ЭФФЕКТИВНОСТЬ ДЕЙСТВИЯ ПРЕПАРАТОВ НА ОСНОВЕ ХИТОЗАНА ПРИ ДЛИТЕЛЬНОМ ХРАНЕНИИ СОРТОВ ЯБЛОК

АННОТАЦИЯ

В статье представлены результаты исследований эффективности действия препаратов на основе хитозана на срок хранения и потери массы при длительном хранении в зависимости от сортов яблок.

Основные причины потери массы яблок связаны с процессами дыхания и испарения. Длительность хранения плодов зависит от сортов яблок, системы защиты от вредителей и болезней, сроков и способов уборки, товарной обработки и способов подготовки к хранению.

Преимущество показанного в статье метода обработки плодов яблок препарами хитозана заключается в простоте получения и нанесения покрытия, экологической безопасности и экономической доступности, отсутствие негативного воздействия на организм человека, а также сохранение питательных веществ в плодах яблок.

ABSTRACT

The article presents the results of studies of the effectiveness of chitosan-based preparations on shelf life and weight loss during long-term storage, depending on apple varieties.

The main reasons for weight loss in apples are related to the processes of respiration and evaporation. The duration of storage of fruits depends on the varieties of apples, the system of protection against pests and diseases, the timing and methods of harvesting, commercial processing and methods of preparation for storage.

The advantage of the method of treating apple fruits with chitosan preparations shown in the article is the ease of obtaining and applying the coating, environmental safety and economic accessibility, the absence of negative effects on the human body, as well as the preservation of nutrients in apple fruits.

Ключевые слова: хитозан, плоды яблок, уксусная кислота, янтарная кислота, глицирризиновая кислота, лимонная кислота, лёжкость, одсорбционные, фунгицидные, антимикробные, антибактериальные свойства.

Keywords: chitosan, apple fruits, acetic acid, succinic acid, glycyrrhizic acid, citric acid, keeping quality, sorption, fungicidal, antimicrobial, antibacterial properties.

Такие качества, как неаллергенность, нетоксичность, биодеградируемость и биосовместимость делают хитозан невероятно привлекательным для биотехнологии. В настоящее время возможно получать множество производных хитозана, расширяющих его свойства и сферы применения, вследствие наличия реакционноспособной аминогруппы в составе глюкозаминовых звеньев. Кроме того, обработка овощей и фруктов препаратами на основе хитозана позволяет усиливать защиту от вредителей, контролировать физиологические заболевания, а также заболевания монилиоза [1].

В сельском хозяйстве хитозан используется в основном в качестве экологически чистого биопестицида, повышающего врождённую способность растений защищаться от грибковых инфекций, а также натурального средства для предотвращения болезней семян и усиления роста растений. Биологическая активность хитозана обусловлена его антивирусными, антибактериальными, адсорбционными, фунгицидными и антиоксидантными свойствами [2, 3].

Целью настоящего исследования является создание новой полимерной композиции на основе хитозана для обработки плодов яблок перед длительным хранением, увеличение сроков хранения и уменьшение потери массы плодов.

В настоящей статье рассматриваются факторы, обуславливающие лёжкость яблок, сохраняемых в хранилищах с искусственным охлаждением, предназначенных для реализации в свежем виде. Учитывалось, что лёжкость плодов яблок характеризуется максимальным сроком хранения, когда общие потери плодов не превышают 10% при оптимальных условиях выращивания и хранения.

 Препараты на основе хитозана и его водорастворимых производных обладают бактерицидными и антимикробными свойствами [4]. Они предназначены для обработки плодов яблок, груш и  айвы и других сельскохозяйственных продуктов при хранении и транспортировке.

Препараты на основе хитозана экологически безопасны и безвредны для организма, сохраняют вкусовые качества плодов, а также устойчивость к физиологическим и микробиологическим заболеваниям. Для обработки фруктов яблок перед хранением были использованы раствор хитозана в уксусной кислоте со средней молекулярной массой Mh = 25 000, степенью диацелирования 82 моль%, синтезированных из куколок тутового шелкопряда Bombyx mori [5].

Для закладки на хранение сортов яблок были выбраны здоровые плоды, выращенные в одинаковых условиях, без признаков порчи, механических повреждений, поражённости болезнями и сельскохозяйственными вредителями, примерно одинакового размера. Сбор урожая и товарную обработку плодов яблок проводили за 1,5 месяца до начала уборки, определяли состав и объем будущего урожая по сортам и планировали очерёдность работ. Во время съёма урожая провели обработку и упаковку плодов только тех партий, которые предназначены для экспорта и длительного хранения. Общие требования при хранении всех сортов яблок – стабильность температурного режима в холодильных камерах. Для этого, перед длительным хранением, нами было проведено предварительное охлаждение плодов яблок.

Результаты изучения влияния препаратов на срок хранения плодов яблок по семи сортам, выращиваемым в Республике Узбекистан сравнивали с контролем. Из 17 препаратов на основе хитозана и его производных рекомендованных для увеличения срока хранения яблок сортов “Фарангиз”, “Фуджи-куки”, “Наманганская красная”, “Ренет Симиренко”, “Голден Делишес”, “Голден Супер” и “Гренни Смит” наиболее эффективными оказались два препарата - 0,1%-ного хитозана с 0,2%-ной уксусной кислотой в соотношении 1:1, и 0,1%-ного хитозана  с 0,02%-ной глицирризиновой кислотой в соотношении 1:1, результаты приведены в таблице 1.

Из таблицы 1 видно, что препарат 0,1%-ного хитозана с 0,2%-ной уксусной кислотой в соотношении 1:1 позволяет увеличивать срок хранения яблок в зависимости от сорта от 1,44 до 2,75 раза по сравнению с контролем. Более высокие результаты были получены с использованием препарата на основе 0,1%-ного хитозана с 0,02%-ной глицирризиновой кислотой в соотношении 1:1. При этом сроки хранения яблок в зависимости от сорта увеличивались от 1,77 до 2,88 раза по сравнению с контролем.

Таблица 1

Высокоэффективные прапараты, влияющие на срок хранения плодов яблок в зависимости от сортов. Температура t= +1+3С°. Относительная влажность q=90-95%. Потеря массы, %.

В процессе хранения отчетливо наблюдалось, что влияние состава и концентрации препаратов, используемых в их оболочке, на снижение биологических процессов, происходящих в плодах яблок, велико. Это непременно увеличивало срок их хранения и сохраняло качество на долгое время. На основании полученных результатов рекомендовано использовать в хозяйствах и складах хранения для обработки плодов яблок готовые препараты на основе хитозана и уксусной кислоты и хитозана и глицирризиновой кислоты.

Таблица 2

Препараты, применяемые при хранении яблок и их влияние на потерю массы плодов. Температура t= +1+3С°. Относительная влажность q=90-95%. Потеря массы, %

ХЗ - Хитозан, УК - Уксусная кислота, ЯК - Янтарная кислота, ГК - Глицирризиновая кислота.

По результатам анализа сортов яблок, из 17 препаратов нами было отобрано 7 препаратов, которые показали наибольшее влияние на потерю массы, результаты приведены в таблице 2.

Сроки исследований и анализ результатов опытов для сорта «Фарангиз» составляли 8 месяцев, для сорта «Фуджи-куки» - 7 месяцев, «Наманганская красная» - 9 месяцев, для сортов «Ренет-Симиренко» и «Горден Супер» - 11 месяцев, для сортов «Горден Делишес» и «Гренни Смит» - 12 месяцев.

Из таблицы 2 видно, что выбранные 7 препаратов по-разному влияют на сохранение массы плодов яблок. В зависимости от сорта и препарата сохранность массы плодов увеличивалась от 1,74 до 2,9 раза по сравнению с контролем, что показало эффективность использования вышеуказанных препаратов для сохранения массы плодов яблок при длительном хранении.

Установлено, что для всех сортов яблок эффективность вышеперечисленных препаратов в контроле массы плодов составляет не менее 150-200%.

Таким образом, результаты исследований показывают, что использование технологии получения препаратов на основе хитозана для обработки яблок с уксусной, янтарной и глицирризиновой кислотой позволяет повысить эффективность этого метода на 35-45% по сравнению с традиционными способами хранения.

Преимущество показанного в статье метода обработки плодов яблок препарами хитозана заключается в простоте получения и нанесения покрытия, экологической безопасности и экономической доступности, отсутствие негативного воздействия на организм человека, а также сохранение питательных веществ в плодах яблок.

Список литературы:

1. Абдуллаев Ф.Т., Холмирхаев И.Х., Нематов Н.А., Жамолова Л.Ю. Р680 «Роль хитозана и его производных в агропромышленном комплексе»: Монография: - Москва,  Изд. «Интернаука», 2020.- 132 с.
2. Быкова В.М. Сырьевые источники и способы получения хитина и хитозана. Хитин, его строение и свойства. /Быкова В.М., Немцев С.В. Хитин, хитозан, получение, свойства и применение. М.: Наука, 2002.- С.7-23.
3. Rhoades J., Roller S. /Antimicrobial actions of degrades and native chitosan against spoilage organisms in laboratory media and foods // Appl. Environ. Microbiol.- 2000.- V.66.- P.80-86.
4. Абдуллаев Ф.Т., Холмирзаев И.Х., Дубовик Т.В., Нематов Н.А. Научный подход к хранению свежих овощей и фруктов с использованием хитозановых композиций. //Актуальные вопросы современной науки и практики /Сборник статей по материалам II Межд. научно-практ. конф., 28 апреля 2020 г., г.Уфа: Изд. НИЦ “Вестник науки”, 2020. – С.86-91.
5. Рашидова С.Ш., Милушева Р.Ю. Хитин-хитозан Bombyx mori. Синтез, свойства и применение. Ташкент: Фан, 2009.-  279 с.