Daržovių auginimui ir pateikimui vartotojui reikia vandens, maisto medžiagų, energijos, ploto ir darbo. Kai užauginta produkcija praranda kokybę ir lieka nesuvartota, sumažėja visų šių investicijų nauda. Vytauto Didžiojo universiteto (VDU) Žemės ūkio akademijos (ŽŪA) mokslininkai nagrinėja, kaip išsaugoti daržovių maistinę kokybę, spręsti maisto nuostolių prevencijos, ūkių gyvybingumo ir atsakingo gamtinių išteklių naudojimo problemas.
Tyrimai jungia augalų biologijos, biochemijos ir aplinkos inžinerijos žinias, siekiant suprasti, kaip auginimo ir laikymo sąlygos veikia daržovių maistinę kokybę, ir pritaikyti šias žinias sprendimams, padedantiems išsaugoti didesnę užauginto derliaus dalį.
Daržovių kokybė – ne tik maistinė vertė
VDU Žemės ūkio akademijos Bioekonomikos tyrimų instituto direktorė doc. dr. Viktorija Vaštakaitė-Kairienė pabrėžia, kad nesuvartojamos daržovės reiškia ne tik produkto, bet ir auginimui skirtų vandens, energijos, trąšų bei darbo praradimą. Jungtinių Tautų Maisto ir žemės ūkio organizacijos (FAO) duomenimis, pasaulyje vaisių ir daržovių nuostoliai po derliaus nuėmimo iki mažmeninės prekybos siekia apie 14 procentų. Papildomai maistas švaistomas mažmeninėje prekyboje, viešojo maitinimo sektoriuje ir namų ūkiuose, todėl kokybės išsaugojimo sprendimai aktualūs įvairiose tiekimo grandinės dalyse.
Maisto nuostoliai turi ir aplinkosauginę kainą. Jungtinių Tautų klimato kaitos sekretoriato duomenimis, su maisto nuostoliais ir švaistymu pasaulyje siejama apie 8–10 procentų metinių šiltnamio efektą sukeliančių dujų emisijų. 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, kitų junginių kiekis, audinių stangrumas, vyksta senėjimo procesai. Dalis fiziologinių pokyčių prasideda dar prieš pastebimus išvaizdos pakitimus.
„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.
Mokslininkės ir bendraautorių salotų tyrimai parodė, kad auginimo metu taikytas LED apšvietimas turėjo reikšmės biocheminiams kokybės rodikliams ir po derliaus nuėmimo, todėl technologijų tinkamumą svarbu vertinti atsižvelgiant į vėlesnį produkcijos išsilaikymą.
Tvarios auginimo technologijos – kokybės ir sąnaudų balansas
Doc. dr. V. Vaštakaitės-Kairienės vadovaujama aplinkos inžinerijos krypties doktorantė Aušrinė Simonavičiūtė tyrinėja lapinių žalumynų auginimo ir laikymo strategijas, siejant jas su kokybės išsaugojimu, tinkamumo vartoti trukme ir poveikio aplinkai vertinimu.
Viename tyrimų vertinta LED šviesos intensyvumo ir maitinamojo tirpalo koncentracijos sąveika auginant bazilikų mikrožalumynus. Nustatyta, kad palankūs sąlygų deriniai didesnei biomasei ir didesniam fenolinių junginių kiekiui bei antioksidaciniam aktyvumui gali skirtis, todėl auginimo režimus svarbu vertinti pagal kelis produktyvumo ir kokybės rodiklius.
Doktorantės darbuose 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 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.
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 2030 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.
