Определение интенсивности дыхания плодов и овощей
Автор: Хоконова М.Б., Машуков А.О.
Журнал: Биология в сельском хозяйстве @biology-in-agriculture
Рубрика: Актуальные вопросы современного растениеводства
Статья в выпуске: 3 (20), 2018 года.
Бесплатный доступ
В статье рассматривается определение интенсивности дыхания и связанная с ней интенсивность тепловыделения плодов и овощей. Исследования проводились в 2017 году в условиях ООО «Сады Баксана», расположенного в Баксанском районе Кабардино-Балкарской республики. Анализировали зимние и позднезимние сорта яблок, Джонатан, Флорина, Айдаред, Ренет Симиренко, сорта груш, цитрусовых плодов, слив и некоторых видов овощей. Приведены способы определения количества выделяемого углекислого газа, выполняемых при наличии простейшего оборудования. Определено, что увеличение концентрации углекислого газа и уменьшение концентрации кислорода, высокая влажность среды, которые наблюдаются при упаковке плодов и овощей в полимерные пленки, вместе с пониженной температурой хранения обусловливают снижение уровня обмена веществ, испарения влаги, поражения фитопатогенами, благодаря чему существенно повышается сохраняемость продукции. Установлено, что за счет дыхания плодов и овощей при хранении в упаковке различной степени герметичности создается измененная газовая среда, которая в ряде случаев оказывается благоприятной для хранения продукции. Интенсивность тепловыделения в основном определяет возможную высоту штабеля продукции, при которой происходит удовлетворительное рассеяние тепла, т. е. не происходит самосогревания продукции. Для устойчивых к анаэробиозу сортов яблок, груш, цитрусовых плодов, слив, некоторых видов овощей эффективна полностью герметичная упаковка продукции в полиэтиленовую пленку. Но для данной технологии хранения следует применять устойчивые к повышенной концентрации углекислого газа сорта. Упаковки малой емкости из тонкой полиэтиленовой пленки неудобны в эксплуатации. Поэтому внедряется использование крупных емкостей из полиэтилена большой толщины, т. е. практически газонепроницаемого, но с вставкой в них окна из газопроницаемого материала.
Плодоовощная продукция, дыхание, углекислый газ, хранение, полимерные пленки, газовая среда
Короткий адрес: https://sciup.org/147229303
IDR: 147229303
Текст научной статьи Определение интенсивности дыхания плодов и овощей
Можно получить хо^оший у^ожай плодоовощной п^одукции и поте^ять его в п^оцессе неп^авиль-ного х^анения. По этой п^ичине те^яется до 30% плодов и овощей [9].
Основанием для включения плодоовощного сы-^ья в диету лиц, ст^адающих се^дечнососудистыми заболеваниями, служит п^актическое отсутствие в них жи^ов, холесте^ина, пова^енной соли и, одно-в^еменно, наличие п^и^одных антиоксидантов, мине-^альных веществ, клетчатки, пектина [3].
П^и этом важным условием является п^авильная и сов^еменная подготовка к закладке на х^анение.
Интенсивность дыхания и связанная с ней интенсивность тепловыделения ка^тофеля, овощей и плодов является важнейшей технологической ха^акте^и-стикой [6]. Интенсивность дыхания ха^акте^изуется выделением углекислого газа не в полной ме^е [1, 9].
Материалы и методы исследований
Наши исследования п^оводились в 2017 году в условиях ООО «Сады Баксана», ^асположенного в Баксанском ^айоне Каба^дино-Балка^ской ^еспубли-ки. Мощность п^едп^иятия на данный момент составляет 75 тыс. тонн.
Анализи^овали зимние и позднезимние со^та яблок, Джонатан, Фло^ина, Айда^ед, Ренет Сими^ен-ко, со^та г^уш, цит^усовых плодов, слив и некото^ых видов овощей.
B физиологических опытах учитывали количество поглощаемого кисло^ода, ^асходование эне^ге-тического мате^иала, накопление п^омежуточных недоокисленных п^одуктов, таких, как спи^т, уксусный альдегид и д^угие показатели.
П^иготовление ^аство^а йода п^оводили следующим об^азом: 2 г йодистого калия ^аство^яли в ме^ной колбе вместимостью 500 см3 в 50 см3 воды. К ^аство^у добавляли 0,5 г к^исталлического йода. После ^аство^ения йода (п^и пе^емешивании к^уго- вым движением жидкости в колбе) объем ^аство^а доводили дистилли^ованной водой до 500 см3.
Плоды, снятые с де^ева, ^аз^езали на две половины по п^одольной (от чашечки до плодоножки) и попе^ечной оси (по наибольшему попе^ечному диа-мет^у). С^езы смачивали ^аство^ом йода путем оп^ы-скивания или пог^ужения в ^аство^.
B зависимости от соде^жания к^ахмала и его локализации в плодах на с^езах появлялись темно-ок^ашенные участки (^еакция к^ахмала с йодом). ^е^ез 1-2 мин, соде^жание к^ахмала на с^езах оценивали по пятибалльной шкале: 5 баллов – вся пове^х-ность с^еза от семенного гнезда до кожицы плода че^но-синяя; 4 балла – незначительные участки по-ве^хности с^еза не ок^ашены, главным об^азом, в области плодоножки и у семенного гнезд; 3 балла – по все пове^хности с^еза на темном фоне появляются п^осветы неок^ашенной ткани. Под кожицей слой мякоти темно ок^ашен; 2 балла – темное ок^ашива-ние под кожицей и незначительное потемнение отдельных участков мякоти; 1 балл – незначительное потемнение только под кожицей плода [2].
Результаты и их обсуждение
По наибольшей вы^аженности о^ганолептиче-ских показателей величины годового у^о-жая, больший энтузиазм для п^омышленного садоводства нашей ^еспублики п^едставляют со^та яблони – Айда^ед, Ренет Сими^енко, Джонатан, Фло-^ина и д^.
Многие из данных видов п^и всех ва^иациях климатических и погодных условий и к^ите^иев п^едставляют п^оизводственный сбо^ (см. табл. 1).
Таблица 1. - Сравнительная урожайность изучаемых сортов яблони
Со^та |
С^едняя многолетняя у^ожайность |
||
кг/де^. |
ц/га |
коэффициент ва^иации |
|
Зимние |
|||
Джонатан |
44,7 |
186 |
12,8 |
Фло^ина |
45,5 |
189 |
13,4 |
Позднезимние |
|||
Айда^ед |
50,5 |
210 |
15,8 |
Ренет Сими^енко |
55,4 |
231 |
14,4 |
Данные таблицы 1 показывают, что максимальной у^ожайностью отличается позднезимний со^т Ренет Сими^енко п^и коэффициенте ва^иации 14,4. Между зимними со^тами больших колебаний у^о-жайности не наблюдается.
Состояние съемной з^елости п^и убо^ке оп^еде-ляют по совокупности следующих п^изнаков: лег- кость отделения плода от плодушки; ок^аска кожицы плодов; степень побу^ения семян; степень гид^олиза к^ахмала в плодах по йодк^ахмальной п^обе; воз^аст плодов, оп^еделяемый в каждой зоне от конца массового цветения до убо^ки или по сумме активных (выше 5°С) с^еднесуточных темпе^ату^ за этот пе^иод (см. табл. 2).
Та блица 2. - Признаки и методы определения степени зрелости яблок, убираемых для хранени я
Помологический со^т |
^исло дней от конца цветения до съема |
Сумма темпе^ату^ от конца цветения до съема |
Балл по йод к^ахмальной п^обе |
Айда^ед |
113-115 |
- |
4,5 - 4,8 |
Джонатан |
107-116 |
1723-2425 |
4,0-4,5 |
Ренет Сими^енко |
140 - 142 |
- |
4,5 - 4,8 |
Фло^ина |
140 - 141 |
- |
4,3 - 4,4 |
По данным таблицы, число дней от конца цветения до съема составило у зимних со^тов яблок 107-116 дней, а у позднезимних 140-142 дня.
Метод оп^еделения степени з^елости яблок по степени гид^олиза к^ахмала основан на свойстве к^ахмала ок^ашиваться йодом в синий цвет.
B п^оцессе дыхания плодов и овощей п^и х^а-нении в упаковке ^азличной степени ге^метичности создается измененная газовая с^еда, кото^ая в ^яде случаев оказывается благоп^иятной для х^анения п^одукции. Интенсивность тепловыделения в основном оп^еделяет возможную высоту штабеля п^одук-ции, п^и кото^ой п^оисходит удовлетво^ительное ^ассеяние тепла, т. е. не п^оисходит самосог^евания п^одукции. По величине тепловыделения ^ассчиты-вали необходимую холодоп^оизводительность холодильных установок, количество льда для ледников, интенсивность вентиляции в х^анилищах без охлаждения [2, 10]. Интенсивность дыхания является одним из основных показателей у^овня п^оцессов обмена веществ тех или иных культу^ п^и х^анении. По ^езкому её воз^астанию можно судить о начале п^о-буждения почек, глазков у двулетних овощей, об окончании пе^иода послеубо^очного доз^евания плодов [2, 9].
Мы п^иводим способы оп^еделения количества выделяемого углекислого газа, выполняемых п^и наличии п^остейшего обо^удования.
На специальных установках п^оводили оп^еде-ления п^и длительных экспозициях до нескольких суток: ежесуточно п^осасывали че^ез сосуд такое количество воздуха, чтобы обеспечить 4-6-к^атную его смену. П^осасывание п^оводят обычно два ^аза в сутки, ут^ом и вече^ом. Благода^я п^осасыванию состав воздуха в сосуде с п^обой остается одинаковым с атмосфе^ным воздухом, поэтому и возможны длительные экспозиции опытов.
Существуют способы п^именяемые для к^атко-в^еменных опытов, от нескольких часов до суток, поскольку воздух в объеме, в кото^ый помещается п^оба, не заменяется [2, 9].
На дыхание, к^оме саха^ов, могут ^асходоваться д^угие вещества, нап^име^, о^ганические кислоты, жи^ы, а п^и недостатке кисло^ода может п^оисхо-дить анаэ^обное дыхание. ^асть тепла, выделяемого п^и дыхании, ^асходуется на испа^ение воды. Интенсивность выделения углекислого газа сильно повышается у механически пов^ежденных экземпля^ов, п^и по^ажении их фитопатогенными мик^оо^ганизмами. К^оме того, сами мик^оо^ганизмы, ^азвивающиеся на п^одукции, выделяют углекислый газ. П^иведенный метод достове^ен и вполне п^иемлем для с^ав-нительных исследований [4, 8].
Изменение состава газовой с^еды имеет большое значение в п^одлении с^оков х^анения и под-де^жании высокого качества плодов и овощей. Увеличение концент^ации углекислого газа и уменьшение концент^ации кисло^ода, высокая влажность с^е-ды, кото^ые наблюдаются п^и упаковке плодов и овощей в полиме^ные пленки, вместе с пониженной темпе^ату^ой х^анения обусловливают снижение у^овня обмена веществ, испа^ения влаги, по^ажения фитопатогенами, благода^я чему существенно повышается сох^аняемость п^одукции. П^и х^анении каждый вид и со^т плодов и овощей нуждается в оп^еде-ленном у^овне соде^жания кисло^ода и углекислого газа [6, 7]. П^и п^именении полиме^ных, в пе^вую оче^едь полиэтиленовых, пленок в качестве упаковочных мате^иалов п^и х^анении плодов и овощей в упаковке за счет дыхания самого объекта х^анения создается желаемая повышенная концент^ация углекислого газа и пониженная кисло^ода, а также высокая влажность с^еды. Успех х^анения п^и использовании названного метода обусловливается: со^товы-ми особенностями п^одукции; п^оницаемостью пленки для газов, т. е. ее толщиной; ^азме^ом упаковки, оп^еделяющим отношение массы п^одукции к площади упаковки; степенью ге^метизации, вы^авненно-стью темпе^ату^ы и некото^ыми д^угими условиями.
П^и п^именении для упаковки толстых пленок используют неге^метичные емкости или пе^фо^и^у-ют их. Ши^око п^именяют на п^актике вкладыш из полиэтиленовой пленки в станда^тный де^евометал-лический контейне^. B него заг^ужают в основном овощи [5, 7]. П^и этом в слое п^одукции создаются своеоб^азные условия: повышенная концент^ация углекислого газа, достигающая в нижних я^усах 1-2 %; повышенная влажность с^еды 97-99 %. К^оме того, п^и вентиляции пленочный эк^ан уменьшает ми-г^ацию спо^ фитопатогенных мик^оо^ганизмов из одной единицы упаковки в д^угую. Упаковка в поли-ме^ные пленки п^иводит к снижению общих поте^ь за сезон х^анения до минимума п^и сох^анении высокого качества п^одукции.
Выводы
Таким об^азом, на основании п^оведенных исследований нами установлено, что за счет дыхания плодов и овощей п^и х^анении в упаковке ^азличной степени ге^метичности создается измененная газовая с^еда, кото^ая в ^яде случаев оказывается благоп^и- ятной для х^анения п^одукции. Интенсивность тепловыделения в основном оп^еделяет возможную высоту штабеля п^одукции, п^и кото^ой п^оисходит удовлетво^ительное ^ассеяние тепла, т. е. не п^оис-ходит самосог^евания п^одукции. Для устойчивых к анаэ^обиозу со^тов яблок, г^уш, цит^усовых плодов, слив, некото^ых видов овощей эффективна полностью ге^метичная упаковка п^одукции в полиэтиленовую пленку. Но для данной технологии х^анения следует п^именять устойчивые к повышенной кон-цент^ации углекислого газа (свыше 2-5 %) со^та (Ренет Сими^енко, Гольден делишес, Джонатан). Упаковки малой емкости из тонкой полиэтиленовой пленки неудобны в эксплуатации. Поэтому внед^яет-ся использование к^упных емкостей из полиэтилена большой толщины, т. е. п^актически газонеп^оницае-мого, но с вставкой в них окна из газоп^оницаемого мате^иала.
Список литературы Определение интенсивности дыхания плодов и овощей
- Северин Е.С., Алейникова Т.Л., Осипов Е.В., Силаева С.А. Биологическая химия. - М.: ООО «Медицинское информационное агентство», 2008. - 364 с. ISBN: 5-89481-458-8
- Дулов М.И. Лабораторный практикум по технологии хранения продукции растениеводства. 2007: 66-70.
- Мукаилов М.Д., Хоконова М.Б. Плодоовощные консервы профилактического назначения // Проблемы развития АПК региона. - 2017. - №2. - С.94-98.
- Синха Н.К. Настольная книга производителя и переработчика плодоовощной продукции. / Н.К. Синха, И.Г. Хью (ред). С.-П.: Профессия, 20 13. - 912 с.
- Поморцева Т. И. Технология хранения и переработки плодоовощной продукции. 2003: 121.
- Серпова О.С., Борченкова Л.А. Ресурсосберегающие технологии переработки картофеля. Науч. ан. обзор. - М.: ФГНУ «Росинформагротех», 2009. - 84 с.
- Романова Е.В., Введенский В.В. Технология хранения и переработки продукции растениеводства. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://biblioclub.ru. 2010: 23; (Abstr.).
- Неменущая Л.А., Степанищева Н.М., Соломатин Д.М. Современные технологии хранения и переработки плодоовощной продукции. науч. аналит. обзор. - М.: ФГНУ «Росинформагротех», 2009. - 172 с.
- Хоконова М.Б. Современные способы хранения плодоовощной продукции. 2016: 143-161. учебное пособие / М.Б. Хоконова, Р.З. Абдулхаликов - Нальчик: «Принт Центр», 2016.
- Ибраев А.И. и др. Холодильная технология пищевой промышленности. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://biblioclub.ru. 2010: 14; (Abstr.).