Хигиена и дезинфекция на продукцията – плодове и зеленчуци

През последните години са положени значителни усилия, за да се изследва влиянието на различни технологии на обработка и съхраняване на плодове и зеленчуци върху запазване на вида, вкуса и хранителните им качества след прибиране на реколтата. В допълнение, редица решения са насочени към намаляване на риска, свързан с евентуалното замърсяване на продуктите с патогени. Съвременна насока е разработване и използване на нови хигиенизиращи практики, които са базирани на по-безопасни решения. Ще разгледаме едни от най-използваните традиционни и алтернативни продукти и техники за обеззаразяване, запазване и складиране на плодове и зеленчуци за по-дълго време. Обръщаме внимание и на редица съставки и методи на обработка, които са обект на регулация от регламенти на ЕС.

Те са ратифицирани в България и спазването им се следи от БАБХ.

Гарантиране на безопасност, поддържане и подобряване качеството на прибраната реколта стават все по-важни задачи. Търсенето на пазара на пресни плодове и зеленчуци с отлично качество се увеличава. Нараства и необходимостта от решения за тяхната хигиена и съхраняване с по-малко загуби. В края на миналия век имаше напредък в областта на технологиите за обработка на продукцията, които опростиха предоставянето на пресни плодове и зеленчуци в цял свят през цялата година. Основното им постижение беше да доставят на пазара продукти със запазен външен вид, без признаци на разваляне. През 21-ви век технологиите напреднаха така, че към желания външен вид се добави поддържане на добрия вкус, аромата и високата хранителна стойност. Голямо внимание се обръща на процесите на следберитбена обработка и съхранение на плодове и зеленчуци, за да се избегне микробно замърсяване.

Химическа обработка на плодове и зеленчуци
След прибиране на реколтата от плодове и зеленчуци, те се подлагат на обработка като миене, охлаждане, третиране с дезинфектанти и консерванти, за да издържат времето на транспортиране и складиране. Собствениците и наемателите на складове за плодове и зеленчуци разчитат на тези решения, за да не търпят големи загуби от разваляне или спад в качеството на стоката.

Същите решения са необходими и при транспорт на продукцията, особено когато става въпрос за по-дълги разстояния, например при износ и внос. Само за първото четиримесечие на миналата година от България са изнесени 8.8хил. тона пресни зеленчуци и 10.3хил. тона пресни плодове, което е близо 40% и съответно 3% ръст на годишна база. Основна част от износа (80%) е за страни от ЕС. Износът за трети страни включва не само по-близко намиращите се Турция и Македония, но и страни на други континенти. За да стигне до предвидените места в добро качество, продукцията трябва да се обработи с подходящи препарати.

Съществена група специализирани препарати срещу складови заболявания по плодове и зеленчуци са фунгицидите. Те са химически вещества, които действат на плесени, вируси и бактерии, причинители на основни болести при плодове и зеленчуци, като ги убиват или спират развитието им. Механизмът им на действие е различен – някои проникват в мицела и причиняват клетъчна коагулация, а други блокират ензимната активност и дишането.

Според химичния си състав са органични и неорганични. Неорганичните препарати са съединения на сяра, мед, желязо и манган. Органичните препарати са по-многобройни. Към тях се отнасят производни на бензимидазол, диметилдитиокарбамат, фениламид, карбаматна киселина и други. Фунгицидите могат да действат контактно (при попадане върху повърхността на болестотворните причинители) и системно (през проводящата тъкан). Препаратите също се различават по спектъра на действие и по времето за прилагане спрямо прибирането на реколтата.

Друга важна стъпка е дезинфекцирането на водата за миене. Миенето не само почиства продукцията, но и се използва във вариант на хидроохлаждане. Ако обаче водата циркулира твърде дълго, тя се заразява с гъбички и бактерии. Затова в нея трябва да се поддържа ефективна концентрация на антимикробни агенти. За да се намали количеството на микроорганизмите във водата се добавя хлор в концентрации 25-50гр/т. Такива концентрации ограничават размножаването на бактерии и плесени, но не могат да спрат растежа на микроорганизмите, които вече се попаднали в продукта. Хлорът се използва във вид на разтвори на хидрохлорид или хлорамини.

Антиоксиданти като дифениламини дават добър ефект върху съхраняване на ябълки и круши. За да се забави поникване на картофи и лук по време на съхранение се прилагат регулатори на растежа като хидразин, изопропил карбонат, нонилов алкохол и метилов естер на нафталеноцетна киселина. Повечето лимони, отглеждани в Калифорния, преди съхраняване се третират с 2,4-дихлорфенокси оцетна киселина, за да се забави развалянето им. Калциевият хлорид също се ползва като инхибитор на стареенето и се използва за запазване на твърдостта и предпазване от поява на петна при ябълките. Друга категория препарати за обработка са восъци и лакове, които не само придават лъскав външен вид, но и запазват твърдостта на продукцията и я предпазват от загуба на маса и разваляне.

При обработка на плодове и зеленчуци трябва да се използват само разрешени препарати при строго спазване на концентрации и други изисквания. Метилбромидът например е известен в бранша, защото в миналото е често използван за обработка на продукцията срещу насекоми, акари, нематоди, гризачи и бактерии. Той обаче е силно токсичен и към настоящия момент е забранен за употреба в държавите-членки на ЕС и в страните подписали Монреалския протокол за веществата, които нарушават озоновия слой.

Железни оксиди и хидроксиди в максимално ниво 6mg/kg се използват само като подобрители на контраста за маркиране на цитрусови плодове, пъпеши и нарове. Серен диоксид-сулфити са допустими до 10mg/kg само за десертно грозде, пресни личи (измерено върху ядливите части) и боровинки (Vaccinium corymbosum), до 50mg/kg само за бели замразени зеленчуци и до 100mg/kg за замразени картофи. Глицеролови естери на дървесни смоли имат определено максимално ниво 50mg/kg само за повърхностна обработка на цитрусови плодове.

Пчелният восък (бял и жълт) се използва само за повърхностна обработка на плодове: цитрусови плодове, пъпеши, ябълки, круши, праскови, ананаси, банани, манго, авокадо и нар и като глазиращ агент за ядкови плодове в количество quantum satis. Това означава, че не е определено максимално количество в цифри и се използват в съответствие с добрите производствени практики при количество, не по-високо от необходимото за постигане на целта, за която е предназначен, и при условие че не води до заблуждаване на потребителя. По същия начин се употребява и шеллак само за повърхностна обработка на цитрусови плодове, пъпеши, ябълки, круши, праскови, ананаси, нар, манго, авокадо и папая и като глазиращ агент за ядкови плодове, докато за карнаубовия восък максималното ниво е 200mg/kg.

Източници на йонизиращи лъчения за обработка на плодове и зеленчуци
Радиационната обработка на плодове и зеленчуци се прави с цел дезинсекция, деконтаминация, удължаване срока на годност, подтискане на прорастването и контрол на патогенните микроорганизми като алтернатива на обработката с химически вещества. Радиационните процеси за обработка представляват облъчване на продуктите с йонизиращи лъчения – гама и рентгеново лъчение и ускорени електрони, за постигане на технологичните цели. Главен показател при тези процеси е погълнатата доза в облъчвания обект и се задава с минималната погълната доза, достатъчна за постигане на технологичната цел и максимална погълната доза, при която не настъпват промени в плодовете и зеленчуците.

Прието е, че максималната погълната доза при всички радиационни процеси за обработка на храни, включително пресни плодове и зеленчуци, не трябва да надвишава 10kGy. Картофи, лук и чесън се облъчват против прорастване в доза 0.05-0.15kGy в Аржентина, Бразилия, Англия, Индонезия, Индия, Италия, Израел, Испания, Канада, Китай, Полша, САЩ, Унгария, Франция, Хърватска, ЮАР и Япония. Пресни плодове и зеленчуци се облъчват за удължаване срока на годност и при карантинна обработка на ягоди, манго, фурми, папая, мандарини и портокали в доза 1,0kGy в Аржентина, Бразилия, Белгия, Италия, Израел, Китай, Полша, САЩ, Унгария, Хърватска, ЮАР и Япония.

Радиационният метод за третиране има редица предимства пред традиционните – не съществува опасност от повторно замърсяване на продукта и в него не остават токсични вещества, плодовете и зеленчуците могат да се консумират веднага след обработката, запазват се свежият вид и вкус, процесът е лесен за контролиране и с висока степен на автоматизация. Разходът на електроенергия е минимален и не се замърсява околната среда. Методът е успешен при потискане на зреенето на плодове и зеленчуци, прорастването на кореноплодни и контрола на опасни болести, причинени от бактерии, паразити и различни микроорганизми.
Радиационните съоръжения за обработка на храни се състоят от облъчвател и складове за облъчена и необлъчена продукция (при стайна температура, охладени или замразени). За радиационната обработка на храни е позволено да се използват гама-лъчения от радиоизотопи кобалт-60 и цезий-137; рентгеново лъчение, генерирано от ускорители на електрони с енергия на електроните по-малка от 5MeV и ускорени електрони с енергия на до 10MeV. Облъчвателите са радиоизотопни гама-уредби и ускорители на електрони. Гама-уредбите са различни типове в зависимост от радиационната защита (местна или обща), вида на облъчвателя (точков, пано, цилиндър), хранилището на източниците (сухо, водно), системите за придвижването на продукцията в зоната на облъчване (дискретно, непрекъснато). Ускорителите на електрони са също различни типове. При тях варира както енергията на електроните, така и плътността на потока електрони и мощността на снопа. Могат да бъдат с непрекъснато действие и импулсни.

В Закона за храните е постановено, че облъчването на храни се извършва, когато съществува основателна технологична причина, само от фирми, регистрирани от МЗ и след разрешение от Министъра на здравеопазването за всеки отделен вид храна. Определен е редът за регистриране на облъчвателните съоръжения и за издаването на разрешения за облъчване на храни. След създаването на БАБХ през 2011г., проверките на търговската мрежа и вземането на проби за изпитвания се извършват от Агенцията.

Озон-генератори
Представляващ алотропна триатомна форма на кислорода, озонът е силен окислител. Той е отдавна известен дезинфектант с мощен бактерициден ефект и се използва за обработка на пресни плодове и зеленчуци при съхранението им. На повърхността на плодове и зеленчуци могат да се открият над 100 микроорганизми (Ешерихия коли, сапрофити, протеус, актиномицети, гъбички, дрожди и т.н.), което води до бързо разваляне и образуването на токсини в тях. Озонът е екологично съвместим продукт, който е ефективен при унищожаване на болестотворните микроорганизми и освен това позволява стерилизацията на насекоми.

При съхраняване на пресни плодове и зеленчуци много често има загуби, дължащи се на дейността на вредни насекоми и гризачи. Методите на озониране осигуряват ефективна защита срещу тях на складирани плодове и зеленчуци, особено при условия на продължително съхранение. По този начин почти напълно се запазват органолептичните и физико-химичните качества на продукцията и се изключва интоксикация с остатъчни химикали. Озонът има и ефект на детоксикация. Много препарати могат да спрат развитието на микоорганизми, но не разграждат образувалите се токсини. Озонът прави точно това – разгражда натрупани вредни органични и неорганични вещества в плодовете и зеленчуците и ги прави едновременно по-вкусни и по-полезни. Срокът на съхранение при озониране се увеличава 10 пъти. Методът се препоръчва и за всички случаи, където прилагането на други средства е трудно или невъзможно. Например за дезинфекция на картонени или пластмасови контейнери.

Приблизителният разчет за производителност на озонаторите за складове е 3-5гр/час за 100м3. При големи плодохранилища е необходимо допълнително вентилиране за смесване на въздуха. Озонирането се извършва в отсъствие на хора. Влизането може да става 1.5-2 часа след спиране на озонатора, когато озонът се е разпаднал до кислород.

Охладители за предварителна обработка
След набиране на продукцията температурата є трябва да се понижи възможно най-бързо преди съхраняване. Ако хладилните камиони-складове нямат оборудване на бързо предварително охлаждане, то се извършва отделно. Вентилатори се използват за форсирано охлаждане чрез прекарване на студен въздух през продукцията. В сравнение със стайното охлаждане, този метод е 75-90% по-бърз. За охлаждане може да се използва и линия за потапяне или поливане на продукцията със студена вода. Тя действа пет пъти по-бързо от въздуха в охлаждането, освен това почиства плодовете и зеленчуците и ги предпазва от изсушаване, но е по-малко енергийно ефективна. Може да се прибегне и до връхно заледяване чрез обработка с натрошен лед или течно замразяване с инжектиране на смес от лед и вода. Тези методи са препоръчителни за продукти с интензивно дишане. Стайното охлаждане се прави в изолирани помещения с хладилно оборудване. То е по-бавно от другите, но за предварително охладените продукти ще е нужен по-малък хладилен капацитет. Още един вариант е охлаждане във вакуумни камери. Под действие на вакуума водата се изпарява и се отделя топлина. Използват се за листни зеленчуци, които се напръскват предварително с вода, за да се намалят нейните загуби.

Складове и хладилни помещения
Съоръженията за съхраняване на плодове и зеленчуци са складове и хладилни складове. Основните параметри на съхраняване в тях са температура, влажност, състав и циркулация на въздуха. В обикновените складове се разчита на по-ниско ниво на контрол над тях чрез естествена или принудителна вентилация с вкарване на студен въздух отвън през нощта. Когато обаче температурите навън са високи и през нощта, не може да се постигне съществено потискане на процесите в продукцията. Такъв метод на съхраняване е енергийно ефективен, но е подходящ само за устойчиви сортове.

В хладилните складове параметрите на въздуха се контролират с хладилно оборудване, вентилационна система и друга техника, които са под мониторинга на Control Panel. Той е най-важният елемент на системата за контрол на климата. Системата за контрол непрекъснато следи температура, влажност и други индикации в камерата за съхранение и околната среда. В зависимост от избрания режим системата контролира вентилация, охлаждане, овлажняване и други процеси, които гарантират най-доброто качество на продуктите.

В складовете се използват компресорни (VCR) и абсорбционни (VAR) хладилни инсталации. Компресорните системи ползват циркулираща течност (охладител) като среда, която отнема и поглъща топлина от пространството, предназначено за охлаждане, и след това изхвърля тази топлина другаде. Такава система има компресор, кондензатор, клапан за термично разширяване (дроселова клапа) и изпарител. Абсорбционните системи използват силния афинитет на някои течности (вода) да абсорбират големи количества пари (NH3). Основната разлика с VCR системите е начинът на компресиране на хладилния агент. Абсорбатор, генератор и помпа във VAR системата заместват компресора във VCR системата. Амонячните пари се произвеждат в генератор на високо налягане от концентриран разтвор на NH3 от външен източник на топлина. Генераторите могат да се нагряват с пара, газове или горещи течности.

Камери за съхранение в контролирана атмосфера
Съхранение в контролирана атмосфера е технология, която позволява да се увеличи значително продължителността на складиране на плодове и зеленчуци с поддържане на качеството им. Същността на технологията е да се използва оборудване, което да създаде среда с определени характеристики, и по-специално температура, относителна влажност и състав на атмосферата в камерата за съхранение (основно кислород и въглероден диоксид). За да се създаде контролирана атмосфера се използват добре изолирани камери, генератори на азот, адсорбери на CO2, SO2 и етилен, каталитични конвертори, хладилно оборудване, газови анализатори и автоматичен контрол.

Продължителността на съхранение в контролирана атмосфера за ябълки Golden Delicious расте до 8 месеца в сравнение с 5 месеца за обикновено студено съхраняване, без контрол на газовата среда. За грозде срокът нараства от 3 до 6 месеца, за праскови – от 5 до 10 седмици, а за ягоди – от 5 до 30 дена.

Съдържанието на кислород в нормална атмосфера е около 21%, азотът е 78% и въглеродният диоксид е 0.03%. За да се увеличи срокът на годност на продукта, може да се повлияе чрез различни комбинации от съотношение О2 и СО2. Намаляване съдържанието на кислород по време на съхранение на плодове и зеленчуци, оказва благоприятно влияние на редица фактори – забавя се дишането, намалява окисляването, забавя се узряването, намалява хлорофилния разпад, намалява образуването на етилен и се увеличава срока на годност.

Широко разпространение наскоро получи технологията за съхранение с ултраниско съдържание на кислород ULO (Ultra Low Oxygen). Установено е, че когато О2 е по-малко от 1-1,5%, а СО2 е 0-2%, по-добре се запазват твърдостта, свежестта и вкуса. За някои плодове и зеленчуци е достатъчна традиционната контролирана атмосфера с 3-4% О2 и 3-5% СО2. Понякога се налага шокова обработка с атмосфера с 30% СО2, за да се забави гниенето.