Исследование по хранению яблок сорта Апорт с использованием препарата МСР-1

Выбор темы исследования обусловлен как высокой практической значимостью, так и отсутствием достаточной научной проработки технологии хранения плодов сорта яблок Апорт. Несмотря на активное развитие технологий хранения фруктов, большая часть исследований в этой области посвящена широко распространённым и коммерчески ориентированным сортам, тогда как уникальные региональные сорта остаются недостаточно изученными. В частности, яблоко сорта Апорт, имеющее важное культурное и аграрное значение для Казахстана и Кыргызстана, подвержено быстрой потере качества при хранении, что ограничивает его коммерческое распространение и экспортный потенциал.

Актуальность темы усиливается в контексте реализации государственной программы по возрождению сорта Апорт в Республике Казахстан на 2024–2028 годы, утверждённой вице-премьером С. Жумангариным. Одной из задач этой программы является повышение устойчивости сорта к логистическим и рыночным вызовам, что требует применения современных технологий хранения и сдерживания потерь.

Особую значимость представляет изучение применения препарата МСР-1 (1-метилциклопропен), который используется для подавления активности этилена и тем самым способствует сохранению качества плодов. Однако в отечественной и зарубежной литературе практически отсутствуют исследования, посвящённые применению МСР-1 именно к сорту Апорт, включая его подвиды — апорт алматинский.

Таким образом, данное исследование восполняет существующий пробел в научных данных и направлено на решение актуальной задачи — сокращение потерь при хранении и реализации высококачественных плодов сорта Апорт.

Объект, предмет, цель, задачи, гипотеза и значимость исследования

Объект исследования — плоды яблок сорта Апорт (алматинский), предназначенные для длительного хранения и последующей реализации.

Предмет исследования — влияние препарата МСР-1 (1-метилциклопропен) на сохранность качества плодов сорта Апорт при хранении в различных условиях (в обычной атмосфере и в регулируемой газовой среде).

Цель исследования — определить эффективность применения препарата МСР-1 для подавления физиологических расстройств и замедления порчи яблок сорта Апорт при хранении, а также после периода выдержки при комнатной температуре.

Задачи исследования:

• 1.    Оценить влияние МСР-1 на два подвида сорта Апорт: алматинский;

• 2.    Сравнить сохранность качества обработанных и необработанных плодов в разных условиях хранения (РГС и обычная атмосфера);

• 3.    Изучить проявление физиологических расстройств и развитие плесени;

• 4.    Определить показатели дыхательной активности плодов после хранения и выдержки.

Гипотеза исследования — обработка плодов яблок сорта Апорт препаратом МСР-1 способствует замедлению процессов старения, снижает риск возникновения физиологических расстройств и повышает сохранность качества плодов в процессе хранения и реализации.

Научная значимость — исследование восполняет существующий пробел в данных о технологии хранения яблок сорта Апорт, для которого ранее не проводились системные испытания с использованием МСР-1, особенно в условиях регулируемой атмосферы.

Практическая значимость — полученные результаты могут быть использованы в рамках государственной программы по возрождению сорта Апорт в Республике Казахстан (2024– 2028 гг.) для повышения коммерческой привлекательности плодов, уменьшения потерь при хранении и улучшения экспортного потенциала

Материалы и методы иследований

В исследовании использовались плоды яблок сорта Апорт подвида: Апорт алматинский . Отбор плодов производился в конце сезона, в стадии потребительской зрелости. Перед закладкой на хранение проводилась оценка качества плодов с применением следующих приборов: рефрактометр для определения содержания растворимых сухих веществ, пенетрометр для измерения твердости мякоти, йодно-крахмальная проба для оценки степени зрелости, а также внутриплодный термометр для контроля температуры. (рис. 1, рис.2)

Рисунок 1. Плоды яблок сорта Апорт, подвид: Апорт алматинский

Рисунок 2. Оценка качества плодов

Для обработки плодов использовался препарат МСР-1 (1-метилциклопропен) , зарегистрированный в Республике Казахстан как ингибитор созревания и старения плодов. Обработка проводилась в герметичных камерах с использованием специализированного прибора-распылителя для равномерного распределения препарата.

Хранение плодов осуществлялось в двух типах условий:

• •    в камере с регулируемой газовой средой (РГС) ;

• •    в камере с обычной атмосферой .

Всего было сформировано четыре партии для сравнительного анализа:

• 1.      Контрольная    партия    (без

• 2.      Контрольная    партия    (без

• 3.      Обработанная партия (обработ

• 4.      Обработанная          партия

обработки, хранение в обычной атмосфере);

обработки, хранение в РГС);

ка МСР-1, хранение в обычной атмосфере);

(обработка МСР-1, хранение в РГС).

Контрольные замеры состояния плодов проводились:

• •    перед закладкой на хранение;

• •    после окончания периода хранения (4 месяца);

• •    после двух недель выдержки при температуре +23 °C , имитирующей условия транспортировки и реализации.

Анализ состояния плодов после хранения включал повторное измерение плотности с помощью пенетрометра, а также определение дыхательной активности с использованием анализатора этилена.

Для выявления микробиологических повреждений и идентификации патогенов использовались методы лабораторного микологического анализа. Были применены микроскопия и оборудование для культивирования плесневых грибов, что позволило установить типичные возбудители порчи плодов.

Методологическая основа исследования — сравнительный анализ между контрольными и опытными партиями по следующим параметрам: сохранность плодов, наличие физиологических расстройств, интенсивность дыхания, развитие плесени и общее качество плодов на момент реализации.

Методика эксперимента: Перед закладкой на хранение проводились первичные замеры состояния плодов, включая:

• •    измерение плотности (пениетрометр)

• •    уровень сахара (рефрактометр)

• •    йодно-крахмальная проба

• •    внутриплодная температура (термометр)

Обработка препаратом MCP-1 проводилась в герметичных камерах с использованием барбулятора, обеспечивающего равномерную подачу вещества. Плоды находились в камере обработки в течение 24 часов, после чего камеры проветривались и переходили в режим хранения.

Условия хранения:

• •    Регулируемая газовая среда (РГС) : температура +1 °C, содержание кислорода — 1,5%, содержание углекислого газа — 1,2%.

• •    Обычная атмосфера (ОА) : температура хранения +1 °C. (рис.3)

  

  РГС + МСР-1

  Т=+1С, 02=1.5%, С02= 1.2%

  ОА +МСР-1

  Т=+1С

  
  

Рисунок 3. Условия хранения плодов.

Срок хранения —  4 месяца. По завершении     хранения     проводились контрольные замеры плотности и визуальная оценка состояния плодов. Затем плоды выдерживались 14 дней при температуре +23 °C для моделирования условий реализации и доведения до потребителя.

Дополнительные методы оценки:

• •    Измерение дыхательной активности с помощью анализатора этилена

• •    Повторная     оценка     плотности

(пенетрометр)

• •    Лабораторная идентификация плесени, выявленной на поверхности плодов (микроскопия, проращивание на питательных средах, идентификация грибковых штаммов)

Анализ данных: Результаты документировались и визуализировались в виде таблиц и графиков, отражающих изменения плотности,    наличие    физиологических расстройств, уровень дыхательной активности, а также частоту грибковых заболеваний в зависимости от условий хранения и обработки препаратом MCP-1.

Результаты и их обсуждение

Результаты исследования подтвердили эффективность применения препарата MCP-1 для повышения сохранности плодов сорта Апорт алматинский в различных условиях хранения. Наиболее устойчивыми к потерям качества оказались обработанные плоды, особенно при хранении в регулируемой газовой среде (РГС). (рис.6)

Исходные данные перед закладкой:

• •    Йод-крахмальная проба – 7 баллов

(перезрелое состояние),

• •    BRIX – 16,1%,

• •    Плотность – 5,56 кг/см².

  	1. Изменения плотности плодов:
  	Через 4 месяца хранения:
  	Условия хранения	Обработка	Плотность (кг/см²)
  	РГС	MCP-1	5,5
  	РГС	Контроль	4,0
  	ОА	MCP-1	4,8
  	ОА	Контроль	3,9
  Через 13 дней при +23 °C:
  Условия хранения		Обработка		Плотность (кг/см²)
  РГС		MCP-1		4,6
  РГС		Контроль		2,0
  ОА		MCP-1		4,2
  ОА		Контроль		2,1

Плотность плодов Апорт Алматинский

5,57

Рисунок 4. Результаты, 4 месяца хранения + 13 дней при +23С

• ■    Сбор кг/см2

• ■    Когтроль через 4 месяца в ОА

• ■    Фитомаг через 4 месяца в ОА

• ■    Когтроль через 4 месяца в РГС

• ■    Фитомаг через 4 месяца в РГС

• ■    Контроль через 13 дней при +23С

• ■    Фитомаг через 13 дней при +23С

• ■    Контроль через 13 дней при +23С

• ■ Фитомаг через 13 дней при +23С

  Сбор

  
  
  

  Рисунок 5. – 4 месяца хранения + 13 дней при +23С

  
  
  

  Рисунок 6. Результаты хранения: 4 месяца хранения + 13 дней при +23С

  
  

Эти данные демонстрируют значительное замедление процессов старения и распада клеток в плодах, обработанных MCP-1. В частности, резкое снижение уровня этиленовы-деления указывает на замедление дыхательных процессов и угнетение активности ферментов, связанных с ускоренным дозреванием и разрушением тканей.

Полученные результаты полностью соответствуют научным данным о механизме действия 1-MCP — блокировке этиленовых рецепторов и замедлении процессов старения (Watkins, 2006; Mir et al., 2018). Однако в отличие от большинства предшествующих работ, посвящённых западным сортам, в данном исследовании впервые рассмотрен сорт Апорт алматинский , обладающий специфическими физиологическими особенностями.

На основании анализа можно заключить:

• •    MCP-1 эффективно сохраняет плотность и внешний вид плодов;

• •    снижает интенсивность дыхания, что способствует продлению срока хранения и реализации;

• •    обеспечивает защиту от физиологических расстройств;

• •    особенно результативен в сочетании с РГС.

• 3. Распространение физиологических расстройств и поражений плесенью

Таким образом, использование MCP-1 в системе хранения плодов сорта Апорт имеет высокий потенциал практического внедрения, особенно в рамках государственной программы по возрождению этого уникального сорта яблок в Казахстане.

Важным критерием эффективности хранения является сопротивляемость плодов грибковым и физиологическим заболеваниям. Данные наблюдений за развитием порчи плодов в разных условиях хранения представлены ниже. (рис. 7)

Через 4 месяца хранения:

Условия хранения	Обработка	Поражено плодов из 10
РГС	MCP-1	0
РГС	Контроль	7
ОА	MCP-1	2
ОА	Контроль	8

Через 13 дней пр и +23 °C:

Условия хранения	Обработка	Поражено плодов из 10
РГС	MCP-1	0
РГС	Контроль	7
ОА	MCP-1	3
ОА	Контроль	10

Количество пораженных плодов из 100%

Поражённых плодов, 4 месяца хранения и + 13 дней при +23 °C

Поражённых плодов, сразу после выемки из камеры, 4 месяца хранения

Рисунок 7. Количество пораженных плодов.

Результаты показали резкое снижение уровня поражения среди плодов, обработанных MCP-1, особенно при хранении в РГС. В условиях обычной атмосферы (ОА), даже несмотря на более высокий уровень заражения, обработанные плоды значительно уступали по степени поражения контрольным образцам.

Дополнительные лабораторные исследования показали наличие грибковых патогенов на контрольных плодах, в том числе представителей родов Penicillium, Alternaria и Botrytis , что свидетельствует о благоприятной среде для развития патогенов в необработанных образцах. Обработка MCP-1 способствовала снижению чувствительности плодов к патогенам, вероятно, за счёт снижения физиологического стресса и уменьшения этиленовой активности.

Таким образом, препарат MCP-1 не только эффективно сохраняет текстуру и дыхательную стабильность плодов, но и значительно снижает потери, вызванные заболеваниями, особенно при длительном хранении и последующей выдержке при комнатной температуре. Это усиливает научную и прикладную ценность применения современных регуляторов роста в технологиях хранения плодоовощной продукции.

Выявленные заболевания и поражения

Дополнительные        лабораторные исследования на поражённых плодах показали наличие следующих заболеваний:

• •    Серая гниль ( Botrytis cinerea )

• •    Пеницилёзная (зелёная) гниль

( Penicillium expansum )

• •    Фузариозная гниль ( Fusarium spp. )

• •    Подкожная           пятнистость

(физиологическое расстройство)

Рисунок 8. Заболевания плодов сорта Апорт алматинский, после хранения 4 месяца (РГС и ОА) и 13 дней при +23С.

Наибольшая частота поражений наблюдалась у необработанных плодов, особенно после 13-дневного выдерживания при температуре +23 °C, что имитирует этап реализации продукции. Обработка MCP-1 показала выраженное снижение как физиологических, так и инфекционных повреждений. Полное отсутствие поражений у обработанных плодов, хранившихся в РГС, подчёркивает высокую эффективность совместного применения технологии регулируемой газовой среды и препарата MCP-1.

Заключение, выводы

Целью данного исследования являлось изучение эффективности применения препарата MCP-1 при хранении яблок сорта

Апорт Алматинский, с использованием различных условий хранения — регулируемой газовой среды (РГС) и обычной атмосферы. В качестве методов были использованы сравнительный анализ контрольных и обработанных партий, инструментальные измерения плотности, дыхательной активности, а также лабораторная диагностика физиологических расстройств и грибковых заболеваний.

Полученные результаты подтверждают, что применение препарата MCP-1 позволяет значительно повысить сохранность плодов сорта Апорт Алматинский при длительном хранении. Обработка способствовала поддержанию плотности и товарного вида плодов, а также значительному снижению физиологических расстройств и микробиологических поражений, особенно при хранении в условиях РГС. Плоды демонстрировали более низкую дыхательную активность после выхода из камер хранения и сохраняли высокое качество даже после 14дневного хранения при комнатной температуре.

Таким образом, сделаны следующие выводы: использование MCP-1 в технологии хранения яблок сорта Апорт Алматинский способствует снижению постуборочных потерь и увеличению срока реализации. Это подтверждает обоснованность авторской гипотезы об эффективности препарата как элемента современной системы хранения. Однако результаты также демонстрируют важность соблюдения агротехнологических норм и правильного срока сбора урожая — как дополнительных факторов, влияющих на успешность хранения.

Разработанная технология может быть рекомендована к применению в хозяйствах, специализирующихся на хранении и реализации яблок сорта Апорт, особенно в рамках программ по возрождению этого сорта в Казахстане. В дальнейшем исследование может быть расширено на другие климатические зоны и хозяйства с различным уровнем агротехнической подготовки.