Termin zbioru jabłek
Wykorzystując pomiar produkcji (stężenia) etylenu i dwutlenku węgla można wyznaczyć optymalny termin zbioru dla owoców klimakterycznych przeznaczanych do długotrwałego przechowywania.
• Ze względu na konieczność posiadania drogich urządzeń do pomiaru stężeń obu gazów poszukuje się innych wskaźników pozwalających na zbiór owoców we właściwym stadium dojrzałości fizjologicznej.
Do najczęściej wykorzystywanych wskaźników należą: liczba dni od pełni kwitnienia, data kalendarzowa, wielkość owocu, powierzchnia rumieńca, barwa zasadnicza skórki, łatwość odchodzenia owocu od krótkopędu, indeks skrobiowy, zawartość ekstraktu, jędrność owoców, kwasowość oraz indeksy zbiorcze (np. indeks Streifa)
Termin zbioru jabłek
Skuteczność większości z wymienionych wskaźników wykorzystywanych do wyznaczania terminu zbioru zależy od przebiegu warunków pogodowych w sezonie wegetacyjnym.
Ze względu na łatwość wykonania i dość dobrą korelację z dojrzałością fizjologiczną godną polecenia metodą wyznaczania optymalnej dojrzałości zbiorczej jabłek do długotrwałego przechowywania jest test skrobiowy.
Zasada testu polega wykorzystaniu barwnej reakcji skrobi zawartej w jabłku z roztworem jodu w jodku potasu.
Roztwór nanosi się na przekrojone równoleżnikowo jabłko, a wynik porównuje się z tablicami wzorcowymi.
Termin zbioru jabłek
Interpretacja testu skrobiowego W niedojrzałych jabłkach znajduje się znaczna ilość skrobi, która w teście barwi się na kolor granatowy (całkowite zabarwienie przekroju - wartość 1 Tabeli wzorcowej).
W miarę dojrzewania owoców skrobia ulega hydrolizie do cukrów prostych nie dających charakterystycznego zabarwienia (zanik zabarwienia przekroju).
W dojrzałych owocach nie ma skrobi (lub jest poniżej progu czułości testu) i przekrój po naniesieniu roztworu nie ulega zabarwieniu (wartości 10 Tabeli wzorcowej).
Główne wyróżniki jakości owoców
zmiany w czasie dojrzewania i przechowywania
Wygląd Tekstura Smakowitość
Wygląd owoców
Wygląd świeżych owoców jest podstawowym kryterium jakości.
Określa się go na podstawie następujących cech:
•sWielkość
^Kształt
v'Barwa
^Połysk
^Uszkodzenia
W niniejszym opracowaniu zmiany wyglądu owoców w czasie wzrostu i przechowywania przedstawione zostały na przykładzie jabłek.
Wielkość owoców
Generalnie uważa się,
że wzrost owoców ma charakter sigmoiodalny. j;W-:::::.;..J...!
Wyróżnia się następujące etapy:
Od pełni kwitnienia przez okres około 31-39 dni, rozmiar owoców gwałtownie wzrasta, jednakże występuje duże zróżnicowanie jednostkowe. Owoce, które osiągną największe rozmiary na koniec tego okresu, będą największe podczas zbioru.
Powiększanie owoców jest wolniejsze przez następne 1-2 tygodnie, przed opadem czerwcowym. Ten etap dotyczy wszystkich owoców, ale jest wyraźniejszy dla owoców małych
Następuje zwiększenie tempa wzrostu, ale w różnym stopniu dla poszczególnych owoców. Następnie przed zbiorem ulega spowolnieniu
Wielkość owoców
Wielkość owoców jest w dużej mierze cechą odmianową i jest zdeterminowana „garniturem” genetycznym poszczególnych odmian. Odmiany jabłek, których owoce w naturalnych warunkach osiągają znaczne rozmiary zaliczane są go grupy tzw. wielkoowocowych.
Wykaz tego typu odmian dla różnych gatunków odnajdujemy w normach przedmiotowych i rozporządzeniach dotyczących jakości.
Wielkość owoców
Na wielkość owoców wpływa przebieg procesów zapylenia, zapłodnienia, podziałów komórkowych i wzrostu komórek. Owoce o dużej liczbie komórek mają potencjalne możliwości osiągnąć duże rozmiary, o ile warunki w okresie wegetacji będą sprzyjały wzrostowi wielkości komórek.
Wielkość owoców
Wyniki prowadzonych badań wskazują również, że zarówno wiek i rodzaj pąka z którego powstał owoc oraz położenie owoców w koronie drzewa mogą wpływać na wielkość jabłek.
Wielkość owoców
Uważa się, że w miarę zagęszczania sadu występuje tendencja do słabszego wyrastania owoców. Również wielkość plonu może wpływać na wielkość owoców. Wyniki badań wskazują, że wraz z istotnym wzrostem liczby owoców na drzewie maleje masa pojedynczego owocu.
Wielkość owoców
Istotnym czynnikiem wpływającym na wielkość owoców jest nawadnianie.
Skuteczność tego zabiegu zależy przede wszystkim od przebiegu warunków pogodowych w sezonie wegetacyjnym.
" W przypadku braku deficytu wody w uprawie nie uzyskamy zwiększenia wielkości owoców.
Istotna poprawa wielkości i jakości plonu w sadach nawadnianych może wystąpić w sezonach, w których notowane będą okresy deficytowe.
Wielkość owoców
W literaturze odnajdujemy wiele wyników badań wskazujących na wpływ podkładek na wzrost i plonowanie drzew jabłoni. Podkreślany jest również wpływ zastosowanej podkładki na wielkość owoców.
Wielu autorów wskazuje na korzystny wpływ podkładki M.9 na wielkość jabłek. Wyniki badań własnych wskazują jednak na odwrotną zależność.
Wielkość owoców
Podsumowując:
■ Główne czynniki wpływające na wielkość owoców to:
Cechy odmiany
Liczba komórek i ich wielkość
Wpływ wieku pędów owoconośnych i położenia owoców w koronie drzewa
Wielkość plonu
liczba owoców na drzewie
gęstość nasadzeń
Nawadnianie
Podkładka
Wielkość owoców
Kształtowanie wielkości owoców przebiega w czasie sezonu wegetacyjnego.
Po zbiorze i w czasie przechowywania wielkość owoców pozostaje praktycznie niezmienna.
Zmianie ulega natomiast masa owoców, wskutek procesów fizjologicznych (oddychanie) oraz fizycznych (transpiracja).
Kształt owoców uwarunkowany jest genetycznie i jest cechą gatunkową oraz odmianową. Wskutek zaburzeń wzrostu podczas sezonu wegetacyjnego może dochodzić do deformacji owoców. Do deformacji owoców może dochodzić m.in. wskutek: problemów z zapyleniem, uszkodzeń przymrozkowych, uszkodzeń powodowanych przez choroby i szkodniki. Podczas przechowywania owoców ich kształt pozostaje niezmienny, o ile nie nastąpią zmiany spowodowane rozwojem chorób fizjologicznych bądź grzybowych .
Jędrność owoców
zmiany w czasie dojrzewania i przechowywania
Mięknięcie jabłek podczas przechowywania z reguły jest cechą negatywną, świadczącą o spadku jakości.
Jednak w przypadku gruszek, brzoskwiń i nektaryn zbyt twardy miąższ odbierany jest przez konsumentów negatywnie. Owoce tych gatunków, po przechowywaniu i dojrzewaniu, powinny charakteryzować się soczystym i miękkim miąższem o masłowej konsystencji.
Barwa zasadnicza skórki i powierzchnia rumieńca
Barwa owocu zdeterminowana jest przede wszystkim przez barwę zasadniczą skórki i następnie przez nakładanie się na nią powstających barwników antocyjanowych.
Barwa zasadnicza niedojrzałych owoców jest ciemnozielona. W miarę dojrzewania może zmieniać się następująco:
Całkowita utrata barwy zielonej - barwa zasadnicza dojrzałych owoców jest od kremowo-białej do intensywnie żółtej
Częściowa utrata barwy zielonej - barwa zasadnicza pozostaje zielonkawo-żółta lub żółto-zielona
Barwa zasadnicza ulega niewielkim zmianom - pozostaje zielona
Jeżeli w skórce jabłek wytwarzane są barwniki antocyjanowe, powstaje rumieniec przyjmujący różne formy, od małych plamek do dużych pasków o zabarwieniu od jasno- do ciemno-czerwonego. Rumieniec może pokrywać od niewiele powyżej 0% do 100% powierzchni owocu.
Powstawanie ostatecznej barwy owocu jest zjawiskiem złożonym i często trudnym do przewidzenia. Proces ten może być modyfikowany przez stadium dojrzałości owoców, warunki klimatyczne i warunki uprawy.
Intensywność i charakter rumieńca wynika z cech genetycznych odmiany, sposobu uprawy oraz światła i temperatury.
" W ramach tej samej grupy odmianowej owoce poszczególnych sportów mogą istotnie różnić się intensywnością i charakterem rumieńca.
Niektórzy autorzy wskazują na pośredni wpływ podkładki na kształtowanie rumieńca - modyfikacja dostępu światła do korony.
Również forma korony wpływa na kształtowanie powierzchni rumieńca. Dodatkowym zabiegiem wpływającym na zapewnienie dobrego dostępu światła do korony jest cięcie wiosenne lub letnie.
Na intensywność zielonej barwy skórki oraz ograniczenie powierzchni rumieńca wpływa nadmierne nawożenie azotowe.
Podczas przechowywania jabłek następuje zmiana barwy zasadniczej skórki z zielonej na żółtą - głównie wskutek degradacji chlorofilu.
Tempo tych zmian zależy od warunków przechowywania (temperatura, skład atmosfery przechowalniczej).
Im wyższa temperatura przechowywania tym tempo zmiany barwy szybsze.
Zwiększenie w atmosferze przechowalniczej stężenia dwutlenku węgla i obniżenie stężenia tlenu istotnie ogranicza żółknięcie jabłek
Połysk
Połysk jabłek zależy przede wszystkim od obecności warstwy woskowej na powierzchni owocu .
Zawartość wosków zależy od sezonu wegetacyjnego, stopnia dojrzałości owoców oraz warunków przechowywania. Z reguły zawartość wosków wzrasta podczas przechowywania, szybciej w wyższej temperaturze. Niekiedy obecność warstwy woskowej, pozwalającej w sposób naturalny uzyskać połysk owoców, jest cechą negatywną odmiany. Owoce „wytłuszczone” wskazują na znacznie zaawansowaną dojrzałość i często mają obniżoną wartość handlową (łatwo ulegają zabrudzeniu).
Uszkodzenia owoców
Uszkodzenia powstające w okresie wegetacji
Uszkodzenia owoców powstające podczas zbioru i przechowywania
Uszkodzenia powstające w okresie wegetacji
Uszkodzenia powodowane przez niesprzyjające warunki pogodowe
uszkodzenia przymrozkowe owoców
Uszkodzenia przymrozkowe widoczne są na owocach najczęściej w postaci charakterystycznych ordzawień. Mogą one występować zarówno w części przykielichowej jak i przyszypułkowej owocu.
Uszkodzenia powodowane przez grad mogą pojawić się zarówno we wczesnej fazie wzrostu owoców (zawiązki) jak i na dojrzewających owocach. Powodują utratę plonu handlowego lub w skrajnych przypadkach całkowitą utratę plonu.
Uszkodzenia słoneczne pojawiają się na owocach podczas upalnych dni podczas silnej operacji słońca. Uszkadzane mogą być zarówno owoce o intensywnym czerwonym kolorze jak i pozbawione rumieńca.
Niekiedy uszkodzenia słoneczne nie są widoczne na powierzchni owoców. W praktyce dobrym wskaźnikiem powstałych uszkodzeń jest nietypowy obraz testu skrobiowego wykonanego podczas zbioru jabłek.
W wyniku testu skrobiowego (sposób przeprowadzenia - patrz wyznaczanie terminu zbioru) połowa przekroju owocu zostaje zabarwiona w teście.
W części owocu, w której doszło do uszkodzenia słonecznego, zahamowany zostaje rozkład skrobi.
Do pękania owoców dochodzi najczęściej podczas intensywnych opadów deszczu w okresie zbioru owoców. Niekiedy niewielki opad deszczu po okresie suszy może również spowodować pękanie owoców osiągających dojrzałość zbiorczą.
Podatność owoców na pękanie jest zarówno cechą gatunkową jak i odmianową. Najczęściej problem ten pojawia się na czereśniach oraz niektórych odmianach jabłek, np. ‘Gala’.
Tekstura
Do głównych składników tekstury owoców należy zaliczyć:
jędrność
kruchość
soczystość
mączystość
Jędrność owoców to jeden z najważniejszych parametrów określających jakość i stopień dojrzałości owoców. Jest zarazem najłatwiej mierzalnym składnikiem tekstury. Z tego też względu w niniejszym opracowaniu przedstawione zostały zmiany jędrności owoców wybranych gatunków w czasie ich dojrzewania i przechowywani
Pomiar jędrności
Pomiar jędrności najczęściej przeprowadzany jest przy użyciu ręcznego jędrnościomierza.
W celu zmniejszenia wpływu sposobu przeprowadzenia pomiaru na jego wynik zaleca się umieszczenie ręcznego jędrnościomierza na statywie, np. od wiertarki. Większą powtarzalność i ograniczenie wpływu sposobu wykonania pomiaru i zmiany osoby wykonującej pomiar na wynik pomiaru uzyskujemy stosując do pomiaru jędrności urządzenia za u tomaty zowa ne. Najbardziej rozpowszechnionym w praktyce jest pomiar jędrności owoców wykorzystujący standardowe trzpienie (metoda Magnessa Taylora).
Trzpień o średnicy ok. 11 mm służy do pomiaru jędrności jabłek.
R H"
Trzpień o średnicy ok. 8 mm służy do pomiaru jędrności gruszek i brzoskwiń.
UjpS
Jędrność to maksymalna siła potrzebna do zagłębienia w miąższu owocu standardowego trzpienia na określoną głębokość.
Większość dostępnych metod pomiaru jędrności, czy innych składników tekstury, to metody destrukcyjne, czyli niszczące mierzony obiekt.
W ostatnich latach nastąpił jednak dynamiczny rozwój metod pomiarowych umożliwiających wielokrotny pomiar jędrności owoców bez ich niszczenia.
Metody te noszą wspólną nazwę - niedestrukcyjne czyli nieniszczące. Zasada ich działania jest oparta na zjawisku rezonansu mechanicznego, wzbudzenia oscylacyjnego, analizy spektralnej promieniowania odbitego lub fluorescencji chlorofilu.
Dokładność pomiarowa tych metod jest ciągle daleka od ideału, a konieczność kalibracji urządzeń na podstawie zbudowanego modelu matematycznego powoduje, że nie są one jeszcze zbyt często wykorzystywane w praktyce.
Jędrność owoców
zmiany w czasie dojrzewania i przechowywania
Na jędrność jabłek podczas zbioru wpływają następujące czynniki: odmiana, podkładka, nawożenie mineralne, wielkość plonu, cięcie drzew, przerzedzanie kwiatów i zawiązków, stosowanie bioregulatorów, wielkość owoców, wielkość i typ korony, położenie owoców w koronie drzewa i wiek pędu na którym powstał owoc. W okresie bezpośrednio poprzedzającym zbiór obserwuje się spadek jędrności owoców. Zwłaszcza jego tempo może być wykorzystywane do wyznaczania terminu zbioru jabłek. Jak wynika z zaleceń odnośnie optymalizacji terminu zbioru jabłek, jędrność zależy od odmiany i zawiera się w szerokich granicach - od ponad 9 kG (‘Idared’ i ‘Fiesta’) do poniżej 7 kG (‘Lobo’ i ‘Mclntosh’). Zaobserwowane różnice w jędrności owoców pochodzących z różnych terminów zbioru najczęściej są widoczne do końca okresu przechowywania. Czynnikiem, który w zasadniczy sposób decyduje o spadku jędrności po zbiorze to warunki przechowywania owoców. Jędrność jabłek przechowywanych w warunkach normalnej atmosfery była istotnie niższa niż owoców przechowywanych w warunkach kontrolowanej atmosfery. W czasie symulowanego obrotu handlowego (dodatkowe 7 dni przechowywania w temperaturze pokojowej) następuje dalszy spadek jędrności. Nadal jednak owoce przechowywane w warunkach kontrolowanej atmosfery sąjędrniejsze.
Mechanizm mięknięcia owoców w czasie dojrzewania i podczas przechowywania nie jest do końca wyjaśniony. Podczas dojrzewania jabłek zachodzą zmiany w strukturze tkanki owoców. Spadek jędrności powodowany jest między innymi degradacją ścian komórkowych pod wpływem enzymów pektynolitycznych.
Mięknięcie może być również powodowane przez ubytek jonów wapnia w blaszce środkowej i/lub utratę usieciowania w cząsteczkach pektyn.
Mechanizm mięknięcia zależy również od utraty wody przez owoce, zmiany w przepuszczalności membran i zmiany w przestrzennej strukturze miąższu jabłek.
Również powiększanie się przestrzeni międzykomórkowych i utrata spójności komórek jest przyczyną spadku jędrności. W celu ograniczenia niekorzystnych zmian jędrności jabłek podczas przechowywania należy:
Przeprowadzić zbiór owoców w optymalnym terminie
Zapewnić optymalne warunki przechowywania (temperatura, wilgotność względna i skład gazowy atmosfery)
Pozbiorcze traktowanie 1-MCP (inhibitora etylenu) istotnie ogranicza tempo mięknięcia owoców podczas przechowywania zarówno w chłodni z normalną jak i kontrolowaną atmosferą.
Po zbiorze owoce traktowano gazowy 1-MCP 1-metylocyklopropenem w stężeniu 625 ppb. Następnie owoce przechowywano w chłodni (temperatura +2°C) w warunkach normalnej (NA) i kontrolowanej atmosfery (KA). Jędrność owoców mierzono czterokrotnie: podczas zbioru, po 60, 120 oraz 180 dniach przechowywania.
Jędrność owoców nietraktowanych (kontrolnych) zmniejszała się w czasie przechowywania. Zmiany w NA zachodziły znacznie szybciej niż w KA. Pozbiorcze zastosowanie 1-MCP istotnie ograniczyło tempo zmian jędrności, znacznie silniej w warunkach KA. Dane zamieszczone na wykresie wskazują, że jędrność owoców potraktowanych 1-MCP i przechowywanych w NA była porównywalna przez okres 60 dni z jędrnością owoców przechowywanych w warunkach KA. Natomiast jędrność owoców potraktowanych 1-MCP i przechowywanych w KA, po początkowym spadku, pozostawała niemal na niezmienionym poziomie do końca przechowywania.
Smakowitość
O smakowitości owoców decydują następujące cechy: smak słodki smak kwaśny smak gorzki i cierpki zapach obecność obcych smaków i/lub zapachów.
Zawartość ekstraktu
zmiany podczas dojrzewania i przechowywania
Cukry w roślinie wytwarzane są w procesie fotosyntezy w chloroplastach. Z liści węglowodany transportowane są do rozwijających się owoców ziarnkowych jako sorbitol i ulegają konwersji do fruktozy i skrobi oraz niewielkich ilości glukozy i sacharozy i gromadzone są w wakuolach.
Hydroliza skrobi zazwyczaj rozpoczyna się w końcowej fazie wzrostu owocu, ale przed okresem klimakteryki i przebiega szybciej w owocach zerwanych z drzewa niż w pozostawionych na drzewie.
W wyniku hydrolizy skrobi powstaje sacharoza, która jest stopniowo hydrolizowana do glukozy i fruktozy.
Zawartość cukrów w owocach zależy od gatunku, odmiany i od warunków wegetacji.
Wysokie temperatury i dobre nasłonecznienie w okresie wegetacji sprzyjają akumulacji cukrów w owocach.
Zawartość cukrów w owocach mogą modyfikować wielkość plonu i podkładka. Jednakże wpływ tej ostatniej w dużej mierze zależy od sezonu i lokalizacji sadu.
Zawartość cukrów w owocach możemy oznaczyć wykorzystując chromatografię gazową, wysokosprawną chromatografię cieczową (HPLC) lub reakcje enzymatyczne.
W praktyce zawartość cukrów w owocach określa się mierząc zawartość ekstraktu. Metoda ta oparta jest na właściwościach optycznych cukrów - pomiar współczynnika załamania światła.
W metodzie tej mierzone są również inne składniki ekstraktu, które jednak są w niewielkich ilościach w stosunku do cukrów.
Podczas przechowywania następuje spadek zawartości cukrów, które wykorzystywane są między innymi jako substrat w procesie oddechowym. Z drugiej zaś strony może następować wzrost zawartości cukrów prostych wynikający z hydrolizy skrobi i innych cukrów złożonych.
Czynniki ograniczające intensywność oddychania owoców wpływają również na ograniczenie niekorzystnych zmian w zawartości cukrów w owocach.
Na wykresie przedstawiono zmiany zawartości ekstraktu w miąższu brzoskwiń ‘Redhaven’. Próbki miąższu do analiz pobierano z warstwy przylegającej do pestki i z warstwy pod skórką zarówno po stronie wybarwionej jak i pozbawionej rumieńca. Do badań przeznaczono owoce dwóch klas B i D. Niezależnie od klasy wielkości brzoskwiń oraz strony owocu (wybarwiona i niewybarwiona) miąższ położony bliżej zewnętrznej części owocu zawierał istotnie więcej ekstraktu niż miąższ zlokalizowany w pobliżu pestki owocu.
Kwasowość miareczkowa
zmiany podczas dojrzewania i przechowywania
W owocach ziarnkowych kwasy organiczne występują w stanie wolnym i w postaci soli. W jabłkach i gruszkach głównym kwasem organicznym jest kwas jabłkowy, który istotnie wpływa na ocenę sensoryczną owoców, ale jest także jednym z głównych substratów w procesie oddychania.
Niektóre odmiany jabłek obok kwasu jabłkowego mogą zawierać także kwas cytrynowy, chinowy, galakturonowy, chlorogenowy i inne.
Podobnie jak w przypadku zawartości cukrów ze względu na fakt, że metoda pomiaru zawartości kwasów w owocach jest znacznie bardziej skomplikowana niż pomiar kwasowości miareczkowej (silnie skorelowana z zawartością kwasów) w praktyce stosuje się tę drugą metodę.
Pomiar kwasowości prowadzi się przez miareczkowanie wolnych kwasów 0,1 N roztworem NaOH, do punktu końcowego miareczkowania pH=8,1.
Wyniki oznaczenia podaje się w %kwasu jabłkowego.
Kwasowość owoców zależy przede wszystkim od odmiany i stopnia dojrzałości, ale także od sezonu wegetacyjnego, masy owocu, podkładki i nawożenia.
Zawartość kwasów organicznych w owocach stopniowo obniża się podczas ich dojrzewania oraz w czasie przechowywania.
Straty kwasowości podczas przechowywania można ograniczyć przechowując owoce w warunkach kontrolowanej atmosfery.
Skuteczną metodą ograniczenia niekorzystnych zmian kwasowości jest traktowanie owoców po zbiorze 1 -MCP.
Po zbiorze owoce traktowano gazowy 1-MCP 1-metylocyklopropenem w stężeniu 625 ppb.
Następnie owoce przechowywano w chłodni (temperatura +2°C) w warunkach normalnej (NA) i kontrolowanej atmosfery (KA). Kwasowość owoców mierzono czterokrotnie: podczas zbioru, po 60, 120 oraz 180 dniach przechowywania. Kwasowość owoców nietraktowanych (kontrolnych) zmniejszała się w czasie przechowywania. Zmiany w NA zachodziły znacznie szybciej niż w KA. Pozbiorcze zastosowanie 1-MCP istotnie ograniczyło tempo zmian kwasowości, znacznie silniej w warunkach KA. Dane zamieszczone na wykresie wskazują, że kwasowość owoców potraktowanych 1-MCP i przechowywanych w NA była porównywalna przez okres 60 dni z kwasowością owoców przechowywanych w warunkach KA.
Na wykresie przedstawiono zmiany kwasowości miąższu brzoskwiń .
‘Redhaven’. Próbki miąższu do analiz | pobierano analogicznie jak w przypadku pomiaru zawartości ekstraktu. Niezależnie od klasy wielkości brzoskwiń oraz strony owocu (wybarwiona i niewybarwiona) miąższ położony bliżej zewnętrznej części owocu charakteryzował się istotnie niższą kwasowością w porównaniu do miąższu zlokalizowanego w pobliżu pestki owocu.