Поглотители этилена: как овощи держат свежими
Виды и использование
Этилен (C2H4) — газообразный фитогормон, который вырабатывают растения и микроорганизмы. Он играет ключевую роль в созревании и старении растительных тканей. Даже ничтожного количества этилена в воздухе достаточно, чтобы запустить сильные физиологические изменения.
Основные особенности этилена:
- вырабатывается всеми частями растения, но особенно активно — собранными плодами;
- ускоряет созревание и старение растительных тканей;
- при долгом воздействии вызывает размягчение тканей, повышенную восприимчивость к патогенам, потерю товарного вида и вкуса;
- активно выделяется при хранении и транспортировке плодов;
- чувствительней всего к нему — зелень, морковь, брокколи и огурцы.
Салат, поврежденный избытком этилена
На сити-ферме много этилена скапливается в воздухе, если не проветривать. Салат от этого ржавеет, ягоды земляники плесневеют. Это же происходит в складских помещениях, холодильниках, внутри упаковки с готовой продукцией.
Для борьбы с перезреванием плодов используют:
- контроль атмосферы (регулирование содержания газов);
- ингибиторы биосинтеза этилена;
- поглотители этилена — самый простой и практичный вариант.
Другие «усилители свежести», которые интегрируют в активную упаковку — поглотители кислорода и влаги; добавки, выделяющие этанол, сорбаты, антиоксиданты или другие консерванты.
Виды упаковки с удалением этилена
Упаковка с удалением этилена содержит соединения, которые адсорбируют, абсорбируют или окисляют этилен. Эти соединения уменьшают концентрацию этилена внутри упаковки, что предотвращает его накопление и, следовательно, порчу продуктов.
Активные соединения помещают в упаковку в виде саше или интегрируют в упаковочный материал. В последнее время производители делают акцент на прямую интеграцию, поскольку потребители не любят посторонних объектов в упаковке.
Факторы, влияющие на эффективность:
- температура: повышенные температуры увеличивают выработку этилена;
- относительная влажность — влияет на проницаемость пластиков и количество этилена в упаковке.
Типы поглотителей этилена
Окислители
Действуют путем окисления этилена до углекислого газа и воды.
Перманганат калия (KMnO4):
- самый эффективный коммерческий поглотитель;
- используется в виде саше или как часть многослойной пленки;
- пропитывают инертный субстрат раствором соли — получается темно‑фиолетовый порошок;
- по мере работы превращается в оксид марганца и коричневеет — это позволяет оценить оставшийся ресурс поглотителя.
Перманганат натрия (NaMnO4): пока не используется в коммерческих масштабах.
Диоксид титана (TiO2): катализирует распад этилена на свету (фотокатализ), но коммерчески пока не распространен.
Сорбенты
Поглощают этилен за счет адсорбции или абсорбции. Адсорбция — накопление молекул на поверхности твердого материала. Абсорбция — объемное явление, когда частица удерживается внутри твердого материала.
Сорбенты упаковывают в саше, включают в состав пластика и бумаги, наносят тонким слоем на внутреннюю поверхность упаковки.
Активированный уголь:
- изготавливается из древесины, скорлупы орехов, косточек фруктов, соломы;
- нетоксичен, доступен, дешев;
- адсорбция неспецифическая: поглощает не только этилен, но и влагу, летучую органику. Препятствует росту бактерий.
Цеолиты:
- микропористые трёхмерные кристаллические алюмосиликаты;
- размер пор 3−12 ангстрем позволяет адсорбировать этилен с определенной специфичностью;
- низкая собственная способность к адсорбции этилена, но ее можно увеличить с помощью добавочных катионов.
Глины:
- алюмосиликаты с другой структурой по сравнению с цеолитами;
- эффективность зависит от типа глины, метода активации (кислотная обработка или сушка) и температуры;
- безопасны и дешевы, но адсорбируют этилен хуже других поглотителей.
Металлоорганические каркасы (MOFs):
- пористые материалы из ионов металлов, соединенных с органическими молекулами;
- обладают исключительно высокой площадью поверхности;
- высокая способность к адсорбции в условиях низкой и обычной влажности;
- при высокой влажности поглощают воду вместо этилена;
- пока не применяются в коммерческих масштабах.
Заключение
Поглотители этилена — эффективный инструмент для продления срока хранения овощей и фруктов. Они позволяют замедлить процессы созревания и старения, сохраняя качество продукции и снижая потери.
Выводы:
Выводы:
- Этилен — ключевой фактор, ускоряющий порчу растительной продукции. Контроль его концентрации критически важен для длительного хранения.
- Наиболее эффективным коммерческим поглотителем является перманганат калия благодаря высокой окислительной способности и возможности визуально контролировать ресурс.
- Эффективность поглощения этилена зависит от температуры и влажности — эти параметры нужно контролировать.
- Наилучший результат достигается при комплексном подходе: сочетании поглотителей этилена с контролем атмосферы, использованием поглотителей влаги и барьерной упаковки.
Понравилась статья? Оцените ее