Оптимизация послеуборочной обработки: Глобальное руководство по сокращению потерь и повышению качества

Послеуборочная обработка включает в себя все действия, которые происходят после сбора урожая, с момента, как он покидает поле, до того, как он попадает к потребителю. Эти действия значительно влияют на качество, безопасность и количество доступной пищи, делая эффективную послеуборочную обработку критически важной для продовольственной безопасности, экономической стабильности и устойчивых методов ведения сельского хозяйства во всем мире.

Почему важна послеуборочная обработка?

В мировом масштабе значительная часть сельскохозяйственной продукции теряется или портится после сбора урожая. Эти потери происходят из-за различных факторов, в том числе:

• Физические повреждения: Ушибы, порезы и раздавливание во время обработки.
• Физиологическое ухудшение: Дыхание, транспирация и выработка этилена.
• Патологическая порча: Грибковые и бактериальные инфекции.
• Заражение насекомыми: Повреждение и загрязнение насекомыми.
• Факторы окружающей среды: Температура, влажность и свет.

Неправильные методы послеуборочной обработки усугубляют эти потери, что приводит к сокращению доступности продовольствия, снижению доходов фермеров и ущербу для окружающей среды. Улучшение послеуборочной обработки может:

• Увеличить доступность продовольствия.
• Повысить качество и пищевую ценность продуктов.
• Сократить пищевые отходы.
• Увеличить доходы фермеров.
• Способствовать устойчивому сельскому хозяйству.

Ключевые этапы послеуборочной обработки

Эффективная послеуборочная обработка включает в себя ряд взаимосвязанных шагов. Каждый этап имеет решающее значение для поддержания качества и минимизации потерь. Эти этапы включают:

1. Сбор урожая

Этап сбора урожая закладывает основу для всего послеуборочного процесса. Правильные методы сбора необходимы для минимизации повреждений и обеспечения исходного качества урожая. Ключевые соображения включают:

• Сбор урожая на оптимальной стадии зрелости: Различные культуры имеют разные оптимальные стадии зрелости для сбора. Сбор слишком рано или слишком поздно может негативно повлиять на качество, срок хранения и урожайность. Например, манго, собранные слишком рано, могут не созреть должным образом и быть недостаточно сладкими, в то время как собранные слишком поздно могут быть перезрелыми и склонными к порче. Аналогично, зерновые следует собирать при правильной влажности, чтобы предотвратить рост плесени во время хранения.
• Использование соответствующих инструментов и техник сбора: Избегайте причинения физического ущерба урожаю во время сбора. Используйте острые, чистые инструменты и обращайтесь с продукцией осторожно. Во многих развивающихся странах ручной сбор урожая все еще преобладает. Обучение фермеров правильным техникам, таким как использование перчаток и избегание падения продукции, может значительно сократить повреждения. В развитых странах распространена механизированная уборка, но крайне важно убедиться, что техника правильно откалибрована и обслуживается для минимизации повреждений.
• Минимизация полевой жары: Собирайте урожай в более прохладное время дня, например, ранним утром или поздним вечером, чтобы снизить полевую жару. Полевая жара может ускорить дыхание и порчу. Например, листовые овощи, собранные в самую жаркую часть дня, увянут и испортятся быстрее.

Пример: В Юго-Восточной Азии фермеры традиционно собирают рис вручную. Обучающие программы по использованию улучшенных жатвенных ножей и техник показали, что это позволяет сократить осыпание зерна и потери во время сбора урожая.

2. Очистка и сортировка

Очистка и сортировка удаляют грязь, мусор и поврежденную продукцию. Этот этап имеет решающее значение для предотвращения распространения патогенов и улучшения общего качества урожая. Соображения включают:

• Удаление грязи и мусора: Используйте подходящие методы очистки, такие как мытье, чистка щеткой или обдув воздухом, чтобы удалить грязь, почву и другие загрязнители. Вода, используемая для мытья, должна быть питьевой и обеззараженной, чтобы предотвратить загрязнение.
• Сортировка поврежденной или больной продукции: Удаляйте любую продукцию, которая имеет ушибы, порезы, гниль или заражена насекомыми. Поврежденная продукция может служить источником инфекции для здоровой продукции.
• Калибровка продукции: Калибруйте продукцию по размеру, форме, цвету и другим качественным характеристикам. Калибровка позволяет лучше продавать и устанавливать цены на урожай. Стандартизированные системы калибровки имеют решающее значение для международной торговли.

Пример: В Европейском союзе строгие правила регулируют калибровку и сортировку фруктов и овощей. Эти правила гарантируют, что до потребителей доходит только высококачественная продукция.

3. Охлаждение

Охлаждение является одним из самых эффективных способов замедлить дыхание, уменьшить потерю воды и подавить рост микроорганизмов. Быстрое охлаждение особенно важно для скоропортящихся культур. Распространенные методы охлаждения включают:

• Охлаждение в камере: Помещение продукции в холодильную камеру. Этот метод относительно прост, но может быть медленным.
• Принудительное воздушное охлаждение: Использование вентиляторов для прогона холодного воздуха через продукцию. Этот метод быстрее, чем охлаждение в камере.
• Гидроохлаждение: Погружение или опрыскивание продукции холодной водой. Этот метод очень эффективен для быстрого охлаждения листовых овощей и других культур, которые переносят воду.
• Вакуумное охлаждение: Использование вакуума для испарения воды с продукции, что охлаждает ее. Этот метод очень быстрый, но может вызвать увядание.

Выбор метода охлаждения зависит от типа культуры, объема продукции и имеющихся ресурсов. Поддержание надлежащего температурного контроля на протяжении всей послеуборочной цепи имеет решающее значение для продления срока хранения и сохранения качества.

Пример: В Кении фермеры используют испарительные охладительные камеры — это недорогие конструкции, которые используют принцип испарения для охлаждения продукции. Эти камеры значительно сократили послеуборочные потери фруктов и овощей.

4. Упаковка

Правильная упаковка защищает продукцию от физических повреждений, загрязнения и потери влаги. Выбор упаковочного материала зависит от типа культуры, расстояния до рынка и условий хранения. Ключевые соображения включают:

• Использование подходящих упаковочных материалов: Выбирайте прочные, долговечные и нетоксичные упаковочные материалы. Рассмотрите возможность использования перерабатываемых или биоразлагаемых материалов для снижения воздействия на окружающую среду.
• Обеспечение достаточной вентиляции: Убедитесь, что упаковка обеспечивает достаточную вентиляцию для предотвращения накопления этилена и влаги.
• Маркировка: Маркируйте упаковку с информацией, такой как тип продукции, дата сбора и условия хранения.

Упаковка в модифицированной газовой среде (MAP) и упаковка в регулируемой газовой среде (CAP) являются передовыми технологиями упаковки, которые могут продлить срок хранения продукции за счет изменения газового состава внутри упаковки.

Пример: В Нидерландах широко используются передовые технологии упаковки для продления срока хранения фруктов и овощей, экспортируемых в другие части мира.

5. Хранение

Правильные условия хранения необходимы для поддержания качества и продления срока хранения продукции. Условия хранения должны быть оптимизированы для каждого типа культуры. Ключевые соображения включают:

• Контроль температуры: Поддерживайте оптимальную температуру хранения для конкретной культуры.
• Контроль влажности: Поддерживайте оптимальную относительную влажность для предотвращения потери влаги и роста грибков.
• Вентиляция: Обеспечьте достаточную вентиляцию для предотвращения накопления этилена и других газов.
• Борьба с вредителями: Применяйте меры по борьбе с вредителями для предотвращения заражения насекомыми и грызунами.

В зависимости от культуры и имеющихся ресурсов используются различные методы хранения. Эти методы включают:

• Холодильное хранение: Хранение продукции в холодильных камерах для поддержания низких температур.
• Хранение в регулируемой атмосфере (CA): Хранение продукции в камерах с контролируемым уровнем кислорода, углекислого газа и этилена.
• Хранение в модифицированной атмосфере (MA): Хранение продукции в упаковках или камерах с измененным газовым составом.
• Традиционные методы хранения: Использование традиционных методов, таких как подземные ямы, приподнятые платформы и вентилируемые сооружения.

Пример: В Индии традиционные методы хранения, такие как хранение зерна в глиняных горшках или бамбуковых конструкциях, все еще широко используются в сельской местности. Однако эти методы часто неэффективны и могут приводить к значительным потерям из-за вредителей и плесени.

6. Транспортировка

Транспортировка является критическим звеном в послеуборочной цепи. Продукция должна транспортироваться быстро и эффективно для минимизации порчи. Ключевые соображения включают:

• Использование подходящих транспортных средств: Используйте чистые, хорошо вентилируемые и с температурным контролем транспортные средства.
• Осторожная погрузка и разгрузка продукции: Избегайте причинения физического ущерба продукции во время погрузки и разгрузки.
• Минимизация времени в пути: Транспортируйте продукцию как можно быстрее, чтобы уменьшить порчу.
• Мониторинг температуры и влажности: Контролируйте температуру и влажность во время транспортировки, чтобы обеспечить поддержание оптимальных условий для продукции.

Развитие инфраструктуры холодовой цепи имеет решающее значение для транспортировки скоропортящейся продукции на большие расстояния. Инфраструктура холодовой цепи включает рефрижераторные грузовики, холодильные склады и системы мониторинга температуры.

Пример: В Южной Америке транспортировка фруктов и овощей с ферм в Андах до прибрежных городов требует эффективного управления холодовой цепью для предотвращения порчи.

Особенности для конкретных культур

Практики послеуборочной обработки необходимо адаптировать к специфическим характеристикам каждой культуры. Вот некоторые соображения для основных категорий культур:

Фрукты и овощи

Фрукты и овощи очень скоропортящиеся и требуют бережного обращения для поддержания качества и продления срока хранения. Ключевые соображения включают:

• Сбор урожая на оптимальной стадии зрелости.
• Быстрое охлаждение для удаления полевой жары.
• Правильная упаковка для предотвращения физических повреждений и потери влаги.
• Контроль температуры и влажности во время хранения и транспортировки.
• Управление этиленом. Этилен — это растительный гормон, который способствует созреванию и старению. Снижение воздействия этилена может продлить срок хранения многих фруктов и овощей.

Зерновые и злаковые

Зерновые и злаковые, как правило, менее скоропортящиеся, чем фрукты и овощи, но все же требуют осторожного обращения для предотвращения потерь из-за вредителей, плесени и влаги. Ключевые соображения включают:

• Сбор урожая при правильной влажности.
• Сушка для снижения влажности до безопасных для хранения уровней.
• Правильное хранение в хорошо вентилируемых и защищенных от вредителей сооружениях.
• Регулярный мониторинг на наличие вредителей и плесени.

Корнеплоды и клубнеплоды

Корнеплоды и клубнеплоды, такие как картофель, сладкий картофель и кассава, требуют особых техник обработки для предотвращения прорастания, гниения и ушибов. Ключевые соображения включают:

• «Лечение» для заживления ран и уменьшения потери влаги.
• Правильное хранение в темных, прохладных и хорошо вентилируемых условиях.
• Избегание физических повреждений при обработке и хранении.

Технологии и инновации в послеуборочной обработке

Технологические достижения играют все более важную роль в улучшении практик послеуборочной обработки. Некоторые ключевые технологии и инновации включают:

• Умные датчики и устройства IoT: Эти устройства могут отслеживать температуру, влажность и другие условия окружающей среды на протяжении всей послеуборочной цепи. Эти данные можно использовать для оптимизации условий хранения и транспортировки и раннего выявления потенциальных проблем.
• Технология блокчейн: Блокчейн можно использовать для отслеживания продукции от фермы до потребителя, обеспечивая прозрачность и прослеживаемость. Это может помочь улучшить безопасность пищевых продуктов и сократить мошенничество.
• Передовые технологии упаковки: Упаковка в модифицированной газовой среде (MAP) и упаковка в регулируемой газовой среде (CAP) могут продлить срок хранения продукции за счет изменения газового состава внутри упаковки.
• Неразрушающие методы контроля: Эти методы, такие как ближняя инфракрасная спектроскопия, можно использовать для оценки качества продукции без ее повреждения.
• Усовершенствованные технологии хранения: Передовые технологии хранения, такие как хранение в регулируемой атмосфере и озоновое хранение, могут продлить срок хранения продукции и сократить потери.

Проблемы и возможности

Несмотря на достижения в технологиях и практиках послеуборочной обработки, остаются значительные проблемы, особенно в развивающихся странах. Эти проблемы включают:

• Отсутствие инфраструктуры: Недостаточные складские помещения, транспортная инфраструктура и доступ к рынкам.
• Ограниченный доступ к технологиям: Отсутствие доступа к доступным и подходящим послеуборочным технологиям.
• Недостаток знаний и обучения: Недостаточные знания и обучение правильным практикам послеуборочной обработки.
• Финансовые ограничения: Ограниченный доступ к кредитам и инвестициям для послеуборочной инфраструктуры и технологий.
• Пробелы в политике и регулировании: Неадекватные политики и нормативные акты для поддержки сокращения послеуборочных потерь.

Решение этих проблем требует многогранного подхода с участием правительств, исследователей, фермеров и частного сектора. Ключевые возможности включают:

• Инвестирование в инфраструктуру: Строительство и модернизация складских помещений, транспортной инфраструктуры и доступа к рынкам.
• Содействие внедрению технологий: Обеспечение доступа к доступным и подходящим послеуборочным технологиям.
• Обеспечение обучения и образования: Обучение фермеров и других заинтересованных сторон правильным практикам послеуборочной обработки.
• Разработка поддерживающих политик и нормативных актов: Внедрение политик и нормативных актов, поддерживающих сокращение послеуборочных потерь.
• Поощрение инвестиций частного сектора: Привлечение инвестиций частного сектора в послеуборочную инфраструктуру и технологии.

Практические советы для фермеров и бизнеса

Вот несколько практических советов, которые фермеры и предприятия могут применить для улучшения своих практик послеуборочной обработки:

• Проведите оценку послеуборочных потерь: Определите ключевые источники потерь в вашей послеуборочной цепи и разработайте стратегии для их устранения.
• Инвестируйте в подходящие послеуборочные технологии: Выбирайте послеуборочные технологии, которые подходят для вашей культуры, масштаба вашей деятельности и вашего бюджета.
• Обучите свой персонал правильным практикам послеуборочной обработки: Убедитесь, что ваш персонал должным образом обучен всем аспектам послеуборочной обработки, от сбора урожая до хранения и транспортировки.
• Контролируйте и регулируйте температуру и влажность: Используйте датчики и другие инструменты для мониторинга температуры и влажности на протяжении всей послеуборочной цепи и вносите коррективы по мере необходимости.
• Внедрите программу борьбы с вредителями: Внедрите комплексную программу борьбы с вредителями для предотвращения заражения насекомыми и грызунами.
• Поддерживайте хорошие санитарные практики: Поддерживайте хорошие санитарные практики на протяжении всей послеуборочной цепи для предотвращения загрязнения.
• Обращайтесь за технической помощью: Консультируйтесь с сельскохозяйственными консультантами, исследователями и другими экспертами, чтобы получить советы по улучшению ваших практик послеуборочной обработки.

Заключение

Оптимизация послеуборочной обработки имеет важное значение для сокращения потерь продовольствия, повышения продовольственной безопасности и улучшения условий жизни фермеров. Внедряя лучшие практики, инвестируя в соответствующие технологии и решая ключевые проблемы, мы можем значительно сократить послеуборочные потери и обеспечить, чтобы больше продовольствия доходило до потребителей. Это требует совместных усилий с участием правительств, исследователей, фермеров и частного сектора, работающих вместе для создания устойчивых и эффективных послеуборочных систем во всем мире.

Дополнительная литература:

• ФАО (Продовольственная и сельскохозяйственная организация ООН) – Потери после сбора урожая: http://www.fao.org/food-loss-reduction/en/
• Всемирный банк – Сокращение потерь после сбора урожая: https://www.worldbank.org/en/topic/agriculture/brief/post-harvest-loss-reduction