Kai užauginta produkcija praranda kokybę ir lieka nesuvartota, sumažėja visų šių investicijų nauda. Todėl daržovių maistinės kokybės išsaugojimas svarbus maisto nuostolių prevencijai, ūkių ekonominiam gyvybingumui ir atsakingam gamtinių išteklių naudojimui.
Šiuos klausimus nagrinėja Vytauto Didžiojo universiteto Žemės ūkio akademijos (VDU ŽŪA) mokslininkai, jungiantys augalų biologijos, biochemijos ir aplinkos inžinerijos žinias. Plėtojant tyrimus siekiama suprasti, kaip auginimo ir laikymo sąlygos veikia daržovių maistinę kokybę, ir šias žinias pritaikyti sprendimams, kurie padėtų išsaugoti didesnę užauginto derliaus dalį.
Daržovių kokybė – ne tik maistinė vertė
Susiję straipsniai
„Kai užaugintos daržovės nesuvartojamos, prarandame daugiau nei patį produktą. Jo maistinė vertė nepasiekia vartotojo, o auginimui skirtas vanduo, energija, trąšos ir žmogaus darbas nesukuria numatytos naudos. Todėl daržovių kokybės išsaugojimą vertiname kaip svarbią atsakingo išteklių naudojimo dalį“, – sako VDU Žemės ūkio akademijos Bioekonomikos tyrimų instituto direktorė doc. dr. Viktorija Vaštakaitė-Kairienė.
Problemos mastą atskleidžia Jungtinių Tautų Maisto ir žemės ūkio organizacijos (FAO) duomenys: pasaulyje vaisių ir daržovių nuostoliai po derliaus nuėmimo iki mažmeninės prekybos siekė apie procentus. Šis rodiklis apima bendrą vaisių ir daržovių grupę. Papildomai maistas švaistomas mažmeninėje prekyboje, viešojo maitinimo sektoriuje ir namų ūkiuose. Taigi, kokybės išsaugojimo sprendimai aktualūs skirtinguose tiekimo grandinės etapuose.
Maisto nuostoliai turi ir aplinkosauginę kainą. Jungtinių Tautų klimato kaitos sekretoriato duomenimis, su maisto nuostoliais ir švaistymu pasaulyje siejama apie metinių šiltnamio efektą sukeliančių dujų emisijų. Šis poveikis apima visą prarasto maisto gamybos ir tiekimo grandinę, todėl prevencija svarbi ir klimato kaitos švelninimui.
Daržovių kokybė formuojasi dar auginant
Daržovių kokybės tyrimuose ypatingas dėmesys skiriamas lapinėms daržovėms. Nuėmus derlių jų audiniai išlieka gyvi: kvėpuoja, naudoja sukauptas medžiagas, netenka vandens ir reaguoja į aplinką. Laikant keičiasi pigmentų ir kitų junginių kiekis, audinių stangrumas, vyksta senėjimo procesai. Dalis fiziologinių pokyčių prasideda anksčiau, nei juos galima pastebėti iš lapų išvaizdos.
„Daržovių kokybės išsaugojimas prasideda dar auginimo metu. Svarbu įvertinti, kokios fiziologinės ir biocheminės būklės augalas pasiekia derliaus nuėmimo etapą ir kaip ši būklė lemia jo gebėjimą išsilaikyti. Tai leidžia auginimą ir laikymą vertinti kaip tarpusavyje susijusius procesus“, – aiškina doc. dr. V. Vaštakaitė-Kairienė.
Šį požiūrį pagrindžia mokslininkės ir bendraautorių paskelbti salotų tyrimai. Juose analizuota, kaip auginimo metu taikytas LED apšvietimas veikia jaunų salotų lapų augimą, fenolinių junginių, antocianinų kiekį ir antioksidacinį aktyvumą, o vėliau stebėta šių rodiklių kaita laikant. Rezultatai parodė, kad auginimo apšvietimas turėjo reikšmės biocheminiams kokybės rodikliams ir po derliaus nuėmimo. Tai pagrindžia poreikį technologijų tinkamumą vertinti atsižvelgiant į vėlesnį produkcijos išsilaikymą.
Tvarios auginimo technologijos – kokybės ir sąnaudų balansas
Augalų kokybės ir išteklių naudojimo sąsajas plėtoja doc. dr. V. Vaštakaitės-Kairienės vadovaujama aplinkos inžinerijos krypties doktorantė Aušrinė Simonavičiūtė. Jos darbuose nagrinėjamos lapinių žalumynų auginimo ir laikymo strategijos, siejamos su kokybės išsaugojimu, tinkamumo vartoti trukme ir poveikio aplinkai vertinimu.
Viename jau paskelbtų doktorantės A. Simonavičiūtės ir bendraautorių tyrimų vertinta LED šviesos intensyvumo ir maitinamojo tirpalo koncentracijos sąveika auginant bazilikų mikrožalumynus. Analizuota augalų biomasė, pigmentai, fenoliniai junginiai ir antioksidacinis aktyvumas. Nustatyta, kad didesnei biomasei ir didesniam fenolinių junginių kiekiui bei antioksidaciniam aktyvumui palankūs sąlygų deriniai gali skirtis. Todėl auginimo režimus svarbu vertinti pagal kelis produktyvumo ir kokybės rodiklius.
Doktorantės vykdomuose darbuose taip pat analizuojamas apšvietimui naudojamos energijos efektyvumas ir su elektros bei mineralinių trąšų naudojimu susijęs poveikis aplinkai. Šie tyrimai padeda susieti augalo biologinį atsaką su technologinėmis sąnaudomis. Kontroliuojamoje aplinkoje galima tiksliai reguliuoti auginimo sąlygas, tačiau pasirinkto režimo naudą būtina vertinti kartu su jam palaikyti reikalingais ištekliais.
„Auginimo technologijos efektyvumą svarbu vertinti pagal tai, kiek tinkamos kokybės produkcijos pasiekia vartotoją ir kokių sąnaudų tam prireikia. Jeigu dalis derliaus prarandama laikant, vien didesnis užaugintos biomasės kiekis neparodo visos technologijos naudos“, – pabrėžia mokslininkė.
Ankstyvieji kokybės pokyčiai – mokslinių tyrimų objektas
VDU ŽŪA mokslininkų vykdomuose tyrimuose derinami molekuliniai, biocheminiai, fiziologiniai ir fenotipavimo metodai. Molekulinė analizė leidžia tirti pasirinktų genų raišką, susijusią su audinių senėjimu, chlorofilo skaidymu, oksidaciniu stresu ir kitais kokybės kitimo procesais. Biocheminiai tyrimai suteikia duomenų apie pigmentų, fenolinių junginių, cukrų, organinių rūgščių kiekį, antioksidacinės apsaugos ir fermentų aktyvumo pokyčius. Fiziologiniais matavimais vertinamas vandens netekimas, kvėpavimas ir ląstelių membranų stabilumas.
Fenotipavimas padeda kiekybiškai fiksuoti augalo požymius ir jų kaitą. Vaizdų analizė taikoma lapų spalvos pokyčiams bei pažeidimų plotui vertinti, o chlorofilo fluorescencijos matavimai – fotosintezės aparato funkcinei būklei tirti. Šių rodiklių reikšmė kokybei tikrinama kartu su biocheminiais ir molekuliniais duomenimis. Toks metodų derinimas svarbus siekiant atpažinti ankstyvuosius pokyčius ir išsiaiškinti jų ryšį su vėlesniu produkcijos kokybės praradimu.
„Siekiame suprasti, kada prasideda kokybės praradimas ir kokie biologiniai požymiai apie jį įspėja. Šias žinias susieję su laikymo sąlygų duomenimis, galėtume tiksliau pagrįsti sprendimus, padedančius išsaugoti produkciją dar iki ryškių gedimo požymių atsiradimo“, – sako doc. dr. V. Vaštakaitė-Kairienė.
Aplinkos inžinerijos tyrimai biologinius duomenis susies su valdomomis temperatūros, santykinės oro drėgmės, dujų sudėties ir, kai tai pagrįsta konkrečiai daržovei, apšvietimo sąlygomis. Numatyta vertinti ir temperatūros svyravimų poveikį, aktualų laikant bei transportuojant produkciją. Jutikliais registruojami aplinkos duomenys ir laboratorinių tyrimų rezultatai padės tikrinti, kokios sąlygos tinkamiausios skirtingos biologinės būklės daržovėms.
Ilgesnis laikymas turi būti ir tvarus, ir ekonomiškai pagrįstas
Viena planuojamų tyrimų idėjų – fiziologinio atsparumo rezervo vertinimas. Ši sąvoka apibūdina konkrečios daržovių partijos gebėjimą išlaikyti kokybę patiriant laikymo stresą.
Tyrimais bus tikrinama, ar kelių metodų duomenų visuma leidžia patikimiau prognozuoti kokybės kitimą ir parinkti partijai tinkamą laikymo režimą. Ateityje tokios žinios galėtų padėti pagrįsti, kurią produkciją tikslinga realizuoti anksčiau, o kurią galima laikyti ilgiau, išlaikant reikiamą kokybę.
Ekonominiu požiūriu mažesni produkcijos nuostoliai galėtų reikšti didesnę realizuojamo derliaus dalį ir geresnę auginimo investicijų grąžą. Tačiau papildomos kokybės išsaugojimo priemonės taip pat turi savo kainą. FAO ir Jungtinių Tautų aplinkos programos ataskaitoje pabrėžiama būtinybė maisto nuostolių mažinimą derinti su energetiškai efektyviomis ir mažesnio poveikio aplinkai šaldymo technologijomis.
„Ilgesnę laikymo trukmę būtina vertinti kartu su išsaugota maistine kokybe, produkto sauga ir tam reikalingomis sąnaudomis. Praktinę sprendimo vertę parodo tai, kiek produkcijos padedama išsaugoti ir kokia yra šio rezultato ekonominė bei aplinkosauginė kaina“, – pažymi mokslininkė.
Daržovių kokybės išsaugojimo tyrimai gali prisidėti prie nuostolių mažinimo po derliaus nuėmimo ir sudaryti palankesnes sąlygas mažinti maisto švaistymą prekyboje bei namų ūkiuose. Jų praktinę naudą sustiprintų tinkamas tiekimo planavimas, laikymo rekomendacijų taikymas ir atsakingas vartojimas.
Tokia tyrimų kryptis siejasi su Jungtinių Tautų darnaus vystymosi uždaviniu iki m. mažinti maisto nuostolius tiekimo grandinėse ir perpus sumažinti vienam gyventojui tenkantį maisto švaistymą mažmeninėje prekyboje bei vartojimo etape.
„Mūsų tyrimų tikslas – padėti išsaugoti užauginto maisto vertę. Kuo didesnė kokybiško derliaus dalis panaudojama žmonių mitybai, tuo prasmingiau panaudojami jo auginimui skirti gamtiniai ištekliai, energija ir darbas“, – apibendrina doc. dr. V. Vaštakaitė-Kairienė.