Биологическое назначение процесса испарения воды заключается в нескольких функциях: отводе физиологического тепла, выделяемого при дыхании, что предупреждает повышение температуры в тканях; перемещение веществ в растворенном состоянии в различные части плодов и овощей.⁴

      Испарение воды происходит в основном через  устьица и чечевичку, в меньшей мере – через кутикулу. Перидерма не пропускает воду, так как суберин газо- и водонепроницаем. Устьичная транспирация состоит из собственно испарения воды с поверхности влажных клеток мезофилла и диффузии через устьица водяного пара, образовавшегося в межклетках.

      Потери  воды могут привести в обратимому (временному) и необратимому (длительному) увяданию. При обратимом увядании растительные клетки могут поглощать  водяные пары через открытые устьица  и кутикулу при насыщении ими  окружающей среды. При этом клетки восстанавливают тургор (в них снижается осмотические и повышается тургорное давление) и нормальный обмен веществ.

      При необратимом увядании тургорное  состояние и нормальный обмен  веществ не восстанавливаются, поглощение воды не происходит или происходит очень медленно, в результате ткани быстрее подвергаются микробиологическое порче, чем восстанавливаются. Активность ферментов изменяется из-за повышенного осмотического давления. Ферменты, регулирующие превращения крахмала в сахар, подвергаются необратимым процесса. Недостаток сахаров вызывает нарушение энергического обмена и снижает естественную устойчивость, поэтому увядшая продукция быстрее подвергается микробиологической порче. У увядших плодов и овощей, особенно при необратимом увядании, увеличивается проницаемость протопласта, возрастает интенсивность дыхания, что вызывает возрастание потерь.

      Для предотвращения нежелательных последствий  увядания за счет транспирации воды применяют  вещества, называемые антитранспирантами. Это парафин, полиэтилен, полихлорвиниловый спирт.

      Конденсация – явление отрицательное, так  как образование капельножидкой влаги или «инфекционных капель»  на поверхности продукции создает  благоприятные условия для ее микробиологической порчи. При хранении стремятся предупредить конденсацию («отпотевание») продукции путем поддержания равномерного температурно-влажностного режима или укрытия поверхности изолирующими материалами, поглощающими конденсированную влагу.

      Отпотевание продукции наиболее часто встречается  при начальной стадии хранения картофеля и овощей в закромах, секциях, буртах, траншеях, а также при хранении их в полиэтиленовых мешках и складышах. При хранении картофеля с естественной вентиляцией помогает укрытие ее соломой, мешками, слоем свеклы, а также наличие гребней и впадин на поверхности насыпи.

      Причина выпадения конденсата – тепловыделение продукции, в результате которого образуется перепад температур на границе теплого  воздуха, нагретого физиологическим  теплом, и холодного воздуха хранилищ.

Таблица 1.

      Как видно из таблицы 1, интенсивность  тепловыделения зависит больше от температуры  хранения, чем от особенностей вида продукции. Так, при температуре 20^оС она наибольшая, при 0^оС и близкриоскопических температурах – наименьшая. При критических температурах, вызывающих замерзание продукции и гибель живых растительных клеток, тепловыделение прекращается полностью.

      Замерзание  – отрицательный процесс для  жизнедеятельности свежих плодов и овощей, свойства которых значительно изменяются. В них нарушаются процессы ассимиляции и диссимиляции в сторону необратимого разрушения.

      Температура  замерзания разных плодов и овощей колеблется от -0,5 до -5^оС (наименьшая – у огурцов, наибольшая – у винограда, орехов).

      Замерзание  плодов и овощей происходит ступенчато: при понижении температуры ниже точки замерзания наступает переохлаждение продукции, кристаллы льда при этом не образуются. Затем начинается льдообразование  с выделением скрытой теплоты, в результате температура тканей на некоторое время повышается и вновь падает. Температурой замерзания считается наивысшая точка температуры переохлаждения, после которой температура вновь снижается.

      Физиолого-биохимические  процессы происходят в плодах и овощах при участии ферментов.

      Дыхание – важнейший процесс, лежащий  в основе всех процессов жизнедеятельности  плодов и овощей.

      В хранящихся плодах и овощах большинство  процессов жизнедеятельности являются эндергоническими, т.е. происходящими  только благодаря притоку энергии. Основным источников энергии для них является процесс окислительного фосфорилирования в митохондриях, при котором продукты фотосинтеза (углеводы, органические кислоты, белки, жиры и пр.) окисляются с выделением заключенной в них энергии (свободной энтальпии). При этом поглощается кислород и выделяется углекислый газ и вода, т.е. неорганические соединения, бедные энергией.

      Процесс дыхания осуществляется через экзергонические  реакции, происходящие с выделением небольшого количества энергии, которая в основном используется на процессы жизнедеятельности растительных клеток (2/3 выделяемой энергии) и лишь частично выделяется во внешнюю среду в виде физиологического тепла.

      В ходе дыхания образуются нестойкие  промежуточные соединения, служащие исходными продуктами для синтетических процессов. Поскольку основой жизнедеятельности, как и в период выращивания, остаются процессы ассимиляции и диссимиляции, то при хранении растительный организм пытается наиболее значимые из них поддерживать на необходимом уровне (распад и синтез белков, ферментов и др.). Однако при отсутствии притока питательных веществ поддержание этого равновесия возможно лишь за счет необратимого распада сложных органических соединений, являющихся субстратами для дыхания.

      Анатомо-морфологические процессы при хранении плодов и овощей являются либо продолжением тех процессов, которые происходили в период роста и формирования продукции, но были прерваны уборкой либо связаны с защитными функциями растительного организма. К первой группе относят ростовые процессы, которые затухают при переходе в состояние покоя и активизируются при его окончании, ко второй – видоизменения покровных тканей и новообразования тканей при механических повреждениях или вредителями.

      Анатомо-морфологические  изменения, обусловленные подготовкой к прорастанию и прорастанием, являются лишь частью сложного комплекса ростовых процессов. Вызваны они дифференциацией точек роста почек, глазков и семян. Наиболее подробно они изучены у картофеля, капусты белокачанной, лука репчатого, моркови, свеклы.

      Растущая  почка отличается от покоящейся тем, что плоский конус нарастания становится полушаровидным, возрастает объем эмбриональной ткани. При  подготовке к прорастанию число  слоев клеток меристимы не увеличивается, но они становятся крупнее. Видимые признаки прорастания появляются при активном делении клеток и увеличении конуса нарастания, когда раскрываются зародышевые листочки. Дифференциация точек роста приводит к разнородности тканей; просматриваются зачатки сосудопроводящей системы побега, зачатки листьев, у капусты – зачатки цветов. У лука репчатого, как показали исследования, происходит ветвление почек, в результате количество их возрастает с 6-7 до 9-13.

      Анатомические ростовые процессы начинаются еще на материнском растении, продолжаются, хотя и очень медленно, в период покоя, но особенно активизируются при прорастании. Задержка их – одно из необходимых условий сохраняемости вегетативных овощей, предотвращения повышенных потерь. Неблагоприятные условия выращивания (резкие колебания повышенных и пониженных температур, обильные дожди и поливы) могут привести к тому, что дифференциация точек роста произойдет в период выращивания и заложенные на хранение овощи начнут прорастать уже в послеуборочный период. Особенно часто это наблюдается у лука репчатого, свеклы, капусты белокочанной.

      Микробиологические  процессы, происходящие при хранении плодов и овощей, могут быть следствием проявления и развития скрытых признаков  повреждения микроорганизмами, возникших  в период выращивания или заражения после уборки в период транспортирования, товарной обработки и хранения. Источниками инфекции являются фитопатогенные микроорганизмы, содержащиеся в почве, растительных остатках, непродезинфецированном посадочном материале, семенах, а также в воздухе, таре, оборудовании, на строительных конструкциях складов.

      Токсины, вырабатываемые микроорганизмами, опасны для здоровья людей и животных. Известно около 100 видов токсичных  соединений, продуцируемых плесневыми грибами. Микотоксины плесеней отличаются выраженными канцерогенными, мутагенными и другими вредными для человека свойствами. К ним относят путалин, натрахинон, бутенолид, охротоксин, пирон, пиран и др.

      Интенсивность микробиологических процессов зависит  от естественной устойчивости плодов и овощей, которая формируется в период выращивания под влиянием наследственности вида, сорта, условий выращивания и поддерживается на определенном уровне при транспортировании и хранении. Предотвращение и снижение потерь от микробиологической порчи во многом будет зависеть от того, насколько успешно удастся сохранить естественный иммунитет плодов и овощей.

Глава 2. Дефекты  и болезни различных  категорий плодоовощных товаров

2.1. Дефекты и болезни  клубнеплодов

      К клубнеплодам относят картофель, топинамбур, батат.

      Картофель является самой распространенной овощной культурой, занимая одно из первых мест в питании. Его справедливо называют вторым хлебом.

      Родина  картофеля — Южная Америка. В  Россию картофель попал в конце XVII в. Петр I прислал из Голландии мешок клубней и велел посадить их в разных областях. Крестьяне встретили пришельца в штыки; никто толком не мог рассказать им о его достоинствах. Однако в последующие столетия картофель не только прижился в новых местах, но и обрел в России вторую родину.

      Клубни  картофеля представляют собой утолщения, образовавшиеся на концах побегов подземных стеблей — столонов. Клубень покрыт корой, на поверхности которой образуется пробка, называемая кожурой. Под корой находится мякоть, состоящая из камбиального кольца, внешней и внутренней сердцевины. На поверхности клубня имеются глазки с двумя-тремя почками. Пробковый слой хоры защищает клубни от механических повреждений, проникновения микроорганизмов, регулирует испарение воды и газообмен.

      Картофель содержит (в %): воды — 70—80; крахмала — 14—25; азотистых веществ — 1,5—3; клетчатки — 0,9—1,5; минеральных веществ — 0,5—1,8; Сахаров — 0,4—1,8; кислот — 0,2—0,3. В нем имеются витамины (в мг%): С — 4—35; В, — 0,1; В₂ — 0,05; РР — 0,9. Позеленевший и проросший картофель содержит ядовитые глико-зиды (соланин и чаконин). Большинство гликозидов находятся в кожуре картофеля.