Разработка технологии применения биопрепаратов при холодильном хранении цитрусовых плодов клементинов и ортаник тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.18.04, кандидат наук Булькран Мохамед Саид

• Булькран Мохамед Саид
• кандидат наук
• 2015

Оглавление диссертации кандидат наук Булькран Мохамед Саид

ВВЕДЕНИЕ

1 Состояние проблемы по предварительной обработке и хранению цитрусовыхплодов

1.1 Агробиологическая характеристика и химический состав сортов клементинов и ортаник, выращиваемых в Алжире

1.2 Технологии переработки и хранения цитрусовых плодов

1.3 Фитопатологические и физиологические заболевания цитрусовых плодов при хранении

1.4 Защитные механизмы растительной клетки от фитопатогенов

1.5 Физико-химические и биохимические изменения в цитрусовых плодах при хранении

1.6 Цель и задачи исследования

2 Объекты и методы исследования. Постановка экспериментов

1.7 Объекты исследования

2.2 Методы исследования

2.2.1 Физико-химические методы исследования

2.2.2 Микробиологические методы исследования

1.3 Постановка экспериментов

3. Исследование антагонистической активности бактерий родов Bacillus и Pseudomonas

3.1 Влияние температуры и концентрации бактериальных культур на развитие грибов рода Penicillium

3.2 Механизмы адаптации и ингибирования развития грибов рода Penicillium

4. Исследование влияния температуры и обработки плодов клементинов и ортаник на физиолого-биохимические процессы, сохраняемость и показатели качества; обоснование технологии применения биопрепаратов при хранении плодов

4.1 Компоненты химического состава плодов клементинов и ортаник

4.2 Интенсивность дыхания

4.3 Активность терминальных оксидаз

4.4 Углеводная фракция

4.5 Органические кислоты

4.6 Аскорбиновая кислота

4.7 Фенольные кислоты и спирты

4.8 Убыль массы

4.9 Фитопатологические и физиологические показатели сохраняемости плодов

клементинов и ортаник

4.10Экономические показатели

4.11 Технология применения биопрепаратов при хранении плодов клементинов

ортаник в условиях низких положительных температур

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы. В настоящее время в мире производится около 100 млн.тонн цитрусовых плодов, в том числе, в Алжире - 1,4 млн.тонн ,из которых доля мандаринов и их гибридов составляет 30%. На российский рынок поступает около 120 тыс.тонн этих плодов. Проблема сохранения качества, пищевой ценности и снижения их потерь при транспортировке и хранении актуальна во всем мире.

Цитрусовые плоды отличаются высоким содержанием биологически активных веществ, прежде всего ,аскорбиновой кислоты, каротиноидов , макро- и микроэлементов и биофлавоноидов. Они являются благоприятной средой для развития микроорганизмов, основными из которых являются грибы родов Penicillium, Diplodia, Sclerotinia, Colletotrichum и др. Для снижения потерь от микробиальной порчи и сохранения качества плодов отечественными и зарубежными учеными предложены различные физико-химические и биологические средства защиты.

Значительный вклад в теорию и практику хранения пищевого сырья и продуктов питания растительного происхождения внесли отечественные ученые Гудковский В.А, Широков Е.П ,Николаева М.А, Шаззо ИР, Колодязная В.С, Елисеева Л.Г.; зарубежные Wilson C.L, McLaughlin R.J, Wisniewski M.,Ladaniya M.S. и другие.

В настоящее время наиболее перспективным является биологический метод защиты плодов от инфекционных заболеваний. Он основан на применении биопрепаратов, в состав которых входят бактерии-антагонисты различных родов, видов и штаммов, продукты жизнедеятельности которых повышают устойчивость плодов к фитопатогенам и обеспечивают длительное хранение плодов. Особенностью хранения цитрусовых плодов при низких положительных температурах являются физиологические заболевания, а при повышенных-фитопатологические. Разнообразие видов и сортов цитрусовых плодов, а также высокая обсемененность их различными микроорганизмами требует научного обоснования применения биопрепаратов и температурных режимов.

В отечественной и зарубежной научной литературе сообщается противоречивая информация об эффективности применения бактерий-антагонистов различных родов, видов и штаммов при хранении растительной продукции, в том числе цитрусовых плодов.

Научное обоснование и разработка технологии применения биопрепаратов на основе бактерий-антаонистов родов Bacillus и Pseudomonas при холодильном хранении гибридов мандаринов-клементинов и ортаник , позволяющей снизить потери от инфекционных и физиологических заболеваний, максимально сохранить качество и биологическую ценность плодов, является актуальным и имеет важное социально-экономическое и экологическое значение.

Цель работы-Исследовать влияние температуры и обработки биопрепаратами плодов клементинов и ортаник на физиолого-биохимические и микробиологические процессы, физико-химические показатели качества; разработать технологию применения биопрепаратов при хранении этих плодов в условиях низких положительных температур.

Для выполнения поставленной цели решались следующие задачи:

-исследовать антагонистическую активность бактерий родов Bacillus и Pseudomonas;

-определить содержание основных компонентов химического состава плодов клементинов и ортаник, выращенных в почвенно-климатических условиях Алжира;

-исследовать влияние температуры хранения и обработки плодов клементинов и ортаник биопрепаратами на интенсивность дыхания и активность терминальных оксидаз;

-выявить зависимости изменения содержания моно-и дисахаридов, органических кислот, фенольных соединений, аскорбиновой кислоты, спиртов и убыли массы от продолжительности хранения и обработки плодов биопрепаратами;

-по комплексу физико-химических и органолептических показателей качества, а также микробиологических показателей безопасности обосновать

выбор биопрепаратов , технологические параметры обработки и сроки годности плодов клементинов и ортаник при холодильном хранении;

-рассчитать экономическую эффективность обработки плодов биопрепаратами при холодильном хранении;

-разработать технологию и технологическую инструкцию по применению биопрепаратов при хранении цитрусовых плодов клементинов и ортаник в условиях низких положительных температур.

Научная новизна. Доказаны антагонистические свойства бактерий-антагонистов Bacillus subtilis Ч 13 и Pseudomonas asplenii RF13H по отношению к основным возбудителям инфекционных заболеваний цитрусовых плодов клементинов и ортаник грибам рода Penicillium при хранении их в условиях низких положительных температур.

Определены следующие компоненты химического состава цитрусовых плодов клементинов и ортаник :17 органических кислот, 9 моносахаридов, 2 дисахарида, фенольные кислоты (кофейная, протокатеховая, феруловая и салициловая), спирты (дульцитол-арабинитол, хиро-инозитол,мио-инозитол и аллоинозитол), а также фитостеролы( бета-ситостерол и кампестерол).Выявлены кинетические закономерности изменения содержания этих соединений в процессе холодильного хранения плодов, обработанных биопрепаратами.

Составлены математические модели, характеризующие зависимости изменения содержания аскорбиновой кислоты, органических кислот, моно-и дисахаридов,а также убыли массы от продолжительности холодильного хранения плодов клементинов и ортаник, обработанных биопрепаратами.

Показано, что обработка плодов клементинов и ортаник биопрепаратами замедляет физиолого-биохимические процессы и, как следствие, максимально сохраняет пищевые и биологически активные вещества при пролонгированных сроках хранения.

Установлено, что обработка плодов клементинов и ортаник биопрепаратами на основе Bacillus subtilis Ч 13 и Pseudomonas asplenii RF13H замедляет интенсивность дыхания, изменяет активность терминальных оксидаз: на

начальных стадиях хранения после обработки плодов активность фенолоксидазы, пероксидазы и каталазы увеличивается, при последующем хранении (+4±1) °С снижается под действием метаболитов бактерий-антагонистов.

По комплексу фитопатологических и физико-химических показателей качества плодов клементинов и ортаник обосновано применение биопрепаратов на основе бактерий-антагонистов Bacillus subtilis Ч 13 и Pseudomonas asplenii RF13H при хранении в условиях низких положительных температур.

Практическая значимость. Для длительного хранения цитрусовых плодов клементинов и ортаник, сохранения их качества и пищевой ценности рекомендуется обработка плодов биопрепаратами на основе бактерий-

о

антагонистов Bacillus subtilis Ч 13 (титр 0,5*10 кл/мл ) и Pseudomonas asplenii

о о

RF13H (титр 0,5*10 -10 кл/мл) . Обработанные плоды клементинов рекомендуется хранить при двух температурных режимах Р1 и Р2 , плоды ортаник -по режиму Р1. Режим 1: после сбора урожая и обработки плодов при хранении в течение 20-25 сут температура поддерживается на уровне t=(+9±1) 0С, затем при последующем хранении в течение 35-40 сут - при t=(+4±1) 0C . Режим2: плоды клементинов после сбора урожая и обработки биопрепаратами рекомендуется хранить при постоянной температуре t= (+4±1) 0С в течение 60-70сут. Это позволяет снизить потери от микробиальной порчи и физиологических заболеваний и увеличить продолжительность хранения в 1,3-1,4 раза.

Разработана технология и технологическая инструкция 9164-001-706279012015 по применению биопрепаратов при хранении цитрусовых плодов клементинов и ортаник в условиях низких положительных температур.

Материалы диссертационной работы используются при подготовке бакалавров и магистров по направлениям «Продукты питания из растительного сырья» и «Биотехнология».

Технологическая инструкция передена для использования в Institut Technique De L'arboriculture Fruitière & De La Vigne, г. Скикда, Алжир.

Ожидаемый экономический эффект от применения биопрепаратов для обработки плодов клементинов и ортаник при хранении составил от 41 00 до

10000 руб/т в зависимости от вида плодов, температурного режима и типа биопрепаратов.

Основные положения, выносимые на защиту:

-антагонистические свойства бактерий Bacillus subtilis Ч 13 и Pseudomonas asplenii RF13H по отношению к основным возбудителям инфекционных заболеваний цитрусовых плодов клементинов и ортаник грибами рода Penicillium при хранении их в условиях низких положительных температур;

-результаты определения химического состава цитрусовых плодов клементинов и ортаник, выращиваемых в Алжире;

-зависимости изменения интенсивности дыхания, активности терминальных оксидаз, содержания моно-и дисахаридов, органических кислот, восстановленной формы аскорбиновой кислоты, фенольных соединений и убыли массы плодов клементинов и ортаник от продолжительности и условий хранения, также типа биопрепаратов;

-технология применения биопрепаратов на основе бактерий-антагонистов Bacillus subtilis Ч 13 и Pseudomonas asplenii RF13H при хранении в условиях низких положительных температур.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разработка технологии применения биопрепаратов при холодильном хранении цитрусовых плодов клементинов и ортаник»

Апробация работы.

Основные результаты исследования докладывались на: 42,43 и 44-ой научных и учебно-методических конференциях (Санкт-Петербург, Университет ИТМО, 29.01-01.02.2013г; 28-31 января-2014 г и 3-7 февраля-2015 г); VI Международной научно-технической конференций «Низкотемпературные и пищевые технологии в XXI веке», (Санкт-Петербург, Университет ИТМО,13-15 ноября 2013г); П,Ш и IV-ом Всероссийских конгрессах молодых ученых, (Санкт-Петербург, Университет ИТМО, 9-12 апреля 2013г; 8-11 апреля 2014 г и 7-10 апреля 2015 г).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 7 статей, в том числе 3 статьи - в изданиях, рекомендованных ВАК РФ.

1. Состояние проблемы по предварительной обработке и хранению

цитрусовых плодов

Длительное хранение цитрусовых плодов нередко связано с большими потерями, вызванными инфекционными и физиологическими заболеваниями. Развитию болезней способствуют механические повреждения плодов, возникающие при уборке, упаковке и транспортировке, повреждения насекомыми, неблагоприятные условия выращивания и хранения.

Большая часть болезней, от которых страдают цитрусовые, вызывается грибами. Температура и влажность - факторы внешней среды, которые влияют на жизнедеятельность грибов.

Температура среды является одним из основных физических факторов внешней среды, который определяет возможность и интенсивность развития микроорганизмов. Все микроорганизмы развиваются в определенных пределах температуры. При минимальном и максимальном температурных пределах еще возможно слабое развитие микроорганизмов (замедленный рост и размножение), а за их пределами оно полностью прекращается [16].

Огромное влияние на развитие микроорганизмов оказывает вода. Микробная клетка на 70-85 % состоит из воды, все питательные вещества попадают в клетку только в растворенном виде, с водой удаляются из клетки продукты жизнедеятельности. Микроорганизмы могут развиваться в пищевых продуктах и на непищевых предметах только в присутствии свободной воды и не ниже определенного уровня [16]. В плодо- и овощехранилищах необходимо поддерживать определенный режим влажности, чтобы предотвратить грибные и бактериальные заболевания.

Возбудителями инфекционных заболеваний плодов могут быть также бактерии. Бактерии, быстро развиваясь на местах повреждений плодов, вызывают их массовую порчу при хранении. Оптимальная температура для развития большинства бактерий лежит в пределах от +18 °С до +28 °С.

Для мандаринов и их гибридов особенно необходимо аккуратное обращение при снятии их с дерева и упаковке. Рекомендуется поддерживать температуру

хранения порядка 4 °С и относительную влажность 85-90 %. Для этих фруктов необходимо предварительное охлаждение перед погрузкой и постоянное охлаждение при транспортировке.

1.1 Агробиологическая характеристика и химический состав сортов клементинов и ортаник, выращиваемых в Алжире

Цитрусовые плоды клементины являются гибридом мандарина и горького севильского апельсина и выведены в 1902 году в Алжире Пьером Клементом [101,108].Плоды по форме напоминают мандарин, но более сладкие. Клементины произрастают,в основном, в странах Средиземноморья, в том числе в Алжире [110,108,42]. Клементины выращивают в Алжире на площади около 13 тыс.га из цитрусовых культур [89]. На российский рынок поставляется около100 тыс.т мандаринов и их гибридов [110].

Цитрусовые плоды Ортаник (Ortanique) представляют собой гибрид апельсина (Citrus sinensis) и танжерина (Citrus deliciosa var Tangerina). Название Ортаник запатентовано Ямайкой, откуда с 1957 г. начались поставки фрукта на международный рынок [42]. В настоящее время эти плоды выращивают в странах Средиземноморья, в том числе в Алжире.

Клементины и ортаник очень чувствительны к низкой температуре. Криоскопическая температура составляет от -0,50С до -2 0 С в зависимости от вида и сорта цитрусовых плодов.

Основными сортами плодов клементинов, выращиваемых в Алжире, являются: Rocamora, Merme, Cheylard, St Martin, Cadoux [89]. Клементины и ортаник отличаются высоким содержанием биологически активных веществ, прежде всего аскорбиновой кислоты, каротиноидов, макро-и микроэлементов и биофлавоноидов [42,103,106,128]. Химический состав и пищевая ценность плодов существенно зависят от гибрида,сорта, степени зрелости и почвенно-климатических условий произрастания. В плодах содержится около 90% воды, большая часть ее находится в свободном состоянии, меньшая в связанном.

Органические кислоты являются важным источником кислого вкуса плодов и кроме того, представляют собой источник энергии в клетках растений. В плодах

клементинов и ортаник содержатся около 20 органических кислот, но основными из них являются лимонная и яблочная [103,105,106], которые находятся в клеточном соке в свободном виде или в виде солей, сложных эфиров или гликозидов. Лимонная кислота является основной кислотой эндокарпия всех цитрусовых плодов, кроме сладкого лимона и некислого апельсина. В кожуре содержатся меньше кислот, чем в мякоти. Основными кислотами кожуры цитрусовых являются щавелевая, малоновая и некоторое количество лимонной. Вместе они дают 30-50 процентов всех имеющихся анионов [91]. L-хинная кислота была обнаружена в кожуре и мякоти различных цитрусовых, в том числе, клементинов [127].

Углеводы плодов представлены в основном моно -и дисахаридами (сахароза, глюкоза и фруктоза) и полисахаридами (целлюлоза, гемицеллюлоза и пектиновые вещества). Полисахариды представляют собой нерастворимые волокна в тканях цитрусовых. Поскольку эти пищевые волокна имеют хорошую влагоудерживающую способность, они играют важную роль в рационе питания человека, предотвращая нарушение пищеварения. Удержание белков и жиров незначительно и изменяется в интервале от 0,64 до 1,23 и от 0,15 до 0,31 соответственно.

Минеральных веществ в различных сортах клементинов содержится от 0,2 до 6.0 % (табл. 1.1). Основными макроэлементами являются калий,натрий, магний, фосфор, железо; из микроэлементов встречаются медь, цинк, марганец и другие.

Таблица 1.1-Содержание минеральных элементов в различных сортах клементинов, мг/100г [89].

Сорта Na K Mg Ca Fe Mn Cu Zn

Rocamora 1.38 5.16 0.60 0.26 1.92 0.05 0.01 0.37

Merme 3.43 5.22 0.66 0.42 2.43 0.34 0.01 0.32

Cheylard 2.46 5.08 1.69 0.30 2.01 0.34 0.00 0.22

St Martin 3.43 5.31 0.78 1.46 2.77 0.53 0.01 0.63

Cadoux 3.21 6.00 0.52 0.28 2.64 0.45 0.03 0.19

Monreal 3.05 5.43 1.63 0.29 2.60 0.47 0.03 0.31

В плодах клементинов и ортаник содержатся терпеноиды, которые являются нерастворимыми в воде циклическими соединениями, сходными по химическому составу с липидами.

Основным вкладом цитрусовых в рацион питания человека является то, что они представляют собой источник витаминов, особенно аскорбиновой кислоты (витамина С). Содержание аскорбиновой кислоты в различных сортах клементинов и ортаник изменяется в пределах от 47,97 до 66,35 мг/100г (таблица 1.2). Эти плоды также являются важным источником витаминов группы В (В1, В2, В3, В4, В5, В6, В9) и провитамина А, предшественниками которого являются каротиноиды (а-и Р-каротин). Кроме каротиноидов важными соединениями являются фитогормоны, такие как гибберелловая и абсцизовая кислоты и цитокинины [101,102].

Таблица 1.2 -Содержание аскорбиновой кислоты в различных сортах клементинов

Сорта Содержание аскорбиновой кислоты, мг/100г

Rocamora 63.80

Merme 65.84

Cheylard 60.43

St Martin 47.97

Cadoux 55.12

Monreal 65.33

Клементины и ортаник употребляют в свежем и консервированном виде. Их применяют для украшения сладких блюд, как составную часть фруктовых салатов и начинку для фруктовых пирогов. Содержащееся в кожуре масло находит применение в косметическом производстве.

1.2 Технологии послеуборочной обработки и хранения цитрусовых

плодов

Послеуборочная обработка цитрусовых плодов включает следующие операции: мойку плодов, калибровку по наибольшему поперечному диаметру, обработку антисептиками, обработку восками и фунгицидами, дегриннинг.

Для цитрусовых плодов разрешено применение следующих консервантов: дифенил, ортофенилфенол, ортофенилфенолят натрия и тиабендазол. Воски - вещества, предотвращающие потерю влаги с поверхности плодов и придающие им блеск. Наиболее часто используют эмульсионные воски, которые содержат воск с мылом или моющим средством. Цитрусовые чаще всего обрабатывают смесью парафинового масла с карнаубским воском. Для обработки плодов также допускаются окисленный полиэтиленовый воск (синтетический), пчелиный воск, карнаубский воск, полиолефиновая смола, шеллак. Карнаубский воск извлекается из листьев пальмы Сорегтша сег^ега, произрастающей в тропических лесах Бразилии. Окисленный полиэтиленовый воск получают путём полимеризации этилена. Покрытие плодов окисленным полиэтиленовым воском снижает возможность порчи фруктов насекомыми при транспортировке и хранении. Парафин - белый кристаллический воск, в основном содержащий насыщенные углеводороды. Получают парафин главным образом из нефти. Шеллак или раствор смолы обеспечивает блеск на поверхности плодов. Максимально допустимое количество воска не должно превышать 140мг на 1кг плодов. Пищевые масла, такие как кунжутное и горчичное также эффективны в дополнении к восковым эмульсиям для снижения потерь веса фруктов.

Съедобные покрытия разрабатываются из съедобных ингредиентов -углеводов, белков и жиров. Эти покрытия могут быть классифицированы на пять

категорий: на основе липидов, полисахаридов, белков, а также композитные и двухслойные покрытия [86]. Способность этих покрытий продлевать срок годности при хранении обусловлена дифференциальной проницаемостью для га2, O2 и водяного пара, которые уменьшают скорость метаболизма и потери воды. Проницаемость цитрусовых покрытий должна быть высокой для 02 и низкой для водяного пара, чтобы уменьшить испарение, насколько это возможно, и нечрезмерно ограничить дыхание. Несколько съедобных и экологичных (биоразлагаемых) материалов, таких как сложные эфиры сахарозы, жирных кислот и хитозан, были использованы для продления срока хранения цитрусовых. Карбоксиметил хитозан является водорастворимым производным хитина и уменьшает дыхание в значительной степени. Апельсины, обработанные раствором хитозана, могут храниться в течение двух месяцев без неблагоприятного воздействия на внешний вид плодов. Хитозан также уменьшает рост плесеней [114]. Регуляторы роста растений позволяют целенаправленно регулировать важнейшие процессы развития растений.Большинство из этих соединений встречаются в природе и, следовательно, их использование в послеуборочной обработке цитрусовых плодов получит признание потребителей. К этой группе веществ относятся ауксины, гиббереллины, цитокинины, стимулирующие рост и деление клеток, а также абсцизовая кислота и этилен -ингибиторы этих процессов. Для цитрусовых наиболее широко используют гиббереллиновую кислоту, которая увеличивает размер плодов, и 2,4-дихлорфеноксиуксусную кислоту, задерживающую опадение зрелых плодов.

Дегриннинг - удаление зеленой окраски. Эта операция нужна для придания цитрусовым, особенно апельсинам и лимонам, характерной окраски. В местах произрастания цитрусовых пригодность к сбору урожая апельсинов определяется не цветом кожуры, а по значению индекса Брикса (отношение массовой доли сахара и кислот). В тропических странах, где необходимый цвет не развился из-за недостаточных суточных перепадов температур и с целью ускорения сроков уборки также проводят дегриннинг. Дегриннинг осуществляется путем

повышения температуры в камере до 16-30°С и/или в присутствии этилена в низких концентрациях (5 мг на 1 кг воздуха).

Порча плодов вызывается главным образом действием микроорганизмов. Плоды, содержащие много влаги и такие пищевые вещества как сахара, органические кислоты, азотистые и пектиновые вещества, являются хорошей питательной средой для микробов [4].

Проникая в плоды, микроорганизмы начинают быстро размножаться и потреблять пищевые вещества. В процессе размножения и питания микробы разлагают ценные вещества растительного сырья с образованием спирта, кислот, а также ряда дурнопахнущих и ядовитых соединений, приводя к гибели плоды как живой организм, и делая их непригодными для употребления в пищу.

Иногда плоды портятся под действием ферментов. В ряде случаев, когда созданы условия, при которых микробы отсутствуют, а ферменты в процессе технологической обработки остались активными, пищевые продукты также подвергаются порче. Таким образом, чтобы надежно предохранить плоды от порчи, необходимо создать такие условия хранения, либо так видоизменить их свойства, чтобы микробы были уничтожены или не могли развиваться, а ферменты, регулирующие биохимические процессы, были инактивированы. Регулирование биологических процессов, протекающих в сырье и микроорганизмах, положено в основу всех существующих методов консервирования [16].

Изменяя условия среды, воздействуя на сырье или на микроорганизмы теми или иными физическими и химическими факторами, можно добиться уничтожения или подавления жизни возбудителя порчи и сохранения жизни сырья. Можно прекратить все жизненные процессы в сырье, не разрушая его пищевых качеств, и, устранив возбудителя порчи, сохранить сырье как пищевой продукт.

Основным методом является холодильное хранение плодов. Он имеет наибольшее промышленное значение.

Искусственный холод нашел применение в пищевой промышленности в двух модификациях: а) умеренный холод, вызывающий охлаждение сырья и продуктов до такого температурного уровня, который, будучи на 10-15 ^ ниже комнатной температуры, не опускается ниже -1-3 т. е. ниже той температуры, под действием которой плоды не замерзают; б) более низкие температуры, под действием которых плоды замерзают (замораживание).

При холодильном хранении цитрусовых плодов необходимо строго соблюдать принцип товарного соседства и не размещать рядом с ними даже на короткое время плоды или овощи с сильным ароматом. Это связано с тем, что летучие ароматические вещества легко растворяются в эфирных маслах плодов и придают им посторонний запах.

Метод холодильного хранения дает возможность сохранить плод при минимальном изменении его натуральных свойств в течение нескольких недель.

Применение искусственного холода - незаменимое условие для продления сроков хранения плодоовощной продукции. Однако, холодильное хранение при температурах, близких к криоскопической, не исключает поражения продукции психрофильными микроорганизмами [80].

Для снижения потерь от микробной порчи рекомендуются различные дополнительные к холоду средства: ультрафиолетовое и радиационное облучение, озонирование, химические препараты, регулируемые и модифицированные газовые среды.

Хранение растительной продукции в среде с повышенной концентрацией диоксида углерода и пониженным содержанием кислорода широко используется во многих странах мира. Установлено, что снижение концентрации кислорода с 21 до 10 % и более приводит к ослаблению дыхания плодов и овощей. При этом уменьшается выделение диоксида углерода, задерживается и подавляется климактерический подъём дыхания. Низкое содержание кислорода в окружающей атмосфере замедляет биосинтез плодами этилена и его биологическое действие. Количество образующегося в растительной продукции этилена, стимулирующего ее созревание, целиком зависит от концентрации кислорода. Этилен усиливает

проницаемость клеточных мембран, вызывает распад хлорофилла. Чувствительность разных видов и помологических сортов к пониженным концентрациям кислорода различна. Она зависит от районов произрастания сырья, его физиологического состояния, степени зрелости и пр. При этом можно получать газовые смеси разного типа.

В так называемых нормальных газовых смесях суммарное содержание кислорода и диоксида углерода соответствует 21 %. В пределах этой суммы кислород составляет 11-16 %, диоксид углерода - от 5 до 10 %, количество азота остаётся неизменным - 79 %.

Позднее было установлено, что в ряде случаев оптимальными являются газовые смеси, в которых сумма CO2 и O2 меньше 21 %. Такие смеси называют субнормальными. Наибольшее распространение имеют субнормальные смеси, в которых содержатся 3-5 % кислорода, 3-5 % углекислого газа и 90-94 % азота [75].

Субнормальные газовые смеси уже нельзя получить только за счет физиологической активности сырья и естественной вентиляции хранилища. При необходимости снизить содержание СО2 в смеси, скажем, до 5 % необходимо избыток СО2 связать с каким-нибудь химическим поглотителем. Для этого составляют следующую схему: камера хранения - скруббер (поглотительный аппарат) - камера хранения. Воздух из камеры хранения, обедненный кислородом и обогащенный CO2, прокачивают через скруббирующее устройство, где избыток CO2 связывается каким-нибудь (чаще щелочным) химическим поглотителем, например, едким натром или поташом, откуда снова подается в камеру хранения.

Субнормальные газовые смеси можно также создавать, подавая их в камеру хранения из каких-либо внешних источников, например, из специальных газогенераторов или баллонов.

Несмотря на то, что наименьшим пределом концентрации кислорода для дыхания является 0,5-5 %, снижение содержания кислорода ниже 2 % нежелательно. Это объясняется тем, что в плодах начинается бескислородное (анаэробное) дыхание, которое приводит к накоплению в тканях значительного

количества продуктов неполного окисления. В данном случае наблюдается снижение иммунитета плодов, их физиологические расстройства и отмирание участков тканей. Влияние же диоксида углерода на интенсивность дыхания плодов заключается в торможении активности окислительно - восстановительных ферментов. Сущность влияния диоксида углерода на плоды проявляется и в ослаблении биологического действия этилена. Диоксид углерода стимулирует биосинтез мягкого и твердого восков, снижая проницаемость кутикулы плода, особенно для кислорода. В результате внутритканевая атмосфера плодов обедняется кислородом, что замедляет дыхание. Для большинства сортов плодовой продукции концентрация диоксида углерода более 10 % приводит к физиологическим повреждениям: внутреннему побурению яблок и груш, загару, размягчению кожицы и мякоти цитрусовых плодов.

Применение смеси газов подавляет рост микроорганизмов на поверхности пищевого продукта, поддерживая его микрофлору на необходимом уровне, сохраняет первоначальные пищевкусовые, ароматические и другие свойства в течение определенного времени, регулирует кислородовыделение из продукта и проникновение кислорода через упаковку, а также значительно увеличивает сроки хранения продукта без изменения его качества.

Широкое применение на пищевых предприятиях для санации воздуха и поверхностного слоя продуктов находит ультрафиолетовое излучение. Под действием УФ-лучей происходит отмирание микроорганизмов только в поверхностном слое продукта, так как проникающая способность лучей не превышает 0,1 мм. Стерилизующий эффект облучения зависит от микробиологической загрязненности продукта и стадии развития микроорганизмов. В сочетании с низкими положительными температурами он значительно увеличивает сроки хранения (в 2 раза и более) цитрусовых плодов.

Применение антибиотиков основано на их свойстве подавлять микроорганизмы, предохраняя продукты от порчи. Проникая в клетки микроорганизмов, эти вещества вступают во взаимодействие с белками протоплазмы, что приводит к их гибели. К антисептикам предъявляют ряд

требований, важнейшими из которых являются безвредность и минимальные изменения потребительских свойств пищевых продуктов.

В процессе поиска альтернативных методов защиты растений весомую перспективу открывают биологические средства защиты, которые смогут успешно конкурировать с химическими, не обладая в то же время их недостатками: «привыканием» возбудителя к фунгицидам, токсичностью, накоплением в экологических пищевых цепях. Кроме того, биометод обладает преимуществом в плане экономии материалов, энергии и использования возобновляемых ресурсов. Наибольшее развитие и практическое применение получили биопрепараты на основе активных штаммов бактерий-антагонистов фитопатогенной микрофлоры. Предположительными механизмами их воздействия являются продуцирование антибиотиков и индуцирование резистентности растений [80].

В последние годы в России и за рубежом активно ведутся исследования по поиску бактерий, проявляющих антагонистическую активность по отношению к основным возбудителям заболеваний растительной продукции. Ps. fluorescens является несимбиотрофным азотфиксатором и продуцирует антибиотические вещества, ферменты, регуляторы роста растений и сидерофоры-комплексоны почвенного железа [10,97]. W. Howie (1989) установил, что противогрибная активность штаммов Pseudomonas fluorescens тем выше, чем больше их способность синтезировать антибиотик оомицин А.

Исследования, проводимые ВНИИ сельскохозяйственной микробиологии совместно с Государственным университетом низкотемпературных и пищевых технологий, показали, что применение микробиологических препаратов при выращивании и хранении плодоовощной продукции позволяет значительно снизить потери при ее хранении [80].

В настоящее время доказана значимость биологическая значимость биологической защиты озимых пшеницы и ячменя, овощных, плодовых и ягодных культур и картофеля [130].

Многие исследователи считают наиболее эффективным и надежным способом биологической борьбы с фитопатогенами при выращивании сельскохозяйственной продукции обработку биопрепаратами посевного материала (D.N. Weller, R.J. Cook, 1983; E.B. Welson et al., 1988).

Таким образом, защите плодов и овощей от болезней уделяется большое внимание в России и за рубежом. Но одной из главных причин потерь их в процессе хранения являются проявляющиеся в послеуборочный период болезни. Поскольку ассортимент химических фунгицидов, рекомендованных для использования при хранении плодоовощной продукции в последнее время резко сократился, биологическая борьба с фитопатогенами, поражающими продукты при хранении, может оказаться высокоэффективной [104]. Во первых, в хранилищах обеспечивается регулируемый микроклимат, оптимальный для развития антагонистов и патогенов. Во вторых, высокая стоимость сохраняемой продукции позволяет полностью окупить средства, затраченные на борьбу с возбудителями болезней [85].

Достигнуты определенные результаты по применению биопрепаратов при хранении плодов и овощей за рубежом. Wilson C.L. (1988) продемонстрировал высокую эффективность антагониста Bacillus subtilis в борьбе с бурой гнилью плодов персика при хранении [122]. Аналогичные исследования выполнены R.J. McLaughlin с дрожжами Candida sp. при защите яблок сорта Гольден Делишес от возбудителей таких послеуборочных грибов, как Botrytis cinerea, Penicillum expansum [116]. Обработка картофеля Pseudomonas putida снижала поражаемость клубней мягкими гнилями [92]. Также эффективность биоконтроля была показана для абрикосов, вишни, цитрусовых, нектарина, груши, перца, сливы. В качестве антагонистов были исследованы гриб Trichoderma sp.; бактерии Pseudomonas cepacia, Pseudomonas syringae; дрожжи Acremonium breve, Debaryomyces hansenii [109].

Из данных товароведного анализа следует, что применение бактерий-антагонистов перед посадкой обеспечивает прибавку урожая картофеля в среднем на 9-25%, а обработка клубней перед закладкой на хранение снижает

развитие микробной порчи в 3-4 раза [36], а корнеплодов в 1,6-4 раза в зависимости от сорта, вида обработки и штамма микроорганизмов [80].

Таким образом, использование биопрепаратов комплексного действия с антагонистическими свойствами способно во многом решить проблемы снижения потерь плодоовощной продукции при хранении.

1.3 Фитопатологические и физиологические заболевания цитрусовых

плодов при хранении

Фитопатологические заболевания

Основными инфекционными заболеваниями цитрусовых в процессе транспортирования и хранения являются голубая плесень (пенициллёз), зелёная плесень, кислая гниль, чёрная гниль (альтернариоз), коричневая гниль (фитофтороз), склеротиниоз, серая плесень (ботритиоз), диплодиоз, фомопсис, фузариоз и антракноз.

Основным инфекционным заболеванием цитрусовых плодов является пенициллёз (возбудители - грибы Penicillium italicum Weh и Penicillium digitatum Sac). Они встречаются во всех странах, выращивающих цитрусовые, могут воздействовать на фрукты при упаковке, транспортировке и хранении. Эти болезни специфичны для цитрусовых, широко распространены, и могут быть причиной большей части послеуборочной порчи цитрусовых плодов в хранилищах. Оба гриба могут появляться вместе в той же партии или даже в том же фрукте. Ранние исследования Fawcett и Berger показали, что гриб Penicillium digitatum растет быстрее при умеренных температурах и поэтому он преобладает в процессе краткосрочных транспортировки и хранения. Penicillium italicum иногда может развиваться при хранении как гипер-патоген на плодах, пораженных Penicillium digitatum. Заболевание характерно инициируются через раны и механические травмы во время заготовок, упаковки и обработки [107]. Раны могут также возникнуть в результате проникновения средиземноморской плодовой мухи и других, повреждающих фрукты насекомых [124]. Фрукты особенно восприимчивы к инфекции в условиях влажной погоды, и послеуборочная температура - другой фактор, определяющий развитие этих

плесней. Оптимальный диапазон температур для обоих грибов 20-27 °C, при которых плоды могут испортиться в течение нескольких дней. Несмотря на то, что рост гриба замедляется при низких температурах, очень медленная скорость все же была зарегистрирована при 4,5-10°C , что позволяет грибам развиваться в этих условиях при холодильном хранении. При температуре (0-1 )°С грибы Penicillium не растут, но эти температуры приводят к физиологическим заболеваниям, характеризующимися образованием на поверхности плодов темных точек, что связано с нарушениям обменных процессов [126] . При заражении плода голубой плесенью появляется мягкая, водянистая, легко продавливаемая пальцем гнилая кожица, слегка вдавленная и сморщенная. Загнившие участки покрываются поверхностной прижатой грибницей, образующей узкую белую кайму вокруг голубого налёта, состоящего из конидиеносцев и конидий гриба.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Булькран Мохамед Саид, 2015 год

Р2 - -

Из таблицы 4.9 следует, что максимальный ожидаемый экономический эффект достигается при хранении плодов клементинов, обработанных КЖ2 ,по режиму 2 (Р2), ортаник- по режиму 1 (Р1).

4.11 Технология применения биопрепаратов при хранении плодов клементинов ортаник в условиях низких положительных температур

На основании проведенных исследований рекомендуется перед закладкой на хранение обработка плодов клементинов и ортаник биопрепаратами

о

на основе бактерий-антагонистов Bacillus штамм Ч13(титр 0,5*10 кл/мл) и Pseudomonas asplenii RF13H. После сбора урожая цитрусовых плодов в технической степени зрелости проводится инспектирование, калибрование и опрыскивание их на роликовых транспортёрах с помощью тонкодисперсных распылителей из расчета 1,5 л культуральной жидкости на тонну продукции. Затем плоды укладывают в пластмассовые или деревянные ящики вместимостью 10-15кг и направляют автотранспортом к месту хранения. Предварительно проводится подготовка камер хранения, включающая дезинфекцию и охлаждение воздуха до рекомендуемых температур с помощью подвесных

воздухоохладителей. В камерах хранения формируются штабели на стеллажах и используется бесканальная система воздухораспределения. В процессе хранения плодов контролируются технологические параметры воздуха и качество продукции.

Технологическая инструкция ТИ 9164-001-70627901-2015 по применению биопрепаратов для обработки цитрусовых плодов клементинов и ортаник при холодильном хранении приведена в приложении П3.

Технологическая схема обработки цитрусовых плодов биопрепаратами при холодильном хранении приведена на рисунке 4.26

Рисунок 4.26 - Технологическая схема обработки цитрусовых плодов биопрепаратами при холодильном хранении

Заключение

На основании теоретических и экспериментальных исследований обосновано применение биопрепаратов, содержащих бактерии-антагонисты Bacillus subtilis Ч13 и Pseudomonas asplenii RF13H и их метаболиты, для обработки цитрусовых плодов клементинов и ортаник, позволяющих максимально сохранить пищевую ценность и качество плодов, снизить потери в 1,3-1,4 раза от микробиальной порчи ,а также увеличить продолжительность хранения в 1,6-1,8 раза в условиях низких положительных температур .

На основании проведенных исследований сделаны следующие выводы:

1. Доказано, что бактерии Bacillus subtilis Ч 13 и Pseudomonas asplenii RF13H отличаются антагонистическими свойствами по отношению к основным возбудителям инфекционных заболеваний цитрусовых плодов клементинов и ортаник - грибам рода Penicillium при хранении их в условиях низких положительных температур. При этом увеличивается лаг-фаза в 3-4 раза, снижается скорость развития фитопатогенов. Обработка плодов клементинов и ортаник биопрепаратами снижает поражаемость плодов фитопатогенами и не влияет на развитие физиологических заболеваний в процессе хранения их при низких положительных температурах.

2. Выявлены различия по содержанию и соотношению основных компонентов химического состава плодов клементинов и ортаник, выращенных в почвенно-климатических условиях Алжира. В них определено 17 органических кислот, из которых основными являются лимонная, яблочная, галактуроновая и хинная, девять моносахаридов, важнейшими из которых являются глюкоза а и фруктоза ß, два дисахарида. Индекс Brix составляет для плодов ортаник 60 Brix, для клементинов- 120 Brix. В исследуемых плодах определены также аскорбиновая кислота, фенольные кислоты: кофейная, протокатеховая, феруловая и салициловая, спирты: дульцитол-арабинитол, хиро-инозитол,мио-инозитол и аллоинозитол; фитостеролы: бета-ситостерол и кампестерол.

3. Показано, что обработка плодов клементинов и ортаник биопрепаратами на основе Bacillus subtilis Ч 13 и Pseudomonas asplenii RF13H замедляет интенсивность дыхания, изменяет активность терминальных оксидаз: на начальных стадиях хранения после обработки плодов активность фенолоксидазы, пероксидазы и каталазы увеличивается, при последующем хранении t=(+4±1) °С снижается под действием метаболитов бактерий-антаганистов.

4. Выявлены зависимости изменения содержания моно-и дисахаридов, органических кислот, восстановленной формы аскорбиновой кислоты, фенольных кислот, спиртов и убыли массы плодов клементинов и ортаник от продолжительности хранения и типа биопрепаратов. Составлены эмпирические уравнения, характеризующие эти зависимости.

5. Показано, что обработка плодов клементинов и ортаник биопрепаратами замедляет физиолого-биохимические процессы и, как следствие, максимально сохраняет пищевые и биологически активные вещества при пролонгированных сроках хранения. Показано, что применение биологических средств защиты для обработки плодов клементинов и ортаник перед закладкой на хранение в охлажденном состоянии не вызывает нарушений в цепи биологического окисления, но оказывает влияние на скорость этого процесса в зависимости от типа препарата.

6. По комплексу фитопатологических и физико-химических показателей качества плодов клементинов и ортаник обосновано применение биопрепаратов на основе бактерий-антагонистов Bacillus subtilis Ч 13 и Pseudomonas asplenii RF13H при хранении. Показана высокая чувствительность плодов ортаник к низким положительным температурам.

7. Разработаны технология и технологическая инструкция ТИ 9164-00170627901-2015 по применению биопрепаратов при хранении плодов клементинов и ортаник в условиях низких положительных температур. Обработанные плоды клементинов рекомендуется хранить при двух температурных режимах Р1 и Р2, плоды ортаник -по режиму Р2. Режим1- плоды клементинов и ортаник рекомендуется хранить при переменном температурном режиме: после обработки

плодов биопрепаратами при хранении в течение 20-25 сут температура поддерживается на уровне 1=(+9±1) 0С, затем при последующем хранении в течение 35-40 сут - при 1=(+4±1) 0С. Режим Р2- плоды клементинов, после обработки биопрепаратами, рекомендуется хранить при постоянной температуре 1= (+4±1) °С в течение 60-70 сут.

8. Ожидаемый экономический эффект от применения биопрепаратов для обработки плодов клементинов и ортаник при хранении составит от 4100 до 10000 руб/т в зависимости от вида плодов, режима хранения и типа биопрепарата.

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Аврова А. О, Козырева О, Г. Активность глюкозидазы томатов при заражении Alternaría solani./ Сельскохозяйственная биология, 1994, N5.-С. 108112.

2. Андреев Л.Н., Талиева М.Н. Физиологически активные вещества во взаимоотношениях растения - хозяина и патогенного гриба./Физиология растений, 1996, №5. - С. 661-666.

3. Андреева В. А. Фермент пероксидаза: участие в защитном механизме растений .М:Наука,1988.-127с.

4. Анисимов Н.И., Нечаев С.А. Хранение яблок, груш, цитрусовых и винограда. М.: Госторгиздат, 1958. - 109 с.

5. Базарнова Ю.Г. Методы исследования свойств сырья и пищевых продуктов/УМП. - СПб.: НИУ ИТМО, 2012. - 76 с.

6. Бейли Дж. А. Фитоалексины. Киев: Наук. Думка, 1982. -320 с

7. Березой Т. Т., Коровкин Б. Ф., Биологическая химия: Учебник. — 3-е изд., перераб. и доп. -М.: Медицина, 1998.

8. Биохимия иммунитета, покоя, старения растений. М: Наука, 1984. -

311с.

9. Большаков С.А. Холодильная техника и технология продуктов питания. М.: Просвещение, 2003. - 215 с.

10. Боронин А. М., Кочетков В. В. Биологические препараты на основе псевдомонад. // АГРО XXI, 2000, №3. - С. 2-4

11. Буров В. Н, Долженко В. И, Сухорученко Г. И, Тютерев С. JI. Состояние, проблемы и перспективы химического метода защиты растений на пороге XXI века. // Вестник защиты растений, 1999, № 1. -С. 89 - 105.

12. Бэртон У. Г. Физиология созревания и хранения продовольственных культур./ Пер. с англ. И. М. Спичкина; под ред. Н. В. Обручевой М.: Агропромиздат,1985.-359с.

13. Валуева Т. А, Мосолов В. В. Белки — ингибиторы протеолитических ферментов у растений./ Прикладная биохимия и микробиология, 1995, т 31, № 6.-С. 630-635.

14. Васюкова Н. И, Герасимова Н. Г, Озерецковская О. Л. Роль салициловой кислоты в болезнеустойчивости растений./ Прикладная биохимия и микробиология, 1999, т 35, № 5. -С. 557-564.

15. Васюкова Н. И, Герасимова Н. Т, Чаленко Г. И, Озерецковская О. Л. Индукция салициловой кислотой локальной и системной фитофтороустойчивости клубней картофеля./ Доклады РАН, 1996, т 347, № 3. -С. 418-420

16. Воробьёва Н.Н. Теплофизические процессы в холодильной технологии. - Кемерово, 2007. - 150 с.

17. Воронин А. М, Кочетков В. В. Биологические препараты на основе псевдомонад./АГРОХХ1,2000,№3.-С.2-4.

18. Выгонский М.И., Узунов И.С. Болезни и вредители плодов тропических и субтропических культур. М.: ТПП СССР, 1982. - 54 с.

19. Глинка Е. М, Проценко М. А. Функции белкового ингибитора полигалактуроназы в растении./ Прикладная биохимия и микробиология, 1999, т 35, № 1.-С.З-9

20. ГОСТ 4428-82. Мандарины. Технические условия. - Введен в действие 30.09.1983. - М.: Стандартформ, 1983. -12 с.

21. Гречкин А. Н, Тарчевский И. А. Липоксигеназная сигнальная система./Физиологиярастений,1999,т .46, №1.-С.132-142.

22. Гримм А.И. Влияние химических факторов на сохраняемость плодов и овощей. М.: Экономика, 1968. - 183 с.

23. Джафаров А.Ф. Новые методы хранения плодов и овощей за рубежом. М.: Экономика, 1969. - 135 с.

24. Доброзракова Т.Л. Сельскохозяйственная фитопатология. Л.: Колос, 1974. - 328 с.

25. Досон Р. И др. Справочник биохимика. - М. : Мир, 2001. - 544 с.

26. Жарикова Г.Г. Микробиология продовольственных товаров. Санитария и гигиена. - М.: Издательский центр «Академия», 2005. - 304 с.

27. Жарова С.Н., Панкова Е.И., Старостенко И.Э. Заготовка и хранение плодов. - Л.: Лениздат, 1987. - 160 с.

28. Завалин А.А. Биопрепараты, удобрения и урожай. М.:ВНИИА, 2005. -

302 с.

29. Запрометов М. Н. Фенольные соединения растений и их биосинтез. М.: ВИНИТИ, 1988. - 188 с.

30. Зарубина М. А. Биохимические предпосылки устойчивости. / Защита растений, 1985, № 5.- С. 23.

31. Иванова Т.Н., Житникова В.С. Технология хранения плодов, ягод и овощей. Орел: ГТУ, 2009. - 203 с.

32. Ильинская Л. И, Озерецковская О. Л. Продукты липоксигеназного окисления жирных кислот как сигнальные молекулы в индуцировании устойчивости растений./ Прикладная биохимия и микробиология, 1998, т. 34,N5.-С.467-479

33. Инфекционные болезни растений. Физиологические и биохимические основы./ Под ред. Дьякова Ю. Т М: ВО Агропромиздат, 1985. - 367 с

34. Каримова Ф. Г., Тарчевский И. А., Мурсалимова Н. У., Гречкин А. Н. Влияние продукта липоксигеназного метаболизма 12 гидроксидодеценовой кислоты на фосфорилирование белков растений. / Физиология растений,1999, т 46, № 1.- С. 148-152.

35. Ктадницкая Г. B. и др. Накопление ингибиторов пpотeинaз в диффузатах клубней картофеля при инфицировании возбудителем фитофтороза. / Физиология растений, 1996, т 43, № 5. -С. 701-706.

36. Колодязная В. С, Кипрушкина Е. И, Гудима Л. Р, Самусенко Н. В. Бактерии-антагонисты инфекционных заболеваний картофеля рода Pseudomonas. / Сельскохозяйственные вести, 1998, № 5-6. -С. 33-34.

37. Колодязная В. С., Булькран. М. С. Пищевая ценность цитрусовых плодов клементинов, выращиваемых в Алжире // Сбор. науч. тр. VI

Международной научно-технической конференции «Низкотемпературные и пищевые технологии в XXI веке»,13-15 ноября 2013. - С. 413-414.

38. Колодязная В.С. Пищевая химия. СПб.: СПбГАХПТ, 1999. - 140 с.

39. Колодязная В.С., Кипрушкина Е.И., Кременевская М.И. Технология хранения и переработки тропических и субтропических плодов. СПб.:СПбГУНиПТ, 2005. - 25 с.

40. Кораблёва Н. П, Платонова Т. А. Биохимические аспекты гормональной регуляции покоя и иммунитета растений. / Прикладная биохимия и микробиология, 1995, т 31, № 1. -С. 32-40.

41. Куцакова В.Е. и др. Холодильная технология пищевых продуктов. -Часть III. Биохимические и физико-химические основы. - СПб.: ГИОРД, 2011. -272 с.

42. Ларина Т. В. Тропические и субтропические плоды.Справочник. — М.: ДеЛи принт.- 2002.- 254 с.

43. Ларина Т.В. Тропические и субтропические плоды. М.:ДеЛи принт, 2002.- 254 с.

44. Логинов О.Н. Бактерии Pseudomonas и Azotobacter как объекты сельскохозяйственной биотехнологии. М.: Наука, 2005. - 168 с.

45. Любимова Н. В, Салькова Е. Г. Лектин углеводное взаимодействие во взаимоотношениях растение - патоген./ Прикладная биохимия и микробиология, 1988, т 24, № 5. - С. 595-606.

46. Макарова Н..В., Зюзина А.В., Мирошкина Ю.И. Антиоксидантная активность цитрусовых плодов.// Известия вузов. Пищевая технология, 2010, №1 - с. 5-8.

47. Метлицкий Л. В, Дьяков Ю. Т, Озерецковская О. Л. Индукторно -супрессорная гипотеза иммунитета./ Журнал общей биологии, 1986, т 47, №6. -С. 748-756.

48. Метлицкий Л. В, Озерецковская О. Л, Чалова Л. И. Фитоалексины (на примере растений семейства Бо^асеае)./ Успехи биологической химии, т 26. М: Наука, 1985.-270 с.

49. Метлицкий Л. В. Основы биохимии плодов и овощей. М.: Экономика, 1976. - 349 с.

50. Мишина Г. Н., Талиева М. Н. Окислительные ферменты вовзаимодействии растения и патогена при мучнистой росе флокса. // Физиология растений, 1996, т 43, № 5.- С. 679 - 684

51. Молодченкова О. О. Предполагаемые функции салициловой кислоты в растениях. / Физиология и биохимия культурных растений, 2001, т 33, № 6. -С. 463-473.

52. Мосолов В. В. Белки-ингибиторы протеаз и а-амилаз у растений./ Прикладная биохимия и микробиология, 1995, т. 31, № 1. С. 5-10

53. Мосолов В. В. Белковые ингибиторы как регуляторы процессов протеолиза. М: Наука, 1983. -40 с.

54. Накашидзе Н., Бежанидзе И. Влияние климатических факторов на лежкоспособность плодов цитрусовых.//Хранение и переработка сельхозсырья, 2006, №1 - С. 17

55. Накашидзе Н.А., Бежанидзе И.З. Влияние сроков съема на лежкоспособность цитрусовых плодов.//Хранение и переработка сельхозсырья, 2006, №8 - С.56-57

56. Наместников А.Ф. Хранение и переработка овощей, плодов и ягод. М.: Высшая школа, 1976. - 320 с.

57. Новак Б. Тропические плоды. М.: БММАО, 2002. - 240 с.

58. Озерецковская О. Л и др. Фрагменты ксилоглюкана регуляторы иммунных эффектов в картофеле./ Физиология растений, 1995, т 42, № 5.-С. 773779

59. Озерецковская О. Л, Чалова Л. И. Биогенные индукторы образования фитоалексинов в растениях. / Микология и фитопатология, 1985, т 19, № 3. -С. 260-267

60. Озерецковская О. Л. Индуцирование устойчивости растений биогенными элиситорами фитопатогенов./ Прикладная биохимия и микробиология, 1994, т.ЗО, № 3. -С. 325-339

61. Озерецковская О. ХГ, Ильинская Л. И, Васюкова Н. И. Механизмы индуцирования элиситорами системной устойчивости растений к болезням./ Физиология растений, 1994, т 41, № 4. -С. 626-633.

62. Павлова 3. Н, Лоскутова Н. А и др. Ксилоглюкановые олигосахарины -элиситоры защитных реакций растений./ Физиология растений, 1996, т 43, №2.-С.279-284.

63. Полякова М. Холодильная техника и технология. ИНФРА, 2000.- 286

с.

64. Поспешный Г. Роль хитиназы и 1,3-Р-глюканазы в устойчивости растений к возбудителям заболеваний./ Сельскохозяйственная биология, 1993, № 1. -С. 126-132.

65. Родионова Н. А, Безбородов А. М. О локализации систем ферментов, катализирующих расщепление полисахаридов растительных клеточных стенок у высших растений. Пектиназы./ Прикладная биохимия и микробиология, 1997, т. 33,№5.-С. 467-487

66. Салькова Е. Г, Буланцева Е. А, Картвелишвили В. Т. Биохимия созревания сочных плодов. // Прикладная биохимия и микробиология, 1995, т 31, № 1. -С. 115-122.

67. Самородова-Бианки Г. Б., Стрельцина С. А. Исследование биологически активных веществ плодовых культур. —Л.: ВИР им. Н. И. Вавилова, 2009. - 82с.

68. Тарчевский И. А. Регуляторная роль деградации биополимеров и липидов. / Физиология растений, 1992, т 39, № 6. -С. 1215-1223.

69. Тарчевский И. А. Элиситор индуцируемые сигнальные системы и их взаимодействие./ Физиология растений, 2000, т 47, № 2. - С. 321-331.

70. Тимофеева В.А. Товароведение продовольственных товаров. Учебник. - Издание 5-е, дополненное и переработанное. — Ростов н/Д: "Феникс", ОАО «Московские Учебники», 2005. - 596 с.

71. Тихонов И.В. и др. Биотехнология: учебник для вузов. ГИОРД, 2005 -

703с.

72. Тютерев С.Л. Физиолого-биохимические основы управления стрессоустойчивостью растений в адаптивном растениеводстве./Вестник защиты растений, 2000, №1. - С. 11-35.

73. Тютерев С. Л. Научные основы индуцированной болезнеустойчивости растений. СПб.: ВИЗР, 2002, - 328 с.

74. Усов А.И. Олигосахарины новый класс сигнальных молекул в растениях./ Успехи химии, 1993, т 62, № 11. - С. 1119-1144

75. Филиппов В.И. и др. Холодильная технология пищевых продуктов. -Часть II. Технологические основы. - СПб.: ГИОРД, 2008. - 576 с.

76. Холл М. А, Новикова Г. В, Мошков И. Е, Л. А Дж. Мур, А. Р. Смит. Протеинкиназы растений в трансдукции абиотических и биотических сигналов./ Физиология растений, 2002, т 49, № 1. -С. 121-135

77. Хрундин Д.В., Романова Н.К., Решетник О.А. Влияние технологических факторов на основные свойства цитрусового пектина.//Хранение и переработка сельхозсырья, 2010, №3. - С. 32-33.

78. Чалова Л. И., Ногайдели Д. Э., Караваева К. А., Озерецковская О. Л. Активность пероксидазы и полифенолоксидазы маркер сенсибилизации клубней картофеля. / Микология и фитопатология, 1985, т 19, № 6. - С. 495 -498.

79. Чеботарь В.К. Эффективность применения биопрепарата экстрасола. М.: Колос 2007 г. - 204с.

80. Чеботарь В.К., Казаков А.Е., Кипрушкина Е.И. Экологически безопасные способы хранения сельхозпродукции. // Интернет журнал Коммерческая биотехнология. 2003.

81. Шакирова Ф.М. Неспецифическая устойчивость растений к стрессовым факторам и ее регуляция. Уфа: Гилем, 2001. - 160 с.

82. Шепелев А.Ф. и др. Товароведение и экспертиза зерно-мучных и плодоовощных товаров. - Ростов-на-Дону: «Феникс», 2002. - 224 с.

83. Широков Е.П., Полегаев В.И. Хранение и переработка продукции растениеводства с основами стандартизации и сертификации. Часть 1. Картофель, плоды, овощи. - М.: Колос, 2000. - 254 с.

84. Щербаков В.Г и др. Биохимия. -СПб.: ГИОРД, 2003. -440с.

85. Arul, J. 1994. Emerging technologies for the control of postharvest diseases of fresh fruits and vegetables. In Wilson, C.L., Wisniewski, M.E. (Eds). Biological Control of Postharvest Diseases-Theory and Practice, p. 1-6. CRC Press, Inc.

86. Baldwin E.A., Nisperos M.O., Shaw P.E. and Burns J.K. (1995). Effects of coatings and prolonged storage conditions on fresh orange flavour volatiles, degree Brix and ascorbic acid levels. J. Agric. Fd. Chem. 43, -P. 1321-1331.

87. Baudoin, A.B.A.M. and Eckert, J.W. 1985. Development of resistance against Geotrichum candidum in lemon peel injuries. Phytopathology 74:P.174-179.

88. Biles C. L, Abeles F. B, and Wilson C. L. The role of ethylene in anthracnose of cucumber, cucumis sativus, caused by Colletotrichum lagenarium. / Phytopatology, 1990, vol. 80, №8. P. 732-736.

89. Boudries.H., Pulp antioxidant activities, mineral contents and juice nutritional properties of Algerian Clementine Cultivars and Mandarin., African Journal of Biotechnology Vol. 11(18), 1 March, 2012,P.4258-4267.

90. Chen,F.X.,Liu,X.H.,& Chen,L.S.(2009).Developmental changes in pulp organic acid concentration and activities of acid-metabilizing enzymes during the fruit development of tow loquat (Eriobotrya japonica Lindl.) cultivars differing in fruit acidity. Food chemistry,114, P.657-664.

91. Clements, R.L., Organic acids in citrus fruits. I. Varietal differences. J. Fd. Sci. 29, 1964. P. 278-280

92. Colyer P. D, Mount M. S. Bacterization of potatoes with Pseudomonas putida and its influence on postharvest soft rot diseases./ Plant disease, 1984, vol. 68, № 5. P. 432-435.

93. Delaney T. P. at al. A central role of salicylic acid in plant disease resistance. / Science, 1994, vol 266. P. 1247-1250.

94. Del Caro A, Piga A, Vacca V, Agabbio M (2004). Changes of flavonoids,vitamin C and antioxidant capacity in minimally processed citrus segments and juices during storage. Food Chem. 84: P.99-105.

95. Dhillon B.S., Bains P.S., and Randhawa J.S. (1976). Studies on storage of Kinnow mandarins. J. Research, PAU 14, P.434-438.

96. Di Pietro A., and Roncero M. I. G. Endopolygalacturonase from Fusarium oxysporum f. sp. lycopersici: purification, characterization, and production during infection of tomato plants. / Phytopathology, 1996, vol 86. P. 1324-1330.

97. Downing K. Y and Thomson J. A. Introduction of the serratia marcescens chiA gene into an endophytic Pseudomonas fluorescens for the biocontrol of phytopathogenic fungi./ Canadian journal of microbiology, 2000,vol.46,№4.P.343-348.

98. Elad Y., and Evensen K. Physiological aspects of resistance to Botrytis cinerea. / Phytopathology, 1995, v 85, № 6. P. 637-643

99. Esteve MJ, Frigola A, Rodrigo C, Rodrigo D (2005). Effect of storage period under variable conditions on the chemical and physical composition and colour of Spanish refrigerated orange juices. Food Chem. Toxicol. 43:P. 1413-1422.

100. Falak N., Jan M., Manzoor, Khan F.K., and Shah T.H. (1997). Effect of storage temperature and packaging material on the extention of storage life of cv. Blood red orange. Sarhad J. Agric.,Pakistan 13, P.299-302.

101. http://edaplus.info/produce/pdf/clementines.pdf

102. http://www.znaytovar.ru7s/Subtropicheskie_plody.html

103. Igual, García-Martínez, Camacho, Martínez-Navarrete.Effect of thermal treatment and storage on the stability of organic acids and the functional value of grapefruit juice. Food Chemistry,2010, Volume 118, Issue 2, P. 291-299.

104. Janisiewicz, Wj., Korsten, L., 2002. Biological control of postharvest diseases of fruits. Annual Review of Phytopathology 40, P.411-441.

105. Kale PN, Adsule PG (1995). Citrus, Handbook of fruit science and technology. Production, composition, storage and processing. Van Nostrand Reinhod, New York, USA. P. 39-65.

106. Karadeniz F (2004). Main Organic Acid Distribution of Authentic Citrus Juices in Turkey. Turk. J. Agric. For. 28:P. 267-271.

107. Kavanagh, J.A. and Wood, R.K.S. 1967. The role of wounds in the infection of oranges by Penicillium digitatum Sacc. Ann. Appl. Biol. 60: P.375-383.

108. Khan IA (2007). Citrus Genetics, Breeding and Biotechnology. CAB international, Cambridge, USA. pp: 19-45

109. Kouassi, K.H.S., Bajji, M., Zhiri, A., Lepoivre, P., Jijakli, M.H., 2010. Evaluation of three essential oils as potential sources of botanical fungicides. Communications in Agricultural and Applied Biological Science 75, P.525-529.

110. Ladaniya M.S., Sonkar R.K., and Dass H.C. (1997). Evaluation of heat-shrinkable film wrapping of 'Nagpur' mandarin (C. reticulata Blanco) for storage. J. Fd. Sci. Technol. 34, P.324-327.

111. Laville, E. 1974. La pourriture des agrumes due a Geotrichum candidum Link var.citri-aurantii (Ferr.) R. Cif & F. Cif. Etude bibliographique. Fruits 29:P. 3538.

112. Lee, S. K., & Kader, A. A. (2000). Preharvest and postharvet factors influencing vitamin C content of horticultural crops.Postharvest Biololgy & Technology, 20(3),P.207-220

113. Leterme P, Buldgen A, Estrada F, Londono AM (2006). Mineral content of tropical fruits and unconventional foods of the Andes and the rain forest of Colombia. Food Chem. 95:P. 644-652.

114. Li H.Y., and Cao B. (1997). Effect of chitosan for maintaining freshness of fruits and vegetables and its mechanism of action. J. Fruit Sci. 14(Suppl), P.92-95.

115. Liu X.Z., and Xu M.X. (1998). Study on the relationship between the content of endogenous ABA and the storeability of Valencia orange. South China Fruits 27(2), 15.

116. McLayghlin R. J, Wishiewski M. E, Wilson C. L. And Chaluts E. Effect of inoculum concentration and salt solutions on biological control of postharvest diseases of apple with Candida sp./Phytopathology, 1990, vol. 80,№5.P.438-444

117. Milind S. Ladaniya. Citrus fruit biology, technology and evaluation. 84 Theobald's Road, London WC1X 8RR, UK:Elsevier, 2008. P. 1-4.

118. Nagar P.K. (1994). Effect of some ripening retardants on fruit softning enzymes of Kinnow mandarin fruits. Indian J. Fruit Physiol. 37, P. 122-124.

119. Oogaki C., and Manago M. (1977). Studies on the controlled atmosphere storage of Satsuma mandarin (Citrus unshiu Marc.). Proc. Intl. Soc. Citric. 3, P.1127-1133.

120. Singh A., and Singh R., (1997). Quality of Kinnow mandarin as affected by modified atmosphere storage. J. Fd. Sci. Technol. 33, P.483-487.

121. Parviainen, M. T., & Nyyssonen, K. (1992). Ascorbic acid. In: A. P. D. Leenheer, W. E. Lambert, & H. Nelis (Eds.), Modern Chromatographic Analysis of Vitamins. New York: Marcel Dekker Inc.

122. Pusey P. L, Wilson C. L. Postharvest biological control of stone fruit brown rot by Bacillus subtilis./ Plant disease, 1984, vol. 68, № 5. P. 438-443.

123. Raskin I. Role of salicylic acid in plants. / Annual rev. plant Physiol, and Plant Mol. Biol., 1992, vol 43. P. 439-463

124. Roth, G. 1967. Citrus fruit decay in South Africa caused by Penicillium digitatumSacc. Phytopathol. Z. 58: P.383-396.

125. Sembdner G., Parthier B. The biochemistry and the physiological and molecular actions of jasmonates. / Annual rev. plant Physiol, and Plant Mol. Biol.,1993,vol44.P.569-589.

126. Smoot, J.J., Houck, L.G. and Johnson, H.B. 1983. Market diseases of citrus and other subtropical fruits. Agric. Handbook 398, USD A, ARS, Washington, DC.

127. Ting, S.V., and Deszyck, E.J. 1959., Isolation of L-quinic acid in citrus. Nature. 183, P.1404-1405.

128. Topuz A, Topakci M, Canakci M, Akinci I, Ozdemir F (2005). Physical and nutritional properties of four orange varieties. J. Food Eng. 66:P.519-523.

129. Vanetten H. D, Matthews D. E, and Matthews P. S. Phytoalexin detoxification: importance for pathogenicity and practical implications. / Annual review of phytopathology, 1989, v 27. P. 143-164.

130. Zhao, Y., Tu, K., Tu, S., Liu, M. and Su, J. 2010. A combination of heat treatment and Pichia guilliermondii prevents cherry tomato spoilage by fungi. International Journal of Food Microbiology 137:P.106-110.

Приложения

Диплодиоз

Рисунок П1.1- Фитопатологические и физиологическте заболевания цитрусовых плодов клементинов

Физиологические заболевания+ грибная ___ инфекция ___

Рисунок П1.2- Фитопатологические и физиологическте заболевания цитрусовых плодов ортаник

внеш

внеш

вкус

консе

цвет

вкус

конс

цвет

вкус

внеш

кон, 0 сут кон, 25 сут(+9) кон, 35 сут (+4)

КЖ1, 0 сут КЖ1, 30 сут(+9) КЖ1, 70 сут(+4)

конс

КЖ2, 0 сут КЖ2, 30 сут(+9) КЖ2, 70 сут(+4)

цвет

Рисунок П2.1 - Органолептический профиль качества плодов клементинов и ортаник при хранении по режиму 1

вкус

внеш

конс

КОН, 0 сут КОН, 70 сут

цвет

вкус

внеш

конс

КЖ1, 0 сут КЖ1, 70 сут

цвет

вкус

внеш

конс

КЖ2, 0 сут КЖ2, 70 сут

цвет

Рисунок П2.2 - Органолептический профиль качества плодов ортаник при

хранении по режиму 2

вкус

внеш

конс

КОН, 0 сут КОН, 35 сут

цвет

вкус

внеш

конс

КЖ1, 0 сут КЖ1, 70 сут

цвет

вкус

внеш

конс

КЖ2, 0 сут КЖ2, 70 сут

цвет

Рисунок П2.3 - Органолептический профиль качества плодов клементинов

при хранении по режиму 2

Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики

ОКП 9164 Утверждаю

Зам. директора по научной и ИД

ТЕХНОЛОГИЯ ПРИМЕНЕНИЯ БИОПРЕПАРАТОВ ПРИ ХОЛОДИЛЬНОМ ХРАНЕНИИ ЦИТРУСОВЫХ ПЛОДОВ КЛЕМЕНТИНОВ И ОРТ АНИК

Технологическая инструкция 9164-001-70627901-2015 Дата введения «24» июня 2015г

Разработчики: Д.т.н.,проф.кафедрыТМРПиКХ Колодязная В.С Аспирант кафедрыТМРПиКХ Булькран М.С.

Санкт-Петербург 2015

Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики

использования в учебном процессе результатов диссертационной работы аспиранта Булькрана М.С. на тему «Разработка технологии применения биопрепаратов при холодильном хранении цитрусовых плодов клементинов и ортаник».

Комиссия в составе: зав.кафедрой ТМРПиКХ,д.т.н.,проф Ишевский А.Л, профессор этой кафедры ,к.т.н.Филиппов В.И. и доцент этой кафедры ,к.т.н. Кипрушкина Е.И. подтверждает, что приведенные в диссертации результаты исследования внедрены в лекционные курсы и лабораторный практикум при подготовке бакалавров и магистров по направлениям:«Продукты питания из растительного сырья» и «Биотехнология».Материалы включены в следующие дисциплины: «Теоретические основы холодильной обработки и хранения пищевого сырья и продуктов питания» , «Технология хранения пищевого сырья и продуктов питания с применением барьерных факторов» и «Технологии переработки и хранения тропических и субтропических плодов».

Утверждаю

АКТ

Зав.кафедрой ТМРПиКХ,д.т.н.,проф Профессор кафедры ТМРПиКХ,к.т.н.

Филиппов В.И

Ишевский А.Л.

Доцент кафедры ТМРПиКХ,к.т.н.