Užaugintos daržovės praradusios kokybę arba likusios nesuvartotos reiškia ne tik prarastą produktą. Kartu neatsiperka jo auginimui sunaudotas vanduo, energija, trąšos ir žmogaus darbas. Todėl maistinės vertės išsaugojimas svarbus siekiant mažinti maisto nuostolius, stiprinti ūkių ekonominį gyvybingumą ir atsakingiau naudoti gamtos išteklius.
Šią problemą tiria Vytauto Didžiojo universiteto Žemės ūkio akademijos (VDU ŽŪA) mokslininkai. Jie pasitelkia augalų biologijos, biochemijos ir aplinkos inžinerijos žinias, kad nustatytų, kaip auginimo ir laikymo sąlygos veikia daržovių maistinę kokybę ir kaip būtų galima išsaugoti didesnę derliaus dalį.
VDU Žemės ūkio akademijos Bioekonomikos tyrimų instituto direktorė doc. dr. Viktorija Vaštakaitė-Kairienė pabrėžia, kad nesuvartojus daržovių prarandama ne tik jų maistinė vertė – neįgyvendinama ir visa auginimui sunaudotų išteklių nauda. Dėl to kokybės išsaugojimą ji vertina kaip svarbią atsakingo išteklių naudojimo dalį.
Problemos mastą rodo Jungtinių Tautų Maisto ir žemės ūkio organizacijos (FAO) duomenys: pasaulyje vaisių ir daržovių nuostoliai po derliaus nuėmimo iki mažmeninės prekybos siekė apie procentus. Be to, maistas prarandamas ir mažmeninės prekybos vietose, viešojo maitinimo sektoriuje bei namų ūkiuose. Tai reiškia, kad kokybės išlaikymo sprendimai reikalingi skirtinguose tiekimo grandinės etapuose.
Maisto nuostoliai daro žalą ir aplinkai. Jungtinių Tautų klimato kaitos sekretoriato duomenimis, su maisto praradimu ir švaistymu pasaulyje siejama apie metinių šiltnamio efektą sukeliančių dujų emisijų. Į šį poveikį įtraukiama visa prarasto maisto gamybos bei tiekimo grandinė, todėl nuostolių prevencija svarbi ir klimato kaitos švelninimui.
Pokyčiai prasideda dar iki derliaus nuėmimo
Ypatingą dėmesį tyrėjai skiria lapinėms daržovėms. Net ir nuskinti jų audiniai išlieka gyvi: kvėpuoja, naudoja sukauptas medžiagas, praranda vandenį ir reaguoja į aplinką. Laikymo metu kinta pigmentų bei kitų junginių kiekis, audinių tvirtumas, prasideda senėjimo procesai. Kai kurie pokyčiai atsiranda anksčiau, nei tampa matomi plika akimi.
Doc. dr. V. Vaštakaitė-Kairienė aiškina, kad daržovės išsilaikymą lemia ne vien sąlygos po derliaus nuėmimo. Svarbu įvertinti, kokios fiziologinės ir biocheminės būklės augalas pasiekia derliaus nuėmimo etapą, todėl auginimą ir laikymą reikia vertinti kaip tarpusavyje susijusius procesus.
Šią išvadą patvirtina mokslininkės ir bendraautorių atlikti salotų tyrimai. Juose buvo vertinama, kaip auginimo metu naudotas LED apšvietimas veikia jaunų salotų lapų augimą, fenolinių junginių ir antocianinų kiekį bei antioksidacinį aktyvumą. Vėliau buvo stebima, kaip šie rodikliai kinta laikant produkciją. Paaiškėjo, kad apšvietimas darė įtaką biocheminiams kokybės požymiams ir po derliaus nuėmimo. Tai rodo, jog auginimo technologijas būtina vertinti ir pagal vėlesnį produkcijos išsilaikymą.
Derlius nėra vien kilogramai
Augalų kokybės ir išteklių naudojimo ryšį toliau nagrinėja doc. dr. V. Vaštakaitės-Kairienės vadovaujama aplinkos inžinerijos krypties doktorantė Aušrinė Simonavičiūtė. Jos tyrimuose analizuojamos lapinių žalumynų auginimo bei laikymo strategijos, jų sąsajos su kokybės išlaikymu, tinkamumo vartoti trukme ir poveikiu aplinkai.
Viename paskelbtų A. Simonavičiūtės ir bendraautorių tyrimų buvo vertinama LED šviesos intensyvumo ir maitinamojo tirpalo koncentracijos sąveika auginant bazilikų mikrožalumynus. Tyrėjai analizavo biomasę, pigmentus, fenolinius junginius ir antioksidacinį aktyvumą. Nustatyta, kad sąlygos, palankios didesnei biomasei, nebūtinai sutampa su tomis, kurios užtikrina didesnį fenolinių junginių kiekį ar antioksidacinį aktyvumą. Todėl auginimo režimus reikia vertinti pagal kelis produktyvumo ir kokybės kriterijus.
Doktorantės darbuose taip pat tiriamas apšvietimui naudojamos energijos efektyvumas bei elektros ir mineralinių trąšų naudojimo poveikis aplinkai. Taip augalo biologinis atsakas siejamas su technologinėmis sąnaudomis. Nors kontroliuojamoje aplinkoje auginimo parametrus galima tiksliai reguliuoti, pasirinkto režimo nauda turi būti vertinama kartu su jam palaikyti reikalingais ištekliais.
Mokslininkė pabrėžia, kad technologijos efektyvumą lemia ne vien užaugintos biomasės kiekis. Svarbu, kiek tinkamos kokybės produkcijos iš tikrųjų pasiekia vartotoją ir kiek išteklių tam sunaudojama. Jei laikant prarandama dalis derliaus, didesnis užaugintas kiekis savaime neparodo visos technologijos vertės.
Biologiniai signalai gali įspėti apie artėjantį gedimą
VDU ŽŪA tyrimuose derinami molekuliniai, biocheminiai, fiziologiniai ir fenotipavimo metodai. Molekulinė analizė leidžia tirti genų raišką, susijusią su audinių senėjimu, chlorofilo skaidymu, oksidaciniu stresu ir kitais kokybės pokyčiais. Biocheminiais tyrimais nustatomi pigmentų, fenolinių junginių, cukrų ir organinių rūgščių kiekiai, taip pat vertinami antioksidacinės apsaugos bei fermentų aktyvumo pokyčiai. Fiziologiniai matavimai padeda įvertinti vandens netekimą, kvėpavimą ir ląstelių membranų stabilumą.
Fenotipavimas naudojamas augalo požymiams ir jų kaitai kiekybiškai fiksuoti. Vaizdų analizė padeda nustatyti lapų spalvos pokyčius bei pažeidimų plotą, o chlorofilo fluorescencijos matavimai suteikia informacijos apie fotosintezės aparato būklę. Šie duomenys lyginami su biocheminiais ir molekuliniais rezultatais, kad būtų galima atpažinti ankstyvus pokyčius ir nustatyti jų ryšį su vėliau prarandama produkcijos kokybe.
Pasak doc. dr. V. Vaštakaitės-Kairienės, tyrėjai siekia išsiaiškinti, kada prasideda kokybės mažėjimas ir kokie biologiniai požymiai apie jį įspėja. Šias žinias susiejus su laikymo sąlygomis, būtų galima priimti sprendimus dar prieš atsirandant aiškiems gedimo požymiams.
Aplinkos inžinerijos tyrimai biologinę informaciją susies su kontroliuojamais temperatūros, santykinės oro drėgmės, dujų sudėties ir, kai tai pagrįsta konkrečiai daržovei, apšvietimo parametrais. Bus vertinama ir temperatūros svyravimų įtaka, ypač svarbi laikant bei transportuojant produkciją. Jutikliais renkami aplinkos duomenys kartu su laboratorinių tyrimų rezultatais padės nustatyti, kokios sąlygos tinkamiausios skirtingos biologinės būklės daržovėms.
Ilgesnis laikymas turi atsipirkti
Viena iš numatomų tyrimų krypčių – fiziologinio atsparumo rezervo vertinimas. Ši sąvoka apibūdina konkrečios daržovių partijos gebėjimą išlaikyti kokybę patiriant laikymo stresą.
Mokslininkai tikrins, ar kelių metodų duomenys kartu leidžia tiksliau prognozuoti kokybės pokyčius ir konkrečiai partijai parinkti tinkamą laikymo režimą. Ateityje tai galėtų padėti nuspręsti, kurią produkciją verta parduoti anksčiau, o kurią įmanoma laikyti ilgiau neprarandant reikiamos kokybės.
Mažesni produkcijos nuostoliai galėtų padidinti realizuojamo derliaus dalį ir pagerinti investicijų į auginimą grąžą. Vis dėlto papildomos kokybės išsaugojimo priemonės taip pat kainuoja. FAO ir Jungtinių Tautų aplinkos programos ataskaitoje pabrėžiama, kad maisto nuostolių mažinimas turi būti derinamas su energetiškai efektyviomis ir mažesnį poveikį aplinkai darančiomis šaldymo technologijomis.
Mokslininkė pažymi, kad ilgesnį laikymą reikia vertinti kartu su išsaugota maistine kokybe, produkto sauga ir tam reikalingomis sąnaudomis. Praktinę sprendimo naudą parodo ne vien ilgesnis laikymo laikas, o tai, kiek produkcijos pavyksta išsaugoti ir kokia yra ekonominė bei aplinkosauginė šio rezultato kaina.
Daržovių kokybės išsaugojimo tyrimai gali padėti mažinti nuostolius po derliaus nuėmimo ir sudaryti sąlygas mažinti maisto švaistymą prekyboje bei namų ūkiuose. Praktinį poveikį sustiprintų tinkamas tiekimo planavimas, laikymo rekomendacijų taikymas ir atsakingas vartojimas.
Ši 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.
Doc. dr. V. Vaštakaitė-Kairienė apibendrina, kad tyrimų tikslas – išsaugoti užauginto maisto vertę. Kuo didesnė kokybiško derliaus dalis panaudojama žmonių mitybai, tuo prasmingiau panaudojami jo auginimui skirti gamtos ištekliai, energija ir darbas.