Спецвозможности
Технологии

Микрозелень — новое направление овощеводства

27.11.2019
4290
Микрозелень — новое направление овощеводства фото, иллюстрация

Для Украины микрозелень - новая кулинарная тенденция последних лет, тогда как в мире, в частности в США свежие ростки овощных и пряных растений под названием microgreens едят уже несколько десятилетий. Они так понравились потребителям, что из домашнего выращивания на подоконниках быстро развилось новое направление органического овощеводства.

 

Собственно говоря, выращивание микрозелени не является земледелием, поскольку не использует почву как экосистему, однако оно имеет четкие признаки органического агропроизводства. По определению FAO, «идея органического производства (земледелия) заключается в полном отказе от применения ГМО, антибиотиков, ядохимикатов и минеральных удобрений.
 
Результатом органического производства является экологически безопасная продукция, свободная от несвойственных продуктам питания химических элементов» («Википедия»). Если органическое земледелие развивается через сознательное ограничение или полный отказ от использования синтетических удобрений, пестицидов и регуляторов роста растений, то технология microgreen не требует их по своей сути. Поэтому выращивание микрозелени можно определить как органическое овощеводство в чистом виде.
 
Микрозелень - это ростки с развитым гипокотилем, развернутыми семядолями и зачатком настоящих листьев или эпикотилем и первыми настоящими листочками. Их рост обеспечивают внутренние резервы семян, а снаружи - только вода, углекислый газ и свет. Впрочем, есть и этилированные ростки из больших семян, которые выращивают без света.

 

Кое-что из биологии

Морфология семени и проростка

В зародыше семени содержится первичный корешок, который переходит в первоначальный стебель. К тому стеблю прикреплены семядоли (две у двудольных растений и одна у однодольных), а на его верхушке находится зародышевая почка, из которой после прорастания семени развивается первый побег.
 
Прорастание всегда начинается с зародышевого корешка, ведь он всасывает из почвы влагу, необходимую деревцу в первую очередь. Затем зародышу надо вынести к солнцу почку, поэтому начинается рост стебля. Чтобы пробиться сквозь почву, он растет петелькой, или коленцем, а уже на поверхности расправляется и продолжает расти верхушкой, а значит, и почкой вверх.
 
У разных видов растений рост зародышевого стебля проходит неодинаково. Если разрастается его надсемядольная часть (эпикотиль, или надсемядольное колено), семядоли остаются в почве, а из поднятой над ним почки быстро появляются первые настоящие листочки, чтобы скорее начался процесс фотосинтеза.
 
Такое прорастание характерно для гороха, овощных бобов. Если же разрастается подсемядольное колено (гипокотиль), семядоли выносятся на поверхность почвы вместе с почкой, усиливая ее защиту.
 
Затем они разворачиваются, обычно образуют хлоропласты и фотосинтезируют, даже увеличиваются в размере, поэтому их называют семядольными листочками. Между ними находится почка, из которой позже появляются первые настоящие листочки. Такое прорастание характерно для большинства двудольных растений.

 

Физиология питания микрозелени

В начале жизни растения его питание претерпевает кардинальные изменения. Для развития зародыша необходимо непрерывное снабжение воды и питательных веществ. Сначала он использует органические вещества, которые поступают исключительно из эндосперма, перисперма или семядолей семени, а из внешней среды потребляет только воду. Это гетеротрофный тип питания.
 
Затем, с появлением надземных органов или позеленением семядолей, в их клетках под действием света возникают хлоропласты. В них начинается фотосинтез, и тогда растение потребляет из внешней среды еще и углекислый газ, а в ходе фотосинтеза уже сама образует органические соединения. Это автотрофный тип питания.
 
Однако гетеротрофное питание не прекращается мгновенно. Тогда растение страдало бы от недостатка органических веществ и не смогло бы интенсивно развиваться, ведь продуктивность фотосинтеза возрастает постепенно с нарастанием зеленых листьев. Поэтому семя продолжает обеспечивать молодое растение питательными органическими и неорганическими веществами до тех пор, пока их запас не будет исчерпан. Это мезотрофный тип питания, и в это время росток еще не требует поступления минералов из внешней среды.
 
Таким образом, чтобы получить микрозелень, не нужно применять никакие удобрения ни для корневого, ни для внекорневого питания. На мезотрофной стадии развития растение еще не способно образовывать прочные опорные ткани. На время потребительской спелости микрозелень находится именно в этой фазе, поэтому имеет более нежную, чем взрослая зелень, текстуру и вкус.

 

Особенности обмена веществ побегов

Прорастание семени и развитие проростка сопровождаются не просто активизацией ферментов и налаживанием обмена веществ - за короткий промежуток времени в маленьком растительном организме один ход обмена веществ меняется совсем другим. Активность веществ, которые участвуют в этих процессах, должна быть очень высока.

В Одесской национальной академии пищевых технологий определяли биологическую активность 12 различных образцов микрозелени. Измерялась скорость реакции при участии кофермента никотинамид (НАД), который является небелковой частью ферментов дегидрогеназ, участвующих в процессах окисления органических соединений в клетке любого живого организма.

Наибольшая биоактивность установлена в микрозелени свеклы и зеленого базилика, несколько ниже - в проростках капусты красной, кресс-салата, кинзы, редиски, капусты брокколи, руколы, дайкона, кольраби, горчицы, наименьшая - у лука-шнитт. Впрочем, все виды микрозелени показали большую биологическую активность, поскольку вещества, содержащиеся в них, ускорили исследуемую реакцию в тысячи раз. Точнее, от 1750 до 42500 раз.
Биохимические реакции в ростках и миниатюрных растениях направляют фитогормоны. По химической структуре их разделяют на гиббереллины, ауксины, цитокинины, недавно открытые брассины, отдельно еще выделяют абсцизовую кислоту и этилен. Из таблицы ниже видно, что по характеру действия гиббереллины, ауксины и цитокинины - стимулирующие вещества, а абсцизовая кислота и этилен - ингибиторы. На стадии микрозелени в растениях работают в основном стимуляторы, и работают полным набором групп. С началом набухания семян гиббереллины переходят из связанного состояния в свободное и вызывают экспрессию генов, контролирующих синтез гидролитических ферментов. Эти ферменты разлагают сложные молекулы запасных веществ семени на более простые, которые растение использует для дыхания и построения своего организма. Затем вступают в действие ауксины, которые активизируют рост клеток сначала путем их растяжения, а затем делением, и тогда усиливаются дыхание тканей и синтез белков.

Положительная обратная связь лежит в основе саморазвития растительного организма. Так, ауксин хотя и образуется в верхушке первичного стебля, однако активизирует и процессы корнеобразования, поэтому семена прорастают в первую очередь корнями. Это усиливает выработку цитокининов, ведь большая их часть образуется именно в корне. Они необходимы для роста и морфогенеза побега, куда активно перемещаются по сосудам с помощью транспирации. Стимулируют приток питательных веществ к верхушке побега и деление ее клеток, способствуют разрастанию семядолей из-за растяжения клеток, активизируют формирование хлоропластов даже в темноте.

Микрозелень - это именно та часть растеньица, где происходят такие бурные процессы и содержатся суперактивные вещества. Следовательно, ее потребление в пищу стимулирует рост клеток и восстановление человеческого организма, омоложение, укрепление иммунной системы. А недавно французские ученые выяснили, что фитогормоны оказывают влияние также на микробиоту кишечника, которая во многом определяет состояние нашего самочувствия и внешности.
 
Исследование биохимического состава микрозелени доказали ее высокую насыщенность полезными фитонутриентами по сравнению со зрелыми аналогами. В частности, она содержит существенно больше веществ с антиоксидантной активностью, в т. ч. витаминов С, Е, К, каротиноидов, полифенолов, гликозинолатов тому подобное. Среди 25 видов микрозелени, проанализированных американскими учеными, наибольшее содержание аскорбиновой кислоты, каротиноидов, витамина Е и витамина К обнаружено в ростках краснокочанной капусты, гранатового амаранта и дайкона.

Исследователи и потребители микрозелени называют ее едой от старения, источником витаминов, минералов и питательных веществ, которые благотворно сказываются на здоровье человека. Этот продукт улучшает работу пищеварительного тракта, печени, сердца, увеличивает остроту зрения, помогает избавиться от лишнего веса. Он эффективен в лечебных и профилактических диетах.

 

Екологические требования

Субстрат для выращивание микрозелени может быть почвенный (торф, перегной, листовая земля, компост), но в основном используют инертные, которые не содержат питательных веществ (вата, пакля, ватин, мешковина, измельченный текстиль, войлок, треста льна и т.д.). Обязательные требования к нему - влагоемкость и аэрация, рН 5,5-6,5. И конечно же, он должен быть свободен от тяжелых металлов, вредных веществ, грязи, патогенных микроорганизмов.

Семена также должно быть чистыми от протравителей и других средств защиты растений. Их подготовка к посеву или совсем не проводится, или состоит из экологически безопасной промывки и намачивания в воде.
 
Вентиляция. Помещение должно хорошо проветриваться (4-5-кратный воздухообмен в час). При плохой вентиляции значительно возрастает риск развития плесневых грибов, что вредит вкусу и качеству продукции. Борьба с патогенными процессами в mikrogreens-технологии состоит исключительно из их профилактики природными методами.

Температура и влажность. Оптимальная температура для выращивания микрозелени - 16-20°С, приемлемая - в пределах от 10 до 25°С. При низкой температуре рост растеньиц будет медленным. Влажность воздуха следует держать на уровне 65-70%, а поливы проводить дважды в сутки опрыскиванием. Поливать умеренно, чтобы ростки не стояли в воде полностью, ведь это может привести к загниванию.

Свет. Много света для выращивания микрозелени не требуется. Более того, яркий свет будет вредить, ведь он повышает интенсивность фотосинтеза, чем сокращает важную для microgreens мезотрофную фазу, поэтому ростки быстрее теряют нежные вкус и текстуру, даже могут приобрести горечь. Поэтому, досвечивание обычно не требуется.
 
Виды с крупными семенами (горох, кукуруза) можно выращивать вообще без света, чтобы получить нежные этилированные ростки, хотя содержание витаминов в них несколько ниже. Если же микрозелень выращивают для украшения блюд, интенсивность цветов, особенно зеленых, увеличит дополнительное освещение фитолампой за пару дней до срезания по полсуток в сутки.
 
Через 1-2 недели после прорастания семян ростки длиной 3-10 см в зависимости от вида срезают над субстратом.

 

Еда для космонавтов?
 
Для выращивания микрозелени не нужны значительные площади или много тяжелого субстрата. Энергозатраты также небольшие, ведь это производство требует умеренной температуры и освещения, а срок вегетации рекордно мал. Производство экологически безопасное, продукция гарантирует вкусовое и эстетическое удовольствие, а диетическая польза ее не менее, чем свежих овощей. Может, такую ​​пищу придумали и не космические диетологи, однако во время длительного пребывания на орбите выращивания микрозелени - именно то, что нужно для обеспечения космонавтов живыми витаминами.

 

Е. Непорожная, селекционер

Журнал «Пропозиція», №1, 2019 р.

Интервью
В Украине все чаще говорят о смерти аграрной науки, и о неэффективности работы НААН. О возможных вариантах выхода науки из кризиса и о перспективных разработках ученых в интервью propozitsiya.com
Українська делегація на продовольчій виставці в Японії. Крайній праворуч - Юрій Луценко
Япония, как известно, - одна из самых богатых стран мира. При этом по количеству населения лишь немного уступает России. А еще очень ограничена в земельных ресурсах, поэтому большинством продуктов обеспечить себя не может. Это делает рынок... Подробнее

1
0