Обґрунтування використання нових антиоксидантних препаратів для зберігання плодів абрикоса

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ БІОРЕСУРСІВ І ПРИРОДОКОРИСТУВАННЯ УКРАЇНИ

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата сільськогосподарських наук

06.01.15 - первинна обробка продуктів рослинництва

ОБҐРУНТУВАННЯ ВИКОРИСТАННЯ НОВИХ АНТИОКСИДАНТНИХ ПРЕПАРАТІВ ДЛЯ ЗБЕРІГАННЯ ПЛОДІВ АБРИКОСА

БЕЗМЕННІКОВА ВІКТОРІЯ МИХАЙЛІВНА

Київ-2010

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

плід абрикос генератор обробка

Актуальність теми. Абрикос - цінна культура, в плодах якої гармонійно поєднуються цукри з кислотами, вітамінами, пектиновими та мінеральними речовинами. Особливістю плодів абрикоса є інтенсивний обмін речовин і практичне співпадання знімальної і споживчої стиглості. Тонкі покривні тканини плодів недостатньо захищають їх від механічних, мікробіологічних пошкоджень та випаровування вологи, що є однією з причин їх низької транспортабельності і лежкості. Тривалість зберігання плодів в охолодженому стані складає від 10 до 20 діб. Тому пріоритетного значення набуває проблема подовження періоду споживання плодів абрикоса у свіжому вигляді. Одним із шляхів вирішення цієї проблеми є підбір оптимальних умов, які б захищали плід від несприятливих зовнішніх факторів і випаровування вологи та уповільнювали процеси перезрівання і відмирання плодів при зберіганні.

У світовій практиці отримали широке розповсюдження технології підготовки до зберігання плодів з використанням антиоксидантних композицій, застосування яких дозволяє уповільнювати процеси обміну речовин в плодах і підвищувати їх стійкість до мікробіологічних та фізіологічних хвороб. Проте в Україні ці технології вивчені мало, не з'ясований вплив обробки плодів на інтенсивність окисно-відновних процесів при зберіганні. Тому підбір антиоксидантних композицій і з'ясування їх ефективності при зберіганні плодів абрикоса є актуальним та потребує додаткових досліджень.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційна робота виконувалась за планом науково-дослідної програми НДІ агротехнологій та екології Таврійського державного агротехнологічного університету - «Розробка нових і вдосконалення існуючих технологій зберігання продукції рослинництва з використанням антиоксидантних препаратів» (номер державної реєстрації 0107U008969).

Мета і завдання дослідження. Метою наших досліджень була розробка та обґрунтування елементів технології використання антиоксидантних композицій для передзбиральної обробки плодів абрикоса, які б забезпечували подовження термінів зберігання плодів з високою якістю.

Для досягнення цієї мети були поставлені такі завдання:

- дослідити вплив способів обробки водними розчинами АОК-М (виробнича назва АКМ) на тривалість зберігання і якість плодів абрикоса;

- дослідити вплив діючої речовини (д.р.) антиоксидантної композиції на тривалість зберігання і якість плодів та встановити оптимальну її концентрацію в композиції;

- визначити і обґрунтувати оптимальну концентрацію плівкоутворювача в складі композиції на тривалість зберігання і якість плодів;

- розробити елементи технології використання антиоксидантних композицій для передзбиральної обробки плодів абрикоса, які б забезпечували подовження термінів зберігання плодів зі збереженням якості та вивчити їх ефективність у виробничому досліді.

Об'єкт дослідження - процес зберігання плодів абрикоса, оброблених розчином антиоксидантної композиції.

Предмет дослідження - зміни товарних, фізіологічних та хімічних характеристик плодів при зберіганні за обробки розчином антиоксидантної композиції.

Методи дослідження: загальнонаукові - гіпотез, експерименту, спостереження, аналізу та синтезу, узагальнення; спеціальні - лабораторний, виробничий, математично-статистичний.

Наукова новизна одержаних результатів полягає в обґрунтуванні способу підготовки плодів абрикоса до зберігання із застосуванням антиоксидантів, який полягає в обприскуванні дерев абрикоса перед збиранням плодів водним розчином антиоксидантної композиції АОК-М з 0,0015-0,036% концентраціями діючої речовини (дистинолу) та 0,5% концентрацією поліетиленгліколів за допомогою аерозольного генератора регульованої дисперсності (ГАРД). Вперше показано, що така обробка плодів знижує інтенсивність дихання, підтримує баланс вологи, чим зменшує природні втрати маси, уповільнює процеси метаболізму поживних і біологічно активних речовин, індукує природний імунітет, за рахунок чого знижується рівень ураження плодів хворобами, підвищується вихід стандартної продукції та подовжується термін їх зберігання.

Новизна одержаних результатів підтверджена двома патентами на корисну модель: №41412 (2009р.) «Спосіб підготовки плодів кісточкових культур до зберігання», №42007 (2009р.) «Антиоксидантна композиція для обробки плодів кісточкових культур перед зберіганням».

Практичне значення одержаних результатів. Виробнича апробація розробленої технології підготовки плодів абрикоса до зберігання показала високу ефективність запропонованих заходів при зберіганні плодів. Впровадження результатів досліджень у сільськогосподарському виробничому кооперативі імені Фрунзе смт. Веселе Запорізької області забезпечило економічний ефект у розмірі 2118 - 2300 грн. з 1 т.

Особистий внесок здобувача. За темою роботи опрацьовані вітчизняні та зарубіжні джерела літератури, обґрунтовано напрям досліджень, розроблено програму та методику їх виконання, проведені експериментальні дослідження та узагальнені їх результати, зроблено висновки та сформульовані рекомендації виробництву, підготовлені до друку статті за темою дисертації.

Апробація результатів дисертації. Основні положення дисертаційної роботи доповідалися на наукових конференціях професорсько-викладацького складу Таврійського державного агротехнологічного університету (2007-2009рр.), Міжнародній науково-технічній конференції «Актуальні проблеми і новітні технології харчової та переробної галузі» (ЛНАУ, Луганськ, 2008р.), Міжнародній науково-практичній конференції «Энергосберегающие технологии и технические средства в сельскохозяйственном производстве» (Білорусь, БГАТУ, Мінськ, 2008р.), Міжнародній науково-практичній конференції молодих учених «Перспективна техніка і технології» (МДАУ, Миколаїв, 2008-2009рр.), Міжнародній науковій конференції студентів, аспірантів і молодих учених «Екологізація сталого розвитку агросфери і ноосферна перспектива інформаційного суспільства» (ХНАУ ім. В.В. Докучаєва, Харків, 2008р.), Всеукраїнській науковій конференції студентів, магістрів, аспірантів і докторантів «Актуальні проблеми та наукові звершення молоді на початку третього тисячоліття» (ЛНАУ, Луганськ, 2009р.), Всеукраїнській науково-практичній конференції молодих учених «Формування конкурентних переваг агарної продукції в умовах глобалізації економіки» (ЖНАЕУ, Житомир, 2009р.), Міжнародній науково-практичній конференції «Інноваційні агротехнології в умовах глобального потепління» (ТДАТУ, Мелітополь-Кирилівка, 2009р.).

Публікації. За матеріалами дисертації опубліковано 11 наукових праць, з них 4 - у фахових виданнях.

Структура та обсяг роботи. Дисертаційна робота викладена на 127 сторінках машинописного тексту, містить 32 таблиці, 34 рисунки, 8 додатків на 146 сторінках. Робота складається зі вступу, 6-ти розділів, висновків, рекомендацій виробництву та додатків. Список використаних джерел містить 262 найменування, у тому числі 74 латиницею.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

Вступ. Обґрунтовано актуальність теми дисертації, сформульовано мету та завдання досліджень, об'єкт і предмет досліджень, показано наукову новизну та практичне значення одержаних результатів.

Огляд літератури. Розглянуто процес формування якості та лежкості плодів абрикоса. Проведено аналіз існуючих способів зберігання абрикосів та виявлено доцільність їх вдосконалення з метою подовження термінів зберігання плодів без погіршення їх якості. Показано перспективність застосування антиоксидантних композицій для підготовки плодів до зберігання. Доведена необхідність дослідження впливу способів обробки плодів та концентрацій компонентів антиоксидантних композицій на показники їх товарної якості та збереженість поживних і біологічно активних речовин.

Схема, методика та умови проведення досліджень. Дослідження проводилися в 2006-2009 рр. на базі лабораторії «Технологія первинної переробки і зберігання продуктів рослинництва» НДІ «Агротехнологій та екології» Таврійського державного агротехнологічного університету м. Мелітополя та сільськогосподарського виробничого кооперативу ім. «Фрунзе», смт. Веселе.

У дослідженнях використовували плоди абрикоса середнього строку достигання - сорт Краснощокий та пізнього строку достигання - сорт Мелітопольський пізній, що внесені в реєстр сортів рослин України, які відбирали з 10 найбільш типових дерев кожного помологічного сорту, з усіх чотирьох сторін і середини крони. Схема садіння дерев - 6х4, система утримання міжрядь і пристовбурних смуг - чорний пар.

Визначення календарної дати знімання проводили за такими ознаками: легкість відокремлення плоду від плодової гілки; забарвлення шкірочки та м'якуша; смак і соковитість; щільність тканин (пенетрометром FT 011); кількість днів від масового цвітіння та за сумою активних температур. Товарну обробку проводили в саду, виділяючи цілі, міцні, чисті, не уражені плоди (1 товарного ґатунку), згідно з вимогами ISO 2826-74, ГОСТ 21832-76 та вибраковуючи нестандартні екземпляри. Плоди укладали в дерев'яні ящики-лотки №77 (IV-2) по 7 кг у кожному рядами в два шари згідно з ГОСТ 10131-93 та ГОСТ 2991-85 і транспортували до плодосховища в день збору на відстань 10 км.

Обробку плодів проводили способами обприскування і занурення. Для обробки застосовували воду (контроль) та дозволений до використання в сільському господарстві водний розчин комплексного антиоксидантного препарату АОК-М (виробнича назва АКМ), який є композицією біологічно активних речовин антиоксидантного типу (дистинол) і суміші поліетиленгліколів (ПЕГ) з концентраціями: дистинолу - від 0,0003% до 0,060%; поліетиленгліколів - від 0,25 до 1%. Дистинол є комплексом антиоксидантів диметилсульфоксиду (ДМСО) та іонолу зі співвідношенням компонентів 1:1,4. В суміш поліетиленгліколів входить ПЕГ400 і ПЕГ1500 зі співвідношенням компонентів 1:2,3.

Після обробки і підсушування плоди витримували в камері попереднього охолодження впродовж доби при температурі 1…2⁰С. Зберігали абрикоси у холодильній камері КХР-6 при температурі 0±1⁰С та відносній вологості повітря 90-95%. Режими зберігання визначали згідно з ДСТУ 2169:2003. Досліди закладали в п'ятикратній повторності. Кожна повторність представляла собою дерев'яний ящик-лоток №77. Досліди проводили за схемою (рис. 1).

У варіантах 1 і 2 досліду 1 (рис. 1) обробку проводили способом обприскування кожного дерева водою (варіант 1) та водним розчином антиоксидантної композиції АОК-М з концентрацією діючої речовини 0,012% (варіант 2) із розрахунку 1,5-2л на одне дерево. Ряди дерев з обробкою відділяв захисний ряд. Обприскували вранці, в суху ясну погоду, в дослідах - ранцевим обприскувачем SOLO 450, у виробничих випробуваннях - аерозольним генератором регульованої дисперсності (ГАРД) при швидкості руху повітря до 4-5 м/с. Збирали плоди не раніше, як через 24 години після обробки. У варіантах 3 і 4 обприскування проводили після збирання, яке здійснювали на сітчастому транспортері водою (вар. 3) і водним розчином АОК-М (вар. 4). Після чого плоди просушували повітрям з вентиляторів (температура зовнішнього середовища) протягом 20-30 хв. Занурення плодів у воду (вар. 5) і водний розчин АОК-М (вар. 6) проводили з експозицією в 10 с. Після обробки плоди розміщували на транспортері і просушували як у варіанті 3, 4.

У досліді 2 (рис. 1) обробку дерев абрикоса проводили способом обприскування водою (вар. 1) та водними розчинами антиоксидантної композиції АОК-М з концентраціями д.р. від 0,0003% до 0,060% (вар. 2-10).

У досліді 3 дерева абрикоса обробляли водою (вар. 1) та водними розчинами АОК-М з концентрацією д.р. 0,003% та ПЕГів від 0,25% до 1,0% (вар. 2-5).

Відбір і підготовку проб до аналізів здійснювали згідно із ДСТУ ISO 874-2002. Визначення показників проводили за методиками: товарний аналіз (Скалецька Л.Ф. та ін., 2006; ГОСТ 21832-76 та ГСТУ 01.1-37-164:2004), дегустаційну оцінку (Скалецька Л.Ф. та ін., 2006; Найченко В.М., 2001), природні втрати маси (Скалецька Л.Ф. та ін., 2006), виділення збудників мікробіологічних хвороб (ДСТУ ISO 7954: 2006), ідентифікацію збудників (Попкова К.В. та ін., 1987; Підоплічко Н.М., 1978), інтенсивність дихання, активність поліфенолоксидази (Починок Х.Н., 1976), масову концентрацію цукрів (ГОСТ 27198-87, ДСТУ 4954:2008), титрованих кислот (ГОСТ 25555.0-82, ДСТУ 4957:2008), вміст аскорбінової кислоти (Найченко В.М., 2001), в-каротину (ДСТУ ISO 6558-2:2004), фенольних речовин (ДСТУ 4373:2005), пектинових речовин (Арасимович В.В. та ін., 1970).

Результати аналізів приводили до вихідної маси за Є.П. Широковим (2000). Для визначення структури і товщини захисної плівки на поверхні плодів, оброблених розчином АОК-М, робили зрізи з верхньої, бокової та нижньої частин плодів абрикоса та досліджували їх за допомогою мікроскопа ХSP-146ТР, з фотометричною сіткою в окулярі, фіксуванням зрізів камерою Kodak. Математичну обробку результатів виконували за Б.О. Доспєховим (1985), В.Ф. Моісейченко та ін. (1996) і програмою Microsoft Office Excel 2003. Економічна оцінка результатів дослідів проводилася за методикою П.В. Кондратенка, М.О. Бублика та ін. (2006).

ОБГРУНТУВАННЯ СПОСОБУ ОБРОБКИ ВОДНИМ РОЗЧИНОМ АНТИОКСИДАНТНОЇ КОМПОЗИЦІЇ АОК-М ДЛЯ ЗБЕРЕЖЕННЯ ТОВАРНОЇ ЯКОСТІ І КОМПОНЕНТІВ ХІМІЧНОГО СКЛАДУ ПЛОДІВ АБРИКОСА

Товарна якість плодів абрикоса залежно від способу їх обробки водним розчином антиоксидантної композиції АОК-М (дослід 1). Максимальний вихід стандартної продукції 94,4-95,0% та мінімальний абсолютний відхід після зберігання 2,2-2,5% отримано за обробки плодів розчином АОК-М способом обприскування плодів на материнській рослині перед збиранням (табл. 1).

Таблиця 1. Товарна якість плодів абрикоса залежно від способу їх обробки водним розчином антиоксидантної композиції АОК-М (2006 р.)

ОБ - обприскування; ТЗ - термін зберігання; * - різниця достовірна порівняно з контрольним варіантом, при р ? 0,05; **- середнє значення по контролях; ^а - різниця достовірна порівняно зі передзбиральним обприскуванням, при р ? 0,05.

У варіантах обробки плодів сортів Краснощокий та Мелітопольський пізній обприскуванням після збирання вихід стандартної продукції складав 94,1% та 93,7%, а рівень абсолютного відходу був в 1,3 та 1,5 рази відповідно вищим, ніж при обприскуванні на дереві. Передзбиральне і післязбиральне обприскування плодів забезпечило подовження терміну їх зберігання до 55 діб, проти 25 діб у контролі.

За обробки плодів способом занурення вихід стандартної продукції складав відповідно 90,4 та 90,8%, рівень абсолютного відходу достовірно не відрізнявся від контрольного варіанту, а термін зберігання плодів складав 25-30 діб.

Зазначені ефекти пояснюються тим, що обробка плодів абрикоса розчином композиції АОК-М на материнській рослині сприяє утворенню на поверхні плоду найбільш однорідної захисної плівки товщиною д=7,0-7,5 мкм, яка сприяє рівномірному розподілу антиоксидантів по їх поверхні, що упереджує плоди від фізіологічних розладів при зберіганні.

Нами було встановлено, що при обприскуванні плодів після збирання та зануренні їх у розчин композиції АОК-М не можливо досягнути рівномірного плівкоутворення по поверхні плодів. Мінімальна товщина плівки (3,0±0,5мкм) утворювалася у місці дотику плоду до поверхні транспортера при підсушуванні.

Дегустаційна оцінка плодів після зберігання показала, що найбільш гармонійним смаком та пружною консистенцією м'якоті відрізнялися плоди абрикоса обох сортів, що оброблені антиоксидантною композицією способом обприскування на материнській рослині, дегустаційна оцінка - 4,4 бала.

Обробка плодів абрикоса водним розчином АОК-М способом обприскування на материнській рослині дозволяє в середньому в 1,9 рази (рис. 3) знизити рівень ураження плодів мікробіологічними хворобами та в 2,0 рази - фізіологічними розладами, порівняно з плодами без обробки.

Природні втрати маси плодів абрикоса за зберігання залежно від способу їх обробки розчином антиоксидантної композиції АОК-М. Найменші втрати маси спостерігали при обприскуванні плодів розчином антиоксидантної композиції перед збиранням. Так, при обробці плодів абрикоса сорту Краснощокий втрати маси були в 1,8 рази, а для сорту Мелітопольський пізній - в 1,7 рази нижчими, ніж у контрольному варіанті. Це пояснюється утворенням на поверхні плодів плівки рівномірної товщини, яка запобігає випаровуванню вологи з тканин плодів. За обприскування плодів АОК-М після збирання природні втрати маси були в середньому на 10% вищими, в порівнянні з обробкою перед збиранням. Втрати маси при зануренні плодів у розчин композиції достовірно не відрізнялись від контрольного варіанту.

Інтенсивність дихання плодів абрикоса залежно від способу їх обробки розчином антиоксидантної композиції АОК-М. Найнижча інтенсивність дихання впродовж усього періоду зберігання плодів абрикоса спостерігалась за обробки їх обприскуванням розчином АОК-М перед збиранням. Клімактеричний підйом дихання в цих варіантах був в 1,2 рази нижчим, ніж в контролі і відбувався у плодів сорту Краснощокий на 40 добу, а у сорту Мелітопольський пізній - на 45 добу зберігання. Спосіб обприскування плодів після збирання дозволяв відсунути клімактерикс до 40-45 діб з інтенсивністю дихання в цей період в 1,1 рази нижчою за контроль. Обробка плодів абрикоса способом занурення практично не впливала на активність дихання, у плодів сорту Краснощокий клімактеричний підйом спостерігався на 15 добу, а у сорту Мелітопольський пізній - на 20 добу зберігання.

Вплив способу обробки плодів абрикоса розчином антиоксидантної композиції АОК-М на зміни вмісту компонентів їх хімічного складу при зберіганні. Обприскування плодів абрикоса сортів Краснощокий та Мелітопольський пізній розчином композиції АОК-М перед збиранням дозволило в найбільшій мірі запобігти витрачанню поживних і біологічно активних речовин і тому вміст цукрів після зберігання був відповідно в 1,8 та 2,3 рази, кислот - в 1,6 та 2,2 рази, пектинових речовин - в 1,7 та 1,4 рази, вітаміну С - в 1,8 і 1,4 рази, в-каротину - в 2,8 і 2,0 рази, фенольних речовин - в середньому в 1,70 рази більшим порівняно з плодами без обробки. Зазначені ефекти пояснюються утворенням плівки на поверхні плодів, яка забезпечує однорідне розповсюдження по ній антиоксидантів, що сприяє ефективному гальмуванню окисно-відновних процесів в плодах і запобігає швидкому витрачанню основних компонентів їх хімічного складу.

ВПЛИВ ОБРОБКИ ПЛОДІВ АБРИКОСА РОЗЧИНАМИ АНТИОКСИДАНТНОЇ КОМПОЗИЦІЇ АОК-М НА ЗБЕРЕЖЕНІСТЬ ЇХ ТОВАРНОЇ ЯКОСТІ ТА КОМПОНЕНТІВ ХІМІЧНОГО СКЛАДУ

Вплив обробки плодів абрикоса розчинами АОК-М на зміни їх товарної якості при зберіганні (дослід 2). Високу збереженість товарної якості плодів абрикоса сорту Краснощокий забезпечила обробка водними розчинами АОК-М з концентраціями дистинолу від 0,003% до 0,036%, а для плодів сорту Мелітопольський пізній - від 0,0015% до 0,024%. Максимальний вихід стандартної продукції 95,7% та 96,7% спостерігався за обробки розчинами АОК-М з концентраціями дистинолу 0,003% та 0,0015% відповідно.

При зберіганні плоди всіх варіантів уражувалися лише плодовими гнилями (гриб роду Monilia). А обприскування плодів абрикоса розчинами АОК-М з концентраціями дистинолу від 0,0015% до 0,036% дозволяло в 1,2-2,6 рази знизити рівень їх ураження гнилями.

Обробка плодів водними розчинами композиції з 0,0015%-0,036% концентраціями діючої речовини знижувала рівень ураження плодів фізіологічними розладами в середньому в 1,5-4,5 рази, у порівнянні з контрольним варіантом. Між концентраціями дистинолу від 0,0015% до 0,036% та кількістю плодів уражених мікробіологічними хворобами та фізіологічними розладами встановлено тісний прямий кореляційний зв'язок (рис. 4): для плодів сорту Краснощокий відповідно - r=0,97±0,11 і r=0,95±0,15 з рівняннями регресії У=1,03•ln(x)+9,66 і У=0,32•ln(x)+2,50 та коефіцієнтом детермінації R²=0,99; Мелітопольський пізній - r=0,92±0,10 і r=0,91±0,10 з рівнянням регресії У=0,84•ln(x)+8,52 і У=0,40•ln(x)+2,95 та R²=0,99.

Дегустаційна оцінка плодів після зберігання з обробкою антиоксидантною композицією АОК-М показала, що найбільш гармонійним смаком та добре вираженим ароматом відрізнялись плоди абрикоса сорту Краснощокий, що оброблені розчином антиоксидантної композиції АОК-М з концентрацією діючої речовини 0,003% та Мелітопольський пізній з концентрацією 0,0015%.

Природні втрати маси плодів абрикоса при зберіганні за обробки їх дистинолом в розчині АОК-М. Мінімальні втрати маси забезпечила обробка плодів розчином АОК-М з концентрацією дистинолу 0,003% - для сорту Краснощокий і 0,0015% - для плодів сорту Мелітопольський пізній.

Статистичною обробкою даних встановлено взаємозв'язок між концентрацією дистинолу від 0,0015% до 0,036% і природними втратами маси: для плодів сорту Краснощокий - r=0,97±0,11 з рів-нянням регресії У=0,34•ln(x)+5,47 і коефіцієнтом детермінації R²=0,99; Меліто-польський пізній - r=0,88±0,12 з рівнянням регресії У=0,47•ln(x)+5,74 та R²=0,98. Суттєвий вплив на втрати маси плодів при зберіганні має взаємодія факторів «холодильного збері-гання» та «обробки антиокси-дантною композицією» (доля участі - 0,67).

Вплив обробки дистинолом в розчині АОК-М на зміни інтенсивності дихання плодів абрикоса при їх зберіганні. У контрольних та дослідних варіантах інтенсивність дихання зростала до клімактеричного підйому дихання, а потім знижувалась. Найменша активність дихання впродовж усього періоду зберігання спостерігалась за обробки абрикосів сорту Краснощокий розчином АОК-М з концентрацією діючої речовини 0,003% та плодів сорту Мелітопольський пізній з 0,0015% концентрацією дистинолу в розчині композиції (рис. 6). Клімактеричний підйом в плодах сорту Краснощокий наступав на 45 добу (АОК-М 0,003%) з інтенсивністю дихального газообміну в 1,4 рази нижчою за клімактерикс у контролі, а в абрикосах сорту Мелітопольський пізній на 40 добу (АОК-М 0,0015%) з 1,6 рази нижчим рівнем дихання за контроль.

Для оброблених плодів встановлене максимальне число парних кореляційних зв'язків між інтенсивністю дихання і вмістом компонентів хімічного складу, що свідчить про стабілізацію метаболічних процесів при зберіганні плодів, за дії антиоксидантів. Найбільший вплив на інтенсивність дихання має взаємодія факторів «холодильного зберігання» та «обробки АОК-М» з долею участі - 0,50.

Динаміка вмісту цукрів і кислот в плодах абрикоса при зберіганні за обробки розчинами АОК-М. За даними наших досліджень (рис. 7) на початку зберігання вміст цукрів змінювався в сторону збільшення, ймовірно за рахунок перетворення сорбітолу. Але у варіантах з обробкою АОК-М він був нижчим у цей період, ніж у контролі. На 15 добу зберігання накопичення цукрів в контролі уповільнювалося, а в дослідних варіантах продовжувало наростати з різною інтенсивністю, залежно від концентрації дистинолу. З 15 до 25 доби зберігання в усіх дослідних варіантах накопичення цукрів продовжувалося, тоді як в контрольному спостерігалося зниження їх вмісту. Пік накопичення цукрів в плодах, оброблених розчином АОК-М, припадав на 40-45 добу зберігання, що співпадало з клімактериксом. Після 45 доби в абрикосах відбувалося зниження вмісту цукрів, що пояснюється використанням їх в окисно-відновних перетвореннях при інтенсифікації процесів перезрівання плодів. Максимальну збереженість цукрів в плодах абрикоса сорту Краснощокий забезпечила обробка розчином АОК-М з концентрацією дистинолу 0,003%, а для плодів сорту Мелітопольський пізній - 0,0015%. Вміст цукрів в цих варіантах наприкінці зберіганні був відповідно в 1,6 та 2,5 рази вищим за контроль.

Динаміка вмісту титрованих кислот у плодах усіх варіантів мала схожий характер. Їх вміст поступово знижувався в результаті окислення в процесі дихання, але витрати кислот у оброблених плодах були значно меншими, ніж у необроблених (рис. 7). Так, у абрикосах сорту Краснощокий за обробки розчином АОК-М з концентрацією дистинолу 0,003% вміст кислот після зберігання зменшився до 1,4%, але був у 1,5 рази більшим порівняно до контролю. У плодах абрикоса сорту Мелітопольський пізній максимальна збереженість кислот спостерігалась за обробки 0,0015%-вим розчином дистинолу. Рівень кислот у цьому варіанті після зберігання був у 2,8 рази вищий, ніж в контролі.

Нами встановлено, що за дії антиоксидантів, між вмістом цукрів, кислот та іншими компонентами хімічного складу число парних кореляційних зв'язків зростає, що свідчить про стабілізуючий вплив антиоксидантів на обмінні процеси в плодах абрикоса при зберіганні. Найбільший вплив на зміни вмісту цукрів має взаємодія факторів «холодильного зберігання» та «обробки АОК-М» з долею участі - 0,50, а на зміни вмісту кислот - фактор «обробки АОК-М» (доля участі 0,60).

Динаміка вмісту пектинових речовин в плодах абрикоса при зберіганні за дії антиоксидантної композиції АОК-М. При зберіганні плодів абрикоса як за обробки їх розчином антиоксидантної композиції АОК-М, так і без обробки, виявлене поступове зниження вмісту пектинових речовин (рис. 8). Але вміст протопектину в плодах переважав вміст пектину впродовж усього періоду зберігання.

У плодах абрикоса сорту Краснощокий найнижча інтенсивність гідролізу пектинових речовин спостерігалась за обробки розчином антиоксидантної композиції з концентрацією дистинолу 0,003%. На 55 добу зберігання вміст протопектину в цьому варіанті був в 1,5 рази, а пектину - в 2,4 рази вищий, ніж у контролі. Після зберігання плодів абрикоса сорту Мелітопольський пізній з обробкою 0,0015% розчином АОК-М вміст протопектину був в 2,2 рази, а пектину - 2,7 рази вищий, порівняно з контролем.

Встановлена значна кількість парних кореляційних зв'язків між вмістом протопектину і пектину та іншими компонентами хімічного складу. Це свідчить про вплив пектинів на обмін речовин у плодах при зберіганні. Домінуючий вплив на зміни вмісту пектину та протопектину має фактор «обробки АОК-М» з долею участі - 0,72.

Динаміка вмісту вітамінів у плодах абрикоса при зберіганні за дії антиоксидантної композиції АОК-М. Основним вітаміном плодів абрикоса є вітамін С та провітамін А (каротин). Зниження їх вмісту починається відразу ж після закладання плодів на зберігання, а обробка розчинами антиоксидантів дозволяє в максимальному ступені уповільнити процеси руйнування вітамінів. Для плодів абрикоса сорту Краснощокий найбільша збереженість вітаміну С та в-каротину спостерігалась за обробки розчином АОК-М з концентрацією дистинолу 0,003%. Після 55 діб зберігання вміст вітаміну С був в 2,0 рази та а в-каротину в 5,4 рази вищий, ніж у контролі. Найкращу збереженість цих вітамінів в плодах абрикоса сорту Мелітопольський пізній забезпечила обробка 0,0015% розчином антиоксидантів. Вміст аскорбінової кислоти в плодах наприкінці зберігання був вищим, ніж у контролі, в 1,8 рази, а в-каротину в 2,6 рази. Фактори «холодильного зберігання» та «обробки АОК-М» мають переважаючий вплив на зміни вмісту вітаміну С в плодах при зберіганні, а на зміни вмісту в-каротину - тільки фактор «обробки АОК-М».

Вплив обробки дистинолом в розчині АОК-М на вміст фенольних сполук та активність поліфенолоксидази в плодах абрикоса при їх зберіганні.

Для абрикосів сорту Краснощокий мінімальна активність поліфенолоксидази (ПФО) спостерігалась за обробки водним розчином АОК-М з концентрацією дистинолу 0,003%, а для плодів сорту Мелітопольський пізній - 0,0015%-вою концентрацією. Тому наприкінці зберігання в плодах вміст фенольних речовин був відповідно в 1,8 та 1,7 рази вищим відносно контролю.

Статистичною обробкою даних встановлено максимальне число парних кореляційних зв'язків між вмістом фенольних сполук, активністю ПФО і іншими компонентами хімічного складу. Слід відмітити, що показник активності поліфенолоксидази від'ємно корелює із вмістом фенольних речовин r = -0,97±0,02. Поєднання факторів «холодильного зберігання» та «обробки АОК-М» мають переважаючий вплив на зміни вмісту фенольних речовин в плодах при зберіганні, а на зміни активності поліфенолоксидази - тільки фактор «обробки АОК-М».

ОБГРУНТУВАННЯ ВИБРАНИХ КОНЦЕНТРАЦІЙ ПЛІВКОУТВОРЮВАЧА У СКЛАДІ АНТИОКСИДАНТНОЇ КОМПОЗИЦІЇ ДЛЯ ОБРОБКИ ПЛОДІВ АБРИКОСА ПЕРЕД ЗБИРАННЯМ

Товарна якість плодів абрикоса залежно від концентрацій плівкоутворювача в складі композиції АОК-М. Максимальний вихід стандартної продукції на кінець зберігання забезпечила обробка абрикосів розчином АОК-М при концентрації поліетиленгліколів (ПЕГ) 0,5%, з товщиною плівки на поверхні плодів д=6,5±0,3 мкм. У цьому варіанті вихід першого та другого товарних ґатунків плодів абрикоса сорту Краснощокий збільшився до 95,5%, а абсолютний відхід зменшився на 4% (абс.), порівняно з контрольним варіантом і на 0,8% (абс.) у порівнянні з обробкою АОК-М при концентрації ПЕГів у розчині 1%. У плодів сорту Мелітопольський пізній, за обробки такою композицією, вихід стандартної продукції складав 97,5%, а відхід був на 3,6% (абс.) меншим за контроль.

За обробки абрикосів розчинами антиоксидантної композиції з концентраціями ПЕГів 0,75% та 1,0% на поверхні плодів утворювались плівки товщиною д=7,0±0,3 мкм і д=7,5±0,4 мкм відповідно, що дозволяло отримати стандартну продукцію в межах від 95,1 до 97,1%, та знизити абсолютний відхід на 3,2-3,4% (абс.), порівняно з контролем.

У варіанті обробки плодів сортів Краснощокий та Мелітопольський пізній розчином АОК-М з 0,25% концентрацією ПЕГів (товщина плівки д=6,0±0,3 мкм) вихід стандартної продукції наприкінці зберігання складав 94,8% та 96,2% відповідно, а абсолютний відхід був на 3,7% та 3,2% (абс.) нижчим, за відхід у контрольному варіанті.

Найнижчий рівень ураження плодів хворобами забезпечувала обробка розчином АОК-М з концентрацією поліетиленгліколів 0,5% (рис. 10). Для плодів абрикоса сорту Краснощокий рівень ураження плодів мікробіологічними хворобами був в 1,7 рази, а фізіологічними розладами в 6,0 разів нижчим, порівняно з контролем. Обробка плодів абрикоса сорту Мелітопольський пізній такою композицією знижувала рівень ураження хворобами в 3,7 рази та фізіологічними розладами в 3,6 рази, порівняно з контролем.

Статистичною обробкою даних встановлено тісний зв'язок лише між концентраціями ПЕГів у діапазоні від 0,5% до 1,0% та кількістю плодів, уражених мікробіологічними хворобами та фізіологічними розладами: для плодів сорту Краснощокий відповідно - r=0,99±0,01 з рівняннями регресії У=0,14x+4,08 і У=0,50x+0,15 та коефіцієнтом детермінації R²=0,99; Мелітопольський пізній - r=0,94±0,05 і r=0,86±0,11 з рівнянням регресії У=0,82x+1,61 і У=0,24x+0,41 та R²=0,90 і R²=0,92 (рис. 10). Вплив на ступінь ураження плодів мікробіологічними хворобами спричинено поєднанням факторів «концентрація ПЕГів» та «концентрація дистинолу» - 0,60, а вплив на ураження плодів фізіологічними розладами має фактор «концентрація дистинолу» з долею участі 0,54.

Вплив обробки плівкоутворювачем у розчині АОК-М на природні втрати маси плодів абрикоса при зберіганні. Мінімальні втрати маси спостерігалися за обробки плодів абрикоса розчином АОК-М з концентрацією ПЕГів 0,5% (рис. 11). Так, при обробці такою композицією абрикосів сорту Краснощокий втрати маси знизились на 3,1% (абс.), а для сорту Мелітопольський пізній - на 3,4% (абс.) у порівнянні з контролем. Між концентрацією ПЕГів лише в інтервалі від 0,5% до 1,0% та природними втратами маси встановлена тісна кореляційна залежність: для абрикосів сорту Краснощокий r=0,93±0,06 з рівнянням регресії У=0,56ln•(x)+3,37, та R²=0,94; а для сорту Мелітопольський пізній r=0,90±0,10 з рівнянням У=0,34ln•(x)+2,56, R²=0,94. (рис. 11). Значний вплив на втрати маси плодів абрикоса при зберіганні має взаємодія факторів «концентрація поліетиленгліколів» та «концентрація дистинолу» з долею участі - 0,65.

Інтенсивність дихання плодів абрикоса залежно від концентрації плівкоутворювача в складі антиоксидантної композиції АОК-М. У плодах абрикоса за обробки їх розчином АОК-М з 0,5% концентрацією ПЕГів спостерігався найнижчий рівень дихальної активності впродовж усього періоду зберігання. Інтенсивність дихання на клімактеричному підйомі була в 1,5 та 1,4 рази, а наприкінці зберігання в 1,6 рази меншою відносно контролю відповідно для плодів абрикоса сортів Краснощокий та Мелітопольський пізній.

Найбільший вплив на зміни інтенсивності дихання абрикосів в клімактеричний період має поєднання факторів «концентрація поліетиленгліколів» та «концентрація дистинолу» з долею участі - 0,59.

Вплив обробки плівкоутворювачем в розчині АОК-М на зміни вмісту компонентів хімічного складу плодів абрикоса при зберіганні. Обробка абрикосів сортів Краснощокий та Мелітопольський пізній антиоксидантною композицією з концентрацією поліетиленгліколів 0,5% дозволила найбільш ефективно запобігти руйнуванню поживних і біологічно активних речовин і тому вміст цукрів після зберігання був відповідно в 1,9 та 3,0 рази, кислот - в 1,7 та 3,4 рази, пектинових речовин - в 1,7 та 2,5 рази, вітаміну С - в 2,1 - 1,8 рази, в-каротину - в 4,7 - 2,9 рази, фенольних речовин - 1,9 рази більшим, порівняно з контрольним варіантом. З підвищенням концентрації поліетиленгліколів зростає їх гідратуюча здатність, порушується баланс вологи, що призводить до збільшення втрати маси плодами при зберіганні.

Експериментальними дослідженнями і виробничою перевіркою доведена економічна ефективність передзбиральної обробки плодів абрикоса розчином антиоксидантної композиції АОК-М способом обприскування перед збиранням з концентрацією дистинолу 0,003% та поліетиленгліколів 0,5%.

У контрольному варіанті витрати на зберігання 1т плодів сорту Краснощокий становили 1265,8 грн., а сорту Мелітопольський пізній - 1305,9 грн. Прибутку з цих варіантів одержано у розмірі відповідно 134,2 грн. та 194,1 грн., а рівень рентабельності склав 5,9% і 6,9%.

Обробка абрикосів розчинами АОК-М збільшила витрати на зберігання 1т плодів до 1751,1 грн. (сорт Краснощокий) і 1754,9 грн. (сорт Мелітопольський пізній). Але скорочення втрат продукції від ураження мікробіологічними хворобами та фізіологічними розладами, зниження природних втрат маси та подовження терміну зберігання плодів абрикоса дозволило отримати в 11,5-12,9 рази вищий прибуток та підвищити рентабельність виробництва до 63,1-68,6%.

ВИСНОВКИ

У дисертації наведено теоретичне обґрунтування наукової проблеми подовження тривалості та ефективності зберігання плодів абрикоса сорту Краснощокий та сорту Мелітопольський пізній шляхом обприскування дерев абрикоса водними розчинами антиоксидантної композиції перед збиранням плодів.

За результатами досліджень сформульовані наступні висновки:

1.Застосування розчинів антиоксидантних композицій для передзбиральної обробки плодів, вирощених в умовах Степової зони України вивчено мало, а вплив антиоксидантів на якість та лежкоздатність плодів абрикоса не вивчався взагалі. Все це обумовило необхідність проведення досліджень впливу антиоксидантних композицій, до складу яких входять антиоксиданти та плівкоутворювач, на показники товарної якості та збереженість біологічно активних речовин в плодах абрикоса залежно від способів їх обробки та концентрацій компонентів у композиції.

2. Встановлено, що із досліджених способів обробки плодів абрикоса найбільш ефективним є обприскування їх розчином антиоксидантної композиції АОК-М перед збиранням, яке забезпечує утворення на поверхні абрикосів плівки рівномірної товщини 7,5±0,4 мкм, що знижує інтенсивність дихання плодів в 1,4-1,5 рази; підтримує баланс вологи, чим зменшує природні втрати маси в 1,7-1,8 рази; індукує природний імунітет, що в цілому знижує абсолютний відхід в 2,0-2,2 рази; підвищує вихід продукції першого товарного ґатунку в 1,1-1,2 рази та подовжує термін зберігання плодів на 30 діб, у порівнянні з плодами без обробки. Способи обприскування плодів розчином композиції після збирання та занурення у розчин не дозволяють отримати на поверхні плодів рівномірної плівки. Мінімальна її товщина (3,0±0,4 мкм) спостерігається у місці дотику плоду до поверхні транспортера при підсушуванні.

3.Найбільший позитивний ефект отримано при обробці плодів перед збиранням розчином АОК-М з концентраціями діючої речовини (дистинолу) 0,003-0,036% - для абрикосів сорту Краснощокий та 0,0015-0,024% - для сорту Мелітопольський пізній. При зберіганні таких плодів у 1,2-2,6 рази скорочуються втрати від мікробіологічних хвороб та в 1,3-5,2 рази від фізіологічних розладів. Між концентраціями дистинолу і кількістю плодів, уражених мікробіологічними хворобами і фізіологічними розладами, встановлено тісний прямий кореляційний зв'язок: для плодів сорту Краснощокий - відповідно r=0,97±0,11 і r=0,95±0,15; Мелітопольський пізній - r=0,92±0,10 і r=0,91±0,10.

4.Значний вплив на зміни інтенсивності дихання плодів абрикоса при зберіганні має поєднання факторів «холодильного зберігання» і «обробки антиоксидантною композицією», що зумовлює зменшення інтенсивності дихання абрикосів впродовж усього періоду зберігання та, як наслідок, зниження витрати цукрів в 1,4-2,5 рази та органічних кислот в 1,2-2,8 рази, порівняно з контрольним варіантом. Такі плоди відрізнялись більш гармонійним смаком та мали високу дегустаційну оцінку (4,0-4,4 бали).

5.Впродовж зберігання плодів абрикоса відмічено домінування протопектину. Суттєвий вплив на зміни вмісту пектину та протопектину абрикосів має обробка антиоксидантною композицією з концентраціями дистинолу в розчині АОК-М від 0,0015 до 0,036%, яка в 1,2-2,3 рази гальмує гідроліз пектинових речовин та сприяє збереженості структури та консистенції плодів.

6.Використання розчину АОК-М для обробки плодів абрикоса знижує в 1,3-2,0 рази темпи руйнування вітаміну С та в 1,8-5,3 рази провітаміну А, сприяє збереженню фенольних сполук у плодах, внаслідок зменшення активності поліфенолоксидази, що забезпечує отримання після 55 діб зберігання високо вітамінної продукції.

7.Встановлено, що обробка плодів абрикоса розчином композиції з концентрацією поліетиленгліколів 0,50% забезпечує оптимальний баланс вологи між захисною плівкою товщиною 6,5±0,3 мкм та м'якоттю плоду, що зменшує їх природні втрати маси на 0,3-0,4% (абс.), порівняно з обробкою АОК-М з 1% розчином ПЕГів. Між концентрацією ПЕГів в інтервалі від 0,50% до 1,00% та природними втратами маси встановлена тісна кореляційна залежність (r=0,92±0,02). Значний вплив на втрати маси плодів абрикоса сортів Краснощокий та Мелітопольський пізній при зберіганні має взаємодія факторів «концентрація поліетиленгліколів» та «концентрація дистинолу» з долею участі відповідно 68,9% і 60,2%.

8.Створена антиоксидантна композиція АОК-М, що складається з дистинолу в концентраціях від 0,0015% до 0,036%, поліетиленгліколів - 0,5% та води. Розроблено елементи технології обробки плодів абрикоса розчином композиції шляхом обприскування їх на деревах, яка здійснюється аерозольним генератором регульованої дисперсності (ГАРД), з нормою витрати робочої рідини 600-800 л/га, що призводить до подовження термінів зберігання плодів абрикоса, збереження поживних і біологічно активних речовин та дозволяє отримати прибуток 1740,9-2238,0 грн./т та в 9,9-10,7 рази підвищити рівень рентабельності їх зберігання.

РЕКОМЕНДАЦІЇ ВИРОБНИЦТВУ

Для подовження терміну зберігання плодів абрикоса без значних втрат рекомендується:

- проводити обприскування дерев абрикоса перед збиранням плодів розчином антиоксидантної композиції АОК-М з концентраціями: дистинолу 0,003% та поліетиленгліколів - 0,5%, за допомогою аерозольного генератора регульованої дисперсності (ГАРД), за норми витрати розчину на одне дерево 1,5-2л;

- товарну обробку плодів проводити під час збирання;

- збирати плоди в дерев'яні ящики-лотки по 7 кг в кожному, не раніше, як через 24 години після обробки;

- зберігати плоди в холодильних камерах при температурі 0±1⁰С і відносній вологості повітря 90-95%.

СПИСОК ПРАЦЬ, ОПУБЛІКОВАНИХ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Калитка В.В. Зміни вмісту пектинових речовин в плодах абрикосу оброблених АОК-М при зберіганні / В.В. Калитка, В.М. Безменнікова // Збірник наукових праць Луганського національного аграрного університету. - 2008. -№93. - С. 44-47. (Здобувач провела дослідження, аналіз отриманих даних та узагальнення матеріалу, сформулювала висновки та оформила статтю).

2. Безменнікова В.М. Критеріальний показник ефективності зберігання плодів абрикоса оброблених антиоксидантним препаратом АОК-М / В.М. Безменнікова, В.В. Калитка // Науковий вісник НУБіП. - 2009. - № 132. - С. 285-297. (Здобувач провела дослідження, аналіз отриманих даних та узагальнення матеріалу, сформулювала висновки та оформила статтю).

3. Безменнікова В.М. Вплив способу обробки плодів на показники їх товарної якості при зберіганні / В.М. Безменнікова // Вісник ЖНАЕУ. - 2009. - №2. - С. 301-306.

4. Безменнікова В.М. Динаміка фенольних речовин плодів абрикоса при зберіганні з використанням антиоксидантної композиції АОК-М / В.М. Безменнікова // Вісник аграрної науки Причорномор'я. - 2009. - №4 (51). - С. 182-189.

5. Пат. 41412 Україна, МПК А23В 7/04. Спосіб підготовки плодів кісточкових культур до зберігання / В.В. Калитка, В.М. Безменнікова, М.Є. Сердюк (Україна).; Таврійський державний агротехнологічний університет.- № 13418/08; заявл. 20.11.08; опубл. 25.05.09, Бюл. №10. (Здобувач провела дослідження, аналіз отриманих даних та узагальнення матеріалу, сформулювала висновки та оформила патент).

6. Пат. 42007 Україна, МПК А23В 7/14. Антиоксидантна композиція для обробки плодів кісточкових кільтур перед зберіганням / В.В. Калитка, В.М. Безменнікова, М.Є. Сердюк (Україна).; Таврійський державний агротехнологічний університет.- № 13243/08; заявл. 17.11.08; опубл. 25.06.09, Бюл. №12. (Здобувач провела дослідження, аналіз отриманих даних та узагальнення матеріалу, сформулювала висновки та оформила патент).

7. Калитка В.В. Вплив антиоксидантного препарату АОК-М на інтенсивність окисних процесів під час зберігання плодів абрикоса / В.В. Калитка, М.Є. Сердюк, В.М. Безменнікова // Перспективна техніка і технології-2008: ІV міжнар. наук.-практ. конф., 24-26 вересня 2008 р.: матер. конф. - Миколаїв, 2008. - С.17-21. (Здобувач провела дослідження, аналіз отриманих даних та узагальнення матеріалу, сформулювала висновки та оформила статтю).

8. Безменнікова В.М. Вплив передзбиральної обробки АОК-М на рівень захворювань і вихід стандартної продукції при зберіганні плодів абрикосу / В.М. Безменнікова // Екологізація сталого розвитку агросфери і ноосферна перспектива інформаційного суспільства: між нар. наук. конф., 1-3 жовтня 2008р.: матер. конф. - Харків, 2008. - С.15.

9. Безменнікова В.М. Технологія підготовки плодів абрикоса до зберігання / В.М. Безменнікова // Формування конкурентних переваг аграрної продукції в умовах глобалізації економіки: всеукр. наук.-практ. конф., 14-16 травн. 2009 р.: тези доп. - Житомир, 2009. - С. 187-188.

10. Безменникова В.М. Влияние предуборочной обработки плодов абрикоса антиоксидантами на изменение содержания витаминов при хранении / В.М. Безменникова, В.В. Калитка // Олимпиада 2014: технологические и экологические аспекты производства продуктов здорового питания: междунар. науч.-практ. конф., 1-3 июня 2009г.: матер. конф. - Краснодар, 2009. - С. 55-57.

11. Безменнікова В.М. Зміни вмісту фенольних речовин в плодах абрикоса при зберіганні за дії антиоксидантів / В.М. Безменнікова // Інноваційні агро- технології в умовах глобального потепління: міжнар. наук.-практ. конф. 4-6 червня 2009р.: матер. тез. - Мелітополь-Кирилівка, 2009. - С 128-130.

Размещено на Allbest.ru