Характеристика внутритканевого газового состава яблок и его изменение в процессе хранения

Свежие плоды, в частности, яблоки, поступающие на хранение, имеют уже сложившийся тип обмена веществ. Запас органических соединений позволяет вести самостоятельную жизнедеятельность плодов и во время хранения [1–5]. При хранении плодов происходит уменьшение твердости и увеличение показателей по сухим растворимым веществам и йодокрахмальной пробе. Для экспресс-контроля и прогноза хранимоспособности яблок используют индексы Штрайфа и Ягера, которые стабильны по своим значениям и в меньшей степени зависят от условий хранения [6].

Одним из важнейших процессов, происходящих при хранении, является дыхание. Интенсивность дыхания в значительной мере зависит от условий хранения плодов, и в частности яблок, и прежде всего от температуры. Температурный фактор в практике считается важнейшим регулятором жизнедеятельности и сохранности плодов [7– 9].

Рядом авторов получены хорошие результаты при хранении яблок в озоновой среде. Установлено, что обработка озоном сокращает потери в 2,5 раза, увеличивает продолжительность хранения на 1,5 месяца, повышает выход стандартной продукции на 7–10 % без ухудшения биохимических и дегустационных показателей [10–13].

Другой важный фактор, влияющий на подавление дыхательной активности – задержка газообмена с внешней средой. Но на жизнедеятельность плода воздействует не столько газообмен, сколько внутренняя газовая среда. Концентрация углекислого газа и кислорода в тканях плодов является показателем скорости и характера газообмена плода с внешней средой. Поэтому определение содержания в тканях плодов углекислого газа и кислорода представляет большой интерес.

Известно, что количество газов в плодах составляет 30–35 % общего их объема, а иногда и больше. Газы заполняют межклеточные пространства, а также внутренние полости плодов яблони.

Значительный интерес для характеристики процесса дыхательного газообмена плодов, и в том числе яблок, представляет внутритканевая атмосфера плодов. Для замедления созревания и продления сроков хранения плоды яблони хранят в регулируемой газовой среде или предварительно обрабатывают пленкообразующими смесями, обладающими избирательной газопроницаемостью [14–22].

Объекты и методы исследований

Нами были исследованы следующие помологические сорта яблок: Джонатан и Ренет Симиренко.

Вариант 1 (контроль) – плоды, заложенные без обработки также как опытные, в стандартные ящики вместимостью 25 кг.

Вариант 2. Обработаны композицией, состоящей из 2,5 % раствора поливинилового спирта (ПВС) + 2 % хлористого кальция (СаСl 2 ) + 0,2 % сорбиновой кислоты (СК).

Вариант 3. Перед закладкой на хранение опытные образцы яблок были обработаны протексаном, состоящим из 25 % парафина высокой частоты, 5 % восков двух типов, 0,2 % сорбиновой кислоты. Перед применением препарат разбавляли водой в соотношении 1:5.

Внутритканевый газовый состав определяли на хроматографе «Кристаллюкс 4000М». Этот хроматограф газового типа предназначен для проведения комплексных исследований различных материалов и газов путем разделения их на отдельные компоненты. «Кристал-люкс 4000М» работает в автоматизированном режиме и позволяет получать точные данные об исследуемых веществах.

Результаты и их обсуждение

Поливиниловый спирт использовали для создания на поверхности яблок тончайшей пленки. Пленки из ПВС обладают высокой поверхностной твердостью и низкой хладотекучестью, высокой газопроницаемостью.

Важным свойством пленок из ПВС является отсутствие вкуса, запаха и растворимость в воде. Кроме того, ПВС является хорошим эмульгатором.

Второй компонент, входящий в состав композиции для нанесения покрытия, это водный раствор хлористого кальция. Обработка солями кальция, а также введение их в состав пленкообразующих композиций препятствует возникновению и развитию физиологических болезней яблок.

Сорбиновая кислота использовалась как широко распространенный консервирующий препарат при сохранении от микробиологической порчи пищевых продуктов, в частности, растительного сырья – плодов и овощей.

Состав газов в межклетниках существенно отличается от воздуха – в нем больше углекислого газа и меньше кислорода.

Различия между сортами яблок по внутритканевому газовому составу связаны с разной плотностью кутикулы. Покрывающая плод кутикула оказывает сопротивление потоку кислорода внутрь плода, В результате 80 % общего объема кислорода, поглощаемого плодами при дыхании, поступает путем диффузии и лишь 20 % – через поры и чечевички.

В исследованных нами сортах яблок перед закладкой на хранение во внутритканевой атмосфере плодов содержалось углекислого газа от 3,5 до 7,5 %, кислорода – от 15,9 до 16,8 % (табл. 1, 2 и рис. 1, 2).

Как видно из данных, приведенных в табл. 1 и 2, у яблок сорта Ренет Симиренко, имеющих плотную кутикулу плодов, концентрация углекислого газа во внутренней атмосфере была наибольшей. Ряд исследователей показали прямую зависимость между концентрацией углекислого газа в межклетниках плода и продолжительностью хранения; в процессе хранения объем внутритканевых газов и их состав изменяются неодинаково у различных сортов и зависит от сортовых особенностей плодов и условий хранения.

Внутритканевый газовый состав яблок при хранении претерпевал определенные изменения. С ноября по февраль во всех вариантах эксперимента концентрация углекислого газа увеличилась, кислорода – понизилась.

У яблок, обработанных композициями вариантов 2 и 3, содержание углекислого газа в тканях плодов яблок Джонатан и Ренет Си-миренко составило от 3,5 до 7,5 % на начало хранения. А с ноября по февраль содержание СО2 увеличилось от 7,7 до 9,2 % соответственно, при хранении яблок без обработки содержание СО2 увеличилось до 11,9 % у яблок сорта Джонатан и 10,6 % – у яблок сорта Ренет Симиренко. Одновременно, содержание кислорода снизилось с 16,8 % у сорта Джонатан до 8,3 % и с 15,9 % – у сорта Ренет Сими-ренко до 10,4 %. Необходимо отметить, что на изменение внутритканевого газового состава плодов помимо плотности кутикулы, сказа- лось также влияние помологических особенностей. Так, если в феврале внутритканевая атмосфера яблок сорта Ренет Симиренко в обоих вариантах хранения по содержанию углекислого газа отличалась незначительно, то у яблок сорта Джонатан более высокая концентрация углекислого газа была отмечена в контроле, что вероятно, связано с завершением процесса созревания плодов и резким увеличением интенсивности дыхания в этот период.

Таблица 1

Изменение внутритканевого газового состава яблок Джонатан при хранении

Время проведения исследований	Кислород			Углекислый газ
	вариант 1	вариант 2	вариант 3	вариант 1	вариант 2	вариант 3
Ноябрь	16,8	16,8	16,8	3,5	3,5	3,5
Декабрь	13,4	12,6	11,6	7,8	5,8	4,9
Январь	10,4	9,4	8,9	10,7	7,7	6,8
Февраль	8,7	7,8	6,5	11,9	8,6	7,7
Март	9,8	6,2	5,4	10,6	9,7	8,6
Апрель	11,4	5,3	4,0	8,2	11,6	9,8
Май	13,5	4,3	3,2	5,7	12,6	11,3

Кислород

—*—Вариант! — »— Вариант 2 -■•— Вариант 3

Рис. 1. Влияние полимерного покрытия на изменение внутритканевого газового состава в яблоках сорта Джонатан

Таблица 2

Изменение внутритканевого газового состава яблок Ренет Симиренко при хранении

Время проведения исследований	Кислород			Углекислый газ
	вариант 1	вариант 2	вариант 3	вариант 1	вариант 2	вариант 3
Ноябрь	15,9	15,9	15,9	7,5	7,5	7,5
Декабрь	13,2	12,4	11,4	9	7,9	7,7
Январь	11,5	10,2	9,0	10,2	8,5	8,1
Февраль	10,4	8,3	8,0	10,6	9,2	8,9
Март	11,3	7,4	6,1	10	9,7	9,3
Апрель	12,8	6,5	5,4	8,9	10,7	10,4
Май	14,2	5,7	4,9	8	11,8	11,5

Рис. 2. Влияние полимерного покрытия на изменение внутритканевого газового состава в яблоках сорта Ренет Симиренко

Содержание же кислорода во внутритканевой газовой среде было ниже при хранении у исследуемых сортов яблок, обработанных полимерными покрытиями, что происходит, по-видимому, под влиянием покрытия, которое увеличивает сопротивляемость притоку кислорода в плод.

В конце хранения в контроле концентрация углекислого газа в тканях плодов несколько понизилась до 5,7 % у сорта яблок Джонатан и до 8,0 % у сорта Ренет Симирен-ко, а концентрация кислорода увеличилась до 13,5 % у яблок сорта Джонатан и до 14,2 % у яблок сорта Ренет Симиренко. Это обуслов- лено, по-видимому, затуханием интенсивности дыхания и меньшей плотностью тканей, что характерно для перезрелых плодов.

В тканях яблок, обработанных полимерными покрытиями, к концу хранения, напротив, увеличилась концентрация углекислого газа и понизилось содержание кислорода, что свидетельствует, по-видимому, о приближении полной зрелости плодов.

У яблок, обработанных полимерными покрытиями, во внутренней атмосфере концентрация углекислого газа была в 1,5–2,0 раза больше, а содержание кислорода в 2,7–4,0 раза меньше, чем в тканях контрольных плодов.

Анализ проведенных исследований показал следующее.

• 1.    Плоды яблок в процессе хранения склонны накапливать в своих тканях углекислый газ. И чем более зрелый плод, тем больше в нем содержится двуокиси углерода.

• 2.    При хранении яблок сортов Джонатан и Ренет Симиренко, обработанных и необработанных полимерными покрытиями, носили сходный характер, однако интенсивность процессов в первом случае была замедлена, что и отразилось на торможении процесса созревания плодов.