CC BY
26
-□ □-
Встановлено, що основним показником хiмiчного складу, який мае домтуючий вплив на ттенсивтсть втрат маси плодiв сливи, е вм^т сухих речовин. Серед дослиджених погодних чиннитв найбшьш ^тотний вплив мае сума активних температур останньо-го м^яця формування плодiв. За допомогою регресшного аналiзу були розроблет мате-матичт моделi для завчасного прогнозуван-ня втрат маси
Ключовi слова: слива, плоди, втрати маси, збериання, погодш умови, цукри, сухi речовини
□-□
Установлено, что основным показателем химического состава, который имеет доминирующее влияние на интенсивность потерь массы плодов сливы, является содержание сухих веществ. Среди исследованных погодных факторов наиболее существенное влияние оказывает сумма активных температур последнего месяца формирования плодов. С помощью регрессионного анализа были разработаны математические модели для заблаговременного прогнозирования потерь массы
Ключевые слова: слива, плоды, потери массы, хранение, погодные условия, сахара,
сухие вещества -□ □-
1. Вступ
Для нормально! життeдiяльностi людиш необхвдш продукти рослинного походження. Проте в«м вщомо, що в природних умовах Укра'1ш урожай збирають один раз на рж. При цьому перед виробниками стоять двi проблеми: отримати хороший врожай плодоовочево! продукцп i зберегти його таким чином, щоб уникнути втрат [1].
Основними причинами втрат i зниження якост плодiв при збер^анш вважаються ураження !х фь зюлопчними i мiкробiологiчними захворюваннями, а також втрати маси. Маса продукцп зменшуеться в результатi витрачання сухих речовин на дихання i транстрацп вологи [2, 3]. Щ втрати е неминучими, тому !х називають природними. Величина природних втрат плодiв безпосередньо впливае i на економiчну ефективнiсть зберiгання. Незважаючи на те, що норма природних втрат маси знаходиться на рiвнi 1...3 %, як показуе практика, вона може досягати 10.12 % i бшь-ше. Пов'язано це, насамперед, як з умовами формування плодiв, так i з недотриманням технологiчних режи-мiв та недосконалктю холодильного обладнання [4].
Отже, оптимiзацiя умов i термiнiв зберiгання з ура-хуванням сортових бiологiчних особливостей i резуль-татiв прогнозу штенсивносп природних втрат маси е одним з елеменпв вдосконалення системи збержання
УДК 664.8.03:634.11
|DOI: 10.15587/1729-4061.2016.59694|
ДОСЛ1ДЖЕННЯ 1НТЕНСИВНОСТ1 ПРОЦЕСУ ВТРАТИ МАСИ ПЛОД1В СЛИВИ П1Д ЧАС ЗБЕР1ГАННЯ
М. £. Сердюк
Кандидат сiльськогосподарських наук, доцент Кафедра технологи переробки i збер^ання продукцií сiльського господарства* E-mail: [email protected] Д. С. Степаненко Кандидат техычних наук, доцент Кафедра «Еколопя та зоолопя» Мелiтопольський державний педагопчний унiверситет iM. Богдана Хмельницького вул. Ленша, 20, м. Мелiтополь, Украша, 72313 E-mail: [email protected] С. В. Кюрчев Кандидат технiчних наук, доцент Кафедра технологií конструкцiйних матерiалiв* E-mail: [email protected] *Тавртський державний агротехнологiчний уыверситет пр. Б. Хмельницкого, 18, м. МелЬополь, Украíна, 72312
плодово! продукцп. Нажаль, дослщження в цьому напрямку не отримали належного розвитку в Украшь У зв'язку з цим проведення комплексних дослщжень об'ективних показниюв, якi мають найбiльший вплив на штенсившсть процесу природних втрат маси пло-дiв, е актуальним. Завчасне прогнозування втрат маси дасть можлившть визначити теоретичну лежюсть пло-дiв ще до початку зберiгання.
2. Аналiз лiтературних даних та постановка проблеми
Одшею з найбiльш поширених кiсточкових культур в Укра!ш вважаеться слива. Вперше 11 почали ви-рощувати в Iранi та деяких районах Кавказу. Щ плоди вирощуються вже протягом 2000 роюв. Деякi автори налiчують вiд 1000 до 2000 сорив сливи та 14.15 11 ви-дiв, як використовувалися в той чи шший перiод часу. Зараз ця культура поширена набагато ширше, в тому чж^ i в помiрному клiматi пiвнiчних широт [3, 5, 6].
Окрiм привабливого смаку плоди сливи володь ють безлiччю корисних властивостей. В них багато виамжв та мiнералiв. В залежностi вiд сорту вмкт тiеl чи iншоi корисно! речовини може вiдрiзнятися. Однак, ва плоди мiстять багато вiтамiну А, РР, С, 6 та вггамши групи В (В!, В2, В6). А якщо говорити про мшерали, то особливо багата слива калiем, натрiем,
С М. С.
кальщем, фосфором, марганцем, мщдю, йодом та цинком. Також у сливi багато харчових волокон, вшьних оргашчних кислот, бiлкiв та вуглеводiв. Велику роль ввдграе вмiст у плодах сливи вггамшу Р, який впли-вае на мiцнiсть стiнок судин та сприяе зниженню кров'яного тиску. Навиь термiчно оброблена слива утримуе достатньо багато ще! корисно! речовини. Щ плоди мiстять також пектин та каротин. Що стосуеть-ся калоршноси, то на 100 г плодiв сливи приходиться 30 ккал. Особливу користь слива приносить людиш при вживанш 11 у виглядi свiжих плодiв [2, 3, 4, 6].
Аналiз динамiки виробництва плодiв, проведений за даними Держкомстату Украши [7], показуе, що починаючи з 60-х роюв валовий збiр слив постшно зростав, та найвищим у в«х категорiях господарств вiн був у 1975-1980 роках. Шсля чого почалося стаб^ьне зменшення цього показника, яке тривало до 2005 року. Починаючи з 2006 року вщзначаеться поступове i дуже пов^ьне зростання виробництва плодiв. Сьогод-нi валове виробництво плодiв сливи в Укра!ш досягае 145 тис. тонн.
Але для забезпечення населення кра1ни плодами протягом усього року необхщно не тiльки збiльшити 1х виробництво, а й забезпечити збереження, значно скоротивши втрати при збер^анш.
Плоди та овочi вважаються живими бiологiчним об'ектами, тому фiзiологiчнi процеси !х життедiяль-ност продовжуються i у перiод збертння. Для !х протiкання потрiбна енерпя, яка постачаеться за ра-хунок окислення енергетичних сполук, накопичених у перюд формування та дозрiвання плодiв. Вiдомо, що у перiод збер^ання постачання енергii зовнi при-пиняеться, тому для продовження життедiяльностi витрачаеться енерпя окислення вуглеводiв, жирiв, оргашчних кислот, б^юв тощо. Вмiст цих сполук зменшуеться, що призводить до втрат маси сировини, зниження харчово! та бюлопчно! цiнностi й спожив-чих властивостей плодiв. Це зменшення пропорцiйно штенсивност фiзiологiчних процесiв та тривалостi збер^ання [8].
Транспiрацiя, тобто процес втрати вологи поверх-нею плодiв, вважаеться наступною причиною природ-но! втрати маси.
За даними науковщв, що займалися даною проблемою, при температурi зберiгання не вище мшус 5 °С на випаровування вологи приходиться бшя 80 % при-родних втрат маси у рослиннш сировинi i близько 20 % витрачаеться на окислення оргашчних речовин. Встановлено, що втрати значно зростають при тдви-щенш температури збер^ання [9].
Сорт, хiмiчний склад плодiв, 1х морфологiчна будо-ва суттево впливають на втрати води ввд випаровування в процесi збертння. Так, велика поверхня плоду, вщсутшсть воскового нальоту, незначна товщина ку-тизинового шару клiтин сприяють значним втратам води вщ випаровування.
Наслщками втрати вологи поверхнею плодiв явля-ються зниження стiйкостi продукцп до ураження мь кроорганiзмами, погiршення смаку, втрата соковитост та свiжостi, послаблення тургору клиин. Транспiрацiя вологи з поверхш плодiв супроводжуеться розбалан-суванням процесу обмшу речовин, в результат чого змiнюеться стан ферментiв та 1х функцп i значно тдсилюеться розклад бiологiчних речовин, що су-
проводжуеться тдвищенням iнтенсивностi дихання, порушуеться енергетичний баланс.
Дослвдниками вiдмiчено, що передчасний i неяюс-ний (з механiчними пошкодженнями) збiр продукцп, низький вмiст сухих речовин та надлишок вологи у плодах, сприяють посиленню процеав випаровування води. Встановлено, що при збер^анш плодiв, якi мають однаковий розмiр i якiсть, iнтенсивнiсть випаровування води тдвищуеться iз збiльшенням температури у камерi зберiгання, пiдвищенням iнтенсивностi руху по-вiтря в нiй та зменшенням вiдносно'i вологостi [4, 10-12].
Аналiз висновкiв науковцiв, що дослвджували проблему втрати маси плодiв у процесi зберiгання [8, 9, 13, 14], показав, що на цей показник впливають багато рiз-них чинниюв, як подiляють на внутршш та зовнiшнi.
Найважливiшими внутршшми чинниками явля-ються спiввiдношення в^ьно! та зв'язано! вологи у плодових тканинах, штенсившсть дихання, проник-шсть цитоплазматичних мембран та покривних тканин по вщношенню до води.
Умови вирощування, стутнь стиглостi, технологи збирання i пiслязбиральноi обробки та умови зберь гання вiдносяться до зовшшшх чинникiв [8].
Експериментальнi даш рiзних авторiв, отриманi у процес дослiджень, показали, що фактори навколиш-нього середовища оказують сильнiший вплив на менш продукт з меншою лежкiстю. Автори також зазначають, що величина швидкосп втрат маси на рiзних етапах зберiгання вiдрiзняеться мiж собою. На початку та на-прикiнцi процесу вона мае найб^ьше значення. Бiльш повiльнi втрати маси зафжсоваш на промiжному етапi. Останне зростання величини втрати маси зафжсовано тсля 30-50 % загального термшу зберiгання [15].
На iнтенсивнiсть втрат маси плодiв при зберiганнi сильно впливають погодш умови перiоду формування плодiв [9, 16].
У роботах багатьох дослщниюв вiдзначено, що суми активних та ефективних температур, мжмальш та максимальш температури, середню та мжмальну вiдносну вологiсть повiтря, юльюсть опадiв та пдро-термiчний коефвдент як всього вегетацiйного перiоду, так i останнього мiсяця формування плодiв вважають стресовими чинниками погодних факторiв.
Збереженiсть плодiв сильно залежить вщ вмiсту в них накопичених сухих речовин, що ввдзначено у роботах багатьох дослщниюв. Ними встановлено, що надмiрнi опади перед збиранням врожаю сприяють зниженню вмшту сухих речовин у плодах, що значно попршуе 1х подальшу збереженiсть [17, 18].
Таким чином, природну втрату маси плодово! продукцп можна вщнести до iнтегральних показникiв, що характеризують и здатнiсть забезпечувати якiсну стабiльнiсть при зберiганнi. Точне визначення цього параметру мае велике наукове та практичне значення. Знаючи i регулюючи фактори, якi впливають на втрати маси плодiв сливи при зберiганнi, можна !х iстотно скоротити.
3. Цiль та задачi дослiдження
Проведенi дослiдження ставили за мету наукове обгрунтування впливу основних компоненпв хiмiч-ного складу та стресових погодних чинниюв вегетащ-
иного перюду на штенсившсть природних втрат маси плод1в сливи тд час збержання та створення матема-ra4Hoï модел1 прогнозування даного процесу.
Для реал1зацп поставленоï мети було необхщним виршити наступш завдання:
- проанал1зувати погодш умови вегетацшного перюду;
- визначити вмют основних компоненпв х1м1чного складу плод1в сливи;
- визначити природш втрати маси плод1в сливи тд час збержання;
- встановити взаемозв'язок м1ж штенсившстю втрат маси плод1в сливи та стресовими погодними чинниками i компонентами х1м1чного складу;
- розробити математичнi моделi для прогнозування даного процесу.
4. Матерiали та методи дослщження iнтенсивностi процесу природних втрат маси плодiв сливи пiд час збер^ання
Дослiдження були проведенi у 2003-2012 роках в Тавршському державному агротехнолопчному уш-верситетi (м. Мелiтополь, Украша). Об'ектами досль джень були плоди сливи сорив Волошка, СтенлеИ та Угорка ггалшська, якi внесенi до Державного реестру сорив рослин, придатних для поширення в Украшь
Збержали плоди при температурi -1...0 °С, вщнос-нiИ вологостi повiтря 90±1 %.
Визначення вмiсту основних компоненив хiмiчно-го складу плодiв, а саме сухих речовин, цукрiв, оргашчних кислот, фенольних речовин, аскорбiновоï кис-лоти, виконували за стандартними методиками [19]. Величину природних втрат маси плодiв сливи тд час збержання визначали за методом фжсованих проб [19].
При формуваннi багатофакторноï моделi залежно-стi втрат маси плодiв сливи вiд погодних чинниюв та компонентiв хiмiчного складу використовували лшш-ну функцiю: Y=ao+a1X1+a2X2+...+anXn.
При аналiзi та обробцi експериментальних даних i прогнозуванш кiнцевого результату використовували методи варiацiИноï статистики: проводили математич-ну обробку, парниИ i множинний кореляцшний i ре-гресiИниИ аналiзи [20], використовуючи комп'ютернi програми «MS office Excel 2007», пакет «Statistica 6» i персональниИ комп'ютер.
5. Результати дослщжень iнтенсивностi процесу втрати маси плодiв сливи п1д час зберiгання
5. 1. Загальна характеристика змш водно-температурного режиму та визначення основних стресових факторiв при формуваннi плодiв сливи
Сучасш iнтенсивнi технологii виробництва пло-дiв повиннi бути адаптованi до природно-клiматич-них умов зон вирощування, забезпечувати стабшь-нiсть плодоношення, оптимальну урожайшсть, високу якiсть i збережешсть плодiв.
Для рiзних зон i районiв плодiвництва ступiнь прояву тих чи iнших стресових клiматичних чинниюв також рiзна. Тому виникае необхщшсть визначити, в якiй мiрi клiматичнi умови пiвденноi степово! пiдзони
Украши вiдповiдають вимогам аналiзованоï плодовоï культури на певних етапах формування якоси та збе-реженостi плодiв.
Забезпечешсть рослин теплом в перiод вегетацп визначають за сумою активних температур (САТ) i сумою ефективних температур вище 10 °С (СЕТ). Про-тягом дослiдних рокiв встановлена чика тенденцiя до пiдвищення активних температур. НаИменша се-редньорiчна сума активних температур (3431 °С) була вщзначена у 2006 роцi, а наИб^ьша - у 2012 - 4281 °С. Слiд зазначити, що за перюд до 2006 року щорiчнi по-казники САТ один раз, у 2005 рощ, перевищували се-редне багаторiчне значення цього показника (3682 °С). Натомiсть, за перюд з 2007 до 2012 щорiчнi показники САТ на 71...600 °С перевищували середне багаторiчне значення, за виключенням тiльки 2011 року. Анало-гiчна динамiка була вiдзначена i для суми ефективних температур. Значне перевищення над середшм бага-торiчним показником СЕТ вiдзначено у 2010 рощ - на 222 °С, 2007 рощ - на 243 °С та наИб^ьше - у 2012 ро-цi - на 500 °С. СереднiИ багаторiчниИ показник САТ вщ початку вегетацп до збирання плодiв сливи знахо-дився в межах 3069,7 °С, що значно перевищуе потрiбнi бiологiчнi норми. Таким чином температурш показники пiвденноï степовоï пiдзони Украïни значно переви-щують потреби аналiзованоï плодовоï культури, що може стати причиною температурного стресу плодiв.
Серед шших факторiв, що визначають якiсть i збережешсть плодiв сливи, наИважливiше мкце на-лежить водному режиму рослин. Основним джерелом надходження вологи в Грунт е опади. Юльюсть опа-дiв за аналiзованиИ перiод коливалась вщ 345,4 мм у 2012 рощ до 655 мм - у 2004 з коефвдентом варiа-цп 20,2 %. СереднiИ багаторiчниИ показник становив 513,2 мм. Протягом 4 роюв - 2004, 2006, 2010 i 2011 -рiчна сума опадiв перевищувала 600 мм. Протягом шших 6 дослвдних рокiв юльюсть опадiв була значно нижчою. Аналiз розподiлення опадiв свiдчить про не-рiвномiрнiсть '¿х випадання протягом року. Так, протягом холодного перюду - з листопаду до березня випадае в середньому 39,5 % опадiв з коливанням ввд 22,7 до 50,4 %. В перюд штенсивного витрачання вологи випадае в середньому 60,5 % опадiв. Що стосовно вегетацшних перiодiв, то юльюсть опадiв, в середньому, становить 232 мм. Максимально зволоженим вш був у 2004 рощ.
НаИбшьш сприятливими для плодових культур е ра-Иони, де в перюд вегетацп випадае не менше 350.400 мм, а протягом року - 700.800 мм опадiв [21]. Наведеш вище результати свщчать про те, що даниИ регюн при-датниИ для вирощування плодових культур зi зрошен-ням, а опади е одним iз основних стресових факторiв.
1нтегрованим показником температури И опадiв е гiдротермiчний коефiцiент (ГТК). ПриИнято вва-жати, що при ГТК<1,0 територiя належить до зони недостатнього, а менше 0,7 - до зони нестшкого зволо-ження. Протягом аналiзованих рокiв спостерiгалася значна мiнливiсть ГТК. З наведених даних видно, що наИб^ьш зволоженим був 2004 рж з ГТК 1,9, а наИб^ьш посушливим - 2012 рiк (ГТК=0,8). Середне багаторiчне значення ГТК для аналiзованого регiону знаходиться на рiвнi 1,4. Умови вегетацiИних перiодiв аналiзованих рокiв були бiльш посушливими. Протягом аналiзованих рокiв середне значення ГТК за ве-гетацiИнi перюди сливи коливалося вiд 0,3 (2007 рж)
до 1,5 (2004 рж), з середшм багаторiчним значен-ням 0,8. Таким чином, твденно-степова пiдзона Украь ни ввдноситься до зони нестiйкого зволоження.
Ще однieю найважливiшою характеристикою погоди та клiмату е вщносна вологiсть повiтря. Для аналiзу впливу погодних умов на яюсть та збережешсть плодiв використовують показники середньо! вiдносноi во-логостi за рж i за вегетацiйний перiод та мiнiмальноi вiдносноi вологостi повiтря за вегетацшний перiод. За перiод з 2003 до 2012 рр. середня рiчна вщносна вологiсть повiтря коливалась в межах вщ 68 % до 74 %, з середшм багаторiчним значенням 73 %. Що сто-суеться перiоду вегетацii, то встановлено, що середня вщносна волопсть змiнювалася в межах вiд 57 % до 70 %. Середня мжмальна вщносна вологiсть повiтря за аналiзований перiод не перевищувала 50 %. Абсо-лютний мiнiмум цього показника за дослщний перь од - 17 % - зафжсований у 2012 рощ, що свщчить про глибоку поверхневу засуху повггря в даний перюд.
Таким чином, погодш умови дослiдних рокiв ха-рактеризувалися високим ступенем мiнливостi та на-явнiстю багатьох стресових факторiв, основними з яких були: висок суми активних та ефективних температур протягом вегетацшного перiоду ^ особливо, в останнiй мiсяць формування плодiв; значнi перепади температур та вщсутшсть опадiв влiтку.
5. 2. Аналiз вмiсту основних компонентiв хiмiчного складу плодiв сливи при закладанш на зберiгання
Пiд час закладання плодiв сливи на зберiгання були визначеш основнi компоненти хiмiчного складу, як можуть мати найбiльший вплив на формування iх лежкостi: сухi речовини (СР), цукри, органiчнi кисло-ти, аскорбiнова кислота та фенольш речовини. Резуль-тати визначень наведеш в табл. 1.
Таблиця 1
Вмют основних компонентiв хiмiчного складу плодiв сливи (середнi 2000-2003 рр.)
Компонент х1м1чного складу Вмют компонент за сортами
Волошка Стенлей Угорка ¡талшська середнш
Сух1 речовини, % 19,314± ±1,198 17,939± ±2,040 16,085± ±1,654 17,779± ±2,097
Загальний цукор, % 11,627± ±2,845 11,455± ±2,674 11,087± ±2,071 11,389± ±2,472
Оргашчш кислоти, % 0,722± ±0,268 0,681± ±0,319 0,543± ±0,285 0,649± ±0,292
Аскорбшова кислота, мг/100 г 7,748± ±1,186 5,956± ±1,258 8,375± ±0,762 7,359± ±1,482
Фенольш речовини, мг/100 г 275,368± ±37,328 308,654± ±54,306 258,858± ±40,375 280,959± ±47,983
Даш, наведеш в табл. 1, констатують, що найбшь-шим вмштом сухих речовин, у тому ж чи^ цукрiв та органiчних кислот, характеризувалися плоди сливи сорту Волошка, вищим вмiстом аскорбiновоi кисло-ти - плоди сливи сорту Угорка иалшська, а фенольних речовин - плоди сорту Стенлей. Слщ зазначити, що рь вень мшливост аналiзованих компонентiв хiмiчного складу за роками дослщжень оцiнювався як середнiй, за виключенням вмiсту органiчних кислот, мшливють якого була високою.
За допомогою методу аналiзу iерархiй [22] була ви-значена комплексна ощнка антиоксидантного статусу плодiв сливи. За результатами розрахунюв найвищу ощнку антиоксидантного статусу мали плоди сливи сорту Стенлей (0,49 в. о.), другу сходинку займали плоди сливи сорту Угорка иалшська (0,42 в. о.), i най-меншою вона була у плодiв сорту Волошка (0,16 в. о.).
5. 3. Дослщження штенсивноси процесу втрат маси плодiв сливи пiд час збер^ання
Середнi втрати маси за перюд збер^ання плодiв сливи були на рiвнi 7,7 %, при цьому втрати за добу збе-р^ання становили 0,23 % (табл. 2). Сортова мшливють аналiзованого показника знаходилась на низькому рiвнi тiльки у плодiв урожаю 2007 року, на середньо-му - урожаiв 2008, 2010, 2011 та 2012 роюв. Протягом уах iнших рокiв дослщжень була виявлена значна ва-рiабельнiсть даного показника залежно вiд помолопч-ного сорту (коефiцiент варiацii V=22...34,4 %).
Таблиця 2
Середнi втрати маси плодiв сливи за перюд збер^ання, % (2003-2012 рр.)
Помолопчний сорт Термш збер1ган-ня, д!б Втрати маси, % Вар1а-бельшсть V, %
Середне значення min тах
Волошка 44 8,248±2,261 5,632 12,803 27,4
Стенлей 54 7,216±1,414 5,761 10,067 19,6
Угорка ¡талшська 47 7,699±1,176 6,534 10,146 15,3
Середне за сортами 48 7,721±1,679 5,632 12,803 21,8
Серед вивчених сорив найб^ьшими втратами маси характеризувалися плоди сливи сорту Волошка (майже 8,3 %) з щодобовими втратами 0,284 %. Мь нiмальними втрати маси були у плодiв сливи сорту Стенлей (7,216 %). При цьому значення аналiзованого показника було нижчим у 1,2 рази порiвняно зi серед-ньосортовим значенням, та у 1,6 рази - порiвняно з плодами сорту Волошка. Мшливють аналiзованого показника за роками дослщжень оцiнювалась як висо-ка, та вартвала в межах вiд 64 % у плодiв сливи сорту Угорка иалшська до 75 % у плодiв сорту Волошка.
З метою визначення юлькюного значення природ-них втрат маси плодiв сливи на будь-яку добу зберь гання був проведений регресшний аналiз та отримаш лiнiйнi та полiномiальнi рiвняння залежностi втрат маси (у) вщ термiну зберiгання (х) (табл. 3).
Таблиця 3
Залежносп втрат маси плодiв сливи (у) вiд термшу зберiгання (х)
Сорт Р1вняння R2 5
Волошка у=0,135х+1,999 0,990 0,098
у=-0,000х2+0,161х+1,569 0,991 0,449
Стенлей у=0,113х+1,076 0,996 0,035
у=-0,000х2+0,138х+0,626 0,998 0,788
Угорка ¡талшська у=0,138х+1,001 0,996 0,040
у=-0,000х2+0,156х+0,699 0,997 0,748
Отриманш залежност майже не вiдрiзняються за коефвдентами детермiнацii, але середня похибка для полшому другого порядку залежно вщ сорту колива-еться в межах 0,45.0,79, а для прямо! - 0,035.0,098. Отже, похибка для прямолшшно! залежност менша, i вона краще згладжуе експериментальш даннi.
Для б^ьш повно! характеристики динамiки втрат маси плодiв сливи при збержанш була визначена константа швидкосп даного процесу. Для и визначення було прийнято природне допущення, що швидюсть втрати маси пропорцшна наявнш масi плодiв на даний час.
Позначимо через М(т) втрати маси плодiв в момент часу т (вщ початку зберiгання). Матимемо диферен-цшне рiвняння:
М'(х) = кМ(х).
Загальний розв'язок якого М(т) = Се1™.
(1)
(2)
Вкажемо спосiб визначення констант С та к за даними двох спостережень М(т1)=Мь М(т2)=М2, коли т2>т!. Маемо систему:
Се1^ = М1, Се1™2 = М2.
Звiдки:
(3)
]дМ* М1
к=-
С = (М? - М-"')"
(4)
(5)
дiв сорту Стенлей та становили близько 31 %. Менш штенсивш витрати сухих речовин можна пояснити порiвняно нижчою активнiстю фiзiологiчних процеав, що вiдбуваються при зберiганнi плодiв сливи даного помологiчного сорту, яка багато в чому залежить ввд !х антиоксидантного статусу. Результати дослщжень показали, що плоди сливи сорту Стенлей мають най-вищу оцiнку антиоксидантного статусу та, вщповщно, мiнiмальнi втрати маси i найбiльший середнiй термiн зберiгання (табл. 1).
5. 4. Прогнозування втрат маси плодiв сливи залежно вщ вмшту компонентiв хiмiчного складу та стресових погодних чинниюв
Результатами кореляцшного аналiзу встановле-но шнування тiсного оберненого зв'язку мiж щодобо-вими втратами маси плодiв сливи шд час зберiгання i вмштом в них сухих речовин i загального цукру (табл. 5).
Таблиця 5
Коефщiенти парноТ кореляцп мiж втратами маси та основними компонентами хiмiчного складу плодiв сливи (середне 2003-2012 рр.)
Компоненти х1м1чно-го складу Помолопчний сорт Середне по сливам
Волошка Стенлей Угорка ¡талш-ська
Сух1 речовини -0,85 -0,87 -0,79 -0,91
Загальний цукор -0,45 -0,81 -0,91 -0,84
Оргашчш кислоти 0,59 0,81 0,38 0,64
Аскорбшова кислота 0,56 0,83 0,31 0,64
Фенольш речовини 0,52 0,65 0,45 0,65
Загальна регресшна модель взаемозв'язку щодо-бових втрат маси плодiв сливи та вмшту компонентiв хiмiчного складу описуеться наступним рiвнянням:
Константи швидкосп процесу втрати маси плодами сливи протягом збержання, розрахованi за формулою (4), наведеш в табл. 4.
Таблиця 4
Константи швидкосп зростання втрат маси при збер^анш плодiв сливи
Сорт Константа швидкосп, % д1б-1
Волошка 0,0222
Стенлей 0,0226
Угорка ¡талшська 0,0252
Отриманi константи швидкосп свщчать, що максимальною була швидюсть зростання втрат маси у плодiв сливи сорту Угорка иалшська, дещо меншою та майже однаковою вона була у плодiв сорив Волошка i Стенлей.
Аналiз структури втрат маси плодiв сливи свщ-чить, що вищiй !х вщсоток припадае на випаровування вологи. За середшми десятирiчними даними на втрати маси за рахунок транстрацп припадае вщ 66 % у пло-дiв сорту Волошка до 69,3 % у плодiв сорту Стенлей. Вщповщно, втрати маси плодiв за рахунок витрачання сухих речовин на дихання були мжмальними у пло-
у=1,07751-0,06905х1-0,00815х2-0,26671х3--94,29436х4-0,19764х5,
де у- щодобовi втрати маси плодiв сливи, %; х1 - вмiст сухих речовин, %; х2 - вмiст цукрiв, %; х3 - вмiст в^ь-них кислот, %; х4 - вмшт аскорбiновоi кислоти, %; х5 -вмiст фенольних речовин, %.
При цьому, коефвдент множинно! кореляцп Я= =0,92, коефiцiент детермiнацii Я2=0,84, скорегований коефiцiент детермiнацii - 0,64, критерш F(5,4)=4,2056, рiвень значимостi - 0,09444, при стандартнш помилцi ощнки - 0,08786.
Пiсля виключення факторiв, якi у незначнiй мiрi впливають на результат, а також колшеарних факто-рiв, рiвняння прийняло остаточний вигляд:
у=1,715997-0,084039х1,
де у - щодобовi втрати маси плодiв сливи, %; х1 - вмiст сухих речовин, %.
При цьому, коефвдент множинно! кореляцii Я= =0,91, коефвдент детермiнацii Я2=0,83, скорегований коефвдент детермiнацii - 0,80, критерiй F(1,8)=37,722, рiвень значимостi - 0,00028, при стандартнш помилщ оцiнки - 0,650.
Таким чином, можна зробити висновок, що серед компоненив хiмiчного складу плодiв сливи, домь нуючий вплив на рiвень !х щодобових втрат маси мае вмшт сухих речовин. Це пояснюеться тим, що зi зменшенням вмiсту сухих речовин в плодах зростае вмшт вологи, у тому ж разi i частка в^ьно! вологи. Зi збiльшенням частки в^ьно! вологи у плодах збшьшу-ються !х природнi втрати маси тд час холодильного зберiгання [12].
При подальшому проведенi регресiйного аналiзу було встановлено, що найкращим чином описуе експе-риментальш данi полiном 2 порядку, що тдтверджено розрахованою середньою похибкою, яка для полшому другого порядку становить 0,0025, а для прямо'! -0,0033.
Отже, найкраще наближення до експерименталь-них даних досягаеться функщею:
у=0,018х2-0,759х+7,715,
де у - щодобовi втрати маси плодiв сливи при збер^ан-нi, %; х - вмкт сухих речовин, %.
З метою встановлення впливу стресових погодних чинниюв на рiвень природних втрат маси плодiв сливи пiд час збержання був проведений дисперсiйний ана-лiз, результатами якого встановлено, що найбшьший вплив на рiвень щодобових природних втрат маси пло-дiв сливи мають погоднi чинники (фактор А), з долею учасп 83,4 %. Доля участi iнших факторiв е значно меншою i становить: фактору сорту (фактор В) - 6,2 %, взаемодп факторiв А i В - майже 10 % (табл. 6).
Таблиця 6
Результати двохфакторного дисперсшного aнaлiзу впливу погодних чинниюв на втрати маси плодiв сливи за тривалого збер^ання
Джерело вар1ацй Сума ква-драпв Стутнь свободи Дис-перая Рфакт Ртаб.095 Вплив, %
Фактор А (рш) 2,6445 9 0,2938 1812,738 2 83,405
Фактор В (сорт) 0,1952 2 0,0976 602,215 3,1 6,157
Взаемод1я АВ 0,3166 18 0,0176 108,509 1,8 9,985
Отже, подальше прогнозування втрат маси плодiв сливи тд час збер^ання будемо виконувати за серед-ньосортовим значенням.
Кореляцшним аналiзом встановлено, що рiвень щодобових природних втрат маси сильно корелюе з 11 погодними чинниками, до яких вщносять САТ за вегетацшний перiод, СЕТ>10 °С та СЕТ>15 °С, а також умови останнього мкяця формування плодiв:
абсолютнi та середнi максимальнi i мiнiмальнi тем-ператури, САТ, середня ВВП та абсолютна i середня мтмальна ВВП.
За результатами множинного регресшного аналiзу отримана загальна математична модель залежност рiвня щодобових втрат маси плодiв сливи пiд час збе-рiгання вiд погодних чинниюв:
у=1,874262-0,00211х,
де у - щодобовi втрати маси плодiв сливи, %; х - сума активних температур останнього мкяця формування плодiв, °С, (в межах 679.871 °С).
При цьому, коеф^ент множинно! кореляцii R=0,94, коефiцiент детермiнацii R2=0,89, скорегований коефвдент детермiнацii - 0,87, критерiй F(1,8)=61,352, рiвень значимостi - 0,00005, при стандартнш помилцi оцiнки - 0,05278.
Таким чином, в умовах Швденно! степово! тд-зони Украши, зростання суми активних температур останнього мшяця формування плодiв сливи супро-воджуеться б^ьш iнтенсивним накопиченням сухих речовин i зменшенням рiвня природних втрат маси при зберiганнi.
6. Висновки
1. Погодш умови дослвдних рокiв характеризува-лися високою ступеню мiнливостi та наявнiстю бага-тьох стресових факторiв.
2. Найбiльшим вмштом сухих речовин, у тому чис-лi, цукрiв та органiчних кислот характеризувалися плоди сливи сорту Волошка, вищим вмiстом аскорбь ново! кислоти - плоди сливи сорту Угорка иалшська, а фенольних речовин - плоди сорту Стенлей. Найвищу ощнку антиоксидантного статусу мали плоди сливи сорту Стенлей.
3. Середш втрати маси за перюд збержання плодiв сливи були на рiвнi 7,7 %, при цьому, втрати за добу збе-р^ання становили 0,23 %. За розрахованими константами швидкост було визначено, що максимальною була швидюсть зростання втрат маси у плодiв сливи сорту Угорка ггалшська.
4. Серед компоненпв хiмiчного складу плодiв сливи домiнуючий вплив на рiвень !х щодобових втрат маси мае вмшт сухих речовин. Регресшна модель для прогнозування втрат маси залежно вщ вмiсту сухих речовин, мае вигляд: у=0,018х2-0,759х+7,715.
5. Серед дослщжених погодних чинникiв найбiльш ктотний вплив мае сума активних температур останнього мкяця формування плодiв. У якостi регресiйноi моделi для прогнозування втрат маси вщ абютичних чинникiв слiд користуватися рiвнянням у=1,874262--0,00211х.
^riepaTypa
1. Fourie, P. C. Fruit and human nutrition [Text] / P. C. Fourie // Fruit Processing, 1996. - P. 20-39. doi: 10.1007/978-1-4615-2103-7_2
2. Dikeman, C. L., Carbohydrate Composition of Selected Plum/Prune Preparations [Text] / C. L. Dikeman, L. L. Bauer, G. C. Fa-hey // Journal of Agricultural and Food Chemistry. - 2004. - Vol. 52, Issue 4. - P. 853-859. doi: 10.1021/jf034858u
3. Guerra, M. Effect of harvest date on cold storage and postharvest quality of plum cv. Green Gage [Text] / M. Guerra, P. A. Casquero // Postharvest Biology and Technology. - 2008. - Vol. 47, Issue 3. - P. 325-332. doi: 10.1016/j.postharvbio.2007.07.009
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
18.
19.
20.
21.
22.
I
Manganaris, А. Effect of preharvest and postharvest conditions and treatments on plum fruit quality [Text] / А. Manganaris, А. Р. Vicente, С. Н. Crisosto // Agric. Food Chem. - 2007. - Vol. 55, Issue 17. - Р. 7015-7020.
Ramming, D. W. Plums (Prunus) [Text] ) / D. W. Ramming, V. Cociu Plums // Acta Horticulturae. - 1991. - Vol. 290, Issue 6. -P. 235-290. doi: 10.17660/actahortic.1991.290.6
Заремчук, Р. Ш. Качество плодов перспективных сортов сливы домашней для Краснодарского края [Текст] / Р. Ш. Заремчук, С. В. Богатырева, Т. Л. Смелик // Плодоводство и виноградарство Юга России. - 2014. - № 28 (04). - C. 9. - Режим доступа: http://www.journal.kubansad.ru/pdf/14/04/03.pdf
Статистичний збiрник «Рослинництво Украши у 2012 рощ» / Державний компет статистики Украши. Департамент сшь-ського господарства i навколишнього середовища [Текст] / за ред. Ю. М. Остапчука. - Кшв, 2012. - 108 с. Лопнов, М. I. Технолопя виробництва i переробка продукпв рослинництва: навч. поабник [Текст] / М. I. Лопнов, М. Г. Росновський, А. М. Лопнов. - Глушв: ГНПУ, 2014. - 229 с.
Paull, R. E. Effect of temperature and relative humidity on fresh commodity quality [Text] / R. E. Paull // Postharvest Biology and Technology. - 1999. - Vol. 15, Issue 3. - P. 263-277. doi: 10.1016/s0925-5214(98)00090-8
Mikhailik, V. A. Change in the Specific Heat Capacity of Parenchymal Tissues of Apples due to Dehydration [Text] / V. А. Mikhailik, N. V. Dmitrenko, Yu. F. Snezhkin // Journal of Engineering Physics and Thermophysics. - 2014. - Vol. 87, Issue 1. - P. 48-53. doi: 10.1007/s10891-014-0983-7
Roweands, R. Fruit juice flows with growing soft drinks market [Text] / R. Roweands // Brew. and Beverage Ind. Int. - 1998. -Vol. 1. - Р. 23-24, 26.
Мурашев, С. В. Влияние свободной влаги на естественную убыль массы плодовой и ягодной продукции при холодильном хранении [Текст] / С. В. Мурашев, Н. Н. Калацевич, В. Г. Вержук // Научный журнал СПбГУНИПТ. Серия: Процессы и аппараты пищевых производств (электронный журнал). - 2012. - № 2. - Режим доступа: http://processes.ihbt.ifmo.ru/ ru/article/9194/vliyanie_svobodnoy_vlagi_na_estestvennuyu_ubyl_massy_plodovoy_i_yagodnoy_produkcii_pri_holodilnom_ hranenii.htm
Casquero, P. A. Harvest parameters to optimise storage life of European plum 'Oullins Gage [Text] / P. A. Casquero, M. Guerra // International Journal of Food Science & Technology. - 2009. - Vol. 44, Issue 10. - Р. 2049-2054. doi: 10.1111/j.1365-2621.2009.02029.x
Ghaouth, A. Use of chitosan coating to reduce water loss and maintain quality of cucumber and bell pepper fruits [Text] /
A. Ghaouth, J. Arul, R. Ponnampalam, M. Boulet // Journal of Food Processing and Preservation. - 1991. - Vol. 15, Issue 5. -Р. 359-368. doi: 10.1111/j.1745-4549.1991.tb00178.x
Балан, Е. Ф. Динамика потерь плодовоовощной продукции по этапам непрерывной холодильно-транспортной цепи (ХТЦ) [Текст] / Е. Ф. Балан, И. Г. Чумак, В. Г. Картофяну, Э. Ж. Иукуридзе // Холодильщик. Интернет-выпуск. - 2007. -№ 3 (27). - Режим доступа: http://www.holodilshchik.ru/index_holodilshchik_best_article_issue_3_2007.htm Sánchez-González, L. Effect of hydroxypropylmethylcellulose and chitosan coatings with and without bergamot oil on quality and safety of cold-stored grapes [Text] / L. Sánchez-González, C. Pastor, M. Vargas, A. Chiralt, González- C. Martínez, M. Cháfer // Postharvest Biology and Technology. - 2011. - Vol. 60, Issue 1. - Р. 57-63. doi: 10.1016/j.postharvbio.2010.11.004 Бублик, М. О. 1нтегральна оцшка погодних факторiв для вирощування плодових культур [Текст] / М. О. Бублик // Вюник аграрно! науки. - 2002. - № 6. - С. 31-33.
Радюк, В. А. Влияние метеорологических условий года на лежкость плодов яблок и груш [Текст]: межвед. тематич. сб. /
B. А. Радюк // Плодоводство. - 1980. - № 4. - С. 161-165.
Найченко, В. М. Технолопя збертання i переробки плодiв та овочiв [Текст] / В. М. Найченко, I. Л. Заморська. - Умань.: видавець «Сочшський», 2010. - 328 с.
Доспехов, Б. А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований) [Текст] / Б. А. Доспехов. - М.: Агропромиздат, 1985. - 351 с.
Иванов, В. Ф. Экология плодовых культур [Текст] / В. Ф. Иванов. - Киев: Волна, 1998. - 405 с.
Саати, Т. Л. Принятие решений. Метод анализа иерархий [Текст] / Т. Л. Саати. - М.: Радио и связь, 1989. - 316 с.
