Особенности культуры как объекта хранения
Кафедра физической и органической химии
Курсовая работа
по дисциплине:
« Методы контроля состава продукции растениеводства и продуктов питания при хранении»
на тему:
«Методы оценки продовольственных клубней картофеля по биохимическим показателям»
Выполнила:
студентка 114 группы
факультета ПАЭ
Е.А. Якушкина
Руководитель:
Белопухов Сергей Леонидович, д.с.-х.н.,профессор
Москва, 2013 г.
Содержание
Введение…………………………………………………………………………...3
Глава 1. Обзор литературы…………………………………………………….....5
1.1.Особенности культуры как объекта хранения…………………………...….5
1.2.Определение лежкоспособности картофеля……………………………...…9
Глава 2. Экспериментальная часть……………………………………………..12
2.1.Место проведения исследований и материал………………………….......12
2.2.Методика исследований……………………………………………………..14
2.2.1.Методика определения крахмала……………………………………...….15
2.2.2.Микрометод определения содержания сухих веществ в клубнях картофеля (термогравиметрический метод)………………………………...…16
2.2.3.Определение содержания редуцирующих сахаров…………………...…19
2.2.4. Определение содержания сырого протеина…………………………......21
2.2.5. Методы определения нитратов………………………………………..…21
2.2.6. Определение аскорбиновой кислоты в овощах……………………..…..22
Заключение……………………………………………………………………….23
Список литературы………………………………………………………………24
Введение
Сохранение и рациональное использование всего выращенного урожая, получение максимум изделий из сырья – одна из основных государственных задач.
Сельское хозяйство производит основные пищевые продукты, а также сырье для пищевой и некоторых отраслей легкой промышленности, выпускающей товары народного потребления. От количества и качества этих продуктов, разнообразия их ассортимента во многом зависит здоровье, работоспособность и настроение человека.
Для бесперебойного снабжения населения продуктами питания и промышленности сырьем необходимо иметь достаточные запасы каждого вида продукта. Значительная часть урожая должна быть сохранена в качестве посевных фондов. Сохранение продуктов растениеводства до времени их использования – важнейшее дело. Можно повысить урожайность всех культур и резко увеличить их валовые сборы, но не получить должного эффекта, если на различных этапах продвижения продуктов к потребителю произойдут большие потери массы и качества.
Хранение продуктов большими массами потребовало выяснения их свойств как объектов хранения. Изучение природы продуктов на новой биохимической и физической основе позволило также совершенствовать методы их переработки.
Хранение продуктов с минимальными потерями массы и без ухудшения качества возможно только при содержании каждого их них в оптимальных условиях.
Сельскохозяйственные продукты сохранить сложно. Поэтому их производят и хранят в условиях широкого доступа к ним микроорганизмов. Все режимы и способы хранения сельскохозяйственных продуктов базируются на изучении взаимосвязи между хранимым объектом и окружающей его абиотической и биотической средой. При хранении сельскохозяйственных продуктов их состояние, потребительная ценность и размеры потерь массы зависят от следующих причин: интенсивности биохимических процессов, протекающих в клетках и тканях продуктов; степени воздействия на продукт микроорганизмов; развития в массе продукта насекомых и клещей. [1]
ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
Картофель принадлежит к числу важнейших сельскохозяйственных культур. В мировом производстве продукции растениеводства он занимает одно из первых мест наряду с рисом, пшеницей, кукурузой.
Разнообразное использование картофеля обусловлено его ценными свойствами. Клубни картофеля содержат около 25% сухих веществ, в том числе 14 – 22% крахмала, 1,4 – 3% белков, около 1% клетчатки, 0,2 – 0,3% жира и 0,8-1% зольных веществ. Картофель богат витаминами С, B1, B2, B6, PP и минеральными веществами. Особенно богаты витаминами молодые клубни.
По сравнению с другими культурами картофель имеет преимущества в агроэкономическом отношении. Он хороший предшественник для многих сельскохозяйственных культур, эффективная культура занятого пара, отличается отзывчивостью на удобрения и мелиорацию, возможны его повторные посадки и даже монокультура. Высокая продуктивность, широкое распространение и экологическая пластичность картофеля повышают его значение как страховой культуры.
В нашей стране картофелеводство — крупная отрасль сельского хозяйства. Картофель возделывается на площади более 8 млн. га, валовой сбор его около 100 млн. т, что составляет почти треть мирового производства. [2]
Особенности культуры как объекта хранения
Картофель, как овощи и плоды, содержит большое количество воды. По этому признаку их объединяют в группу сочных продуктов или растительного сочного сырья. Данная группа имеет огромную роль в питании человека, а картофель – и в кормлении сельскохозяйственных животных. Растительные сочные продукты – важный источник витаминов, а в отношении витаминов С, Р, Вс (фолиевой кислоты) – даже единственный.
Плоды и овощи богаты минеральными веществами, в частности солями калия, уменьшающими способность тканей организма удерживать воду. Также в них относительно много клетчатки, поэтому они играют существенную роль в пищеварении как регуляторы двигательной функции кишечника. Однако энергетическая ценность этой группы продуктов не велика. Картофель как объект хранения изучен сравнительно хорошо. Разработаны теоретические основы хранения в свежем виде. Главная причина, затрудняющая организацию хранения – содержание большого количества воды, что усиливает интенсивность обмена веществ в клетках и тканях. Чтобы понизить интенсивность обмена веществ, картофель, хранят при температуре, близкой к нулю, то есть в условиях психроанабиоза.
Высокое содержание воды вызывает необходимость хранить при повышенной влажности воздуха (85–95%), чтобы предупредить испарение, способствующие снижению тургора, увяданию и убыли массы.
Любая партия картофеля редко бывает однородной. Вместе с клубнями в насыпь попадает то или иное количество примесей (листья, черешки, частицы почвы). В каждой не отсортированной партии обычно содержится поврежденные клубни. В период закладки на хранение содержатся микробные клетки на поверхности.
Картофель не укладывают плотно - между клубнями всегда остаются промежутки (скважины). Воздух, находящийся в них, влияет на все компоненты и может отличаться от атмосферного по составу, температуре и влажности. В картофеле, заложенном на хранение иногда можно обнаружить нематод и насекомых, часто в стадии личинок. Таким образом, партия картофеля представляют собой биоценоз. В период хранения в нем протекают физиологические, биохимические и микробиологические процессы.
Физические свойства.Картофель обладает меньшей сыпучестью по сравнению с другими сельскохозяйственными культурами. При загрузке хранилища картофель через люки скатывается по наклонной поверхности только в том случае, если угол наклона её более 40–50º, то есть превышает угол трения.
Запас воздуха в скважинах имеет большое значение для жизнедеятельности картофеля. Присутствие воздуха, перемещающегося по скважинам, способствует передачи тепла конвекцией и перемещению влаги в виде пара в межклубневых пространствах. Благодаря скважистости используется такой технологический прием, как активное вентилирование. Высота точки хранилища зависит от вида продукции. Скважистость с увеличением высоты загрузки уменьшается.
Скважистость партии картофеля составляет 42–45% (при средней массе клубней 50–125 грамм). Чем больше скважистость, тем меньше объемная масса. У картофеля она колеблется 630–700 кг/м3. При составлении плана размещения массы продукции Р (кг) в секциях хранилища учитывают ее объемную массу р (кг/м3):
P=Vp; V=P/p,
где V – объем секции, м3.
Механическая прочность характеризуется удельным сопротивлением клубней вдавливанию штампа площадью 1 см2 и выражается в килограммах на квадратный сантиметр. Удельное сопротивление зависит от прочности структуры объекта, его размера и массы. У картофеля оно колеблется в пределах 17–25 кг/см2. Усилие на раздавление также зависит от размера и массы клубней и составляет 30–98 кг.
Крупные клубни травмируются сильнее, чем средние и мелкие. Степень повреждения картофеля обусловливается не только величиной механического воздействия, но и их чувствительностью к повреждениям, характером и прочностью кожицы.
Сорбционные свойства (испарение и отпотевание). Масса клубней при транспортировании и хранении уменьшается в результате испарения влаги. Максимально допустимая потери воды, при которой картофель теряет товарный вид составляет 7 – 8%. Чем больше дефицит влажности, то есть суше воздух, больше скорость его движения, тем быстрее теряется влага, снижается качество продукции при хранении. В картофелехранилищах поддерживают влажность воздуха 90–95%.
Часто высокая относительная влажность воздуха хранилища приводит к отпотеванию продукции, что влечет за собой большие потери из-за микробиологической порчи. Для предупреждения отпотевания объекта и их порчи применяют активное вентилирование.
Картофель подвергается замерзанию при температуре в пределах от -0,5 до -3ºС, что крайне ограничивает возможность сохранения продуктов.
Картофель обладает плохой тепло- и температуропроводимостью. Он очень медленно охлаждается и так же медленно нагревается.
Вследствие плохой тепло- и температуропроводности тепло, выделяемое всеми компонентами массы картофеля, аккумулируется в ней, при этом активизируется микрофлора и возникает самосогревание, приводящее к частичной или полной потере качества продукции.
Физиологические и биохимические процессы. В тканях картофеля интенсивность дыхания намного выше, чем в зерне. Дыхательный коэффициент у всех продуктов несколько выше единицы, что указывает на наличие анаэробного процесса. В процессе дыхания выделяется много тепла. Тепловыделение картофеля составляет 1008–3780 кДж/т.сут. Количество выделяющего тепла зависит от сезона хранения. Картофель дышит интенсивнее после уборки, затем этот процесс падает (в период физиологического покоя) и к весне вновь возрастает. Колебания температуры в процессе хранения также влияют на интенсивность дыхания, чаще всего усиливая его. Влажность воздуха косвенно влияет на интенсивность биохимических процессов, в том числе и на газообмен при дыхании. Понижение влажности воздуха в картофелехранилищах приводит к увяданию заложенной продукции, потере клетками ткани тургора и увеличению интенсивности дыхания.
Покой – определенный период в жизненном цикле растений, во время которого сильно понижена интенсивность многих физиологических процессов и отсутствует видимый рост.
Во время покоя под действием природных ингибиторов роста – веществ фенольной (кофейная кислота и скополетин) и терпеноидной (абсцизовая кислота) природы – блокируются некоторые биохимические процессы. У картофеля в покое находятся только меристематические ткани (глазки). [1]
1. 2. Определение лежкоспособности картофеля
Оценка лежкоспособности проводится по методике ВНИИКХ, в основу которой положена закладка клубней по массе на хранение и учет отходов после него. Учетные образцы картофеля, взвешивают и закладывают в синтетические сетки. Емкость сеток должна быть не менее 5 кг. Повторность заложения сеток – 4-кратная. При хранении в контейнерах образцы принято закладывать конвертом, т.е. в пяти местах по поперечному разрезу контейнера.
Качество и количество сохранившегося картофеля устанавливают на основании анализа учетных образцов, заложенных с осени. Количественные потери определяются по показателям выхода полноценных клубней и потерь при хранении, которые составляют сумму естественной убыли и абсолютного отхода.
Разбор учетного образца проводится в следующем порядке:
1. Убыль в весе (естественная убыль). Разница в весе между осенним и весенним определениями образца выражается в процентах к первоначальному весу образца (осенью). Она является результатом физиологических процессов, происходящих в клубнях под воздействием внешних условий.
2. Абсолютный отход (всего потерь). Процент абсолютного отхода рассчитывается путем отношения веса непригодных к употреблению клубней к весу образца, заложенного на хранение.
3. Ростки. Характеризуют степень выхода клубней из состояния покоя. Определяются путем их обламывания с последующим взвешиванием и расчетом процентного соотношения в образце после периода хранения.
4. Количество заболевших клубней. При разборе образца клубни, пораженные болезнями, отбираются и взвешиваются. После этого клубни разбираются по видам болезней и взвешиваются отдельно. Таким образом, путем расчетов отношения их веса к весу заложенного на хранение образца определяют процент заболевших клубней за период хранения. [3]
Таблица 1
Шкала оценки лежкоспособности клубней картофеля, %
| Балл | Естественная убыль | Ростки, гниль, загнившие, (отдельно каждый) | Всего потерь |
| 5,9 | 3,6 | 17,1 | |
| 5,5-5,8 | 3,1-3,5 | 15,1-17,0 | |
| 5,1-5,4 | 2,6-3,0 | 13,1-15,0 | |
| 4,7-5,0 | 2,1-2,5 | 11,1-13,0 | |
| 4,3-4,6 | 1,6-2,0 | 9,1-11,0 | |
| 3,9-4,2 | 1,1-1,5 | 7,1-9,0 | |
| 3,5-3,8 | 0,6-1,0 | 5,1-7,0 | |
| 3,1-3,4 | 0,1-0,5 | 3,1-5,0 | |
| 3,0 | 3,0 |
Таблица 2
Степень лежкоспособности в зависимости от балла
| Балл | Степень лежкоспособности |
| 1,0-2,0 | Очень плохая |
| 2,1-4,0 | Плохая |
| 4,1-6,0 | Удовлетворительная |
| 6,1-8,0 | Хорошая |
| 8,1-9,0 | Отличная |
[3]