способ подготовки плодов семечковых культур к холодильному хранению

Формула изобретения

Способ подготовки плодов семечковых культур к хранению, включающий обработку растений химическим препаратом в период вегетации, отличающийся тем, что в качестве химического препарата используют водный раствор глицина с концентрацией 330...370 мг/л, а обработку проводят в период бутонизации.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к сельскому хозяйству, оно может быть использовано для холодильного хранения плодов семечковых культур, например айвы японской (хеномелес).

Известен способ, когда с целью улучшения сохранности, лежкости и защиты растительной продукции от физиологических и микробиальных заболеваний используются регулируемые газовые среды [1]. Недостатком этого способа является потребность в больших капиталовложениях как для создания соответствующего технологического оборудования, так и для его поддержания в работоспособном состоянии в период холодильного хранения растительной продукции.

Известен способ повышения устойчивости плодов к основным болезням хранения и улучшения лежкости, заключающийся в обработке их перед закладкой на хранение раствором CaCl₂ [1]. Однако во время обработки на плодах могут возникнуть травмы и повреждения, что является недостатком.

Существует способ подготовки плодов и винограда к хранению путем обработки плодовых деревьев и кустов винограда регулятором роста N-фенил-N-(1,2,3-тиадиазолил-5) мочевины (препарат дропп) с концентрацией 0,0005-0,004% после формирования завязи (не ранее 4-5 недель после цветения плодовых культур и спустя 5-7 дней после цветения винограда), выбранный авторами за прототип [2].

Как сказано в описании способа, применение препарата дропп перед сбором плодов повышает опасность сохранения остатков регулятора роста в плодах, поэтому стремление избежать его накопления в плодах свидетельствует о нежелательности попадания в организм человека, а значит - о непредсказуемости воздействия и возможной опасности для здоровья. Кроме того, обработка плодовых деревьев препаратом дропп возможна как в более ранние сроки - после цветения, что, однако, может усилить опадение завязей, так и в более поздние сроки - перед сбором плодов, хотя это не приводит к увеличению лежкости плодов, то есть обработка возможна в довольно широких временных рамках. А это означает, по-видимому, что повышение лежкости плодов происходит не за счет влияния препарата дропп на рост и развитие плодов, то есть не через формирование и усиление свойств их естественного иммунитета. Об этом же свидетельствует усиление опадения завязей, если обработка осуществляется после цветения.

Целью изобретения является усиление естественного иммунитета плодов семечковых культур и, как следствие, увеличение продолжительности хранения и сокращение потерь плодов во время холодильного хранения.

Для достижения названного технического результата в предлагаемом способе, включающем обработку семечковых культур химическим препаратом в период вегетации, в качестве химического препарата используют водный раствор глицина с концентрацией 330...370 мг/л, обработку производят в период бутонизации растений.

Отличительными признаками предлагаемого способа являются применение в качестве химического препарата для обработки растений водного раствора глицина с концентрацией 330...370 мг/л и применение обработки в фазу бутонизации.

Благодаря использованию глицина в рекомендуемой концентрации в фазе бутонизации растений происходит активизация защитных свойств плодов, то есть усиление естественного иммунитета, обеспечивающего повышенную сопротивляемость к болезням и негативным внешним воздействиям во время формирования плодов, которая сохраняется во время холодильного хранения. Дополнительным положительным результатом от обработки глицином во время бутонизации являются активизация цветения, увеличение средней массы плодов и рост урожайности вследствие усиления естественного иммунитета, что недостижимо при обработке препаратом дропп из-за опадения завязей.

Исследования, проводимые в течение ряда лет, показали, что обработка глицином в период бутонизации оказывает влияние на весь период роста и развития плодов, что изначально активизирует в плодах естественные защитные механизмы, поскольку только на начальном этапе вегетации вследствие изменения биохимических свойств после стимулирующего воздействия глицина на растения происходит усиление естественного иммунитета растительного сырья. Как оказалось, включение периода формирования растительной продукции в качестве подготовительного этапа в состав технологического процесса холодильного хранения плодов способствует усилению естественного иммунитета их и эффективному использованию природных механизмов устойчивости, в результате чего сокращаются потери растительного сырья во время хранения. Реализация естественных защитных механизмов связана с активизацией ряда ферментов, активное состояние которых зависит от присутствия необходимого количества и в оптимальном соотношении микро- и макроэлементов (Zn, Cu, Mn, Se, Fe, Mg и др.) в растительных тканях. Накопить необходимые количества этих элементов в оптимальном соотношении плоды могут только за все время формирования, когда в соответствии с определенным типом обмена веществ происходит усвоение из почвы минеральных веществ с образованием физиологически активных биологически связанных форм. Известные из уровня техники воздействия стимуляторами роста или обработка плодов растворами минеральных веществ с целью введения макро- и микроэлементов на более поздних этапах вегетации, в том числе перед закладкой на хранение, менее эффективны в силу того, что в растительных тканях уже сложился определенный тип обмена веществ.

Как известно, большинство аминокислот существует в виде двух форм - D- и L-изомеров, из которых первые получают синтетическим путем, а вторые представлены в природном сырье. В то же время известно, что D-изомеры способны оказывать ингибирующее действие на развитие растений [3]. Глицин же - единственная из протеиногенных аминокислот, у которой отсутствует деление на D- и L-изомеры. Поэтому для стимулирующего воздействия на растения может использоваться как натуральный глицин, так и синтетический, что является существенным преимуществом по сравнению с другими аминокислотами. К тому же он безопасен для человека, теплокровных животных, пчел и насекомых.

Исследования по влиянию водного раствора глицина на плоды семечковых культур проводились на примере хеномелеса в течение трех лет на Павловской опытной станции ВНИИР им. Н.И.Вавилова.

Кустарники хеномелеса в период бутонизации до момента раскрытия бутонов опрыскивали в сухую погоду водным раствором глицина в концентрации 250 мг/л, 350 мг/л, 450 мг/л при расходе 1 л рабочего раствора на кустарник в 3-х кратной повторности. Контрольные растения обрабатывали 1 л чистой воды. Опытные и контрольные плоды снимали одновременно в начале октября и закладывали на хранение при температуре 0-3°С и влажности 90% в стандартные холодильники. Оценка лежкости плодов проводилась по методическим указаниям [4].

Плоды, выращенные по технологии с применением глицина, приобретают ряд ценных признаков, отличающих их от контрольных вариантов (таблица 1). Для них характерны повышенные концентрации физиологически активных веществ, в том числе и тех, что выполняют антиоксидантную функцию (органические кислоты, витамин С, фенольные соединения), и низкий уровень активности окислительных ферментов (полифенолоксидаза, аскорбатоксидаза), способствующий накоплению в плодах физиологически активных веществ. В то же время заторможенное состояние полифенолоксидазы предотвращает потемнение плодов, что придает им лучший товарный вид и позволяет получать соки по технологии без операции осветления.

Отличительной особенностью плодов, выращенных по технологии с применением глицина, является повышенное содержание органических кислот (таблица 1). Более кислая среда неблагоприятна для развития патогенной микрофлоры. Кроме того, органические кислоты благодаря наличию карбоксильных групп, имеющих большую энергию связи с водой, увеличивают долю связанной воды в плодах. В силу этой причины органические кислоты благоприятно влияют на устойчивость плодов к пониженным температурам, сокращают испарение воды из растительных тканей, что снижает величину естественной убыли плодов при холодильном хранении. Более кислая среда стабилизирует также витамин С, чем обеспечивает его лучшую сохранность.

Результаты, полученные для плодов хеномелеса после 60 суток хранения, представленные в таблице 1, свидетельствуют о том, что стимулирующая обработка хеномелеса в период бутонизации водным раствором глицина позволяет лучше сохранять питательные вещества в плодах и снизить величину естественной убыли, то есть сократить потери во время холодильного хранения.

Данные, характеризующие влияние концентрации водного раствора глицина на лежкость плодов хеномелеса во время холодильного хранения и снятие их с хранения, представлены в таблице 2. Наилучшую лежкость проявляют плоды, полученные с кустарников, обработанных водным раствором стимулятора с концентрацией 250 и 350 мг/л. Однако при близких значениях лежкости они значительно различаются по массе плодов. Максимальная масса плодов зафиксирована для концентрации стимулятора 350 мг/л.

Таким образом, для плодов хеномелеса максимальные значения их биометрических параметров, повышенное содержание физиологически активных питательных веществ (органические кислоты, витамин С, фенольные соединения), минимальные значения активностей окислительных ферментов, а также минимальная величина естественной убыли плодов и лучшая сохранность биологически активных веществ во время холодильного хранения при температуре 0...3°С во всех без исключения случаях приходятся на концентрацию водного раствора глицина 350 мг/л.

Преимуществами предлагаемого способа являются активизация естественных защитных механизмов плодов, позволяющая увеличить сроки холодильного хранения плодов в среднем на два - два с половиной месяца, безопасность глицина для здоровья человека и окружающей среды, а также повышение качества и массы плодов семечковых культур. Применение предлагаемого изобретения позволяет благодаря усилению естественного иммунитета плодов обеспечить снижение потерь в процессе холодильного хранения, увеличение лежкости, а также повышение биологической ценности плодов.

Источники информации

1. Гудковский В.А. Система сокращения потерь и сохранения качества плодов и винограда при хранении (методические указания). - г. Мичуринск. Всесоюзный научно-исследовательский институт садоводства им. И.В. Мичурина, ВНИИС, 1990, сс.75 и 67.

2. А.с. СССР №1521363, кл. 4 А 01 F 25/00, Способ подготовки плодов и винограда к хранению//Агафонов Н.В., Миропольская И.М., Лунькова В.М. и др. - Опубл. 1989, БИ. №42 (прототип).

3. Кретович В.Л. Обмен азота в растениях - М.: Наука, 1972, с.190.

4. Изучение коллекции семечковых культур и выявление сортов интенсивного типа (методические указания)//Составитель чл.-кор. ВАСХНИЛ, проф. Я.С.Нестеров. - Л.: ВИР им. Н.И.Вавилова, 1986, с.102.

Таблица 1 Влияние концентрации водного раствора глицина на состав и качество плодов хеномелеса во время холодильного хранения
Качественные показатели	Вариант обработки
	Контроль (без обработки)	Опыт 250 мг/л	Опыт 350 мг/л	Опыт 450 мг/л
Во время закладки плодов на хранение
Средняя масса плодов, г	19,9	20,5	25,5	20,9
Плотность плодов, г/см3	0,92	0,90	0,90	0,91
Содержание сухих веществ, %	14,9	13,0	12,8	13,2
Содержание органических кислот, %	2,61	2,88	3,12	2,80
рН сока	3,4	3,2	2,9	3,2
Активность полифенолоксидазы, мг окисленной аскорбиновой кислоты/1 г	0,656	0,050	0,048	0,068
Активность аскорбатоксидазы, мг окисленной аскорбиновой кислоты/1 г	0,293	0,011	0,010	0,015
Содержание фенольных соединений (сумма флованоидов) в экзокарпии, мг/100 г сырой массы	73,5	86,2	92,1	84,4
Содержание витамина С, мг/100 г сырой массы	21,0	37,9	39,7	34,4
Через 60 суток хранения
Средняя масса плодов, г	18,3	19,2	23,9	19,4
Содержание сухих веществ, %	15,5	13,2	12,9	13,5
Содержание органических кислот, %	2,11	2,68	2,92	2,58
рН сока	3,83	3,42	3,34	3,62
Активность полифенолоксидазы, мг окисленной аскорбиновой кислоты/1 г	0,680	0,163	0,140	0,187
Активность аскорбатоксидазы, мг окисленной аскорбиновой кислоты/1 г	0,355	0,043	0,035	0,073
Содержание фенольных соединений (сумма флованоидов) в экзокарпии, мг/100 г сырой массы	51,4	64,1	70,1	61,4
Содержание витамина С, мг/100 г сырой массы	15,0	24,7	27,8	22,8
Естественная убыль, г/(кг·сутки)	1,35	1,09	1,04	1,22

Таблица 2 Влияние концентрации водного раствора глицина на лежкость плодов хеномелеса во время холодильного хранения
Показатели лежкости	Вариант обработки
	Контроль (без обработки)	Опыт 250 мг/л	Опыт 350 мг/л	Опыт 450 мг/л
Закладка плодов на хранение
Имелось плодов:
- штук	200	200	200	200
- %	100	100	100	100
Через 30 суток хранения
Снято плодов с хранения:
- штук	20	0	0	5
- %	10	0	0	2,5
Оставлено плодов на хранение:
- штук	180	200	200	195
- %	90	100	100	97,5
Через 60 суток хранения
Снято плодов с хранения:
- штук	60	20	14	30
- %	30	10	7	15
Оставлено плодов на хранение:
- штук	140	180	186	170
- %	70	90	93	85
Через 90 суток хранения
Снято плодов с хранения:
- штук	114	32	30	78
- %	57	16	15	39
Оставлено плодов на хранение:
- штук	86	168	170	122
- %	43	84	85	61
Через 120 суток хранения
Вариант обработки	Контроль	Опыт 250 мг/л	Опыт 350 мг/л	Опыт 450 мг/л
Снято плодов с хранения:
- штук	148	48	45	102
- %	74	24	22,5	51
Оставлено плодов на хранение:
- штук	52	152	155	98
- %	26	76	77,5	49
Через 150 суток хранения
Вариант обработки	Контроль	Опыт 250 мг/л	Опыт 350 мг/л	Опыт 450 мг/л
Снято плодов с хранения:
- штук	186	70	66	134
- %	93	35	33	67
Оставлено плодов на хранение:
- штук	14	130	134	66
- %	7	65	67	33