Определение урожайности, химического состава и органолептической ценности сортов яблок

1. Обзор литературы

1.1 Народнохозяйственное значение яблони

1.2 Значение соков в питании

1.3 Технологические свойства яблок

2. Объекты, условия и методика исследования

3. Результаты исследования

3.1 Урожайность и товарное качество яблок

3.2 Оценка яблок как сырья для сока

3.3 Качество соков из яблок

3.4 Сокоотдача яблок Выводы и рекомендации Список использованной литературы

Обеспечение населения страны полноценными продуктами питания — важная задача, стоящая перед сельским хозяйством и перерабатывающей промышленностью.

Большую роль в питании играют яблоки и продукты их переработки, ценность которых зависит от содержания в них углеводов, органических кислот, дубильных, азотистых веществ, минеральных солей, витаминов.

Для снабжения яблоками населения страны необходимо увеличивать их производство, снизить потери, организовать в хозяйствах их переработку. Это может быть достигнуто за счет внедрения новых сортов и подвоев, устойчивых к условиям выращивания данного района, а также радикально пересмотреть технологию производства, усилить механизацию и внедрение интегрированной системы защиты деревьев от вредителей и болезней, создавать насаждения нового типа.

Наиболее актуальным является производство сока яблочного неосветленного, поскольку он в значительной степени сохраняет полезные свойства яблок, которые определяются особенностями сырья (сортовыми особенностями яблок, их химическим составом), экологическими условиями произрастания, способами переработки сырья, технологией получения сока. Влияние этих факторов изучаются различными научно-исследовательскими институтами плодоводства и перерабатывающей промышленности. [21]

Несмотря на то, что химический состав яблок известен, а его изменения в процессе переработки изучаются более 100 лет, накопленных данных еще недостаточно: многие сорта исчезли из переработки, появились новые, значительно изменились условия выращивания.

Хозяйство ЗАО ПЗ «Колос» Каневского района имеет консервный завод, в ассортимент которого входит производство яблочного сока. Представляет интерес подобрать сорта зимнего срока созревания для производства сока.

Мы поставили следующие задачи:

1) определить урожайность исследуемых сортов яблок, их товарное качество;

2) определить химический состав яблок, дать им органолептическую оценку;

3) изготовить соки из яблок;

4) изучить их качество по требованиям стандарта и биохимическим показателям;

5) рассчитать экономическую эффективность производства яблок;

6) дать экономическую оценку результатов исследования.

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1 Народнохозяйственное значение яблони

Садоводство — одна из основных отраслей сельского хозяйства России. Самой распространенной культурой является яблоня, т. к. яблоки — незаменимый продукт питания и сырье для перерабатывающей промышленности.

Яблоня в культуре имеет широкий ареал. Северная граница культуры проходит через южную часть Норвегии, Швецию, Финляндию, Республику Карелию, Вологду, Никольск, Пермь. Дальше она идет с перерывами севернее Екатеринбурга и Омска на Томск, через Забайкалье, Приморский край, Аляску. Южной зоной промышленного плодоводства являются Крым, Закавказье, Северный Кавказ, Краснодарский край, Ростовская область, Молдавия, юго-западная Украина. Яблоня растет как на уровне моря, так и на большой высоте. В горных условиях возрастает продолжительность жизни деревьев по сравнению с предгорьями, усиливается периодичность плодоношения, значительно увеличиваются лежкость и транспортабельность плодов, повышаются их товарные качества. С увеличением высоты над уровнем моря летние сорта начинают приобретать свойства осенних, а осенние — зимних. 14]

Краснодарский край является одной из основных зон промышленного производства плодов в стране: удельный вес валовой продукции, произведенной здешними сельскохозяйственными предприятиями, достигает 64,8%, в то время как по России этот показатель равен 13,6%. В 2000 г объем продукции, произведенной сельскохозяйственными предприятиями России, составил 424 тыс.т., плодовая продукция края — 40,8%.

В структуре общих площадей ежегодно (в среднем на 3,5%) возрастает доля плодоносных насаждений, в 2002 г она составила 75%.

Наряду с этим производство плодовой продукции — одно из самых высокодоходных в растениеводстве. Средняя выручка от возделывания плодов в Краснодарском крае с 1 га в 2000 г составила (тыс. руб.) — 17,8.

Средняя урожайность в 1997 г составила 170,9 ц/га, а в 2001 г — 142,8ц/га. 19]

Плоды яблони многих сортов отличаются исключительными вкусовыми качествами и лечебными свойствами. Питательные достоинства плодов обусловлены содержанием углеводов (15 — 19%), белков, жиров, витаминов, ферментов, гормонов, минеральных и других веществ. Общее содержание минеральных веществ в плодах находится в пределах 0,2 — 1,5% к сырой массе. Минеральные вещества включают более 60 элементов, в том числе калий, натрий, кальций, магний, железо, алюминий, марганец, фосфор, медь, никель, молибден, бор и др. Плоды яблони являются источником щелочных соединений, нейтрализуют кислоты, способствуют лучшему усвоению организмом белков и поддержанию щелочной реакции крови (рН 7,4). В яблоках содержатся растворимые сухие вещества (12 — 16,7%), сахара (7 — 11,7%), органические кислоты (0,26 — 1,0%), витамин С (4,5 — 45 мг%), дубильные вещества (0,06 — 0,11%). 11]

По данным Шабалина А. М., в яблоках, выращенных в южной зоне России, аскорбиновой кислоты содержится небольшое количество 4 — 7 мг%. В яблоках средней полосы России аскорбиновой кислоты накапливается больше, что связано как с сортовым составом, так и с условиями произрастания. В условиях Тамбовской области аскорбиновой кислоты в яблоках содержится 4 — 46 мг%, в условиях Орловской области в яблоках содержится 1,9 — 42,7 мг% аскорбиновой кислоты, а Московской области 2,3−20,0 мг%. 23]

Яблоки — один из наиболее богатых источников пектиновых веществ, обладающих выраженным биологическим действием. С их участием уничтожается гнилостная микрофлора кишечника. Они адсорбируют яды, тяжелые металлы, в связи, с чем препараты пектиновых веществ широко используют в лечебно-профилактическом питании.

Причко Т.Г. исследовала более 500 сортообразцов и гибридов яблок. Максимальным содержанием пектиновых веществ характеризуются яблоки зимних сортов (до 1,9%). 16]

Вкус и аромат плодов связаны с наличием органических кислот (в основном яблочной и лимонной) и эфирных масел — веществ, вызывающих у человека аппетит и задерживающих старение организма. Основную массу кислот в яблоках составляет яблочная (72%), лимонная (17%) и янтарная (6,8%), а на долю всех остальных кислот приходится около 4%. В яблоках содержание важнейших витаминов, как правило, незначительное, но в сочетании с другими веществами, они играют очень важную роль. Так, провитамин А, фолиевая кислота и Р-активные соединения яблок в сочетании с витамином С и пектином способны связывать радиоактивные вещества и выводить их из организма. Количество тиамина и рибофлавина в яблоках колеблется от 0,017 до 0,030 мг%, а каротина-0,015 — 0,035 мг% (А.Т. Марх). Полифенольные вещества яблок нормализуют пористость капилляров, поддерживают эластичность их стенок, уменьшают опасность внутренних кровоизлияний. К ним относятся флавоноиды, представленные катехинами, флавонолами, лейкоантацианами. По данным Е. П. Ляшенко, содержание катехинов колеблется от 127 до 173 мг%, флавонолов от 7,1 до 15,1 мг%, антацианов до 42 мг%, лейкоантацианов от 89 до 168 мг%. 13]

Плоды яблони отличное сырье для различных видов переработки-сушки, мочки, замораживания, приготовления соков, вин, пюре, компотов, повидла, варенья, мармелада, цукатов и т. д. Но при переработке полностью или частично теряются такие ценнейшие вещества, как витамины, поэтому особенно большое значение имеют яблоки зимних сортов, способные долго храниться в свежем виде, не теряя лечебных и диетических свойств. Плоды некоторых сортов могут сохраняться вплоть до нового урожая. Это дает возможность организовать своего рода «яблочный конвейер» на протяжении всего года. Яблоки многих сортов (особенно зимних) хорошо переносят далекие перевозки, что позволяет снабжать свежими плодами самые отдаленные уголки России. 20]

Систематическое употребление яблок способствует предупреждению и более успешному лечению таких распространенных заболеваний как сердечно-сосудистые заболевания, авитаминоз, желудочно-кишечные, дизентерия. Значительна роль яблок в профилактике общей слабости и ожирении. 22]

Для полноценного питания человеку в среднем в год необходимо 40 кг яблок. 12] Однако потребление яблок составляет в среднем 27 кг в год, что недостаточно.

С целью обеспечения яблоками населения вводятся новые сорта и подвои, радикально пересматривается технология производства, усиливается механизация и химизация отрасли плодоводства, создаются насаждения нового типа.

Основной путь увеличения производства плодовой продукции-интенсификация отрасли садоводства, то есть организация производства плодов на промышленной основе. Необходимо также увеличение их переработки.

1.2 Значение соков в питании

Яблоки служат важным сырьем для разнообразной консервной продукции, особенно для производства соков.

Россия занимает одно из ведущих мест в производстве яблочного сока. Наряду с осветленными прозрачными яблочными соками, которые имеют привлекательный внешний вид, но лишены при осветлении многих питательных коллоидных веществ, в широком ассортименте производятся неосветленные соки, сохранившие все коллоидные вещества, и соки с мякотью, или нектары. В нектарах сохранены все составные части плодов, за исключением неусвояемых отходов. Соки с мякотью выпускают натуральные на непрерывно действующей фильтрующей центрифуге и не натуральные — это соки, выработанные из пюре путем смешивания с сахарным сиропом. Яблочные соки выпускают одного вида и многокомпонентные, состоящие из смеси разных видов фруктов.

Соки являются важным продуктом питания, так как наряду со свежими яблоками обеспечивают человеческий организм набором всех физиологически активных веществ — витаминов, макро — и микроэлементов, полифенолов и многих других, необходимых для нормальной жизнедеятельности человека.

Потребление соков во всем мире постоянно увеличивается. Это объясняется не только высокой пищевой ценностью соков, но и рентабельностью их производства.

Наибольшее количество соков производят США, Россия, Италия, Германия, Франция и Швейцария.

Яблочный сок и натуральные напитки на их основе, покрывают потребность организма в воде (87,5 — 88,4%), в то же время имеют и пищевую ценность.

Пищевая ценность яблочного сока обусловлена содержанием в них белков (0,4%), углеводов (10,0 — 11,3%), органических кислот (0,3 — 0,5%), полифенолов, минеральных веществ (0,5%), витаминов и других соединений. Белковые вещества соков представлены, прежде всего, аминокислотами, которые содержатся в соках в небольших количествах, но в широком ассортименте.

Углеводы содержатся в соке в виде моно — и дисахаридов, а также некоторых полисахаридов (пектина, крахмала, декстринов), которые находятся в соках с мякотью и неосветленных соках. Яблочный сок содержит значительные количества сахаров, особенно глюкозы и фруктозы, которые легко усваиваются организмом человека. В нем найдены наряду с глюкозой, фруктозой и сахарозой также мальтоза, рафиноза, целобиоза, галактоза.

Сахара и другие углеводы поставляют основную часть энергии, необходимой для нормальной жизнедеятельности организма.

В состав органических кислот яблочного сока входит яблочная, винная, лимонная, в незначительных количествах — янтарная, салициловая, бензойная и некоторые другие. Органические кислоты в большей степени, чем другие органические соединения, определяют характерный вкус, присущий многим плодам и сокам, освежающе действует на организм.

Яблочный сок богат полифенолами (дубильные вещества, танины), обладающими горьким вяжущим вкусом, в сочетании с сахарами и кислотами, формирующими их вкус. В обмене веществ организма полифенолы играют важную роль, являясь активными участниками многих биохимических процессов, связанных с дыханием и развитием организма. Ряд полифенольных веществ обладает Рвитаминной активностью. 18]

Витамины, содержащиеся в соках, играют важную роль в физиологии питания и восстановлении организма. Из витаминов наиболее важное значение имеет витамин С (аскорбиновая кислота).

Аскорбиновая кислота важна для жизнедеятельности человеческого организма. Основное физиологическое значение ее состоит в участии в окислительно-восстановительных процессах. Аскорбиновая кислота также влияет на углеводный и азотистый обмен в организме, повышает его работоспособность и устойчивость к инфекциям и другим неблагоприятным условиям внешней среды. При недостаточном содержании в организме аскорбиновой кислоты нарушается С-витаминный обмен, приводящий к тяжелому заболеванию — цинге. Содержание витамина С в соке незначительно (1,5 — 2,0 мг/100г).

Из других витаминов в яблочном соке содержатся витамины группы В, небольшие количества витаминов Р и РР.

Витамин В1 (тиамин) содержится в яблочном соке почти в таких же количествах, как и в свежих плодах (0,01 мг/100г). Отсутствие или недостаток его в пище вызывает расстройство нервной системы (полиневрит).

Количество витамина В2 составляет 0,01 мг/100г. Отсутствие или недостаток его в пище вызывает расстройство азотистого и минерального обмена, общую слабость и падение веса.

В яблочном соке содержится витамин РР (никотиновая кислота) — 0,1 мг%. Отсутствие его в пище вызывает заболевание пеллагрой, при которой поражаются кожа и желудочно-кишечный тракт.

Витамин Р (цитрин), находясь в соках вместе с витамином С, усиливает биологическое действие последнего. При недостаточности витамина Р нарушается прочность и увеличивается проницаемость капилляров кровеносных сосудов.

Соки из яблок богаты минеральными веществами, которые вошли в состав структурных элементов всех живых клеток и тканей. В соках содержание минеральных веществ несколько ниже, чем в плодах и составляет (0,5%), причем минеральные вещества находятся в легкоусвояемой форме и представлены солями основного характера, что необходимо для поддержания щелочности крови. Общее содержание минеральных веществ в соках определяется как количество золы. При этом макроэлементы (калий, кальций, фосфор, натрий, магний, кремний, хлор, марганец) содержатся в золе в количествах не менее сотых долей процента, микроэлементы (железо, медь, цинк, иод, барий и др.) — от тысячных долей процента и менее. 24]

Особенно богат яблочный сок калием (124 мг%). Калий входит в состав клеток мышечной ткани, повышая водоудерживающую способность протоплазмы, а также в состав крови.

В заметных количествах в соке содержится также соединения фосфора (11 мг%), магния (6 мг%), кальция (12 мг%), серы. Фосфор и сера входят в состав белков и играют важную роль в энергетическом обмене клетки. Фосфор придает химическим соединениям повышенную способность к реакциям, входит в состав костей.

Кальций принимает участие в обмене веществ и процессах свертывания крови, регулирует активность мышц и состав лимфы крови.

Магний поддерживает жизнедеятельность организма, обеспечивает когезию молекул белка, является компонентом костей и мягких тканей.

В неосветленном соке яблочном содержится 1,5 мг% железа. Железо входит в состав ферментов, является переносчиком кислорода в клеточном дыхании.

Соки с мякотью содержат белки клеточной протоплазмы, высокомолекулярные пектиновые и другие коллоидные вещества, которые являются ценными питательными веществами, придающими соками более полный вкус и аромат.

Пектиновые вещества, обладают лучезащитным и антитоксическим действием и способны связывать и выводить из организме тяжелые металлы, токсины и радиоактивные элементы.

Ценность соков с мякотью значительно выше, чем без мякоти, что объясняется наличием в первых всех компонентов плодов, в том числе нерастворимых, и добавлением сахарозы (сиропа). Осветленные соки, содержат меньше сухих растворимых веществ, из них при осветлении удаляются пектиновые вещества, но они оказывают лучшее освежающее и жаждоутоляющее действие.

1.3 Технологические свойства яблок

Качество соков в значительной степени определяется особенностями сырья: сортовыми особенностями яблок, их химическим составом, экологическими условиями их произрастания, способами переработки сырья и технологией получения сока.

Учитывая, что сырье оказывает существенное влияние на качество яблочного сока, в различных зонах садоводства научно-исследовательскими институтами садоводства изучают пригодность тех или иных сортов для переработки. 21]

Так, Орловской плодово-ягодной опытной зональной станцией отмечены более высокие показатели соков из сортов Апрельское, Буникское, Мартовское, Надежное, Олимпийское, Спартан, Фаворит, а яблоки сортов Мартовское, Надежное, Олимпийское рекомендуются для производства сортовых соков.

По данным Причко Т. Г., в условиях Центральной зоны садоводства Краснодарского края из яблок сорта Пармен зимний золотой, Кубань, Джонатан можно получить соки с более высоким содержанием сухих веществ (13,0 — 14,5%), сахаров (11,0 — 13,2%).

Значительный интерес представляют труды Ф. В. Церевитинова, Н. В. Сабурова, А. Т. Марха, изучавших химический состав и свойства яблок и химические изменения, происходящие при производстве соков.

Важные исследования, обеспечивающие совершенствование сортимента перерабатываемых сортов, проводятся исследовательскими и учебными институтами: ВНИИКОП (Москва), Одесским технологическим институтом пищевой и холодильной промышленности, Молдавским научно-исследовательским институтом пищевой промышленности.

Технологическая инструкция рекомендует следующие сорта для производства яблочного сока: Антоновка обыкновенная, Анис, Анис полосатый, Бойкен, Вагнера призовое, Мелба, Белый налив, Наполеон белый, Суйслепское, Славянка, Ренет Симиренко, Пармен зимний золотой, Джонатан, Кальвиль белый зимний, Пепин шафрановый, Кальвиль снежный, Розмарин и др.

Несмотря на то, что химический состав яблок известен, а его изменения, происходящие в процессе переработки, изучаются более 100 лет, накопленных данных еще недостаточно: многие сорта исчезли из переработки, появились новые сорта, значительно изменились условия выращивания яблок.

2. ОБЪЕКТЫ, УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ

Объекты исследования. Исследования проводились на участке сад — бригады ЗАО ПЗ «Колос» Каневского района в течение 2001 и 2003 гг.

Каневской район относится к северной зоне садоводства Краснодарского края.

Объектами исследований являются зимние сорта яблони: Айдаред (рисунок 1), Вагнера призовое (рисунок 2 А), Джонатан (рисунок 2 Б), Ренет Симиренко (рисунок 3 А), Старк (рисунок 3 Б) и соки из них.

Рисунок 1- Сорт Айдаред А

Б Рисунок 2 — Яблоки сорта Вагнера призовое (А), Джонатан ((Б) А

Б Рисунок 3- Яблоки сорта Ренет Симиренко (А), Старк ((Б)

Почвенные условия. По природно-сельскохозяйственному районированию земельного фонда России территория ЗАО ПЗ «Колос» Каневского района относится к Предкавказской степной провинции.

Почвы опытного участка хозяйства — типичный чернозем.

В результате проведенных нами исследований почва по механическому составу — тяжелосуглинистая иловато-пылеватая, так как содержание песка составляет 12%, крупной пыли — 36%, средней и мелкой пыли — 20%, ила — 32%, а физической глины — 52%. 5]

Структурное состояние почвы находится в хорошем состоянии: сумма ценных агрономических агрегатов (размером от 0,25 до 10 мм) в исследуемых слоях (0 — 30 и 30 — 60 см) отличная.

По данным В. Ф. Валькова лучшими почвами для выращивания яблони по механическому составу, являются среднеи тяжелосуглинистые с содержанием физической глины 30 — 65%. 4]

По водопрочности почвенных агрегатов в верхнем слое (0 — 30 см) была получена удовлетворительная оценка, а в нижнем слое (30 — 60 см) — хорошая.

Чернозем типичный по содержанию гумуса — слабогумусный, содержание гумуса составляет 3,64%. По запасу гумуса, почва верхнего и нижнего слоя имеет средний запас (в верхнем слое 136,5 т/га, в нижнем 120т/га). По степени обеспеченности гумусом почва относится к обеспеченной. Реакция среды — слабощелочная (рН — 7,4 и 7,8).

Яблоня растет в широких пределах реакции среды от 5,5 до 8,4, но экологический оптимум составляет 6,9 — 7,5. 4]

По результатам анализа водной вытяжки чернозем типичный относится к незасоленным.

Водно-физические свойства почвы характеризуются высокой гигроскопичностью — 9,6% и 9,5%; наименьшая влагоемкость составляет 34 и 32%; запасы общей влаги в верхнем слое (0 — 30 см) — 847,5 мм, а в нижнем (30 — 60 см) — 834,3 мм.

Почва по степени уплотненности — среднеуплотненная, так как плотность слоя 0 — 60 см, колеблется от 1,25 до 1,35 г/см3, а общая пористость в этом же слое от 51,9 до 42,7%.

Яблоня предъявляет важное требование к плотности корнеобитаемого слоя. Лучшие условия создаются при объемном весе 1,25 — 1,40 г/см3. 4]

Обеспеченность почвы подвижными формами фосфора в основном низкая. В пахотном слое (0 — 30 см) фосфора содержится 1,38 мг на 100 г почвы, а в подпахотном слое (30 — 60 см) — 0,36 мг на 100 г почвы.

Обеспеченность почвы обменным калием повышенная и высокая. В пахотном слое (0 — 30 см) калия содержится 20,0 мг на 100 г почвы, а в подпахотном (30 — 60 см) — 8,20 мг на 100 г почвы.

На основании выше изложенного можно сделать вывод о том, что почвы хозяйства оптимальны для выращивания яблони.

Климатические условия. По схеме агроклиматического районирования Краснодарского края территория хозяйства ЗАО ПЗ «Колос» Каневского района входит во второй агроклиматический район, который характеризуется умеренно-континентальным климатом. Территория хозяйства относится к району с недостаточным увлажнением (КУ равен 0,25−0,3). По теплообеспеченности — к жаркому с суммой температур за период активной вегетации 3250−3550 ^оС.

Безморозный период продолжается 225 — 250 дней. Первые заморозки могут наблюдаться во второй-третьей декаде октября (15 — 22.10), последние — в конце марта — начале апреля (25.03 — 10.04), (таблица 1 и 2).

Переход температуры воздуха через 5 ^оС весной (возобновление вегетации растений) отмечается в третьей декаде марта — во второй декаде апреля, а через 10 ^оС (начало активной вегетации) — в середине апреля (15.04). Периоды с температурами выше 5 и 10 ^оС длятся соответственно 240−250 и 180 — 200 дней.

Лето жаркое с преобладанием ясной и сухой погоды. Сумма осадков за период активной вегетации составляет 250−300 мм, осадки кратковременные, преимущественно ливневые. Гидротермический коэффициент составляет 0,8−0,85.

Высокие летние температуры вызывают сильное испарение, которое превышает количество выпавших осадков на 450−500 мм, что свидетельствует о низкой влагообеспеченности растений.

Господствуют ветры восточных и северо-восточных направлений, вызывающие в зимний и весенний периоды пыльные бури. В зимний период сильные ветры выдувают с поверхности почвы небольшой снежный покров, это ведет за собой перепады температур в почвенном профиле, что может привести к повреждению растений. В летний период при высокой температуре и низкой относительной влажности воздуха приобретают характер суховеев, которые иссушают верхний слой почвы. Наиболее продолжительные суховеи проявляются в июле-августе.

В 2000 г агрометеорологические условия для закладки почек под урожай будущего года складывались удовлетворительно из-за жаркой сухой погоды. Вызревание древесины прошло в условиях, близких к хорошим.

Зима 2000 — 2001 г была непродолжительной, теплой. Наиболее низкие температуры воздуха (-10, -15 ^оС, местами до -22 ^оС) отмечались в третьей декаде декабря и в отдельные дни января. Минимальная температура почвы на глубине 20 см была в пределах -1+2 ^оС опасность для корневой системы плодовых это не представляло. Перезимовка плодовых прошла благополучно.

Длительные оттепели в январе-феврале вызвали раннее пробуждение ростовых процессов у плодовых. Аномально теплая погода марта способствовала ускоренному развитию плодовых по всей территории края. В начале марта у плодовых отмечалось набухание почек, а в середине марта — распускание почек. Развитие в текущем году для семечковых на месяц опережало многолетние средние сроки.

В третьей декаде марта цветение продвинулось в центральные и северные районы края.

Неустойчивая погода с разными перепадами температуры, осадками и сильным ветром отмечавшаяся в третьей декаде марта, создавала крайне неблагоприятные условия для цветения плодовых, а отрицательные температуры вызывали местами повреждение и гибель цветков.

Похолодание, отмечавшееся в конце марта, затормозило ростовые процессы, опережение в сроках развития плодовых сократилось. Массовое цветение яблони началось в третьей декаде апреля. Агрометеорологические условия в период цветения были удовлетворительными, преобладала неустойчивая погода с частыми дождями, ветрами.

Виды на урожай плодовых после цветения были удовлетворительными.

Агрометеорологические условия для роста завязи в начальный период складывались вполне благоприятно, рост плодов проходил при умеренной температуре и достатке влаги в почве.

Засуха, охватила территорию края в июле — августе, обусловила крайне неблагоприятные условия для роста и налива плодов. Отмечалось, дополнительное осыпание завези, мелкоплодность, высокие температуры вызывали ожоги плодов. После прошедших в конце августа дождей, условия для налива и созревания поздних сортов яблок улучшились.

Созревание яблони зимних сортов потребления, отмечалось в конце августа — начале октября.

Условия для проведения уборочных работ были в основном хорошими, в сентябре — октябре удовлетворительными из-за дождей. 1]

Агрометеорологические условия для закладки почек под урожай 2002 г из-за жаркой погоды и недостатка влаги в почве складывались только удовлетворительно, в большинстве садов древесина вызрела полностью.

Зима была аномально снежной и холодной. Условия для зимовки плодовых культур складывались удовлетворительно.

В большинстве дней зимовки сильных морозов не наблюдалось. Аномально холодной была первая декада января, когда среднедекадная температура воздуха была на 5 — 8 ^оС ниже нормы, а морозы достигали -25, -31 ^оС. Это вызвало повреждение 10 — 20% почек, кроме того, отмечалось повреждение однолетней древесины.

В связи с аномальной погодой в феврале у плодовых культур возобновились ростовые процессы. В северной половине края в начале марта отмечалось набухание почек, что на 20 — 30 дней раньше многолетних средних сроков.

В середине марта похолодало, и до конца месяца преобладала неустойчивая погода с дождями, ветрами, заморозками. Условия для цветения плодовых были плохими.

5, 8 — 10 апреля в крае отмечались интенсивные заморозки (-1, -5 ^оС в воздухе), которые вызвали местами гибель распустившихся почек.

В третьей декаде апреля в северной половине зацвели яблони. Условия для цветения в начале периода ухудшались временами из-за низких температур и дождей в дальнейшем были удовлетворительные.

В период формирования и роста завязи агрометеорологические условия складывались удовлетворительно, несмотря на интенсивную засуху в апреле-мае. Однако суховеи и сильные ветры вызвали дополнительное осыпание завязей.

Поздние сорта яблок начали созревать в конце августа, созревание продолжалось в течение сентября.

Уборка проходила в сложных погодных условиях: в августе, сентябре, октябре преобладала неустойчивая погода с частыми сильными дождями. 2]

Агрометеорологические условия 2002 г для закладки почек под урожай 2003 г складывались вполне благоприятно. Условия для вызревания древесины были удовлетворительными, к концу вегетации древесина у плодовых в основном вызрела.

Зима была холодной и бесснежной, но в целом погодные условия зимы 2002 — 2003 г для перезимовки плодовых культур складывались вполне удовлетворительно. Малоблагоприятными они были в отдельные периоды в декабре и феврале, когда температура понижалась до -16, -22 ^оС. Сильные морозы в декабре при отсутствии снега вызвали понижение температуры почвы на глубине 20 см до -1, -6 оС, на глубине 40 см до 0, -1,5 оС, но опасности для корневой системы плодовых культур это не представляло. Кроме того, морозы в сочетании с сильными ветрами вызвали подмерзание и высушивание веток у плодовых культур, особенно в молодых садах. В плодоносящих садах такие условия вызвали повреждение плодовых почек до 20 — 30%, повреждения наблюдались преимущественно в северных районах.

Весна была поздней, с медленным нарастанием тепла. Большую часть марта плодовые оставались в состоянии вынужденного покоя, только в конце месяца у плодовых возобновились ростовые процессы. Набухание почек в северных районах началось в начале апреля.

Прохладная погода апреля сдерживала темпы развития плодовых культур, развитие их отставало на неделю от средне многолетних сроков.

Только в середине апреля (с повышением температуры) цветение продвинулось в северные районы. Цветение семечковых пород отмечалось в первой декаде мая.

Агрометеорологические условия для цветения плодовых в первой половине периода (вторая половина апреля) ухудшились из-за прохладной погоды и частых осадков, а с первых дней мая, когда установилась сухая и теплая погода, улучшились до хороших.

После цветения виды на урожай плодовых культур были хорошими. Агрометеорологические условия в период формирования и роста завязи складывались удовлетворительно. Теплом и светом плодовые культуры были обеспечены полностью. Несмотря на сильную засуху в мае — июне влаги в начале периода было достаточно, недостаток влаги стал ощущаться в июне. Кроме того, частые суховеи и сильные ветры вызвали дополнительное осыпание завязи.

Поздние сорта яблони начали созревать в конце августа, созревание продолжалось в течение сентября.

Уборка в большинстве дней проходила при вполне благоприятных погодных условиях, хотя в отдельные периоды работы прерывались из-за дождей. 3]

Условия для закладки почек под урожай будущего года складывались вполне удовлетворительно.

Агротехника опытного участка. Участок (квартал № 8) сад-бригады ЗАО ПЗ «Колос» Каневского района, на территории которого проводились исследования, был заложен в 1990 г.

Посадка деревьев проводилась двухлетними саженцами на семенном подвое (СКС) механизировано. Схема посадки — 7*4 м.

Система содержания почвы в плодоносящем саду — черный пар, поскольку сад не орошается и Каневской район находится в зоне недостаточного увлажнения (КУ равен 0,25). Почву поддерживают в рыхлом и чистом от сорняков состоянии в течение весенне-летне-осеннего периода.

Система содержания почвы предусматривает следующие звенья обработки:

1) дискование 6-кратное, с помощью трактора МТЗ-80 и сельхозмашины БДСТ-2,5;

2) культивация 4-кратная (с обработкой приствольной полосы) — трактор Т-60 и сельхозмашина КСГ-5;

3) фрезерование 2-кратное, с помощью трактора Т-60 и сельхозмашины ФА-0,76. 17]

Предусмотрена комплексная интегрированная защита садов от вредителей и болезней, основанная на рациональном сочетании химических, биологических и агротехнических средств борьбы в соответствии с рекомендациями Северо-Кавказского зонального научно-исследовательского института садоводства и виноградарства (таблица 3).

В плодоносящем саду минеральные удобрения и органические не вносят, в связи с нехваткой материальных средств.

Обрезку деревьев проводят в весенний период.

Предусмотрено формирование кроны по разреженно-ярусной системе.

Уборку яблок проводят вручную в следующие сроки: Вагнера призовоес первой декады сентября; Джонатан — со второй декады сентября;

Старк — с третьей декады сентября; Ренет Симиренко — с третьей декады сентября — первой декады октября; Айдаред — с первой декады октября.

Технология сока яблочного неосветленного в ЗАО ПЗ «Колос» Каневского района. Для производства пастеризованных соков используют свежие, зрелые плоды, отвечающие требованиям действующих стандартов ГОСТ 27 572–87. 8]

В хозяйстве для переработки яблок используют следующие сорта: Вагнера призовое, Мелба, Джонатан, Ренет Симиренко, Джонаред, Делишес.

Яблоки доставляют на завод и хранят в контейнерах вместимостью не более 250 кг.

Плоды хранят на сырьевой площадке завода. Максимальный срок хранения на сырьевой площадке 2-е суток.

Технологические процессы производства, неосветленного яблочного сока состоят из следующих операций: подготовка сырья, дробление, прессование, процеживание, сепарирование, деаэрация, подогрев, подготовка стеклянной тары и крышек, расфасовка и укупорка (рисунок 6).

Подготовка сырья. Инспекцию сырья по качеству проводят на роликовом транспортере. При инспекции удаляют плоды, не отвечающие требованиям ГОСТа 27 572−87, а также посторонние примеси.

Яблоки моют в вентиляторных моечных машинах (Т1-КУМ-1) и ополаскивают под душем. Вода для мойки и ополаскивания под душем должна соответствовать требованиям ГОСТа 2874−73 «Вода питьевая». 7] После мойки плоды подвергают вторичной инспекции.

Дробление. Для обеспечения выделения сока плодов подвергают их дроблению. Яблоки дробят на универсальной дробилке КПД-3М.

Прессование. Для получения сока мезгу плодов прессуют на гидравлическом (пакеты) прессе.

яблоня почвенный климатический зимний сок Рисунок 4 — Технологическая схема производства яблочного неосветленного сока в ЗАО ПЗ «Колос» Каневского района

Процеживание. Вытекающий из-под пресса сок процеживают, через сито из нержавеющей стали с отверстиями 0,75 мм или капроновое сито № 18 для удаления попавших в сок при прессовании кусочков мезги, веточек, семян и других примесей.

Процеженный сок подвергают быстрому (в течение 20 с) подогреванию в трубчатых пастеризаторах до 85 — 90 оС. После подогревания сок сразу быстро (в течение 20 с) охлаждают в трубчатом теплообменнике до 30 — 35оС и направляют на сепарирование. Назначение сепарирования удалить из сока коагулировавшие белковые вещества и крупные взвешенные частицы, чтобы повысить стойкость готовой продукции при хранении и предупредить образование осадка.

Сепарирование проводят на сепараторе ВСМ.

Деаэрация и подогрев. Приготовленный сок (неосветленный) перед расфасовкой подвергают деаэрированию и подогреву. Деаэрацию проводят при температуре не более 35 оС и остаточном давлении 5,3 — 21,2 кПа (вакуум 708 — 720 мм рт. ст.). Затем подогревают. Обе операции проводят в деаэраторных системах ДПУ.

Расфасовка и укупорка. Расфасовку соков проводят в 3,0 л стеклянную тару. Перед расфасовкой в банки сок подогревают до 60 — 70 оС и немедленно расфасовывают в тару и укупоривают лакированными крышками на закаточной машине Абп-Л-20−16.

Для наполнения применяют автоматический наполнитель И9-ИНА.

Пастеризация. Проводят в автоклавах, наполненных водой. Перед погружением банок воду подогревают на 10 — 15 оС выше температуры сока. Время нагрева до температуры пастеризации (85 оС) — 6 минут, время пастеризации — 15 минут, время охлаждения до температуры не более 40 оС — 20минут, давление в автоклаве 118 кПа и 1,2 ат.

Контрольная выдержка пастеризованных соков. Соки в условиях обычного складского хранения в закрытом сухом помещении выдерживают не менее 6 — 7 суток. По истечении этого срока каждую банку просматривают и при отсутствии признаков брожения и плесени соки считают проверенными и могут быть отправлены на реализацию или оставлены для хранения.

Оптимальный режим хранения соков плодовых — 0 — 15 оС.

Методика исследований. Исследования проводились в 2001, 2003гг. Опыты в 2002 г не проводились в связи с неурожаем. На урожай повлияли агрометеорологические условия этого года (см. раздел 2), а также не вовремя проведенная химизация сада.

Определение урожайности яблони. Были отобраны по 15-ть деревьев пяти помологических сортов (Айдаред, Вагнера призовое, Джонатан, Ренет Симиренко, Старк) с одинаковыми условиями произрастания:

1) участок — квартал № 8;

2) год посадки деревьев — 1990 г;

3) схема посадки — 7*4 м;

4) подвой — СКС (сеянец культурных сортов);

5) формировка — разреженно-ярусная;

6) содержание почвы — черный пар.

Опыт включал в себя три повторности по пять деревьев для каждого сорта.

Сбор плодов проводился с помощью двух подсобных рабочих, которые выкладывали плоды в ящики и подносили тару. Урожайность каждого опытного дерева определялась весовым методом с помощью ручных весов.

Данные по урожайности подвергались математической обработке дисперсионным анализом по Б. А. Доспехову. 10]

Для определения размерно-массовой характеристики было взято по 100 яблок каждого сорта в трехкратной повторности. Размер плодов определялся с помощью линейки, а масса на аналитических весах.

Товарное качество и органолептические показатели определялись на основании действующего стандарта ГОСТ 21 122–75. 6]

Из яблок вырабатывали образцы сока с помощью центрифуги.

Определяли выход сока путем взвешивания сырья, отходов, сока и подсчета их соотношений.

При характеристике химического состава яблок и консервов определяли содержание: сухих веществ (%), сахара (%), титруемых кислот (%), пектиновых веществ (растворимого пектина и нерастворимого протопектина), дубильных веществ (%), витамина С (мг/%).

Методы определения:

1) сухие вещества — рефрактометрическим методом;[15]

2) сахара — по Макс-Мюллеру;[15]

3) кислотность — титрометрический;[15]

4) пектиновых веществ — кальций — пектатным методом;[15]

5) метод количественного определения дубильных и красящих веществ (по Нейбауэру и Леванталю) основан, на способности их окисляться в кислой среде перманганатом калия;[15]

6) витамина С — титрометрический метод (0,001 Н раствором 2,6 дихлорфенолиндофенол — реактив Тильманса). 15]

Проводили органолептический анализ соков через месяц после их изготовления по ГОСТ 656–79. 9]

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

3.1 Урожайность и товарное качество яблок

Сравнивая урожайность по сортам, можно отметить существенную продуктивность сорта Ренет Симиренко и Старк в 2001 г (П.А). Другие сорта уступали по урожайности (разница по урожайности значительно выше НСР). Между сортами Айдаред, Вагнера призовое и Джонатаном, как показала математическая обработка, разница не существенная.

В 2003 году выделяются по продуктивности сорта Ренет Симиренко и Айдаред, между которыми нет существенной разницы (П.А). На основании математической обработки между сортами Вагнера призовое, Старк, Джонатан с одной стороны и Ренет Симиренко, Айдаред с другой существует существенная разница. Яблоки сорта Джонатан несколько превосходили по урожайности сорта Вагнера призовое и Старк (разница по вариантам больше НСР).

Урожайность в среднем по сортам в 2001 г составила 11,54 т/га, а в 2003 г — 11,2 т/га, то есть отличалась незначительно.

Погодные условия 2001 и 2003 г в отдельные периоды года, а также вегетации складывались неблагоприятными для роста и развития яблони.

По урожайности как 2001, так и 2003 г выделялся сорт Ренет Симиренко, в 2001 г — Старк (рисунок 5).

В целом агрометеорологические условия 2001 и 2003 гг. нельзя сказать, что были благоприятными по отношению к каждому сорту. Наблюдаются колебания урожайности всех сортов, исключение составил сорт Джонатан, его урожайность по исследуемым годам не изменилась.

В отличие от остальных сортов Вагнера призовое в условиях Краснодарского края часто страдает от обмерзания плодовых веток. Зима 2003 г была холодной и бесснежной, кроме того, морозы в сочетании с сильными ветрами вызвали подмерзание и высушивание плодовых веток, что привело к снижению урожайности, хотя и незначительному.

Неустойчивая погода 2001 г с разными перепадами температуры, осадками и сильным ветром отмечавшаяся в третьей декаде марта, создавала крайне неблагоприятные условия для цветения Айдаред, а отрицательные температуры вызвали местами повреждение и гибель цветков, наблюдавшаяся засуха в июле — августе, обусловила крайне неблагоприятные условия для роста и налива плодов этого сорта, такие условия привели к значительному снижению урожайности.

В среднем за два года по продуктивности выделяется сорт Ренет Симиренко, худшей урожайностью отличаются сорта Вагнера призовое и Джонатан.

Яблоки 2001 г показали высокий процент выхода высшего и первого товарных сортов, этому способствовали агроклиматические условия, растения были полностью обеспечены теплом, светом и равномерным выпадением осадков.

Выход яблок второго и третьего товарного сорта, которые в хозяйстве используются для переработки, составил 37,5 — 45%. Средняя масса яблок Ренет Симиренко, Вагнера призовое, Старк, Айдаред, Джонатан соответственно 109,4, 90,5, 110,3, 113,0 и 89,0 г, а наибольший поперечный диаметр 65,0 — 75,0 мм.

Затяжная весна 2003 г, с медленным нарастанием тепла, сдерживавшая темпы развития плодовых культур, а также сильная засуха в мае — июне сопровождавшаяся сильными ветрами и частыми суховеями оказали влияние на товарное качество плодов яблони. Качество яблок было оценено высоким процентом первого и второго сорта у всех исследуемых сортов и отсутствием высшего товарного сорта у Вагнера призовое и Старк (рисунок 6).

3.2 Оценка яблок как сырья для сока

Поскольку натуральный сок никаких вспомогательных материалов не содержит, качество продукции определяется в первую очередь качеством исходного сырья.

Поступающее на переработку сырье должно быть свежим, без примесей, гнилых, плесневых экземпляров, которые могут придать неприятный запах. Большое значение имеет зрелость сырья. У недозрелых плодов клетки заполнены протоплазмой, вакуоли невелики по размерам. Содержание клеточного сока мало, что приводит к большим отходам при прессовании. Сок из недозрелого сырья содержит значительное количество свободных кислот и мало сахара, это делает его кислым.

При перезревании плодов структура растительной ткани изменяется, ткань становится рыхлой, при прессовании такого сырья образуется однородная масса, не имеющая каналов, по которым мог бы стекать сок. Поэтому сок из такого сырья извлекается с трудом.

При переработке подбирают сорта так, чтобы в яблоках удачно сочеталось содержание сахаров, кислот, дубильных, а также ароматических веществ. В своем исследовании мы снимали яблоки для переработки на сок в технической степени зрелости. В 2003 г яблоки были менее зрелые, чем в 2001 г.

Для сока необходимы яблоки с определенным количеством сухих веществ, чтобы продукт был гармоничного полного вкуса. Содержание растворимых сухих веществ колебалось от 10 до 14,6% (таблица 4).

По количеству сухих веществ выделялись сорта Ренет Симиренко и Джонатан. В них же найдено максимальное количество сахаров. Кислотность яблок была умеренной (0,41 — 0,79%). В сочетании с накопившимися сахарами яблоки приобретали характерный для них кисло-сладкий (10,6 -24,2) вкус.

Таблица 4 — Физико-химические показатели яблок из сад-бригады ЗАО ПЗ «Колос» Каневского района

РП — растворимый пектин;

ПП — протопектин.

ОП — общий пектин Сахарокислотный коэффициент плодов урожая 2001 г был в пределах 16,2 — 24,2, что коррелировало с хорошим вкусом яблок. В 2003 г съем урожая в силу производственной необходимости осуществлялся раньше. Этим объясняется меньшее накопление растворимых сухих веществ и сахаров. Более высокая сахаристость отмечена по сорту Джонатан и Ренет Симиренко, а лучшее соотношение между содержанием сахаров и кислот — по сорту Вагнера призовое и Джонатан.

Наши данные подтверждают необходимость съема яблок в оптимальные сроки, чтобы плоды приобрели наилучшие потребительские и технологические свойства.

По количеству витамина С яблоки показали себя скромным источником. Меньше витамина найдено в плодах сорта Джонатан. Низкое содержание витамина С подтверждается данными по южно-украинским, молдавским, армянским, грузинским яблокам. 15] Как отмечает А. М. Шабалина, в условиях юга содержание аскорбиновой кислоты небольшое 4 — 7 мг%. 23]

Содержание фенольных веществ в яблоках различалось как по годам исследований, так и между сортообразцами. В среднем за два года оно составило от 0,04 до 0,123%. В засушливое лето 2003 г яблоки накапливали их больше.

Влияние засушливой погоды на накопление фенольных веществ отмечено рядом авторов по винограду. 25] По уровню фенольных веществ выделялись сорта Ренет Симиренко и Вагнера призовое.

Содержание пектиновых веществ в яблоках составляет от 1,38 до 2,03% (см. таблицу 4). Среди исследуемых сортов высокое содержание пектиновых веществ отмечено по сорту Ренет Симиренко и Вагнера призовое. По количеству растворимого пектина выделяются яблоки сорта Старк и Джонатан. Поскольку пектин обладает лечебным действием, яблоки указанных сортов с точки зрения выведения из организма солей тяжелых металлов и радионуклидов более полезны.

Наши исследования подтверждаются данными Причко Т. Г., которая выделяет по содержанию пектина сорта Старк, Ренет Симиренко, Вагнера призовое (1,5 — 1,9%) и др. 16]

Учитывая, что яблоня является основной культурой плодовых насаждений и в больших количествах используется на переработку для получения сока, яблочные выжимки, содержащие нерастворимый протопектин, не переходящий в сок являются основным сырьем для получения пектина. Отходы от сокового производства из яблок сортов Ренет Симиренко, Вагнера призовое, Айдаред являются более ценным сырьем для получения пектина.

3.3 Качество соков из яблок

Организм человека может существовать лишь при условии постоянного обмена питательных веществ и воды. Согласно концепции здорового питания, сформированной А. А. Покровским, данная потребность взрослого человека в воде составляет 1750 — 2200 г. Примерно половина этой потребности покрывается за счет разных напитков.

В исследуемых соках содержалось 10,2 — 12,4% сухих веществ. За их исключением и небольшого количества осадка (0,18 — 0,20%) остальное приходилось на воду биологического происхождения, поступающую в яблоки из почвы вместе с минеральными веществами. Находясь в вакуолях растительных клеток, вода как бы проходит биологическую очистку и содержится в соке в полезном переработанном виде.

В 2003 г использовалось менее зрелое сырье, а потому содержание сухих веществ в соках было меньше.

По количеству растворимых сухих веществ выделялись соки из яблок сорта Джонатан и Ренет Симиренко. Поскольку по требованию стандарта содержание сухих веществ для соков высшего сорта должно составлять не менее 11,0%, все соки относятся к высшему товарному сорту. Исключение составил сок из яблок сорта Вагнера призовое урожая 2003 г (таблица 5).

Таблица 5 — Физико-химические показатели сока из яблок сад-бригады ЗАО ПЗ «Колос» Каневского района

Большая часть сухих веществ приходилась на сахара. Известно, что последние формируют энергетическую ценность соков и их вкус. Содержание сахаров коррелировало с количеством растворимых сухих веществ.

Уровень последних был близок к таковому в сырье, количество сахаров несколько увеличилось, поскольку сок содержит растворимую фракцию химического состава сырья.

Титруемая кислотность соков варьировала от 0,56 до 0,75% и мало отличалась от кислотности сырья. Стандартом регламентируется содержание кислот в соке в широком пределе (0,3 — 1,2%), причем не зависимо от товарного сорта, хотя соки с низкой кислотностью могут иметь приторно сладкий вкус, а с высокой — негармоничный кислый.

Объективно отражает вкус сахарокислотный коэффициент. 16, 22] В наших исследованиях он колеблется в пределах от 10,3 до 14,1.

Для повышения вкусовых качеств соков яблоки следовало убирать при накоплении большого количества растворимых сухих веществ, а значит и сахаров. Более гармоничное сочетание сахаров и кислот отмечено для сока из яблок Вагнера призовое и Джонатан.

В своем исследовании мы уделили внимание дубильным веществам, обладающие терпким, горьким вкусом, которые в сочетании с сахарами, кислотами формируют вкус соков. Прослеживается их небольшое количество в соках (0,045 — 0,066%), несколько выделяются по этому показателю сок из окрашенных яблок сорта Джонатан. В сравнении с первоначальным содержанием в сырье количество фенольных веществ уменьшилось на 0,015- 0,15%. Это свидетельствует о возможности потери фенольных веществ с отходами, лабильности их к окислению и разрушению при тепловой обработке.

Деградация фенольных веществ может привести к ухудшению цвета. Наиболее привлекательным цветом отличался сок из яблок Ренет Симиренко, Джонатан и Айдаред.

Мы оценивали соки на содержание витамина С, физиологическое действие которого состоит в участии в окислительно-восстановительных процессах, влияние на углеводный, азотистый обмен организма, повышении работоспособности и устойчивости к инфекциям. Установлено, что в яблочном соке оно незначительно (около 2,0 мг%). Это подтверждается литературными источниками. 18]

При консервировании потери витамина С составили 57 — 70% в сравнении с сырьем. Известно, что он может окисляться под действием кислорода воздуха, ферментов, тяжелых металлов, света. Эти факторы имеют место при изготовлении соков. Учитывая низкое содержание витамина С, сок из яблок рекомендуется витаминизировать.

Представляло интерес оценить соки по содержанию пектиновых веществ, которые имеют большое значение в связи с противотоксическим действием на катионы тяжелых и радиоактивных металлов, выводя их из организма.

Пектиновые вещества в соках представлены растворимым пектином, содержание которого колеблется от 0,45 до 0,76%. Набольшее накопление растворимого пектина среди исследуемых соков наблюдалось в соке из яблок сорта Старк и Джонатан (см. таблицу 5).

Из всего вышесказанного можно подтвердить многие исследования, что соки являются важным продуктом питания, так как наряду со свежими яблоками обеспечивают человеческий организм набором всех физиологически активных веществ — витаминов, макро — и микроэлементов, полифенолов, пектиновых и многих других, необходимых для нормальной жизнедеятельности человека.