CC BY
30
ХРАНЕНИЕ САХАРНОЙ СВЕКЛЫ РАЗНОЙ СТЕПЕНИ СПЕЛОСТИ ПОД МОДИФИЦИРОВАННЫМ УКРЫТИЕМ
Н.М. Сапронов, Д.М. Аксёнов, Л.Ю. Смирнова
Аннотация. Представлены результаты хранения сахарной свеклы разной степени спелости с применением полимерного модифицированного укрытия. Установлено, что хранение технологически спелых корнеплодов способствует снижению интенсивности физиолого-биохимических процессов, уменьшению потерь массы свеклы и сахара. Укрытие кагатов полимерным модифицированным укрытием позволяет сохранить технологические качества корнеплодов, увеличить выход сахара.
Ключевые слова: сахарная свекла, хранение, степень спелости, модифицированное укрытие, физиоло-го-биохимические процессы, показатели качества, сохранность, синергетический эффект, доля вклада.
В настоящее время приемку сахарной свеклы на сахарном заводе осуществляют по физическому весу, что побуждает свеклосеющие хозяйства интенсивно применять азотные удобрения, значительно повышающие урожайность корнеплодов. Однако, известна отрицательная корреляционная зависимость между чрезмерным внесением азота и технологическими качествами корнеплодов [1, 2]. Кроме того, азот затягивает созревание корнеплодов и на момент уборки в них продолжаются процессы последнего периода вегетации, в том числе интенсивный углеводный обмен веществ с синтезом сахарозы, т.е. сахарная свекла не достигает технологической спелости. В результате на сахарный завод поступают невызревшие корнеплоды низкого технологического качества. При хранении такой сахарной свеклы под воздействием неблагоприятных погодных условий происходит увядание корнеплодов в поверхностных слоях кагатов, снижается устойчивость к фитопатогенной микрофлоре и отрицательным температурам при наступлении морозной погоды. В результате увеличиваются потери массы свеклы и сахарозы при хранении. Снизить негативное воздействие указанных факторов на корнеплоды сахарной свеклы при хранении позволяет применение укрывочных материалов с антимикробными свойствами [3].
Цель исследований заключалась в изучении влияния степени технологической спелости сахарной свеклы на протекание физиолого-биохимических процессов, технологические качества корнеплодов, хранящихся под укрывочным материалом, модифицированным антимикробным препаратом.
Исследования проводились в свеклосеющем хозяйстве ЗАО "Курсксемнаука", в котором на хранение длительностью 32 суток в полевые кагаты укладывали свежеубранную сахарную свеклу различной степени спелости. Технологическую спелость сахарной свеклы оценивали по показателю кислотности клеточного сока: менее 7 градусов - корнеплоды достигли технологической спелости, более 7 градусов - неспелые [4]. Контроль за изменением фитопатологического состояния и технологических качеств корнеплодов проводился методом закладки сеточных проб внутрь кагатов. Сеточные пробы массой 8-10 кг каждая в трехкратной по-вторности формировались из корнеплодов, однородных по физическому и фитопатологическому состоянию. В качестве укрывочного материала применялась трехслойная полиэтиленовая пленка со светоотражающей поверхностью, модифицированная антимикробным препаратом Баско-АМД 2. Схема опыта включала следующие варианты: корнеплоды неспелые и неукрытые
(контроль), корнеплоды спелые неукрытые, корнеплоды неспелые укрытые, корнеплоды спелые укрытые.
Основными физиолого-биохимическими процессами, регулирующими жизнедеятельность корнеплодов сахарной свеклы в послеуборочный период, являются дыхание и активность ферментов, среди которых большое значение в углеводном обмене, а также в снижении потерь сахарозы при хранении имеет инвертаза. На рисунке 1 представлены профили активности инвертазы и интенсивности дыхания после 32 суток хранения. Как видно из рисунка, не достигшая технологической спелости сахарная свекла имела более высокую физиологическую и ферментативную активность, нежели спелая, что свидетельствует о незавершенности в ней биохимических процессов на момент уборки. Так, в неспелых корнеплодах после хранения без укрытия отмечено увеличение активности инвертазы в 1,3 раза, интенсивности дыхания в 1,6 раз по сравнению со спелой неукрытой свеклой. Применение модифицированного укрытия позволило снизить интенсивность физиолого-биохимических процессов: активность инвертазы - в 1,2 раза, интенсивность дыхания - в 1,5 раза у неспелых корнеплодов; в 1,3 и 2,0 раза - у спелых.
Фитопатологический анализ корнеплодов после хранения показал более высокий процент количества проросших корнеплодов в неспелой сахарной свекле, что свидетельствует о недостижении корнеплодами периода физиологического покоя (таблица 1). Так, при хранении спелой свеклы количество проросших корнеплодов без укрытия было ниже в 6,7 раза, с укрытием -в 2,6 раза, последнее может быть обусловлено скоплением конденсационной влаги под укрытием.
Корнеплоды сахарной свеклы, не достигшие технологической спелости, имели низкие сахаристость, чистоту и рН клеточного сока, повышенное содержание редуцирующих веществ, а-аминного азота и растворимой золы. После 32 суток хранения в невызревших корнеплодах в результате более интенсивного протекания обменных процессов наблюдался усиленный распад сахарозы и накопление вредных несахаров. Так, содержание сахарозы снизилось на 4,6 % без укрытия и на 3,7 % с применением модифицированной пленки, в то время как в спелых корнеплодах снижение данного показателя составило 2,7 % и 1,7 %, соответственно. Динамика содержания несахаров имела обратную сахаристости тенденцию - увеличение. Причем более интенсивное накопление редуцирующих веществ, а-аминного азота и растворимой золы отмечено в невызревшей сахарной свекле. Применение укрывочного материала, благодаря созданию близкого к оптимальному температурно-влажностного режима, и входящий в укрытие препарат-модификатор привели к ингибированию процессов распада сахарозы и накопления вредных несахаров как в неспелых, так и в спелых корнеплодах, что отразилось на более высокой сохранности их технологических качеств.
Расчетный выход сахара у хранившихся спелых корнеплодов без укрытия был выше - в 1,7 раза, с применением укрытия - в 1,9 раза выше по сравнению с невызревшей сахарной свеклы. Непосредственно применение модифицированного укрытия способствовало увеличению расчетного выхода сахара: из спелых корнеплодов - на 2,4 %, из неспелых - на 0,4 %.
Низкая интенсивность протекания физиологических и обменных процессов в спелых корнеплодах привела к уменьшению потерь массы свеклы и сахарозы
при хранении в 1,7 раза по сравнению с контрольным вариантом (рисунок 2). Применение укрытия способствовало в определенной степени нивелированию фактора незрелости, что проявилось в снижении потерь массы свеклы и сахарозы в 1,3 раза в сравнении с контролем. Хранение спелых корнеплодов, укрытых модифицированной пленкой привело к минимальным потерям массы свеклы и сахарозы, в т.ч. за счет синергетическо-го эффекта.
Полученные данные свидетельствуют о более низкой хранимоспособности сахарной свеклы, не достигшей технологической спелости, вследствие высокой интенсивности физиолого-биохимических процессов, протекающих в корнеплодах, что в конечном итоге
увеличивает потери массы свеклы и сахарозы при хранении.
Проведен анализ доли вклада изучаемых факторов и их взаимодействия в снижении потерь массы свеклы и сахарозы при хранении. Так, доминирующим фактором является технологическая спелость, оказывающая влияние на снижение потерь массы свеклы и сахарозы при хранении в 1,6 и 2,1 раза, соответственно, нежели применение укрывочного материала, доля влияния которого составила 38% по массе свеклы и 32% по сахарозе (рисунок 3). Также отмечено взаимодействие технологической спелости и полимерного модифицированного укрытия.
Рисунок 1 - Изменение активности инвертазы (а) и интенсивности дыхания (б) спелой и неспелой сахарной свеклы после 32 суток хранения
Потери массы О Потери сахарозы
Рисунок 2 - Потери массы свеклы и сахарозы после 32 суток хранения
Таблица 1 - Сравнительные показатели сахарной свеклы после хранения
До хранения После 32 суток хранения
Показатель неспелая спелая НСР05
неспелая спелая без укрытия (контроль) укрытие без укрытия укрытие
Содержание к массе свеклы, %
- проросших корнеплодов - - 19,4 43,2 2,9 16,8 1,73
- сахарозы 15,7 18,6 11,1 12,0 15,9 16,9 0,65
- растворимой золы 0,38 0,25 0,50 0,46 0,44 0,37 0,19
- редуцирующих веществ 0,125 0,082 0,187 0,153 0,136 0,097 0,025
- а-аминного азота 0,036 0,021 0,058 0,049 0,031 0,024 0,004
Чистота свекловичного сока, % 86,9 89,7 75,4 78,6 87,1 88,5 1,92
рН сока 6,3 6,6 5,9 6,0 6,2 6,4 0,55
Расчетный выход сахара, % 12,0 15,9 7,2 7,6 12,0 14,4 -
Масса свеклы
Рисунок 3 - Доля вклада факторов в снижение потерь массы свеклы и сахарозы при хранении, %
Таким образом, проведенные исследования показали более низкую способность к хранению невызревшей сахарной свеклы. Хранение спелых корнеплодов позволяет снизить потери массы свеклы и сахарозы в 1,7 раза, увеличить выход сахара в 1,8 раза в среднем по сравнению с незрелыми корнеплодами. Применение модифицированного укрытия способствует снижению
интенсивности физиологических и биохимических процессов как в спелых, так и в неспелых корнеплодах, а также уменьшению потерь целевого компонента при хранении.
Список использованных источников
1 Сахарная свекла и ее минеральное питание // Сахарная свекла. - 2014. - № 6. - С. 18-19.
2 Исламгулов Д.Р., Исмагилов Р.Р., Бикметов И.Р. Дозы азотных удобрений и технологические качества корнеплодов / // Сахарная свекла. - 2013. - № 3. - С. 17-19.
3 Хранение сахарной свеклы в полевых кагатах под полимерным укрытием многофункционального действия / Н.М. Сапронов [и др.] // Вестник РАСХН. - 2014. - № 6. - С. 73-74.
4 Оценка технологической спелости сахарной свеклы на основе кислотности клеточного сока корнеплодов / Л.И. Беляева [и др.] // Сахарная свекла. - 2015. - № 6. - С. 38-42.
Информация об авторах
Сапронов Николай Михайлович, кандидат сельскохозяйственных наук, заведующий отделом хранения и подготовки сырья к переработке ФГБНУ "Российский научно-исследовательский институт сахарной промышленности", тел. (4712) 53-27-51, e-mail: rniisp@rambler.ru
Аксёнов Дмитрий Михайлович, аспирант, ФГБНУ "Российский научно-исследовательский институт сахарной промышленности", тел. (4712) 53-27-51, e-mail: rniisp@rambler.ru
Смирнова Людмила Юрьевна, младший научный сотрудник, ФГБНУ "Российский научно-исследовательский институт сахарной промышленности", тел. (4712) 53-27-51, e-mail: rniisp@rambler.ru
STORAGE OF SUGAR BEET IN DIFFERENT DEGREE OF RIPENESS UNDER THE MODIFIED SHELTER
N.M. Sapronov, D.M. Axyonov, L.Yu. Smirnova
Annotation. Presents the results of storage of sugar beet in different degrees of maturity, the use of polymer modified shelter. It is established that the storage of technologically ripe crops helps reduce the intensity of the physiological and biochemical processes, reducing mass loss and sugar beet. The shelter of clamps of polymer modified shelter allows you to save and technological quality of crops, increase the yield of sugar.
Key words: sugar beet, storage, ripeness, modified shelter, physiological and biochemical processes, indicators of quality, safety, synergistic effect, the percentage contribution.
