Современные технологии хранения плодов сорта жигулевское

Реферат

В статье представлены результаты исследований по изучению влияния способов хранения (ОА, РА), сроков съема (ранний, оптимальный, поздний), обработки 1-МЦП на качество (твердость), восприимчивость к разложению, СО₂-повреждениям плодов сорта Жигулевское. Выявлены эффективные технологии и сроки хранения партий плодов с разной степенью зрелости, обеспечивающие максимальное сохранение качества и защиту (либо низкий уровень потерь) от физиологических заболеваний. Максимальную эффективность после 4 месяцев хранения обеспечивает технология РА+1-МЦП при оптимальном сроке съема (выход высшего и 1-го товарного сорта 99,3%), потенциал лежкости плодов позволяет увеличить сроки их хранения до 7(8) месяцев, без ущерба качеству. Продолжительность хранения партий плодов раннего, оптимального и позднего сроков съема при использовании технологии ОА-контроль составляет 2, 3 и 1 месяц соответственно, при использовании технологии ОА+1-МЦП и РА- контроль – 4, 4 и 3 месяца соответственно, при использовании технологии РА+1-МЦП для плодов оптимального и позднего сроков съема 4-7(8) и 4 месяца соответственно. Увеличение продолжительности хранения приводит к потере качества и повышению восприимчивости плодов к физиологическим заболеваниям. Для партий плодов раннего срока съема использование технологии РА+1-МЦП – не рекомендуется (ввиду высоких рисков СО₂ – повреждений плодов). Использование технологии РА+ адаптация+1-МЦП для плодов раннего срока съема обеспечивает их защиту от СО₂ – повреждений, сохранение качества в течение 4-6 месяцев хранения. Обработка плодов 1-МЦП обеспечивает сохранение качества, повышение эффективности хранения плодов сорта Жигулевское в условиях ОА и РА.

Введение

Позднеосенний сорт Жигулевское выведен в 1936 г С. П. Кедриным на Самарской опытной станции. Получил широкое распространение в центральных областях России.

Созревание плодов одновременное, в первой декаде сентября, в жаркие засушливые годы – в конце августа. Чаще всего съем плодов проводят на 2-3 недели раньше съемной зрелости, что сводит к минимуму потери от предуборочного опадения и распада при хранении, но снижает товарные качества плодов (внешний вид, окраска, вкус, масса), повышает восприимчивость к заболеваниям и повреждениям.

Достоинства сорта: скороплодность, высокая урожайность, высокая товарность плодов, пригодность для выращивания в садах интенсивного типа.

Недостатки сорта: средняя зимостойкость деревьев, склонность к опадению плодов в предуборочный период, высокая восприимчивость плодов к распаду от старения, потере твердости, грибным гнилям. При ранних сроках съема и хранении в РА повреждается ожогами от СО2.

Широкое использование ингибитора биосинтеза этилена 1-метилциклопропена (1-МЦП), во многом решает проблему сохранения качества плодов (сохранение твердости и др.), снижения потерь от распада и грибных гнилей [1-3]. При хранении в РА обработка 1-МЦП может стимулировать появление СО2 –повреждений на плодах ранних сроков съема. Разработанная в ФГБНУ ВНИИС им. И.В. Мичурина технология хранения сорта Жигулевское, предусматривающая этап адаптации к условиям РА и обработку 1-МЦП (РА+адаптация+1-МЦП) исключает, либо существенно снижает потери от СО2 – повреждений в партиях плодов раннего срока съема.

Цель исследований: выявить эффективные технологии хранения плодов сорта Жигулевское, определить оптимальные сроки хранения плодов при различных технологиях. Задачи исследования: изучить влияние способов хранения (ОА, РА), сроков съема (ранний, оптимальный, поздний), обработки 1-МЦП на качество плодов (твердость), восприимчивость к грибным гнилям, распаду и другим заболеваниям.

Материалы и методы исследования. Исследования выполнены в 2010-2012 гг, на базе Комплекса хранения плодов и ягод, ООО «Агроном Сад», Лебедянского района Липецкой области.

Объект исследований – плоды сорта Жигулевское.

Степень зрелости плодов определяли по индексу йод-крахмальной пробы, ЙКП (Целуйко, 1965). Плоды снимали в 3 срока: ранний (ЙКП=1-2 балла), оптимальный (ЙКП= 2,5-3,5 балла), поздний (ЙКП=4-5 баллов).

Часть плодов через сутки обрабатывали 1-МЦП. Контрольные и обработанные плоды закладывали на хранение в камеры с ОА и РА. Условия хранения плодов: температура – 0+1,0С^о, О₂ – 1,2-1,5%, СО₂ – 0,8-1,2%.

Твердость плодов измеряли пенетрометром FT-327 с плунжером для яблок. Снижение твердости плодов сорта Жигулевское до 5 кг/см2 и более резко уменьшает дегустационную оценку плодов, их конкурентоспособность и цену реализации.

Через 2 и 4 месяца хранения оценивали качество плодов (твердость), потери от грибных заболеваний, распада, СО₂ – повреждений. Через 7 дней после снятия с хранения и выдерживания плодов при температуре +20оС (имитация условий доведения плодов до потребителя, «жизнь на полке») повторно определяли твердость и потери от физиологических заболеваний.

Изучали влияние 5 технологий хранения (ОА-контроль, ОА+1-МЦП, РА-контроль, РА+1-МЦП, РА+адаптация+1-МЦП) и трёх сроков съема на лежкоспособность и качество плодов. Схема опытов представлена в таблице 1.

Таблица 1. Схема опыта

Результаты и обсуждение

ОА-контроль. Контрольные партии плодов раннего и оптимального сроков съема способны сохранять достаточно высокую устойчивость к грибным и физиологическим заболеваниям в течение 2 месяцев хранения + этап доведения до потребителя (рис.1). При этом твердость плодов сохранялась на достаточном для успешной реализации уровне (рис.2), а потенциал лежкоспособности плодов оптимального срока съема обеспечивал продление сроков хранения партии при гарантированном сохранении качества на более длительный срок (3-4 месяца), в то время, как плоды раннего срока съема проявляли предрасположенность к увяданию, что ограничивало сроки их хранения l до 2 месяцев.

В партии плодов позднего срока съема общие потери от заболеваний (грибные гнили, разложение от старения) после 2 месяцев хранения+период доведения до потребителя достигали 5,5%, при критическом снижении твердости до 4,5 кг/см² (рис. 1,2), что снижало конкурентоспособность партии, указывало на целесообразность сокращения сроков ее хранения до 1 месяца.

Рис.1. Влияние сроков съема, обработки 1-МЦП и способа хранения на потери (грибные гнили, распад, СО2-повреждения) при хранении и доведении до потребителя плодов сорта Жигулевское. 2 месяца хранения

Рис. 2. Влияние сроков съема, обработки 1-МЦП и способа хранения на твердость плодов сорта Жигулевское при хранении и доведении до потребителя. 2 месяца хранения

Через 4 месяцев хранения потенциал лежкоспособности плодов оптимального срока съема, вероятно, был исчерпан. Потери от грибных гнилей и разложения в условиях доведения до потребителя составили 7,6%, при снижении твердости до 4,5 кг/см² (рис. 3,4), что при появлении на этом этапе времени (через 4 месяца хранения) на рынке плодов, хранившихся в РА, резко снижало конкурентоспособность и цену реализации партии. Очевидно, что максимальная экономическая эффективность технологии ОА-контроль при оптимальном сроке съема обеспечивается при ограничении сроков хранения до 3 месяцев.

Рис. 3. Влияние сроков съема, обработки 1-МЦП и способа хранения на потери (грибные гнили, распад, СО2-повреждения) при хранении и доведении до потребителя плодов сорта Жигулевское. 4 месяца хранения

Рис. 4. Влияние сроков съема, обработки 1-МЦП и способа хранения на твердость плодов сорта Жигулевское при хранении и доведении до потребителя. 4 месяца хранения

ОА-1-МЦП. Технология ОА+1-МЦП обеспечила более высокий уровень сохранения качества плодов, за счет блокирования рецепторов этилена, подавления его синтеза [1-3] и, как следствие, ингибирования процессов созревания/старения, по сравнению с технологией ОА-контроль. Влияние ингибитора биосинтеза этилена после 2 месяцев хранения + период «жизнь на полке» проявилось в полной защите от грибных гнилей, распада, и других заболеваний партий плодов раннего, оптимального и позднего сроков съема (рис.1), при высоком уровне сохранения твердости плодов (7,5 кг/см², 6,1 кг/см², 5,9 кг/см², соответственно) (рис.2).

Потенциал лежкоспособности позволял увеличить сроки хранения обработанных 1-МЦП партий плодов различных сроков съема. Лишь после 4 месяцев хранения выявлены различия по влиянию обработки 1-МЦП на восприимчивость плодов к заболеваниям. В партии раннего срока съема — преобладали потери от грибных гнилей, оптимального и позднего срока – разложение от старения (как и в контрольных партиях). Общие потери от заболеваний после 4 месяцев хранения+период доведения до потребителя, составляли 3,0, 3,6 и 8,5% соответственно, что значительно ниже, чем в соответствующих партиях без обработки 1-МЦП (рис.3). Твердость при хранении и в период «жизни на полке» плодов раннего и оптимального сроков съема соответствовала плодам высокого качества (близка плодам, хранившимся по технологии РА-контроль), плодов позднего срока съема – снижалась до 5,4 и 4,6 кг/см2 соответственно.

Комплексная оценка состояния партий плодов указывала на эффективность технологии ОА-1-МЦП для партий плодов раннего и оптимального срока съема при продолжительности хранения 4 месяца (при более низкой дегустационной оценке и цене реализации партии раннего срока съема) и на целесообразность снижения сроков хранения партии плодов позднего срока съема (до 3 месяцев). Недостаточно высокая эффективность действия 1-МЦП при сохранении твердости и защите от разложения партий позднего срока съема обусловлена тем, что в период обработки этилен уже образовал активные комплексы, ускоряющие старение (разрушение клеточных структур) [1-3], что необходимо учитывать технологам холодильных комплексов при планировании сроков реализации плодов.

РА-контроль. Ультранизкое содержание кислорода в атмосфере камеры (О₂ – 1,0-1,2%, СО₂ – 0,8-1,0%,) сдерживает созревание и обеспечивает более высокое сохранение качества плодов, по сравнению с ОА. РА – дорогостоящий способ хранения. Непродолжительное хранение плодов (2-3 месяца) – экономически не оправдано. Поэтому, технологии РА-контроль при хранении плодов раннего, оптимального и позднего срока съема, обеспечившие после 2 месяцев хранения положительные результаты (рис. 1,2) не могут трактоваться как эффективные.

Через 4 месяца хранения по технологии РА-контроль плоды раннего и оптимального сроков съема поражались грибными гнилями (2,5 и 1,5% соответственно), позднего – разложением от старения (8%). Твердость плодов раннего и оптимального сроков съема соответствовала плодам высокого качества, плодов позднего срока – снижалась до 4,5 кг/см² в условиях доведения до потребителя, что указывало на целесообразность сокращения сроков хранения до 3 месяцев.

Следует отметить, что потери от заболеваний при хранении плодов по технологии РА-контроль были существенно ниже, а твердость выше, чем при хранении аналогичных партий по технологии ОА-контроль и близки (сравнимы) с партиями, хранившимися по технологии ОА+1-МЦП (рис.4). Последнее обстоятельство определило, в том числе одинаковые сроки хранения для партий плодов сорта Жигулевское при использовании технологий ОА+1-МЦП и РА-контроль (табл.2). Следует отметить, что технология ОА+1-МЦП менее затратная и, следовательно, более эффективная, чем РА-контроль для изучаемого сорта яблони.

РА+1-МЦП. Совместное влияние условий РА (низкий уровень содержания кислорода – 1,2-1,5%) и обработки 1-МЦП обеспечили снижение потерь от грибных гнилей и распада, а также обеспечили максимальное (из всех применяемых технологий) сохранение качества плодов.

Установлено, что максимальная эффективность технологии обеспечивалась при длительном хранении плодов сорта Жигулевское оптимального срока съема. После 4 месяцев хранения + период «жизнь на полке» общие потери не превышали 0,7%, твердость плодов при хранении и доведении до потребителя соответствовала высоким стандартам качества (8,3 и 7,2 кг/см² соответственно), что обеспечивало существенные конкурентные преимущества при реализации плодов.

Следует отметить, что потенциал лежкоспособности партии плодов оптимального срока съема при использовании технологии РА+1-МЦП, обеспечивал увеличение продолжительности её хранения до 7(8) месяцев без ущерба качеству, при высокой конкурентоспособности и цены реализации продукции, что подтверждается результатами многолетних исследований авторов и практическим опытом.

Низкий уровень потерь (2%) и сохранение твердости на конкурентоспособном уровне (5,2 кг/см² после 4 месяцев хранения +период доведения до потребителя) обеспечивает технология РА+1-МЦП при хранении плодов позднего срока съема, однако риски развития разложения плодов и потеря твердости ограничивают сроки их хранения до 4 месяцев.

При использовании технологии РА+1-МЦП в партии плодов раннего срока съема уже в первые недели хранения были отмечены массовые потери от СО2-ожогов кожицы (45%), спровоцированные, высоким (для сорта/партии плодов) содержанием углекислого газа — 1,2 % (в ОА – 0,03-0,04%). Известно, что существенное влияние на восприимчивость плодов к внешним СО2-повреждениям, оказывает уровень содержания антиоксидантов (в том числе фенольных соединений) в кожице плодов. Установлено, что повреждения изначально возникают на неокрашенной стороне плода, а также на плодах, с несформировавшимся кутикулярным комплексом и низким содержанием антиоксидантов (при съеме в очень ранние сроки) [2].

Хранение плодов с исходно низким содержанием антиоксидантов в условиях, сдерживающих их биосинтез (ультранизкое содержание кислорода, послеуборочная обработка 1-МЦП), резко повышает потери от СО₂ — повреждений. В этом случае, обработка является для плодов дополнительным стрессором, провоцирующим развитие заболевания, так как 1-МЦП в том числе ингибирует синтез антиоксидантов [2]. Снижение содержания СО₂ в атмосфере камеры до 0,8-1,0% уменьшает, но не исключает риски развития расстройства в партиях ранних сроков съема [2].

РА+адаптация+1-МЦП. Технологический прием «дозаривание», заключающийся в выдерживании плодов раннего срока съема (индекс ЙКП при съеме 1-2 балла) в течение 5-7 дней в условиях обычной атмосферы при температуре 8-12^oС (до достижения индекса ЙКП 2,5-3,5 баллов), в сочетании с обработкой плодов 1-МЦП при постепенном снижении температуры (на 0,5-1^oС в сутки) до рекомендованных уровней, приводит к накоплению естественных антиоксидантов (увеличение содержания составляет 20% и более, по сравнению с данными при съеме) и повышению устойчивости к СО₂ — повреждениям. Адаптированные плоды, обработанные 1-МЦП успешно хранятся в РА (СО₂ — 0,8-1,0%) в течение 4 месяцев без существенных потерь от заболеваний и повреждений (2%) и высоких показателях твердости при хранении и доведении до потребителя (7,9 и 6,9 кг/см² соответственно). Высокий потенциал лежкоспособности партии плодов раннего срока съема при использовании технологии РА+адаптация+ 1-МЦП позволяет увеличить сроки хранения плодов до 6 месяцев без ущерба их качеству.

Таким образом, при комплексной оценке результатов исследований на основе показателя оценки качества плодов (твердость), данных по восприимчивости плодов к различным заболеваниям и повреждениям (распад, СО₂ -повреждения, грибные гнили) при хранении и доведении до потребителя выявлены оптимальные сроки хранения плодов сорта Жигулевское раннего, оптимального и позднего сроков съема (таблица 2).

Таблица 2. Рекомендуемая продолжительность хранения партий плодов раннего, оптимального и позднего срока съема при использовании различных технологий хранения.
Сорт Жигулевское

*- риски поражения распадом

Рекомендованные сроки хранения плодов могут изменяться в большую или меньшую сторону под воздействием эндогенных и экзогенных факторов, объективных и субъективных причин, что доказывает необходимость постоянного мониторинга за состоянием продукции.

Одним из основных критериев оценки эффективности технологии (варианта опыта) является выход плодов высшего и 1-го товарного сорта и гарантии сохранения качества при доведении плодов до потребителя. Известно, что при ранних сроках съема качество плодов ниже, восприимчивость к физиологическим заболеваниям выше, урожайность на 10-15% ниже (из-за «недобора» средней массы плодов), по сравнению с оптимальным сроком. При поздних сроках съема значительно увеличиваются потери от опадения плодов (20% и более), большая часть которых приходится на высший и 1-й товарный сорт, увеличиваются риски разложения и потери твердости при хранении плодов. Учитывая данные обстоятельства, эффективность вариантов при раннем и позднем сроке съема заметно снижаются.

В наших исследованиях высокой эффективностью после 2 месяцев хранения + период «жизни на полке» выделились варианты: ОА+1-МЦП (100%), ОА-контроль (99,8%) при оптимальном сроке съема, после 4 месяцев хранения + период «жизни на полке»: РА+1-МЦП (99,3%), РА-контроль (98,5%), ОА+1-МЦП (96,4%) при оптимальном сроке съема, РА+адаптация+ 1-МЦП (98%) при раннем сроке съема. Необходимо отметить, что в условиях доведения до потребителя обработанные 1-МЦП плоды имеют несомненные конкурентные преимущества, по сравнению с необработанными, что обусловлено их более высокой твердостью, сочностью, свежестью и высокой устойчивостью к распаду.

Выводы

1. Системное использование 5 технологий хранения позволяет рационально использовать производственные мощности, оптимизировать сроки и обеспечивать максимальную эффективность хранения плодов различной степени зрелости.

2. Максимальную эффективность после 4 месяцев хранения + период «жизни на полке» и гарантии сохранения качества плодов сорта Жигулевское обеспечивает технология РА+1-МЦП при оптимальном сроке съема (выход высшего и 1-го товарного сорта 99,3%), потенциал лежкоспособности плодов позволяет увеличить сроки их хранения до 7(8) месяцев, без ущерба качеству.

3. Оптимальные сроки хранения, обеспечивающие максимальное сохранение качества и защиту (либо низкий уровень потерь) от физиологических заболеваний партий плодов раннего, оптимального и позднего сроков съема при использовании технологии ОА-контроль – составляют 2, 3 и 1 месяц соответственно, при использовании технологии ОА+1-МЦП и РА- контроль – 4, 4 и 3 месяца соответственно, при использовании технологии РА+1-МЦП для плодов оптимального и позднего сроков съема 4-7(8) и 4 месяца соответственно. Увеличение продолжительности хранения приводит к потере качества и повышению восприимчивости плодов к физиологическим заболеваниям.

4. Для партий плодов раннего срока съема использование технологии РА-1-МЦП – не рекомендуется (ввиду высоких рисков СО2 – повреждений плодов). Использование технологии РА+адаптация+1-МЦП для плодов раннего срока съема обеспечивает их защиту от СО2 – повреждений, сохранение качества в течение 4-6 месяцев хранения.

Литература

1. Гудковский, В.А. Основные итоги исследований по разработке и освоению инновационных технологий хранения плодов / В.А. Гудковский, Л.В. Кожина, А.Е. Балакирев, Ю.Б. Назаров // Инновационные основы развития садоводства России: Труды Всероссийского научно-исследовательского института садоводства имени И.В. Мичурина. – Воронеж: Кварта, 2011. – С. 268-291.

2. Гудковский, В.А. Роль минерального состава, гормонов и антиоксидантов в защите плодов и растений от физиологических заболеваний / В.А. Гудковский, Ю.Б. Назаров, Л.В. Кожина // Инновационные технологии производства, хранения и переработки плодов и ягод: Материалы науч.-практ. конф. 5-6 сентября 2009г, Мичуринск. 2009. С. 26-40.

3. Гудковский, В.А. Основные итоги исследований по совершенствованию технологий хранения плодоовощной продукции / В.А. Гудковский, Л.В. Кожина, А.Е. Балакирев, Ю.Б. Назаров // Хранение и переработка сельхозсырья. — 2013. — № 9. — С. 34-39.

4. Гудковский, В.А. Изменение химического состава клубнеплодов топинамбура в процессе длительного хранения / В.А. Гудковский, М.Ю. Акимов, Д.В. Акишин, В.А. Кольцов // Вестник Мичуринского государственного аграрного университета. — 2015. — №4. – С. 6-11.