CC BY
119
УДК 634.1:631536
ПРОГРЕССИВНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ХРАНЕНИЯ ПЛОДОВ
ВЛ ГУДКОВСКИЙ, академик РАСХН, зав. отделом ВНИИС им. И.В. Мичурина АЛ. КЛАДЬ, доктор сельскохозяйственных наук, директор
ЗАО «Сад Гигант»
Л.В. КОЖИНА, кандидат сельскохозяйственных наук, зав. лабораторией
АЕ. БАЛАКИРЕВ, кандидат сельскохозяйственных наук, научный сотрудник
Ю.Б. НАЗАРОВ, кандидат сельскохозяйственных наук, научный сотрудник ВНИИС им. И.В.Мичурина E-mail: [email protected]
Резюме. Дифференцированное освоение прогрессивных технологий хранения плодов яблони с использованием ингибитора биосинтеза этилена «Фитомаг» позволяет хранить яблоки осеннее-зимних сортов в течении 7-11 месяцев с максимальным сохранением исходного качества и высокой экономической эффективностью. Ключевые слова: этилен, сорт, обычная (ОА), регулируемая (РА) и модифицированная (МА) атмосфера, ингибитор биосинтеза этилена, болезни плодов.
Существующие технологии хранения в обьгчной (ОА), регулируемой (РА) и модифицированной (МА) атмосфере не обеспечивают гарантированной защиты плодов от поражения многими физиологическими (загар, распад, мокрый ожог, внутреннее побурение тканей) и грибными заболеваниями, а также сохранения их исходного качества (свежесть, сочность, твердость, питательная ценность) на стадиях хранения, транспортировки и реализации. По этим причинам производители несут огромные потери, а потребители не всегда удовлетворены качеством продукции.
На основе анализа зарубежной, отечественной литературы и результатов собственных многолетних исследований мы установили, что основная причина развития заболеваний и снижения качества — избыточное накопление этилена внутри плодов и окружающей среде [1, 2]. Он синтезируется плодами (эндогенный) или поступает из окружающей среды (экзогенный) и в крайне низких концентрациях активизирует созревание, перезревание и старение плодов. Кардинальное решение этой проблемы — ингибирование синтеза этилена и исключение его отрицательного воздействия.
Основное заболевание при хранении плодов — загар. Более 70 % сортов, выращиваемых в России, восприимчивы к этому заболеванию. Оно приносит огромный экономический ущерб, так как степень поражения, по нашим данным, может достигать 90 % и более.
Наиболее восприимчивы к загару плоды сортов Антоновка обыкновенная, Гренни Смит, Ред Дели шее, Делишес, Мартовское, Ренет Симиренко, Джонагодд, Старкримсон, Бреберн, Корей, Северный синап, Си-
нап Орловский, Синап Белорусский, Беркутове кое. Куликовское, Ветеран, Вишневое, Имрус, Ред Чив, Ренет Черненко, Ренет Курский Золотой, Куйбышевское, Мутцу и др.
Объем хранения плодов указанных сортов в России ежегодно составляет около 200 тыс. т. Потери от этого заболевания в среднем оцениваются в размере 5...8 тыс. руб./т, а в пересчете на общий объем — 1.. .1,6 млрд. руб.
Учитывая важную физиологическую роль этилена в процессах жизнедеятельности и сохранения качества плодов, в Российском химико-технологическом университете им. Д. И. Менделеева синтезирован ингибитор биосинтеза этилена — препарат «Фитомаг» (действующее вещество — 1-метилцикнопропен, 1-МЦП), а во ВНИИ садоводства им. И.В. Мичурина разработана технология его применения. Препарат прошел регистрацию и разрешен для практического использования.
Цель наших исследований — совершенствование существующих технологий хранения плодов.
Задачи исследований:
выявить причины поражения плодов загаром и другими заболеваниями и разработать новые технологические приемы их предупреждения;
обеспечить сохранение качества (твердость, сочность, вкус, питательная ценность) плодов при хранении и доведении до потребителя.
Условия, материалы и методы. Исследования выполнены в 2003-2008 гг В ходе их проведения изучалось влияние послеуборочной обработки плодов яблони ингибитором биосинтеза этилена (препарат «Фитомаг») на их лежкоспособность в условиях ОА, РА и МА
Содержание и интенсивность выделения этилена определяли газохроматографически [3], о-фарнезена и продуктов его окисления — в гексановых экстрактах кутикулярных липидов кожицы плодов в соответствии с методикой [4]. Твердость плодов измеряли пенетрометром FT-327 с плунжером для яблок.
При закладке опытных партий на хранение содержание этилена в плодах не превышало 1 ppm. Обработку плодов препаратом «Фитомаг» проводили в герметичных камерах в течение суток, используя портативные переносные генераторы.
Для создания МА использовали пакеты от компании StePac.
Температура хранения от 1 до +3...4°С. Состав атмосферы при хранении в РА: СО, — 1,2... 1,5 %\ О, — 1,2...1.5%.
Результаты и обсуждение. Физиологическая роль этилена состоит в том, что он служит своеобразным пусковым механизмом биосинтеза «-фарнезена и продуктов его окисления, что и способствует развитию загара.
Послеуборочная обработка яблок сорта Антоновка обыкновенная препаратом «Фитомаг» при хранении в ОА ингибировала биосинтез этилена в плодах и а—фар-незена и продуктов его окисления — конъюгированных триенов (КТ281) в кутикуле кожицы (рис. 1). В ре-
Рис. 1. Влияние обработки препаратом «Фитомаг» на содержание эндогенного этилена ( Н — контроль, □ — Фитомаг) и конъюгированных триенов (— — контроль; - - - - - Фитомаг) в кожше плодов сорта Антоновка обыкновенная.
зультате потери от загара при хранении составили 1,4 % (контроль — 78 %), а при доведении до потребителя
— 2,3 % (контроль — 100 %).
Кроме того, обработанные плоды обладали высокими товарными и вкусовыми качествами. Твердость мякоти контрольных и обработанных плодов составляла 5,8 и 7,6 кг/см2 соответственно.
Аналогичные закономерности получены на сортах Мартовское, Синап Орловский, Северный синап, Ренет Симиренко, Гренни Смит и др.
Обработка препаратом «Фитомаг» плодов сортов с высокой интенсивностью накопления этилена (Мелба, Орловское полосатое, Жигулевское, Ветеран, Ренет Симиренко и др.) резко снижает или исключает развитие таких заболеваний как распад от старения, мокрый ожог, водянистая сердцевина, внутреннее по-бурение тканей, побурение сердцевины, побурение и маслянистость кожицы от старения, побурение и разложение тканей от механических повреждений, а также обеспечивает максимальное сохранение исходного качества (сочность, твердость, вкус, привлекательность).
Таким образом, послеуборочная обработка плодов препаратом «Фитомар> обеспечивает комплексную защиту плодов от физиологических заболеваний, продление сроков хранения в обычной атмосфере на 2-2,5 месяца с сохранением высоких товарных и вкусовых качеств, по сравнению с партиями плодов без обработки.
Технология хранения плодов яблони в ОА с использованием ингибитора этилена прошла производственную проверку v освоена в ЗАО «Сад Гигант» Краснодарского края, ОАО «Агроном» Липецкой области в объеме более 15 тыс. т, где подтверждена ее высокая эффективность.
Регулируемая атмосфера позволяет хранить плоды многих позднеосенних и зимних сортов в течение 6...9 месяцев. Однако и у этой технологии есть недостатки. Из-за высокой герметичности камеры и диффузного барьера кожицы содержание экзо- и эндогенного этилена может достигать высоких уровней (до 200 ppm и более). Такие условия даже при ультранизкой концен-
трации кислорода (1,2..,1,5 %) инициируют биосинтез а-фарнезена и продуктов его окисления, но сдерживают накопление и регенерацию естественных антиоксидантов, что в конечном итоге стимулирует развитие загара и других заболеваний [ 1 ]. Кроме того, после выгрузки плодов из камер с РА плоды многих сортов преждевременно теряют качество (мучнистость мякоти, побурение сердцевины и др.).
Использование препарата «Фитомаг» при хранение партий плодов различных сортов в РА еще больше ингибировало биосинтез этилена в плодах (рис. 2), исключало или резко снижало развитие загара, разложение от старения, мокрого ожога, поражение плодов грибными гнилями и обеспечивало сохранение их качества (твердость, сочность, питательная ценность) в течение 7-11 месяцев (в зависимости от генотипа сорта). Так, в условиях ультранизкой кон-
Рис. 2. Содержание эндогенного (Ц — контроль; Q — «Фитомаг») и экзогенного этилена при хранении плодов раз-
личных сорто;i в РА, ppm.
центрации кислорода потери от загара в контрольных и обработанных партиях сорта Северный синап составили соответственно 67,0 и 0,1 %, сорта Богатырь
— 29,2 и 0,2 %, потери от разложения сорта Жигулевское 5,2 и 0,3 %.
Разработка освоена в ЗАО «Сад Гигант» Краснодарского края и ЗАО «15 лет Октября» (Липецкая область) в общем объеме более 25 тыс. т. Практические результаты подтвердили ез высокую эффективность.
Использование этой технологии эффективно при хранении сортов Жигулевское, Мартовское, Синап Орловский, Богатырь, Беркутове кое, Гренни Смит, Ай-даред. Ренет Симиренко, Ред Делишес, Джонаголд и Др.
Следует отметить, что плоды некоторых сортов (Голден Делишес, Лобо, Ренет Черненко, Богатырь и др.) при длительном хранении (более 7-8 месяцев) даже при использовании прогрессивной технологии РА+ «Фитомаг» увядают и теряют товарный вид. Ввиду того, что в условиях рыночной экономики требования к качеству плодов постоянно повышаются, необходимо решать и эту проблему.
Наиболее эффективный способ снижения потерь массы плодов и исключения их увядания — использование МА. Однако и в этом случае, как правило, происходит избыточное накопление этилена в плодах и упаковке, что вызывает поражение плодов загаром, распадом и др. Мы изучили эффективность комплекс-
ного применения модифицированной атмосферы и препарата «Фитомаг». Обработка плодов сдерживала биосинтез этилена плодами и его накопление внутри упаковок, что, в свою очередь, ингибировало накопление продуктов окисления а-фарнезена, а высокая влажность воздуха способствовала снижению потерь массы в 4-6 раза. Концентрация КТМ1 в кутикуле кожицы плодов сорта Богатырь в условиях МА+ «Фитомаг» составила 1,1 нмоль/см2, в МА — 9,5 нмоль/см2, содержание эндогенного этилена соответственно 2,3 и 115 ppm, твердость плодов — 5,8 и 3,5 кг/см2, убыль мае -сы — 0,3 и 3,3 %.
Подобные результаты получены и на других сортах. Эта технология может быть альтернативой РА и рекомендуется для сортов, плоды которых склонны к увяданию и наиболее эффективна для партий длительного срока хранения.
Выводы. Таким образом, использование препарата «Фитомаг» позволяет эффективно ингибировать биосинтез этилена, а-фарнезена и продуктов его окисления при хранении плодов в обычной, регулируемой и модифицированной атмосфере, продлевать сроки их хранения, надежно защищать от поражения физиологическими заболеваниями и в максимальной степени сохранять исходное качество.
Дифференцированное использование различных технологий хранения (ОА, РА, МА) совместно с препаратом «Фитомаг» дает возможность получать высокий экономический эффект и обеспечивать население высококачественными плодами в течение круглого года.
Предлагаемые технологии прошли производственную проверку и рекомендуются для широкого освоения.
Литература.
1. Гудковский В.А. Причины повреждения плодов загаром и система мер борьбы с этим заболеванием/Повышение эффективности садоводства в современных условиях Т.З: Материалы Всероссийской научно практической конференции. — МичГАУ, 2003 — С. 207-2J6.
2. Tian M.S., Prakash S., BlgarH.J., Young H., Burmeister D.M. <& Ross G.S. Response of strawberry fruit to I-Methylcyclopropene (1-MCP) and ethylene// Plant Growth Regulation, — 2003.32. — P.85-90.
3. Ракитт В.Ю., Ракитин ЛЮ. Определение газообмена и содержания этилена, двуокиси углерода и кислорода в тканях растений / Фшишогия растений. — М. : Наука — Т.ЗЗ. Выпуск 2. — 1986. — С. 403-413.
4. Морозова Н.П., Ссиькова Е.Г. Спектрофотометрическое определение содержания фарнезена и продуктов его окисления в растительном материале // Биохимические методы. — М. -.Наука, 1980. — С. 107-112.
ADVANCED FRUIT STORAGE TECHNOLOGIES V.A. Goudkovsky, A.A. Klad, L.V. Kozhina, A.Ye. Balakirev, Yu.B. Nazarov
Summary. Differentiated approach to the advanced technologies of apple storage with the use of Phytomag, the inhibitor of ethylene biosynthesis allows, 7-11 month storage of apple autumn and winter cultivars. Maximum retention of the initial quality and high economical efficiency have been established.
Keywords: ethylene, cultivar, air, modified and controlled atmosphere, inhibitor of ethylene biosynthesis.
УДК 634.11:631.547.6
ПРИМЕНЕНИЕ ПЕРЕМЕННОГО ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА ДДЯ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА ЯБЛОК
С. А РОДИКОВ, кандидат технических наук, ведущий научный сотрудник
ВНИИС им. И.В. Мичурина E-mail: [email protected]
Резюме. В статье рассматриваются методы контроля качества яблок с использованием переменного электрического тока. Показана зависимость электрического сопротивления ткани яблока от температуры. Предполагается, что этот метод можно использовать при определении оптимальных сроков съема яблок в саду для закладки на хранение.
Ключевые слова: электрическое сопротивление ткани яблок, температура, оптимальный срок съема.
Во многих работах, связанных с определением качества плодов яблони на основе физических методов,
рекомендуется применение переменного электрического тока. При исследовании живых тканей с его использованием установлено, что при конкретной величине частоты сопротивление биологического объекта постоянно, если не изменяется физиологическое состояние объекта, при отмирании тканей сопротивление снижается. Электропроводность биологических объектов с увеличением частоты возрастает до некоторой максимальной величины.
За рубежом прово,хили исследования по оценке качества плодов с использованием отношения электрического сопротивления (ЭС), измеренного на частотах 1 кГц и 1МГц [1]. Определяли качество плодов без нарушения целостности по величине их электрического сопротивления, изучали взаимосвязь между электрическим сопротивлением и свежестью плодов [21.
В России проведены работы по получению экспресс-информации путем измерения электрического
