenia grzybowego pochodzenia fizjologicznego zewnętrzne wewnętrzne Po przechowywaniu warunki obrotu handlowego

11 Podział owoców ze względu na charakter dojrzewania KLIMAKTERYCZNE NIEKLIMAKTERYCZNE jabłka brzoskwinie śliwki awokado figi borówki gruszki nektaryny pomidory banany kiwi morele czereśnie wiśnie borówki winogrona maliny cytryny truskawki ananas czarna porzeczka

12 Procesy dojrzewania owoców klimakterycznych

13 WYZNACZANIE TERMINU ZBIORU

14 Wskaźniki do wyznaczania terminu zbioru jabłek Liczba dni od pełni kwitnienia Data kalendarzowa Wielkość owocu Powierzchnia rumieńca Barwa zasadnicza skórki Łatwość odchodzenia owocu

15 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

16 Wskaźniki do wyznaczania terminu zbioru jabłek Jędrność [kg], Zawartość ekstraktu [%], Indeks skrobiowy [1..10] INDEKS STREIFA F / R * S INDEKS DE JAGERA F * (11-S) / R

17 Pomiar etylenu w komorach nasiennych

18 Pomiar tempa produkcji etylenu i dwutlenku węgla

19 TEST SKROBIOWY

20 Przebieg procesów oddychania O 2 CO 2 Ciepło H 2 O

21 Warunki przechowywania Temperatura (wartość, dynamika, T, histereza) Wilgotność względna (wartość, zmiany) Skład atmosfery przechowalniczej normalna atmosfera 21% O 2 + 0,03% CO % N 2 modyfikowana atmosfera suma O 2 i CO 2 = 21% kontrolowana atmosfera dowolny ustalony i kontrolowany skład gazowy

22 Produkcja CO 2 [mg kg -1 h -1 ] Czynniki wpływające na intensywność 25 oddychania jabłek Temperatura Temperatura [ C] mg CO 2 * kg -1 *h -1 x 61,2 kcal * 1000 kg -1 * 24 h -1

23 Czynniki wpływające na intensywność oddychania jabłek Temperatura Zmiany szybkości oddychania [mg CO 2 kg -1 h -1 ] wybranych gatunków owoców w zależności od temperatury. Temperatura 0 o C 4-5 o C 10 o C o C o C o C Czereśnie ,5 Brzoskwinie Śliwki 2, Jabłka letnie 4, ,5 30,5 - Jabłka jesienne 3 6 8,5 14, mg CO 2 * kg -1 *h -1 x 61,2 kcal * 1000 kg -1 * 24 h -1

24 Temperatura i wilgotność hpa Temperatura [ o C] 100%; 90%; 80%; 70%; 60%; 50%

25 WILGOTNOŚĆ WZGLĘDNA Transpiracja

26 Czynniki wpływające na intensywność oddychania jabłek Skład atmosfery

27 Ustawianie opakowań w komorze rzut poziomy 120 cm x 100 cm 15 cm 10 cm 5 cm 30 cm

28 Ustawianie opakowań w komorze rzut poziomy 60 cm 80 cm cm 5 cm 30 cm

29 Nowoczesne technologie przechowywania POZBIORCZE TRAKTOWANIE OWOCÓW 1-metylocyklopropen 1 MCP (SmartFresh TM, FruitSmart ) INNOWACYJNE KONTROLOWANE ATMOSFERY ACR - Van Amerongen CA Technology (Holandia) DCA Dynamicznie Kontrolowana Atmosfera HarvestWatch (Prange & Satlantic Inc.) - Isolcell Italia S.p.A (Włochy) DCA-Apple-PAM-System - Frigotec GmbH (Niemcy) DCS STOREX B.V (Holandia) DFR - Besseling Group B.V. (Holandia) ILOS Plus - MARVIL engineering S.r.l. (Włochy) Swinglos Fruit Control Equipments (Włochy)

30 Przyczyny rozwoju nowoczesnych technologii przechowalniczych Fermentation threshold (Zanella, Skierniewice 2010) Źródło: Robert Prange, 2009 Maksymalne utrzymanie jakości (linia zielona) występuje gdy stężenie tlenu w atmosferze jest najniższe z możliwych (osiąga poziom oddychania beztlenowego)

31 Pozbiorcze traktowanie owoców 1-MCP (1-methylcyclopropene) CH 3 Patent: Sisler and Blankenship, NC; 1996 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

32 Pozbiorcze traktowanie owoców 1-MCP (1-methylcyclopropene) CH 3 Patent: Sisler and Blankenship, NC; 1996 Preparat SmartFresh TM 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

33 Oddychanie beztlenowe fermentacja Red Delicious Cripps Pink Livio Fadanelli, F. Zeni, L.Turrini, P. Barchetti, P. Matte, L. Buglia CA Conference Antalya, Turcja New development of Dynamic Controlled Atmosphere storage of apples applying repeated and controlled Low Oxygen Stress treatments

34 Oddychanie beztlenowe - fermentacja Odmiana Max. stężenie etanolu [ppm] Fuji Gala Golden Delicious Granny Smith Morgenduft Pink Lady Red Delicious Livio Fadanelli, F. Zeni, L.Turrini, P. Barchetti, P. Matte, L. Buglia CA Conference Antalya, Turcja New development of Dynamic Controlled Atmosphere storage of apples applying repeated and controlled Low Oxygen Stress treatments

35 Oddychanie beztlenowe (pomiar etanolu w soku)

36 Fluorescencja chlorofilu Prange, Skierniewice 2012

37 Fluorescencja chlorofilu Stężenie tlenu (O 2 ) F α - pik Fluorescencja (F α ) Granica oddychania tlenowego (LOL) Prange, Skierniewice 2012

38 Fluorescencja chlorofilu Fα RQ O 2 Golden Delicious Gasser et al. 2008

39 Pomiar współczynnika oddychania owoców Współczynnik oddechowy RQ obliczany jest jako stosunek wydzielonego w procesie oddychania CO 2 do zużytego w tym procesie O 2. Ilość CO 2 i O 2 może być wyrażona w molach lub objętościowo

40 Pomiar współczynnika oddychania owoców Współczynnik oddechowy w zależności od wykorzystywanego w procesie oddechowym substratu może przyjmować wartości od około 0,7 do ponad 1. Jeżeli substratem jest glukoza, to zgodnie z równaniem C 6 H 12 O 6 + 6O 2 6CO 2 + 6H 2 O RQ= 6CO 2 / 6O 2, czyli 1 Jeżeli substratem są związki bogate w tlen, np kwasy organiczne, to dla kwasu jabłkowego mamy C 4 H 6 O 5 + 3O 2 4CO 2 + 3H 2 O RQ= 4CO 2 / 3O 2, czyli 1,35 Jeżeli substratem są związki tłuszczowe (uboższe w tlen, bogatsze w wodór i węgiel) to np. dla kwasu stearynowego otrzymamy C 18 H 36 O O 2 18CO H 2 O RQ= 18CO 2 / 26O 2, czyli 0,69

41 Oddychanie beztlenowe (pomiar etanolu w atmosferze)

42 Powody rozwoju nowoczesnych technologii przechowalniczych Ograniczenie występowania chorób fizjologicznych, w tym przede wszystkim oparzelizny powierzchniowej

43 Powody rozwoju nowoczesnych technologii przechowalniczych Ograniczenie występowania chorób fizjologicznych, w tym przede wszystkim oparzelizny powierzchniowej

44 Schalenbräune % Red Delicious Herkunft: Latsch, MIVOR Auswertung der Schalenbräune nach 8,6 Monaten Lagerung und 7 Tagen Shelf Life sezony: ILOS+, DCA, ULO, MCP Auslagerung Shelf Life Red Delicious 2008/09 Herkunft: Latsch, MIVOR Auswertung der Schalenbräune nach 7,9 Monaten Lagerung und 7 Tagen Shelf Life 60 Oparzelizna powierzchniowa po 8 miesiącach przechowywania i po SOT Średnia dla 6 różnych próbek Schalenbräune % Auslagerung Shelf Life *Auslagerung am 10/06/ ILOS+ DCA ULO MCP 0 ILOS+ DCA ULO MCP Red Delicious (Zanella, Skierniewice 2010)

45 Przyczyny rozwoju nowoczesnych technologii przechowalniczych Ograniczenie występowania chorób fizjologicznych, w tym przede wszystkim oparzelizny powierzchniowej Wydłużenie okresu przechowywania owoców z zachowaniem ich wysokiej jakości

46 Pozbiorcze traktowanie owoców SmartFreshTM 0,8 Jonagold 0,7 Kwasowość [%] 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 Sezon I Sezon II 0 NA NA + MCP KA KA + MCP NA NA + MCP KA KA + MCP Zbiór 60 dni 120 dni 180 dni

47 Pozbiorcze traktowanie owoców SmartFreshTM Jędrność [N] Jonagold Sezon I Sezon II 0 NA NA + MCP KA KA + MCP NA NA + MCP KA KA + MCP Zbiór 60 dni 120 dni 180 dni

48 Jędrność [N] Jędrność jabłek odmiany Szampion miesiące przechowywania NA I zb NASF I zb KA I zb KASF Izb NA II zb NASF II zb KA II zb KASF II zb 1 SOT 8 SOT 15 SOT

49 Jędrność jabłek odmiany Szampion po 6 miesiącach w KA 70,0 60,0 50,0 40,0 30,0 20,0 10,0 0,0 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

50 Jędrność jabłek odmiany Szampion po 6 miesiącach w KA + 2 miesiące w NA 70,0 60,0 50,0 40,0 30,0 20,0 10,0 0,0 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

51 Stresowe uszkodzenia skórki

52 Tekstura jabłek odmiany Szampion po 6 miesiącach przechowywania NA NA SF SF SF DCA DCA SF I zbiór II zbiór

53 Jędrność [N] Jędrność jabłek odmiany Boiken miesięcy przechowywania NA I zb NASF I zb KA I zb KASF Izb DCA I zb NA II zb NASF II zb KA II zb KASF II zb DCA II zb 1 SOT 8 SOT 15 SOT

54 Trwałość w obrocie towarowym Zachowanie łańcucha chłodniczego Warunki transportu czas temperatura uszkodzenia etylen Warunki ekspozycji w obrocie towarowym

55 Obrót handlowy owocami - wyzwania TRWAŁOŚĆ

56 Nowe rynki nowe wyzwania System Xtend

57 Nowe rynki nowe wyzwania

58 Jędrność [N] Nowe rynki nowe wyzwania dni przechowywania NA I zb Xtend I zb NA II zb Xtend II zb 1 SOT 7 SOT 60 dni przechowywania NA I zb Xtend I zb NA II zb Xtend II zb

59 ETYLEN 59

60 Stężenie etylenu w komorach nasiennych [ppm] Stężenie etylenu w komorach nasiennych jabłek odmiany Boiken miesięcy przechowywania NA I zb NASF I zb KA I zb KASF Izb DCA I zb NA II zb NASF II zb KA II zb KASF II zb DCA II zb 1 SOT 8 SOT 15 SOT

61 Etylen a obrót handlowy jabłkami Etylen 800 ppm!!! CO 2 3,6% O 2 5%

62 Etylen a obrót handlowy Saszetka ETEN

63 ACR, DCA, DCA- Apple.., DCS, DFR, ILOS, ILOS PLUS, Swinglos.. KA CHŁODNIA JAKOŚĆ

64 ŚRODKI OSTROŻNOŚCI W CHŁODNIACH KONTROLOWANEJ ATMOSFERY!!!

65

66 Woskowanie owoców

67 Podsumowanie 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

68 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

69 DZIĘKUJĘ ZA UWAGĘ