автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.01, диссертация на тему:Разработка эффективной системы хранения плодов яблони в условиях Краснодарского края

ОЛЕФИР Евгений Анатольевич

РАЗРАБОТКА ЭФФЕКТИВНОЙ СИСТЕМЫ ХРАНЕНИЯ ПЛОДОВ ЯБЛОНИ В УСЛОВИЯХ КРАСНОДАРСКОГО КРАЯ

05.18.01 - Технология обработки, хранения и переработки злаковых, бобовых культур, крупяных продуктов, плодоовощной продукции и виноградарства

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

5 ДПР 2012

Мичуринск - наукоград РФ 2012

005020256

Работа выполнена в ФГБОУ ВПО «Кубанский государственный аграрный университет»

Научный руководитель: доктор сельскохозяйственных наук,

Кладь Александр Анатольевич

Официальные оппоненты: Манжесов Владимир Иванович

доктор сельскохозяйственных наук, профессо ФГБОУ ВПО «Воронежский государственны" аграрный университет имени императора Пет ра I»/ кафедра технологий хранения, перера ботки и стандартизации сельскохозяйственно продукции, заведующий

Митрохин Михаил Анатольевич

кандидат сельскохозяйственных наук, доцент ФГБОУ ВПО «Мичуринский государственный аграрный университет»/кафедра технологии хранения и переработки продукции растениеводства, доцент

Ведущая организация: ГНУ «Всероссийский НИИ садоводства им.

И.В. Мичурина Россельхозакадемии»

Защита диссертации состоится «27» апреля 2012 года в 13 час. 30 мин. на заседании диссертационного совета Д 220.041.01 при ФГБОУ ВПО «Мичуринском государственном аграрном университете» по адресу: 393760, Тамбовская обл., г. Мичуринск, ул. Интернациональная, 101.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО «Мичуринского государственного аграрного университета», с авторефератом дополнительно на сайте университета: http://www.mgau.ru//, а также на сайте Высшей аттестационной комиссии Министерства образования и науки РФ http:/www.vak. ed.gov.ru

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные и скрепленные гербовой печатью, просим направлять ученому секретарю диссертационного совета.

Автореферат разослан 23 марта 2012 г.

Ученый секретарь диссертационного

совета Д 220.041.01, ----

кандидат сельскохозяйственных наук Н.М. Соломатин

1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

1.1. Актуальность темы. Существующие технологии хранения: обычная (ОА), регулируемая (РА), модифицированная (МА) атмосферы - не обеспечивают защиту плодов яблони от многих физиологических и грибных заболеваний, не гарантируют сохранение их исходного качества на стадиях хранения, транспортировки и реализации. По этим причинам производители несут огромные потери (до 20-30%), а потребители не всегда удовлетворены качеством продукции (свежесть, сочность, твердость, питательная ценность).

На основе анализа отечественной, зарубежной литературы и результатов собственных исследований было установлено, что основной причиной развития заболеваний и снижения качества является избыточное накопление этилена внутри плодов и окружающей среде (Гудковский, 2003). Кардинальным решением проблемы длительного сохранения качества плодов является инги-бирование синтеза этилена и исключение его отрицательного воздействия (Гудковский, 2003,2010).

Соединение 1-метилцикнопропен (препарат «Фитомаг», Россия), при послеуборочной обработке плодов интенсивно ингибирует биосинтез этилена, позволяя затормозить процессы послеуборочного созревания и старения плодов. Изучение влияния препарата «Фитомаг» на сроки хранения плодов в ОА, РА и МА, развитие физиологических заболеваний, сохранение качества продукции на всех этапах ее продвижения до потребителя - актуально. До настоящего времени эти вопросы, применительно к сортименту плодов яблони Краснодарского края не изучались.

1.2. Цель работы. Целью настоящей работы является разработка эффективной системы хранения плодов яблони в условиях Краснодарского края с использованием отечественного ингибитора биосинтеза этилена «Фитомаг» сочетающей условия обычной (с искусственным охлаждением и без искусственного охлаждения), регулируемой и модифицированной атмосферы.

1.3. Основные задачи исследований:

- систематизировать и провести анализ научно-технической литературы и патентной информации по теме исследований;

- установить эффективность влияния послеуборочной обработки плодов препаратом Фитомаг на интенсивность выделения плодами яблони этилена и углекислого газа;

- исследовать эффективность использования ингибитора этилена при различных технологиях хранения (ОА, РА, МА) плодов основных сортов яблони, возделываемых в условиях Краснодарского края;

- установить оптимальные сроки хранения плодов при каждой технологии;

- исследовать влияние почвенных разностей на качество плодов яблони в саду и при хранении;

Автор выражает благодарность за помощь, оказанную при работе над диссертацией научным консультантам: академику РАСХН, доктору сельскохозяйственных наук В.А. Гудковскому и кандидату сельскохозяйственных наук А.П. Перепелица.

- изучить влияние сроков съема на длительность и качество хранения плодов;

- рассчитать экономическую эффективность использования ингибитора биосинтеза этилена при различных технологиях хранения.

1.4. Научная новизна. Впервые, в условиях Краснодарского края разработаны технологии хранения плодов яблони в обычной, регулируемой и модифицированной атмосфере с использованием отечественного ингибитора этилена препарата «Фитомаг».

1.5. Практическая значимость. Применение послеуборочной обработки плодов яблони ингибитором биосинтеза этилена препаратом «Фитомаг»: продлевает сроки хранения, снижает потери качества и позволяет значительно повысить экономическую эффективность хранения яблок в условиях Краснодарского края. Данная технология освоена и внедрена в плодоводческом хозяйстве ЗАО «Сад-Гигант», в объеме 30 тысяч тонн (ежегодно). Прибыль от внедрения технологий составила от 11 до 32 тыс. руб. на 1 т плодов (в зависимости от способа хранения, помологического сорта).

1.6. Апробация работы. Результаты исследований докладывались и обсуждались: на заседании кафедры плодоводства Кубанского государственного аграрного университета (2007-2011 гг.); на научно - практической конференции 5-6 сентября 2009 года (г. Мичуринск, Тамбовская область); международной научно-практической конференции «Высокоточные технологии производства, хранение и переработки плодов и овощей», 7-10 сентября 2010 г. (ГНУ СКЗНИИСиВ, г. Краснодар); 4 Всероссийской научно - практической конференции молодых ученых «Научное обеспечение агропромышленного комплекса», ноябрь 2010 г.( ФГБОУ ВПО КубГАУ, г. Краснодар) и ежегодно докладывались на научно - практических конференциях садоводов «День сада», проводимых в плодоводческом хозяйстве ЗАО «Сад-Гигант» Краснодарского края с 2007 по 2011 год.

1.7. Публикации. По материалам выполненных исследований опубликовано 6 научных работ, в том числе 4 научные статьи в журналах, рекомендованных ВАК РФ.

1.8. Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, аналитического обзора литературы, экспериментальной части, выводов, списка использованной литературы и приложений. Основная часть работы изложена на 123 страницах компьютерного текста, содержит 21 таблицу, 15 рисунков и 7 приложений. Список литературы включает 137 источников, в том числе 24 - иностранных авторов.

2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Методика проведения исследований. Исследования выполнены в 20072011 гг. на базе промышленных насаждений ЗАО Сад-Гигант (Краснодарский край), хранение плодов проводили в фруктохранилищах с ОА, РА, МА - пакетах фирмы «81еРак», Израиль. Биохимические исследования выполнены в лабораториях ЗАО «Сад-Гигант», отдела послеуборочных технологий ГНУ ВНИИС им. И.В. Мичурина.

Объекты исследований. Объектами исследования являлись плоды помологических сортов яблони, имеющие широкое распространение в Краснодарском крае: Голден Делишес, Флорина, Айдаред, Гренни Смит, Ренет Сими-ренко. Часть плодов в день съема обрабатывали ингибитором этилена препаратом «Фитомаг», по разработанной во ВНИИС им. И.В. Мичурина технологии.

Условия проведения исследований. Плодоводческое хозяйство ЗАО «Сад-Гигант» Славянского района Краснодарского края расположено в При-кубанской зоне, плавневой подзоне, первого агроклиматического района Краснодарского края. Климат умеренно-континентальный. Почвы сформированы на аллювиальных отложениях р. Протока, они развиваются на однородном по гранулометрическому составу глинистом отложении или на разнообразном слоистом аллювии, по профилю, разреза имеют слоистый характер с чередованием слоев от песчаных до глинистых.

Варианты опыта при изучении влияния условий хранения плодов:

- контроль (с последующим хранением в ОА - обычная атмосфера; РА - регулируемая атмосфера; МА - модифицированная атмосфера);

- обработка ингибитором этилена «Фитомаг» (с последующим хранением в ОА, РА, МА).

Варианты опыта при изучении влияния сроков съема плодов (индивидуально для сорта):

- ранний срок;

- оптимальный срок;

- поздний срок.

Варианты опыта при изучении влияния почвенных разностей:

- суглинок легкий; -суглинок средний;

- глина.

В зависимости от сорта и задач исследований хранение плодов проводили при температуре от О до +2°С.

В ходе выполнения диссертационной работы использовали стандартные методы исследований и специальные методы физико-химических анализов растительных объектов.

При закладке на хранение плодов яблони проводили анализы по определению: общего количества сухих растворимых веществ, титруемой кислотности (Ермаков, 1987); крахмала - по пятибалльной шкале. Твердость мякоти плодов определяли - пенетрометром РТ- 327 с плунжером для яблок; содержание эндогенного и экзогенного этилена, интенсивности его выделения определяли газохроматографически (СБ - 2014, БШМАБги, Япония) по методике Ракитина В.Ю. и др. (1986 г). Отбор проб внутритканевых газов производили с помощью специального устройства (Родиков, 1995). Содержание а-фарнезена и продуктов его окисления определяли спектрофотометрически (СФ-201, Россия) по методике Морозовой Н.П., Сальковой Е.Г.(1980г). Содержание С02 и 02 в атмосфере хранения контролировали газоанализатором ГА-202.

При товарной оценке плодов учитывали болезни: загар, разложение от старения, побурение сердцевины и мякоти, повреждение кавернами и внутренним побурением от С02, грибные гнили. Одновременно оценивали качество плодов: внешний вид, твёрдость, сочность. Для выявления потенциальной лёжкоспособности плодов на период их транспортирования и реализации, среднюю пробу (20 плодов), в течение 7 дней выдерживали в условиях комнатной температуры (18-20°С), после чего проводили оценку состояния продукции (Франчук, 1980).

Расчёт экономической эффективности исследований осуществлен согласно рекомендациям И.А. Минакова (2005).

Статистическая обработка экспериментальных данных проведена методом дисперсионного анализа (Доспехов, 1979).

3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ 3.1. Влияние послеуборочной обработки плодов яблони препаратом «Фитомаг» на интенсивность выделения углекислого газа и этилена. Установлено, что этилен является основным гормоном созревания и старения плодов и овощей. Этилен оказывает прямое и косвенное влияние на звенья обмена веществ, при этом повышается интенсивность дыхания и активность некоторых ферментов или синтез их de novo (полигалактуроназ, пероксидаз, ли-поксидаз, фенилаланин-аммиак-лиаз, полифенолоксидазы и др.). Этилен стимулирует образование продуктов вторичного обмена и, как следствие, развитие ряда физиологических заболеваний: загара, мокрого ожога, распада от старения, внутреннего побурения тканей, побурения сердцевины, маслянистости кожицы и грибных гнилей (Гудковский, 1990).

Полученные нами экспериментальные данные указывают на значительную роль препарата «Фитомаг» в ингибировании выделения этилена и углекислого газа плодами яблони различных помологических сортов Краснодарского края, при различных температурных условиях: +1°С и +25°С (рисунки 1,2,3,4).

Максимальной интенсивностью выделение этилена и высокой - углекислого газа отличались контрольные (без обработки) партии плодов сорта Ай-даред. Послеуборочная обработка плодов препаратом «Фитомаг» снижала интенсивность выделения газов. Так, интенсивность выделения этилена контрольными и обработанными партиями плодов при температуре хранения +1°С и +25°С составляла 2,5 - 0,42 мкл/кг час и 3,56 - 0,82 мкл/кг час соответственно, интенсивность выделения углекислого газа 1,1 - 0,36 мл/кг час и 2,4 - 1,68 мл/кг час соответственно. Аналогичные данные получены на сортах Голден Делишес, Флорина, Гренни Смит, Ренет Симиренко, что свидетельствует о высокой эффективности препарата для ингибирования созревания плодов.

В результате исследований установлено, что эффект от обработки не является кратковременным - он сохраняется как на протяжении всего периода хранения, так и после открытия холодильных камер и доведения плодов до потребителя. Послеуборочная обработка плодов препаратом «Фитомаг», являясь эффективным приемом, защищающим плоды от поражения физиологическими и грибными заболеваниями, надежно сохраняет исходную твердость,

сочность, хрустящую консистенцию, товарный вид и вкусовые качества плодов.

□ контроль її фпомаг

Интенсивность выделения этилена плодами после уборки при температуре +1°С

Голден Флорина Гренни Айдаред Ренет Делишес Смит Симиренко

Рисунок 1 - Интенсивность выделения этилена плодами яблони разных помологических сортов после уборки при температуре +1°С, мкл/кг час

Интенсивность выделения этилена плодами после уборки при температуре +25°С

Годцен Флорина Гренни Айдаред Ренет Делишес Смит Симиренко

а контроль в фитомаг

Рисунок 2 - Интенсивность выделения этилена плодами яблони разных помологических сортов после уборки при температуре +250С, мкл/кг час

Интенсивность выделения углекислого газа плодами после уборки при температуре +1°С

Н контроль Шфитомаг

ш контроль Я с£итомаг

Рисунок 3 - Интенсивность выделения углекислого газа плодами яблони разных помологических сортов после уборки при температуре +1° С, мл/кг час

Интенсивность выделения углекислого газа плодами после уборки при температуре +1°С

Голден Флорина Гренни Айдаред Ренет Делишес Смит Симиренко

Голден Флорина Гренни Айдаред Ренет Делишес Смит Симиренко

Рисунок 4 - Интенсивность выделения углекислого газа плодами яблони разных помологических сортов после уборки при температуре +25°С, мл/кг час

3.2. Исследование лежкоспособности плодов районированных в Краснодарском крае сортов яблони.

3.2.1. Хранение плодов яблони в обычной атмосфере. В настоящее время самым доступным является способ хранения плодов в обычной атмосфере. Многие плодоводческие хозяйства, специализирующиеся на хранении плодов, не имеют фруктохранилищ, с регулируемой атмосферой. Поэтому совершенствование технологии хранения плодов в обычной атмосфере является актуальным вопросом в современной системе хранения продукции (таблица 1).

В результате исследований установлено, что плоды сорта Гренни Смит обладают очень высокой предрасположенностью к загару, в отдельные годы возможно поражение до 100% хранимой продукции. По нашим данным, потери от загара в контрольных партиях в 2008 году составили 80,2%, в 2009 году

- 92,1%, в 2010 году - 54,8%. В варианте с обработкой препаратом «Фитомаг» потери от заболевания составили - 1,6%, 5,4% и 2,6 % соответственно, что подтверждает эффективность обработки плодов ингибитором биосинтеза этилена. После 5 дней хранения в комнатных условиях (условия доведения до потребителя) 100% необработанных плодов поражались загаром. Обработка плодов препаратом «Фитомаг» обеспечила снижение потерь до 4 - 6%. Потери от грибных гнилей в контрольных партиях в 2008, 2009,2010 году составляли

- 2,6%, 2,8%, 2,1% соответственно, в варианте с обработкой плодов препаратом «Фитомаг» -1,8%, 2,1% и 0,6% соответственно.

Основные проблемы при хранении плодов сорта Голден Делишес связаны с их поражением подкожной пятнистостью, загаром, грибными гнилями. Обработка плодов обеспечивает снижение потерь от заболеваний. В 2009 году потери от грибной гнили в контрольных партиях составили 3,6%, в варианте с обработкой «Фитомаг» - 2,2%. В 2008 и 2010 годах получены аналогичные зависимости.

Таблица 1 - Влияние обработки препаратом «Фитомаг» на восприимчивость плодов различных сортов яблони к физиологическим и микробио-_ логическим заболеваниям при хранении в ОА, 2008-2010 гг._

Сорт Вариант: Год исследования Здоровых, % Подк. пятн., % Загар,% Грибные гнили, % Комнатные условия, 7 дней в тепле.

Загар,% Побур. серд.,%

Голден Делишес* Контроль 2008 76,6 16,2 2,4 4,8 6,8 0,0

2009 79,0 16,5 0,9 3,6 8,0 0,0

2010 79,0 15,2 1,6 4,2 4,2 0,0

средняя 78,2 16,0 1,6 4,2 6,3 0,0

Голден Делишес Фитомаг 2008 94,0 3,1 0,4 2,5 0,2 0,0

2009 95,6 2,2 0,0 2,2 0,6 0,0

2010 94,9 2,1 0,4 2,6 0,8 0,0

средняя 94,7 2,5 0,3 2,4 0,5 0,0

HCPos (для средней) 1,9 1J 1,5 1,2 5,2 -

Таблица 1 (продолжение)

Сорт Вариант: Год исследования Здоровых, % Подк. пятн., % Загар,% Грибные гнили, % Комнатные условия, 7 дней в тепле.

Загар,% Побур. серд.,%

Флорина Контроль 2008 88,8 6,8 0,0 4,4 0,0 2,6

2009 83,8 12,2 0,0 4,0 0,0 6,8

2010 86,4 10,4 0,0 3,2 0,0 4,8

средняя 86,3 9,8 0,0 3,9 0,0 4,7

Флорина Фитомаг 2008 95,7 2,2 0,0 2,1 0,0 0,0

2009 95,6 2,6 0,0 1,8 0,0 0,0

2010 95,8 2,4 0,0 1,8 0,0 0,0

средняя 95,7 2,4 0,0 1,9 0,0 0,0

НСРо5 (для средней) 6,1 6,3 - 1,4 - .

Гренни Смит Контроль 2008 12,8 4,4 80,2 2,6 100,0 0,0

2009 0,3 4,8 92,1 2,8 100,0 0,0

2010 37,5 5,6 54,8 2,1 100,0 0,0

средняя 16,9 4,9 75,7 2,5 100,0 0,0

Гренни Смит Фитомаг 2008 94,5 2,1 1.6 1,8 2.4 0,0

2009 90,7 1,8 5,4 2,1 6,0 0,0

2010 95,1 1,7 2,6 0,6 3,2 0,0

средняя 93,4 1,9 3,2 1,5 3,9 0,0

НСР05 (для средней) 42,2 2,0 44,8 1,1 4,7 -

Ренет Симиренко Контроль 2008 80,2 10,2 5,6 4,0 15,8 0,0

2009 78,1 14,6 2,5 4,8 18,7 0,0

2010 86,9 8,4 1,2 3,5 12,4 0,0

средняя 81,7 11,1 3,1 4,1 15,6 0,0

Ренет Симиренко Фитомаг 2008 94,2 3,2 0,0 2,6 0,2 0,0

2009 93,8 4,0 0,0 2,2 0,0 0,0

2010 94,8 2,8 0,0 2,4 0,0 0,0

средняя 94,3 3,3 0,0 2,4 0,1 0,0

НСР05 (для средней) 10,2 6,4 5,6 2,0 7,8 -

Айдаред Контроль 2008 83,4 8,0 4,0 4,6 6,2 0,0

2009 78,9 12,4 3,5 5,2 4,8 0,0

2010 81,5 10,5 2,2 5,8 3,6 О.о

средняя 81,3 10,3 9,7 5,2 4,9 0,0

Айдаред Фитомаг 2008 94,4 3,2 0,0 2,4 0,0 0,0

2009 93,2 3,6 0,0 3,2 0,0 0,0

2010 94,2 2,8 0,0 3,0 0,0 0,0

средняя 93,9 3,2 0,0 2,9 0,0 0,0

НСР05 (для средней) 4,1 5,1 2,3 1,0 3,2 -

♦Флорина, Голден Делишес - 4 месяца хранения, Гренни Смит, Ренет Симиренко, Айдаред - 5 месяцев хранения.

Снижение качества плодов сорта Флорина при хранении связаны с их поражением подкожной пятнистостью, грибными гнилями. Обработка ингибитором этилена сдерживала развитие микробиологических заболеваний. В 2010 году в контрольных партиях количество плодов, пораженных грибными гнилями составило 3,2%, в варианте с обработкой 1,8 %.

Основными причинами потери качества при хранении плодов сорта Ренет Симиренко связаны с их поражением подкожной пятнистостью, загаром, грибными гнилями. В результате проведенных исследований было установлено, что после пяти месяцев хранения потери, связанные с поражением плодов подкожной пятнистостью в 2008, 2009 и 2010 годах в контрольных партиях составляли 10,2%, 14,6% и 8,4% соответственно, что нанесло значительный экономический ущерб хозяйству. В варианте с обработкой препаратом «Фито-маг» количество плодов с подкожной пятнистостью значительно ниже, чем в контроле - 3,2%, 4,0% и 2,8% соответственно. Обработка плодов препаратом «Фигомаг» практически исключала потери от загара как при хранении, так и при доведении до потребителя (0,1%), в то время как в контрольных партиях (в среднем за три года) загар проявлялся в период хранения у 3,5% плодов, а в комнатных условиях увеличивался до 15,7%. Потери от грибных гнилей (по годам) в контрольных партиях составляли 4,0%, 4,8% и 3,5% соответственно, в обработанных партиях - 2,6%, 2,2% и 2,4% соответственно. Таким образом, послеуборочная обработка плодов сорта Ренет Симиренко повышает их устойчивостью к физиологическим и микробиологическим заболеваниям.

Как было отмечено выше, из 5 изучаемых сортов Айдаред отличается максимальной интенсивностью выделения этилена, что оказывает существенное влияние на снижение качества (твердости) плодов при продолжительном хранении. Потери при хранении плодов этого сорта связаны с их поражением подкожной пятнистостью, загаром, грибными гнилями. После пяти месяцев хранения в обычной атмосфере потери от подкожной пятнистостью в контрольных партиях в 2008, 2009, 2010 годах составляли 8,0%, 12,4% и 10,5% соответственно, в варианте с обработкой препаратом «Фитомаг» - 3,2%, 3,6% и 2,8% соответственно. Потери от грибных гнилей в контрольных партиях (в среднем за три года) составляли 4,8%, в варианте с обработкой препаратом «Фитомаг» практически в два раза ниже - 2,8%.

В результате проведенных исследований на 5 помологических сортах яблони южной зоны садоводства было подтверждено положительное влияние препарата «Фитомаг» на сохранение качества плодов. Одним из объективных показателей, характеризующих качество плодов, является твердость мякоти, от данного показателя зависит товарность партии и рыночный спрос на продукцию. Динамика изменения твердости контрольных и обработанных плодов (в среднем за 3 года исследований) представлена в виде графика (рисунок 3). Показано, что на всех этапах хранения плоды изучаемых сортов, обработанные ингибитором биосинтеза этилена отличались более высокой твердостью, по сравнению с контрольными.

15.1 О. 15.1 1. 15.1 2. 15.0 1. 15.С 2.

■ Голден Делишес Фитомаг 5,8 5,5 5.1 5 4,5

□ Голден Делишес Контроль 5,5 5,2 4,6 4,2 3,8

В Флорина Фитомаг 5,5 5,3 5,2 5 4,9

И Флорина Контроль 5,5 5,1 4,7 4,5 4

^ Гоенни Смит Фитомаг 7 6,5 5,8 5,5 5,3

И Гоенни Смит Контроль 7 6,2 5.2 4,7 4.5

И Айдаред Фитомаг 5.2 5 4,5 4,3 4,1

И Айдаред Контроль 5.2 4,2 3,8 3,7 3.5

И Ренет Симиренко Контроль 6,8 6.1 5,5 4,8 4,4

Я Ренет Симиренко Фитомаг 6.8 6,5 6 2 6 8 6,3

Рисунок 3 - Динамика изменения твердости мякоти плодов яблони в процессе хранения, 2008-2010 гг.

1

Нами установлено, что хранение плодов изучаемых сортов яблони в обычной атмосфере без существенных потерь качества (твердости мякоти) 1 возможно в течении 2 - 4 месяцев, послеуборочная обработка плодов препаратом «Фитомаг» позволяет увеличить продолжительность хранения до 5 - 6 месяцев.

3.2.2. Хранение плодов яблони в регулируемой атмосфере. Подтверждено, что хранение в регулируемой атмосфере сохраняет высокий потенциал лежкости плодов яблони. Низкий уровень содержания кислорода и повышенный - углекислого газа в атмосфере хранения обеспечивает снижение интенсивности дыхания, что замедляет процессы старения и повышает устойчивость плодов ко многим грибным и физиологическим заболеваниям, однако риск поражения загаром в условиях РА остается довольно высоким. В отдельных партиях плодов сорта Гренни Смит потери от заболевания могут дости-

гать 100% (таблица 2). Кроме того, после выгрузки плодов из камер с РА плоды многих сортов преждевременно теряют качество (потеря твердости, мучнистость мякоти, побурение сердцевины и др.).

В результате проведенных исследований было доказано, что применение технологии РА с обработкой препаратом «Фитомаг» обеспечивает исключение или снижение потерь от физиологических и микробиологических заболеваний, гарантирует сохранение высокого товарного качества плодов в течении 6-10 месяцев хранения и на этапах продвижения к потребителю (товарная обработка, реализация продукции).

Таблица 2 - Влияние обработки препаратом «Фитомаг» на восприимчивость

плодов различных сортов яблони к физиологическим и микробиологическим заболеваниям в условиях РА, 7 месяцев хранения, 2008-2010гг._

Сорт Вариант: Год исследования Здоровых, % Подк. пятн., % Загар,% Грибные гнили, % Комнатные условия, 7 дней в тепле.

Загар,% Побур. серд.,%

Голден Делишес Контроль 2008 80,4 14,8 1,6 3,2 5,6 0,0

2009 78,2 16,2 1,8 3,8 5,0 0,0

2010 83,1 12,1 1,2 3,6 4,8 0,0

средняя 80,6 14,4 1,5 3,5 5,1 0,0

Голден Делишес Фитомаг 2008 95,2 2,2 0,0 2,6 0,0 0,0

2009 96,2 1,8 0,2 1,8 0,4 0,0

2010 97,0 0,6 0,2 2,2 0,2 0,0

средняя 96,1 1,5 0,1 2,2 0,2 0,0

НСР05 (для средней) 5,4 3,6 0,9 1,7 1,4 -

Флорина Контроль 2008 92,8 4,6 0,0 2,6 0,0 1,6

2009 93,4 3,8 0,0 2,8 0,0 0,8

2010 92,8 4,0 0,0 3,2 0,0 1,2

средняя 93,0 4,1 0,0 2,9 0,0 1,2

Флорина Фитомаг 2008 96,4 1,8 0,0 1,8 0,0 0,0

2009 96,7 2,0 0,0 1,3 0,0 0,0

2010 96,8 1,6 0,0 1,6 0,0 0,0

средняя 96,6 1,8 0,0 1,6 0,0 0,0

НСР05 (для средней) 0,9 1,3 - 1,1 - 1,0

Гренни Смит Контроль 2008 56,2 2,4 40,2 1,2 93,2 0,0

2009 44,2 1,6 52,4 1,8 96,8 0,0

2010 44,2 0,8 53,6 1,4 100,0 0,0

средняя 48,2 1,6 48,7 1,5 96,7 0,0 .

Гренни Смит Фитомаг 2008 97,4 1,2 0,2 1,2 0,4 0,0

2009 97,0 1,0 0,4 1,6 0,6 0,0

2010 97,8 0,4 0,2 1,6 0,4 0,0

средняя 97,4 0,9 0,3 1,5 0,5 0,0

НСР05(для средней) 17,2 1,0 18,3 0,5 8,4 -

Таблица 2 (продолжение)

Сорт Вариант: Год исследования Здоровых, % Подк. гиггн., % Загар, % Грибные гнили, % Комнатные условия, 7 дней в тепле.

Загар,% Побур. серд.,%

Ренет Симиренко Контроль 2008 89,8 6,8 0,6 2,8 4,2 0,0

2009 88,9 7,2 0,4 3,5 6,0 0,0

2010 89,5 6,6 0,4 3,5 6,8 0,0

средняя 89,4 6,9 0,5 3.3 5,7 0,0

Ренет Симиренко Фитомаг 2008 96,2 2,2 0,0 1,6 0,0 0,0

2009 96,6 1,4 0,0 2,0 0,0 0,0

2010 97,0 1,2 0,0 1,8 0,0 0,0

средняя 96,6 1,6 0,0 1,8 0,0 0,0

НСР<в( для средней) 1,7 1,5 0,3 0,6 3,3 -

Айдаред Контроль 2008 87,2 6,6 2,2 4,0 6,2 0,0

2009 87,4 7,0 1,8 3,8 2,4 0,0

2010 89,4 6,2 0,8 3,6 1,2 0,0

средняя 88,0 6,6 1,6 3,8 3,3 0,0

Айдаред Фитомаг 2008 96,0 2,2 0,0 1,8 0,0 0,0

2009 96,2 1,8 0,0 2,0 0,0 0,0

2010 95,4 2,4 0,0 2,2 0,0 0,0

средняя 95,9 2,1 0,0 2,0 0,0 0,0

НСР05 (для средней) 4,0 1,7 1,8 1,0 6,5 -

Подтверждено, что хранение в регулируемой атмосфере сохраняет высокий потенциал лежкости плодов яблони. При снижении содержания кислорода и повышении углекислого газа в атмосфере хранения снижается интенсивность дыхания и замедляются процессы старения, поэтому повышается устойчивость плодов и к грибным гнилям, но риск поражения загаром остается довольно высоким.

Благодаря применению технологии обработки ингибитором биосинтеза этилена «Фитомаг» возможно продлить качественное хранение плодов яблони в регулируемой атмосфере, не опасаясь за массовое развитие загара, исключая риск заболевания физиологическими и паразитарными расстройствами, сохраняя изначально высокие товарные качества плодов яблони.

3.2.3. Хранение плодов яблони в модифицированной атмосфере МА. Одной из проблем хранения является потеря массы, приводящая к увяданию продукции. Плоды некоторых сортов яблони (в том числе сорта Голден Дели-шес), с высоким рыночным спросом при длительном хранении, в том числе и в РА увядают, что снижает их качество, цену реализации. Условия МА (высокая влажность, повышенное содержание С02 - 2-8%, высокий уровень содержания 02 - 17-20%, высокий уровень этилена - 20 ррт и более) способствуют значительному снижению убыли массы, однако в этих условиях возможно увеличение потерь от загара, грибных гнилей.

Обработка препаратом «Фитомаг» и последующее хранение в МА интенсивно сдерживает биосинтез и накопление этилена в плодах, атмосфере и обеспечивает их комплексную защиту от болезней.

Установлено, что после 8 месяцев хранения плодов сорта Голден Дели-шес минимальные потери от загара, побурения кожицы, грибных гнилей были отмечены в варианте МА с обработкой «Фитомаг» (таблица 3). Максимальные потери от загара (7,8%), грибных гнилей (6,4%) - в варианте МА контроль. Причиной увеличения потерь и снижения качества необработанных плодов в условиях МА - повышенный уровень эндогенного и экзогенного этилена (гормона созревания, старения), накопление продуктов окисления фарнезена - триенов (КТ280. При использовании технологии МА+Фитомаг, содержание экзогенного этилена в атмосфере пакета не превышало 3-5 ррш, в варианте МА +контроль - повышалось до 25-40 ррш, что отрицательно сказывалось на качестве плодов (увеличились потери от грибных гнилей, побурения кожицы, загара).

Таблица 3 - Влияние условий хранения, послеуборочной обработки препаратом «Фитомаг» на биохимические показатели и качество плодов сорта _Голден Делишес*_

Триены Загар %

ё * 259нм 270нм 281нм з: X з: а!- х -а

з: СЭ Г о. "5 Є £ о. я л & Фарнезен 232 нм и и V© 3 Е и X & 5 О. С «• и и у аз си

03 е * о « х 5 т К Твердо :г/см2 hsio.il/cm2 и- к о. С 5 м я + г- ІЗ >>

Контроль+ ОА 486,7 4,4 41,46 8,71 10,18 6,43 4,2 0,2 0,7 7,2

Фитомаг+ ОА 34 5,1 10,72 8,43 9,59 5,07 2,5 0 0 7

Контроль +МА 20,4 6,1 9,33 5,50 4,83 7,47 6,4 5,7 7,9 1,4

Фитомаг +МА 5 6,5 17,06 3,23 3,04 1,21 0,8 0,0 0,1 1,2

Контроль+ РА 317 4,3 49,72 6,97 7,0 3,65 3,5 0,6 5,3 6,8

Фитомаг +РА 1,5 5,8 4,52 1,60 1,14 0,44 2,2 0 0,1 6,3

НСРЮ - 1,2 - - - - 1,1 0,6 0,8 1,6

* Данные по содержанию эндогенного этилена, фарнезена и триенов получены после 5 месяцев хранения, а данные по товарному качеству плодов через 8 месяцев.

Известно, что потеря более 5% массы плодов приводит к их увяданию. Существенные потери веса плодов при хранении выявлены в вариантах ОА+ контроль (7,2%), ОА+Фитомаг (7%), РА+контроль( 6,8%), РА+Фитомаг -6,3%. В варианте МА+ Фитомаг самый низкий показатель убыли массы продукции - 1,2%, что исключает увядание плодов, как при хранении так и при доведении до потребителя. Результаты дегустационной оценки плодов сорта Голден Делишес показали, что использование технологии МА+ Фитомаг обеспечило максимальное сохранение сочности, твердости, хрустящей консистенции, хорошего вкуса и привлекательного товарного вида, по сравнению с

плодами, хранившимися при использовании других технологий. Поэтому их цена на 12-15% выше, чем на плоды из других вариантов (таблица 3).

В результате исследований, установлено, что хранение плодов сорта Гол-ден Делишес в модифицированной атмосфере с применением (в комплексе) препарата «Фитомаг», по сравнению с технологиями ОА и РА, обеспечивает снижение убыли массы в 3 - 4 раза, исключает увядание, обеспечивает защиту от загара и побурения кожицы, грибных гнилей, максимальное сохранение исходных качеств плодов - привлекательность, твердость, хрустящую конси-стентность, высокие вкусовые качества, что дает дополнительную финансовую прибыль.

3.2.4. Хранение плодов яблони в неохлаждаемых хранилищах. При

недостатке холодильных емкостей может возникнуть необходимость хранить плоды в имеющихся неохлаждаемых хранилищах. Послеуборочная обработка препаратом «Фитомаг» оказалась достаточно эффективной и при таком способе хранения (рисунок 4). Например, после двух месяцев хранения содержание эндогенного этилена в контрольных и обработанных плодах сорта Гренни Смит составляло 6,2 и 1,2 ррт соответственно, сорта Флорина - 18,9 и 3,5 рргп соответственно. Аналогичные зависимости получены на сортах Голден Делишес, Айдаред, Ренет Симиренко.

Таким образом, использование послеуборочной обработки препаратом «Фитомаг» обеспечило ингибирование биосинтеза этилена, по сравнению с контролем, в плодах всех изучаемых сортов.

Нами доказано, что качественное краткосрочное (до двух месяцев) хранение плодов 5 сортов яблони возможно в неохлаждаемых хранилищах при их послеуборочной обработке препаратом «Фитомаг».

□ Гренни Смит фитомаг

■ Гренни Смит Контроль

■ Голден Делишес Фитомаг а Голден Делишес Контроль ОАйдаред Фитомаг ЩАйдаред Контроль

с, Флорина Фитомаг о Флорина Контроль вэ Ренет Симиренко Фитомаг ш Ренет Симиренко Контроль

5 10 15

Содержание эндогенного этилена, рргп.

Рисунок 4- Влияние сорта, обработки препаратом «Фитомаг» на содержание эндогенного этилена в плодах яблони разных помологических сортов после двух месяцев хранения в неохлаждаемых хранилищах, 2008-2010 гг.

В процессе выполнения работы, нами установлено, что технологии хранения плодов яблони в обычной, регулируемой, модифицированной атмосфере и в неохлаждаемых хранилищах могут быть успешно использованы для сортов яблони южной зоны садоводства России, но обработка ингибитором биосинтеза этилена препаратом Фитомаг существенно повышает эффективность всех изучаемых технологий хранения.

На основании проведенных исследований определена научно-обоснованная система хранения плодов, включающая 6 технологий. Применительно к сорту и технологии хранения, определены оптимальные сроки хранения, обеспечивающие сохранение высоких товарных и вкусовых качеств плодов (таблица 4).

Таблица 4 - Система хранения плодов яблони, включающая рекомендуемые технологии и сроки хранения, обеспечивающие сохранение высо-___ких товарных и вкусовых качеств_

№ Помологический сорт Технологии и сроки хранения (месяцы)

ОА ОА+ Фитомаг РА РА+ Фитомаг МА+ Фитомаг Хранение в неохлаждаемых хранилищах + Фитомаг

1 Голден Делишес 2,5-3 5 5-6 8 8-9 2

2 Гренни Смит 1-2 5 2 6 . 2

3 Ренет Симиренко 3-4 5-6 6 8-10 9-10 2

4 Флорина 2-2,5 4-5 5-6 8-9 - 2

5 Айдаред 3-4 5-6 6 8-9 - 2

3.3. Влияние сроков съема плодов на качество и длительность хранения. Установлено, что при раннем съёме плодов сорта Голден Делишес до 80% плодов могут иметь признаки увядания, что существенно снижает товарность и цену реализации продукции. При позднем съёме плодов сокращается срок их хранения из-за быстрого созревания и старения.

При уборке плодов яблони сорта Ренет Симиренко в оптимальные сроки, продолжительность сохранения товарных качеств (в том числе твердости мякоти ) увеличивается до 30 дней, по отношению к плодам, снятым в поздние сроки. При раннем съеме плоды проявляют высокую восприимчивость к загару (до 25%).

3.4. Влияние почвенных разностей на качество плодов яблони в саду и при хранении (на примере сортов Голден Делишес и Ренет Симиренко).

Выбор участков под закладку яблоневых насаждений является важным условием в создании высокоэффективных технологий выращивания и хранения плодов яблони. Наряду с сортом и подвоем почвенные условия оказывают существенное влияние на состояние плодовых деревьев, количество и качество урожая, в конечном итоге на эффективность хранения плодов. Учитывая, что плод

является неотъемлемой частью единого организма (дерева) почвенные разности существенное влияние оказали и на устойчивость плодов к физиологическим заболеваниям в саду и при хранении (таблица 5).

Таблица 5 - Влияние сортовых особенностей и типа почвы на основные потери _ качества плодов яблони в саду и после 6 месяцев хранения в ОА

Сорт Тип почвы: Потери качества в саду Качество плодов после хранения

Солнечный ожог, % [ Стекловидность,% Плоды менее 55 мм в диаметре, % Сетка (сильная), % Количество здоровых плодов на момент закладки, % Количество здоровых плодов после 180 дней хранения, % Распад плодов от стекловвдности, % Подкожная пятнистость, % Увядание, %

Голден Делишес Глина плотная 0-60 см 1,8 0,2 7,0 1,0 90,0 82,2 2,0 3,6 2,2

Голден Делишес Суглинок средний 0-60 см 1,6 0,2 7,2 1,0 92,0 84,8 1,8 3,4 2,0

Голден Делишес Суглинок легкий О-бОсм 5,6 1,6 9,2 4,8 78,8 68,6 3,4 3,8 3,2

НСР05 1,8 2,4

Ренет Симиренко Глина плотная 0-60 см 2,4 1,8 3,4 - 92,4 86,2 1,2 4,8 0,2

Ренет Симиренко Суглинок средний 0-60 см 2,0 1,6 3,2 - 93,2 88,4 1,2 3,2 0,4

Ренет Симиренко Суглинок легкий 0-60 см 7,2 3,2 4,0 - 85,6 77,8 3,0 4,6 0,2

НСР05 2,2 1,6

Установлено, что плоды изучаемых сортов, выращенные на среднем суглинке и глине, отличаются повышенной устойчивостью в саду к повреждениям солнечным ожогом, сеткой, стекловидностью, а при хранении - в меньшей степени поражаются распадом от старения.

Выращивание плодов на суглинке среднем позволяет сократить суммарные потери при хранении по сорту Голден Делишес на 16,2 %, по сорту Ренет Симиренко - на 10,6 %, по сравнению с плодами, выращенными на легких почвах.

4. Экономическая эффективность хранения плодов яблони в условиях: обычной, регулируемой и модифицированной атмосферы. Экономическая эффективность хранения во многом определяется товарными качествами и лежкостью сорта, а также условиями хранения.

Расчет экономической эффективности показал, что после 5 месяцев хранения необработанных (контроль) партий плодов сорта Гренни Смит уровень рентабельности в ОА и РА составил: 44,2% и 124,8% соответственно, при послеуборочной обработке препаратом - 104,9% и 170,4% соответственно.

Прибыль от использования препарата «Фитомаг» составила: 18 тыс. руб. на 1 т плодов в ОА и 32 тыс. руб. на 1 т плодов в РА (таблица 6).

Таблица 6 - Влияние условий и сроков хранения, послеуборочной обработки препаратом «Фитомаг» на экономическую эффективность хранения плодов сорта Гренни Смит

Показатели После съема Продолжительность и условия хранения

5 месяцев 7 месяцев

ОА ОА+ Фитомаг РА РА+ Фитомаг

1. Заложено на хранение, кг 1000 1000 1000 1000 1000

2. Затраты всего, руб. 16850 17310 17860 18310 18860

в том числе себестоимость 15510 15510 15510 15510 15510

на хранение - 1800 1800 2800 2800

на обработку препаратом «Фитомаг» - - 550 - 550

3. Потери при хранении, кг. - 25 16 15 15

4. Количество реализованной продукции, кг

1 сорт 1000 169 931 482 974

2 сорт 806 53 503 11

Всего 1000 975 984 985 985

5. Цена реализации, руб./кг

1 сорт 24 38 38 52 52

2 сорт 18 23 23 32 32

6. Выручка от реализации продукции, руб.

1 сорт 24000 6422 35378 25064 50648

2 сорт - 18538 1219 16096 352

Всего 24000 24960 36597 41160 51000

7. Прибыль, руб. на 1 т. продукции 5150 7650 18737 22850 32140

8. Уровень рентабельности, %. 30,5 44,2 104,9 124,8 170,4

Выводы

1. Существующие в Краснодарском крае технологии хранения плодов яблони не обеспечивают надежную защиту от поражения физиологическими (загар, распад, подкожная пятнистость и др.) и микробиологическими заболеваниями. В отдельные годы потери могут достигать 20 % и более, что резко снижает эффективность садоводства.

2. Установлено, что послеуборочная обработка плодов яблони изучаемых помологических сортов ингибитором биосинтеза этилена препаратом «Фитомаг» снижает выделение этилена и углекислого газа в 4-6 раз по сравнению с контролем, что обеспечивает защиту плодов от поражения физиологическими заболеваниями, грибными гнилями, сохранение твердости, сочности, товарных и вкусовых качеств.

3. Установлено, что послеуборочная обработка плодов яблони изучаемых сортов препаратом «Фитомаг» в камерах с обычной атмосферой гарантирует защиту плодов от поражения физиологическими и грибными заболеваниями в течение 4-5 месяцев.

4. Хранение плодов в условиях регулируемой атмосферы не обеспечивает надежной защиты от поражения плодов яблони физиологическим заболеванием загар, а после выгрузки плодов из холодильных камер происходит быстрое снижение таких показателей, как твердость мякоти (с 6,5 кг/см2 до 3,5 - 4 кг/см2 по сорту Голден Делишес, по остальным изучаемым сортам в среднем до 20%), ухудшаются вкусовые качества, товарный вид плодов.

5. Совмещение технологии хранения в регулируемой атмосфере с применением препарата «Фитомаг» обеспечивает гарантированную защиту от загара (количество пораженных плодов по сорту Гренни Смит Фитомаг от 0 до 4%; в контроле до 100%) - надежно сохраняя высокие товарные качества плодов, вплоть до поступления их к потребителю. Данная технология позволяет хранить плоды до 7-10 месяцев.

6. Для сортов склонных к увяданию в процессе хранения (Голден Делишес), наиболее эффективна технология хранения МА+Фитомаг (позволяет сократить потери массы плодов в 3 - 4 раза). Применяя данную технологию плоды можно хранить 7-8 месяцев.

7. Послеуборочная обработка препаратом «Фитомаг» и последующее хранение в неохлаждаемых хранилищах существенно ингибирует синтез эндогенного этилена в плодах, по сравнению с контролем (1,5-3 и до 20 ррт соответственно). Без существенных потерь качества обработанные плоды можно хранить до двух месяцев.

8.Установлено, что при ранних сроках съема плодов яблони усиливается процесс увядания при хранении до 80%, поражение физиологическими и микробиологическими заболеваниями до 25%, при позднем съеме плодов происходит преждевременное созревание, старение и поражение плодов многими заболеваниями. Максимальное сохранения качества плодов яблони достигается при съеме в оптимальные сроки.

9. Качество плодов и лежкоспособность в значительной степени зависит от почвенных разностей. Плоды, выращенные в насаждениях, расположенных на среднем суглинке и глине плотной отличаются повышенной устойчивостью к физиологическим и грибным заболеваниям. Выращивание плодов на суглинке среднем позволяет сократить суммарные потери при хранении плодов сорта Голден Делишес - на 16,2 %, сорта Ренет Симиренко - на 10,6 %, по сравнению с плодами, выращенными на легких почвах.

10. Разработанная система хранения плодов яблони в обычной, регулируемой и модифицированной атмосферах с учетом сроков съема и почвенных разностей в условиях Краснодарского края позволяет в 2-3 раза снизить потери, продлить сроки хранения на 2-4 месяца, надежно сохранить исходное качество плодов.

11. Послеуборочная обработка ингибитором биосинтеза этилена препаратом «Фитомаг» увеличила уровень рентабельности при хранении плодов яблони сорта Гренни Смит в обычной и регулируемой атмосфере на 60,7% и 45,6% соответственно, по сравнению с контролем. Уровень рентабельности при хранении обработанных препаратом «Фитомаг» партий плодов сорта Гол-

ден Делишес увеличился на 10,3% в ОА, на 12,4% в РА, на 33,8% в МА, по сравнению с необработанными партиями.

Рекомендации производству

1. Для повышения эффективности и качества хранения плодов яблони: в неохлаждаемых хранилищах, обычной атмосфере, регулируемой атмосфере и модифицированной атмосфере, исключения развития физиологического заболевания загар - в условиях Краснодарского края, рекомендуется применение послеуборочной обработки плодов ингибитором биосинтеза этилена препаратом «Фитомаг».

2. Для достижения максимального сохранения качества плодов яблони при хранении - уборку плодов рекомендуется проводить в оптимальные сроки съема.

3. Длительность хранения плодов, выращенных в условиях Прикубанской зоны Плавневой подзоны Краснодарского края необходимо корректировать с учетом различных почвенных разностей. Более высокой лежкоспособностью обладают плоды, выращенные на суглинках средних.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

Статьи в изданиях, рекомендованных ВАК РФ:

1. ОлефирЕ.А. Влияние сроков съёма плодов яблони на длительность хранения / Е.А. Олефир // Политематический сетевой научный журнал Кубанского государственного аграрного университета. - 2010. - № 58 (04). http://ei.kubagro.ru/201 Q/04/pdf/l 5 .pdf

2. Гудковский В.А. Влияние почвенных разностей на качество плодов яблони в саду и при хранении / В.А. Гудковский, A.A. Кладь, А.П. Перепелица, Е.А. Олефир И Вестник Мичуринского государственного аграрного университета/ МичГАУ. -Мичуринск, 2010,- №2. -С. 137-140.

3. Гудковский В.А. Эффективность технологии хранения плодов сорта Голден Делишес в Модифицированной атмосфере / В.А. Гудковский, A.A. Кладь, А.П. Перепелица, Е.А. Олефир // Вестник Мичуринского государственного аграрного университета/ МичГАУ. - Мичуринск, 2010 - №2. - С. 140-142.

4. Эффективные способы предупреждения развития загара плодов яблони сорта Гренни Смит / A.A. Кладь, В.А. Гудковский, Е.А. Олефир // Хранение и переработка сельхозсырья. - 2011. - № 3. С 8-9.

Статьи в аналитических сборниках и материалах конференции:

1. Перепелица А.П. Эффективные системы хранения плодов яблони сорта Голден Делишес в условиях южной зоны садоводства/ А.П. Перепелица, Е.А. Олефир // Матер, межд. науч.- практич. конф. «Высокоточные технологии производства, хранение и переработки плодов и овощей», (ГНУ СКЗНИИСиВ, Краснодар-2010).-С. 351-355.

2. Олефир Е.А. Использование модифицированной атмосферы для качественного хранения плодов яблони сорта Годцен Делишес / Е.А. Олефир // Матер. 4 Всероссийской науч.- практич. конф. молодых ученых «Научное обеспечение агропромышленного комплекса» (ФГБОУ КубГАУ, Краснодар -2010). С. 213-215.

Подписано в печать 14.03.2012 г. Формат 60x84/16. Бумага типографская. Гарнитура «Тайме». Объем 1 п.л. Тираж 120 экз. Заказ № 104.

Отпечатано в ООО фирма «Блиц» 353560 г. Славянск-на-Кубани, ул. Отдельская, 257

61 12-6/358

ФГБОУ ВПО

«Кубанский государственный аграрный университет»

РАЗРАБОТКА ЭФФЕКТИВНОЙ СИСТЕМЫ ХРАНЕНИЯ ПЛОДОВ ЯБЛОНИ В УСЛОВИЯХ КРАСНОДАРСКОГО КРАЯ

05.18.01 - Технология обработки, хранения и переработки злаковых, бобовых культур, крупяных продуктов, плодоовощной продукции и виноградарства

На правах рукописи

ОЛЕФИР Евгений Айа

Диссертация на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Научный руководитель: доктор сельскохозяйственных наук, Кладь Александр Анатольевич

Краснодар - 2012

СОДЕРЖАНИЕ

Стр.

ВВЕДЕНИЕ.....................................................................................4

ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ И СТЕПЕНЬ ИЗУЧЕННОСТИ

ПРОБЛЕМЫ......................................................................................6

1Л. Рассмотрение существующих технологий хранения плодов яблони...........6

1.2. Влияние предуборочных факторов на лежкоспособность плодов.............13

1.3. Влияние помологического сорта на лежкость плодов...........................18

1.4. Физиологические и микробиологические заболевания плодов в процессе хранения как основные причины потерь и снижения качества.....................20

1.5. Особенности потенциала лежкоспособности плодов яблони...................32

ГЛАВА 2. ЦЕЛИ, ЗАДАЧИ, МЕТОДИКА И УСЛОВИЯ

ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ................................................................38

2.1. Цели, задачи исследований, научная новизна, личный вклад соискателя, практическая значимость работы.........................................................38

2.2. Объекты исследований..................................................................40

2.3. Методика проведения исследований.................................................43

2.4. Место и условия проведения исследований.......................................45

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ....................................................50

3.1. Влияние послеуборочной обработки плодов яблони препаратом «Фитомаг» на интенсивность выделения ими углекислого газа и этилена..........................................................................................50

3.2. Исследование лежкоспособности плодов районированных в Краснодарском крае сортов яблони...........................................................................58

3.2.1. Хранение плодов яблони в обычной атмосфере................................59

3.2.2. Хранение плодов яблони в регулируемой атмосфере.........................65

3.2.3. Хранение плодов яблони в модифицированной атмосфере..................71

3.2.4. Хранение плодов яблони в неохлаждаемых хранилищах.....................74

3.3. Влияние сроков съема плодов на качество и длительность хранения........79

3.4. Влияние почвенных разностей на качество плодов яблони в саду и при хранении (на примере сорта Голден Делишес и Ренет Симиренко)...............85

3.5. Эффективные способы предупреждения развития загара на плодах яблони

при хранении (на примере помологического сорта Гренни Смит)...................90

4.ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ХРАНЕНИЯ ПЛОДОВ ЯБЛОНИ В ОБЫЧНОЙ, РЕГУЛИРУЕМОЙ И МОДИФИЦИРОВАННОЙ АТМОСФЕРЕ 96

ВЫВОДЫ......................................................................................100

РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ..................................................102

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ....................................103

ПРИЛОЖЕНИЯ..............................................................................117

Введение

Актуальность темы. Свежие фрукты представляют собой ценнейший продукт питания, в связи с чем их потребление должно быть равномерным в течение всего года. Являясь основным источником обеспечения человеческого организма минеральными солями, витаминами, биологически активными веществами, органическими кислотами, они необходимы для нормальной

УЧ и

жизнедеятельности человека. С каждым годом производство плодовой продукции возрастает, однако потребление фруктов носит явно сезонный характер (Гудковский, 2004).

Существующие технологии хранения: обычная (ОА), регулируемая (РА), модифицированная (МА) атмосферы - не обеспечивают защиту плодов яблони от многих физиологических и грибных заболеваний, не гарантируют сохранение их исходного качества на стадиях хранения, транспортировки и реализации. По этим причинам производители несут огромные потери (до 2030%), а потребители не всегда удовлетворены качеством продукции (свежесть, сочность, твердость, питательная ценность).

На основе анализа отечественной, зарубежной литературы и в ходе проведенных нами исследований было установлено, что основной причиной развития заболеваний и снижения качества является избыточное накопление этилена внутри плодов и окружающей среде (Гудковский, 2003).

Кардинальным решением проблемы длительного сохранения качества плодов является ингибирование синтеза этилена и исключение его отрицательного воздействия (Гудковский, 2003, 2010).

Соединение 1-метилцикнопропен (препарат «Фитомаг», Россия), при послеуборочной обработке плодов интенсивно ингибирует биосинтез этилена, позволяя затормозить процессы послеуборочного созревания и старения плодов. Изучение влияния препарата «Фитомаг» на сроки хранения плодов в ОА, РА и МА, развитие физиологических заболеваний, сохранение качества продукции на всех этапах ее продвижения до потребителя - актуально. До

настоящего времени эти вопросы, применительно к сортименту плодов яблони Краснодарского края не изучались.

В связи с необходимостью постоянного совершенствования системы хранения плодов в данной работе предлагается рассмотрение некоторых вопросов, связанных с оптимизацией технологии длительного сохранения параметров качества плодов с применением ингибитора биосинтеза этилена отечественного препарата «Фитомаг», выявлением влияния на продуктивность хранения почвенных разностей и различных сроков уборки плодов яблони наиболее перспективных помологических сортов Краснодарского края: Ренет Симиренко, Голден Делишес, Флорина, Гренни Смит, Айдаред.

1. СОСТОЯНИЕ И СТЕПЕНЬ ИЗУЧЕННОСТИ ПРОБЛЕМЫ 1.1. Рассмотрение существующих технологий хранения плодов яблони

Постоянное совершенствование существующих технологий хранения плодов дает возможность резкого сокращения потерь, что позволяет продлить сроки качественного хранения продукции, вплоть до получения нового урожая.

В мировой практике различают несколько технологий хранения: кратковременное хранение в неохлаждаемых хранилищах, хранение в обычной атмосфере (ОА), регулируемой атмосфере (РА), модифицированной атмосфере (МА) и др.

При хранении плодов яблони в обычной атмосфере (ОА) на протяжении двух - четырех месяцев в конце хранения происходит увеличение потерь товарных качеств, ухудшение внешнего вида, развития физиологических заболеваний. Данные потери могут достигать высоких показателей, что в дальнейшем отрицательно сказывается на рыночных свойствах продукции: процент таких плодов может варьироваться от 5 до 40 - 50% , в отдельные годы превышая указанные показатели.

Наиболее перспективным в настоящее время считается хранение в регулируемой атмосфере (РА) и системе УЛО - одной из разновидностей регулируемой атмосферы.

В целях обеспечения снабжения населения страны плодами в разнообразном ассортименте в течение всего года необходимо не только увеличить их производство, но и обеспечить сохранность, сократив потери при хранении. Опыт большинства стран показывает, что среди производителей плодово-ягодной продукции все более широкое распространение получает способ хранения плодов в холодильных камерах с регулируемой газовой средой (РГС) (Криворот, 2001).

Практический опыт показал, что применение РГС позволяет значительно увеличить выход стандартной части продукции по сравнению с обычным холодильным хранением (в среднем на 10-15 %), уменьшить общие потери в 26

3 раза без заметного снижения качества плодов, увеличить лежкоспособность многих сортов в среднем на 2-4 месяца по сравнению с обычным хранением. Экономический эффект от хранения плодов и ягод в условиях РГС по сравнению с обычным хранением составляет дополнительный доход от 40 до 60 % (Бондарев, 1976; Балакирев, 2003).

Основоположниками регулируемой атмосферы при хранении являются англичане Ф. К идя и С. Вест, в 1918 поставившие первые опыты с газовой средой и в 1.920 году осуществившие производственные опыты. В СССР регулируемой атмосферой фундаментально стали заниматься с 1966 года в казахском НИИ садоводства (Гудковский, 1991).

По мнению ряда ученых (Дженгалиева, 1969; Дженеев, 1973; Игнатьева, 1982; Жадан, 1972; Котова, 1990; Мельник, 1991; Балакирев, 2003), суть хранения в регулируемой атмосфере заключается в том, что плоды хранят при пониженном содержании кислорода (1,2% - 3%) и повышенном - углекислого газа (1% - 3%) (Дженеев, 1973; Жадан, 1972; Котова, 1990; Мельник, 1970). Каждый из перечисленных компонентов оказывает на плоды различное физиологическое воздействие (Бондарев, 1968; Гудковский, 1981, Добран, 1973).

Под действием высоких концентраций углекислого газа происходит подавление дыхания и декарбоксилирование органических кислот, в связи с чем, в хранимых плодах лучше сохраняются органические кислоты и углеводы.

При повышении содержания углекислого газа до 2 - 3% в атмосфере хранения жизнедеятельность плодов в данных условиях снижается в два - три раза по сравнению с хранением в обычной атмосфере (21 % СЬ, 0,03 % СОг и около 78 % N2) и одинаковых условий температуры. Данный метод, основанный на повышенном содержании двуокиси углерода и пониженном -кислорода в воздухе, получил название хранения в регулируемой газовой среде (РГС, регулируемая атмосфера, РА) (Гудковский, 1977, Балакирев, 2003).

По данным ученых (Гудковский, 1977; Федоров, 1981; Коробкина, 1989; Балакирева, 2003; Назарова, 2007), все режимы регулируемой газовой среды

делятся на три типа в зависимости от соотношения активных компонентов (Ог и С02) и азота. К указанным типам относятся следующие:

I - нормальная атмосфера, в которой сумма концентраций С02 и 02 равна 21%; при этом количество С02 колеблется в пределах 5 - 10% (но не выше), а 02 11 - 16%. Например: С02 - 5%, 02 - 16% N2 - 79%; С02 - 9%, 02 - 12%, N3 -79%. Эта среда оказывает ингибирующее действие на жизнедеятельность плодов и поражающих их микроорганизмов. В средах такого типа довольно часто проявляются болезни холода.

II - субнормальная атмосфера, содержащая умеренное количество С02, но значительно обедненная кислородом. Суммарное количество С02 и 02 не превышает 10%, например, 3 - 5% С02, 3 - 5% 02 и 90 - 94% N2. В такой среде процессы старения и созревания плодов замедляются в наибольшей степени, ограничивается и развитие фитопатогенных заболеваний, что делает подобную атмосферу наиболее востребованной.

III - субнормальная атмосфера с низким содержанием 02 (2 - 3%), почти не содержащая С02 (не более 1%), рекомендована исключительно для сортов, которые совершенно не выносят С02 в атмосфере хранения. В такой среде интенсивнее, чем это требуется при длительном хранении, протекает дозревание продукции.

В результате многолетних исследований В.А. Гудковским установлены оптимальные уровни С02, для 38 сортов яблони, трех - груши и пяти -винограда. Выявлены сорта, устойчивые к повышенным концентрациям С02 (до 10%), средним (не более 5 - 6%) и с повышенной чувствительностью к С02 (не более 2%). Достигнутые результаты послужили основой для разработки проекта ГОСТа «Яблоки свежие. Холодильное хранение в регулируемой газовой среде» (Гудковский, 1990).

Не подлежит сомнению, что состав среды при хранении яблок должен быть строго дифференцирован, обусловлен зоной произрастания, сортом, агротехническими приёмами. По данным Т.Г. Причко (2002), ссылающейся на зарубежные источники (Клей, 1925; Оопт, 1976; 1978; вгаБз!, 1990; РоиЬеп,

1993; Тпйег, 1994), почти в каждой стране оптимальные режимы хранения яблок разработаны исходя из условий выращивания.

Данный метод предусматривает хранение продукции в атмосфере с измененным газовым составом - определенной концентрацией кислорода, углекислого газа и азота. При применении регулируемой атмосферы капитальные затраты окупаются за 1-2 сезона (Гудковский, 2000).

В регулируемой газовой среде по сравнению с хранением в обычной атмосфере лучше сохраняется качество плодов, замедляются гидролитические процессы распада протопектина (плоды дольше остаются твердыми). Для замедления процессов дозревания и удлинения сроков хранения плодов с одновременным сохранением их высокого качества необходимо создавать соответствующий каждому сорту газовый режим хранения (http://www.infrost.ш/refreg_technology/keeping/).

В условиях регулируемой атмосферы тормозится гидролиз полисахаридов, что отодвигает размягчение плодов, подавляется распад хлорофилла. Повышенные концентрации С02, являющегося конкурентным ингибитором этилена, снижают биологическую активность последнего, замедляя созревание плодов. Уменьшение концентрации 02 в газовой среде способствует лучшему сохранению Р - и С - витаминной активности, замедляет синтез этилена в плодах яблок. Таким образом, в атмосфере с повышенным содержанием С02 и пониженной концентрацией 02 действие этилена как стимулятора созревания плодов практически устранено или значительно ослаблено (Макашвили, 1975; Гудковский, 1977; Федоров, 1981; Коробкина, 1989; Назаров; 2007).

В то же время рассматриваемая система хранения характеризуется и рядом особенностей. По заключениям ряда ученых (Чакнотадзе, 1979; Гудковский, 1990; Шишкина, 1991; Назаров, 2007), избыточное содержание углекислого газа в атмосфере хранения способно вызвать нарушение обмена веществ и развитие побурения тканей перикарпия, сердцевины даже у сортов, устойчивых к этим заболеваниям. Из-за избыточного накопления продуктов

анаэробного обмена резко снижаются вкусовые качества, повышается чувствительность к низкотемпературным повреждениям, снижается устойчивость к микроорганизмам.

У некоторых сортов низкие и ультранизкие концентрации Ог в атмосфере хранилища усиливают негативное действие СО2, ухудшая качество плодов, которые приобретают специфический спиртовой привкус. Внешние повреждения от низкого О2 могут проявляться в виде покраснения, возможна красная окраска кожицы, частично переходящая в пурпурную, синюю или бурую. Чувствительность к низкому и ультранизкому содержанию кислорода в среде зависит от сорта, размера плодов, степени их зрелости и температуры хранения (Церивитинов, 1949; Балакирев, 2003).

В последнее время усиливается интерес к хранению плодов в модифицированной атмосфере, что включает в себя использование полимерных пленок.

В пакетах из полиэтилена, куда помещают плоды, естественным путем создается определенная газовая среда, увеличивается концентрация углекислого газа, благодаря дыханию самих плодов снижается содержание кислорода. Через пленку происходит диффузия газов: углекислый газ диффундирует в окружающую среду со скоростью, величина которой определяется разницей между концентрациями углекислого газа внутри и снаружи пленочной упаковки, а также газопроницаемостью пленки и величиной площади поверхности упаковки. Диффузия кислорода внутрь пакета возрастает по мере потребления его плодами в процессе дыхания. Обычно проницаемость пленок для углекислого газа в 2-5 раз выше, чем для кислорода. Благодаря этому для углекислого газа равновесная концентрация достигается раньше, чем для кислорода. Степень испарения влаги можно регулировать перфорацией пленки, причем количество и размеры ячеек (отверстий в пленке) обусловливаются видом плодов и овощей, а также условиями их хранения в розничной торговле (Гудковский 2004; Назаров, 2007).

Хранение в полиэтиленовых пакетах может быть рекомендовано для сортов, плоды которых устойчивы к внешним и внутренним повреждениям от углекислого газа, когда его концентрация достигнет 5 - 6 % и совершенно неприемлемо для плодов, чувствительных к углекислому газу и поражению загаром (Беренштейн, 1988).

Применение модифицированной атмосферы в промышленном хранении фруктов не может быть полноценно использовано без совокупности с некоторыми деталями хранения - ингибирования биосинтеза этилена, процесса дыхания и другими технологическими моментами.

В настоящее время в мировой практике сохранения плодоводческой продукции интенсивно используются все вышеперечисленные способы хранения.

В последние годы появились работы, где сообщается об эффективности предварительной обработки плодов повышенными концентрациями углекислого газа порядка 10 - 15% в течение нескольких дней и даже 1-2 недель или же очень высокой концентрации (до 100%) в течение нескольких часов. В данном случае кратковременный контакт плодов с углекислотой в высоких концентрациях улучшает результаты последующего хранения как в охлаждаемых, так и неохлаждаемых хранилищах. Прерывание контакта плодов с СО2 смягчает воздействие последнего на клеточный метаболизм (Коробкина, 1989; Назаров, 2007).

При снижении концентрации кислорода, являющегося основным биологическим окислителем, в газовой среде уменьшается интенсивность дыхания и остальных окислительных процессов в плодах в ходе хранения, подавляется синтез летучих веществ, а также гормона созревания (этилена). Кислород стабилизирует структуру клетки, способствует снижению уровня развития как физиологических, так и �