Сладкий картофель ( Ipomoea batatas ) является очень важной культурой для фермеров, ведущих натуральное хозяйство в Африке и развивающихся странах в других регионах. [1] [2] Его относительно короткий период роста, устойчивость к засухе и высокая урожайность на бедных почвах приводят к его использованию в качестве запаса на случай голода для многих из этих домохозяйств. [1] [2] Однако это очень скоропортящийся источник пищи, который подвержен разрушению микроорганизмами , метаболической порче , физическому разрушению и вредителям. [3] Поэтому он, как правило, не хранится долго после сбора урожая. [4] Это является серьезным препятствием для оптимального использования урожая и приводит к большому количеству отходов. [3]
Большинство фермеров, ведущих натуральное хозяйство, которые едят батат, не используют никаких методов хранения, вместо этого используя метод непрерывного выращивания и оставляя клубни в земле до тех пор, пока они не будут готовы к использованию. [5] [6] Хотя существуют и менее распространенные, простые методы хранения. К распространенным относятся хранение в яме, бурте и в помещении, и все они в некоторой степени продлевают срок хранения батата. [3] [7] Поддержание надлежащей температуры хранения, вероятно, является наиболее существенным препятствием для хорошего хранения для фермеров, ведущих натуральное хозяйство. [3]
Предварительная обработка батата может помочь свести к минимуму риск потерь. [3] Вяление может сделать кожуру более жесткой и залечить незначительные физические повреждения, в то время как сушка может уменьшить порчу и инактивировать метаболическую деградацию. [3]
Оптимальное хранение батата происходит при температуре 12–16 °C (54–61 °F) и относительной влажности воздуха 85–90 % и требует надлежащей вентиляции для удаления избытка углекислого газа (CO2 ) и поступления кислорода ( O2 ) для дыхания . [3] Было показано , что в этих условиях батат может храниться от 5 месяцев до максимум года по сравнению с 2–3 месяцами, как правило. [3]
Сладкий картофель — скоропортящаяся культура, которую трудно хранить в течение длительного времени. [4] Это в основном связано с высоким содержанием влаги, метаболической активностью после сбора урожая и тонкой, проницаемой кожурой. [3] После сбора урожая сладкий картофель подвержен порче физическими, физиологическими, патологическими и экологическими факторами, в том числе вредителями.
Физические потери происходят, когда сладкий картофель повреждается механическим воздействием во время сбора урожая, обработки и транспортировки клубней, [3] [8] включая травмы от порезов, ушибов и снятия кожицы. Нежная кожица и плохие методы сбора урожая и обработки являются основными причинами этих проблем. [3] Повреждение клубней физическими средствами можно свести к минимуму, если аккуратно обращаться с клубнями и хранить их в жестких коробках или картонных коробках, а не в тканевых мешках. [3]
Физиологические процессы внутри растения могут в значительной степени способствовать порче. Естественная транспирация приводит к потере воды и приводит к непривлекательной мякоти. [3] Дыхание также продолжается после сбора урожая, и накопление CO 2 вокруг урожая может вызвать раннюю порчу. Во время длительного хранения клубни прорастают, что полезно, если их собираются посадить, но не если их собираются съесть, так как прорастание потребляет питательные вещества в клубнях. Прорастание можно остановить путем опрыскивания перед сбором урожая малеиновым гидразидом , обработки клубней метиловым эфиром нафталин-уксусной кислоты (MENA) в ацетоне на бумаге, разложенной между клубнями, и 0,5–4,0% раствором тиомочевины . [3]
Сладкий картофель восприимчив к ряду видов грибков , бактерий и вирусов . [3] Инфекция может привести к образованию токсинов, патогенов, горькому привкусу, поверхностным пятнам и гниению тканей. [3] Двумя распространенными источниками инфекции являются грибок Rhizopus oryzae (мягкая гниль) и Botryodiplodia (черная гниль Явы). Они ответственны за 78% случаев заражения сладкого картофеля в Бангладеш . Наибольшую озабоченность у фермеров вызывает вредитель сладкого картофеля ( Cylas spp.), который может проникнуть в клубень до сбора урожая, размножаться при хранении и вызывать до 50% потерь урожая. [3] [9] Для минимизации угрозы сладкого картофеля можно использовать простые методы. Хранение картофеля при температуре ниже 20 °C (68 °F) может убить до 89,5% долгоносиков в зараженном урожае. [3] Погружение клубней в горячую воду также было показано как эффективное вмешательство для борьбы с заражениями. [3] Повреждение клубней физическими и физиологическими факторами может увеличить вероятность патологического заражения и заражения вредителями. [3]
Продолжительность хранения батата сильно зависит от температуры и относительной влажности. Хранение при температуре ниже 10 °C (50 °F) приведет к холодовому поражению батата. [3] Это характеризуется изменением цвета внутренней части клубня, который может варьироваться от коричневого до черного вместо обычного оранжевого. [3] Также происходит образование твердых участков, которые остаются даже после приготовления. [3] Другие признаки холодового поражения включают появление неприятных запахов; разрушение внутренней структуры клеток; и повышенное гниение из-за снижения образования кожицы, что способствует развитию грибковой инфекции. [3] И наоборот, температура выше 16 °C (61 °F) повышает скорость дыхания и прорастания в клубнях и увеличивает активность микроорганизмов. [3] Относительная влажность ниже 80% приведет к чрезмерной потере воды, в то время как относительная влажность выше 90% вызовет конденсацию и, таким образом, ускорит гниение. [3]
Чтобы свести к минимуму потенциальную порчу, следует соблюдать точные условия хранения. Клубни батата следует хранить при температуре не выше 16 °C (61 °F) [3] : 4 [8] : 277 и не ниже 12 °C (54 °F) [3] : 4 или 13 °C (55 °F) [8] : 277 , с относительной влажностью 85–90%. [3] : 4 [8] : 277 При этих оптимальных условиях батат, как было показано, хранится от 5 месяцев до максимума около года. [3] : 4 Правильная вентиляция помещения для хранения важна для максимизации потенциального времени хранения. Дыхание клубней производит CO2 , который увеличивает скорость порчи. [3] [ нужна страница ] Клубни могут преобразовывать приблизительно 57 кубических дециметров (3500 кубических дюймов) кислорода на тонну [ уточнить ] в день в CO2 и нуждаются в вентиляции , чтобы компенсировать это. [3] : 4 Содержание O2 в среде хранения не должно опускаться ниже 7%, а содержание CO2 не должно превышать 10%. Из-за отсутствия надлежащего оборудования поддержание адекватных температурных условий является самым большим препятствием, с которым сталкиваются фермеры в развивающихся странах. [3] [ нужна страница ]
Не все клубни батата подходят для хранения. Клубни, которые механически повреждены, заражены вредителями, заражены патогенами, гнилые или прорастают, не должны храниться. [10] Эти факторы увеличат скорость порчи и могут увеличить потери остальной части хранимого урожая. [3] [ не пройдена проверка ]
В развитых странах для длительного хранения батата используется надлежащая технология охлаждения . Многие бедные фермеры не имеют доступа к охлаждению или даже электричеству и поэтому вынуждены полагаться на другие методы хранения. Существует несколько методов хранения, для которых требуются только простые и дешевые строительные материалы. Наиболее часто используются хранение в ямах, хранение в буртах и хранение в помещении. Однако эти методы используются лишь спорадически, поскольку большинство фермеров практикуют последовательную уборку урожая, при которой клубни остаются в земле до тех пор, пока они не понадобятся. [4]
В натуральном хозяйстве сладкий картофель обычно оставляют в земле и едят или продают сразу после сбора урожая; это называется поэлементной или последовательной уборкой. [11] Сладкий картофель нежен и легко повреждается. [3] [4] [8] Хранение в земле используется для защиты клубней, одновременно сокращая объем работы, необходимой для создания хранилищ. В районах с надежными режимами осадков фермеры могут поддерживать запас свежего сладкого картофеля большую часть года путем непрерывного выращивания и сбора урожая. [3] Однако в более засушливых местах, таких как северная Уганда , это непрактично. [8] Это не долгосрочный вариант, и растения деградируют через короткий промежуток времени. [3] У этого метода есть множество недостатков, так как он занимает площадь поля, которую в противном случае можно было бы использовать для выращивания большего количества культур. [3] [8]
Хранение картофеля в яме в земле — простой и дешевый метод. Хранение в яме отличается от хранения в земле тем, что клубни собираются и хранятся вместе, а также принимаются меры по контролю среды хранения.
Конструкция ямы может различаться в зависимости от доступных материалов, но обычно используются трава, почва, дерево, известь, опилки и зола. [3] [4] [12] Траву обычно используют для выстилания дна и стенок ямы, чтобы изолировать клубни от перепадов температуры и впитывать влагу. [12] Перед добавлением в яму траву следует обжечь, чтобы уничтожить любых вредителей, которые могут скрываться внутри. [3] Почва используется для герметизации крыши ямы и в качестве наполнителя. [3] Древесина и растительный материал могут использоваться для укрепления стен и строительства крыши, закрывающей яму. [3] , что полезно тем, что крыша может помочь защитить клубни от дождя и обеспечить тень для их охлаждения. [3] Известь может обладать некоторой эффективностью в поглощении CO2 и удалении его из среды хранения. [3] Опилки используются для смягчения клубней и контроля конденсации на них. [12] Древесную золу можно применять для картофеля перед закладкой на хранение, и она показала некоторую эффективность в защите от нападения насекомых и плесени . [3] [12]
Чтобы предотвратить гниение, яму в идеале следует вырыть на склоне, чтобы обеспечить дренаж. Яма должна быть примерно на 0,5 метра (1,6 фута) ниже поверхности. [3] Она также должна быть расположена по крайней мере на 0,35 метра (1,1 фута) выше уровня грунтовых вод в сухой сезон и должна оставаться выше уровня грунтовых вод в сезон дождей или влажный сезон.
При таком способе хранения могут возникнуть проблемы с вентиляцией. [3] Обычно яму запечатывают, чтобы поддерживать хорошую относительную влажность, но недостаток этого метода заключается в том, что CO2 будет накапливаться и вызывать порчу. [3] Чтобы смягчить эту проблему, в яме следует поддерживать значительное свободное пространство для обеспечения циркуляции воздуха. [3]
Ямы можно использовать повторно, но сначала их следует очистить, а почву перекопать и продезинфицировать огнем или серой , чтобы очистить территорию от микроорганизмов. [3]
Потери при использовании этого метода все еще довольно высоки, хотя в некоторых случаях было показано, что клубни сохраняются в течение 2–4 месяцев. [3] [12]
При буртовом хранении, другом простом и недорогом методе, клубни батата хранятся в закрытых штабелях. [3] Клубни в лучшем состоянии отбираются, складываются в кучу на слое травы и покрываются слоями травы и почвы. [3] Как и при хранении в ямах, для дополнительного эффекта можно использовать золу, известь и опилки. Кучи могут быть сделаны на уровне земли или в неглубоких или глубоких траншеях. [3] Следует предусмотреть дренаж и сделать колеи в земле для отвода воды. [3] Бурты можно накрыть крышей или хранить в здании для дополнительной защиты. [3] Чтобы минимизировать потери из-за дыхания, можно добавить вентиляционную шахту. [3] Этот метод дает довольно плохие результаты и предполагаемое время хранения 2–3 месяца. [3]
Сладкий картофель можно собирать и хранить в здании. Его можно хранить в жилой зоне дома или в зернохранилище, построенном специально для хранения продуктов. [3] В домах клубни обычно хранят в соломенных плетеных корзинах, тканевых мешках или деревянных ящиках. [3] Корзины и ящики лучше защищают клубни от механических повреждений. [3] Если возможно, клубни следует хранить приподнятыми над землей, чтобы уберечь их от грызунов и других вредителей. [3] Это эффективный метод поддержания надлежащей вентиляции, но в зависимости от типа здания поддержание надлежащей температуры хранения и относительной влажности может быть затруднительным.
Зернохранилища и другие строения, используемые для хранения сладкого картофеля, обычно представляют собой круглые хижины со стенами из соломы, глины, глины и дерева и конической соломенной крышей. [3] [7] Обычно они приподняты над землей с помощью системы ножек, чтобы сохранить урожай сухим и вдали от грызунов и других вредителей. [3] [7]
Обычно сладкий картофель хранится и употребляется в пищу в свежем виде. [3] [12] Однако есть несколько простых методов, которые используются для увеличения его долговечности при хранении, которые можно использовать в качестве дополнений к другим методам хранения. Сушка и консервирование сладкого картофеля являются двумя распространенными методами его подготовки перед хранением. [3] [11]
Клубни, которые слишком повреждены для хранения в свежем виде, но на них все еще есть съедобный материал, можно высушить, [3] чего можно добиться, нарезав клубни ломтиками толщиной примерно 2–4 миллиметра ( 1 ⁄ 16 – 3 ⁄ 16 дюйма), а затем выложив их на солнце на четыре дня или до тех пор, пока они не избавятся от большей части влаги. [3] Во время сушки картофель можно покрыть колючими кустами или шипами, чтобы отпугнуть животных. [3] Высушенные ломтики можно хранить в помещении или в приподнятых силосах до тех пор, пока их не съедят. [3] Сушка удаляет влагу, уменьшает рост бактерий и подавляет метаболические процессы и ферментативное разложение. [3]
Просушка — это метод, используемый для укрепления внешнего слоя кожицы ( перидермы ). [3] Это защищает от чрезмерной потери влаги, уменьшает проникновение микроорганизмов в растение и облегчает заживление механически поврежденных клубней. [1] [3] [8] [13] Целые клубни просушиваются путем воздействия на них умеренно высокой температуры в течение нескольких дней, начиная сразу после сбора урожая. [1] [3] [8] [13] Было обнаружено, что сочетание температуры 30–32 °C (86–90 °F) и относительной влажности 80–95 % в течение 4–10 дней является достаточным для просушки. [3] Распространенный метод просушки клубней без инкубационного оборудования — обернуть клубни черными полиэтиленовыми листами и оставить их на солнце на пять дней. [3] Черные пластиковые листы удерживают влагу и собирают тепло, создавая необходимые условия для просушки. [3] Сразу после просушки температуру клубней необходимо быстро понизить, чтобы предотвратить их прорастание. [3]