Этилен и его значение в пищевой и сельскохозяйственной промышленности

Этилен (C2H4) — это углеводородный газ природного происхождения, который играет жизненно важную роль в росте, развитии и сохранении сельскохозяйственных культур за счет способности регулировать физиологические процессы растений. Удобрения и препараты с этиленом изменили сельское хозяйство: они обеспечили высокое качество овощей, фруктов и зерновых культур и увеличили срок хранения продуктов.

С2Н4 вырабатывается растениями естественным образом, но может быть получен искусственно в условиях лаборатории. Зачем нужен синтетический этилен? Дело в том, что при неблагоприятных условиях или резких погодных изменениях (холод сменяет жара, осадков слишком мало или наоборот, переизбыток) растения выделяют мало C2H4. Это приводит к снижению качества плодов и повышению риска заболеваний у сельхозкультур. Этилен помогает восстановить необходимое количество гормона роста у растений и спасти урожай.

Когда плод достигает зрелости, он начинает вырабатывать этилен, запуская серию биохимических реакций, которые приводят к созреванию. Этилен стимулирует выработку ферментов, ответственных за расщепление крахмала до сахаров, в результате чего фрукты становятся более сладкими. Кроме того, он способствует размягчению фруктов, разрушая клеточные стенки — это делает фрукты сочными и вкусными.

Роль этилена в созревании фруктов и овощей произвела революцию в пищевой промышленности: благодаря использованию этого вещества производители стали собирать плоды на пике их зрелости, снижая при этом риски, связанные с преждевременным сбором урожая.

Контролируя воздействие этилена, фермеры регулируют процессы созревания, а значит заранее спланировать сбор, отгрузку и доставку продукции до магазинов без потери вкуса и экономических рисков.

Понимание чувствительности к этилену привело к разработке инновационных методов хранения и упаковки для продления срока хранения фруктов и овощей. Например, яблоки, бананы и томаты портятся быстрее из-за избытка этиленовых газов, и наоборот, другие фрукты, такие как цитрусовые и виноград, менее чувствительны к этилену и могут храниться рядом с фруктами, вырабатывающими этилен, без негативных последствий.

Контролируя уровень С2Н4 во время транспортировки и хранения продуктов, производители могут замедлить процесс созревания и снизить количество испорченных овощей и фруктов. Для регулирования концентрации этилена и создания оптимальных условий хранения используются передовые технологии, такие как этиленовые скрубберы, фильтры и упаковка с модифицированной атмосферой.

В сельском хозяйстве этилен используют для повышения производительности и эффективности — этилен может вызывать цветение у некоторых растений и стимулировать равномерное завязывание плодов, что приводит к более стабильным урожаям.

Кроме того, этот газ применяют для контроля высоты и ветвления побегов растений. Регуляция роста сельхозкультур на основе этилена позволяет фермерам оптимизировать плотность растений для улучшения циркуляции воздуха и проникновения света ко всем побегам — это улучшает фотосинтез и предотвращает гниение корней из-за переизбытка влаги и плохой вентиляции.

Текущие исследования возможностей этилена сосредоточены на разработке сенсоров, реагирующих на этилен, точных систем доставки и инновационных технологий хранения.