7Оценка качествa яблок сорта 'Ауксис' после обработки SmartFresh (1-МЦП)
Юхневича-Раденкова Карина, д.н. пищ. прод.
Раденков Виталий, д.н. пищ. прод._
Институт caдоводства, Латвийский сельскохозяйственный университет.
Ул. Грауду 1, Добеле. LV-3701, Добельский район, Латвия, karina.juhnevica-radenkova@llu.lv,
vitalijs.radenkovs@llu.lv
Аннотация
Целью этого исследования была оценка влияние 1-метилциклопропена (1-МЦП) на изменения физико-химических качеств яблок сорта 'Ауксис' после шести месяцев хранения. В рамках этого исследования изучалось изменения основных параметров, таких как убыль массы, интенсивность поражения плодов, содержание растворимых сухих веществ, содержание органических кислот, твёрдость яблок, сенсорная оценка. После длительного хранения у обработанных образцов наблюдалось уменьшение убыли массы и интенсивность поражения плодов микроскопическими грибами. К тому же было более высокое содержание органических кислот и твёрдость яблок. В свою очередь, сенсорная оценка показала, что контрольные образцы были ароматней, чем обработанные этилен-ингибитором. Это исследование показало, что обработка яблок 1-МЦП при длительном хранении является перспективным методом для поддержания качества фруктов. Ключевые слова: яблоки сорта 'Ауксис', SmartFresh (1-МЦП), физико-химические и сенсорные показания
Quality evaluation of apple 'Auksis' fruit following treatment with SmartFresh (1-MCP)
Dr. Karina Uknevich-Radenkova, dr food sci.
Dr. Vitaliy Radenkov, dr food sci._
Institute for Horticulture, Latvian Agriculture University, karina.juhnevica-radenkova@llu.lv, vitalijs.radenkovs@llu.lv
Abstract
The purpose of this study was to assess the effect of 1-Methylcyclopropene (1-MCP) on quality of the cultivar 'Auksis' apples after six months of storage concerning the physicochemical properties. Within the framework of this study, the following quality characteristics were ascertained: weight loss, severity of fruit decay, total soluble solids and organic acids content, firmness, and sensory quality. After long-term storage, the treated apples showed a decrease in the weight loss and less pronounced severity of fruit decay caused by the microscopic fungi. In addition, treated apples had a higher total organic acids content and firmness. While the sensory evaluation results indicated that control samples were more aromatic than those treated with an ethylene-inhibitor. The results of this study showed that 1-MCP is a promising technique for post-harvest quality maintenance of the cultivar 'Auksis' apples.
Key words: the cultivar 'Auksis' apples, SmartFresh (1-MCP), physicochemical and sensory indices
Введение
Осенний сорт яблок 'Ауксис', был выведен в Литве, путём скрещивания сортов 'Макинтош' и 'Гравенштейн'. Плоды средние или крупные. Основной цвет плодов зеленовато-жёлтый, позже желтоватый или светло-жёлтый. Мякоть плода - жёлтая, довольно плотная, сочная с хорошим кисло-сладким вкусом. Плоды обычно собирают в начале сентября. В Литве плоды хранят до февраля, а в наших условиях до апреля, при температуре +2.0 ± 0.5°C и относительной влажностью воздуха 80-85% [1]. Сорт 'Ауксис' самый популярный коммерческий сорт яблок в Латвии. Данные Центрального статистического управления (ЦСУ) Латвии) показали, что площадь насаждений яблонь сорта 'Ауксис' в два раза больше, чем у популярного сорта 'Антей' и в четыре раза больше, чем у сорта 'Синап Орловский'.
Смягчение яблок является нежелательным процессом, поскольку твёрдые яблоки склонны быть более сочными, свежими, хрустящими и транспортабельными [2]. Одним из способов продления срока хранения фруктов является контроль синтеза этилена.
1-Метилциклопропен (1-МЦП) представляет собой синтетический циклический олефин, способный ингибировать действие этилена. Он активен в очень низких концентрациях в качестве ингибитора этилена, так как блокирует доступ к этиленсвязывающим рецепторам [3]. 1-МЦП используется в коммерческих целях во многих
странах мира, как средство для поддержания послеуборочного качества садоводческой продукции [4]. Несмотря на растущий интерес к использованию 1-МЦП для обработки плодов после сбора урожая, ещё мало известно о его влиянии на качество яблок. Поэтому важно изучить изменения физико-химических качеств яблок при использовании обработиу 1-МЦП.
Материалы и методы
Исследования проводились в биохимической и сенсорной лаборатории в Институте садоводства в период 2015-2017 гг.
Обьект исследования сорт яблок 'Ауксис'.
Яблоки сорта 'Ауксис' (подвой B9) были собраны в технической готовности [5,6]. Метод определения готовности яблок к обработке с 1-МЦП описан в публикации [7]. Контрольные и обработанные 1-МЦП яблоки хранились в холодильной камере (t-+2±1oC, RH - 85%) шесть месяцев. Определены следуюшие параметры:
• йодо-крахмальный индекс [8];
• индекс Стрейфа [9];
Содержания ралмворюшх с-ухия ашрш^внйК Йода — краиаилышй uec-r (1- 10)
• интенсивность поражения плодов [10];
• убыли массы [11];
• твёрдость [12];
• содержание органических кислот [LVS EN 12147:2001, Fruit and vegetable juices - Determination of titrable acidity];
• содержаниe растворимых сухих веществ [LVS EN 12143:2001, Fruit and vegetable juices - Estimation of soluble solids content - Refractometric method];
• сенсорная оценка [ISO 4121:2003, Sensory analysis - Guidelines for the use of quantitative response scales].
Результаты исследования
При созревании яблок такие параметры как содержание растворимых сухих веществ и йодо-крахмальный индекс увеличиваются, а твёрдость уменьшается. В результате созревания плода показания индекса Стрейфа снижаются. В свою очередь оптимальной зрелостью яблок считаются показания индекс Стрейфа от 0,30 до 0,08, а йодо-крахмального теста от 4 до 6 баллов (по 10 бальной шкале) в зависимости от сорта [13].
Проведённые анализы показали (таблица 1), что яблоки были собраны в оптимальной степени зрелости. Проводя статистический анализ результатов йодо-крахмального теста,выявлено, что в 2014 году по сравнению с урожаями 2015 и 2016 годов были собраны более зрелые яблоки. Это объясняется тем, что в 2014 году был проведён более поздний сбор урожая, а также более тёплыми погодными условиями во время вегетационного периода (в 2014 году теплей на 0,8°С, по сравнению с 2015 годом, а по сравнению с 2016 годом - на 1,4°С).
Таблица 1 - Показания степени зрелости яблок сорта 'Ауксис' при сборе урожая
Сбор урожая Йодо-крахмальный тест, (1-10) Индекс Стрейфa Твёрдость мякоти, (N) Содержание органических кислот, (%) Содержание растворимых сухих веществ, °Брикса
14.09.2014 5.6а 0.12а 74.91а 0.51а 11.51а
05.09.2015 5.3б 0.11 а 67.11б 0.64б 11.64а
11.09.2016 5.1б 0.11 а 66.92б 0.90в 11.78а
Примечание. Статистический анализ показывающий существенное различие данных по годам при р < 0,05.
Значительные различие не наблюдались в показаниях индекса Стрейфа и содержании растворимых сухих веществ. Значительно твёрже мякоть яблок была в первый год исследования, что объясняется тёплыми погодными условиями в период вегетации 2014 года. В свою очередь, существенные различие содержания органических кислот наблюдалось в последний год исследования, что объясняется более прохладными условиями вегетационного периода 2016 года.
Убыль массы происходит путем дыхания и сжигания органических веществ, таких как сахара [14]. Анализ убыли массы яблок по годам показывает, что различие не наблюдается только между 2016 и 2017 годами исследования при 1-МЦП обработке (таблица 2). Сравнивая данные убыли массы яблок контрольных образцов с обработанными видно, что у обработанных наблюдалась значительно ниже убыль массы. Обработка яблок 1-МЦП снижает скорость дыхания, а также замедляет процесс биосинтеза этилена, в результате чего убыль массы значительно снижается.
Таблица 2 - Динамика изменения убыли массы и интенсивность поражения плодов вызванной микроскопическими грибами яблок сорта ' Ауксис ' после шестимесячного хранения, %_
Год исследования Вид хранения
Контроль 1-МЦП Контроль 1-МЦП
2015. -4.32бА -3.78аБ -2.8бА 0вБ
2016. -3.5вА 2.43бБ -4.7аА -1.1бБ
2017. -5.38аА -2.27бБ -4.9аА -3.3аБ
Убыль массы Интенсивность порчи
Примечание. Статистический анализ показывающий существенное различие данных (строчные буквы) по годам при р < 0,05. Статистический анализ показывающий существенное различие данных (прописные буквы) по виду хранения при р < 0,05.
Данные интенсивности порчи яблок показали, что значительные изменения в 2016 и 2017 годах контрольного образца не наблюдались, в свою очередь значительные отличие были между видами хранения. Как известно, обработка 1-МЦП не только ингибирует физиологического вида заболевания, например, такие как мокрый ожог или горькая ямчатость, но и снижает интенсивность поражения плодов вызванного микроскопическими грибами [15].
При созревании яблок происходит деградация пектина, в результате чего снижается твёрдость мякоти. Значительное различие твёрдости мякоти яблок между годами было констатировано в обработке 1-МЦП (таблица 3). Также значительное различие было констатировано между видами хранения р < 0,05. Как показали результаты, у обработанных образцов твёрдость мякоти была значительно выше (р < 0,05) по сравнению с контрольными образцами. Знаменитый учёный Заннела подтвердил факт, что из-за замедленного синтеза этилена у обработанных 1-МЦП образцов всегда наблюдается значительно выше твёрдость мякоти [15].
В фруктах изменение содержания органических кислот связано с интенсивностью дыхания. Чем интенсивней дыхание, тем существенней будет снижение количества органических кислот [16]. Содержание органических кислот значительно зависело от года исследования (таблица 3). К тому же содержание органических кислот зависело от вида хранения, у обработанных образов этот показатель был существенно выше.
Содержание растворимых сухих веществ в яблоках является одним из параметров определяющих вкус, и одним из показателей индекса зрелости (индекс Стрейфа). Некоторые учённые отмечают, что обработка 1-МЦП не оказывает влияние на содержание растворимых сухих веществ (р <0,05) [17]. В свою очередь другой учённый отметил, что только время обработки и концентрация 1-МЦП значительно влияют на содержанияе растворимых сухих веществ. Как указывают полученные данные, изменения содержания растворимых сухих веществ значительно завесило от года исследования . Между видами хранения в последний год исследования не было обнаружено существенных отличий.
Таблица 3 - Изменение физико-химических показателей яблок сорта 'Ауксис', после шестимесячного хранения.
Год исследования Вид хранения
Контроль 1-МЦП Контроль 1-МЦП Контроль 1-МЦП
2015. 24.75аА 32.94бБ 0.27бА 0.33бБ 10.97бА 11.46бБ
2016. 23.46аА 37.15аБ 0.32аА 0.38аБ 11.48аА 12.12аБ
2017. 26.03аА 29.51вБ 0.26бА 0.32бБ 11.36аА 11.67бА
Твёрдость мякоти, (N1) Содержание органических кислот, (%) Содержание растворимых сухих веществ,0 Брикса
По мере созревания яблок появляется характерный для сорта вкус, цвет и аромат. Сенсорный анализ данных полазал, что аромат и вкус перед хранением значительно отличался в 2016 году (таблица 4). Это может быть связано с погодными условиями в период вегетации.
Таблица 4 - Сенсорый анализ яблок сорта 'Ауксис', 1-5 баллов (1-очень не нравится, 2-не нравится, 3-нравится умеренно, 4-нравится, 5-очень нравится)_
Вид и год хранения Внешний вид Аромат Вкус
Перед хранением 2014. 4.7а 2.7б 3.7б
2015. 5.0а 3.0б 3.6б
2016. 4.8а 4.0а 4.2а
После хранения 2015. Контроль 4.3бА 3.3аА 3.5аА
1-МЦП 4.6абА 2.5бБ 3.8аА
2016. Контроль 4.8аА 3.0аА 3.0бА
1-МЦП 4.5абА 2.0бБ 3.9аА
2017. Контроль 4.4абА 3.1 аА 3.8аА
1-МЦП 4.3бА 3.0аА 4.0аА
Примечание. Статистический анализ, показывающий существенное различие данных (маленькие буквы) по годам при р < 0,05. Статистический анализ, показывающий существенное различие данных (заглавные буквы) по виду хранения при р < 0,05.
Изменения анализируемых параметров после хранения зависели от года исследования. В свою очередь, значительное отличия между обработанными и контрольными образцами наблюдались только по аромату в 2015 и 2016 годах. Обработанные яблоки были менее ароматные. Многие учёные тоже отметили, что обработанные 1-МЦП яблоки меньше продуцируют летучих соединений, чем контрольные образцы, в результате яблоки менее ароматные [18]. В свою очередь учёный из Ирана анализируя результаты сенсорной оценки констатировал, что обработанные 1-МЦП яблоки по сравнению с контрольными образцами были более сочные, твёрдые, с хрустящей структурой, но в тоже время более зелёные с ярко выраженным кислым вкусом.
Выводы
Полученные результаты показали, что у обработанных образцов наблюдалось уменьшение убыли массы и интенсивность поражения плодов вызванные микроскопическими грибами. Более того, содержание органических кислот и твёрдость яблок было выше по сравнению с контрольными образцами. Сенсорная оценка показала, что обработанные яблоки были незначительно вкуснее контрольных образцов, в свою очередь контрольные образцы, были более ароматные.
Литература
1. Kvikliene N., Kviklys D., Viskelis P. (2006) Change in fruit quality during ripening and storage in the apple cultivar (Auksis). Journal of Fruit and Ornamental Plant Research, Vol. 14(2), pp. 195-202.
2. Harker F.R., Maindonald J., Murray S.H., Gunson F.A., Hallett I.C, Walker S.B. (2002) Sensory interpretation of instrumental measurements 1: texture of apple fruit.Postharvest Biology and Technology, Vol. 24, pp. 225-239.
3. Sisler EC, Serek M (1997J Inhibitors of ethylene responses in plants at the receptor level: Recent developments. Physiol Plant, Vol. 100, pp. 577-582.
4. Blankenship, S.M. and Dole, J.M. (2003) 1-Methylcyclopropene: A Review. Postharvest Biology and Technology, Vol. 28, pp. 1-25.
5. Radenkovs, V., Juhnevica-Radenkova, K. (2017) Effect of storage technology on the chemical composition of apples of the cultivar 'Auksis', Zemdirbyste-Agriculture, Volume 104(4), pp. 359-368.
6. Juhnevica-Radenkova, K., Radenkovs, V. Assessments of Schelf-life ability of apples cv.'Auksis' after long term storage under different conditions (2016) Journal of Horticultural Research. Volume 24(2) pp. 37-47.
7. Moor U., Karp K., Poldma P., Starast M. (2007). Effect of 1-MCP treatment on apple biochemical content and physiological disorders, Acta Agronomica Hungarica, 55(1), pp. 61-70
8. Skrzynski J. Optimum Harvest Date Study of 4 Apple Cultivars in Southern Poland. Office for Official Publications of the European Communities; Rue Mercier, Luxembourg: 1996. pp. 61-66.
9. Streif J. Optimum harvest date for different apple cultivar in the 'Bodensee' area; Proceedings of the Working Group on Optimum Harvest Date COST 94; Lofthus, Norway. 9-10 June 1996; pp. 15-20.
10. Radenkovs V., Juhnevica-Radenkova K. (2018) Comparison of three storage techniques for post-harvest quality preservation of six commercially available cultivars of apple. International Journal of Fruit Science, Vol. 1, pp. 1-19.
11. Rab, A., N. Khan, and I. Iqbal. (2012) Physico-chemical quality of apple Cv. Gala must fruit stored at low temperature. FUUAST Journal of Biology, Vol. 2(1), pp. 103-107.
12. Nock J.F., Watkins B.C., (2013) Repeated treatment of apple fruit with 1-methylcyclopropene (1-MCP) prior to controlled atmosphere storage. Postharvest Biology and Technology, Vol. 79, pp. 73-79.
13. Saevels S., Lammertyn J., Berna A.Z., Veraverbeke E.A., Di Natale C., Nicolai B.M. (2003) Electronic nose as a non-destructive tool to evaluate the optimal harvest date of apples. Postharvest Biol. Technol. Vol. 30(1), pp. 3-14.
14. Hajnajari, H., Koochaki, M.F. and Peyghambari, A. (2010) Investigation on Cold Storage Capacity of Early and Mid Ripening Apple Cultivars of Iran. Acta Horticulturae, Vol. 877, pp. 905-910.
15. Zanella, A. and Rossi, O. (2015) Post-Harvest Retention of Apple Fruit Firmness By1-Methylcyclopropene (1-MCP) Treatment or Dynamic CA Storage with Chlorophyll Fluorescence (DCA-CF). European Journal of Horticultural Science , Vol. 80, pp. 11-17.
16. Rupasinghe H.P.V., Murr D.P., Paliyath G., Skog L. (2000) Inhibitory effect of 1-MCP on ripening and superficial scald development in 'McIntosh' and 'Delicious' apples. Journal of Horticultural Science and Biotechnology, Vol. 75, pp. 271276.
17. DeFilippi, B.G., Dandekar, A.M. and Kader, A.A. (2004) Impact of Suppression of Ethylene Action or Biosynthesis on Flavor Metabolites in Apple (Malus domestica Borkh.) Fruits. Journal of Agricultural and Food Chemistry, Vol. 52, pp. 5694-5701.
18. Kondo, S., Setha, S., Rudell, D.R., Buchanan, D.A. and Mattheis, J.P. (2005) Aroma Volatile Biosynthesis in Apples Affected by 1-MCP and Methyl Jasmonate. Postharvest Biology and Technology, Vol. 36, pp. 61-68.
19. Pashazadeh B., Hajnajari H., Shavakhi F. (2017) 1-MCP Improved Diverse Sensorial, Biochemical and Physical AppleTraits during Cold Storage Based on Cultivar. Agricultural Sciences, Vol. 8, pp. 77-96.
