Наукові та методичні основи курсу

Історія розвитку галузі, курсу і науки.

Переробка та зберігання продукції рослинництва як наука.

Зберігання та переробка продукції рослинництва як галузь народного господарства.

Лекція 1

ТПЗПР ЯК ОДНА З АГРОНОМІЧНИХ ДИСЦИПЛІН

1. Зберігання та переробка продукції рослинництва - провідна галузь, найважливіше джерело продовольчих ресурсів людства, осно­ва його існування. Зберігання і раціональне використання всього ви­рощеного врожаю, одержання із сировини максимуму виробів є одні­єю з основних державних задач.

Знаючи закономірності, які відбуваються в об'єктах зберігання, можна застосовувати науково обґрунтовані системи заходів для за­безпечення кількісного і якісного зберігання продукції рослинництва. Складністьзберігання продукції рослинництва обумовлена її фізіоло­гічними і фізико-хімічними властивостями. Вона являє собою живий організм, в якому проходять різноманітні життєві процеси, їх інтен­сивність залежить від умов навколишнього середовища. Якщо вони сприяють активному обміну речовин в клітинах організму, то це, без­перечно, спричинить значні втрати в масі і буде супроводжуватись погіршенням якості.

Виходячи з природи продуктів, що зберігаються і можливих втрат, виникає необхідність захисту їх від активної дії факторів біотичного середовища, а також створення умов, які запобігають інтенсивному обміну речовин в клітинах організму. Це завдання можна успішно вирішити, застосувавши відповідні методи підготовки продуктів пе­ред закладанням на зберігання і забезпечивши відповідні його умови (режими).

Стійкість товару під час зберігання залежить від його хімічного складу, фізичної структури і реакції на вплив факторів навколишньо­го середовища. Продукція рослинництва в своєму складі має різні групи органічних сполук (білки, вуглеводи, жири тощо), мінеральні речовини і воду. Одні з них є багатоклітинними живими організмами (зерно, насіння, бульби, коренеплоди тощо), в клітинах і тканинах яких відбуваються різні процеси обміну речовин за участю фермент­них систем. Інші лише якийсь час мають живі основи у вигляді клі­тин, що збереглися (свіже сіно, стебла волокнистих рослин та інші), а деякі являють собою органічну масу тієї або іншої консистенції (рос­линні волокна), яка нерідко містить ферменти в активному або інактивному стані. Зберігання більшості продукції рослинництва усклад­нюється і наявністю в ній значної кількості води - необхідної умови для процесів обміну речовин у клітинах і тканинах.

Виробництво і зберігання продукції рослинництва відбувається в умовах широкого доступу до неї мікроорганізмів. Так, усі рослини мають прижиттєву, властиву їм, епіфітну мікрофлору, а хворі росли­ни - і відповідних збудників інфекції. Під час збирання врожаю ця мікрофлора поповнюється мікробами з навколишнього середовища (головним чином ґрунту). Тому кожен об'єкт зберігання містить зви­чайно численну кількість мікроорганізмів, здатних за певних умов ак­тивно розмножуватись і впливати на масу і якість продуктів, що збе­рігаються.

Багато продукції рослинництва (зерно, насіння, сіно, солома, ши­шки хмелю тощо) є сприятливим живильнимсередовищем для знач­ної групи комах і кліщів. Активний розвиток їх у продукції також за­грожує величезним втратам у масі та якості.

Завдання, які стоять під час зберігання продукції рослинництва, багатогранні. Недостатньо мати добротні сховища, в них повинні застосовуватись сучасні технології, які забезпечують відповідну підго­товку продуктів до зберігання і під час зберігання. Крім того, сама природа цих продуктів вимагає організації систематичного спостере­ження за кожною партією протягом усього періоду зберігання. Будь-який спалах біологічних процесів у продукції під час її зберігання вимагає застосування тих або інших технологічних заходів.

2. Переробка та зберігання продукції рослинництва як наука - це наука про комплексний зв'язок фізичних, фізіологічних, хімічних, біологічних, технологічних та реологічних властивостей, що відбу­ваються під впливом природних, хімічних, біологічних, мікробіологі­чних, екологічних та інших факторів у продукції, призначеній для зберігання чи переробки.

Знання закономірностей, які відбуваються в об'єктах зберігання чи переробки, дають можливість застосовувати науково-обґрунтовану систему заходів для забезпечення кількісного і якісного їх зберігання.

Основнимизавданнями зберігання і переробки як науки є: розроб­ка науково-обґрунтованих способів і прийомів зберігання продукції без втрат в масі або з мінімальними втратами, без погіршення їх якос­ті; поліпшення якості продукції; зменшення затрат праці і засобів на одиницю маси продукції з найкращим збереженням їх кількості.

До вирішення питання зберігання продукції рослинництва потріб­но підходити комплексно, усі операції від поля до споживача поєдну­вати в один технологічний процес. Жодна найсучасніша технологія зберігання не забезпечить добру схоронність неякісних об'єктів збе­рігання.

Розглянемо, які ж основні фактори впливають на якість продукції рослинництва.

Етапи виробництва	Фактори
Насіння	Вид, сорт, репродукція. Посівні якості насіння. Підготовка насіння до сівби.
Умови вирощування	Географічне положення. Ґрунти. Попередники. Добрива. Зрошення. Пошкодженість комахами-шкідниками, хворобами. Метеорологічні умови в період вегетації.
Збирання врожаю	Строки і способи. Стан технічних засобів. Режими експлуатації збиральних машин. Погодні умови.
Транспортування врожаю	Види і стан транспортних засобів. Види і стан тари. Тривалість транспортування. Погодні умови.
Первинна обробка	Своєчасність обробки. Види і способи обробки. Режими роботи машин. Погодні умови.
Зберігання врожаю	Підготовка до зберігання. Способи зберігання. Типи сховищ. Режими зберігання. Контроль під час зберігання.
Переробка на підприємствах	Рецептура. Апаратура. Режим технологічного процесу.
На всіх етапах	Кваліфікація кадрів.

Із переробкою та зберіганнямпродукціїрослинництва тісно пов'язані такі науки, як біохімія, фізіологія, рослинництво, землероб­ство, агрохімія, плодівництво, овочівництво, кормовиробництво, се­лекція та насінництво, мікробіологія, ентомологія, фітопатологія, екологія.

Об'єктамипереробки та зберігання як наукової дисципліни є зерно і насіння злакових, зернобобових та олійних культур, бульби карто­плі, овочі, плоди та ягоди, коренеплоди, ефіроолійні, кормові та пря­дивні культури, цукровий буряк, хміль, тютюн, махорка та інша си­ровина рослинного походження.

Основнамета зберігання та переробки продукції рослинництва як науки - розробка теоретичних і практичних основ режимів та спосо­бів зберігання і переробки продукції з мінімальними матеріальними та енергетичними затратами на одиницю продукції зі збереженням вихідної якості.

3. Історія розвитку галузі, курсу і науки. За останні кілька де­сятків років галузь зберігання і переробки продукції рослинництва пройшла складний шлях розвитку і вдосконалення.

Місткість зерносховищ на початок XX ст. в Україні становила близько 4 млн. т, - у тому числі елеваторна - до 0,5 млн. т. З 1924 р. почалося будівництво елеваторів, зерносховищ, місткість яких до 1932 р. збільшилась учетверо, а до 1941 р. - ще втричі. За роки війни в Україні зруйновано близько половини зерносховищ, які до 1955 р. були відбудовані. Багато сховищ побудовано за 1971 - 1975 рр. У цей період почали використовувати нове обладнання - великовагові автомобілерозвантажувачі, ваги, зернові жолоби, стаціонарні механізовані засоби завантаження й розвантаження зерна, високопродуктивну пересувну техніку, зерноочисні машини, лабораторне обладнання. Частка елеваторів у загальній кількості сховищ зросла до третини. За останні десятиріччя збудовано багато металевих елеваторів.

Донедавна заготівля зерна відбувалася, за складною системою
адміністративно-господарських залежностей: Кабінет Міністрів України > Міністерство аграрної політики України > Державна акціонерна компанія «Хліб України» > обласні виробничі об'єднання елеваторної та зернопереробної промисловості > районні хлібозаготівельні та зберігальні підприємства > млини, хлібопекарні та ін. Тому ця схема буде оптимізуватися.

Нині ДАК «Хліб України» має потужності для зберігання 30 млн. т зерна, що достатньо для обслуговування врожаю до 50 млн. т зерна за рік. Сюди входять 305 елеваторів, з яких 173 - для приймання зерна і 132 -промислових. З них 24 елеватори мають потужність понад 100 тис. тонн, 54 - понад 50 тис. т, решта - від 45 тис. т і менше. В елеваторах розміщується понад 35 % зерна, решта збері­гається в зерносховищах, з яких 93 % механізовані.

В ДАК «Хліб України» функціонує 1247 стаціонарних сушарок потужністю 48 637 т/год. і 387 мобільних потужністю 2904 т/год., 2647 машин для очищення зерна, 731 - для обробки кукурудзи. Складів з устаткуванням для активної вентиляції 1673 загальною потужністю 5364 тис. т, 2844 - вентиляційні установки, багато устаткування для зважування та розвантажування зерна.

Крім зерносховищ в ДАК «Хліб України» є ще склади й обладнання фірм і фермерів.

У дореволюційній Україні серед галузей харчової промисловості провідне місце займала борошномельна промисловість. За останні десятиріччя збудовано багато великих товарних млинів та хлібоза­водів. Водночас втрачено дешеве кустарне виробництво борошна та хліба. Нині відновлюється практика хлібопекарень невеликої по­тужності, що сприяє кращому забезпеченню населення свіжим хлі­бом, а також значному зниженню транспортних витрат на вивезен­ня зерна та завезення борошна і хліба.

На початок XXI ст. середньорічна продуктивність усіх зернопереробних підприємств становила 7,2 млн. т борошна та 800 тис. т кру­пів. В Україні 195 борошномельних підприємств, з яких 30 в останні роки повністю реконструйовано. Функціонує багато міні-заводів за­гальною потужністю близько 2 млн. т на рік.

Історія переробки зерна налічує тисячоліття, про що свідчать археологічні розкопки. Так, 6 - 8 тис. років тому існували оригінальні сховища для зерна. Вино та олію зберігали тривалий період у спе­ціальних амфорах. Кочові народи здавна використовували підземні сховища, поблизу яких дослідники знаходять тертки для зерна. З переходом до осілого способу життя люди будували сховища у спеціальних місцях, огороджуючи їх ровами та частоколами. Зерно зберігали також у бочках та у видовбаних у скелях ямах.

За феодального ладу селяни будували спеціальні комори для зберігання зерна. Для його помелу почали використовувати жорна. На території церков і монастирів зерно зберігали в підцерків'ях. Перші спроби зробити великі запаси зерна в Україні припадають на кінець XV ст., коли виникла потреба заготовляти його для війська. В цей період у великих містах почали створювати житні двори, хліб­ні магазини. Зерно в зерносховищах щороку обновляли не менш як на третину, причому не свіжозібраним, а після тривалого його збе­рігання.

Організація зберігання хлібних запасів значно поліпшилась на початку XVIII ст. Було створено Центральну державну управу - Провіантський приказ для забезпечення армії продовольством. Почався активний розвиток агрономічної науки. А. Т. Болотов започа­ткував видання перших сільськогосподарських журналів. У 1765 р. було засновано Вільне економічне товариство. Його члени запропо­нували проект першого елеватора, давали рекомендації щодо роз­міщення сховищ для зерна, тривалого його зберігання без доступу вологого повітря та використання для цього ям, щільно закритих товстим шаром негашеного вапна.

Провіантмейстер армії Б. Е. Енгельман розробив оригінальну конструкцію цегляного зерносховища силосного типу з 24 силосами шість сажнів заввишки та два сажні завширшки. Вже у XVIII ст. був відомий принцип продування зернових мас повітрям за допомо­гою міхів. У 1816 р. набрали чинності затверджені генерал-фельдмаршалом Барклаєм де Толлі «Правила для продовольчих військ», які встановлювали норми вологості, чистоти й запаху зерна. Суворе визначення якості зерна в конфліктних випадках передба­чало випікання хліба та приготування каш для встановлення при­датності борошна і крупів для споживання. Було розроблено спосіб укладання зерна і борошна на зберігання та методику контролю за їх якістю. Встановлювались норми природних втрат при зберіганні зерна. Рекомендації ґрунтувались на результатах досліджень, які інтенсивно проводилися вже наприкінці XVIII - початку XIX ст. У виданому в 1825 р. підручнику «Земледельческая химия» його автор В. А. Павлов описав значення клейковини пшениці для якіс­них показників хліба. У книзі М. Щеглова «Хозяйственная ботаника» (1928) дається технологічна характеристика зерна злакових культур. На практиці застосовувались розробки вчених, зокрема видана у 1811 р. В. Левшиним праця «Полные наставления, на гидростатических правилах основанные, о построении мельниц - водяных, ветряных, приводимых горячими парами, на тягле скотом и людьми».

Вільне економічне товариство неодноразово оголошувало конкур­си на розробку найзручніших і найдешевших способів сушіння і зберігання зерна та іншої сільськогосподарської сировини. З 1867 р. член товариства І. Чорноп'ятов видав «Руководство по сушению и хранению хлеба», в якому виклав теорію й практику сушіння та зберігання зерна, борошна, крупів, описав конструкції сховищ, на­вів кошториси на їх будівництво.

Вчені багатьох країн займалися вивченням властивостей зерно­вих мас, способів захисту зерна від псування. Серед вітчизняних розробок слід виділити фундаментальну працю П. Александрова «Опыт сельскохозяйственной технологии» (1853). Велику роботу з вивчення питань якості, зберігання, переробки зерна, технології переробки технічних культур проводив Д. І. Менделєєв. За його сприяння було здійснено переклад російською мовою дев'яти випус­ків «Технології» Вагнера (1862 - 1879), присвячених питанням пе­реробки сільськогосподарської сировини. У Петровській землероб­ській академії та на сільськогосподарському факультеті Київського політехнічного інституту серед перших 15 дисциплін вивчалася «Технологія сільськогосподарська та лісова», були організовані спе­ціальні кафедри. Частина питань технології, зокрема сушіння зер­на, вивчалася у курсі «Вчення про землеробські машини та знаряд­дя» В. П. Горячкіна.

Реалізації багатьох цінних винаходів вітчизняних учених пере­шкоджала відсталість імперії. На хлібному ринку панував хаос, не було стимулів для підвищення якості зерна, елеватори часто пусту­вали.

У розвиток курсу «Технології сільськогосподарських продуктів» великий внесок зробив Я. Я. Нікітінський. Ґрунтуючись на даних таких наук, як фізика, хімія, біологія, він поглибив основи наукових знань дисципліни, організовував численні наукові дослідження, велику увагу приділяв питанням використання відходів переробки сільськогосподарської продукції. Ще за часів Менделєєва вітчизняні вчені ставили питання про необхідність створення економічно вигі­дної переробної промисловості.

Технологія переробки та зберігання сільськогосподарської про­дукції як наука розвивалася також зусиллями науково-дослідних інститутів технологічного профілю. Так, у 1888 - 1889 рр. вийшло двотомне видання М. Тавилдарова «Химическая технология сельскохозяйственных продуктов», яке містило детальний опис крох­мального, бурякоцукрового, пивоварного та виноробного вироб­ництв. П. О. Афанасьєв видав «Курс мукомольных мельниц».

На початку XX ст. вийшло друком багато книг з технології сільськогосподарської продукції, зокрема П. О. Козьміна «Мукомольное производство». В цей час почали створюватись перші спеціалізовані лабораторії з технологічного оцінювання сировини. В 30-х роках питання підвищення якості, зберігання та переробки сільськогоспо­дарської продукції висвітлювали у своїх працях К. А. Тімірязєв, М. І. Вавилов, К. І. Дебу, П. П. Лук'яненко. Значний внесок у вияв­лення причин втрат зерна під час зберігання зробили О. І. Опарін, О. М. Бах, В. А. Кретович, Л. О. Трисвятський. Велика заслуга в розвитку товарознавства, біохімії та галузі зберігання плодоовочевої продукції належить Ф. В. Церевітінову, А. Колеснику, Є. Широкову, Р. Ципруш, П. Соколу, Г. Джанєєву та ін.

На сучасному етапі розвитку галузі провідну роль відіграють на­уково-дослідні інститути УААН, в яких розробляються ефективні способи зберігання і переробки сільськогосподарської продукції.

За останні десятиріччя велике значення для розвитку науки ма­ли праці М. З. Хелемського, Б. В. Лесика, С. Ф. Поліщука, розробки відділів зберігання й переробки продукції Інституту садівництва, Інституту овочівництва і баштанництва, Інституту картоплярства, інших дослідних та навчальних закладів України.

Також необхідно відмітити значні заслуги сучасних педагогів: Г. П. Жемели, В. І. Шемавньова, О. М. Олексюка, Г. І. Подпрятова, Л. Ф. Скалецької, А. М. Сенькова, В. С. Хилевича, що підготували та видали ряд навчальних посібників.

4. Наукові та методичні основи курсу. Ґрунтовне освоєння дис­ципліни передбачає вивчення студентами теоретичного матеріалу, виконання лабораторних і практичних робіт. Практика включає участь студентів в організації технологічних процесів післязби­ральної обробки, зберігання та переробки продукції рослинництва, виконанні окремих технологічних процесів на виробництві, в лабо­раторії кафедри і технохімічних лабораторіях переробних підпри­ємств.

Вивчення способів ефективного зберігання певного виду рослин­ницької продукції чи груп близької за особливостями продукції ґрунтується на досконалому знанні трьох однаково важливих складових:

■ об'єкта зберігання (хімічного складу, фізіології), його фізичних
властивостей, а також фізичних та фізіологічних властивостей їх
сукупності (зернових мас, маси бульб тощо), особливостей взаємодії з
довкіллям;

■ факторів, які впливають на процеси, що відбуваються в продукції під час зберігання чи переробки;

■ наукових принципів, які покладено в основу зберігання певного виду продукції.

ЛІТЕРАТУРА

1. Безвідходна переробка цукрових буряків / О. С. Заєць, В. О. Штангеєв, Ю. О. Заєць та ін. - К.: Урожай, 1992.

2. Бутковский В. А. Мукомольное производство. - М.: Агропромиздат, 1990.

3. Державні стандарти на продукцію рослинництва.

4. Емельянова Ф. Н., Кириллов Н. К. Организация переработки
сельскохозяйственной продукции. - М.: ЗКМОС, 2000.

5. Жемела Г. П., Шемавньов В. І., Олексюк О. М. Технологія зберігання і переробки продукції рослинництва. Підручник, Полтава: ТЕRRА, 2003.

6. Зберігання і переробка продукції рослинництва: Навч. посібник / Г. І. Подпрятов, Л. Ф. Скалецька, А. М. Сеньков, В. С. Хилевич. – К.: Мета, 2002.

7. Маньківський А. Я., Скалецька Л. Ф. Технологія зберігання і переробки сільськогосподарської продукції. - Чернігів: ВКП "Аспект", 1999.

8. Мельник Б. Е., Лебедев В. А., Винников В. А. Технология приемки, хранения и переработки зерна. - М.: Агропромиздат, 1990.

9. Подпрятов Г. І. Технологія обробки, переробки зерна та виготовлення хлібопекарської продукції. - К.: Вид-во НАУ, 2000.

10. Подпрятов Г. І., Скалецька Л. Ф., Сеньков А. М. Технологія зберігання і переробки продукції рослинництва. Практикум: Навч. Посібник. - К.: Вища освіта, 2004.

11. Подпрятов Г. І., Скалецька Л. Ф. Технологія виробництва борошна, крупи та олії. - К.: Вид-во НАУ, 2000.

12. Рибак Г. М., Блашкіна О. А., Литовченко О. М. Довідник по переробці плодів та ягід, винограду. - К.: Урожай, 1990.

13. Скалецька Л. Ф., Духовська Т. М., Сеньков А. М. Технологія зберігання і переробки продукції рослинництва: Практикум. - К: Вища школа, 1994.

14. Технологічний контроль продукції рослинництва / Н. Т. Савчук, Г. І. Подпрятов, Л. Ф. Скалецька, П. І. Нинько та ін. – К.: Арістей, 2005.

15. Технологія зберігання і переробки сільськогосподарської продукції /А. Я. Маньківський, Л. Ф. Скалецька, Г. І. Подпрятов та ін. - К.: ВКП «Аспект», 1999.

16. Трисвятский Л. А., Лесик Б. В., Курдина В. Н. Хранение и
технология сельскохозяйственных продуктов. - М.: Агропромиздат, 1991.

17. Україна за роки незалежності 1991 - 2001 рр. - 3-тє вид., перероб. та допов. - К.: Нора-Друк, 2001.

18. Харчова промисловість України: стан та перспективи / За ред. акад. НАН України І. Р. Юхновського. - К.: ФАДА, ЛТД, 2001.

19. Хилевич В. С., Скалецкая Л. Ф. Стандартизация и контроль качества сельскохозяйственной продукции: Практикум. - К.: Вища школа, 1990.

20. Шаповал М. І. Основи стандартизації, управління якістю і сертифікації. Підручник. – 3-є вид.,перероб. і доп. – К.: Європ. ун – т фінансів, інформ. систем, менеджм. і бізнесу, 2000. – 174с.

21. Широков Е. П., Полегаева В. Н. Хранение и переработка продукции
растениеводства с основами стандартизации и сертификации. - М.:
Колос, 1999.

Дата добавления: 2014-01-07