Производство, хранение и переработка винограда
Состояние и перспективы развития столового виноградарства и плодоводства в Республике Дагестан. Агробиологические особенности, урожайность и качество исследуемых сортов винограда. Технология длительного хранения винограда в регулируемой атмосфере.
Рубрика | Сельское, лесное хозяйство и землепользование |
Вид | учебное пособие |
Язык | русский |
Дата добавления | 01.04.2019 |
Размер файла | 1,3 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Рис. 5. 1. 4. Результаты дисперсионного анализа влияния лет
исследований (А) и газового режима (В) на сохраняемость сортов винограда (ПОХ «Магарач», 1986-1988 гг.)
5. 1. 2. Естественная убыль массы винограда при длительном хранении
Потери винограда при хранении складываются из микробиологической и физиологической порчи, а также естественной убыли, которая образуется из испарения воды и потерь органических веществ на дыхание.
Испарение приводит к изменению хода процессов в винограде при хранении и зависит от толщины пруинового налета, от водоудерживающей способности белков, а также других веществ. Чрезмерное испарение воды приводит к увяданию ягод, резко снижающему устойчивость при хранении.
Следует учесть, что определение точной убыли влаги весьма трудно, так как при взвешивании винограда в ящиках необходимо учитывать вес ящиков, который увеличивается при хранении вследствие поглощения влаги.
Для исключения влияния тары на убыль массы ягод мы проводили взвешивание одних и тех же фиксированных гроздей винограда.
Одна из важнейших задач хранения - создать условия, при которых интенсивность процессов дыхания и испарения в ягодах винограда была бы минимальной.
Во время хранения происходят сложные изменения в химическом составе винограда, в результате которых содержание основных компонентов ягод, как правило, уменьшается. Поэтому правильный учет потерь, их предотвращение имеет важное практическое значение. Естественная убыль массы плодов, овощей [397] и винограда [13] при хранении в среднем на 2/3 складывается из потери воды и на 1/3 - из расхода органических веществ на дыхание.
По данным Winkler A. [602], виноград может терять без заметного ухудшения внешнего вида до 1, 2% влаги. Расход 5-6% воды приводит к сморщиванию ягод.
Лежкоспособные сорта экономнее расходуют воду и органические вещества и меньше теряют в массе, чем слаболежкие [127; 131]. Исследованиями И. Я. Зайца [178] установлено, что по мере увеличения водообеспеченности увеличиваются потери с резким их возрастанием при высокой влажности почвы в середине сентября. При выпадании обильных осадков в период формирования и сбора урожая аналогичную зависимость отмечает В. И. Иванченко [183].
В камерах с регулируемой атмосферой естественная убыль массы плодов и винограда значительно ниже, чем в обычной атмосфере, что в значительной мере объясняется надежной герметизацией камер с РА, где поддерживается высокая относительная влажность воздуха. Кроме того, РА замедляет интенсивность дыхания ягод, в результате чего уменьшается расход сухих веществ [16; 183; 186; 188; 333; 446; 454; 455; 478].
Проведенные нами исследования также подтвердили, что регулируемая атмосфера в оптимальных соотношениях кислорода и углекислого газа для каждого сорта значительно снижает убыль массы ягод винограда (табл. 5. 1. 6).
В лучших газовых режимах убыль массы ягод была в 2-2, 5 раза ниже, чем в контроле. У сортов Молдова и Антей магарачский минимальные потери массы (0, 39% и 0, 51% в месяц) наблюдались в режиме 8% CO2 и 5% O2, у Агадаи - в режимах 3%, 8% CO2 и 5% О2 (табл. 5. 1. 5). При этом не во всех газовых режимах отмечаются одинаковые потери. По всем сортам наибольшие потери за счет убыли массы наблюдались в режиме с содержанием 8% CO2 и 3% О2. По нашему мнению, это объясняется усилением интенсивности дыхания и повышенным накоплением продуктов неполного окисления (табл. 5. 2. 2).
Таблица 5. 1. 5.
Влияние режимов хранения на естественную убыль массы винограда, %. (ПОХ «Магарач», 1986-1989 гг.)
Режим хранения СО2: О2, % |
Молдова |
Антей магарачский |
Агадаи |
|||||||
срок хранения, в днях |
убыль массы |
срок хранения, в днях |
убыль массы |
срок хранения, в днях |
убыль массы |
|||||
всего |
среднемесячная |
всего |
среднемесячная |
всего |
среднемесячная |
|||||
3: 3 |
170 |
2, 9 |
0, 52 |
158 |
3, 7 |
0, 70 |
135 |
2, 3 |
0, 52 |
|
5: 3 |
170 |
3, 0 |
0, 53 |
158 |
3, 3 |
0, 63 |
135 |
6, 9 |
1, 53 |
|
8: 3 |
170 |
3, 3 |
0, 58 |
158 |
4, 5 |
0, 84 |
135 |
2, 9 |
0, 64 |
|
3: 5 |
170 |
2, 9 |
0, 51 |
158 |
3, 8 |
0, 71 |
135 |
2, 2 |
0, 49 |
|
5: 5 |
170 |
3, 3 |
0, 58 |
158 |
3, 2 |
0, 61 |
135 |
2, 6 |
0, 57 |
|
8: 5 |
170 |
2, 2 |
0, 39 |
158 |
2, 7 |
0, 51 |
135 |
2, 3 |
0, 50 |
|
0: 21 (контр) |
89 |
3, 8 |
0, 67 |
87 |
5, 9 |
2, 02 |
92 |
5, 0 |
1, 63 |
Следует также отметить влияние сортовых особенностей на естественную убыль массы ягод. Так, наибольшее снижение естественной убыли в РА по сравнению с контролем имело место у слаболежкого сорта Антей магарачский (в 4 раза). В газовых режимах, в отличие от контроля, в убыли массы между сортами не было больших различий. Наименьшие естественные потери массы отмечены у сортов Молдова и Агадаи. У Антея магарачского среднемесячная убыль массы в 1, 5-3 раза была выше, чем у более лежких сортов Молдова и Агадаи.
В подтверждение этого нами был проведен корреляционно-регрессионный анализ зависимости выхода товарного винограда при хранении от среднемесячной естественной убыли. По сорту Агадаи между этими показателями установлена средняя обратная корреляционная зависимость (r = - 0, 53). Математическим ожиданием установленной связи является уравнение регрессии вида у = 90, 07 - 6, 33 Х.
Из выведенного уравнения регрессии следует, что с увеличением среднемесячной убыли массы на 1%, выход товарного винограда снижается на 6, 33%. Следовательно, полученное уравнение регрессии и теоретические линии регрессии позволяют прогнозировать выход товарного винограда по величине убыли массы за определенный срок хранения. Таким образом, лежкоспособные сорта характеризовались меньшими естественными потерями массы, чем слаболежкие, что согласуются с результатами, полученными С. Ю. Дженеевым [127; 131], В. И. Иванченко[183], Я. И. Хитроном [478], В. А. Турбиным [454], О. В. Малюгановой, И. А. Кострикиным [303]. На величину естественной убыли массы винограда при хранении, кроме сортовых особенностей и режима хранения, значительное влияние оказывали условия сезона выращивания винограда. По данным М. Г. Магомедова [282] на величину естественной убыли массы ягод винограда наиболее сильное влияние оказывают условия лет исследований (33, 55%), сортовые особенности составляют 27, 5%, газовая среда - 4, 18%. В наших исследованиях в 1986 году, благоприятном по погодным условиям, убыль массы винограда во всех режимах по всем исследуемым сортам была ниже, чем в 1987 году, характеризующемся дефицитом тепла. В 1987 году были изучены характер естественной убыли массы ягод винограда сорта Молдова в динамике хранения в контроле и газовом режиме - 8% СО2 на 5% О2. Установлено, что наибольшая естественная убыль (до 60%) происходит в начале хранения, когда температура гроздей еще на высоком уровне, интенсивность дыхания высокая и в ягодах имеется много свободной воды. Аналогичные результаты получил М. Г. Магомедов [282]. В газовой среде характер кривой естественных потерь в значительной степени повторяет ее ход в обычных условиях. Однако РА способствовала более равномерной убыли массы ягод в процессе хранения (рис. 5. 1. 5).
Транспортабельность винограда - это способность гроздей в той или иной мере переносить перевозки и зависит она от биологических особенностей сорта, морфологического и анатомического строения ягод, степени зрелости, условий выращивания, уборки и хранения.
Транспортабельность винограда определяется лабораторными методами и опытными перевозками в производственных условиях. Наиболее полную информацию о транспортабельности возможно получить при опытных перевозках [233; 307; 129; 131]. При лабораторных испытаниях исследователи пользуются различными специальными формулами и коэффициентами. Мнения по этому вопросу различаются. П. Т. Болгарев [57] транспортабельными считает сорта, отвечающие следующим требованиям: нагрузка на отрыв ягод от плодоножки 170-400 г, а сопротивление на раздавливание 700-1300 г. А. М. Негруль [360] к транспортабельным относит сорта, ягоды которых выдерживают нагрузку не менее 1500 г, а для отрыва от плодоножки требуется усилие не менее 300 г.
Усилия на отрыв плодоножки, прокалывание и раздавливание ягод являются важнейшими механическими свойствами, характеризующими транспортабельность и лежкость гроздей.
Механические свойства ягод сильно меняются в пределах сорта под влиянием условий года, агротехники и режимов хранения. Поэтому необходимо ежегодно давать оценку каждому сорту винограда. В исследованиях М. Г. Магомедова [280; 282], В. И. Иванченко [183], В. А. Турбина [454; 455], М. Д. Мукаилова [333] транспортабельность гроздей тесно коррелировали с их сохраняемостью в регулируемой газовой среде. С. В. Балтага, Л. В. Яроцкая [41] отмечают, что транспортабельность и лежкоспособность ягод взаимосвязаны с высоким содержанием в клеточных стенках кожицы столового винограда сложных высокомолекулярных компонентов, в том числе пектинов. Так как транспортабельность является одной из важнейших технологических характеристик винограда, мы также исследовали транспортабельность изучаемых сортов в регулируемой атмосфере и в обычных условиях. Отмечено, что все 3 сорта на момент сбора характеризовались высоким коэффициентом транспортабельности, хотя имелись большие сортовые различия в абсолютных величинах. Так, коэффициент транспортабельности сорта Антей магарачский почти в 2 раза ниже, чем у Агадаи и в 1, 5 раза - чем у Молдовы (табл. 5. 1. 6).
Таблица 5. 1. 6
Коэффициенты транспортабельности винограда при сборе (ПОХ «Магарач», 1986-1089 гг.)
Сорта |
Годы исследований |
В среднем за 3 года |
|||
1986 |
1987 |
1988 |
|||
Молдова |
164 |
186 |
209 |
186 |
|
Антей магарачский |
92 |
118 |
119 |
109 |
|
Агадаи |
315 |
295 |
274 |
295 |
|
НСР05 |
9, 2 |
Как видно из табл. 5. 1. 7, исходный коэффициент транспортабельности по всем сортам ежегодно меняется, вследствие влияния метеорологических условий, агротехники, почвенных особенностей и других факторов.
По мнению В. И. Иванченко [183] на формирование прочностных свойств гроздей условия года оказывали 50, 2% влияния, на долю сортовых особенностей приходилось 43, 1%. Совместное влияние этих факторов оказалось несущественным.
При длительном хранении винограда происходит снижение прочностных свойств ягод, что объясняется гидролизом структурных элементов кожицы и мякоти. Однако интенсивность этого снижения в зависимости от условий хранения проявляется по-разному.
Как видно из табл. 5. 1. 8 в результате хранения происходит неуклонное снижение коэффициента транспортабельности, различающееся по сортам, годам и режимам хранения.
Наиболее интенсивное снижение этого показателя в среднем за 3 года произошло у сорта Агадаи - среднемесячное снижение коэффициента транспортабельности в обычной атмосфере составило 23, 6% против 9, 3% и 11, 2% у сортов Молдова и Антей магарачский.
Таблица 5. 1. 7
Изменение коэффициента транспортабельности винограда при хранении в различных условиях (ПОХ «Магарач», 1986-1989 гг.)
Варианты СО2: О2, % |
Молдова |
Антей магарачский |
Агадаи |
||||||||||
КТ1 |
Кт2 |
Кт1-Кт2, % |
КТ1 |
Кт2 |
Кт1 - Кт2, % |
КТ1 |
Кт2 |
Кт1 - Кт2, % |
|||||
всего |
за месяц |
всего |
за месяц |
всего |
за месяц |
||||||||
3: 3 |
186, 2 |
99, 4 |
46, 6 |
9, 1 |
108, 8 |
79, 3 |
27, 1 |
5, 9 |
294, 4 |
185, 6 |
37, 0 |
9, 3 |
|
5: 3 |
186, 2 |
116, 2 |
37, 4 |
7, 3 |
108, 8 |
79, 9 |
26, 6 |
5, 8 |
294, 4 |
165, 2 |
43, 9 |
11, 0 |
|
8: 3 |
186, 2 |
106, 0 |
43, 1 |
8, 4 |
108, 8 |
80, 0 |
28, 8 |
5, 8 |
294, 4 |
162, 4 |
44, 9 |
11, 2 |
|
3: 5 |
186, 2 |
123, 6 |
33, 6 |
6, 6 |
108, 8 |
69, 2 |
36, 4 |
7, 9 |
294, 4 |
208, 2 |
29, 3 |
7, 3 |
|
5: 5 |
186, 2 |
133, 8 |
28, 1 |
5, 5 |
108, 8 |
84, 3 |
22, 5 |
4, 9 |
294, 4 |
221, 3 |
24, 9 |
6, 2 |
|
8: 5 |
186, 2 |
130, 6 |
29, 9 |
5, 8 |
108, 8 |
84, 5 |
22, 3 |
4, 8 |
294, 4 |
94, 9 |
67, 8 |
16, 9 |
|
О: 21 (контр.) |
186, 2 |
134, 9 |
27, 6 |
9, 3 |
108, 8 |
77, 2 |
29, 0 |
11, 2 |
294, 4 |
104, 6 |
64, 5 |
23, 6 |
Кт1 - коэффициент транспортабельности гроздей в начале хранения;
Кт2 - коэффициент транспортабельности гроздей в конце хранения;
Кт1- Кт2 - снижение коэффициента транспортабельности при хранении.
Рис. 5. 1. 6. Среднемесячное снижение коэффициента транспортабельности при хранении в различных условиях, (ПОХ «Магарач», 1986 - 1988 гг.)
Причем, нами отмечены различия в интенсивности снижения коэффициента транспортабельности в зависимости от сложившихся метеорологических условий года (рис. 5. 1. 6). Особенно восприимчивым к погодным условиям оказался сорт Агадаи. Так, грозди Агадаи, заложенные в 1987 году на хранение в холодильник с обычной атмосферой, характеризовались самыми высокими темпами снижения коэффициента транспортабельности. Проведенный нами анализ технологических характеристик (товарное качество, естественная убыль массы, транспортабельность) изучаемых сортов, выращенных в зонах с низкой теплообеспеченностью, свидетельствует о том, что при хранении в обычных холодильниках наиболее восприимчивым к погодным условиям года оказался сорт Агадаи. Успех хранения сорта Агадаи в обычных холодильниках возможен только в годы с благоприятными температурными и влажностными условиями в период созревания урожая. В остальные годы успешное хранение достигается применением регулируемой атмосферы с оптимальными соотношениями кислорода и углекислого газа.
В оптимальных вариантах с регулируемой атмосферой по всем сортам интенсивность снижения коэффициента транспортабельности была в 1, 5-3 раза ниже, чем в контроле. Наименьшие среднемесячные потери транспортабельности наблюдаются в тех же газовых режимах, которые способствовали лучшей сохранности гроздей. У Молдовы и Антея магарачского - это режимы с 5% О2 и 5-8% СО2, у Агадаи - 5% О2 и 5% CO2.
Нами установлено, что между коэффициентом транспортабельности и выходом товарного винограда существует прямая корреляционная связь средней силы.
Для сорта Молдова математическим ожиданием этой зависимости является уравнение вида У= 0, 126х+ 68, 65 (r = 0, 510),
а для Агадаи: у = 0, 077х + 71, 19 (r = 0, 65)
Более тесную связь между этими показателями отмечали в своих исследованиях М. М. Салманов [406] и О. М. Рамазанов [391] с коэффициентами корреляции r = 0, 89 и 0, 91-0, 96 соответственно.
Выше уже было отмечено, что исходные транспортные качества гроздей складываются и меняются в процессе хранения под воздействием ряда факторов. Установить долю влияния этих факторов на прочностные свойства гроздей при хранении в различных газовых режимах нам удалось с помощью многофакторного дисперсионного анализа данных, результаты которого приведены в табл. 5. 1. 8.
Таблица 5. 1. 8
Результаты дисперсионного анализа зависимости влияния сортовых различий (А), лет исследований (В) и газового режима хранения (С) на среднемесячное снижение коэффициента транспортабельности (1986-1989 гг.)
Источники дисперсии |
S |
з2 |
н |
? |
? |
|
А |
9036, 92 |
0, 348 |
1 |
8445, 72 |
3, 88 |
|
В |
6302, 92 |
0, 242 |
2 |
2945, 29 |
3, 0 |
|
С |
4086, 33 |
0, 157 |
5 |
763, 80 |
2, 20 |
|
АВ |
703, 77 |
0, 027 |
2 |
328, 86 |
3, 0 |
|
ВС |
2838, 89 |
0, 109 |
10 |
265, 30 |
1, 86 |
|
АС |
1432, 09 |
0, 055 |
5 |
267, 68 |
2, 20 |
|
АВС |
1406, 69 |
0, 054 |
10 |
131, 46 |
1, 86 |
|
Х |
25807, 62 |
0, 994 |
35 |
13148, 12 |
1, 50 |
|
Z |
154, 58 |
0, 005 |
144 |
- |
- |
|
Y |
25962 |
- |
179 |
- |
- |
Анализ табл. 5. 1. 8 показывает, что на долю сортовых особенностей (А) приходится 34, 8% влияния, на условия года (В) - 24, 2% и состава газовой среды (С) - 15, 7% от общего варьирования. Совместное влияние факторов оказалось менее существенным. При хранении винограда происходят необратимые процессы распада высокомолекулярных соединений до более простых, вследствие чего значительно снижаются механические свойства гроздей, заметно падает транспортабельность. В 1987 году мы изучили коэффициент транспортабельности и составляющие его косвенные показатели (раздавливание, прокол и отрыв) в динамике хранения винограда сорта Молдова в обычном холодильнике и газовом режиме 8% СО2 и 5% О2 (табл. 5. 1. 9).
Таблица 5. 1. 9.
Изменение коэффициента транспортабельности винограда в динамике хранения. Сорт Молдова (ПОХ «Магарач», 1986-1989 гг.)
Вариант СО2: О2% |
Срок хранения, в днях |
Среднемесячное снижение Кт, % |
||||||
0 |
35 |
60 |
80 |
120 |
150 |
|||
8: 5 |
185, 5 |
215, 4 |
180, 3 |
169, 4 |
142, 4 |
130, 8 |
5, 9 |
|
0: 21 (контр) |
185, 5 |
220, 6 |
168, 1 |
145, 1 |
- |
- |
8, 1 |
Анализ табл. 5. 1. 9. свидетельствует о том, что транспортные свойства гроздей лучше сохранялись в регулируемой атмосфере, чем в обычном холодильнике, причем в РА снижение коэффициента транспортабельности идет плавными темпами. В первый месяц хранения наблюдается некоторое его увеличение. При анализе косвенных показателей, составляющих коэффициент транспортабельности, заметна такая же закономерность - некоторое увеличение их в первый месяц хранения и дальнейшее общее снижение к концу. Это связано с тем, что в первые дни хранения наблюдается интенсивная потеря влаги, тургор клеток снижается, что способствовало большей эластичности тканей. Между транспортабельностью гроздей и длительностью их хранения В. И. Иванченко совместно с Л. М. Чаусовым [490] установили определенную зависимость, характерную для степенной функции вида: У = Кте-ах.
Проведенный регрессионный анализ экспериментальных данных изменения коэффициента транспортабельности в динамике хранения позволил вывести уравнения и теоретические линии регрессии для сорта Молдова. В холодильниках с обычной атмосферой указанная зависимость коэффициента транспортабельности гроздей от сроков хранения описывается уравнением регрессии вида:
Ук = 547, 3 - 92, 11 Lnx,
где х - срок хранения.
Стандартная ошибка оценки 2, 6. Уравнение значимо на уровне 0, 001, коэффициент детерминации d = 0, 998.
В газовой среде с содержанием CO2 - 8% и О2 - 5% это уравнение имело вид:
Ура = 419, 9 - 57, 77 Lnx
при стандартной ошибке оценки 2, 5. Уравнение значимо на уровне 0, 001, коэффициент детерминации dра = 0, 996.
Пользуясь полученными уравнениями можно рассчитать теоретические линии регрессии, по которым определяются коэффициенты транспортабельности на весь период хранения (рис. 5. 1. 7).
Сопоставление опытных данных по сорту Молдова с теоретическими уровнями, полученными с помощью уравнений регрессии за тот же год по режимам хранения, показывает высокую степень взаимосвязи коэффициента транспортабельности и срока нахождения винограда в камере, что позволяет предполагать возможность прогнозирования срока хранения винограда с минимальным снижением транспортабельности.
5. 2. Физиологические основы хранения винограда в регулируемой атмосфере
В ягодах винограда при хранении продолжаются процессы жизнедеятельности, однако они претерпевают значительные изменения, связанные с отделением от материнского растения.
По своему характеру они могут быть условно разделены на физиологические (дыхание, созревание и физиологические заболевания) ; биофизические (испарение влаги, увядание, изменение массы и объёма ягод, охлаждение и замерзание) ; биохимические (изменение химического состава ягод) ; микробиологические (в результате деятельности микроорганизмов) и органолептические (как результат влияния всех вышеперечисленных факторов).
Наиболее важную роль при хранении винограда играет дыхание, интенсивность которого является функцией многих слагаемых: биологические особенности сорта, агроэкологические условия, степень зрелости ягод, режимы и продолжительность хранения.
В основе современных представлений о сущности процесса дыхания лежит теория медленного окисления, созданная русским ученым академиком А. Н. Бахом и получившая дальнейшее развитие в трудах П. А. Костичева и В. Н. Палладина.
Дыхание регулирует скорость обменных процессов и, следовательно за счет снижения и стабилизации дыхательного газообмена можно уменьшить некомпенсированный расход запасных органических веществ, тем самым повышая пищевую ценность и лёжкоспособность винограда. Внешним проявлением дыхания является поглощение из окружающего воздуха кислорода и выделение углекислого газа.
Наименьшей интенсивностью дыхания отличаются лёжкоспособные сорта плодов и винограда, в то время как слаболёжкие сорта характеризуются скачкообразным неустойчивым изменением дыхания [399; 465; 462; 186; 223; 333]
В своих исследованиях Т. Г. Гасанов [85], С. В. Балтага и др. [85] отмечают повышенную интенсивность дыхания у более лёжких сортов.
В. И. Иванченко [183; 188] у раннего сорта Кировабадский столовый отмечает большую интенсивность дыхания в начальный период хранения с резко выраженным подъемом и последующим спадом. А лёжкие сорта позднего срока созревания Асма и Шабаш отличались равномерным, устойчивым дыханием.
Интенсивность дыхания в значительной мере зависит от температурного фактора, который в практике хранения считается важнейшим регулятором жизнедеятельности и сохраняемости объектов.
Так по данным В. И. Иванченко, В. А. Турбина [186] интенсивность дыхания при температурах +5 и +2°С неуклонно возрастает в процессе хранения и через 1, 5-2, 5 месяца, в зависимости от режима, достигает климактерического пика. Температурный режим минус 1°С обеспечивает стабильное выделение СО2 на уровне исходного, а иногда даже ниже, с последующим плавным подъёмом кривой, достигающей максимума через 4 месяца хранения.
Другой важный фактор, влияющий на интенсивность дыхания - это состав газовой среды, в которой основная регулирующая роль принадлежит кислороду. По данным тех же исследователей концентрация кислорода на уровне 16% оказалась недостаточной для подавления интенсивности дыхания в начальный период. В режиме с 5% СО2 и 5% О2 интенсивность дыхания ягод у сорта Шабаш снизилась на 39, 4%, у сорта Кировабадский столовый на 30, 8%, у Асмы на 3, 9% от исходного уровня.
Л. В. Метлицкий [316] установил, что при снижении концентрации кислорода с 21 до 14% интенсивность дыхания не меняется, но дальнейшее её снижение значительно подавлял процесс жизнедеятельности, а при концентрации 1-3% оно из аэробного переходит в анаэробное с некомпенсированным выделением СО2, вследствие чего резко возрастает дыхательный коэффициент. В. А. Гудковский [110] на сорте Апорт отмечает снижение интенсивности дыхания на 24% при понижении уровня кислорода до 3% и на 37, 8 - 45, 3% при повышении доли СО2 до 2-10%.
Наибольший эффект обеспечивается при сочетании холодильного хранения с газовой средой.
В. А. Турбин [454], В. И. Иванченко, В. А. Турбин [186] отмечают, что оптимальное сочетание низких температур с пониженной концентрацией кислорода и повышенной углекислого газа способствует снижению интенсивности дыхания во всех температурных режимах по сравнению с обычной атмосферой.
Учитывая, что интенсивность дыхания зависит от множества факторов, был изучен дыхательный газообмен винограда в зависимости от биологических особенностей сорта, условий года, концентрации углекислого газа и кислорода при его длительном хранении.
Интенсивность дыхания обычно определяют по количеству выделившегося СО2 (мг/ кг. ч) и по резкому её возрастанию судят об окончании периода хранения. Однако интенсивность дыхания с выделением СО2 характеризуется не в полной мере и поэтому для полноценной характеристики физиологического состояния ягод учитывают также количество поглощаемого О2, расходование энергетического материала, накопление промежуточных недоокисленных продуктов (спирта, ацетальдегида), а также определяют коэффициент дыхания, представляющий собой отношение количества выделяемого СО2 и поглощаемого О2.
Интенсивность выделения СО2 определяли по формуле:
IСО2 = (мг/кг. ·ч)
а интенсивность поглощения О2 - по формуле:
IО2 = (мг/кг. ·ч)
где V - объём ёмкости с анализируемой пробой (мл) ;
P - вес пробы (кг) ;
t - время экспозиции (час) ;
CO2 (%) и O2 (%) - выделение СО2 и поглощение О2 (%).
Коэффициент дыхания находим по формуле:
КД =
Коэффициент дыхания, в зависимости от вида, сорта, субстрата, газового состава атмосферы и других факторов, может изменяться в довольно широких пределах и большей частью колеблется в пределах 0, 7 - 1, 33.
В наших исследованиях (табл. 5. 2. 1) КД у винограда в зависимости от условий года, сорта, режимов и срока хранения варьирует от 0, 41 до 1, 90. Если на дыхание расходуются сахара, КД приближается к единице. В случае если часть используемых на дыхание продуктов остаётся неокисленной, он больше единицы. КД может возрастать и быть больше единицы при недостатке в атмосфере кислорода. Характер дыхания может изменяться и при повышенном поглощении кислорода, используемом тканями плода для процессов защитного характера окисления токсических веществ и в процессе созревания.
В момент закладки на хранение свежеубранного винограда наибольшая интенсивность дыхания (по выделению СО2) отмечена у наиболее слаболёжкого сорта Антей магарачский - 1, 60 мг/кг. ч (табл. 5. 2. 1.).
Лёжкие сорта позднего срока созревания Молдова и Агадаи отличались более низкой интенсивностью дыхания (1, 20 и 1, 35 мг/кг. ч соответственно).
В среднем за годы исследований наименьший показатель газообмена перед закладкой на хранение наблюдался у сорта Молдова. Агадаи оказался очень восприимчивым к условиям года.
Так в 1988 году, неблагоприятном по погодным условиям, с большим количеством осадков в период созревания и уборки, исходная интенсивность дыхания Агадаи почти в 2 раза превышала соответствующий показатель у Молдовы (1, 66-против 0, 91) Соответственно различался и КД по сортам, годам и режимам хранения (табл. 5. 2. 1).
Наименьший КД при закладке на хранение у Молдовы (0, 41 - в 1987; 0, 42 - в 1988 г.). Наибольший исходный КД в 1987 году определен у Антея магарачского (0, 57), а в 1988 году - у Агадаи (0, 80).
При хранении в обычной атмосфере (контроль) интенсивность дыхания у всех сортов через 2 месяца достигает максимума, превышая свой исходный уровень более чем в 2 раза. Особенно высокого уровня достигла интенсивность дыхания у слаболёжкого сорта среднего срока созревания Антей магарачский у которого выделилось 4, 5 мг/кг. ч (СО2) при значительном поглощении О2 (6, 3мг/кг. ч). При этом максимум выделения СО2 наблюдается в начальный период и кривая дыхания отмечается круто выраженным подъёмом, с последующим резким спадом. У лежких сортов позднего срока созревания Молдова и Агадаи интенсивность дыхания возрастала и убывала равномерно и плавно.
В неблагоприятный по погодным условиям 1988 год, отличающийся обильными осадками, максимум выделения СО2 (пик дыхания) наблюдался раньше (уже через месяц хранения), в результате чего кривая дыхания отличалась большей крутизной, чем в предыдущий 1987 год с оптимальными погодными условиями (табл. 5. 2. 1; рис. 5. 2. 1).
Таблица 5. 2. 1
Влияние режимов хранения на интенсивность дыхания винограда (ПОХ «Магарач», 1987-1988 гг.)
Усл. хран. |
Показатель |
Интенсивность дыхания по датам, мг/кг. ч |
||||||||
20. 10 |
31. 10 |
21. 11 |
3. 12 |
17. 12 |
15. 01 |
08. 02 |
25. 02 |
|||
Молдова |
||||||||||
РА (8% СО2; 5% О2) |
Выделяемый СО2 |
1, 20 |
1, 00 |
- |
0, 99 |
1, 04 |
0, 83 |
1, 11 |
1, 52 |
|
Поглощаемый О2 |
2, 90 |
2, 50 |
- |
1, 39 |
0, 72 |
0, 34 |
1, 27 |
1, 76 |
||
Коэф. дыхания |
0, 41 |
0, 40 |
- |
1, 71 |
1, 44 |
2, 44 |
0, 87 |
0, 86 |
||
Конт-роль (0% СО2; 21% О2) |
Выделяемый СО2 |
1, 20 |
1, 30 |
1, 40 |
2, 80 |
1, 90 |
1, 80 |
1, 80 |
- |
|
Поглощаемый О2 |
2, 90 |
3, 10 |
1, 50 |
4, 70 |
2, 90 |
2, 60 |
2, 60 |
- |
||
Коэф. дыхания |
0, 41 |
0, 42 |
0, 99 |
0, 60 |
0, 50 |
0, 70 |
0, 70 |
|||
Антей магарачский |
||||||||||
РА (8% СО2; 5% О2) |
Выделяемый СО2 |
1, 60 |
1, 20 |
- |
0, 68 |
1, 14 |
1, 58 |
1, 57 |
1, 79 |
|
Поглощаемый О2 |
2, 80 |
2, 70 |
- |
1, 10 |
0, 89 |
0, 88 |
2, 21 |
2, 31 |
||
Коэф. дыхания |
0, 57 |
0, 44 |
- |
0, 62 |
1, 28 |
1, 80 |
0, 71 |
0, 77 |
||
Конт-роль (0% СО2; 21% О2) |
Выделяемый СО2 |
1, 60 |
1, 70 |
1, 90 |
4, 50 |
2, 70 |
2, 60 |
3, 90 |
- |
|
Поглощаемый О2 |
2, 80 |
3, 20 |
2, 70 |
6, 30 |
3, 70 |
3, 50 |
4, 20 |
- |
||
Коэф. дыхания |
0, 57 |
0, 53 |
0, 67 |
0, 72 |
0, 74 |
0, 76 |
0, 98 |
- |
||
Агадаи |
||||||||||
РА (8% СО2; 5% О2) |
Выделяемый СО2 |
1, 35 |
1, 2 |
- |
0, 92 |
0, 92 |
1, 55 |
1, 60 |
1, 79 |
|
Поглощаемый О2 |
2, 50 |
2, 30 |
- |
1, 14 |
1, 06 |
0, 95 |
1, 95 |
2, 31 |
||
Коэф. дыхания |
0, 54 |
0, 52 |
- |
0, 81 |
0, 87 |
1, 63 |
0, 82 |
0, 77 |
||
Конт-роль (0% СО2; 21% О2) |
Выделяемый СО2 |
1, 35 |
1, 45 |
2, 02 |
3, 10 |
2, 00 |
1, 55 |
1, 60 |
- |
|
Поглощаемый О2 |
2, 50 |
2, 76 |
2, 80 |
6, 10 |
1, 90 |
1, 90 |
2, 20 |
- |
||
Коэф. дыхания |
0, 54 |
0, 52 |
0, 71 |
0, 53 |
1, 04 |
1, 03 |
1, 14 |
- |
Наличие климактерического пика в дыхании у винограда отмечали в своих исследованиях О. В. Малюганова [302], В. И. Иванченко [183; 188] и другие.
Напротив, другие исследователи относят виноград к неклимактерической группе [434].
В своих исследованиях В. И. Иванченко [183; 188]. В. А. Турбин [454; 455], В. И. Иванченко, В. А. Турбин [186] в начальный период хранения наблюдали некоторое преобладание выделения СО2 над поглощением О2, с постепенным выравниванием различий и преобладанием поглощения О2 над выделением СО2 к концу хранения независимо от сорта и года исследований.
В собственных исследованиях не обнаруживается столь четко выраженной закономерности. Более того, почти в течение всего периода хранения в обычной атмосфере в оба года исследований поглощение кислорода преобладает, за небольшим исключением, над выделением СО2.
В 1987 году у сорта Агадаи после достижения пика дыхания и до конца хранения уже преобладает выделение СО2 над поглощением О2. А в 1987 году у сорта Молдова при достижении климактерического пика выделение СО2 и поглощение О2 было одинаковым и коэффициент дыхания равнялся единице. Это происходит в случае, когда на дыхание расходуются сахара. В регулируемой атмосфере с оптимальными концентрациями СО2 и О2 во все годы исследований выделяется меньше углекислого газа по сравнению с контролем, причем интенсивность дыхания резко снижалась во время хранения сортов Антей магарачский и Молдова в режиме 8% СО2 и 5% О2, а сорта Агадаи при 5% СО2 и 5% О2.
Характер кривой дыхания в регулируемой атмосфере также отличался типичным климактериксом, но с более плавными подъемами и падениями интенсивности дыхания, а максимум дыхания зафиксирован на 30-40 дней позже, чем в контроле (рис. 5. 2. 2).
Как известно, дыхательный газообмен в плодах и ягодах протекает как в аэробном, так и анаэробном направлениях, и по преобладанию того или иного процесса судят о физиологическом состоянии объекта. При анаэробном дыхании конечными продуктами являются этиловый спирт и углекислый газ с образованием промежуточного продукта ацетальдегида, а при аэробном - углекислый газ и вода.
По мере созревания плодов и ягод интенсивность дыхания увеличивается, возрастает коэффициент дыхания до 1, 5 и выше, что свидетельствует об усилении процессов анаэробного дыхания вследствие нарушения газообмена. Характер дыхания может изменяться и при повышенном поглощении кислорода, используемого тканями для процессов защитного характера. В свою очередь усиление процессов анаэробного дыхания приводит к накоплению в тканях недоокисленных продуктов-ацетальдегида и спирта. Следовательно, присутствие в растительных тканях в небольших количествах спирта и ацетальдегида является закономерным явлением.
Более того, как считает С. Д. Львов [273], продукты анаэробного распада необходимы растительному организму, поскольку они используются в различных синтетических процессах из-за чего они не накапливаются в тканях до опасных пределов.
Созревание представляет собой совокупность деструктивных (катаболитических) и синтетических (анаболитических) реакций. В послеуборочных процессах, происходящих в плодах и ягодах, все запасающие вещества (сахара, кислоты и др.) вовлекаются в обмен по двум метаболическим путям; окисления и декарбоксилирования, с образованием при этом метаболитов и энергии.
При хранении синтетические процессы заметно подавляются и летучие продукты анаэробного дыхания не связываются и накапливаются в тканях, что может угнетать процессы жизнедеятельности и снижать лежкоспособность.
Устойчивость к анаэробизу может служить характеристикой лежкости сорта [12].
По мнению ряда исследователей интенсификация анаэробного дыхания при хранении с накоплением продуктов неполного окисления может быть не только следствием недостатка кислорода, увядания, старения и повреждения тканей [33; 216; 168; 462; 485; 488], но и результатом окислительного декарбоксилирования органических кислот, в частности пировиноградной кислоты при участии пируватдекарбоксилазы и алкогольдегидрогеназы. Активность обоих ферментов при созревании плодов возрастает, что приводит к усиленному образованию ацетальдегида и спирта [487; 447; 408; 316].
Скорость накопления продуктов неполного окисления зависит от температуры хранения, а также концентраций СО2 и О2 в атмосфере хранилищ. В. И. Иванченко и В. А. Турбин [186] изучая влияние различных температурных и газовых режимов на накопление продуктов неполного окисления отмечают, что накопление спирта и ацетальдегида сдерживается только в оптимальных температурных и газовых режимах.
Согласно многочисленным данным и собственным исследованиям в регулируемой атмосфере интенсивность накопления продуктов неполного окисления снижается [486; 447; 186; 188; 110; 333].
Однако это достигается лишь при оптимальных для каждого сорта концентрациях СО2 и О2. В большинстве случаев предельные концентрации СО2 выше 5-8% и О2 ниже 2-3% приводят к усилению анаэробных процессов и, как следствие, к накоплению в их тканях спирта и ацетальдегида до токсических концентраций [186; 316].
Следовательно, характер газообмена оказывает исключительное влияние на лежкоспособность винограда, исходя из чего нами изучены анаэробные процессы, происходящие при хранении винограда в обычной и регулируемой атмосфере, с исследованием динамики накопления продуктов неполного окисления.
В свежем винограде обнаружили в небольших количествах спирт (0, 14 - 0, 17% об) и ацетальдегид (0, 16 - 0, 20 мг%), что вполне закономерно для растительных объектов. В процессе созревания продукты анаэробного распада принимают участие в различных синтетических процессах, из-за чего они не накапливаются в тканях до опасных пределов.
Их количество повышается при хранении винограда как в обычных, так и в регулируемых условиях. Исследование влияния различных газовых режимов на накопление спирта и ацетальдегида показало, что процесс анаэробиоза сдерживается только в оптимальных газовых режимах.
В ягодах Агадаи меньше всего накапливается продуктов неполного окисления при 3 - 5% СО2 и 5% О2 (табл. 5. 2. 2.).
Для сортов Молдова и Антей магарачский оптимальным оказался режим хранения при 8% СО2 и 5% О2.
Вместе с тем в режимах 8% СО2 и 3% О2 по сортам Агадаи и Молдова и 3% СО2 и 3% О2 по сорту Антей магарачский отмечено интенсивное накопление продуктов неполного окисления, из-за чего ягоды приобрели специфические тона во вкусе.
Таблица 5. 2. 2
Накопление продуктов неполного окисления в ягодах винограда при хранении (ПОХ «Магарач», 1987-1988 гг.)
Условия хранения, СО2: О2, % |
Молдова |
Антей магарачский |
Агадаи |
||||
спирт, % об |
ацеталь дегид, мг% |
спирт, % об |
ацеталь дегид, мг% |
спирт, % об |
ацеталь дегид, мг% |
||
Исходное |
0, 14 |
0, 20 |
0, 16 |
0, 18 |
0, 17 |
0, 16 |
|
3: 3 |
0, 38 |
0, 57 |
0, 43 |
0, 56 |
0, 50 |
0, 54 |
|
5: 3 |
0, 19 |
0, 25 |
0, 46 |
0, 48 |
0, 36 |
0, 45 |
|
8: 3 |
0, 52 |
0, 51 |
0, 22 |
0, 29 |
0, 57 |
0, 57 |
|
3: 5 |
0, 43 |
0, 43 |
0, 27 |
0, 33 |
0, 19 |
0, 27 |
|
5: 5 |
0, 29 |
0, 37 |
0, 34 |
0, 34 |
0, 21 |
0, 25 |
|
8: 5 |
0, 16 |
0, 24 |
0, 20 |
0, 25 |
0, 28 |
0, 34 |
|
0: 21 (конт-роль) |
0, 32 |
0, 39 |
0, 37 |
0, 37 |
0, 35 |
0, 41 |
Также была изучена динамика накопления спирта и ацетальдегида в обычной атмосфере и в оптимальной для сорта Молдова газовом режиме с 8% СО2 и 5% О2 (табл. 5. 2. 3).
Таблица 5. 2. 3
Динамика накопления спирта и ацетальдегида в ягодах винограда при хранении (ПОХ «Магарач», 1987-1988 гг.)
Срок хранения, дней |
Контроль (ОА) |
РА (СО2 - 8%; О2 - 5%) |
|||
спирт, % об |
ацетальдегид, мг% |
спирт, % об |
ацетальдегид, мг% |
||
Исходное |
0, 14 |
0, 20 |
0, 14 |
0, 20 |
|
30 |
0, 21 |
0, 26 |
0, 12 |
0, 22 |
|
60 |
0, 27 |
0, 31 |
0, 15 |
0, 24 |
|
90 |
0, 32 |
0, 39 |
0, 15 |
0, 23 |
|
120 |
- |
- |
0, 16 |
0, 22 |
|
150 |
- |
- |
0, 16 |
0, 24 |
Как видно, накопление продуктов неполного окисления в динамике хранения в РА (8% СО2 и 5% О2) идет плавно с незначительным повышением, в то время как в контроле наблюдается быстрое возрастание количеств ацетальдегида и спирта к концу хранения.
Меньшее накопление в ягодах спирта и ацетальдегида является одной из причин лучшей их сохраняемости в РА, но только в оптимальных газовых режимах.
Можно было предположить, что снижая концентрацию кислорода в 5-7 раз, создаются более благоприятные условия для анаэробных процессов и, как следствие, должно возрасти накопление спирта и ацетальдегида. Однако в лучших газовых режимах напротив отмечается их минимальное накопление.
Это можно объяснить тем, что аэробное и анаэробное дыхание начинаются с одних и тех же реакций, и подавление в РА с оптимальными соотношениями СО2: О2 процесса дыхания ягод закономерно приводит и к подавлению анаэробного обмена, что, в конечном итоге, приводит к меньшему накоплению спирта. А меньшее накопление ацетальдегида, являющегося не только продуктом анаэробиоза, но и одним из продуктов декарбоксилирования органических кислот, можно объяснить подавлением этого процесса при высоких концентрациях СО2..
Таким образом, при хранении винограда в регулируемой атмосфере оптимального состава можно длительное время сдерживать анаэробиоз, ограничивать развитие процессов дыхания, снижать накопление продуктов неполного окисления, сохранять нормальный дыхательный газообмен, что способствует снижению убыли массы и сохранению качества ягод винограда.
Состав газовой среды в атмосфере хранилища, дыхательный газообмен ягод тесно связан с их внутритканевым газовым составом. Выявление связей между внутритканевым газовым составом ягод и их дыхательным газообменом позволяет установить наиболее благоприятный режим хранения с целью повышения их устойчивости.
Внутритканевый газовый состав плодов и ягод резко отличается от состава наружной атмосферы повышенным содержанием СО2 и пониженным - О2, так как они покрыты плотной кутикулой, не позволяющей выравнивать наружный и внутренний газовые составы [220; 167; 168; 183; 318; 333; 487; 505; 447].
Состав внутритканевых газов значительно отличается от состава окружающей атмосферы вследствие непрерывного поглощения О2 и выделения СО2. Внутритканевый газовый состав представляет собой динамическое равновесие между поступлением газа из внешней среды, вступлением в окислительно-восстановительные реакции с выделением в наружную атмосферу продуктов неполного окисления в виде углекислого газа, этилена и ацеталей. Однако указанное равновесие может быть сдвинуто в одну из сторон в зависимости от различных факторов.
Некоторые исследователи полагают, что это является результатом затруднения газообмена вследствие снижения проницаемости кожицы [316; 432; 397].
По мнению других изменение состава внутренней атмосферы зависит от интенсивности и характера дыхания, регулируемого температурой и газовым составом окружающей атмосферы [213, 216, 217, 446, 487].
Внутритканевый газовый состав ягод в процессе хранения значительно меняется, вследствие изменения интенсивности и характера дыхания ягод, траты запасных веществ, разрыхления тканей и кожицы.
Внутренняя атмосфера ягод в момент сбора и закладки на хранение различалась по сортам и характеризовалась превышением количества кислорода в тканях над углекислым газом, что обуславливало аэробный процесс дыхания (табл. 5. 2. 4.).
Таблица 5. 2. 4
Внутритканевый газовый состав ягод винограда при хранении в различных условиях (ПОХ «Магарач», 1987-1988 гг)
Сорт |
Режим хранения, СО2: О2, % |
Срок хранения, сут. |
Массовая доля в извлеченном газе, % |
Коэффициент |
|||
СО2 |
О2 |
СО2 / О2 |
О2/СО2 |
||||
Молдова |
Исходное 8: 5 (РА) 0: 21 (контр) |
- 150 80 |
12, 7 32, 8 15, 6 |
15, 0 11, 6 13, 2 |
0, 85 2, 83 1, 18 |
1, 18 0, 35 0, 85 |
|
Антей магарачский |
Исходное 8: 5 (РА) 0: 21 (контр) |
- 140 80 |
8, 2 25, 6 10, 4 |
16, 4 10, 2 14, 6 |
0, 50 2, 51 0, 71 |
2, 0 0, 40 1, 40 |
|
Агадаи |
Исходное 8: 5 (РА) 0: 21 (контр) |
- 90 60 |
14, 2 31, 2 17, 8 |
15, 8 11, 0 12, 2 |
0, 90 2, 84 1, 46 |
1, 11 0, 35 0, 69 |
У слаболежкого сорта среднего срока созревания Антей магарачский, имеющего более тонкую кожицу, на момент закладки на хранение отмечено меньшее содержание СО2 (8, 2), по сравнению с лежкоспособными сортами позднего срока созревания Агадаи (14, 2) и Молдова (12, 7%) с более толстой кожицей, вследствие более интенсивной диффузии СО2 наружу.
Полученные результаты исследований свидетельствуют о тесной взаимосвязи внутритканевой атмосферы ягод с парциальным давлением СО2 и О2 в окружающей их атмосфере.
В процессе хранения при фактически незначительных изменениях общего объёма газов в тканях ягод всех исследованных сортов винограда массовая доля компонентов резко изменяется. Количество СО2 при хранении увеличивается в 2-3 раза в зависимости от сорта.
Так, в ягодах Молдовы к концу хранения в обычной атмосфере количество СО2 возросло с 12, 7 до 15, 6%, а в регулируемой атмосфере (8% СО2: 5% О2) повышалось до 32, 8%.
Количество кислорода в тканях ягод, напротив, понизилось в процессе хранения, причём наибольшее его уменьшение наблюдается в варианте с регулируемой атмосферой с пониженным содержанием кислорода. Это объясняется ограничением доступа кислорода из окружающей ягоды газовой среды и меньшей диффузией СО2 из тканей ягод наружу при хранении в РА.
Однако это не свидетельствует об анаэробности процесса дыхания, а является следствием установления газового равновесия между внутритканевым газовым составом ягод винограда и окружающей их атмосферой. В соответствии с этими изменениями в парциальном давлении в тканях ягод изменяются и значения коэффициентов дыхания (СО2/О2) и аэробности (О2/СО2).
Как видно из табл. 5. 2. 4 в ягодах всех сортов винограда, хранившихся в РА коэффициент аэробности оказался меньше единицы: Молдова - 0, 35; Антей магарачский - 0, 40 и Агадаи - 0, 35.
Низкий коэффициент аэробности в РА свидетельствует об усилении анаэробного процесса. Несмотря на это ткани дышат нормально, и в них накопилось меньше спирта и ацетальдегида.
Коэффициент аэробности оказался выше в контрольных образцах (0, 85 - у Молдовы; 0, 69 - Агадаи и 1, 40 - Антея магарачского), что свидетельствует о большей обеспеченности тканей кислородом и обуславливало более высокую интенсивность дыхания. Таким образом, как свидетельствуют полученные результаты, не всегда существует прямая связь между интенсивностью анаэробного обмена и степенью обеспеченности тканей кислородом.
На основании вышеизложенного можно сделать вывод, что парциальные давления СО2 и О2 в окружающей атмосфере отражаются на внутритканевом газовом составе, а увеличение количества СО2 при снижении доли О2 в среде и тканях до оптимальных концентраций подавляет гидролитическую активность, ингибирует ферментативные процессы в ягодах, что повышает лежкость и качество гроздей.
5.3 Пищевая и биохимическая ценность винограда при хранении в регулируемой атмосфере
Любая прогрессивная технология хранения, наряду со снижением потерь, должна обеспечивать сохранение на высоком уровне исходных пищевкусовых качеств и биологически активных веществ.
При длительном хранении отделенных от растений плодов и ягод в них продолжаются физиолого-биохимические процессы, которые приводят к изменениям химического состава, снижению питательных, вкусовых и диетических свойств.
Важнейшими компонентами химического состава виноградной ягоды, определяющими вкусовые достоинства, биологическую ценность, направление использования являются сахара, органические кислоты, пектиновые вещества, полифенолы, аминокислоты, минеральные элементы, витамины и др.
Для химического состава ягод винограда характерно высокое содержание сахаров, количество которых изменяется в процессе хранения в зависимости от биологических особенностей сорта, степени зрелости, условий года вегетации, уровня агротехники, режима хранения и других факторов.
Сахара, как основной компонент растворимых сухих веществ, играют вместе с органическими кислотами роль энергетического запаса, являясь субстратом для дыхания и основным определителем вкусовых качеств винограда. Любые новые технологические приемы должны обеспечивать максимальную сохранность биологически активных веществ.
Результаты исследований свидетельствуют о высокой метаболической изменчивости химических веществ ягод винограда при лежке, уровень которых зависит от режимов хранения. Так, при хранении в обычной атмосфере отмечено уменьшение концентрации почти всех биохимических компонентов ягоды, темпы которого различались по сортам.
Массовая концентрация сахаров в ягодах Молдовы снизилась на 1, 9 г/100см3, против 3-3, 1 в сортах Антей магарачский и Агадаи. Органические кислоты одновременно с сахарами служат субстратом дыхания и определяют вкусовые качества ягод. Повышенной кислотностью в момент закладки на хранение характеризовался сорт Антей магарачский (12, 1), наименьшей - Агадаи (7, 6 г/дм3).
В процессе хранения кислоты в основном расходуются на дыхание, вследствие чего их концентрация в ягодах также уменьшилась в интервале от 1, 4 г/дм3 у Молдовы до 3, 0 г/дм3 у Антея магарачского.
Результаты исследований, представленные в табл. 5. 3. 1, свидетельствуют о снижении массовых концентраций сахаров и титруемых кислот в процессе хранения. Судя по тому, что ягоды винограда после хранения в РА характеризовались более высокими концентрациями сахаров и титруемых кислот, чем в обычной атмосфере, можно утверждать, что в РА расходование сахаров и кислот замедляется. На динамику сахаров и органических кислот в РА влияют по крайней мере два процесса: во-первых, подавление процессов деструкции сахаров и кислот, вследствие общего ослабления обмена веществ; во-вторых, синтез органических кислот в результате гетеротрофной ассимиляции углекислого газа, находящегося в избытке в газовой среде и в клетках ягод.
Высокие потери сахаров и органических кислот в обычной атмосфере объясняются тем, что высокая концентрация кислорода (21%) в среде хранения винограда, стимулирует его дыхательный газообмен, вовлекая тем самым в окислительные процессы дополнительные количества сахаров и кислот, являющихся субстратами для этого.
Потери сахаров по всем режимам происходили менее интенсивно, чем органических кислот, что в итоге привело к увеличению глюкоацидиметрического показателя (ГАП), являющегося объективным показателем гармоничности вкуса. Оптимальный ГАП на начало хранения имели сорта Агадаи и Молдова (20, 2 - 20, 1), в то время как у Антея магарачского он оказался значительно ниже (14, 1). Увеличение ГАП с точки зрения вкусовых качеств ягод является положительным фактором, т. к. ягоды приобретали большую сладость. Это имеет немаловажное значение для высококислотных сортов, так как в лежке этот недостаток устраняется.
Характер биохимических изменений в ягодах винограда, хранящегося в РА, имеет такую же направленность как в обычной атмосфере, однако протекают они менее интенсивно.
В оптимальных газовых режимах для каждого сорта биохимические компоненты сохранились на более высоком уровне, что является следствием подавления дыхательного газообмена.
В варианте 8% СО2 и 5% О2 к концу хранения даже наблюдается некоторое повышение массовой концентрации
Таблица 5. 3. 1.
Характеристика пищевой ценности ягод винограда при длительном хранении (ПОХ «Магарач», 1987-1989 гг.)
Вариант СО2: О2, % |
Массовая концентрация |
ГАП |
Массовая доля, мг/100г |
||||||
сахаров, г/100 см3 |
титр. кислот, г/дм3 |
пектинов |
антоциан |
лейкоантоц |
аминокисл. |
в т. ч. незамен. |
|||
Молдова |
|||||||||
Исходное |
18, 8 |
9, 3 |
20, 2 |
321 |
1192, 4 |
788, 8 |
346, 1 |
57, 3 |
|
3: 3 |
17, 1 |
8, 3 |
20, 7 |
- |
- |
- |
- |
- |
|
5: 3 |
17, 5 |
8, 3 |
21, 1 |
- |
- |
- |
- |
- |
|
8: 3 |
16, 8 |
8, 2 |
20, 6 |
- |
- |
- |
- |
- |
|
3: 5 |
18, 0 |
8, 4 |
21, 4 |
- |
- |
- |
- |
- |
|
5: 5 |
18, 4 |
8, 2 |
21, 6 |
276 |
891 |
780, 4 |
272, 45 |
49, 6 |
|
8: 5 |
19, 0 |
8, 0 |
23, 8 |
286 |
1227, 6 |
688, 8 |
321, 28 |
62, 21 |
|
0: 21 (контр) |
16, 9 |
7, 9 |
21, 4 |
259 |
1808, 4 |
156, 8 |
281, 78 |
53, 31 |
|
Антей магарачский |
|||||||||
Исходное |
17, 1 |
12, 1 |
14, 1 |
306 |
968 |
784 |
570, 4 |
95, 9 |
|
3: 3 |
14, 3 |
8, 9 |
16, 1 |
- |
- |
- |
- |
- |
|
5: 3 |
15, 4 |
9, 2 |
16, 7 |
- |
- |
- |
327, 5 |
64, 3 |
|
8: 3 |
15, 7 |
9, 5 |
16, 5 |
- |
- |
- |
- |
- |
|
3: 5 |
15, 5 |
9, 0 |
17, 2 |
- |
- |
- |
- |
- |
|
5: 5 |
15, 8 |
9, 9 |
16, 0 |
- |
- |
- |
- |
- |
|
8: 5 |
16, 7 |
10, 0 |
16, 7 |
292 |
1192, 4 |
398, 4 |
456, 1 |
79, 7 |
|
0: 21 (контр) |
14, 0 |
9, 1 |
15, 4 |
272 |
921, 8 |
502, 4 |
433, 5 |
80, 2 |
|
Агадаи |
|||||||||
Исходное |
16, 1 |
7, 6 |
21, 1 |
- |
- |
499, 4 |
295, 3 |
51, 6 |
|
3: 3 |
13, 5 |
5, 0 |
27, 0 |
- |
- |
- |
- |
- |
|
5: 3 |
13, 6 |
5, 0 |
27, 0 |
- |
- |
- |
- |
- |
|
8: 3 |
14, 8 |
5, 2 |
28, 5 |
- |
- |
- |
- |
- |
|
3: 5 |
14, 4 |
5, 1 |
28, 2 |
- |
- |
- |
- |
- |
|
5: 5 |
15, 8 |
5, 5 |
28, 7 |
- |
- |
544 |
282, 1 |
55, 2 |
|
8: 5 |
15, 5 |
5, 5 |
28, 2 |
- |
- |
336, 0 |
270, 5 |
52, 6 |
|
0: 21 (контр) |
13, 1 |
4, 8 |
27, 3 |
- |
- |
339, 2 |
258, 9 |
57, 1 |
сахаров в ягодах Молдовы, что отчасти связано с повышением концентрации сахара в соке вследствие испарения воды, а также с образованием дополнительного количества в результате гидролитического превращения полисахаридов.
Однако, как установил Я. И. Хитрон [480], при пересчете на первоначальный вес ягод сумма сахаров в большей или меньшей степени неуклонно снижается.
Уровень потерь сахаров и по сортам Агадаи и Антей магарачский также оказался ниже в РА, по сравнению с контролем.
В оптимальных газовых режимах для всех сортов ГАП повысился до 23, 8 - 28, 7, что способствовало улучшению пищевкусовых качеств. Это нашло подтверждение при органолептической оценке (табл. 5. 3. 4).
Наиболее ценным и незаменимым компонентом пищи являются белки, которые относятся к основной группе азотистых веществ. Виноград беден азотистыми веществами, но он может служить дополнением к белковым продуктам, а по содержанию незаменимых аминокислот может играть определенную роль в белковом балансе питания человека.
В виноградной ягоде преобладает органическая форма азотистых веществ, основная доля (50% и более) которых приходится на аминокислоты [209].
Аминокислотный состав активно участвует в формировании вкуса и аромата, в обмене веществ винограда и представляет большой интерес в первую очередь тем, что содержит незаменимые аминокислоты.
В растениях найдено более 80 аминокислот, в винограде и продуктах его переработки их определено 32. Аминокислотный состав сортов винограда по количеству и качеству неоднороден и зависит от сорта, почвенно-климатических условий, агротехники, степени зрелости и других факторов. Соотношение различных аминокислот в винограде, в зависимости от сорта, экологических условий произрастания и степени зрелости ягод, колеблется в довольно широких границах [36; 209; 3]. Ряд исследователей отмечают, что у разных сортов винограда набор аминокислот неодинаковый и колеблется от 14 до 22 [3; 29; 245; 327; 339; 359].
Аминокислоты имеют важное технологическое и пищевое значение, в связи с чем был определен количественный и качественный состав аминокислот в ягодах столовых сортов винограда и его изменения в зависимости от условий хранения.
Массовую долю аминокислот определяли методом жидкостной ионообменной хроматографии в гидролизатах белков на автоматическом аминокислотном анализаторе. Аминокислоты идентифицировали сравнением последовательности и времени их удерживания с соответствующими им чистыми стандартами. Количество компонентов определяли по площади пиков на фрактограммах анализатора с учетом константы для каждой аминокислоты.
Проведенные исследования показывают, что в ягодах разных сортов винограда к моменту созревания и закладки на хранение содержится разное количество аминокислот.
В аминокислотных пулах изучаемых сортов идентифицированы 16 аминокислот. Это моноаминокарбоновые кислоты-глицин, аланин, серин, треонин, валин, лейцин, изолейцин, моноаминодикарбоновые- аспарагиновая и глутаминовая кислоты; диаминомонокарбоновые - лизин, аргинин; циклические - фениланин, тирозин, гистидин; иминокислота - пролин и серосодержащая протеиногенная аминокислота - метионин.
Среди обнаруженных аминокислот превалировали глутаминовая кислота, аргинин, пролин, аланин и аспарагиновая кислота. Высокое содержание этих кислот может служить по мнению С. Ю. Дженеева [131], одной из биологических признаков пригодности винограда для длительного хранения.
Наибольшее количество аминокислот было обнаружено в сортах межвидовой гибридизации с темноокрашенной ягодой Антей магарачский (570, 4 мг/100г), Молдова (346, 1), а наименьшее в белоягодном сорте Агадаи (295, 3).
Из 16 идентифицированных аминокислот 9 относятся к обязательным (незаменимым) аминокислотам, доля которых от общего количества аминокислот варьировала от 39% в сортах Молдова и Антей магарачский, до 54% - в сорте Агадаи. Это аминокислоты аргинин, валин, гистидин, изолейцин, лейцин, лизин, метионин, треонин и фенилаланин.
Подобные документы
Компоненты плодов винограда и виноградного сока. Сравнительный анализ сортов винограда, их свойства, влияние условий выращивания и элементов агротехники на качество и сохранность винограда. Хранение, транспортирование и товарная обработка винограда.
курсовая работа [686,8 K], добавлен 17.10.2014Место отрасли виноградарства в экономике РД, хозяйственно-технологические особенности столовых сортов винограда. Анализ динамики сахаронакопления в ягодах. Увологическая характеристика сортов. Механические свойства и транспортабельность винограда.
курсовая работа [1,6 M], добавлен 13.05.2014Обзор фенологических наблюдений, показателей сахаристости и кислотности столовых сортов винограда. Определение продолжительности вегетационного периода. Совершенствование промышленного сортимента винограда в анапо-таманской зоне Краснодарского края.
статья [341,9 K], добавлен 22.12.2015Оборудование для хранения в регулируемой атмосфере. Урожайность и качество продукции. Съем плодов и закладка на хранение. Хранилища для плодоовощной продукции. Подготовка хранилищ к сезону хранения. Расчет средств механизации при хранении в холодильнике.
курсовая работа [72,5 K], добавлен 17.06.2011Изучение классификации винограда, его значение как сельскохозяйственной культуры. Эфирные масла, фитостериновые вещества, кислоты винограда. Милдью, мучнистая роса, хлороз, некроз как основные болезни винограда. Селекция виноградных сортов, их иммунитет.
реферат [49,3 K], добавлен 23.08.2016Агроклиматическая и почвенная характеристика Анапо-Таманской и Черноморской зоны. Сущность и характеристика разновидностей стимуляторов роста. Исследование влияния биостимулирующих препаратов и регуляторов роста на урожайность и качество винограда.
реферат [32,5 K], добавлен 25.04.2011Хозяйственно-технологическая оценка сортов винограда группы Шасла. Биологическая природа продукта и влияние на него экологических и агротехнических факторов. Характеристика сортов по содержанию сока, гребней, кожицы и твердых частей мякоти в ягодах.
статья [15,5 K], добавлен 24.11.2015Исторические сведения о появлении, распространении и вредоносности милдью винограда. Предупреждение первичного и вторичного заражения растений во время вегетации. Повышение сопротивляемости виноградных растений к милдью, выведение устойчивых сортов.
курсовая работа [34,6 K], добавлен 02.12.2010Виноград как род растений семейства Виноградовых: технология выращивания, рассмотрение основных способов переработки. Характеристика химического состава и питательных веществ многолетнего растения. Особенности влияния винограда на организм человека.
презентация [4,2 M], добавлен 06.12.2012Понятия виноградарства, условия произрастания и техника возделывания. Распространение виноградной лозы по планете. Агроклиматические условия, необходимые для выращивания винограда. Технология изготовления вин. Развитие виноградарства и виноделия в мире.
дипломная работа [610,4 K], добавлен 26.10.2014