Влияние условий хранения на качество плодов яблони, выращенных в Саратовской области

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание учёной степени

Влияние условий хранения на качество плодов яблони, выращенных в Саратовской области

Специальность 05.18.01 - технология обработки, хранения

и переработки злаковых, бобовых культур, крупяных

продуктов, плодоовощной продукции и виноградарства

кандидата сельскохозяйственных наук

Сураева Александра Васильевна

Кинель 2011

Работа выполнена в федеральном государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Саратовский государственный аграрный университет имени Н.И. Вавилова» в 2000-2004 гг.

Научный руководитель - доктор сельскохозяйственных наук, доцент Лощинин Олег Владимирович

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук, профессор Дулов Михаил Иванович

доктор сельскохозяйственных наук, профессор Манжесов Владимир Иванович

Ведущая организация - Ульяновская государственная сельскохозяйственная академия.

Защита диссертации состоится 12 июля 2011 г. в 9.00 на заседании диссертационного совета ДМ 220.058.01 при ФГОУ ВПО «Самарская государственная сельскохозяйственная академия» по адресу: 446442, Самарская обл., г. Кинель, пгт Усть-Кинельский, ул. Учебная, 2.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГОУ ВПО «Самарская государственная сельскохозяйственная академия».

Автореферат разослан и размещён на сайте ФГОУ ВПО «Самарская государственная сельскохозяйственная академия» http://www.ssaa.ru/ 10 июня 2011 г.

Учёный секретарь

диссертационного совета

канд. биол. наук, профессор Г.К. Марковская

яблоня хранение микробиологический заболевание

Общая характеристика работы

Актуальность работы. Оптимизация условий и сроков хранения с учётом биологических особенностей сорта и результатов прогноза восприимчивости плодов к болезням хранения является элементом совершенствования системы хранения плодовой продукции. Основные причины потерь и снижения качества плодов при хранении - поражение их физиологическими и микробиологическими заболеваниями. Качество плодов, обусловленное их химическим составом, направленностью и интенсивностью обмена веществ и, как следствие, устойчивостью к физиологическим и микробиологическим заболеваниям, изменяется в процессе хранения и определяется комплексом специфических для данной продукции свойств: химических (содержание сухих веществ, органических кислот и др.), физических (масса плодов, окраска, консистенция), биологических (сроки созревания, лёжкость).

Ежегодный объем производства плодов в нашей стране составляет около 1,5 млн т. Однако по причине неудовлетворительного хранения потери достигают 40 % среднегодового производства (Сергеев В.Н., 2004).

Наилучшую сохранность плодов с минимальными потерями может обеспечить только технология хранения в контролируемой атмосфере. Она позволяет значительно замедлить все метаболические процессы, протекающие в плодах, в результате чего продлеваются сроки хранения, повышается устойчивость к болезням и максимально сохраняются вкусовые и пищевые достоинства. Таким образом, проблема сокращения потерь плодов многофакторна и требует системного подхода к решению.

Исследования в этом направлении не получили должного развития, а исследования по хранению плодов основных районированных сортов Саратовской области в контролируемой атмосфере проведены нами впервые. В связи с этим проведение комплексных исследований объективных критериев качества яблок наиболее распространённых сортов Саратовской области, закладываемых на хранение, а также определение качества плодов в зависимости от способов хранения является актуальным.

Цель исследований - установить качество и потенциал лёжкости плодов основных осенних и зимних сортов яблони, выращиваемых в Правобережье Саратовской области, при хранении в условиях обычной и контролируемой атмосферы.

Задачи исследований:

1. Определить качество плодов яблони перед закладкой и после периода хранения.

2. С учетом сортовых особенностей дать оценку оптимальных условий хранения плодов яблони в контролируемой атмосфере.

3. Выявить потенциальную лёжкость плодов основных районированных сортов яблони в обычной атмосфере.

4. Установить характер поражаемости плодов микробиологическими заболеваниями и физиологическими растройствами в условиях обычной и контролируемой атмосфер.

5. Определить оптимальную длительность хранения плодов основных районированных сортов яблони по комплексу биохимических показателей.

6. Провести экономическую оценку эффективности хранения плодов в камерах с общей и контролируемой атмосферой.

Научная новизна и практическая значимость работы. Впервые для условий Саратовской области установлен потенциал лёжкости яблок основных районированных осенних и зимних сортов в различных условиях хранения в зависимости от условий вегетационного периода формирования плодов, определена технология хранения плодов яблони в контролируемой атмосфере, учитывающая сортовые особенности. По комплексу биохимических показателей установлены пороговые значения снятия с хранения плодов, выращенных в условиях Нижнего Поволжья.

Основные положения диссертации, выносимые на защиту:

· в условиях Саратовской области оптимальная продолжительность хранения плодов яблонь осеннего срока созревания Жигулевское и Шафран Саратовский не превышает 4 мес., сорта Уэлси - 5 мес., плодов яблонь позднего срока созревания Милтош и Беркутовское - 6 мес., сорта Северный синап - 7 мес.;

· оптимальный температурный режим хранения в камерах с обычной атмосферой для яблок сортов Жигулёвское, Уэлси, Шафран Саратовский, Северный синап, Милтош и Беркутовское +2 С;

· в условиях контролируемой атмосферы оптимальные режимы хранения яблок сортов Жигулёвское, Уэлси, Милтош составляют О₂ и СО₂ - 2,3 %, Шафран Саратовский: О₂ - 3,1 %, СО₂ - 2,7 %. Яблоки сорта Северный синап хорошо хранятся при обеих изучаемых контролируемых атмосферах. Яблоки зимнего сорта Беркутовское целесообразно хранить в камерах с обычной атмосферой;

· для определения оптимальных сроков съема урожая можно использовать шкалу распада крахмала, учитывая при этом сортовые особенности. В условиях Саратовской области этот показатель для сорта Жигулёвское составляет 2 балла, Шафран Саратовский и Уэлси - 2,5 балла, Северный синап и Милтош - 3 балла, Беркутовское - 4 балла.

Апробация и публикация материалов по теме диссертации. Основные положения и результаты исследований были доложены и получили положительную оценку на региональной отчётно-выборной и научно-практической конференции молодых учёных Приволжского федерального округа «Роль молодых учёных в реализации национального проекта «Развитие АПК» (г. Саратов, 2007), III Международной научно-практической конференции «Технология и продукты здорового питания» (г. Саратов, 2009), I Международной научно-практической конференции «Инновационные технологии создания и возделывания сельскохозяйственных растений» (г. Саратов, 2010), на внутривузовских конференциях профессорско-преподавательского состава ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ» и «Вавиловских чтениях» (Саратов, 2000-2010).

По теме диссертации опубликовано 9 работ, в том числе 1 - в рецензируемом научном журнале, рекомендованном ВАК РФ.

Объём и структура диссертации. Диссертация изложена на 169 страницах компьютерного текста, состоит из введения, пяти глав, выводов, рекомендаций производству и приложений, содержит 16 рисунков и 35 таблиц. Список использованной литературы включает в себя 257 источников, в том числе 17 - на иностранных языках.

Содержание работы

Аналитический обзор литературы. Проведенные обзор и анализ литературы и источников подтверждают влияние помологического сорта и условий выращивания на показатели лежкости яблок при хранении. Рассмотрены применяемые на практике методы оценки степени зрелости плодов и показана необходимость их учета для обоснования оптимальных условий хранения. Систематизированы физико-химические изменения, происходящие в плодах во время созревания и при различных способах, условиях и режимах хранения. Определены основные причины и условия развития физиологических расстройств и микробиологических заболеваний плодов яблони при длительном хранении.

Условия, объект и методика проведения исследований. Работа проводилась в 2000-2004 гг. в Экспериментальном хозяйстве СГАУ им. Н.И. Вавилова. Экологическую безопасность плодов яблони изучали в 2004, 2008-2009 гг. Исследования по хранению плодов в контролируемой атмосфере проводили во ВНИИС им. И.В. Мичурина (г. Мичуринск). Биохимические анализы выполнены в сертифицированной лаборатории Экспериментального хозяйства, испытательной лаборатории Мичуринского аграрного университета и в научно-испытательной лаборатории по определению качества пищевого сырья Саратовского аграрного университета.

Объект исследований - плоды яблони наиболее широко распространенных в Саратовской области сортов: Жигулевское, Уэлси, Шафран Саратовский (осеннего срока созревания) и Северный Синап, Беркутовское, Милтош (зимнего срока созревания).

В течение вегетационного периода по данным центра по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды г. Саратова учитывали погодные условия года: сумму среднесуточных температур, осадков, ГТК.

Контрольные пробы плодов каждого сорта отбирали с 10 деревьев одного года посадки, на едином подвое, выравненных по силе роста и нагрузке урожаем. По каждому варианту опыта закладывали три повторности в стандартных деревянных ящиках № 3. Сбор плодов у всех сортов проводили в два срока - ранний и оптимальный. Закладку на хранение осуществляли в день съёма плодов. Плоды осеннего срока созревания закладывали на хранение соответственно в третьей декаде августа и в первой декаде сентября, зимнего срока созревания - в первой и второй декадах сентября.

Изучали следующие режимы хранения плодов:

· в хранилищах с обычной атмосферой при температуре воздуха +1…+2 С и +3…+ 4 С, влажностью 93 %;

· в хранилищах с контролируемой атмосферой в 2000 г. с содержанием СО₂ - 2,3 %, О₂ - 2,3 %, температурой в камере +1 С, в 2004 г. СО₂ - 2,7 %, О₂ - 3,1 % , температура +1,6 С.

Для лабораторных анализов отбирали наиболее типичные плоды, окраска и размер которых соответствовали основной массе собранных плодов. В пробах яблок определяли: содержание растворимых сухих веществ по ГОСТ 28562-90, степень зрелости по йод-крахмальной пробе по ГОСТ Р 50528-93, общую кислотность - по ГОСТ 25555.0-82, содержание сахаров - по ГОСТ 8756.13-87, пектиновых веществ - по ГОСТ 29059-91 и по методике Б.П. Плешкова (1976), аскорбиновой кислоты - на анализаторе жидкости «Флюорат» согласно методике М 04-07-96, тяжёлых металлов (свинец, кадмий, медь, цинк) - по ГОСТ Р 51301-99, мышьяка - по ГОСТ 26930-86, ртути - по МУ 5178-90, пестицидов (ГХЦГ и ДДТ) - по ГОСТ 30349-90.

В процессе хранения ежемесячно учитывали естественную убыль массы плодов, развитие микробиологических и физиологических заболеваний. Товарные качества плодов яблони оценивали по ГОСТ 21122-75 «Яблоки свежие поздних сроков созревания. Технические условия».

Статистическую обработку результатов исследований проводили методом дисперсионного анализа с использованием программного комплекса Маtstat.

Результаты исследований

Физико-химические показатели плодов, закладываемых на хранение. Сохранность качества плодов в период хранения зависит от их исходного состояния и лёжкости, которые в основном определяются сортовыми особенностями. В пределах одного и того же сорта на физиологическое состояние плодов существенно влияют условия вегетационного периода.

В годы проведения исследований погодные условия были контрастными. Самым влажным был 2000 г. - сумма осадков с мая по сентябрь составила 300,3 мм, что в 1,4 раза больше многолетних (ГТК = 1,2). Следующий год был засушливым - ГТК = 0,6. Очень засушливым оказался 2002 г. - сумма осадков за вегетационный период составила всего 77,3 мм (37 % от нормы), а ГТК снизился до 0,4. В предуборочный период стояла жаркая сухая погода. Погодные условия 2003 г. складывались наиболее благоприятно для роста и формирования плодов - сумма температур с мая по сентябрь составила 2315 С, осадков выпало 187,3 мм, ГТК = 1,0. Погодные условия 2004 г. были аналогичными 2001 г., т. е. засушливыми с повышенным температурным режимом - средняя температура воздуха 21,6 С при сумме осадков 80 мм (ГТК = 0,7).

Неодинаковые погодные условия в годы проведения исследований позволили достаточно четко проследить влияние метеорологических факторов на исходное состояние плодов изучаемых сортов яблони и их лёжкость. С этой целью по всем годам был проведен анализ погодных условий за 30 дней до уборки урожая (рис. 1).

Рис. 1. Суммы среднесуточных температур воздуха за 30 дней до уборки урожая, С

На основании анализа данных, приведенных в табл. 1 и на рис. 2, установлено, что общая масса плодов и интенсивность ее прироста в предуборочный период варьируют по годам, зависят от метеоусловий вегетационного периода, но соответствуют сортовым показателям. Увеличение массы плодов более позднего сбора оказывает значительное влияние на общую величину урожая. Ранний сбор может привести к его значительному недобору.

Наибольший прирост массы наблюдался в 2000 г. у всех изучаемых сортов. В этом же году отмечена и наибольшая масса у плодов как осенней, так и зимней групп. Наименьшие масса плодов и прирост были в засушливом 2002 году. Среди сортов наименьший прирост массы плодов от раннего съема до оптимального оказался у Уэлси - 3,6 % от общего урожая, несколько выше этот показатель был у сортов Шафран Саратовский и Жигулёвское - 4,5-4,7 %, еще выше - у сортов Милтош и Северный синап - соответственно 5,5 и 6,8 %. Наиболее интенсивным увеличением массы плодов перед сбором урожая характеризовался сорт Беркутовское - 10 %, или по 0,7 % в сутки (см. рис. 2).

Таблица 1 - Масса плодов яблонь осенних и зимних сортов в зависимости от сроков съёма, г

Сорт	2000 г.	2001 г.	2002 г.	2003 г.	2004 г.	В среднем
Съём плодов в ранние сроки
Осенние сорта
Жигулёвское	132,7±15,3	112,46,4	98,27,2	128,03,6	110,28,1	116,3
Уэлси	102,4±7,8	82,15,2	67,53,3	86,63,9	84,45,8	84,6
Шафран Саратовский	111,3±10,8	98,75,0	80,83,5	105,02,9	102,34,8	99,6
Зимние сорта
Северный синап	114,9±7,6	87,24,1	81,04,8	91,24,7	89,13,8	92,7
Милтош	76,3±6,5	69,94,3	62,44,9	72,85,2	70,75,5	70,4
Беркутовское	107,0±2,0	80,03,9	75,95,1	85,63,3	81,33,6	86,0
НСР05	3,7	2,8	1,9	2,6	3,0
Съём плодов в оптимальные сроки
Осенние сорта
Жигулёвское	140,0±8,5	117,77,8	102,18,1	134,46,9	115,57,5	121,9
Уэлси	107,3±3,4	85,23,6	69,43,1	89,94,0	87,14,3	87,8
Шафран Саратовский	118,6±5,1	102,34,9	82,75,4	110,75,6	107,25,0	104,3
Зимние сорта
Северный синап	124,0±3,3	93,03,8	86,33,6	97,93,0	94,84,0	99,2
Милтош	82,2±2,1	73,83,7	64,43,4	76,63,9	75,04,1	74,4
Беркутовское	119,1±3,6	88,74,8	82,55,2	93,94,4	89,83,9	94,8
НСР05	2,2	3,3	1,9	4,8	3,9

Таким образом, более поздний (оптимальный) срок сбора повышает общую величину урожая, а ранний сбор может привести к его значительному недобору.

На основе содержания в плодах крахмала проводили оценку их физиологического состояния к моменту съема с дерева. Установлено, что интенсивность гидролиза крахмала различается по годам и сортам.

Рис. 2. Средняя интенсивность прироста плодов в период от раннего до оптимального срока съема, % в сутки

У сортов осенней группы иодкрахмальные пробы составили в среднем 3,0 балла при раннем съёме и 2,5 балла при оптимальном. В 2003 г. у сортов Шафран Саратовский и Уэлси распад крахмала в период между ранним съёмом и оптимальным оставался без изменений и был на уровне 2,5 балла. Сортовой особенностью Жигулёвского является раннее начало гидролиза крахмала в плодах во все годы наблюдения.

У сортов зимнего срока созревания показатель иодкрахмальной пробы при раннем съёме равнялся 3,5 балла при оптимальном - 3,0 балла. Исключение составил сорт Беркутовское, у которого этот показатель в среднем изменялся от 4,5 до 4,0 баллов, а в 2000 г. - от 5,0 до 4,5 баллов. В этом же году у сортов Милтош и Северный синап иодкрахмальная проба варьировала от 4,0 до 3,5 баллов.

Проведённые исследования показали, что плоды сортов Жигулёвское и Уэлси отличаются повышенным содержанием растворимых сухих веществ - 14,1±0,4 и 13,2±0,7 % соответственно. Наименьшим этот показатель был у плодов сорта Милтош - 12,1±0,4 %. Погодные условия и срок съема, хотя и влияли на содержание растворимых сухих веществ, но изменения находились в пределах сорта. Наименьшая изменчивость количества растворимых сухих веществ от условий вегетационного периода отмечена у сортов Беркутовское и Жигулёвское - 2,3-2,8 %, а наибольшая - у сортов Уэлси и Шафран Саратовский - 5,3-3,8 %.

Сахара, входящие в состав плодов, являются важнейшими энергетическими и вкусовыми веществами. Во все годы исследований наименьшее содержание сахаров отмечено у сорта Северный синап - 9,8 %, наибольшее - у сорта Беркутовское - 10,8 %. Этот показатель, как и содержание растворимых сухих веществ, варьирует по годам, но вариабельность проявляется в пределах сорта. Исключение составил 2004 г., когда у осенних сортов Жигулёвское и Шафран Саратовский содержание сахаров было на 17-11 % ниже по отношению к предыдущим годам, а у зимних сортов Милтош и Беркутовское - наоборот, выше на 26-14 %. Не было выявлено закономерности в том, что сорта зимнего срока созревания накапливают больше сахаров, чем осенние сорта.

Показатель титруемой кислотности, определенный при уборке плодов, варьировал по сортам. При сравнении средних значений установлено, что наименьшую титруемую кислотность имеют осенние сорта Шафран Саратовский - 0,47 % и Жигулёвское - 0,46 %. У сортов Уэлси и Милтош этот показатель составил 0,6 %. Наибольшая титруемая кислотность отмечена у плодов зимних сортов Беркутовское - 0,67 % и Северный синап - 0,72 %. Все изучаемые сорта характеризуются умеренной кислотностью плодов.

Исследование содержания в плодах пектина и аскорбиновой кислоты (витамин С) позволило получить следующие данные. В наиболее влажном и урожайном 2000 году уровень накопления витамина С был более высоким у всех изучаемых сортов, но при этом наибольшее его содержание отмечено у сорта Беркутовское - 15 мг/100 г, наименьшее - у сорта Милтош - 5,4 мг/100 г. В среднем за все годы исследований Шафран Саратовский и Милтош по уровню накопления аскорбиновой кислоты можно отнести к группе сортов с низким ее содержанием (5,5-5,1 %), в то время как у других сортов этот показатель в среднем составил 10,8-13,0 %.

Меньшая изменчивость по годам отмечена по содержанию пектина. Наибольшее его количество - у всех зимних сортов - в среднем 1,55-1,42 %, чем и объясняется высокий потенциал их лёжкости. Несколько меньшее содержание пектина характерно для осенних сортов Жигулевское и Шафран Саратовский - 1,35-1,37 %, а самое низкое во все годы - у сорта Уэлси - от 0,89 до 1,0 %.

Определение физико-химических показателей плодов, проведенное перед закладкой на хранение, позволило в дальнейшем проследить динамику их изменчивости в зависимости от способов и режимов хранения.

Естественная убыль массы плодов при хранении в различных условиях. Данные об убыли массы плодов, хранившихся при различных температурных режимах, позволили установить характер ее развития в зависимости от температуры, состава газовой среды и срока съёма, а также от помологических особенностей сорта.

Установлено, что естественная убыль массы плодов происходит в течение всего периода хранения, причем с неодинаковой интенсивностью. Наибольшая убыль массы у всех изучаемых сортов прослеживалась на начальном этапе хранения и особенно сильно при ранних сроках съёма урожая, а также при температуре хранения +4 С.

Характер естественной убыли по месяцам и за весь период хранения обусловлен помологическими особенностями сорта. При ранних сроках съёма яблок как осеннего, так и зимнего сортиментов, естественная убыль всегда выше, чем при оптимальном. Снижение температуры в обычных хранилищах с +4 до +2 С позволяет существенно уменьшить потери массы плодов, а хранение в контролируемой атмосфере - не только свести эти потери у большинства сортов до минимума (с 4-7 до 2-3,5 % за весь период хранения), но и значительно продлить срок сохранности качества плодов.

У зимних сортов Милтош и Беркутовское при хранении в обычных хранилищах при температуре +2 С показатель убыли массы был почти таким же, что и при хранении в контролируемой атмосфере, а Жигулёвское даже при хранении в контролируемой атмосфере имел повышенную убыль по сравнению с другими сортами. Это связано с генетической особенностью сорта.

Характер поражения плодов микробиологическими заболеваниями и физиологическими расстройствами. В практике хранения плодов, особенно крупных партий, важно знать основные заболевания каждого помологического сорта и характер их проявлений, так как развитие болезней может быстро прогрессировать со вспышками и привести к большим потерям.

Причинами возникновения различного рода заболеваний в значительной степени являются погодные условия года, условия сбора урожая и режимы хранения. Установлено, что влияние данных факторов у разных сортов проявляется по-разному, т. е. характер и степень поражения плодов как физиологическими расстройствами, так и микробиологическими заболеваниями специфичны. Поэтому анализ материала мы проводили в разрезе сортов.

Осенний сорт Жигулёвское, как правило, в большей степени поражается физиологическими заболеваниями, чем микробиологическими. Это в основном побурение сердцевины, загар и разложение мякоти от старения, которые определяются условиями вегетационного периода и хранения (табл. 2).

Таблица 2 - Сохранность плодов сорта Жигулёвское через 4 мес. хранения, %

Год исследований	Срок съема плодов и температура хранения
	+2 С	+4 С
	ранний	оптимальный	ранний	оптимальный
2000	100,0	98,0	90,0	96,0
2001	78,9	82,9	77,2	80,7
2002	83,4	72,9	78,9	66,1
2004*	90,3	80,4	82,6	67,0

*Хранение 5 мес.

Лучшие условия хранения этого сорта обеспечивают ранний съём урожая и температура хранения +2 С. Наименьшие потери яблок сорта Жигулёвское в условиях Саратовской области возможны только при хранении в течение 4 мес.

У сорта Шафран Саратовский микробиологические заболевания проявляются сильнее, чем физиологические расстройства. Жаркая погода перед сбором урожая, как правило, способствует проявлению загара при последующем хранении (табл. 3).

Таблица 3 - Сохранность плодов сорта Шафран Саратовский через 4 мес. хранения, %

Год исследований	Срок съема плодов и температура хранения
	+2 С	+4 С
	ранний	оптимальный	ранний	оптимальный
2000	58,2	53,3	40,5	50,3
2001	95,6	91,1	88,4	94,5
2002	81,3	84,1	82,8	89,9
2004	90,9	90,4	95,2	94,4

Лучшие условия хранения плодов обеспечивают ранний съём и температура в хранилище +2 С, хотя разница в потерях между ранним съёмом и оптимальным несущественна. В годы с низким ГТК (0,4) лучшая сохранность плодов возможна при более позднем сроке съёма. Дождливая погода в предуборочный период сильно влияет на лежкость плодов - срок хранения при этом сокращается до 2 мес., хотя потенциал лёжкости плодов этого сорта - до декабря включительно.

Уэлси из исследуемых осенних сортов обладает более длительным потенциалом лёжкости плодов, который связан с генотипом сорта (табл. 4).

Таблица 4 - Сохранность плодов сорта Уэлси через 5 мес. хранения, %

Год исследований	Срок съема плодов и температура хранения
	+2 С	+4 С
	ранний	оптимальный	ранний	оптимальный
2000	83,1	83,9	78,8	78,9
2001	94,1	95,8	84,6	86,4
2002	82,9	88,0	76,6	79,5
2003	78,7*	81,8*	88,1	89,1
2004	86,6	87,8	84,4	85,5

*Хранение 6 мес.

Основное и единственное физиологическое расстройство плодов - увядание, которое проявляется во второй половине хранения, причём в большей степени при температурном режиме +4 С. Увядание плодов зависит главным образом от температуры хранения; влияние сроков съёма в данном случае малосущественно. При формировании урожая в дождливый и прохладный год у плодов сорта Уэлси в период хранения при температуре +2 С отсутствуют характерные вкус и аромат как при раннем, так и при оптимальном сроках съёма. Для приобретения потребительских качеств плоды этого сорта в такие годы следует хранить при температуре +4 С.

Наименьшие потери от заболеваний и физиологических расстройств у плодов сорта Уэлси обеспечивают температура в хранилище +2 С и оптимальный срок съёма плодов. Потенциал лёжкости плодов этого сорта составляет не более 5 мес.

Плоды сорта Милтош обладают хорошим адаптивным потенциалом лёжкости во время хранения. В отдельные годы физиологическим расстройством, проявляющимся во время хранения, является амбарная парша. При этом плоды, поражённые ею, становятся менее устойчивыми к микробиологическим заболеваниям (табл. 5).

Таблица 5 - Сохранность плодов сорта Милтош через 6 мес. хранения, %

Год исследований	Срок съема плодов и температура хранения
	+2 С	+4 С
	ранний	оптимальный	ранний	оптимальный
2000	89,3	89,7	85,8	85,5
2001	92,4	95,5	86,7	86,9
2003	89,0	89,6	85,5	85,6
2004	92,4	93,5	86,5	87,4

Плоды с наименьшими потерями хранятся при оптимальном сроке съема и температуре +2 С. Потенциал лёжкости яблок сорта Милтош - не более 6 мес.

Сорт Беркутовское по сохранности и лёжкости плодов проявляет значительную вариабельность в зависимости от условий вегетационного периода (табл. 6).

Таблица 6 - Сохранность плодов сорта Беркутовское через 6 мес. хранения, %

Год исследований	Срок съёма плодов и температура хранения
	+2 С	+4 С
	ранний	оптимальный	ранний	оптимальный
2000	77,2	70,8	57,8	60,3
2001	82,5	87,7	64,8	59,6
2002	72,7	87,4	Плоды на хранение не закладывали
2003	71,8	85,6
2004	43,8	64,4

Сумма среднесуточных температур более 600 С за 30 дней до съёма провоцирует у сорта Беркутовское загар. По этому показателю можно прогнозировать развитие загара на плодах, а так как это функциональное расстройство проявляется во второй период хранения, то срок его надо сократить, не допуская больших потерь продукции.

При сухой жаркой погоде вегетационного периода (ГТК = 0,4) плоды во второй период хранения подвержены поражению специфическим микробиологическим заболеванием серой гнилью. Срок хранения при этом следует уменьшить на 1-1,5 мес., когда это заболевание проявляется в единичных случаях.

Увеличение температуры хранения до +4 С приводит к резкой микробной порче плодов и усилению поражения загаром. Рекомендуемой температурой хранения плодов сорта Беркутовское следует считать +2 С. Съём необходимо производить в оптимальные сроки. При раннем сроке плоды более подвержены поражению загаром во время хранения.

У сорта Северный синап основными физиологическими расстройствами плодов при хранении являются загар и в меньшей степени - подкожная пятнистость. Сумма среднесуточных температур за 30 дней до съёма более 530 С провоцирует последующее развитие загара. В годы с прохладным летом плоды не набирают вкуса и аромата, свойственных сорту. В такие годы целесообразно повысить температуру хранения. В большинстве случаев температура хранения +4 С не является приемлемой для данного сорта, поскольку при этом режиме усиливается поражаемость плодов загаром и, как следствие, развиваются микробиологические заболевания (табл. 7).

Таблица 7 - Сохранность плодов сорта Северный синап через 7 мес. хранения, %

Год исследований	Срок съёма плодов и температура хранения
	+2 С	+4 С
	ранний	оптимальный	ранний	оптимальный
2000	1,2	10,0	0,3	1,0
2001	85,7	90,2	53,1	67,0
2002	-	69,3	Плоды на хранение не закладывали
2003	62,1	91,5
2004	58,2	70,3

Срок съёма плодов этого сорта значительно влияет на степень проявления физиологических расстройств и в меньшей степени - на микробиологические заболевания. Поэтому во избежание потерь плоды следует снимать в оптимальный срок, а срок хранения не должен превышать 7 мес.

Таким образом, исследование характера и степени поражения плодов микробиологическими заболеваниями и физиологическими расстройствами, проведенные с основными районированными в Саратовском регионе сортами яблонь, позволило установить, что при длительном хранении необходимо учитывать сортовые особенности, а также руководствоваться погодными условиями года и особенно последнего месяца перед сбором урожая.

Результаты хранения плодов в контролируемой атмосфере. Наилучшую сохранность плодов с минимальными потерями может обеспечить технология хранения в контролируемой атмосфере, суть которой заключается в том, что продукцию хранят в герметичных камерах при пониженной концентрации кислорода и повышенном содержании диоксида углерода.

Выбор состава газовой атмосферы в камерах хранения зависит от индивидуальных особенностей сорта, и прогнозировать поведение разных сортов в данной среде сложно. Это можно сделать только опытным путём. Поэтому в задачи наших исследований входило изучение восприимчивости разных сортов к конкретным условиям хранения. Опыты были проведены на всех изучаемых сортах урожаев 2000 и 2004 гг.

Результаты экспериментов, приведенные в табл. 8, позволили установить следующее.

Таблица 8 - Поражаемость плодов болезнями при хранении в контролируемой и обычной атмосферах, %

Сорт	Физиологические расстройства	Микробиологические заболевания
	КА	ОА	КА	ОА
2000 г.
Осенние сорта
Жигулёвское	О.З	О.З	О.З	2,0
Уэлси	О.З	О.З	6,1	16,1
Шафран Саратовский	65,5з	О.З	3,4	46,7
Зимние сорта
Северный синап	2,4з	90,0з	О.З	О.З
Милтош	О.З	О.З	5,0	10,3
Беркутовское	51,9з	14,3з	7,4	14,9
2004 г.
Осенние сорта
Жигулёвское	1,2з	14,4з	15,2	5,2
Уэлси	0,8п.с.	О.З	4,4	12,2
Шафран Саратовский	О.З	1,9з	3,9	3,7
Зимние сорта
Северный синап	О.З	25,2з	1,4	4,5
Милтош	1,7п.с.	О.З	2,5	6,5
Беркутовское	9,0	24,6з	53,3(33,9а)	12,0

Примечания: ОА - обычная атмосфера; КА - контролируемая атмосфера; з - загар; п.с. - побурение сердцевины, а - антракноз, О.З. - отсутствие заболеваний

Оптимальные режимы хранения плодов яблони в контролируемой атмосфере для отдельных сортов могут значительно отличаться в зависимости от их биологических особенностей.

Плоды сортов Жигулёвское, Уэлси и Милтош, хоть и незначительно, но всё же реагируют на повышенные концентрации СО₂ функциональным расстройством, поэтому рекомендуемый режим газовой среды для них: СО₂ - 2,3 %, О₂ - 2,3 %, т. е. с умеренными концентрациями СО₂ и О₂.

У сорта Северный синап при обоих режимах контролируемой атмосферы проявления загара отмечено не было, в то время как в обычной атмосфере это физиологическое расстройство в отдельные годы поражало до 90 % урожая.

Хранение яблок сорта Шафран Саратовский в режиме СО₂ - 2,7 % и О₂ - 3,1 % полностью избавляет плоды от функциональных расстройств, поэтому данный режим хранения можно рекомендовать.

Яблоки сорта Беркутовское нецелесообразно хранить в условиях контролируемой атмосферы, так как это по сравнению с хранением в обычной атмосфере ведет к усилению поражения плодов загаром и к проявлению антракноза.

Влияние режимов хранения на биохимический состав плодов. При биохимическом исследовании плодов основное внимание уделялось изучению изменения в них содержанияя сахаров, титруемых кислот, аскорбиновой кислоты и пектиновых веществ в процессе хранения. Взаимосвязь этих элементов обусловливает вкусовые достоинства плодов после хранения.

Выявлено, что общее содержание сахаров убывает в незначительной степени, так что их абсолютное количество остаётся почти неизменным (табл. 9).

В отдельные годы максимальное снижение количества сахаров от их первоначального значения колебалось от 2,0 % у сорта Жигулёвское до 3,9-4,9 % у сортов Уэлси и Северный синап. У сортов Беркутовское, Шафран Cаратовский и Милтош происходило увеличение общего содержания сахаров, по-видимому, в связи с тем, что источником их накопления служили другие полисахариды.

Содержание кислот у сорта Жигулёвское в наиболее засушливых 2001 и 2002 гг. было пониженным - 0,45-0,44 %, что явилось причиной возникновения побурения сердцевины во время хранения. Плоды сорта Шафран Cаратовский по содержанию титруемых кислот находились практически на одном уровне с сортом Жигулёвское, но характеризовались более интенсивным распадом кислот, что также объясняет проявление в большей степени загара и в меньшей - побурение сердцевины. Минимальный уровень титруемой кислотности, наблюдаемый в годы исследований у данного сорта, опускался до 0,30 %. При этом показателе плоды сильно поражались функциональными заболеваниями.

Сорт Уэлси, хоть и относится к группе сортов осеннего срока созревания, но отличается тем, что по сравнению с сортами Жигулёвское и Шафран Cаратовский накапливает больше кислот, что и объясняет повышенный потенциал его лёжкости. Показатель титруемой кислотности у этого сорта в конце хранения был в пределах 0,53-0,55 %. Не было выявлено критического уровня остаточного количества кислот, который приводил бы к физиологическим заболеваниям.

Таблица 9 - Сравнительная характеристика биохимических показателей плодов яблони после хранения в обычной атмосфере

Сорт	Биохимический показатель
	сахара, %	титруемая кислотность, %	витамин С, мг/100г	пектин, %
В период закладки на хранение
Жигулёвское	10,6	0,46	12,4	1,37
Уэлси	10,5	0,47	5,8	1,38
Шафран Саратовский	10,1	0,60	10,8	0,75
Северный синап	9,7	0,72	11,4	1,55
Милтош	10,5	0,61	5,2	1,42
Беркутовское	10,8	0,67	13,0	1,45
Режим хранения + 2 С
Жигулёвское	10,4	0,38	7,8	0,67
Уэлси	10,2	0,55	9,2	0,69
Шафран Саратовский	10,1	0,37	3,1	0,80
Северный синап	9,7	0,46	8,6	0,91
Милтош	10,5	0,55	3,6	0,88
Беркутовское	10,9	0,46	8,3	0,87
Режим хранения + 4 С
Жигулёвское	10,4	0,36	Анализы не проводились	0,71*
Уэлси	10,0	0,53		0,60*
Шафран Саратовский	10,2	0,35		0,75*
Северный синап	9,5	0,43		0,82*
Милтош	10,3	0,54		0,84*
Беркутовское	10,6	0,39		0,71*

*Среднее за 2000-2001 гг.

Плоды сорта Милтош характеризуются умеренным распадом органических кислот, что также объясняет отсутствие физиологических расстройств. За все годы исследований средние относительные потери титруемых кислот по сравнению с исходным содержанием составили 9,8 % при режиме хранения +2 С и 12,5 % при температуре +4 С. Удлинение сроков хранения сорта Милтош до семи месяцев привело к снижению показателя титруемой кислотности до 0,28 %. У плодов в этом случае явно ощущался винный привкус.

У сорта Беркутовское титруемая кислотность после шести месяцев хранения при обоих режимах (+2 и +4 С) составила в среднем 0,46-0,39 %. При удлинении срока хранения ещё на месяц этот показатель резко снизился - до 0,33-0,30 %, что привело к физиологическим расстройствам. Минимальный порог содержания титруемых кислот в плодах сорта Беркутовское составил 0,4 %.

Плоды сорта Северный синап в момент сбора урожая отличались наиболее высокой кислотностью среди всех сортов - во все годы она находилась в пределах 0,66-0,78 %. Однако в период хранения кислотность у этого сорта снижалась наиболее сильно. В 2000 г. при содержании титруемых кислот в конце хранения 0,4 % плоды оказались пораженными на 90-95 % загаром независимо от режима хранения, а в 2002 г. при остаточном количестве кислот 0,45 % - на 25 %. И только содержание кислот на остаточном уровне 0,5 % обеспечивало защиту плодов от физиологических расстройств и наименьшие потери.

Потери кислот к концу хранения по отдельным годам и сортам составили от 6,3 % у сорта Милтош до 68,8 % у сорта Северный синап. У всех изучаемых сортов к концу хранения показатель остаточного количества титруемых кислот был выше при режиме хранения +2 С.

В процессе хранения плодов в результате снижения уровня кислотности возрастал сахарокислотный коэффициент. Повышение этого показателя примерно на 100-140 % к первоначальному ведёт к потере товарных и потребительских качеств плодов (Демьянец Е.Ф., Супрун Е.Д., 1962). В наших исследованиях сахарокислотный коэффициент не превысил 100%-го барьера. Наибольшее его снижение по сравнению с исходным наблюдалось у сортов Беркутовское (78,8 %) и Северный синап (64,7 %), наименьшее - у сорта Уэлси - 7,5 % при обоих режимах хранения.

Одним из наиболее ценных компонентов в яблоках является аскорбиновая кислота (или витамин С). При хранении плодов количество аскорбиновой кислоты уменьшается в результате её необратимого окисления.

Сорта Милтош и Шафран Cаратовский, которые относятся к группе сортов с низким содержанием витамина С (исходное содержание 5,2-5,6 мг на 100 г), по-разному расходуют этот элемент. В среднем Милтош теряет 33,8 % витамина С от первоначального показателя, Шафран Cаратовский - 43,7 %. Все остальные сорта отличаются значительно более высоким содержанием витамина С в плодах во время сбора урожая - 10,8-13,0 мг на 100 г. Однако динамика изменения его количества в плодах во время хранения у разных сортов разная.

У сорта Беркутовское потери витамина С в годы исследований составили 32-39,5 % от исходного содержания, у сорта Жигулёвское - почти столько же - в среднем 36,9 %, но следует учитывать, что потенциал лёжкости у этих сортов разный. Сорт Уэлси отличается от остальных сортов наименьшими потерями витамина С в процессе хранения - в среднем только 16 %.

Пектиновые вещества играют важную роль в формировании потребительских свойств и лёжкости плодов. Во время хранения пектиновый блок претерпевает изменения в сторону уменьшения.

Наибольшие потери пектиновых веществ наблюдались при режиме +4 С у всех изучаемых сортов, особенно у сорта Беркутовское - 50,0 %. Наименьшие потери - у сорта Уэлси - 25,3 % при хранении в режиме +2 С.

Биохимические изменения в замедленном темпе протекают в контролируемой атмосфере, вследствие чего не только снижается развитие различного рода заболеваний, но и сохраняются высокие потребительские качества после периода хранения по сравнению с плодами, заложенными в обычные фруктохранилища (табл. 10).

Таблица 10 - Сравнительная характеристика биохимических показателей плодов яблони после периода хранения в обычной и контролируемой атмосферах (изменения от исходного значения, %)

Сорт	Биохимический показатель
	сахара, %	титруемая кислотность, %	витамин С, мг/100 г	пектин, %
Обычная атмосфера
Осенние сорта
Жигулёвское	1,4	19,8	36,9	42,9
Уэлси	2,1	8,1	16,0	25,3
Шафран Саратовский	1,6	19,1	43,7	42,3
Зимние сорта
Северный синап	2,0	39,6	24,4	40,5
Милтош	2,2	9,8	33,8	38,2
Беркутовское	1,1	31,1	36,5	40,3
Контролируемая атмосфера
Осенние сорта
Жигулёвское	0,91	9,3	11,4	18,9
Уэлси	1,0	3,2	6,8	1,6
Шафран Саратовский	1,0	17,9	13,1	25,7
Зимние сорта
Северный синап	1,6	7,2	6,6	5,5
Милтош	2,1	8,8	12,5	6,1
Беркутовское	1,9	50,2	37,6	38,4

Контролируемая атмосфера в большей степени способствует сохранению в плодах витамина С и пектина практически у всех изучаемых сортов. У сорта Шафран Саратовский при хранении в контролируемой атмосфере содержание аскорбиновой кислоты по сравнению с обычным хранением было выше почти в 1,6 раза, у сорта Жигулевское - в 1,3 раза, у сортов Северный синап, Милтош и Уэлси - в 1,2-1,1 раза. Лучшая сохранность пектиновых веществ при хранении плодов в контролируемой атмосфере отмечена у сорта Жигулевское - более чем в два раза, чем при обычном хранении, у сортов Северный синап и Милтош - соответственно в 1,6-1,5 раза, у сортов Уэлси и Шафран Саратовский - в 1,3 раза.

Визуальные наблюдения за плодами показали, что яблоки, хранимые в контролируемой атмосфере, обладают более высокими потребительскими свойствами - у них лучше сохраняются вкусовые показатели, окраска покровных тканей и структура мякоти.

Уровень устойчивости плодов после хранения (остаточный эффект хранения). После выноса плодов из хранилища в условиях повышенной температуры, близкой к условиям реализации, необходимо установить период, в течение которого плоды сохраняют товарный вид и качество. Способность плодов сохранять свои качества определённый промежуток времени после хранения при температуре выше +15 С получила название «остаточный эффект хранения».

Проведенные исследования позволили установить, что срок съёма и потенциал лёжкости сортов практически не влияют на устойчивость плодов к повышенным температурам после окончания хранения. На остаточный эффект хранения влияние в основном оказывают только температура хранения и сортовая индивидуальность.

Максимальные сроки реализации возможны при хранении в условиях контролируемой атмосферы. Они составляют 9-10 сут. у сортов Уэлси и Милтош. Яблоки сорта Беркутовское, хранившиеся в контролируемой атмосфере, обладают самым худшим остаточным эффектом - уже на вторые сутки они сильно поражаются побурением мякоти. Для сорта Северный синап, который склонен к загару, рекомендуется быстрая реализация плодов после вскрытия камер с контролируемой атмосферой.

Экологическая оценка плодов яблони, выращенных в Саратовской области. Анализ плодов, выращенных в зонах, примыкающих к крупным химическим предприятиям г. Саратова, не выявил существенного накопления в них пестицидов и ионов тяжёлых металлов. В среднем количество данных веществ не превысило максимально допустимых уровней и предельно допустимых концентраций. Это подтверждает возможность использования плодовой продукции, выращенной в данной зоне, как в свежем виде, так и для различных видов переработки.

Экономическая эффективность хранения плодов в общей и контролируемой атмосферах. Хранение и реализация яблок является высокорентабельной деятельностью, в первую очередь за счет сезонного изменения цен. Рентабельность хранения даже в обычных условиях (в расчете на 1 типовую камеру объемом 500 т) составляет 65-113 % в зависимости от сорта (табл. 11).

Оснащение хранилищ оборудованием для герметизации и регулирования атмосферы даже в 1-й год не снижает уровня рентабельности по сравнению с обычным хранением, поскольку затраты окупаются большим выходом товарной продукции и увеличением длительности хранения. В...