Содержание к диссертации
Введение
1. Обзор литературы 5
1.1. Груша как плодовая культура. Распространение, значение и ценность плодов 5
1.2. Биологические основы лежкости, качество и биохимический состав плодов груш 9
1.3. Влияние методов хранения и упаковки на сохраняемость плодов груши 25
1.4. Влияние температуры и относительной влажности воздуха на сохраняемость плодов груши 33
1.5. Устойчивость плодов груши к поражению заболеваниями и потери при хранении 38
1.6. Биохимия созревания плодов и физиологическая роль Ag+ как антиэтилена 43
1.6.1. Биохимия созревания плодов 43
1.6.2. Роль этилена при созревании плодов 46
2. Объекты и методы исследований. Условия проведения эксперимента .50
2.1. Цель и задачи исследования 50
2.2. Место, условия проведения опытов 51
2.3. Методика проведения исследований 1.51
2.4. Условия выращивания груш 55
2.5. Погодно-климатические условия в период исследования 56
2.6. Характеристика изучаемых сортов груши 58
3. Экспериментальная часть 62
3.1. Урожайность плодов и некоторые хозяйственно-биологические признаки сортов груши 62
3.2. Основные физические показатели плодов груш различных сортов во время сбора урожая 64
3.3. Изменение прочности кожицы и плотности мякоти плодов груши при хранении 67
3.4. Изменение химического состава плодов груши в процессе хранения73
3.4.1. Содержание воды в плодах 73
3.4.2. Растворимые сухие вещества 81
3.4.3. Сахара 89
3.4.4. Титруемые кислоты 107
3.4.5. Пектиновые вещества 112
3.4.6. Аскорбиновая кислота 118
3.5. Естественная убыль массы и отходы плодов груш при хранении ... 124
3.6. Дегустационная оценка плодов груш 131
3.7. Болезни и повреждения плодов груш при хранении 134
3.8. Экономическая эффективность хранения плодов груш в таре из пенополистирола с обработкой AgNC>3 143
Выводы 145
Предложения производству 148
Литература 149
Приложения 165
- Биологические основы лежкости, качество и биохимический состав плодов груш
- Влияние температуры и относительной влажности воздуха на сохраняемость плодов груши
- Основные физические показатели плодов груш различных сортов во время сбора урожая
- Естественная убыль массы и отходы плодов груш при хранении
Введение к работе
Одним из важнейших резервов улучшения снабжения населения плодами является сокращение потерь при хранении.
Общепризнанно, что подавляющее число признаков, определяющих леж-кость плодов, формируется в процессе развития их на дереве. Следовательно, погодно-климатические условия, технология выращивания урожая конечно же влияют на обеспечение параметров качества, определяющих лежкость плодов. В последние годы отмечено увеличение дестабилизирующих факторов на растение. Увеличилось количество лет с высокой солнечной активностью, повысился уровень загрязненности атмосферы и ультрафиолетового излучения. Изменение экологической обстановки способствовало интенсивному развитию фитопатогенной флоры и появлению ранее неизвестных болезней и вредителей на многих культурах. Поэтому является весьма важным в настоящее время выявление потенциала устойчивости, в том числе и плодовых культур. Считается, что груша менее подвержена воздействию неблагоприятных факторов, по сравнению с яблоней. Поэтому весьма важно в соответствующих условиях проанализировать продуктивность, качество и лежкоспособность плодов груш, подобрать способы хранения, позволяющие сократить потери.
В условиях Нечерноземной зоны удельный вес груши в структуре садов достаточно мал. Имеются сорта летнего и осеннего сроков созревания достаточно продуктивные, зимостойкие с ценными биологическими и хозяйственными признаками. Изучение в современных условиях произрастания вопросов формирования качества плодов груши, их лежкости является весьма целесообразными. В настоящее время потребитель хотел бы видеть на прилавке как можно дольше фрукты отечественного производства.
1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
1.1. Груша как плодовая культура. Распространение, значение и ценность плодов
Культура груши зародилась очень давно. Самые первые достоверные археологические находки остатков плодов груши относятся к периоду свайных построек в Европе (Швейцария, Италия). Грушу знали в Древней Греции и Древнем Риме: фрески с изображением плодов груши украшали дворцы в Помпее и Геркулануме. По некоторым литературным данным, плодами диких груш питались в древности жители многих европейских стран. В "Одиссее" Гомера, датируемой примерно 1200 годом до нашей эры, воспеваются груши, росшие в саду Алкиноя. Теофраст в своих произведениях различал дикорастущие и культурные груши, подробно описывая агротехнические приемы ее возделывания. Наиболее интенсивно культура груши начинает развиваться в XII-XIII в (П.Н.Яковлев, 1950). "Страной груш" называли во II веке нашей эры древнегреческий Пелопоннес. Вероятно, именно оттуда и попало грушевое дерево в Западную Европу. Французы считают грушу своим национальным плодом. Уже во второй половине XIX века во Франции имелось около 900 сортов груши. В Россию груша попала из Византии через Украину также в древние времена. О ней упоминают народные былины, а судя по летописям, в XI веке в Киевской Руси груши и выращивали в монастырских садах. В Подмосковье груши разводили с XVI века. На территории России культура груши известна с древних времен. Впервые ее начали культивировать на Кавказе, ареал возделывания груши простирается от западных границ до Дальнего Востока. По мнению академика П.М.Жуковского (1964), Кавказ является одним из первых очагов видообразования и формирования культивируемых сортов груши.
Груша относится к ведущим плодовым культурам. По сравнению с яблоней груша менее зимостойка, более теплолюбива и требовательна к почвенным и климатическим условиям, поэтому распространена главным образом в южной зоне России. Однако селекционеры начали успешно продвигать ее на север путем скрещивания и выведения новых, более зимостойких сортов (С.П.Потапов, 1982; А.В.Исачкин, Б.Н.Воробьев, 2001).
Род Груша - Pyrus — относится к подсемейству Яблоневых (Ротасеае) семейства розоцветных (Rosaceae). В диком состоянии насчитывается около 60 видов, распространенных главным образом в Европе и Азии. Из них на территории России произрастает 18 видов. Все сорта груши, а их несколько тысяч, произошли от небольшого числа дикорастущих видов. Главнейшие из них следующие.
Обыкновенная, или лесная груша (P. communis L.). Дерево нередко крупных размеров (20-25 м высотой), иногда кустарник. Крона широкопирамидальная, с длинными скелетными ветвями, умеренным количеством следующих порядков ветвлений и большим числом мелких вегетативных и ростовых разветвлений. Корневая система глубокая, особенно на юге, компактная, с меньшим количеством мочковатых корней, чем у яблони.
Побеги, почки и листья голые, реже опушенные. Листья округлые, яйцевидные, по краям мелкозубчатые. Соцветие - щиток из 6-9 цветков и больше. Цветки крупные, с белыми лепестками. Плоды удлиненной или округлой формы, разные по величине, достигающие 3-4 см длиной, желтого или зеленого цвета, твердые, терпкие по вкусу. Плоды используют для переработки и для получения семян, из которых выращивают подвои для культурных сортов груши.
Лесная груша произрастает в Европе и в Азии, много ее на Кавказе, на Украине и т.д. Имеет много разновидностей, сильно различающихся по размерам дерева, долговечности, зимостойкости и другим морфологическим и био- логическим свойствам. Лесную грушу считают одной из главных родоначаль-ных форм многочисленных культурных сортов груши.
Снежная груша (P. nivalis Jacq.). Дерево средних размеров, с широко развесистой кроной, иногда кустовидной формы, или кустарник. Побеги, почки, листья на нижней стороне, соцветия и завязи сильно покрыты белым войлочным опушением, чем и вызвано название груши (снежная). Листья удлиненные, овальной формы, цельнокрайние или слабо зазубренные. Плоды диаметром до 5 см, желтые или зеленые, кислые сильно терпкие, используют их для переработки. Она менее морозостойка, чем лесная груша, зато засухоустойчива, поэтому представляет интерес для использования в качестве подвоя груши в засушливых условиях. Встречается в лесах Кавказа; происходит из Средней Азии.
Лохолистная груша (P. eleagrifolia Pall.). Близка по родству со снежной грушей, но выделена в самостоятельный вид. Дерево высотой 10-12 м, иногда кустарник, с широкой округлой кроной и ветками, покрытыми колючками. По опушенности побегов, листьев и другим признакам обнаруживает сильное сходство со снежной грушей. Отличается большой морозостойкостью и засухоустойчивостью. Вид ценен как подвой для груши на юге. Произрастает в Крыму, Малой Азии, и на Востоке Балканского полуострова.
Уссурийская груша {P. ussuriensis Maxim.). Дерево высотой до 10-15 м, с широкой густой пирамидальной кроной и ветвями, покрытыми колючками. Побеги голые, листья округло-яйцевидные, остро зазубренные, цветки диаметром до 3-4 см, лепестки белые, плоды диаметром до 3-4 см, удлиненные или округлые, зеленовато-желтые, с неопадающей чашечкой, посредственного вкуса.
Уссурийская груша является самым холодостойким видом груш. И.В.Мичурин, А.М.Лукшев и другие селекционеры широко использовали ее для выведения многих зимостойких сортов груш (Бере Зимняя Мичурина, Тема и др.). В диком виде она произрастает на Дальнем Востоке. Семена использу- ются для выращивания подвоев для районов с суровым климатом таких, как Урал, Сибирь и Дальний Восток.
Песчаная, или китайская груша (P. serotina Rehd.). Дерево высотой до 15 м, ветви гладкие, без колючек, приросты опушенные. Листья крупные, продолговато-яйцевидной формы, по краям остропильчатые. Цветки крупные, плоды округлой формы, твердые, с опадающей чашечкой. Вид происходит из Центрального и Западного Китая. В США от скрещивания с этим видом получены сорта, например, Леконт, Гербер и сеянец Кайфера, являющийся в настоящее время стандартным сортом на Кубани. В Приморском крае получен ряд сортов, происходящих от песчаной груши. Они устойчивы к грибным болезням. Плоды отличаются хорошей лежкостью (В.А.Колесников и др., 1959).
Груша занимает второе место в мировом производстве плодов листопадных плодовых культур, уступая только яблоне. В мире производится ежегодно 8-9 млн. т плодов груши, из них около 40% производится в Европе: Италии, Франции, Испании и Германии (А.В.Исачкин, Б.Н.Воробьев, 2001).
Груша - ценная культура. В листьях груши обнаружены гликозит арбутин, гидрохином, флавониды, в стеблях и корнях — антодианы. В плодах груш содержатся сахара, органические кислоты, ферменты, клетчатка, дубильные, азотистые и пектиновые вещества, провитамин А, витамины С, Bi, Р, РР, а также феавониды и фитонциды. Многие сорта груш микроэлементами, особенно йодом (Г.А.Лобанов, 1981).
В зависимости от сорта, подвоя, природных условий и агротехники груши начинают плодоносить с 4-10 лет, долговечность деревьев 25-50 лет и более, урожайность в среднем до 12-18 т, местные груши дают до 1,4 т с одного дерева и до 60 т с 1 га.
По времени созревания плодов сорта груш делятся на летние, осенние и зимние. Следовательно, свежие плоды можно иметь почти круглый год. Плоды груши богаты питательными веществами, прекрасны в свежем виде и пригод- ны для переработки. Хранение и перевозку они выдерживают хуже, чем яблоки.
Питательные вещества плодов груши отдельных сортов хранятся до февраля-мая. Плоды большей частью используются в свежем виде и меньшей - на техническую переработку (W. Miiller, A.Husistein, 1979). Из них готовят компоты, повидло, варенье, цукаты, джем, сухие фрукты, маринованные груши, соки и вина.
Ценность сорта определяется сочетанием зимостойкости, урожайности, высоких качеств плодов. Под последними понимается вкус, масса, окраска и др. У большинства сортов груши вкус, биохимический состав, консистенция мякоти часто определяются погодными и почвенными условиями, место положением участка, подвоем, агротехникой, разным положением плодов в кроне дерева и другими факторами (F.A.Roach, 1966; И.Х.Шиденко, 1971; M.Stevens, 1973). Величина, товарность, вкус окраска плодов зависят от условий произрастания дерева, его возраста, нагруженности урожаем, погодных условий, степени и характера обрезки, подвоя (Н.Н.Тихонов, 1947; Д.Квасный, Е.Бумбак, Г.Думитреску, 1965). Для реализации товарные плоды груши, вне зависимости от любых факторов, должна быть массой не менее 95 г (O.Kishimoto, 1975).
1.2. Биологические основы лежкости, качество и биохимический состав плодов груш
Груши очень нежные плоды, особенно плоды десертных сортов, при их уборке необходима осторожность. Особенно нежные сорта рекомендуется даже срывать в перчатках и каждый плод заворачивать в тонкую мягкую бумагу. Груши укладывают в ящики по диагонали, плодоножкой в промежуток между плодами следующего ряда. Груши более теплолюбивы. Зона их промышленного выращивания тяготеет к югу. В средней зоне России до сих пор нет лежкого урожайного и морозостойкого сорта. Плоды груш лучше лежат в упаковке из полиэтиленовой пленки, они могут переносить более низкую температуру во время хранения. Груши целесообразно помещать в холодильники менее зрелыми, еще зелеными. В следствие высокого содержания сахара и незначительного количества кислот они при дыхании выделяют много тепла, поэтому при повышенной температуре они сразу начинают созревать (М.Мохач, П.Томчани, Ш.Переги, 1968). Груши хранить труднее, так как они повреждаются болезнями быстрее, чем яблоки.
Одним из важнейших товарных качеств плодов является их лежкость — способность сохраняться в течение определенного времени без значительных потерь массы, поражения фитопатогенными микроорганизмами и физиологическими расстройствами, ухудшения товарных и пищевых качеств (Е.П.Широков, 1978).
Лежкость плодов обусловлена продолжительностью периода послеуборочного дозревания объекта хранения - плодов с семенами. Процессы, протекающие в них, связаны с окончательным формированием зародышей семян и околоплодника за счет взаимообмена пластическими и физиологически активными веществами между ними. Чем продолжительнее послеуборочное дозревание, тем выше лежкость и пригодность к хранению плодов. Например, яблоки летних сортов, которые успевают сформироваться еще до уборки, удается сохранять в предельно короткие сроки. Наоборот, яблоки зимних сортов, нуждающиеся в послеуборочном дозревании при хранении, сохраняются в течение нескольких месяцев, а яблоки некоторых лежких сортов — вплоть до нового урожая.
При послеуборочном дозревании в плодах происходят следующие фи-зиолого-биохимические процессы. После съема отмечается довольно высокая интенсивность дыхания, которая с охлаждением и установлением оптимальной температуры хранения снижается и некоторое время остается постоянной. Продолжительность этого периода у разных сортов различна в соответствии с их лежкостью. Затем наступает климактерический период (завершение созре- вания плодов), характеризующийся существенным повышением интенсивности дыхания и выделения этилена.
Дыхание - основной процесс обмена веществ в плодах при хранении. В процессе дыхания образуются пластические вещества и энергия для полимеризации и гидролиза, новообразования и передвижения веществ, связанных с дифференциацией точек роста, послеуборочным дозреванием плодов, защитными реакциями. При дыхании выделяется теплота, в штабеле продукции складываются определенные условия, от которых зависят технология размещения продукции, вентиляция, охлаждение, упаковка при транспортировании и хранении.
Превращение веществ и энергии в процессе дыхания при хранении плодов совершаются сложным путем. Они проходят в несколько последовательных стадий. При этом образуется для послеуборочного дозревания плодов. В процессе дыхания энергия выделяется малыми порциями и может быть экономно использована. Кроме того, при дыхании синтезируются вещества защитного характера, препятствующие развитию болезней.
На сохраняемость плодов кроме биологически обусловленной лежкоспо-собности влияют многие показатели устойчивости к неблагоприятным воздействиям. Устойчивость к механическим воздействиям во многом зависит от строения и состава покровных тканей.
Устойчивость плодов к болезням связана с особенностями их химического состава. Например, высокое содержание дубильных красящих веществ и полифенолов в плодах связано с их устойчивостью к поражению фитопатогена-ми.
Основную роль в устойчивости играет дыхательный обмен, в результате которого выделяется энергия и синтезируются пластические вещества для противодействия фитопатогенам. Устойчивые сорта характеризуются невысокой интенсивностью дыхания в сравнении с менее устойчивыми, однако при поражении микроорганизмами интенсивность дыхания их возрастает во много раз, в то время как реакция неустойчивых сортов активизации дыхания кратковре-менна и незначительна, а иногда и совсем отсутствует. Взаимодействие хранящихся плодов и микроорганизмов специфично и определяется особенностями тех и других. Например, пораженные клетки плодов могут погибнуть, но вместе с ними гибнут и микроорганизмы. При этом образуется ограниченное некротическое пятно погибших тканей.
Лежкость и качество плодов груши находятся в определенной зависимости от биологических особенностей культуры, сорта, экологических условий произрастания растений, агротехники выращивания, сроков и условий уборки, транспортировки и др.
Лежкосопособность и качество плодов в основном определяются их сортовой принадлежностью. Однако один и тот же сорт в разных условиях может давать плоды, обладающие различной сохраняемостью.
Плоды, развивающиеся на дереве, в процессе формирования подвергаются воздействию многих факторов внешней среды, влияющих на его физиологическое состояние и свойства. К их числу относятся: температура воздуха, осадки, освещенность растений, почвенные условия, особенности агротехники (используемый подвой, способы формирования кроны, содержание и влагообес-печенность почвы в саду, возраст насаждений, нагрузка урожаем растений, положение плода в кроне дерева, размеры плодов), сроки уборки, товарная обработка, транспортирование, средства механизации, используемая тара, очередность операций с продукцией, промежуток времени между уборкой и закладкой продукции на хранение (М.А.Федоров, 1982).
В литературе имеется много сведений о влиянии экологических условий на качество и лежкость плодов. Одни и те же сорта, выращенные в более северных районах, ведут себя как зимние, а в более южных — как осенний и даже летние. Так, яблоки сорта Антоновка обыкновенная, выращенные в Московской, Рязанской, тульской областях, отличаются высокими товарными качествами и длительным хранением. Яблоки этого же сорта, выращенные на Украй- не, готовы к употреблению осенью, а в районе Сочи - летом (Б.О.Игнатьев и др., 1982).
В зависимости от района выращивания груши изменяется качество и лежкость ее плодов. По мнению многих авторов (Г.А.Макашвили, Г.Я.Чанкотадзе, 1968; В.Н.Лещенко, 1971 и др.) выявлена определенная качественная разность плодов груши, выращенных в двух неодинаковых плодовых зонах. Груши сорта Золотистая, выращенные в Крыму, в южной зоне, содержат 5,36 мг% витамина С, а в степной зоне - 2,72 мг%. В плодах груши также колеблется содержание сухих веществ, Сахаров и кислот в зависимости от сорта и от почвенно-климатических условий зоны, в которых они выращиваются (С.В.Шеншина, В.А.Якимов, В.М.Власенко, 1979).
В работах Л.В.Подучих, И.В.Тимонова, М.И.Гузь (1975), Д.А.Ульяновой (1978) показано, что содержание почвы в саду и применение удобрений влияют на товарные качества плодов и их лежкость.
Одним из факторов, влияющих на развитие, созревание и лежкость плодов, является температура. По работам многих авторов установлена связь между суммами активных температур в период роста, количеством осадков и продолжительностью хранения. Снятие плодов при высокой сумме активных температур улучшает вкусовые качества плодов, ускоряет их созревание, но отрицательно сказывается на лежкости плодов (В.Ф.Ханин, Е.М.Кузнецов, 1968; РЛ.Ципруш, 1976).
Установлено, что изменения биохимического состава находится в прямой зависимости от метеорологических условий данного года. Влиянию этих условий больше подвержены интродуцированные сорта, плоды груш местного происхождения, уменьшается состав растворимых углеводов соответственно с повышением выпадающих осадков и, наоборот, возрастает их содержание в годы с наименьшим количеством осадков (Г.А.Макашвили, Г.Я.Чанкотадзе, 1968). Благоприятствует развитию болезней плодов чередование обильных дождей с длительными засушливыми периодами (R.Geoffrion, 1980).
В холодное дождливое лето плоды имеют слабую окраску, повышенную кислотность, медленно созревают и плохо хранятся. В очень жаркое лето интенсивно идет процесс роста и созревания плодов, лежкость также снижается. Лучшая сохранность плодов отмечается в годы с умеренным сочетанием тепла и влаги без резких колебаний температуры при хорошей инсоляции (З.А.Седова, З.Ф.Осипова, 1976).
На урожай, качество плодов и их сохраняемость по данным А.Наскидашвили (1981) оказывают влияние основные элементы минерального питания, а именно: азот, калий, кальций, фосфор, магний. C.Smith, G.Greene (1980) отмечали сильное изменение биохимического состава и вкусовых качеств плодов при дополнительном внесении в почву питательных веществ.
Изучение влияния питательного режима на качество плодов до и вовремя хранения показало, что Са имеет основное значение в питании плодовых, а влияние других питательных элементов (N, К, Mg, Р) выражается через их взаимодействие с Са. Поэтому при недостатке Са в почве необходимо вносить азотные удобрения в форме нитрата кальция и в засушливых условиях проводить поливы для улучшения поглощения Са плодовыми растениями (W.Bramlage, 1980; R.Korcak, 1980).
Азотные удобрения необходимы для роста деревьев и получения высоких урожаев. После внесения 120 кг действующего вещества азота га 1 га, по данным П.Лучкова и В.Ибрагимова (1980), прибавка урожая яблок в среднем за 5 лет по сорту Банан зимний составила 39 ц/га, или 19% к контролю, а по сорту Гольден целишес - 48 ц/га, или 16%.
Усиление роста плодов и увеличение их размеров можно достичь внесением повышенных доз азота, особенно в самом начале плодообразования. Обнаружена негативная корреляция между качеством азота и окраской плодов (W.Bramlage, 1980). Избыток азотных удобрений по исследованиям R.Geoffrion (1980) приводит при хранении к возникновению физиологических болезней.
Ход созревания и лежкость плодов в определенной степени определяют и свойства почвы - плоды, выращенные на тяжелых, связных почвах, по данным В.А.Гудковского (1978) имеют более высокие качества, чем на песчаных, легких почвах. Лучше всего хранятся плоды, выросшие на почвах средней плотности, хорошо удобренных, с оптимальным режимом влажности.
На урожайность и качество плодов груши влияет формирование деревьев. При соблюдении агротехнических требований продуктивность и экономическая эффективность пальметных насаждений груши выше, чем обычных (Д.К.Белецкая, 1981).
На качество и лежкость плодов влияет возраст дерева и величина плодов. Плоды с деревьев среднего возраста и среднего размера содержат больше связанной воды, питательных веществ по сравнению с плодами молодых деревьев (Г.А.Курманова, 1983).
Решающее значение для лежкости плодов имеют погодные условия в течение 6-8 недель до сбора плодов груши. Установлено, что изменения биохимического состава находятся в прямой зависимости от метеорологических условий данного года (Г.А.Макашвили, Г.Я.Чанкотадзе, 1968).
На качество и лежкость груш влияет система орошения. По данным C.Heide (1981), оптимальное состояние влажности почвы должно быть равным 70-80%.
Биохимический состав плодов и его изменения зависят от многих факторов, определяющих формирование самого плода. Вместе с сортовыми особенностями большое влияние на биохимический состав плодов оказывают: климат, погодные условия года, почва, особенность культуры (подвой, формирование кроны, обработка почвы, орошение, удобрение и другие), возраст растений и плода (степень зрелости), способы уборки и транспортирование (В.Н.Лещенко, 1971; М.А.Федоров, 1982; Р.Я.Ципруш, Ф.Л.Козак, 1982).
Биологические основы лежкости, качество и биохимический состав плодов груш
Груши очень нежные плоды, особенно плоды десертных сортов, при их уборке необходима осторожность. Особенно нежные сорта рекомендуется даже срывать в перчатках и каждый плод заворачивать в тонкую мягкую бумагу. Груши укладывают в ящики по диагонали, плодоножкой в промежуток между плодами следующего ряда. Груши более теплолюбивы. Зона их промышленного выращивания тяготеет к югу. В средней зоне России до сих пор нет лежкого урожайного и морозостойкого сорта. Плоды груш лучше лежат в упаковке из полиэтиленовой пленки, они могут переносить более низкую температуру во время хранения. Груши целесообразно помещать в холодильники менее зрелыми, еще зелеными. В следствие высокого содержания сахара и незначительного количества кислот они при дыхании выделяют много тепла, поэтому при повышенной температуре они сразу начинают созревать (М.Мохач, П.Томчани, Ш.Переги, 1968). Груши хранить труднее, так как они повреждаются болезнями быстрее, чем яблоки.
Одним из важнейших товарных качеств плодов является их лежкость — способность сохраняться в течение определенного времени без значительных потерь массы, поражения фитопатогенными микроорганизмами и физиологическими расстройствами, ухудшения товарных и пищевых качеств (Е.П.Широков, 1978).
Лежкость плодов обусловлена продолжительностью периода послеуборочного дозревания объекта хранения - плодов с семенами. Процессы, протекающие в них, связаны с окончательным формированием зародышей семян и околоплодника за счет взаимообмена пластическими и физиологически активными веществами между ними. Чем продолжительнее послеуборочное дозревание, тем выше лежкость и пригодность к хранению плодов. Например, яблоки летних сортов, которые успевают сформироваться еще до уборки, удается сохранять в предельно короткие сроки. Наоборот, яблоки зимних сортов, нуждающиеся в послеуборочном дозревании при хранении, сохраняются в течение нескольких месяцев, а яблоки некоторых лежких сортов — вплоть до нового урожая.
При послеуборочном дозревании в плодах происходят следующие фи-зиолого-биохимические процессы. После съема отмечается довольно высокая интенсивность дыхания, которая с охлаждением и установлением оптимальной температуры хранения снижается и некоторое время остается постоянной. Продолжительность этого периода у разных сортов различна в соответствии с их лежкостью. Затем наступает климактерический период (завершение созревания плодов), характеризующийся существенным повышением интенсивности дыхания и выделения этилена.
Дыхание - основной процесс обмена веществ в плодах при хранении. В процессе дыхания образуются пластические вещества и энергия для полимеризации и гидролиза, новообразования и передвижения веществ, связанных с дифференциацией точек роста, послеуборочным дозреванием плодов, защитными реакциями. При дыхании выделяется теплота, в штабеле продукции складываются определенные условия, от которых зависят технология размещения продукции, вентиляция, охлаждение, упаковка при транспортировании и хранении.
Превращение веществ и энергии в процессе дыхания при хранении плодов совершаются сложным путем. Они проходят в несколько последовательных стадий. При этом образуется для послеуборочного дозревания плодов. В процессе дыхания энергия выделяется малыми порциями и может быть экономно использована. Кроме того, при дыхании синтезируются вещества защитного характера, препятствующие развитию болезней.
На сохраняемость плодов кроме биологически обусловленной лежкоспо-собности влияют многие показатели устойчивости к неблагоприятным воздействиям. Устойчивость к механическим воздействиям во многом зависит от строения и состава покровных тканей.
Устойчивость плодов к болезням связана с особенностями их химического состава. Например, высокое содержание дубильных красящих веществ и полифенолов в плодах связано с их устойчивостью к поражению фитопатогена-ми.
Основную роль в устойчивости играет дыхательный обмен, в результате которого выделяется энергия и синтезируются пластические вещества для противодействия фитопатогенам. Устойчивые сорта характеризуются невысокой интенсивностью дыхания в сравнении с менее устойчивыми, однако при поражении микроорганизмами интенсивность дыхания их возрастает во много раз, в то время как реакция неустойчивых сортов активизации дыхания кратковре-менна и незначительна, а иногда и совсем отсутствует. Взаимодействие хранящихся плодов и микроорганизмов специфично и определяется особенностями тех и других. Например, пораженные клетки плодов могут погибнуть, но вместе с ними гибнут и микроорганизмы. При этом образуется ограниченное некротическое пятно погибших тканей. Лежкость и качество плодов груши находятся в определенной зависимости от биологических особенностей культуры, сорта, экологических условий произрастания растений, агротехники выращивания, сроков и условий уборки, транспортировки и др. Лежкосопособность и качество плодов в основном определяются их сортовой принадлежностью. Однако один и тот же сорт в разных условиях может давать плоды, обладающие различной сохраняемостью.
Влияние температуры и относительной влажности воздуха на сохраняемость плодов груши
После съема плодов в них продолжаются процессы созревания. При этом может снижаться содержание питательных веществ. Плоды испаряют влагу, теряют в весе и, наконец, сморщиваются. В процессе такого созревания постепенно теряются их природная устойчивость к большим потерям. Низкие положительные температуры, высокая влажность воздуха и значительно замедлить эти нежелательные процессы старения в плодах (В.Федосеева, 1987).
Н.В.Сабурова, М.В.Антонов (1962), R.H.H.Wills et al. (1981), A.M.Al-Ani (1985), M.F.Abbass (1992) указывают, что повышение температуры до известных пределов после съема плодов усиливает физиологические и микробиологические процессы в плодах, ускоряет расход запасных веществ и ухудшает лежкость, а низкие температуры замедляют интенсивность физиологических процессов и задерживают развитие микроорганизмов, способствуют длительному хранению плодов.
Е.П.Широков (1988) указывает, что температура хранения груш в среднем выше, чем яблок, и лежит в пределах от 2 до 4С. Как и некоторые сорта яблок, груши не дозревают при температуре близкой к 0С и если хранить в таких условиях достаточно долго, то совершенно утрачивают эту способность. Поэтому плоды, убранные недозрелыми, следует хранить при более высокой температуре. Груши, убранные в фазе, близкой к потребительской зрелости, следует хранить при температуре 0-1 С. Такие плоды не нуждаются в дозревании и при более высокой температуре быстро перезревают, и срок хранения их сокращается. Следует иметь в виду, что груши в камерах холодильников охлаждаются значительно медленнее, чем яблоки. A.M.Al-Ani (1985) упоминает, что наиболее оптимальная температура хранения груш - от 0,5 до 1,75С. З.А.Седова, Г.П.Шульга (1990) получили наилучшие результаты хранения груш при температуре 2±0,5С. Е.И.Панкова, З.М.Казанова, Л.В.Хачетлова (1987) нашли, что наилучшая температура хранения для груш от 1 до 2С. Д.М.Щербатко (1989) получил наилучшие результаты хранения груш при температуре 0-2С, а А.И.Жамба (1996) указывает, что в течение всего периода хранения груш температуру в холодильнике поддерживали в пределах 0...1С; при такой температуре груши меньше страдают от микроорганизмов, лучше сохраняют вкус и аромат и не расходуют много сахара на дыхание. А N.N.Faghil (1998) получил наилучшие результаты хранения груш сорта Le-conte при температуре 0С.
Доказано, что повышение температуры обусловливает ускорение дыхания (R.H.H.Wills et al., 1981). Очень важно также, чтобы температура воздуха в хранилище была постоянной в течение всего времени хранения плодов, так как колебания температуры повышают интенсивность дыхания, понижают сопротивляемость плодов развитию микроорганизмов, способствуют возникновению физиологических повреждений. Особенно важен постоянный температурный режим в конце хранения, когда плоды в значительной степени теряют устойчивость к физиологическим заболеваниям и микроорганизмам. (А.Ф.Джафаров, 1979; A.M.A1-Ani, 1985; M.F.Abbass, 1992). К.Х.Каздохов (2002) указывает, что оптимальной температурой для летних сортов груш является +1С, осенних 0...+2С, зимних — 0...+1С. Для сортов Вильяме, Бере Боек и Кюре температура хранения 0...+1С.
В.И.Сыроедов, Н.П.Дубодел, Н.Т.Тихомирова, А.Г.Манасян (1990) нашли, что наилучшие температуры хранения плодов груш сортов Бере Ардан-пон и Кюре составили 1,5±0,5С. Груши хранить труднее, так как они при этом перезревают и повреждаются болезнями быстрее, чем яблоки. Лучшая температура хранения для плодов большинства сортов - минус 1С. В таких условиях груши сортов Деканка зимняя, Кюре, Бере Арданпон, Жозефина мехельнская, Сен-жермен, Бере слуц-кая и другие сохраняются более 4-5 мес. При температуре 2-3С продолжительность хранения уменьшится на 1-2 мес. (Ю.Г.Скрипников, 1989).
Понижение температуры сдерживает течение биохимических процессов в продукции, а также ограничивает развитие фитопатогенных микроорганизмов. Поэтому строительство хранилищ с искусственным охлаждением один из главных путей решения проблемы длительного хранения плодов и овощей в определенных температурных пределах. Снижение температуры на 10С замедляет скорость химических реакций в два раза. В связи с этим при любой технологии хранения основная тенденция — понижение температуры, но пределы его ограничены. Так, невозможно допустить подмораживания продукции, так как большая часть плодов не выдерживает его даже в легкой степени. Структура тканей при этом нарушается, клетки деформируются и разрушаются образующимися кристаллами, то есть сочные ткани становятся мертвыми после оттаивания подмороженных плодов, из них вытекает сок, и они легко поражаются фитопатогенными микроорганизмами (Широков, 1988). Холод является мощным фактором, обеспечивающим высокую сохранность качества свежих плодов и овощей в процессе длительного хранения (M.F.Abbass, 1987).
По вопросу температуры хранения плодов вообще, и в частности груш, до настоящего времени нет единой точки зрения. Так, В.А.Гудковский (1978) рекомендует для хранения груш температуры от -1,5 до +4С. КЛеблон, А.Полен (1970), А.Г.Прусс, Е.В.Сополова (1973), Г.Я.Чанкотадзе, Е.Ф.Гиоргобиани (1977), А.А.Блашкина (1978), G.Spruit (1980), P.Chen, W.Mellenthen (1981) рекомендуют для хранения груш температуры от -2 до 0С. Г.П.Томаш (1978), П.Пономарев, Т.Кибенко (1980), A.Gherghi (1980), R.Sharples, J.Stow (1982), Н.С.Бажеряну (1983) рекомендуют 0-3С. По мнению Г.А.Макашвили (1975), Е.П.Широков (1978) постепенное снижение температуры в камере холодильника положительного влияет на состояние плодов. Плоды, как живые объекты хранения, в определенной мере приспосабливаются к пониженной температуре. Слишком резкое охлаждение ведет к низко-температурным повреждениям.
На сохраняемость плодов большое влияние оказывает также и относительная влажность воздуха в хранилище. Доказано, что высокая относительная влажность воздуха вредна, но лучше, так как она меньше вредит плодам, чем излишняя сухость (Ф.В.Церевитинов, 1949). По мнению Е.П.Широкова (1988) относительная влажность воздуха при хранении плодов груши должна быть около 90-95%. Некоторые авторы указывают, что наилучшая относительная влажность воздуха для хранения груш находится в пределах 80-99% (A.M.Al-Ani, 1985; Е.И.Панкова, З.М.Казанова, Л.В.Хачетлова, 1987; М.И.Дементьева, М.И.Выгодский, 1988, Д.М.Щербатко, 1989; Ю.Г.Скринников, 1989; Е.П.Широков, В.И.Полегаев, 1989; В.И.Сыроедов, Н.П.Дубодел, Н.Т.Тихомиров, 1990; А.И.Жамба, 1996; Х.К.Каздохов, 2002).
Основные физические показатели плодов груш различных сортов во время сбора урожая
Из данных этой таблицы следует, что размер плодов груши по наибольшему диаметру неодинаково в зависимости от сорта, размера плодов сортов груши Лада, Чижовская и Академическая варьирует от 55 до 80,4 мм. А также видно, что объем плодов груш по различным сортам и разным годам неодинаков. Так, например, наиболее большой объем плодов у сорта Академическая.
Груши сортов Москвичка, Крупноплодная Сусова, Память Жегалова, Белорусская поздняя и Петрова-3 различаются между собой по размеру плодов. Так как размеры плодов по наибольшему диаметру варьирует от 70 до 92 мм. А также видно, что объем плода варьирует от 105,2 до 160,7 см . Наиболее большой объем плодов у сорта Крупноплодная Сусова.
Таким образом, погодные особенности вегетационного периода оказывают значительное влияние на размер и объем плодов груши. Так, например, наибольший объем плодов груш наблюдается в тот год, когда вегетационный период был дождливым и прохладным (сезон 2001 г.) и плоды больше содержали воды. Известно, что вода играет важную роль в росте и развитии плодов, так растяжение клеток плодов связано с содержанием воды в них. Насыщенность клеток плодов водой обуславливает их тургорное состояние. К такому же выводу пришли F.B.Salisbury, C.Rose (1982), M.F.Abbass (1987). В таблице 2 приведены также данные по определению прочности кожи-цы и плотности мякоти груш (в кг/см ) во время сбора урожая, в зависимости от погодных условий вегетационного периода. Из данных таблицы 2 видно, что прочность кожицы и плотность мякоти плодов груши заметно колеблется как в зависимости от помологического сорта, так и от особенностей сезона выращивания груш.
Так, например, в дождливый и прохладный сезон 2001 года прочность кожицы и плотность мякоти наименьшая, а в 2002 году, когда лето было сравнительно теплое и сухое, к моменту съема плоды груши отличались наибольшей плотностью, видимо, это объясняется меньшим содержанием воды и соответственно большим содержанием сухих веществ в плодах в этот год (2002). Здесь наблюдается определенная связь между твердостью плодов и степенью их сохраняемости, так как груши сортов, отличающихся лучшей лежкостью, характеризуются значительно большей прочностью кожицы и плотностью мякоти, чем плоды сортов с худшей лежкостью.
Прочность кожицы и плотность мякоти груш сортов Лада, Чижовская и Академическая варьируют от 6,0 до 7,2 кг/см , от 3,2 до 4,0 кг/см соответственно. В то время как прочность кожицы и плотность мякоти плодов груши сортов Москвичка, Крупноплодная Сусова, Память Жегалова, Белорус-екая поздняя и Петрова-3 варьируют от 6,3 до 10,5 кг/см , от 3,4 до 5,2 кг/см соответственно. Данные по основным окраскам плодов груш различных сортов показано в таблице 2.
Определение прочности кожицы и плотности мякоти плодов свидетельствует о биохимических различиях между сортами груши. Установление наступления сроков съема плодов по этим двум показателям в разные годы совпадает или очень близко между собой. Представляется возможным выявить для каждого сорта вполне объективные показатели прочности кожицы и плотности мякоти для установленных сроков съема.
Нами изучалось влияние способов упаковки на прочность кожицы и плотность мякоти плодов груши различных сортов при хранении. В таблице 3 приведены результаты по определению прочности кожицы и плотности мякоти (кг/см ) в плодах груши при хранении (среднее за 2001-2003 гг.).
Из данных таблицы 3 видно, что во время хранения прочность кожицы и плотность мякоти в связи с созреванием плодов постепенно уменьшается. Однако, эти изменения у различных сортов и по различным вариантам происходят неодинаково. Более высокий уровень этих показателей для изучаемых сортов в полиэтиленовых упаковках по сравнению с контролем или с картонными коробками или с тарой из пенополистирола.
Естественная убыль массы и отходы плодов груш при хранении
Естественная убыль массы плодов складывается из испарения влаги и потери органического вещества на прохождение процессов жизнедеятельности и меняется в зависимости от помологического и товарного сорта, от режима хранения и других условий. Известно, что в настоящее время хранения плодов сопровождается большими потерями в виде естественной убыли и других отходов. Снижение этих потерь без ухудшения товарных качеств плодов составляет одну из неотложных задач при решении проблемы успешного хранения свежих плодов. В таблице 34 приведены данные об убыли массы плодов при хранении груш различных сортов в полиэтиленовой упаковке, в картонных коробках, в таре из пенополистирола и в стандартных ящиках, среднее за 2001-2003 гг.
Из данных таблицы 34 следует, что потери в весе плодов груш сокращаются при хранении в полиэтиленовой упаковке по сравнению с другими вариантами. В плодах сортов Лада, Чижовская и Академическая потерь массы плодов было в меньшей степени в плодах сорта Чижовская, упакованных в ящиках с полиэтиленовыми вкладышами (3,00%), после 4-х месяцев хранения по сравнению с другими сортами. В то время как в плодах сортов Москвичка, Крупноплодная Сусова, Память Жегалова, Белорусская поздняя, Пет-рова-3 наименьшие потери в весе плодов были у плодов сорта Петрова-3, упакованных в полиэтиленовой упаковке (3,10%), после 7-й месяцев хранения, а также плодов сорта Крупноплодная Сусова, упакованных в ящиках с полиэтиленовыми вкладышами (3,30%). Также видно, что сорта груши отличаются между собой по количеству больных плодов. Так, в плодах сортов Лада, Чижовская и Академическая наименьшее количество больных плодов обнаружено у плодов сорта Чижовская, упакованных в ящиках с полиэтиленовыми вкладышами. В то время как в плодах сортов Москвичка, Крупноплодная Сусова, Память Жегалова, Белорусская поздняя, Петрова-3 наименьшее количество больных плодов обнаружено у плодов сортов Петрова-3 и Крупноплодная Сусова, упакованных в ящиках с полиэтиленовыми вкладышами, после 7-й месяцев хранения.
Выход стандартных плодов при хранении у изучаемых плодов выше у плодов, упакованных в полиэтиленовой упаковке по сравнению с другими вариантами. В плодах груш Лада, Чижовская и Академическая выход стандартных плодов был выше у сорта Чижовская. В то время как в плодах сортов Москвичка, Крупноплодная Сусова, Память Жегалова, Белорусская поздняя, Петрова-3 выход стандартных плодов был выше у сортов Петрова-3 и Крупноплодная Сусова. В таблице 35 показано влияние обработки AgNC 3 на естественную убыль массы и общие потери плодов груш изучаемых сортов при хранении 0±1С, в %, среднее за 2001-2003 гг.
Из данных таблицы 35 видно, что обработка AgNC 3 значительно влияет на естественную убыль массы плодов груш при хранении. Так, во всех сортах естественная убыль массы плодов, обработанных AgNC 3, была ниже, чем в контроле. Однако, эти изменения в разных концентрациях происходят неодинаково. Так, естественная убыль массы плодов груш изучаемых сортов была ниже в плодах, обработанных AgN03 (500 мг/л), чем в плодах, обработанных AgNCb (250 мг/л).
В плодах сортов Лада, Чижовская и Академическая естественная убыль массы плодов ниже в плодах сорта Чижовская, обработанных AgNCb (500 мг/л), по сравнению с остальными сортами. В то время как в плодах сортов Москвичка, Крупноплодная Сусова, Память Жегалова, Белорусская поздняя, Петрова-3 естественная убыль массы плодов была ниже в плодах сортов Петрова-3 и Крупноплодная Сусова, обработанных AgNC 3 (500 мг/л), после 7-й месяцев хранения. Также видно, что количество больных плодов обнаружено в меньшей степени у плодов сорта Чижовская, обработанных AgNC 3 (500 мг/л), после 4-х месяцев хранения (3,60%) по сравнению с сортами Лада и Академическая. В то время как в плодах сортов Москвичка, Крупноплодная Сусова, Память Жегалова, Белорусская поздняя, Петрова-3 количество больных плодов ниже у плодов сорта Петрова-3, обработанных AgNCb (500 мг/л) после 7-й месяцев хранения (3,00%), а также плодов сорта Крупноплодная Сусова, обработанных AgNC 3 (500 мг/л), - 4,30% - после 7-й месяцев хранения. В плодах сортов Лада, Чижовская и Академическая выход стандартных плодов выше у плодов сорта Чижовская, обработанных AgNC 3 (500 мг/л), после 4-х месяцев хранения (93,90%). В то время как в плодах сортов Москвичка, Крупноплодная Сусова, Память Жегалова, Белорусская поздняя, Петрова-3 выход стандартных плодов был выше у сорта Петрова-3, обработанных AgNC 3 (500 мг/л), после 7-й месяцев хранения (94,40%), а также у плодов сорта Крупноплодная Сусова, обработанных AgNC 3 (500 мг/л) -92,95%. Таблица 36 показывает влияние обработки AgNC 3 на естественную убыль и общие потери плодов груш различных сортов, обработанных AgNC 3 и упакованных в тару из пенополистирола, среднее за 2001-2003 гг. Из данных таблицы 36 видно, что обработки AgNC 3 оказывают влияние на естественную убыль массы плодов груш, упакованных в тару из пенополистирола. Так, естественная убыль массы плодов, обработанных AgNCb, ниже, чем в контроле (без обработки, в тару из пенополистирола), а также видно, что в плодах, обработанных AgNC 3 (500 мг/л), естественная убыль массы плодов ниже, чем в плодах, обработанных AgNCb (250 мг/л).
