Содержание к диссертации
Введение
1. Обзор литературы 9
1.1. Замораживание — как способ длительного хранения сочного растительного сырья 9
1.2. Изменение физико-химических, микробиологических и органолептических свойств замороженных плодов и ягод 18
1.3. Сортовые и технологические особенности замораживания винограда 26
2. Экспериментальная часть 32
2.1. Цели и задачи исследований 32
2.2. Агроэкологические условия места проведения исследований 32
2.3. Краткая характеристика исследуемых сортов винограда 34
2.4. Методика проведения исследований 39
3. Результаты исследований 45
3.1. Современное состояние и перспективы развития столового виноградарства в Республике Дагестан 45
3.2. Агробиологические особенности, урожайность и качество исследуемых сортов винограда в условиях северной равнины Дагестана 55
3.3. Механический состав и свойства винограда как факторы, определяющие пригодность сорта к замораживанию 62
3.4. Оценка пригодности сортов винограда для замораживания по влагоудерживающей способности 78
3.5. Влияние температуры замораживания, массы ягод и массовой концентрации Сахаров на скорость замораживания 88
3.6. Изменение химического состава замороженного винограда 94
rife 3.7. Орган олептическая оценка быстрозамороженного винограда... 114
3.8. Микробиологические изменения в ягодах винограда при замораживании и длительном хранении 118
4. Экономическая эффективность производства замороженного винограда 126
Вьіводьі и рекомендации производству 129
Список использованной литературы 133
Приложения 151
- Краткая характеристика исследуемых сортов винограда
- Агробиологические особенности, урожайность и качество исследуемых сортов винограда в условиях северной равнины Дагестана
- Оценка пригодности сортов винограда для замораживания по влагоудерживающей способности
- Изменение химического состава замороженного винограда
Краткая характеристика исследуемых сортов винограда
Принимая во внимание тот факт, что качество замороженного винограда во многом зависит от биологических особенностей сорта, в качестве объектов исследования выбраны местные и интродуцированные сорта, рекомендуемые, разрешенные и временно разрешенные для возделывания.
Всего в эксперименте использованы 12 сортов винограда, выращиваемых в условиях ГУП «Аксай» Хасавюртовского района, различающихся по срокам созревания, внешнему виду, окраске и величине ягод: Агадаи, Декабрьский, Космонавт, Кутузовский, Лоза горянки, Молдова, Муромец, Мускат гамбургский, Памяти Негру ля, Юбилей Журавля, Смуглянка молдавская, Яловенский устойчивый. Из них сорта Агадаи, Молдова, Декабрьский, Муромец включены в Государственный реестр Российской Федерации и допущены к использованию в Республике Дагестан по состоянию на 29 ноября 2002 г.
Ниже приводится краткая характеристика исследуемых сортов, составленная по ампелографиям СССР (т.2,4, отечественные сорта). Мускат гамбургский. Родиной сорта является Англия. Описание сорта составлено М.П. Цебрий в Украинском НИИВиВ им. В.Е. Таирова («Ампелография СССР», т. IV, 1954). Относится к столовым сортам среднего периода созревания. Ягоды очень часто бывают разной величины, округлые, фиолетово-синие, покрытые серо-голубым восковым налетом. Кожица средней плотности, легко отдел я 35 ется от мякоти. Мякоть мясистая, сочная, слегка хрустящая, с сильным мускатным ароматом. Мускат гамбургский обладает красивой гроздью. Потребляют в основном в свежем виде, обладает хорошей транспортабельностью.
Лгадаи Дагестанский сорт очень позднего срока созревания. Продолжительность вегетационного периода 150-165 дней. Грозди крупные, цилиндрические или цилиндро конические, от рыхлых до средне плотных. Средняя масса грозди 300-360 гр. Ягоды очень крупные, овальные, иногда почти округлые, бледно-зеленые с мелкими бурыми точками и сизовато-молочным вос-ковидным налетом. Масса одной ягоды 5,9 г. При хорошем вызревании ягоды приобретают желтоватый оттенок, а на стороне, обращенной к солнцу — розовато-оранжевый. Встречается разновидность с продолговатыми ягодами, имеющими беловато-зеленую окраску. Кожица средней толщины, грубая, не отделяющаяся от мякоти. Мякоть плотная, хрящеватая, малосочная. Устойчивость сорта к милдью слабая, к оидиуму — средняя. Хорошо удается на суглинистых, щебнистых почвах и склоновых землях. Рост сильный, урожайность высокая — 160-190 ц/га. Пригоден для возделывания по широкорядной высокоштамбовой технологии. Лежкоспособность сорта сильно варьирует в зависимости от почвенн о-климатических условий. Во влажные годы и при выращивании на почвах, богатых гумусом, а также в условиях частых и обильных поливов, для хранения не пригоден. Очень чувствителен к перегрузке кустов и затемнению. Естественная убыль высокая. К концу хранения ягоды склонны к побурению, особенно при резком повышении температуры. Прочность ягод на отрыв от плодоножки и на раздавливание - высокая.
В годы с сырой осенью и при выращивании на богатых гумусом орошаемых участках заболевание гроздей в хранилище начинается с плесневе-ния гребня. Сахаристость 14-16%. Вкусовые качества и консистенция мякоти ягод при хранении почти не изменяются. Пригоден для хранения в условиях измененного состава газовой среды. Оптимальная температура хранения 0-1С, но выдерживает кратковременное хранение в неохлаждаемых условиях. К сернистому ангидриду устойчив. В годы с повышенным количеством осадков быстро заболевает серой гнилью и теряет лежкость и транспортабельность.
До и после хранения транспортабельность высокая. Декабрьский. Сорт выведен в 1961 году в МНИИВиВ в результате скрещивания местного сорта Молдавский и межвидового гибрида Сейв Вил-лар 12-375. Авторы: М.С. Журавель, Г.М. Борзикова, И.П. Гаврилов. В 1975 году принят на государственное испытание. Районирован в Молдавии и в РФ. Гроздь средняя, цилиндроконическая, среднеплотная. Ягода крупная, яйцевидная, темно-фиолетовая, с густым восковым налетом. Кожица плотная, хрустящая. Мякоть мясисто-сочная. Вкус простой, гармоничный. Относится к столовым сортам ереднепозднего срока созревания. Урожайность высокая 130-150 ц/га. Морозоустойчивость высокая, устойчив к болезням. Сахаристость ягод 16-17% при кислотности 8-9 г/л. Используется для потребления в свежем виде и для зимнего хранения. Молдова. Сорт выведен в 1961 году в МНИИВиВ в результате скрещивания сорта Гузаль Кара с милдьюустойчивым сложным межвидовым гибридом Сейв Вилл ар 12-375. В 1975 году принят для государственного испытания. С 1980 года районирован. Гроздь средняя или крупная, цилиндрическая, средней плотности, иногда рыхлая. Ягода крупная, овальная, темно-фиолетовая, с густым восковым налетом на поверхности. Кожица толстая, прочная. Мякоть мясистая, хрустящая. Вкус простой. Относится к столовым сортам позднего срока созревания. Отличается средней или повышенной зимостойкостью и может культивироваться без укрытия на зиму. Устойчивость к милдью повышенная. Весьма перспективен для южных районов виноградарства. Отличается красивым внешним видом гроздей и ягод, высокой транспортабельностью и отличной лежкостью.
Агробиологические особенности, урожайность и качество исследуемых сортов винограда в условиях северной равнины Дагестана
Исследованиями A.M. Аджиева (1978) на территории Республики Дагестан выделены зоны неукрывной, условно укрывной и устойчиво укрывной культуры винограда. В 1985 году около 30% виноградников находилось в зоне с возможно неукрывнои культурой. В настоящее время в зоне условно укрывной культуры винограда размещены около 9% всех виноградников республики и намечается их дальнейшее расширение. В 1985 году в северной зоне Дагестана в сельхозпредприятиях было собрано около 33 тыс. тонн винограда, что составляет 10,9% от общего сбора, в 2002 году уже 3,6 тыс. т или 8,5%, в 2003 году - 1,79 тыс. тонн или 3,1%. Если по РД в целом урожайность составляла в среднем за 1981-85 годы 59,8 ц/га, в 2002 г. - 26,5 и в 2003 году — 40 ц/га, то по Хасавюртовскому району урожайность была 47,9; 19,4 и 20,7 ц/га соответственно. Все это свидетельствует о том, что условно укрывная зона уступает южной неукрывной зоне по урожайности и валовому сбору винограда. Природные условия данной зоны в целом благоприятны для возделывания винограда как технического, так и столового направления. Однако сложившийся сортимент винограда в северной зоне Дагестана имеет существенный недостаток в том плане, что не обладает устойчивостью к морозам, вредителям и болезням. А критические для винограда температуры зимнего периода (t = -20-25С) повторяются в этой зоне раз в 5 лет, в результате чего приходится возделывать виноград с учетом необходимости их укрытия на зиму.
Вымерзание особенно опасно для привитых виноградников, т.к. обычно повреждается место спайки. Поэтому внедрение в производство в этих районах новых сортов винограда, обладающих групповой устойчивостью к морозам, вредителям и болезням позволит отказаться от привитой и укрывной культуры, частично или полностью исключить применение ядохимикатов, получить экологически чистую продукцию с наименьшими затратами на выращивание.
На коллекционном участке в ГУП «Аксай» Хасавюртовского района РД около 20 лет испытываются более 200 сортов винограда, выведенные в Молдавском НИИВиВ НПО «Виерул», ВНИИВиВ «Магарач» (Крым), УкрНИИ-ВиВ им. В.Е. Таирова, ЦГЛ им. ИВ.Мичурина, Арм. НИИВиВ и в других селекционных центрах страны и зарубежья. Исследованиями новых сортов винограда в РД в разные годы занимались М.М. Салманов (1998); Г. А. Маку ев (2001); A.M. Аджиев и др. (1998) и
В данном разделе представлены агробиологические и увологические характеристики некоторых сортов в условиях севера Дагестана. Отбор из группы новых сортов, в наибольшей степени соответствующих агроэкологиче-ским условиям данной зоны представляет большую актуальность.
Для исследований были взяты новые перспективные сорта винограда с групповой устойчивостью - Муромец, Лоза горянки, Декабрьский, Молдова, Яловенский устойчивый и местный сорт Агадаи. Виноградники 1988 года, схема посадки 3 х 2,5 м. Формировка кустов длинорукавная односторонняя высотой штамба 80-90 см. Нагрузка по всем сортам — 45-50 глазков при длине обрезки у новых сортов 4-5 глазков, у Агадаи — 10-12 глазков. Сорта винограда относятся к разным группам по срокам созревания, что позволяет ступенчато организовать уборку и растянуть период поступления винограда. Сорт Муромец относится к сверхранним, Лоза горянки — ранним, Декабрьский - среднепоздним, Молдова, Яловенский устойчивый и Агадаи — к Прохождение фенологических фаз изучаемых сортов винограда (среднее 2000-2002 гг.) п/п Сорта Начало Цветение Началосозреванияягод Съемная зрелость Кол-водней отначалараспусканияпочек досъемной.зрелости сокодвижения распускания почек начало массовое конец 1.2. 3. 4. 5.6. МуромецЛоза горянкиДекабрьскийМолдоваЯловенскийустойчивыйАгадаи В приведены средние данные прохождения фенологических фаз за 2000-2002 годы. Как известно, все сорта в зависимости от длительности периода распускания почек до созревания урожая делятся на группы от очень раннего до очень позднего срока созревания. В наших исследованиях у сортов Лоза горянки и Муромец количество дней от начала распускания почек до съемной зрелости составила 124-125 дней и их можно отнести к сортам раннего срока созревания.
У сорта Декабрьский этот период составил 138 дней и его можно отнести к сортам среднепозднего срока созревания. В отдельные годы сорт Декабрьский имел продолжительность периода от начала распускания до зрелости более 140 дней. Сорта Агадаи, Молдова и Яловенскии устойчивый можно отнести к сортам позднего срока созревания, т.к. продолжительность этого периода составила 141-146 дней. По годам в зависимости от метеоусловий наблюдались различия в наступлении и продолжительности фаз вегетации виноградного растения.
Одним из важнейших требований при сортообновлении является внедрение новых перспективных сортов винограда, обладающих групповой устойчивостью к болезням и вредителям. Поэтому очень важно установить устойчивость новых сортов винограда к болезням в конкретных агроэкологиче-ских условиях. В связи с этим мы вели наблюдения за степенью поражаемо-сти виноградных кустов болезнями, причиняющими наибольший вред - милдью и оидиумом. Наблюдения вели в период цветения, интенсивного роста и созревания ягод на 5 модельных кустах каждого сорта по 5балльной шкапе (методика Я.И. Принца).
Оценка пригодности сортов винограда для замораживания по влагоудерживающей способности
Процесс замерзания растительной ткани приводить к образованию кристаллов льда в ягодах и значительному воздействию их на микроструктуру тканей и нарушению гистологической структуры тканей растительных клеток. В тесной связи с изменением микроструктуры клеток находится показатель влагоудерживающей способности или гидрофильности, которая обуславливается полу проницаемостью живой протоплазмы и гидрофильностью некоторых ее компонентов (В.З. Жадан, 1974). Гидрофильность играет важную роль в ходе изменений структуры замороженных и оттаявших продуктов и влияет на количество вытекающей из ткани клеточного сока.
В связи с этим важным показателем пригодности растительного сырья к замораживанию, в том числе и винограда, является его влагоудерживающая способность, которая определяется видовыми свойствами самого продукта, а также зависит от условий обработки, замораживания, хранения, содержания связанной воды в тканях и фактического отношения доли незамороженной воды к общему влагосодержанию (В.А. Дербенденева, 1971; А.В. Троян, И.С. Андрущенко, 1972; В.А. Воскобойников и др., 1976; В.И. Мандрика, Н.Я. Орлова. 1979; Э. Алмати и др., 1981; Е.П. Сенина, 1982; Н.А. Головкин, 1984; Э.Л. Дженеева, 1986). Во ВНИИВиПП "Магарач" А.Э. Модонкаевой (1988), Г.Ю. Юсуповым (1989), В.И. Иванченко (1991) в результате исследования более 20 сортов винограда, произрастающих в Крыму на пригодность к замораживанию было установлено, что в свежем виде сокоотдача ягод винограда в целом незначительна и составляет 8-12%, а после замораживания этот показатель повышается для всех сортов в 2,5-4 раза. В данном случае сокоот-дачу ягод определяли центрифугированием. В наших исследованиях потерю сока продукцией определяли по разности массы замороженных и размороженных объектов, выраженной в процентах к исходной массе пользуясь следующей формулой;
С целью исключения субъективности оценки пригодности ягод к замораживанию по критерию потери сока, применяют обобщенную функцию желательности качества Харрингтона (Ю.П. Адлер и др., 1976). Согласно шкале, разработанной в соответствии с этой функцией при центрифугировании к категории как наиболее подходящих для замораживания можно отнести сорта с потерей сока до 20%, хороших — от 20,1 до 30%, удовлетворительных - от 30,1 до 35%, плохих - от 35,1 до 40% и очень плохих - выше 40%.
В случае определения потерь сока по разности массы замороженных и размороженных объектов в категорию очень хороших попадают сорта с потерей сока до 5%, хороших - от 5,1% до 10%, удовлетворительных - от 10,1 до 20% и плохих - свыше 20% (СЮ. Дженеев и др., 1998).
Степень механических повреждений гистологической структуры тканей клеток различается в зависимости от уровня температур и скорости замораживания. При медленном замораживании образуются кристаллы льда больших размеров, что приводит к значительным повреждениям клеток. В данном случае практически невыполнимо такое важное требование холодильной технологии как обратимость действия низких температур.
Интенсивное замораживание с применением криогенных температур (ниже минус 153С) в жидком азоте или методом флюидизации минимально разрушает клетки, вследствие образования более мелких кристаллов льда.
В связи с этим мы исследовали влияние разных температурных уровней замораживания на сокоотдачу ягод - как важнейшему критериальному показателю пригодности сорта к замораживанию. Исследовали четыре режима замораживания: 1) медленное — при умеренно низкой температуре минус 18С; 2) быстрое - при температуре минус 30 С; 3) сверхбыстрое — в жидком азоте при температуре минус 196С; 4) сверхбыстрое - в жидком азоте (минус 196 С) с предварительным охлаждением гроздей в парах криостата (двухступенчатый способ).
Изменение химического состава замороженного винограда
Основным методом оценки качества замороженных продуктов является органолептический, который дается по внешнему виду, окраске грозди и ягод, консистенции кожицы и мякоти, вкусу и аромату ягод. А физико-химические (лабораторные) методы часто являются косвенными показателями, которые служат для подтверждения результатов сенсорной (дегустационной) оценки.
В процессе замораживания и холодильного хранения в плодах и овощах, наряду с физико-химическими и микробиологическими изменениями, происходят и изменения цвета, консистенции, запаха, вкуса, что оказывает заметное влияние на их качество.
По степени проявления органолептических изменений можно судить о пригодности вида и сорта сырья для промышленного замораживания. В настоящее время органолептическим методом оценки качества замороженных продуктов придается большее значение, чем физико-химическим, которые рассматриваются как вспомогательные.
Недостатком дегустационной оценки является ее субъективный характер, так как результаты оценки зависят от сумм внешних и внутренних факторов, включающих в себя условия проведения опыта и физического состояния дегустаторов. Однако при правильном проведении дегустации органолептическая оценка становится решающей при характеристике состояния сорта. Из сенсорных свойств быстрозамороженных продуктов весьма важными являются консистенция, окраска, вкус и аромат.
Пищевая ценность замороженного винограда остается высокой и обуславливается, прежде всего, сохранением натуральных вкусовых, товарных и питательных свойств сырья. По данным А.Э. Модонкаевой (1988), В.И. Иванченко (1991) в условиях Крыма высокими дегустационными оценками характеризовался замороженный виноград из сортов Молдова (4,10), Мускат гамбургский (3,94), Асма (3,90) и Нимранг (3,78 балла). В Дагестане высокие оценки получили сорта Молдова, Юбилей Журавля (4,0-4,2), Кутузовский (4,0). Несколько уступали им сорта Смуглянка молдавская, Страшенский и др. (М.Д. Мукаилов и др., 2002).
В наших исследованиях дегустационную оценку проводили по общепринятой методике на закрытых дегустациях по пятибалльной шкале. Качество винограда оценивали по внешнему виду, окраске, аромату, консистенции и вкусу ягод. Дегустацию проводили при комнатной температуре дефро-стированных испытуемых образцов. Результаты проведенной дегустационной оценки представлены в табл. 3.7.1.
Свежий столовый виноград обычно оценивают по 10-балльной шкале (М.А. Лазаревский, 1963). В наших исследованиях мы свежий виноград как и замороженный, оценивали по 5-ти балльной шкале для получения сопоставимых результатов.
Нами установлено, что в свежем виде все исследуемые сорта винограда отличаются высокими оценками качества. Наиболее высокими дегустационными оценками в свежем виде отличались сорта Юбилей Журавля и Молдова (по 4,7 балла), Памяти Негруля, Мускат гамбургский и Кутузовский (по 4,6 балла). Остальные исследуемые сорта оценивались чуть ниже — от 4,2 до 4,4 балла. Высокие оценки сорта получили в основном за счет привлекательного внешнего вида гроздей и ягод, аромата, а также гармоничного соотношения Сахаров и кислот, определяющих их вкусовые достоинства.
Органолептическая оценка, полученная непосредственно сразу после замораживания, свидетельствует о том, что качество винограда значительно меняется. По всем показателям (внешний вид, окраска, консистенция, аромат и вкус) свежезамороженный виноград уступал свежему винограду. Наиболее значительное снижение дегустационной оценки сразу после замораживания отмечалось у сортов Лоза горянки, Муромец, Космонавт (на 0,9 балла).
В основном снижение дегустационных оценок отмечалось за счет ухудшения консистенции ягод, распада гроздей, растрескиваемости ягод и снижения вкусоароматических достоинств. Сорта Агадаи, Смуглянка молдавская, Кутузовский, Юбилей Журавля, Памяти Негруля, Молдова после низкотемпературного воздействия температурой минус 30С сохранили привлекательный внешний вид, хорошую консистенцию — гармоничность вкуса и получили оценку на уровне 4,0-4,2 баллов. Снижение качества замороженного винограда проявлялось в осыпаемости ягод и распаде гроздей, а также в растрескиваемости ягод. У сортов Смуглянка молдавская, Кутузовский, Молдова, Юбилей Журавля достаточно хорошо сохранилась гроздь. У сортов
Космонавт, Муромец, Мускат гамбургский, Лоза горянки наблюдалась высокая растрескиваемость и осыпаемость ягод. Показатели растрескиваемости и осыпаемости ягод могут быть использованы как критерии пригодности сорта к замораживанию. По данным многих исследователей весьма существенные изменения наблюдаются в окраске ягод при размораживании. В наших исследованиях ягоды светлоокрашенных сортов Агадаи и Яловенский устойчивый после дефростации изменяли окраску и приобретали коричнево-бурые тона. Причем интенсивность этих изменений была тем выше, чем дольше происходил сам процесс размораживании. У сортов с темной ягодой изменений в окраске не наблюдалось, а в некоторых случаях замороженные ягоды приобретали более яркую окраску, что является следствием оптических эффектов, возникающих при льдообразовании.
Изменения во вкусе и аромате свежезамороженных ягод были незначительными. В процессе хранения отмечается снижение органолептических оценок. Через шесть месяцев хранения при t=-18C сорта Кутузовский, Юбилей Журавля, Смуглянка молдавская дегустационную оценку сохранили на уровне свежезамороженных гроздей. У сортов Молдова и Памяти Негруля отмечалось незначительное снижение оценки - на 0,1 балла по сравнению со свежезамороженной. В остальных сортах наблюдалось дальнейшее снижение качества, что являлось следствием ухудшения консистенции, изменения окраски и вкусоароматических показателей. Через девять месяцев хранения по некоторым сортам винограда отмечалось незначительное возрастание органолептических оценок. По сортам Кутузовский, Молдова, Смуглянка молдавская, Юбилей Журавля дегустационная оценка возросла на 0,1 баллов по сравнению со свежезамороженным виноградом. У сортов Яловенский устойчивый, Лоза горянки, Муромец наблюдается дальнейшее ухудшение качества и снижение дегустационной оценки. У сортов Агадаи, Декабрьский, Космонавт, Мускат гамбургский отмечается незначительное увеличение дегустационной оценки (на 0,1 балла) по сравнению с предыдущей оценкой после 6 месяцев хранения. Возрастание оценки качества происходило в основном за счет более высоких оценок по вкусу. Возрастание оценки к концу хранения многие исследователи объясняют физиологической потребностью организма, связанной с витаминным голодом в ранневесенний период из-за недостатка свежих плодов, овощей и ягод в структуре питания. (Э.Л. Дженеева, 1986; A3. Модонкаева, 1988; М.Д.Мукаилов, 1989; Г.Ю. Юсупов, 1989; В.И. Иванченко, 1991).
