Основная страница: Морковь
Длительное хранение моркови в холоде проще, чем некоторых других культур, поскольку морковь — это двухлетнее растение, которое выращивается как однолетнее. Растения накапливают карбогидраты в корнеплодах и, когда им дают перезимовать, вступают в период низкой метаболической активности, чтобы пережить неблагоприятную погоду. Урожай убирают в конце первого сезона роста, когда корнеплод для хранения достигает размера, подходящего для предполагаемого рынка сбыта. Зрелые корнеплоды лучше всего подходят для длительного холодного хранения. Исследование, проведенное в Финляндии, показало, что зрелые корнеплоды, собранные в конце сентября — начале октября, хранились лучше, чем морковь, собранная в начале вегетационного периода (Suojala, 2000). Содержание и состав сахара варьировались в зависимости от года и сезона выращивания и не являлись показателем физиологической зрелости.
Морковь может эффективно храниться в холодильных камерах в течение 6-8 месяцев или дольше, если ее быстро охладить и поддерживать постоянную температуру на уровне или чуть выше точки замерзания и при очень высокой относительной влажности. Потери при длительном хранении обычно являются результатом потери влаги и грибковых инфекций. В целом, передовые технологии для хранения плодоовощных культур, такие как хранение в контролируемой атмосфере и озонирование, не нужны или экономически нецелесообразны.
Послеуборочная обработка
После сбора урожая свежие корнеплоды товарной моркови с прикрепленными листьями или без них перевозятся с поля в контейнерах для сыпучих продуктов или вагонах в упаковочные сараи. Там их выгружают, часто в резервуар с водой, чтобы уменьшить повреждения от ударов и удалить приставшую почву. Пучки моркови с прикрепленной листвой затем промываются чистой водой. После сортировки перед укладкой в пучки они могут быть упакованы непосредственно в вощеные или покрытые пленкой водостойкие контейнеры из ДВП. Из-за низкой доступности и высокой стоимости использование деревянных контейнеров значительно сократилось. Упакованные пучки моркови часто сопровождаются колотым льдом для дополнительного охлаждения и ограничения высыхания. Обычно продукт поддерживается в прохладном составе в течение всего времени обработки. Однако даже при температуре 0°C и относительной влажности 100% приемлемый товарный вид ограничивается примерно 2 неделями из-за возможной порчи листьев.
Очищенная от листьев (ботвы) морковь подается из резервуара для сброса на бесконечные ленты или в водяные лотки через ряд этапов, включающих дальнейшую мойку, сортировку по размеру, гидроохлаждение и упаковку. Корнеплоды сортируются по размеру перед гидроохлаждением, чтобы избежать охлаждения продукта, который может быть отбракован.
Холодная вода, предпочтительно близкая к 1°C, быстро снижает температуру корнеплодов, хотя необходимое время зависит от начальной температуры, объема продукта и возможности подачи холодной воды. Небольшая площадь поверхности корнеплода по сравнению с его основной массой является препятствием для быстрого охлаждения. Тем не менее, для моркови, пастернака и других корнеплодов гидроохлаждение более эффективно, чем другие методы охлаждения. Гидроохлаждение также обеспечивает некоторую регидратацию слегка подвяленных корней. Если корнеплоды не были достаточно предварительно охлаждены, нагрев дыхательных путей и потеря влаги увеличиваются, что приводит к сокращению срока хранения. После предварительного охлаждения корнеплоды поступают на упаковочные станции для дополнительной проверки на пригодность к продаже. Корнеплоды упаковываются в соответствии с требованиями рынка в контейнеры типа bulk или pre-pack. Размер корнеплода часто является определяющим фактором для выбора вида упаковки. Крупные корнеплоды менее пригодны для продажи в предварительной упаковке, поэтому их обычно упаковывают в более крупные контейнеры. Обычно это сетка или мешки из пластиковой пленки, вмещающие около 20-25 кг.
Для предварительной упаковки работники, использующие весы с опрокидывающимися воронками, помещают количество корней, соответствующих заданному весу, в полиэтиленовые («целлофановые») пакеты. В США индивидуальные пакеты cello обычно содержат от пяти до девяти корней весом чуть более 454 г. Также упаковываются корнеплоды другого веса. Несколько таких упаковок объединяются в основной контейнер для облегчения погрузочно-разгрузочных работ. Они хранятся в холодильных камерах во время транспортировки или краткосрочного хранения до момента реализации.
На некоторых предприятиях операция упаковки автоматизирована; пакеты формируются машиной из непрерывного рулона пластиковой пленки, которая одновременно взвешивает, укладывает и запечатывает корнеплоды в пакет. Пакеты могут иметь небольшие перфорации для вентиляции, чтобы избежать развития неблагоприятных запахов и вкуса.
Упаковка в виолончельные пакеты оказалась чрезвычайно успешной маркетинговой практикой, поскольку морковь защищена от обезвоживания, а при поддержании температуры 0°C и относительной влажности 98-100% качество может успешно сохраняться в течение 1-2 месяцев и более. Презентация в виолончельных пакетах привела к широкому признанию потребителями и уверенности в получении чистого и простого в использовании продукта.
Морковь, собранная для переработки, перевозится в бункерах на поддонах и прицепах для сыпучих грузов. Они моются, сортируются по размеру и подготавливаются в соответствии с назначением для переработки. Формы подготовки включают: консервирование, замораживание, обезвоживание, соление и выжимание сока, причем в виде ломтиков, кубиков, пюре, неповрежденных мелких корнеплодов или частей корнеплодов. Для некоторых операций по приготовлению морковного сока пюре замораживают в больших блоках, и в таком виде оно может храниться длительное время.
Относительно недавнее развитие в маркетинге моркови — это минимально или слегка обработанные корнеплоды. Для производства этого продукта используется высокая плотность растений для получения тонких корнеплодов, которые после обычной уборки разрезаются на части длиной около 5 см, точно сортируются по диаметру, и корнеплоды подвергаются легкой абразивной очистке. Концы корней закругляют, а поверхности делают гладкими с помощью специализированного оборудования. После этих процедур корневые отрезки имеют вид того, что обычно называют «детской» или «пальчиковой» морковью, которая на самом деле является маленькой цельной морковью. Эти корневые сегменты упаковываются в пленочные пакеты, как морковь в виолончели, с соблюдением холодовой цепи. При хорошем управлении низкими температурами срок хранения может сохраняться в течение нескольких недель. Отличный прием потребителями этого продукта с добавленной стоимостью предполагает вероятное расширение его производства.
Различные подходы к длительному хранению моркови
Начиная с 1950-х годов, наличие круглогодичного производства значительно сократило масштабы длительного послеуборочного хранения моркови в США. Во многих других регионах мира, где производится морковь, периоды сбора урожая относительно коротки, а в некоторых могут быть ограничены всего 1 или 2 месяцами. Поэтому хранение часто необходимо для достижения благоприятного периода распределения, по возможности круглогодичного, для сбыта произведенного урожая.
Низкотемпературное предварительное кондиционирование перед длительным хранением улучшает срок годности, так как корни значительно меньше теряют в весе и сохраняют более яркий оранжевый цвет по сравнению с некондиционированными корнями. Предварительное кондиционирование, вероятно, усиливает отложение суберина на поверхности перидермы и лигнификацию подповерхностных клеток, которые являются возможными механизмами снижения потери веса и обесцвечивания корней.
Первичными методами хранения являются хранение в закрытом помещении при общей или контролируемой температуре, а также, в некоторой степени, хранение на месте или зимовка. При обычном хранении для охлаждения используется холодный окружающий воздух и соответствующая вентиляция, в то время как механические холодильники обеспечивают низкие температуры, которые обеспечивают охлаждение.
По возможности, урожай следует собирать, когда условия минимизируют прилипание почвы к корням, поэтому следует избегать грязного поля во время сбора урожая. Мытье перед хранением может быть желательным, если корни были собраны во влажных условиях, так как многие потенциальные организмы, вызывающие гниение, могут быть смыты. Вода, используемая для промывки, может содержать хлор для замедления развития гнили при хранении. Чистые корни улучшают циркуляцию воздуха, который удаляет тепло дыхательных путей и уменьшает возможную конденсацию влаги.
Как правило, предпочтительнее не мыть морковь перед закладкой на длительное хранение, и в некоторых ситуациях корнеплоды не мыются после хранения. Эта практика в значительной степени изменилась, поскольку большинство современных рынков требуют мытых корнеплодов. Быстрое охлаждение как можно скорее после сбора урожая важно для длительного хранения. Позднесезонное производство выигрывает от относительно низкой температуры корнеплодов при уборке.
Условия перед уборкой урожая, которые снижают долговременность хранения, включают стресс, особенно от избыточной влажности или воздействия тепла, и «незрелость» корнеплодов. Общепризнано, что корнеплоды, выращенные в течение всего сезона, хранятся лучше, чем те, которые были собраны в более ранние сроки или на более ранней стадии роста. Чистые, продезинфицированные контейнеры и конструкции для хранения, а также предотвращение болезней и физических повреждений во время всех процедур сбора и обработки урожая сведут к минимуму возможные потери при хранении. Некоторые физические повреждения неизбежны при механической уборке урожая, и необходимо приложить усилия для минимизации такого ущерба. Известно также, что механически убранные корнеплоды хранятся не так хорошо, как морковь, собранная вручную. Однако современная экономика производства делает маловероятным ручной сбор значительного объема моркови для хранения.
Хранящиеся корнеплоды обычно укладываются в простые кучи на полу камеры хранения или в большие бункеры (обычно объемом один кубический метр). При использовании насыпных куч они не должны быть слишком глубокими или большими, так как в этом случае происходит дробление, а аэрация внутри кучи снижается. Движение воздуха 7-10 см/с обычно является достаточным при низких температурах хранения. В дополнение к циркуляции холодного воздуха, вентиляция удаляет CO2, который при повышенных уровнях особенно разрушительно действует на качество корнеплодов. Относительная влажность воздуха в камере хранения должна быть более 95%, но даже в этом случае происходит некоторая потеря влаги корнями. В зависимости от сорта, корни начинают вянуть, когда потеря влаги превышает 5-8%. Для уменьшения обезвоживания часто используются контейнеры с пластиковой пленкой. Однако если хранятся зараженные корни, гниение, скорее всего, будет более распространено в контейнерах с пленкой, чем без нее. Для снижения распространенности и тяжести гниения можно применять фунгициды. Как правило, не рекомендуется хранить морковь в мешках, препятствующих движению воздуха. Накопление этанола в корнеплодах приводит к анаэробному дыханию. Следует избегать воздействия любых источников этилена в атмосфере хранилища или вблизи него, чтобы предотвратить развитие горького привкуса.
В некоторых местах производства, где зимняя погода не является исключительно суровой, хранение корнеплодов моркови на месте практикуется на протяжении веков. Эта практика продолжает иметь определенное значение, чаще всего в Великобритании и Франции.
Для успешного хранения важно сделать правильный выбор сорта, даты посева, укрывного материала, времени укрытия и продолжительности хранения. Как правило, культуру, предназначенную для хранения, высевают во второй половине сезона, чтобы минимизировать возраст корней, удаляемых при завершении хранения весной. Однако урожай должен быть достаточно выросшим, чтобы быть «зрелым», но не перезрелым, с высокой долей корней в желаемом диапазоне размеров и свободным от болезней, насекомых и других повреждений (Runham et al., 1992).
Материалы для защиты от заморозков наносятся до ожидаемого первого заморозка, но по возможности откладываются, чтобы температура почвы и, соответственно, дыхание корней снизились. Используемые материалы исключают попадание света и обеспечивают изоляцию от низкотемпературного замораживания, а также минимизируют нагревание, которое способствовало бы отрастанию побегов при наступлении теплых весенних температур.
Обычно используются такие материалы, как черная полиэтиленовая пленка, накладываемая поверх растений, а затем слой соломы. Глубина укладки соломы составляет около 15 см, что эквивалентно 30 т/га. Измельченную солому легче применять и заделывать в почву после сбора урожая, чем измельченную, но измельченная солома имеет более низкую теплоизоляционную способность. Солома защищает листья от повреждения морозом, а землю и корнеплоды от замерзания, если температура опускается ниже 0 °C. Это обычная практика, например, во многих районах Великобритании. Этот метод менее затратный, чем хранение в холодильнике, но существует более высокий риск, если погода становится очень холодной или если влажная погода задерживает сбор урожая весной (Snowdon, 1992).
Симптомами повреждения тканей при замораживании являются продольное растрескивание и образование волдырей в результате образования кристаллов льда под поверхностью. После оттаивания поверхностные ткани пропитываются водой, темнеют и становятся восприимчивыми к бактериальному вторжению и гниению. В районах с более сильными холодами иногда используют соломенные укрытия до 100 т/га. В районах, где выпадает снег, можно получить определенную выгоду от изоляции, которую обеспечивает снег.
На торфяных почвах по-прежнему практикуется хранение на месте, поскольку торф является эффективным изолятором холода и им легко манипулировать. Торф переносится на растения, чтобы покрыть плечи корней и кроны на глубину до 15 см. Однако ветреная погода при низких температурах может раскрыть растения и привести к заморозкам. На минеральных почвах необходимо увеличить глубину укрытия. Независимо от используемого мульчирования, важно обеспечить хороший дренаж от хранящихся корней.
Некоторые производители предпочитают хранение на месте, а не в закрытом помещении, так как считают, что качество поверхности корнеплодов моркови после хранения, а значит и товарный вид, лучше; другие производители с этим не согласны.
Хранение в поле может занять до 14 месяцев и не обходится без затрат труда на укрытие и раскрытие, а также затрат на материалы. Наличие болезней в урожае может привести к значительным потерям при таком хранении, поскольку в период хранения практически нет возможности предотвратить их распространение. Поэтому, по возможности, период полевого хранения должен быть сведен к минимуму. Как правило, при хранении в полевых условиях доля корневой гнили выше, чем в крытых холодильных хранилищах. Поэтому доходы от продажи хранимого продукта должны быть достаточными, чтобы оправдать эту практику.
Другой метод, который в настоящее время используется редко, заключается в помещении собранных корней в полевые зажимы или в ямы для хранения в земле. Этот наименее сложный и малозатратный метод используется в Центральной Европе и других регионах, и чаще всего небольшими производителями. В целом, практика хранения в поле и на месте сокращается из-за высоких затрат на труд и материалы, а также из-за того, что импорт продукции из других мест может конкурировать с хранимой продукцией.
Хранение в контролируемой атмосфере (КСА) не показало достаточной пользы для долгосрочного хранения моркови. Несмотря на тщательное изучение, исследования в области CA не выявили адекватного сочетания температуры, относительной влажности и состава атмосферы, которое постоянно приводит к меньшим потерям при хранении, чем в хорошо управляемом холодильном хранилище. В некоторых условиях хранения в ЦС качество снижалось, а частота и тяжесть гниения увеличивались (van den Berg and Lentz, 1966).
Обычно сообщается, что хранение в ЦС при температуре около 1°C с низким содержанием O2 и CO2 (2-6% O2 и 3-4% CO2) приводит к снижению скорости дыхательных потерь и замедляет скорость снижения сахарозы по сравнению с хранением в обычной атмосфере. Ухудшение качества моркови во время хранения связано с потерей сахара при дыхании. Атмосфера с содержанием O2 менее 10% и CO2 2,5% снижает укоренение и прорастание моркови по сравнению с хранением в нормальной атмосфере (Weichmann and Ammerseder, 1974). Однако условия атмосферы с содержанием O2 менее 8-10% и CO2 более 5% были вредны для корней, а уровень O2 менее 10%, как правило, увеличивал загнивание (Apeland and Hoftun, 1969). Райалл и Липтон (1972) предположили, что 2-4% CO2 помогают предотвратить развитие горечи. Бауманн (1974) сообщил, что содержание каротина в корнях снижалось при увеличении уровня кислорода, это изменение объяснялось увеличением скорости дыхания. Хранение при низком давлении также не принесло существенной пользы. Облучение было признано эффективным для минимизации потерь при хранении из-за прорастания (Salunkhe, 1961). В целом, для всех ситуаций хранения сочетание низких температур и высокой относительной влажности имеет первостепенное значение. Возраст или состояние развития корнеплодов (иногда используется термин «спелость»), исходное качество урожая и отсутствие повреждений или болезней являются другими важными факторами, влияющими на успешные результаты хранения. Потери можно замедлить при правильной обработке и соблюдении условий хранения. Пучковая морковь требует немного более высокой влажности, чем ботва, но срок ее хранения составляет лишь одну четверть или меньше, чем у ботвы. Потеря веса может быть еще больше снижена, если морковь хранится в пластиковых пакетах. Потеря веса в пластиковых мешках примерно в два раза меньше, чем у корнеплодов без мешков.
Чтобы соответствовать рыночным стандартам, корнеплоды моркови должны быть чистыми, однородными, упругими, с гладкой поверхностью яркого цвета, без болезней и повреждений, без горького или постороннего привкуса.
Оптимальные условия хранения
Рекомендуемые условия для длительного хранения моркови — постоянная температура 0-1 °C и относительная влажность 95-100% (Salunkhe and Desai, 1984). Другие исследователи рекомендуют насыщенный воздух (98-100% относительной влажности) (van den Berg and Lentz, 1973). Одна из худших вещей, которая может произойти с морковью при хранении, — это ее высыхание» (Fraser and Chaput, 1998). Морковь будет терять влагу до тех пор, пока она теплее окружающего воздуха. Испытания других продуктов показали, что большая часть потери влаги происходит в течение первой недели хранения, и это, скорее всего, относится и к моркови. Таким образом, быстрое охлаждение и очень высокая относительная влажность необходимы для успешного холодильного хранения (Fraser and Chaput, 1998). Цель состоит в том, чтобы достичь максимально возможной относительной влажности без конденсации свободной воды на поверхности корнеплода моркови. Свободная вода способствует развитию грибковых заболеваний на моркови и может препятствовать нормальному дыханию. Оптимальная температура иногда указывается как 0-2 или 3 °C. На практике температура может быть разной. На практике температура в разных секциях холодильного склада различна, и корнеплоды моркови могут выдерживать температуру немного ниже 0 °C без повреждений. Холодная температура очень важна, поскольку при 5 °C метаболическая активность в два раза выше, чем при 0 °C. Высокая влажность не только поддерживает качество, предотвращая потерю влаги из корнеплодов, но и снижает инвазию патогенных грибов (Snowdon, 1992), о чем будет рассказано ниже. Холодные, насыщенные условия хранения также препятствуют отрастанию побегов и предотвращают развитие горьких соединений, которые индуцируются этиленом. Горький вкус, который появляется у моркови под воздействием этилена (7-10 гл/л), является результатом образования 6-метоксиметилэтилена и других фенольных соединений (Kramer et al., 2012). Терпены и полиацетиленовые летучие вещества не сильно связаны с горечью, вызванной этиленом, но эти соединения вносят свой вклад в базовый горький вкус моркови.
Хранилища
Наиболее распространенным сооружением для длительного хранения моркови является изолированный и охлаждаемый сарай, в котором используется вентилируемый окружающий воздух в сочетании с охлаждением и вентиляторами для циркуляции воздуха. Высокая относительная влажность поддерживается с помощью мистеров, которые создают тонкий водяной туман рядом с вентиляторами или в пленуме, где температура и влажность регулируются до того, как воздух попадает в хранилище. Морковь обычно хранится в деревянных ящиках или бункерах с боковыми планками. Обычно они имеют размеры 122 см х 122 см х 91 см и вмещают около 570 кг моркови. Внизу контейнеров имеется двух- или четырехсторонний въезд для вилочного погрузчика, поэтому их можно перемещать и штабелировать. Полезный объем составляет около 1 м3 (Fraser and Chaput, 1998). Эти контейнеры обычно изготавливаются из твердых пород дерева, например, дуба, и могут прослужить несколько десятилетий. Их легко ремонтировать, но они впитывают влагу и их трудно чистить или дезинфицировать. Некоторые производители используют пластиковые контейнеры примерно одинакового размера. Они не впитывают воду, их легче мыть и они легче, поэтому их можно ставить выше. Однако они дороже в приобретении и сложнее в ремонте, поэтому не так широко используются для длительного хранения. Пластиковые контейнеры могут быть выстланы пластиком и использоваться для кратковременного хранения или мытья моркови.
Холодильные установки, вентиляционные отверстия для наружного воздуха и увлажнители воздуха располагаются вблизи верхней части этих хранилищ, так как холодный воздух падает. Необходимо тщательно разместить контейнеры, чтобы холодный и влажный воздух циркулировал через всю морковь. Они должны быть уложены плотно друг к другу так, чтобы отверстия вилочного погрузчика находились на одной линии и в направлении воздушного потока от холодильных установок. Если воздух движется вокруг, а не через бункеры, то температура моркови в центре бункера повышается, что снижает ее качество и предрасполагает к заболеваниям.
Другим популярным способом хранения моркови является хранение в насыпных кучах. Морковь можно укладывать в кучи на высоте до 4,9 м без физического повреждения моркови в нижней части кучи (Fraser and Chaput, 1998). Хранение навалом может быть на 40% более эффективным с точки зрения использования пространства, поскольку нет места, занимаемого бункерами. Воздух обычно охлаждается и увлажняется в пленуме, а затем распределяется по всему хранилищу с помощью вентиляционных труб (часто металлических водопропускных труб), расположенных под кучей с определенными интервалами. Помимо более эффективного использования пространства, хранилища для сыпучих материалов можно быстро заполнить или опорожнить с помощью ковшового погрузчика или водокачки. Температура и влажность более равномерно распределяются внутри кучи благодаря пленуму и распределению воздуха под кучей. Базовая конструкция хранилищ моркови не претерпела значительных изменений за последние десятилетия, но были усовершенствованы системы управления и датчики для мониторинга хранилищ и предупреждения производителей об изменениях температуры.
Морковь обычно моют перед бестарным хранением в кучах или в пластиковых ящиках на поддонах, и обычно хранят немытой в деревянных ящиках на поддонах, но это зависит от практики отдельных производителей. Преимущество мытья моркови заключается в удалении почвы и листвы, и легче увидеть гниль и дефекты, если морковь сортировать после мытья и перед хранением. Мытье может вызвать некоторое повреждение перидермы корнеплода при хранении, что обеспечивает точки входа для патогенов и может увеличить потерю влаги. Однако мытье в холодной воде может обеспечить некоторое гидроохлаждение урожая. Вымытую морковь часто обрабатывают хлором и/или фунгицидом (если он зарегистрирован) для предотвращения гниения при хранении. Рекомендуется концентрация хлора от 50 до 100 ppm, но местные рекомендации и правила могут отличаться. Для достижения оптимального эффекта pH раствора должен поддерживаться в пределах от 6,5 до 7,0. Если промывочная вода хлорируется, то ее необходимо поддерживать в относительно чистом состоянии, так как хлор быстро связывается с органическими веществами и становится неэффективным.
Две другие системы, которые использовались для длительного хранения моркови, — это система «Filacell» и хранилища с «рубашкой» (Raghavan et al., 1980).
Было доказано, что и то, и другое обеспечивает отличные условия окружающей среды и снижает потери влаги при хранении, но со временем большинство коммерческих предприятий решили, что дополнительные затраты не оправданы для хранения моркови. Хранилище Filacell по-прежнему используется для хранения других видов скоропортящихся продуктов, например, листовой зелени. Вкратце, хранилище Filacell обеспечивает насыщенный воздух при низких температурах, перемещая воздух через охлажденную воду в хранилище. Ледяная вода распыляется на нити, и по мере того, как вода движется вниз, воздух проталкивается вверх и проходит через нити, прежде чем попасть в хранилище. Воздух, выходящий из хранилища, рециркулирует через нити. Система хранения Filacell успешно использовалась для хранения моркови в исследовательских целях, и морковь может сохраняться в хорошем состоянии не менее 10 или 11 месяцев.
В Канаде в течение некоторого времени было популярно хранение «в рубашке» или «в оболочке». В этом типе системы хранения охлаждающие змеевики расположены снаружи хранилища, а холодный воздух циркулирует через небольшое закрытое пространство со всех сторон хранилища. Таким образом, холодный воздух не вступает в прямой контакт с морковью. Относительная влажность в помещении контролируется отдельно. Хранилища с рубашкой спроектированы таким образом, чтобы обеспечить прямую циркуляцию воздуха через хранимый продукт для предварительного охлаждения. Схемы, показывающие конкретные компоненты и направление воздушного потока, представлены Рагхаваном и др. (1980).
В литературе имеются противоречивые сведения о ценности хранения моркови в контролируемой атмосфере (CA). Испытание, проведенное в Латвии, показало, что морковь была наиболее качественной при хранении в СА-хранилищах с уровнем кислорода 7-13% и углекислого газа от 3 до 5% (Lepse et al., 2014). Однако в других работах, посвященных хранению в контролируемой атмосфере, было установлено, что оно способствует более интенсивному гниению (van den Berg and Lentz, 1966). Условия испытаний значительно отличаются в разных отчетах. На практике существует очень мало коммерческих хранилищ CA для длительного хранения зрелых корнеплодов моркови. Хорошо спроектированное холодильное хранилище может быть столь же эффективным и более экономичным.
Факторы улучшения сроков хранения
Первым шагом в эффективном длительном хранении моркови в холоде является минимизация повреждений во время уборки и удаление всех сломанных или поврежденных морковок перед хранением. Важно удалить большую часть почвы и любую листву, прилипшую к корням. Морковь можно мыть, а затем сортировать, чтобы удалить поврежденную или непригодную для продажи морковь перед хранением в кучах или пластиковых контейнерах. Морковь, которая хранится в деревянных ящиках на поддонах, хранится немытой. Листва удаляется вращающимися металлическими дисками на комбайне и падает обратно на поле. Корнеплоды моркови могут перемещаться по конвейерной ленте с резиновыми выступами, которые вращаются и толкают морковь для удаления излишней почвы и любой листвы, прилипшей к корнеплодам моркови. Некоторая сортировка поврежденной и непригодной для продажи моркови часто производится кем-то, кто стоит на уборочном оборудовании во время процесса уборки. Непригодную для продажи морковь обычно сбрасывают обратно на поле. Сельхозпроизводители часто ждут, пока температура почвы не станет прохладной или холодной, поздней осенью, перед уборкой моркови, чтобы иметь холодную морковь, поступающую на хранение. Это снижает затраты энергии на охлаждение моркови после хранения, но при этом необходимо соблюдать баланс. Заморозки или заморозки повреждают листву, что может затруднить сбор урожая. Сильный мороз может повредить корнеплоды в поле, а снег может помешать процессу сбора урожая.
Грибковые патогены растений при длительном хранении
Основные потери при хранении связаны с потерей влаги и гниением, вызванным грибковыми патогенами растений. Наиболее вредоносными патогенами являются Sclerotinia sclerotiorum (Lib.) de Bary, возбудитель белой плесени моркови, которую также называют склеротиниевой гнилью моркови. Двумя другими проблемными патогенами являются Mycocentrospora acerina (Hartig) Deighton, вызывающая болезнь «лакричная гниль», и Botrytis cinerea Pers. ex Fr., вызывающая серую плесень на широком спектре растений, включая морковь в хранилищах. Другим патогеном, который может заражать морковь и распространяться в хранилище, является Rhizoctonia carotae Rader (половая стадия Athelia arachnoidea (Berk.) Julich), вызывающая кратерную гниль (Lewis and Garrod, 1983; Snowdon, 1992). Инфекции, вызванные R. carotae, в литературе иногда называли «полостной пятнистостью», тем самым вызывая путаницу с болезнью, полостной пятнистостью, вызываемой видами Pythium, особенно P. violae и P. sulcatum.
Действия, которые необходимо предпринять сразу после уборки урожая, могут зависеть от того, какие патогены моркови распространены в урожае или ожидается их развитие. Эффективное длительное хранение моркови обычно зависит от быстрого охлаждения урожая при помещении его на хранение, а также от поддержания постоянной температуры холода в течение длительного времени. Это особенно важно для подавления S. sclerotiorum. Скорость охлаждения при хранении зависит от трех факторов: температуры моркови при уборке, скорости загрузки урожая в хранилище и эффективности охлаждения хранилища (Pritchard et al., 1992). Эти авторы продемонстрировали, что морковь в кучах в коммерческих холодильных хранилищах потребовалось 75 дней для охлаждения с 6 °C — температуры моркови при уборке и помещении в хранилище — до 1 °C.
В ситуациях, когда основным патогеном хранения является M. acerina, рекомендуется кратковременное «вяление» корнеплодов при теплой температуре и высокой относительной влажности, чтобы способствовать заживлению ран. Заживление ран может быть стимулировано воздействием теплой (25 °C) температуры в течение 12 часов до начала холодного хранения (Garrod et al., 1982). Такая обработка способствует лигнификации и суберизации корня, а иногда и образованию каллуса. Низкие температуры хранения снижают скорость заживления ран и суберизации у моркови (Garrod et al., 1982).
S. sclerotiorum обычно является наиболее разрушительным заболеванием моркови, находящейся на холодном хранении, и в регионах Канады были зарегистрированы потери не менее 30-50% (Finlayson et al., 1989). Это заболевание также называют мягкой гнилью. На корнеплодах моркови образуются белые хлопьевидные грибковые нити (мицелий), под которыми развивается мягкая водянистая гниль. Со временем на корнеплодах среди белой плесени образуются твердые черные выжившие структуры (склероции). Болезнь в хранящихся культурах в значительной степени является следствием инфекций, начавшихся в поле (Finlayson et al., 1989). Однако, несмотря на обширные исследования эпидемиологии склеротиниевой гнили в хранящейся моркови, не было разработано метода прогнозирования развития болезни и потери урожая во время хранения. Не было обнаружено корреляции между заболеваемостью до и после сбора урожая (Geary, 1978; Kora et al., 2005). Высокая заболеваемость до сбора урожая не коррелирует с высокой заболеваемостью после сбора урожая, в то время как низкая заболеваемость до сбора урожая может привести к высокому уровню послеуборочной инфекции. Это может быть связано с реакцией хозяина, которая предотвращает попадание мицелия из листьев и черешков в корень. Кроме того, в кроне могут быть латентные инфекции (Finlayson et al., 1989; Foster et al., 2008), которые начинают расти и давать симптомы. Заражение может произойти быстро, если зараженная листва контактирует с корнеплодами при хранении, даже при низких температурах. Морковь может иметь определенную защиту от заражения кроны S. sclerotiorum в полевых условиях, но в хранилище защитная реакция отсутствует, и болезнь быстро развивается от зараженных корней (Foster et al., 2008). Как только инфекция S. sclerotiorum начинает развиваться, гриб выделяет тепло и влагу, которые способствуют дальнейшему росту. Мицелий гриба может разрастаться из зараженной моркови на соседние здоровые корнеплоды, создавая массу или «гнездо» инфекции. Одна из причин, по которой садоводы предпочитают хранить морковь в ящиках на деревянных поддонах, заключается в том, что это может ограничить вспышку инфекции одним ящиком, в то время как при хранении моркови навалом заражению склеротинией может подвергнуться все складское помещение. Притчард и др. (1992)
Поражения, вызванные M. acerina (Hartig) Deighton и B. cinerea Pers. ex Fr., темные и впалые, а мицелий и споры могут развиваться во влажных условиях. Поражения остаются локализованными в начале периода хранения, но начинают увеличиваться через 4-6 месяцев при 2 °C и вызывают сильное загнивание даже при низких температурах (Lewis and Garrod, 1983). Грибок не распространяется от корня к корню во время хранения. Льюис и Гаррод (1983) предполагают, что изменения в корнеплоде моркови, которые делают его более восприимчивым к прогрессирующей инфекции этим и другими патогенами, совпадают с фазой двухлетнего цикла растения, когда развивается рост новых побегов, и эти изменения можно считать признаком старения корнеплода.
Заражение корнеплодов моркови B. cinerea может привести к появлению темных, относительно небольших поражений без мицелия или спороношения; или, в случае восприимчивой моркови и благоприятных условий, инфекция может прогрессировать, вызывая обширное загнивание с белым мицелием и характерным серым спороношением. Гриб может заражать соседние корнеплоды, а переносимые воздухом споры могут перемещаться по всему хранилищу и вызывать дальнейшее заражение корнеплодов без неповрежденной перидермы.
Гриб может заражать и вызывать гниение моркови при температуре до 0 °C (Snowdon, 1992). Переход от локализованной к прогрессирующей инфекции B. cinerea был связан со снижением способности тканей моркови накапливать фитоалексин, 6-метоксимеллеин (Goodliffe and Heale, 1978). Повышение восприимчивости моркови к B. cinerea при хранении было связано с потерей воды более чем на 5% (Tronsmo, 1989). Это увеличение восприимчивости также коррелировало со снижением потенциала накопления 6-метокси-меллеина (Heale et al., 1977).
Кратерная гниль развивается в виде белого мицелия на инфицированных корнеплодах моркови, что внешне может напоминать симптомы белой плесени. На корнеплодах появляются небольшие участки белого мицелия, а под ними образуются впалые, мягкие поражения (кратеры). Этот грибок может развиваться и при температуре, близкой к нулю; высокая влажность и свободная вода на корнях способствуют развитию болезни (Snowdon, 1992).
Плесень и другие признаки грибка иногда можно увидеть на ящиках с деревянными поддонами, поэтому рекомендуется проводить дезинфекцию ящиков и хранилищ (Rubatzky et al., 1999), но это не очень распространенная практика. Иногда фермеры чередуют ящики между морковью и луком, а некоторые считают, что оставление их на улице на солнце в течение лета обеспечивает определенный контроль над грибками. Было проведено исследование, чтобы определить, представляют ли грибки, оставшиеся на деревянных ящиках для поддонов, опасность для моркови при повторном использовании ящиков, а также определить способность грибковых патогенов моркови колонизировать древесину ящиков (Kora et al., 2005). Были отобраны деревянные ящики из четырех коммерческих хранилищ с явным грибковым ростом. Было повторно обнаружено десять различных видов грибов, но B. cinerea и R. carotae составили, соответственно, только около 5 и 7% от числа выделенных изолятов. S. sclerotiorum составлял менее 2% от всех выделенных родов грибов. Эти три патогена были способны вызывать поражения на вымытой, неповрежденной моркови в условиях холодного хранения (4±1 °C и 100% относительной влажности). Дезинфекция этих больших ящиков может быть сложной. Важно удалять почву и растительные остатки из ящиков после использования. Сельхозпроизводителям следует избегать использования заметно зараженных ящиков для хранения моркови. Их использование для лука может быть разумным решением, поскольку лук хранится при низкой относительной влажности, а сухие луковицы лука менее восприимчивы к заражению этими грибами.
Другие факторы, влияющие на качество моркови при хранении
Проблемы с качеством моркови при длительном холодильном хранении могут развиваться в условиях «влажного холодильного хранения», когда морковь хранится при температуре 0 °C и относительной влажности 90-92% (Den Outer, 1990). Внешние слои корнеплода, перидерма или «кожа», теряют яркость, вероятно, в результате некоторого высыхания. Автор рекомендовал опрыскивать морковь эмульсией растительного масла или повышать температуру до 4 или 8 °C, чтобы корнеплоды образовали новый слой клеток перидермы для удержания влаги в корнеплоде. Это еще одно свидетельство того, что для сохранения качества корнеплодов в условиях холодного хранения необходима очень высокая относительная влажность. Физиологическое состояние поверхности, известное как «серебрение», может развиться после нескольких месяцев хранения в холоде, даже если условия оптимальны. Это состояние можно обратить вспять, если перед упаковкой морковь повторно промыть или увлажнить другим способом (Snowdon, 1992).
Методы улучшения хранения моркови
Неионизирующее ультрафиолетовое (УФ-С) излучение может эффективно вызывать накопление противогрибкового фитоалексина, 6-метоксимеллеина, в корнях моркови и, следовательно, вызывать системную устойчивость к последующим инфекциям S. sclerotiorum (Mercier et al., 1993). Обработка УФ-С излучением в дозе 2,20 x 105 эрг/см2 вызвала накопление 6-метоксимеллеина до максимального ингибирующего уровня (например, 60 г/г) и снизила рост S. sclerotiorum на ломтиках моркови, инкубированных при 1 или 4 °С. Однако для получения длительного защитного эффекта рекомендуется сочетать обработку ультрафиолетом с другими стратегиями борьбы (Mercier et al., 1993), и она никогда не применялась в коммерческой практике.
Озон продемонстрировал фунгистатическое действие на S. sclerotiorum и был предложен в качестве альтернативного дезинфицирующего средства для хранящейся моркови (Liew and Prange, 1994). Обработка газообразным потоком озона снизила суточную скорость роста S. sclerotiorum на инокулированной моркови примерно на 50%. Однако концентрация озона в воздухе 60 гл/л вызывала значительные физиологические нарушения, включая увеличение скорости дыхания, утечку электролитов и обесцвечивание моркови. Поэтому в качестве оптимальной концентрации для подавления болезни без негативного влияния на качество моркови была рекомендована подача озона в количестве 15 гл/л в течение 8 часов ежедневно при температуре 2 °C. Поскольку озон должен контактировать с патогеном, чтобы оказать воздействие, очень хорошее движение воздуха в хранилище и вокруг каждой моркови является необходимым условием эффективности. Некоторые садоводы в Онтарио, Канада, экспериментировали с генераторами озона в холодильных камерах, пытаясь получить лучший контроль над болезнями моркови. Работая над улучшением циркуляции воздуха в хранилищах, садоводы пришли к выводу, что улучшение циркуляции воздуха так же эффективно, как и добавление озона в атмосферу хранилища. Регулярное поступление достаточного количества наружного воздуха в хранилище стало ключом к оптимальным условиям хранения. Также были высказаны некоторые опасения по поводу воздействия озона на работников при входе и работе в хранилище с озоном в воздухе.
Литература
Carrots and Related Apiaceae Crops, 2nd Ed. Edited by Emmanuel Geoffriau and Philipp W. Simon. USA. 2021.
