Według Organizacji Narodów Zjednoczonych do spraw Wyżywienia i Rolnictwa straty owoców i warzyw podczas przechowywania oraz przygotowania do sprzedaży wynoszą w Europie średnio ponad 7% (rys. 1).
Rys. 1. Wielkość strat owoców i warzyw w Europie na różnych etapach dystrybucji, wg UN FAO
Są to średnie wyniki, które będą się różnić w zależności od gatunku czy technologii produkcji. Warto się pochylić nad możliwością redukcji strat, gdyż jakiekolwiek ich ograniczenie w czasie przechowywania i obróbki, to czysty zysk. Poniesione już bowiem zostały koszty produkcji, zbioru i przechowywania surowca.
Przyczyny powstawania strat podczas przechowywania i przygotowania do sprzedaży
Oprócz zdrowotności zebranych warzyw i warunków przechowywania duży wpływ na wysokość strat mają infekcje wtórne zachodzące podczas przechowywania czy później podczas sortowania, mycia i pakowania warzyw. Wszystkie zebrane warzywa mają mniejsze lub większe rany powstałe podczas zbioru (cięcie, oderwanie, stłuczenie, itp.) lub powstałe podczas sortowania/mycia czy polerowania. Są to miejsca, w których może dojść do infekcji wtórnych przez zarodniki grzybów czy bakterie znajdujące się na powierzchni warzyw, w powietrzu w chłodni czy w wodzie służącej do mycia lub polerowania.
Niestety w powietrzu w chłodni/przechowalni warzyw korzeniowych znajduje się wiele zarodników różnych rodzajów grzybów (rys. 2), które są sprawcami wielu rodzajów chorób przechowalniczych. Głównie spotyka się zarodniki z rodzaju Penicillium, Alternaria, Rhizopus, Trichoderma czy Botrytis
Rys. 2 Wyizolowane zarodniki grzybów w chłodni, gdzie przechowywane były warzywa korzeniowe – badania z pracy doktorskiej Joanny Micek z 2018/19 roku
Nieco mniejszy rodzaj grzybów znajduje się w chłodni/przechowalni warzyw ciepłolubnych (pomidory, papryki, ogórki) – rys. 3. Tutaj również większość stanowiły zarodniki z rodzaju Penicillium, następnie z rodzaju Alternaria, Botrytis i Sclerotinia.
Rys. 3 Wyizolowane zarodniki grzybów w chłodni, gdzie przechowywane były warzywa ciepłolubne (pomidory, papryki, ogórki) – badania z pracy doktorskiej Joanny Micek z 2018/19 roku
W trakcie przechowywania liczba zarodników grzybów, czy bakterii gnilnych w powietrzu wzrasta, gdyż coraz większa jest liczba warzyw zainfekowanych chorobami. Czym większa liczba patogenów, tym większe mogą być straty podczas przechowywania.
Nowe możliwości w ograniczaniu strat podczas przechowywania
Do tej pory nie było zbyt wiele dostępnych technologii (z wyjątkiem ozonowania), które mogłyby skutecznie ograniczać grzyby czy bakterie w trakcie przechowywania warzyw oraz być bezpiecznie stosowane na te produkty. Jednym z ostatnich odkryć jest możliwość użycia Elektro-chemicznie aktywowanej wody (ECA), zwanej wodą elektrolizowaną (EW) jako środka bakterio- i grzybobójczego. Główną substancją czynną powstałą w tym procesie jest kwas podchlorawy (HOCl). Kwas podchlorawy jest powszechnie uznawany za jeden z najskuteczniejszych znanych środków biobójczych. Jest 80-120 razy bardziej skuteczny w zwalczaniu mikroorganizmów niż np. podchloryn sodu
Ciekawostką jest, że kwas podchlorawy jest wytwarzany naturalnie przez organizm człowieka. Kiedy nasze ciało jest atakowane przez bakterie i inne drobnoustroje, układ odpornościowy natychmiast reaguje, wysyłając leukocyty (białe krwinki) do miejsca inwazji. Leukocyty inicjują reakcję produkcji kwasu podchlorawego z wody i soli – przy pomocy impulsów nerwowych. Kwas podchlorawy jest więc środkiem biobójczym, który jest naturalnie wytwarzany przez ludzi i zwierzęta. Jest nieszkodliwy dla ludzi, zwierząt i środowiska naturalnego.
Elektrolizowana woda ECA została wprowadzona do przemysłu spożywczego, rolniczego i medycznego między innymi w Japonii, USA i Kanadzie – a ostatnio również w Europie. Jest dopuszczona do ekologicznej produkcji w Japonii i USA.
W technologii pozbiorczej elektrolizowana woda (ECA) jest coraz powszechniej stosowana na świecie do:
- Zamgławiania przechowywanych warzyw i owoców. Stosuje się mokrą mgłę w przypadku produktów wymagających wysokiej wilgotności (np. kapusta, marchew, sałata, itp.). (fot.1) W przypadku warzyw i owoców wymagających niskiej wilgotności stosuje się tak zwaną suchą mgłę wraz z gliceryną, która jest nośnikiem mgły oraz nie zwiększa wilgotności powietrza
- Zamgławiania suchą mgłą owoców i warzyw przeznaczonych do mrożenia w celu wyeliminowania chorobotwórczych bakterii (np. Listeria), czy wirusów (np. norovirusów)
- Mycia warzyw i owoców w celu wydłużenia trwałości i poprawy bezpieczeństwa produktów.
- Mycia ciętych warzyw, sałatek i owoców w celu wyeliminowania ryzyka wystąpienia chorobotwórczych mikroorganizmów i poprawy trwałości produktu
- Mycia warzyw i owoców przeznaczonych do przetwórstwa (kwaszenie, soki, przetwory, mrożenie), fot. 3
- Przedłużenia trwałości kwiatów ciętych
Fot. 1. Zamgławianie warzyw elektrolizowaną wodą
Bio ActiW 2000 – Pierwszy zarejestrowany środek na bazie ECA do dezynfekcji owoców i warzyw po zbiorze
W Unii Europejskiej kwas podchlorawy powstały w wyniku elektrolizy soli i wody został oficjalnie zatwierdzony dopiero w 2018 roku. Latem 2019 roku został zarejestrowany i dopuszczony do obrotu w Polsce pierwszy środek biobójczy na bazie kwasu podchlorawego – produkt: Bio ActiW 2000, zawierający ultra czysty kwas podchlorawy. Bio ActiW 2000 jest min. dopuszczony do dezynfekcji owoców i warzyw po zbiorze (pozwolenie numer:7790/19). Produkt jest dostępny na stronie: https://sklep.agrosmartlab.com/
Badania w akredytowanym laboratorium wykazały bardzo dużą skuteczność produktu Bio ActiW 2000 w zwalczaniu bakterii, grzybów, pleśni i drożdży. Bio ActiW 2000 ma działanie typowo kontaktowe, czyli eliminuje drobnoustroje z powierzchni owoców, warzyw oraz ze ścian, opakowań i posadzki. W przypadku mycia produktów, Bio ActiW 2000 eliminuje drobnoustroje znajdujące się w wodzie oraz z powierzchni mytych owoców i warzyw.
Wstępne badania przeprowadzone przez Agro Smart Lab w magazynach i komorach chłodniczych wykazały znaczne ograniczenie występujących w powietrzu grzybów i bakterii poprzez zamgławianie przechowywanych warzyw produktem Bio ActiW 2000. Skuteczność tego zabiegu jest porównywalna z wynikami uzyskanymi poprzez ozonowanie przechowywanych warzyw (fot. 2, 3 i 4).
Fot. 2. Szalka z wyizolowanymi grzybami z powietrza w komorze z kapustą przed zastosowanie wody elektrolizowanej Bio ActiW 2000
Fot. 3. Szalka z wyizolowanymi grzybami w komorze z kapustą po zastosowaniu zamgławiania elektrolizowaną wodą Bio ActiW 2000
Fot. 4. Szalka z wyizolowanymi grzybami w komorze z kapustą po zastosowaniu ozonowania
Przeprowadzone również wstępne badania dezynfekcji warzyw korzeniowych podczas procesu mycia i pakowania za pomocą Bio ActiW 2000 (fot. 5) potwierdziły wyniki zagranicznych doświadczeń o skuteczności Elektrolizowanej Wody.
Fot. 5. Mycie warzyw korzeniowych za pomocą elektrolizowanej wody Bio ActiW 2000
Gotowe produkty odznaczały się dłuższą trwałością oraz znacznie mniejszą ilością sztuk z objawami zepsucia czy ciemnienia u marchwi.
Bardzo interesującym zastosowaniem produktu Bio ActiW 2000 jest użycie jej do mycia ogórków przed procesem kwaszenia. Doświadczenia przeprowadzone na kilkunastu tonach mytych partenokarpicznych ogórków z użyciem Bio ActiW 2000 ( fot. 6) pozwoliło wyeliminować problem ze zbyt szybką fermentacją i pojawianiem się pustych komór w gotowym produkcie.
Fot. 6. Mycie ogórków z zastosowaniem Bio ActiW 2000. Poziom Redox >800 mV
Wynika z tego, że Bio ActiW 2000 znacznie zredukował ilość chorobotwórczych bakterii i grzybów znajdujących się na powierzchni, mających negatywny wpływ na proces kwaszenia, nie wpływając negatywnie na działanie bakterii kwasu mlekowego. To spowodowało, że gotowy produkt charakteryzuje się dobrymi walorami smakowymi i odpowiednią twardością ogórków.
POMIAR SKUTECZNOŚCI DEZYNFEKCJI WARZYW W PROCESIE MYCIA
Do tej pory w zasadzie nie było możliwości zmierzenia skuteczności prowadzonej dezynfekcji owoców i warzyw podczas procesu ich mycia. Od niedawna jest stosowane w przemyśle spożywczym i hodowli drobiu nowe, proste narzędzie do sprawdzania skuteczności dezynfekcji wody i wodociągów, które można z powodzeniem przenieść do ogrodnictwa. Wykorzystuje się w tym celu przenośne urządzenia do mierzenia potencjału oksydacyjno-redukcyjnego – ORP (Redox). ORP jest parametrem mierzonym w miliwoltach (mV), opisujący poziom oksydacyjny (utlenienia) wody (fot. 9) . Wynik odzwierciedla aktywność środka odkażającego wodę, a nie poziom jego stężenia wyrażony w ppm. Film wyjaśniający co to jest ORP (Redox): https://www.youtube.com/watch?v=EU5nJqL5TpI
Światowa Organizacja Zdrowia (WHO) w rozporządzeniu dotyczącym standardów jakości wody pitnej ustanowiła, że na poziomie ORP równym 650 mV woda jest odkażona, a inaktywacja wirusów zachodzi prawie natychmiast. Badania wykazały, że na poziomie ORP wynoszącym 650 mV bakterie takie jak E. coli zabijane są natychmiast lub w ciągu kilku sekund . Zabicie bardziej odpornych organizmów, takich jak listeria, salmonella, drożdże i pleśnie, czy najgroźniejsze choroby bakteryjne i grzybowe roślin może wymagać ORP na poziomie 750 mV lub wyższym.
Skuteczność dezynfekcji przy pomocy wody elektrolizowanej EC jest zależne od stężenia środka, pH wody oraz twardości wody (im wyższe pH i twardsza woda – niższy poziom ORP – czyli niższa skuteczność). Najlepsza skuteczność jest przy pH: 3,0-5,5. Jednym z tańszych i bezpiecznym sposobem obniżenia pH jest zastosowanie kwasku cytrynowego (30-50 gram/100 litrów wody).
ZASTOSOWANIE I DAWKOWANIE PRODUKTU BIO ACTIW 2000
| Sposób zastosowania | Stężenie Bio ActiW 2000 | pH wody | Redox |
| Mycie warzyw korzeniowych na rynek konsumpcyjny | 2,5%-5% ( w zależności od poziomu zdrowotności surowca) | 3,0-5,5 | >900 mV |
| Mycie ciętych warzyw, sałatek i owoców do bezpośredniego spożycia | 5% | 3,0-5,5 | >950 mV |
| Mycia warzyw przeznaczonych do przetwórstwa | 1,5-2,5% (z przeznaczeniem do kiszenia)2,5% (z przeznaczeniem do obróbki termicznej) | 3,0-5,5 | 800-900 mV >850 mV |
| Mycie warzyw przeznaczonych do mrożenia | 5% | 3,0-5,5 | >950 mV |
| Zamgławianie warzyw podczas przechowywania (zabieg powtarzać co 2 tygodnie) | 30%-50% | 3,5-5,5 | >1000 mV |
(Film wyjaśniający co to jest elektrolizowana woda: https://agrosmartlab.com/co-to-jest-elektrolizowana-woda/, film na temat wykorzystania elektrolizowanej wody w rolnictwie w Kanadzie: https://agrosmartlab.com/zastosowanie-elektrolizowanej-wody-w-rolnictwie/.