Производство, хранение и переработка винограда

Размещено на Allbest.ru

ВВЕДЕНИЕ

столовое виноградарство плодоводство дагестан

Приоритетными направлениями современной международной и государственной деятельности являются решение экологических и продовольственных проблем.

Продовольственное состояние России представляет значительную угрозу для устойчивого развития страны, её экономики и здоровья населения, т. к. в последние годы наблюдается всё большее усиление зависимости нашей страны от поступления продовольствия из-за рубежа, зачастую не соответствующей требованиям научно-технической документации.

В 2003 г. обеспеченность населения страны продуктами питания за счет собственного производства составила около 70%, в то время как многие ученые и эксперты считают желательным продовольственную обеспеченность в пределах 80-85%, а критическим - 75%.

В связи с этим Концепция государственной политики в области здорового питания населения страны предусматривает значительное расширение производства отечественных пищевых продуктов и обеспечение их безопасности. Рост доли плодов, ягод и овощей в питании становится в некотором роде показателем благосостояния населения.

Основой продовольственного благополучия является безвредное адекватное питание в соответствии с медицинскими нормами. Однако современное мировое производство продуктов питания уже давно не удовлетворяет физиологические потребности населения нашей планеты. Аспекты продовольственной безопасности отражают круглогодичную обеспеченность населения необходимыми основными продуктами питания и биологически активными веществами.

Для России особенно важно иметь необходимые запасы свежей и консервированной продукции в течение круглого года, так как территория нашей страны характеризуется значительным разнообразием почвенно-климатических условий. По России проходят биологические границы возможного произрастания основных культивируемых видов растений, различия между зонами по продолжительности вегетационного периода составляют от 50 до 190 дней, по сумме активных температур - от 1400 до 3600°С [419].

Одним из элементов здорового питания являются пищевые продукты растительного происхождения, среди которых особое место занимает столовый виноград, обладающий ценнейшими пищевыми, диетическими и лечебно-профилактическими свойствами. По международной терминологии, столовый виноград - это плод, предназначенный специально для потребления в свежем виде и полученный от специально выращенных для этой цели сортов. Виноградарство - важнейшая отрасль сельскохозяйственного производства, состояние которой имеет важное социальное, политическое и экономическое значение для ряда регионов страны. Исходя из этого, в РФ разработана отраслевая программа по развитию виноградовинодельческой отрасли до 2010 года, целью которой является устойчивый рост производства винограда для потребления в свежем виде и получения высококачественной, конкурентоспособной виноградопродукции. Программой предусмотрено довести к 2010 году площади под виноградниками до 150 тыс. га, что позволит производить до 500-600 тыс. тонн винограда.

Особое место по производству столового винограда в РФ отводится Дагестану, как самой южной и наиболее теплообеспеченной зоне виноградарства страны. Благоприятные почвенно-климатические условия этого уникального региона, многолетний опыт населения по возделыванию винограда, наличие высококвалифицированных кадров, развитая дорожно-транспортная сеть, обширные рынки сбыта представляют оптимальные условия для выращивания столового винограда в Дагестане.

К 2010 году в республике планируется иметь порядка 35-40 тыс. га целевых высокопродуктивных виноградников, среднегодовое производство винограда предполагается довести до 200-250 тыс. т., в т. ч. 30-40 тыс. т. столового винограда при средней урожайности плодоносящих насаждений 70-75 ц/га [8].

В России производство и потребление столового винограда находится на очень низком уровне, что связано с уменьшением валового сбора винограда, как за счет сокращения площадей под ними, так и снижения урожайности.

Обладая целым рядом несомненных достоинств столовый виноград относится к скоропортящейся продукции, в связи с чем объёмы и сроки его потребления строго ограничены. В обеспечении населения страны этим ценным продуктом имеются специфические особенности, связанные с сезонностью и зональностью выращивания, когда поступление солнечных ягод с поля ограничено 2-3 месяцами и основное производство (более 98%) сосредоточено в Южном федеральном округе.

Согласно концепции сбалансированного питания, виноград является необходимым компонентом в структуре питания и по данным Института питания РАМН среднегодовая физиологически обоснованная норма потребления свежего винограда должна составлять 8-12 кг на одного человека в год, против 2, 5 кг в настоящее время.

Поэтому одной из главных задач в области столового виноградарства является обеспечение равномерного потребления его в течение всего года.

Задача эта является многофакторной и требует комплексного подхода для решения вопросов улучшения качества и сохраняемости продукции путем внедрения в производство новых сортов, обладающих устойчивостью к неблагоприятным факторам, и экологически безвредных технологий выращивания, длительного хранения и переработки винограда.

Для успешной реализации проблемы круглогодового снабжения населения свежими виноградом, плодами и ягодами необходимо разработать систему, включающую научно-практическое обоснование технологий длительного хранения, основанных на различных принципах анабиоза, применительно к агроэкологическим и социально-экономическим условиям каждого региона и обеспечивающие сохранение высоких пищевкусовых и товарных качеств продукции при значительном снижении потерь.

Оптимальную модель системы сокращения потерь и сохранения качества плодов яблони, груши, винограда при хранении и доведении до потребителя, обеспечивающую снижение потерь в 3-5 раз, продление сроков хранения на 2-4 месяца разработал В. А. Гудковский [113].

Комплексную систему мероприятий по обеспечению столовым виноградом длительного хранения для Республики Молдова разработал В. А. Цуцук [489]. Научно-обоснованную систему мер по продлению периода потребления винограда в Крыму предложил В. И. Иванченко [188]. Для Дагестана научно обосновал систему круглогодового обеспечения населения столовым виноградом М. Г. Магомедов [288].

Использование во взаимосвязи сортовых, экологических, агротехнических, технологических, транспортных и комплексных конвейеров столового винограда позволило М. Г. Магомедову добиться продления периода потребления винограда в течение 9 месяцев в году.

Разработанный сотрудниками института ВНИИВиВ им. Я. И. Потапенко конвейер столового винограда может обеспечить поступление свежего винограда в течение 7 месяцев [306; 384].

Основным методом промышленного хранения винограда является хранение его в холодильниках с искусственным охлаждением при температуре 0°±1°С и относительной влажности воздуха 90-95% [131].

При холодильном хранении отмечено заметное возрастание потерь плодоовощной продукции в результате довольно быстрой адаптации к низким температурам мезофиллов и усиления ферментативной деятельности психрофилов. В связи с этим в практику широко внедряются методы хранения при низких температурах в сочетании с некоторыми другими физическими и химическими факторами. Холодильное хранение нуждается в дальнейшем совершенствовании: выявление удачной комбинации холода с другими факторами, установление оптимальных температур с учетом видовых и сортовых особенностей продукции, а также чувствительности к низким температурам микробов.

Дальнейшим совершенствованием технологии холодильного хранения является хранение в регулируемой газовой атмосфере (РА), которая предусматривает поддержание в герметичных камерах пониженной концентрации кислорода и повышенной - углекислого газа [113; 188; 288; 333].

Такие условия обеспечивают значительное замедление всех метаболических процессов, протекающих в плодах, в результате чего увеличиваются сроки их хранения, повышается устойчивость к болезням, максимально сохраняются внешний вид, вкусовые и пищевые достоинства, подавляется развитие плесеней, и после хранения в РА, плоды и ягоды, перемещенные в обычные условия дольше сохраняют качество [316; 462]. Это самая прогрессивная и эффективная технология длительного хранения фруктов, что обеспечивает ей широкое распространение за рубежом. В странах с развитым садоводством (США, Италия, Голландия, Бельгия, Германия, Англия и др.) практически весь урожай яблок и груши, предназначенный для потребления в свежем виде хранят в РА [583].

В нашей стране также ведутся исследования в области применения этого метода на различных объектах, в том числе винограда. Внедрение РА позволяет расширить перечень сортов, пригодных для длительного хранения [188] и ареалы возделывания винограда для промышленного хранения за счёт менее теплообеспеченных районов [333].

В виноградарстве, в соответствии с отраслевой программой по развитию отрасли до 2010 года, осуществляется кардинальное обновление и совершенствование существующего сортимента в направлении значительного повышения доли новых столовых сортов винограда с групповой устойчивостью к болезням и вредителям.

В настоящее время под ними занято всего 1% общей площади столовых сортов.

Почти все ныне возделываемые в промышленных масштабах столовые сорта, обладая высокими вкусовыми и диетическими качествами, очень восприимчивы к неблагоприятным условиям среды, что требует обязательного применения дорогостоящего химического «зонтика». Виноградники ежегодно 10 и более раз обрабатываются против болезней и вредителей химическими препаратами. Существующие технологии длительного хранения винограда также предполагают обязательное ежедекадное окуривание сернистым ангидридом, во избежание развития на них паразитарных заболеваний и ингибирования процессов жизнедеятельности. Применение ядохимикатов, в свою очередь ухудшает прекрасные вкусо-ароматические и лечебно-диетические свойства винограда, а пестициды, накапливаясь в ягодах и в окружающей среде, создают реальную угрозу для здоровья человека. Виноград, предназначенный в особенности для детского питания, лечебно-профилактических, рекреационных целях, должен быть высокого качества, с минимальным применением ядохимикатов. Снижение пестицидной нагрузки на столовый виноград, как при выращивании, так и при длительном хранении возможно при отборе наиболее устойчивых сортов с использованием разнообразных приемов для максимального сохранения присущей им устойчивости в течение возможно более длительного срока.

Наукой и передовой практикой неоспоримо доказана необходимость разработки сортовой технологии хранения плодов и ягод, ввиду их очевидной избирательности к температурно-газовым режимам.

В нынешних условиях при резком повышении доли столового винограда, вопросы подбора оптимальных температурно-влажностных и газовых параметров, отработка режимов фумигации для районированных и новых перспективных сортов винограда являются актуальными.

Для сортов с групповой устойчивостью разработка технологии длительного хранения в РА представляет существенный интерес.

Современная стратегия борьбы с болезнями растений основывается на интеграции всех доступных методов регулирования численности популяции паразитарных микроорганизмов при максимальном использовании защитных сил самих растений, так как устойчивые сорта растений способны противостоять возбудителям болезней.

Однако совместное влияние низких температур, газовой среды, сернистого ангидрида и защитных механизмов самого растения на рост и развитие микроорганизмов мало изучено.

Все слагаемые этой суммы тесно переплетены, взаимно дополняют друг друга, по-разному реагируют на внедрение разных патогенов. Вместе с тем каждый из этих факторов в определенных условиях может сыграть решающую роль в исходе взаимоотношений хозяина и паразита.

Несмотря на высокую эффективность РА этот способ ещё не получил в нашей стране широкого распространения ввиду его сложности, трудоёмкости и дороговизны.

Сложность применения этого способа заключается в создании и постоянном поддержании газовых параметров, что является одним из важнейших условий эффективности РА. Затраты на создание РА на 25% больше, чем при хранении в обычной атмосфере (ОА).

В связи с этим актуальной становится проблема совершенствования существующих и разработка новых технологий, позволяющие избежать указанные недостатки, не уступая при этом по эффективности РА. В этом аспекте представляет интерес сравнительное изучение сохраняемости винограда при кратковременных и периодических обработках гроздей высокими и сверхвысокими дозами диоксида углерода (до 100%), через определенные промежутки времени с дальнейшим хранением в обычной атмосфере. Кратковременный контакт плодов, овощей и винограда с углекислым газом в высоких дозах улучшает результаты последующего хранения как в регулируемой, так и обычной атмосфере. Целесообразен такой способ обработки продукции и перед транспортировкой на большие расстояния [20; 21; 188; 205; 288; 391; 505].

Однако все вышеперечисленные методы хранения не решают полностью проблему стабильного круглогодового обеспечения населения солнечными ягодами. Во-первых, данные методы хранения эффективны лишь в зонах, хорошо обеспеченных теплом и продолжительной сухой осенью. Во-вторых, сортов, пригодных для длительного хранения, сравнительно мало. В-третьих, даже в самые благоприятные годы удаётся сохранить высококачественный виноград не более 5-6 месяцев, очень редко до 8-9 месяцев.

Обязательной является также ежедекадная обработка хранящегося винограда диоксидом серы, который, аккумулируясь в ягодах, представляет определенную опасность для организма человека, так как основным методом снижения потерь винограда на всех этапах возделывания, транспортирования, хранения и реализации на сегодняшний день является химический - самый эффективный, но и наиболее уязвимый с экологической точки зрения. Введение резкого ужесточения по регламентам использования пестицидов, дороговизна и острый их дефицит заставляют внедрять новые устойчивые сорта, изыскивать прогрессивные технологии производства и хранения винограда с учетом конкурентоспособности продукции на рынке, социальных и экономических проблем.

Как известно, основным критерием оценки любого способа хранения является уровень изменения исходных свойств сырья и сроки реализации, в течение которых этот метод позволяет сохранить продукцию с заданными свойствами.

Одним из наиболее перспективных методов, позволяющих решить проблему бесперебойного снабжения и доставки винограда и других скоропортящихся плодов и ягод в любую точку страны, ликвидировать сезонность его потребления и переработки на консервных заводах, а также обеспечивающих стабильность пищевой и биологической ценности является быстрое замораживание в местах производства.

Замораживание существенно отличается от охлаждения, т. к. в замороженных объектах отсутствует метаболизм, присущий живым тканям. Промышленное замораживание позволит в значительной мере приблизиться к суточной норме потребления биологически активных веществ в зимне-весенний период. При этом замораживание имеет ряд преимуществ перед традиционными методами консервирования с помощью пастеризации, стерилизации, сушки и т. д., так как снижаются потери сырья; исключается применение антисептиков, за счёт чего возможно получение экологически безвредной продукции; можно заменить дефицитную металлическую и стеклянную тару на более доступную и дешевую из бумаги, фольги, картона, синтетических материалов; можно осуществить в процессе расфасовки любую комбинацию из разных видов фруктов и ягод; обеспечивается сбалансированность питания; значительно сохраняются ценные исходные свойства продукта.

Всё это делает производство замороженных продуктов во всем мире интенсивно развивающейся отраслью. Так, в США и Швеции, которые являются крупнейшими потребителями замороженных продуктов, почти 85% производимых плодов, овощей и ягод подвергаются глубокому замораживанию. В этих странах производство и потребление быстрозамороженной продукции уже превысило 50 кг на душу населения в год, в то время как в нашей стране составляет около 0, 5 кг, причём значительная часть её поступает по импорту.

Однако не всегда при замораживании удается получить продукт высокого качества. Замораживание сопровождается превращением в лед большей части содержащейся в нём воды и протекает с различной скоростью в зависимости от метода, температуры, оборудования, вида и сорта сырья. Все это может привести к ухудшению внешнего вида и снижению пищевой ценности замороженных продуктов при хранении.

Многочисленными исследованиями установлено, что факторами, определяющими пригодность растительного сырья для замораживания, а также качество замороженной продукции являются, прежде всего, генетические свойства видов и сортов. С другой стороны, технология замораживания плодов, овощей и ягод должна быть приспособлена к физической природе продукта.

Анализ теоретических и экспериментальных исследований зарубежных и отечественных авторов свидетельствует о том, что вопросы сортопригодности винограда к замораживанию изучены крайне слабо и не во всех регионах. В этом аспекте большой интерес представляет Республика Дагестан, как самый южный регион России с уникальными агроэкологическими условиями, позволяющими выращивать любые сорта винограда. В Республике в последние годы расширяются посадки под столовыми сортами винограда, при этом предпочтение отдаётся новым высокоценным сортам с комплексной устойчивостью к болезням и вредителям.

В связи с этим необходимо дать хозяйственно-технологическую оценку новым сортам винограда на пригодность к замораживанию. Однако в Республике Дагестан исследования по производству замороженного винограда не проводились, несмотря на то, что эта технология является весьма перспективной и экономически выгодной. Исходя из этого важное значение, как с научной, так и практической точек зрения имеет технохимическая оценка и подбор сортов винограда в Дагестане на пригодность к замораживанию.

Освоение промышленностью технологии низкотемпературного замораживания плодов, ягод и винограда открывает перед консервной промышленностью широкие возможности для их дальнейшей переработки на различные виды продуктов [204].

Низкотемпературное замораживание даёт возможность использовать высокоценные местные виды сырья для приготовления самого широкого ассортимента продуктов и вырабатывать многокомпонентные смеси высокой пищевой и биологической ценности из культур различного срока созревания. Кроме того, замораживание позволяет использовать для получения высококачественных продуктов нетоварную часть сырья, которая составляет до 25% общего объёма их производства.

Таким образом, длительное хранение столового винограда на современном этапе рассматривается как сложный комплексный процесс, включающий систему внешних воздействий, направленных на максимальное замедление метаболизма растительных тканей, отдаление сроков наступления перезревания и старения, предупреждение потерь от микробиологической порчи и влагоотдачи, максимальное сохранение исходной и биологической ценности.

Следовательно, внедрение в производство устойчивых к неблагоприятным факторам среды сортов, интегрирование прогрессивных методов возделывания, уборки, транспортировки, хранения и переработки продукции, направленных на повышение качества продукции и сохраняемости винограда позволит решить проблему круглогодового хранения винограда.

За последние годы научными организациями Республики Дагестан разработаны основные элементы технологии производства столового винограда, его длительного хранения и транспортировки. Однако в практике отсутствует научно-обоснованная система мер по бесперебойному обеспечению населения столовым виноградом и плодами, особенно в зимне-весенний период. Постановка и проведение подобных исследований весьма актуально, т. к. практическая их реализация позволит уже в ближайшее время резко сократить потери винограда и плодов, продлить сроки хранения, обеспечить максимальную сохранность исходной пищевой и биологической ценности.

ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ПРОИЗВОДСТВА,

ХРАНЕНИЯ И ПЕРЕРАБОТКИ ВИНОГРАДА

Пищевое, биологическое и экономическое значение винограда

Исходя из того, что значительная часть территории РФ не располагает благоприятными почвенно-климатическими условиями для производства плодов, овощей, ягод, и в особенности, винограда важное народнохозяйственное значение имеет организация его хранения и переработки для обеспечения качественным, разнообразным питанием.

Сложившаяся структура производства и потребления, а также природно-климатические и ресурсные возможности России определяют стратегическое значение отрасли хранения и переработки, которое обусловлено тем, что предприятия отрасли являются основными поставщиками свежей и консервированной продукции в районы крайнего Севера, Сибири, Дальнего Востока и т. д.

Из всех известных способов хранения скоропортящихся продуктов наиболее широко распространено сохранение их при пониженных температурах с использованием искусственного холода. Однако по хладообеспеченности на душу населения РФ значительно отстаёт от развитых зарубежных странах. Так в 2000 году в России холод применялся при производстве более 40 млн. т. продуктов, и при этом имеющиеся в стране холодильные ёмкости (на 5, 1 млн. т.) обеспечивают единовременное хранение менее 12% скоропортящейся продукции сельского хозяйства и пищевой промышленности.

Низкая обеспеченность холодильными ёмкостями усугубляется неравномерностью их размещения, т. к основная часть их приходится на крупные города. А, как известно, хранение и первичная обработка с. -х. продукции наиболее эффективны непосредственно в местах её производства.

Россия - крупнейший производитель плодоовощной продукции, ресурсный потенциал которого достаточен для рационального питания населения. Ежегодно выращивается до 35 млн. т. картофеля, 11-12 млн. т. овощей, 2, 5-3 млн. т. плодов, 350 тыс. т. винограда [419].

В то же время обеспеченность населения в течение года отечественной плодоовощной продукцией не превышает 50-60%, фруктами - 20-25%. Значительный дефицит ощущается в зимне-весенний период.

Причина такого положения связана с потерями продукции на всех этапах её продвижения к потребителю, особенно на стадии хранения, где они достигают 35-40%. Сведение к минимуму потерь позволит без дальнейшего наращивания объёмов удовлетворить потребности населения в этих продуктах. Для этого необходимо решить вопрос по созданию в стране современных мощностей по хранению плодоовощной продукции. На сегодняшний день обеспеченность хранилищами составляет 70%, при этом только 30% имеют искусственное охлаждение.

Практически нет промышленных хранилищ с регулируемой атмосферой. Отсутствует целостная система сохранения качества продукции и сокращения её потерь на всех этапах от поля до потребителя.

Недостаточно четко отработаны температурно-влажностные, газовые и другие параметры хранения для различных видов продукции.

Применяемые на практике технологии холодильного хранения зачастую не соответствуют современным достижениям науки.

Требуются новые подходы к решению проблем с целью интенсификации технологических процессов, создания энерго- и ресурсосберегающих, экологически безопасных технологий холодильного хранения.

Мало внимания уделяется биологическим и химическим процессам, происходящим в продуктах при хранении.

На современном этапе хранение необходимо рассматривать как совокупность подготовки сырья, холодильной обработки, транспортирования и хранения в холодильниках. При этом только жесткое соблюдение технологических параметров, поддержание заданных температурно-влажностных и газовых режимов среды на всех этапах хранения могут обеспечить стабильность показателей качества. По расчетам специалистов энергетические затраты на холодильную обработку и хранение единицы продукции в 9 раз ниже, чем на её производство.

В улучшении обеспечения населения полноценными продуктами питания большое значение имеет производство быстрозамороженных полуфабрикатов для детского, диетического и общественного питания.

Для повышения сохраняемости с. -х. продукции, увеличения объёмов её переработки необходимо всемерно развивать отечественную холодильную промышленность.

Применение перспективных направлений научно-технического прогресса в технологии хранения, использование искусственного холода и регулируемой атмосферы позволяет в 5-7 раз сократить потери плодоовощной продукции.

Одним из скоропортящихся продуктов, для хранения которого обязательно применение холода, является столовый виноград

По образному выражению поэта, виноград - прелестное дитя природы и тепла заботливых человеческих рук. По красоте, разнообразию форм, величины и окраски ягод виноградная гроздь среди других плодов не имеет себе равных.

Виноград - единственное растение, ягоды которого окрашены во все цвета радуги. Не случайно с давних пор виноград служит излюбленным украшением при сервировке стола.

Виноград - древнее растение, культивируемое людьми с давних времен. Отпечатки виноградных гроздей и листьев на горных породах, произведения искусства, памятники архитектуры, драгоценные украшения, винные кувшины свидетельствуют о том, что районы бассейна Каспийского, Средиземного и Черного морей, являются древнейшими истоками культуры винограда.

Виноград является не только самым красивым, но и наиболее питательным и вкусным плодом, который один из немногих плодов, признанных лечебным продуктом.

В виноградной ягоде идентифицировано 150 компонентов, обуславливающих его вкус и аромат [396]. Энергетическая ценность ягод винограда в зависимости от сахаристости составляет 700 - 1200 кал/кг, тогда как слив - 580, яблок - 550 кал/кг [138]. Один кг свежего винограда при массовой концентрации сахаров 17 г/100 см3 даёт около 30% энергии, необходимой ежедневно человеку. Основной частью ягод винограда, определяющей их питательную ценность и вкусовые качества, являются сахара (от 12 до 32%), представленные в основном глюкозой и фруктозой, которые сразу поступают в кровь и быстро восстанавливают силы и здоровье человека.

В ягодах винограда имеется большой набор органических кислот (винная, яблочная, лимонная, галловая, муравьиная, щавелевая и др.), которые в сочетании с легкоусвояемыми сахарами, белковыми, красящими, дубильными и минеральными веществами обеспечивают гармоничность вкуса. Богатый ассортимент витаминов (А, В1, В2, В6, РР, Р, С и др.), минеральных элементов, красящих и дубильных веществ, жизненно важных аминокислот, их гармоничное сочетание, оказывает разностороннее целебное воздействие на организм человека. Биологическая активность многих витаминов связана с тем, что они входят в качестве составной части в важнейшие ферменты.

В винограде присутствует 44 элемента периодической системы Д. И. Менделеева. Высокое содержание в винограде кроветворящих микроэлементов (железа, меди, кобальта), наличие фолиевой кислоты с антианемическим действием, обуславливают эффект виноградолечения при малокровии. Ещё в древнее время пользовались виноградолечением при лихорадочных состояниях, болезнях желудка и кишечника, заболеваниях дыхательных путей, подагре, желтухе и водянке [452].

Виноградный сок повышает обмен веществ, улучшает работу печени, расширяет кровеносные сосуды и содействует лучшему питанию сердечных мышц, успокаивает нервную систему, улучшает работу коры головного мозга, широко используется при легочных болезнях, в частности туберкулёзе и при диабете. Исключительно эффективно лечение виноградом детей, отстающих в развитии. Виноград содействует быстрому восстановлению сил у людей, физически истощенных и перенесших тяжелые заболевания.

Метод лечения виноградом был научно обоснован в ЧЙЧ столетии, когда был экспериментально изучен химический состав свежего винограда и продуктов его переработки, исследованы их лечебные свойства в клинических условиях. Основоположником его в России является врач В. Н. Дмитриев [452]. Но важно не только получить эти прекрасные ягоды, но и довести их до потребителя с минимальными потерями качества в течение круглого года. Однако свежий виноград даже в условиях юга страны может потребляться всего 2, 5 - 3 месяца. Поэтому продление периода потребления винограда с целью равномерного обеспечения при сохранении его качества является актуальной задачей. Коренным образом эта проблема может быть решена организацией длительного хранения свежего винограда всеми доступными методами и созданием новых продуктов из него. На современном этапе продукция, производимая из винограда по направлению своего использования и технологии приготовления согласно общепринятой классификации подразделяется на 5 групп: винодельческая, сокопродукты, концентраты, консервы и вторичные продукты, получаемые из отходов при первичной переработке винограда. Каждая из этих групп представлена большим разнообразием продуктов, имеющих высокую пищевую и диетическую ценность [429]. Виноградарство по своим экономическим показателям при правильном эколого-географическом зональном размещении насаждений, научно-обоснованном и качественном подборе сортов, своевременном и качественном выполнении всех технологических приемов по возделыванию и дальнейшему использованию является высокодоходной и рентабельной отраслью. Занимая менее 1% сельхозугодий, виноградарство дает свыше 22% валовой продукции сельского хозяйства, в том числе 36, 8% продукции растениеводства и до 20% прибыли АПК Дагестана.

1. 2. Современные представления о лежкости винограда

Способность винограда сохраняться длительное время зависит от биологических особенностей, условий произрастания и природной лёжкости. Основные механизмы, определяющие лежкость можно разделить на две принципиально различные группы: внешние (экзогенные) и внутренние (эндогенные). По практической значимости решающую роль для долговременного хранения играют внутренние биологические механизмы, формирующие свойства лежкости и влияющие на длительность хранения. Защитные свойства винограда обусловлены способностью системы реагировать на инфекцию и складываются из ряда отдельных компонентов: строения тканей, плотности кожицы, наличия пруина, а также явления наследственности, заключённой в генетическом аппарате семян, активности гормонально-химических факторов, то есть физиологически активных веществ гормональной природы, различных химических веществ, образующихся в процессе нормально протекающего обмена веществ, рН и т. д. [397; 434]. К соединениям способным защищать плоды и ягоды от многих микроорганизмов относятся дубильные вещества, кислоты, фенолы, антоцианы, эфирные масла, фитонциды и др. [29; 217; 318; 434; 442].

На основе изучения изменений в содержании различных органических веществ в плодах, овощах и ягодах, характеризующих их лёжкость была создана биохимическая или хемотропическая теория устойчивости плодов при хранении. Создатели этой теории В. Пфеффер (1897), М. Мийаши (1894) и другие стремились увязать степень устойчивости растения с его химическим составом. Химическим составом тканей плодов определяется состав той среды, в которой развиваются микроорганизмы, поражающие плоды. Кроме того, фитонциды, содержащиеся в плодах и ягодах, обладают бактерицидными или бактериостатическими свойствами, роль которых подробно изучена Б. П. Токиным [442].

Однако Л. В. Метлицкий [316], А. А. Колесник [217] и другие считают, что нельзя объяснять устойчивость плодов только содержанием в их тканях тех или иных веществ, т. к. такой односторонний подход к столь сложному явлению, каким является устойчивость, неизбежно приведёт к ошибочным выводам. По их мнению, устойчивость плодов связана не только с особенностями химического состава его тканей, но также и со всей совокупностью присущих ему процессов жизнедеятельности, процессов обмена веществ. Кроме хемотропической, существует ещё микробиологическая теория устойчивости плодов, согласно которой микроорганизмы разрушают оболочку плода, проникают в ткань, воздействуют на составные части плодов экзиматическим путём и выделяют физиологически активные вещества - токсины, отравляющие ткани плодов [397-399]. Среди средств защиты, которыми обладает растение хозяин, особо важное значение имеет окислительная система его тканей, и в первую очередь, способность сохранять нормальный уровень дыхания в пораженных инфекцией клетках. Многие исследователи рассматривают защитную роль дыхательного газообмена, как средство борьбы плодов с функциональными расстройствами и инфекционными заболеваниями [316-318; 339; 408].

По мнению Л. В. Метлицкого [318] основной смысл биохимических процессов, возникающих в растениях в ответ на поражение, сводится в большинстве случаев к новообразованиям защитных веществ, или дополнительному синтезу уже имеющихся в интактной ткани соединений, обладающих антибиотическими свойствами против вторгшегося паразита.

Устойчивость винограда при хранении обуславливается в основном такими факторами как почва, местоположение виноградника, орошение, удобрение, климатические условия вегетационного сезона, возраст куста, способ культуры, техника и сроки уборки, степень зрелости, качество урожая, упаковка, режим хранения, фитоалексины и др. [12; 23; 57; 111; 131; 173; 183; 188; 275; 282; 288; 299; 333; 434; 454; 455; 484].

Одним из главных условий, определяющих успех хранения, является всестороннее изучение и правильный выбор сорта для длительного хранения.

Не все сорта обладают способностью долго сохраняться без потери внешнего вида, вкусовых и питательных качеств. Наиболее высокой лежкостью отличаются сорта винограда позднего и очень позднего сроков созревания, имеющие рыхлую гроздь, крупные ягоды с плотной кожицей и твердой мякотью хрустящей консистенции, эластичный, прочный и долго не высыхающий гребень, гармоничное сочетание сахаров и кислот, высокие вкусовые достоинства, красивый внешний вид и восковой налет [57; 360].

Вопросу подбора лёжких сортов посвящено большое количество работ. Традиционные районы столового виноградарства бывшего СССР имеют свой сортимент, отличающийся высокой лежкостью в данном районе.

Сортимент столового винограда, устойчивого в хранении, довольно ограничен. По данным З. В. Коробкиной [232] в Узбекистане в течение 5-7 месяцев при t = 0- (-2) ° можно хранить следующие сорта: Арарати, Звартноц, Италия, Карабурну, Каталон зимний, Мехолен, Мускат узбекистанский, Нимранг, Октябрьский, Тайфи розовый, Шабаш; 3-4 месяца - Агадаи, Тавриз, Тайфи белый, Оливер черный; 2-3 месяца сорта: Буланый, Коарна Нягра, Пухляковский.

О. В. Малюганова [304], О. В. Малюганова, И. А. Кострикин, Т. В. Гапонова [306], А. Ю. Потапенко, Л. Г. Наумова, Т. В. Гапонова [384], проводившие исследования на Дону установили, что лучшими сортами, для хранения являются: Шасла белая, Октябрьский, Мускат гамбургский, Тайфи белый, Тайфи розовый, Молдова, Кутузовский, Памяти Негруля, Шабаш, Буланый, Юбилей Журавля.

М. Я. Пейтель, Ш. П. Сотавов [376], М. А. Долгат [156], М. Г. Магомедов [284; 288], М. Г. Магомедов и др. [289], Г. И. Алиев [22], М. М. Салманов [406], О. М. Рамазанов [391] для хранения В Дагестане рекомендуют следующие сорта: Халдар, Клинчатый, Дагестанский - 5-7 месяцев; Агадаи, Коз изюм, Тавриз, Шаани черный, Дольчатый, Мола гусейн, Кутузовский - 4-6 месяцев; Мускат александрийский, Шавроны, Нимранг, Мускат Дербентский, Аз изюм, Молдова, Памяти Негруля, Яловенский устойчивый - 3-4 месяца.

В Крыму для длительного хранения пригодны сорта Шабаш, Каталон зимний, Италия, Ташлы, Асма, Ризага, Нимранг, Тайфи розовый, Гюляби розовый, Мускат александрийский, Молдова, Мускат гамбургский, Карабурну, Кара узюм ашхабадский, Агадаи [127; 132; 145; 183; 188; 205; 333; 505].

В условиях Азербайджана по данным О. А. Мамедова [307], Р. А. Асадуллаева [34], до февраля - марта можно хранить сорта Кировабадский столовый, Хазарии, Тайфи розовый, Агадаи, Шаани черный, Шаани белый. В условиях Казахстана лучшую лежкость проявляют сорта Кара узюм ашхабадский, Кишмиш розовый, Мускат узбекистанский, Нимранг, Октябрьский, Поздний ВИРа, Тайфи белый, Тайфи розовый [111].

Армянский институт виноградарства, виноделия и плодоводства [12; 13] рекомендует для хранения в течение 5-7 месяцев Арарати, Мсхали, Кахет.

В Молдавии Н. С. Филатов [464-466]; Я. И. Хитрон [480], [481]; В. А. Цуцук [489] рекомендуют закладывать на длительное хранение сорта Шасла белая, Молдавский черный, Карабурну, Мускат гамбургский, Коарна нягра, Молдова, Юбилей Журавля, Кутузовский, Сурученский белый, Италия.

С. Ю. Дженеев [131], С. Ю. Заяц [178] отмечают, что сорт сам по себе ещё далеко не решает всю проблему хранения, так как виноград является исключительно чувствительной к условиям произрастания. Лучшей лёжкостью обладают грозди, выращенные на южных горных склонах с легкими почвами. Многочисленными исследованиями выявлена зависимость лёжкости и сохраняемости винограда от различных фонов нагрузки, орошения, удобрения почв, почвенно-климатических условий выращивания [22; 80; 178; 302; 458; 465].

Исследования, проведенные в разных странах подтвердили, что режимы хранения, дающие положительные результаты для одних сортов, зачастую оказываются совершенно неприемлемыми для других. Кроме того, даже для плодов одного и того же помологического сорта, выращенных в различных климатических зонах необходимо дифференцировать режимы хранения [246].

Дисперсионный анализ девятилетних данных, проведенных С. Ю. Дженеевым показал, что в обычном холодильнике длительность хранения винограда на 66-90% зависит от сортовых особенностей. В ГДР также была выявлена значительная роль сорта. По величине потерь в период хранения различия между сортами достигали 400%.

Однако В. И. Иванченко [183] установил, что в регулируемой газовой среде наиболее сильное влияние на потери оказывает газовый режим (35%), а на долю сортовых особенностей приходится лишь 15, 2%. Поэтому при постоянном сортообновления, внедрении в производство новых сортов с хозяйственно ценными свойствами вопросы разработки сортовой технологии хранения, обеспечивающей высокую сохранность пищевкусовых качеств остаются актуальными.

Устойчивость винограда к физиологическим и микробиологическим повреждениям во многом зависит от степени зрелости ягод при закладке их на хранение. Одним из важнейших звеньев, определяющих успех хранения винограда, является своевременная уборка урожая. А. А. Кипен [207] писал, что рано снятый виноград (недозрелый) сохраняется лучше и что первые грозди, внесенные в кладовую, выносят оттуда последними.

По мнению большинства авторов, уборка винограда, предназначенного для хранения, в ранние и слишком поздние сроки даёт неудовлетворительные результаты, его лучше убирать в состоянии близком к полной, или физиологической зрелости [12; 22; 40; 131; 205; 305; 333; 360; 384; 475].

Работами многих исследователей установлены достаточно объективные биохимические показатели для определения съёмной зрелости столового винограда для хранения. Большинство ученых считает содержание сахара надёжным показателем зрелости винограда. По мнению Н. Н. Простосердова, глюкоацидометрический показатель (отношение массовой концентрации сахара к общей кислотности) является индексом созревания, определяющим момент сбора урожая и направления использования винограда [389].

Как показали технологические опыты, проведенные ДСХИ [157], период, когда содержание фруктозы в ягодах приближается к глюкозе, можно считать наиболее благоприятным сроком сбора гроздей для длительного хранения. При хранении такой виноград подвергался микробиальной и физиологической порче незначительно, минимальными были и потери.

В период, близкий к полной зрелости, когда количество глюкозы и фруктозы в ягодах выравнивается, они содержат винную, яблочную и частично следы лимонной и глюконовой кислот. Снижение лежкости недозрелого винограда, содержащего щавелевую или янтарную кислоту, можно объяснить тем, что они стимулируют деятельность ферментов, участвующих в обмене веществ ягод, особенно при низкой положительной температуре.

На основании анализа многочисленных литературных данных можно отметить, что при съёмной зрелости, пригодной для хранения, виноград характеризуется следующим комплексом биохимических признаков: одинаковым содержанием глюкозы и фруктозы, полным набором присущих данному сорту аминокислот, для окрашенных сортов - антоцианов, отсутствием щавелевой и янтарной кислот.

Кроме того, В. Г. Сперанский [434] считает, что одним из признаков спелости ягод является минимальное количество крахмальных зерен, легко видимых при обработке слабым раствором йода поперечного разреза подушечки плодоножки.

Ballinder W., Meclur W. [508] установили, что содержание сухих растворимых веществ и отношение данного показателя к титруемой кислотности ягод коррелирует со степенью их зрелости, лёжкость ягод винограда сорта Карлос в значительной мере связана со степенью зрелости ягод в момент закладки на хранение.

Исследованиями Л. Б. Хатиашвили и др. [475] выявлено, что хорошо вызревший виноград характеризуется низкой поражаемостью патогенными микроорганизмами и меньшей отдачей влаги по сравнению с недостаточно зрелыми ягодами.

Невызревший виноград не накапливает достаточного запаса органических веществ. Все это отражается на устойчивости гроздей к увяданию и физиологическим расстройствам. Я. И. Хитрон [478], Л. А. Маржина, Ж. Г. Простанова [311], М. Г. Магомедов [281] отмечают, что при хранении недозрелого винограда большие потери происходят в результате порчи ягод в верхней части грозди, а при хранении перезрелого - за счет порчи ягод у основания грозди.

По данным О. В. Малюгановой, Т. В. Гапоновой [305] и А. Ю. Потапенко, Т. В. Гапоновой [385] более поздняя закладка на хранение для сортов Декабрьский, Молдова, Памяти Вердеревского оказалась оптимальной и обеспечивала выход товарного винограда после длительного хранения на уровне 93-95%.

В исследованиях Р. А. Ассадулаева [34] отмечается, что изменение транспортабельности во время хранения находится в тесной зависимости от степени зрелости винограда. Виноград, собранный при эффективной теплообеспеченности 3500-3800 градус-эквивалентов, отличается наивысшей транспортабельностью на всем протяжении процесса хранения.

С. В. Балтага, Л. В. Яроцкая [41] на примере сорта Шасла белая исследовали влияние химического состава ягод при уборке на лежкоспособность. Виноград, собранный на хранение не задолго до наступления технической зрелости, и, следовательно, отличающийся по количественному составу от зрелых ягод, характеризуется низкой лежкоспособностью. Изменения в содержании различных групп низко- и высокомолекулярных веществ, определяющих вкусовые и технологические свойства ягод, происходят более интенсивно при хранении менее вызревшего винограда. Технологическая оценка винограда после хранения выше у более вызревших ягод. Результаты биохимических и технологических исследований, раскрывая влияние степени зрелости на лежкоспособность ягод, показывают возможность повышения эффективности хранения столового винограда.

Исследованиями В. А. Гудковского [108] выявлено, что преждевременно убранный виноград в большей степени поглощает SО2, это приводит к побурению ягод, особенно после снятия его с хранения.

Работами Казахского НИИ плодоводства и виноградарства и ВНИИ садоводства им. И. В. Мичурина установлено, что виноград сортов Нимранг и Тайфи розовый в оптимальной степени зрелости в условиях юга Казахстана для длительного хранения должен содержать не менее 16-19% сахаров, отношение протопектина к пектину 2, 7-1, 8 и титруемую кислотность 0, 7-0, 8% (Нимранг) и 0, 55-0, 65% (Тайфи розовый). Производство винограда с заданными параметрами - один из эффективных путей повышения их лежкости и устойчивости к болезням [112].

Уборка винограда одного ампелографического сорта в крупных промышленных насаждениях продолжается обычно 2-3 недели. За этот период съёмная зрелость проходит несколько стадий - от начала съёмной зрелости до полной зрелости. Убирают виноград по мере созревания винограда в 3-4 приёма. Поэтому на хранение обычно поступают грозди находящиеся в разной степени зрелости.

Как видно, единого мнения по срокам сбора винограда нет и установление оптимальной степени зрелости для продукции, предназначенной на длительное хранение имеет важное значение.

В получении высококачественного столового винограда для хранения важное значение имеют почвы, рельеф местности, метеорологические факторы и др. В формировании качества винограда Ф. Ф. Давитая [121] исключительно важное значение придаёт сумме активных температур. А. М. Негруль [360] отмечает важность напряженности тепла в наиболее ответственный для винограда период, что выражается средней температурой июля.

Качество винограда в большой степени зависит от осадков, выпадающих в конце формирования и созревания ягод. После обильных дождей для созревания винограда Ф. Ф. Давитая [121] считает, что необходима дополнительная сумма активных температур.

Зависимость между условиями произрастания и продолжительностью хранения необходимо оценивать с помощью более сложного комплексного показателя, чем сумма активных температур. Для прогнозирования длительности хранения с учетом экологической характеристики зоны и отдельных лет С. Ю. Дженеев [138] с помощью логико- математического анализа многолетних данных вывел синтетический показатель, названный им эффективной теплообеспеченностью. Этот показатель выражается градус - эквивалентом и определяется количеством тепла, континентальностью климата, суммой и распределением осадков.

В соответствии с этим показателем, по мере увеличения эффективной теплообеспеченности длительность хранения винограда сначала постепенно возрастает до максимума, а затем в связи с перезреванием ягод убывает. Наибольшей лежкостью (до 200 дней) отличается виноград произрастающей в зонах, где эффективная теплообеспеченность находится на уровне 3500-3600 град. - экв.

Исходя из агроклиматических ресурсов Крымского полуострова, С. Ю. Дженееву удалось проверить работу этого синтетического показателя с максимумом на уровне 3200-3500 градус - эквивалент. Р. А. Асадуллаев [34], В. И. Иванченко [188], в условиях Апшеронской зоны Азербайджана на примере районированных сортов Агадаи и Шаани черный апробировали эту зависимость в более широком диапазоне (3200-4100 градус-экв.). Корреляционный и регрессионный анализы накопленных данных показали, что между лежкостью винограда и эффективной теплообеспеченностью имеется тесная нелинейная зависимость. Однако в ряде случаев наблюдались существенные отклонения от общей закономерности. Это побудило авторов искать новые факторы, оказывающие влияние на лежкоспособность винограда. Детальное изучение совокупности метеорологических данных в годы исследований привело к выводу, что причиной имеющихся отклонений являются сильные ветры, характерные для Апшеронского полуострова, предшествующие уборке урожая. Математическая интерпретация имеющихся экспериментальных данных по показателю силы ветра позволила обосновать поправку к формуле, выведенной С. Ю. Дженеевым.

Основываясь на усовершенствованной математической модели, В. И. Иванченко [188] в институте «Магарач» апробировал эту зависимость на сортах среднего срока созревания, используя данные за тридцать лет. Наибольшей лежкостью (125 дней) отличается виноград средних сроков созревания в зонах, где этот показатель составляет 2700-2800 град. -экв. Установленная связь между исследуемыми климатическими факторами и лежкостью винограда позволяет ориентировочно определить периоды для закладки на длительное хранение винограда средних сроков созревания.

М. Г. Магомедов [288] аналогично расширил круг природных факторов, влияющих на успехи в выращивании столовых сортов винограда, в том числе и для длительного хранения. Так, он предлагает учитывать среднюю за период вегетации температуру воздуха самого жаркого месяца (июль) и самого холодного (январь) месяцев, сумму осадков за год и в отдельные месяцы; гидротермический коэффициент; даты первого и последнего заморозка; продолжительность безморозного периода, радиационный баланс.

М. Г. Магомедов [288] на основании обобщения многочисленных источников литературы и анализа ситуации в Дагестане пришел к заключению, что для получения высоких вкусовых качеств и нарядных гроздей столовых сортов необходим целый комплекс специальных агроприёмов и особо строгий подход к выбору земель под эти насаждения.

На основе анализа экологических условий и многолетних результатов хранения винограда, выращенного в различных почвенно-климатических условиях Республики Дагестан, он установил, что наиболее благоприятные условия для выращивания столового винограда в целях длительного хранения имеются в Кумторкалинском, Кизилюртовском, Казбековском районах в речных долинах Дагестана.

Ко второй зоне, где виноград может храниться в холодильниках до февраля - марта, относятся Дербентский, Магарамкентский, Каякентский и Табасаранский районы Дагестана. В других районах Дагестана в холодильниках виноград может храниться до 3-4 месяцев.

1. 3. Основные способы хранения винограда

Виноград относится к древнейшим растениям, прародители которого появились на рубеже юрского и мелового периодов около 70 млн. лет тому назад. Виноград также одна из древнейших культур, возделываемых человеком. По данным Феофраста, греки за 18 веков до нашей эры выращивали виноград в Тавриде (С. С. Крымъ, 1907).

По мнению А. М. Негруля, введение винограда в культуру произошло 7-9 тыс. лет назад.

На территории России первые казенные (царские) виноградники были посажены в Астрахани в 1613 году.

Особое место в истории Российского виноградарства принадлежит Дагестану, занимающему в настоящее время второе место по площади виноградных насаждений.

Виноградари с давних пор старались сохранить виноград в свежем виде возможно продолжительное время. Античные авторы Плиний, Варрон, Колумелла, Катон оставляли описание весьма разнообразных способов хранения винограда: в горшках, в виноградном соке, в сиропе, в виноградных отжимах, в вине.

В 1848 году Larpenter предложил способ хранения винограда на зеленых гребнях. Им было установлено также, что низкие температуры - 1-2єС виноград переносит почти без вреда. В 1901 году F. Charmenx разработал способ хранения винограда на сухих гребнях. Данный способ позволял виноградарям Томери сохранять каждую зиму для Парижа 2 тыс. т. винограда сорта Шасла до мая.