Плодоводство
и виноградарство Юга России
Яблоки – самое распространенное плодовое сырье, яблоня имеет наибольшие площади посадки среди плодовых культур. Плоды яблони употребляют как свежем, так и переработанном виде. Наибольшей популярностью у населения, по данным статистики, пользуются яблочные соки и их купажи. Применение биотехнологии для интенсификации технологических процессов в пищевой промышленности – это использование комплекса ферментных препаратов в технологическом процессе, способствующих деструкции растительных биополимеров, в том числе полисахаридов, на долю которых приходится значительное количество сухих веществ. Лучшие результаты по выходу яблочного сока, достигнуты при производстве плодовых соков: с использованием пектиназы, целлюлазы, амилазы, гемицеллюлазы и протеиназы. В лаборатории хранения и переработки плодов и ягод оптимизированы технологические параметры переработки яблочного сырья с применением биотехнологических процессов – ферментного гидролиза препаратами: Тринолин 4000, Тринолин ДФ, Фруктоцим П6-Л, Лафаза. Ферментные препараты вносили в равных дозах. Все обработки осуществляли в оптимальных для действия ферментов условиях, рекомендуемых производителем «Евротрейд». Проведена оценка действия препаратов на выход яблочного сока. Для проведения лабораторных экспериментов, для получения сока были выбраны наиболее распространенные на Кубани сорта яблок: Голден Делишес и Кубанское багряное. Об эффективности действия ферментных препаратов: Фруктоцим П6-Л, Тренолин ДФ, Тренолин 4000 и Лафаза судили по выходу сока. Контролем служил сок, полученный при тех же условиях, но без внесения ферментного препарата. Оптимизированы технологические параметры переработки яблочного сырья: Тренолин ДФ, Тренолин 4000 в концентрации 0,02 %, Лафаза в концентрации 0,02-0,03 %, Фруктоцим П6-Л в концентрации 0,03 %. Время ферментации всех исследованных ФП – два часа при температуре 45 ºС для обоих образцов яблок (сорт Кубанское Багряное и Голден Делишес). Предложенный режим обработки яблочного жома рекомендуется использовать для интенсификации процесса сокоотделения, так как сокращается продолжительность процесса получения сока, увеличивается его выход и улучшается качество готового продукта.
В процессе виноделия образуется большое количество побочных продуктов (виноградные выжимки), в составе которых содержится большое количество биологически активных веществ. С целью сохранения данных веществ и замедления микробного гниения виноградные выжимки хранят в сухом или замороженном виде. Исходя из этого, целью работы было изучение влияния способов хранения виноградных выжимок на содержание полифенолов и витамина С. В качестве объектов исследования были выбраны виноградные выжимки красных сортов винограда Каберне Совиньон и Казачка, выращенного в условиях Анапо-Таманской зоны. Все образцы выжимок были получены после прессования, часть которых была высушена при оптимальной температуре 45 ºC для сохранения структуры виноградной выжимки в течение 6 часов, а часть была заморожена при температуре минус 15 ºС, исходя из анализа научной литературы. Анализ полученных данных исследований показал, что процессы высушивания и замораживания неодинаково влияют на изменение полифенольных веществ и витамина С, содержащихся в выжимках. Общее содержание полифенолов увеличивается как при высушивании (Каберне Совиньон на 10,6%, Казачка –2,5 %), так и при замораживании (Каберне Совиньон на 27,7 %, Казачка – 12,7 %), а содержание витамина С уменьшается (при высушивании: Каберне Совиньон на 26,6 %, Казачка –37,9 %, при замораживании: Каберне Совиньон на 21,9 %, Казачка – 36,6 %), вследствие его разрушения под действием температуры. Таким образом, замораживание виноградных выжимок является более предпочтительным способом хранения, так как сохранение полифенольных веществ может повысить их потенциальное использование.
Фрукты и овощи являются источником незаменимого комплекса биологически активных веществ, необходимых для поддержания здоровья человека. По данным Минсельхоза России объемы сборов фруктов за период 2014-2019 выросли на более чем на 10 %. Сезонность плодово-ягодного производства определяется технологией хранения собранной продукции с расчетом на ее использование в течение длительного срока, что возможно в условиях системы сохранения качества сырья как в свежем виде, так и в переработаном. Отмечается, что потери при хранении свежей плодово-ягодной продукции (в зависимости от вида) могут составлять более 30 %. Ценной альтернативой полиэтиленовой упаковке представляется разработка пленок из биоразлагаемых полимеров и высокомолекулярных соединений, являющихся пригодными для употребления человеком в пищу. Формируемые непосредственно на поверхности свежих и переработанных фруктов защитные биоразлагаемые покрытия зачастую более надежно препятствуют окислительной и микробиальной порче за счет отсутствия прослойки воздуха. Био-пленки – единственный вид биоразлагаемой полимерной упаковки, которая не нуждается в индивидуальном сборе и особых условиях утилизации. Основными пленкообразующими компонентами для получения съедобных упаковок являются: природные полисахариды, вещества белковой, липидной природы и их комбинации. Основные способы нанесения пленкообразующих компонентов: окунание, распыление, полив и нанесение кистью. Наиболее экономически выгодно для с/х производств использовать метод распыления, ввиду экономичного расхода покрытия и снижения трудозатрат. Съедобные полимерные пленки предотвращают потерю влаги, контролируют обмен кислорода и углекислого газа, придают устойчивость к изменению качества в целом. Кроме того, привлекательными для потребителя съедобные пленки делает дополнительное наличие в их составе полезных для здоровья веществ, таких как витамины, минералы, биофлавоноиды, всевозможные экстракты и т.п.
При разработке новых биотехнологических решений для агропромышленного комплекса, одной из ключевых проблем является сохранение жизнеспособности микроорганизмов – продуцентов биологически активных веществ. Основным методом стабилизации микроорганизмов является высушивание. В процессе высушивания клетки подвергаются действию повреждающих стрессовых факторов, снижающих жизнеспособность. Протективные среды защищают клетки от факторов стресса. Микроорганизмы, относящиеся к неустойчивым видам, при высушивании без использования протективных сред подвержены значительным изменениям, сопровождающимся не только утратой жизнеспособности, но и разрушением их клеточной структуры. В связи с этим в процессе исследования был подобран оптимальный режим высушивания, предусматривающий интенсивный влагосъем в самом начале сушки и прогрев до температуры не выше +32-35 ºС на протяжении всего времени сушки. Следует отметить, что весь процесс сушки должен занимать не более 30 минут, поскольку при высушивании микроорганизмов по второму режиму с длительностью сушки 37 минут, количество мертвых клеток было несколько выше, чем в первом режиме. Так же в процессе исследования подобрана протективная среда, состоящая из 1 % желатина, 5 % глутамата натрия и 5 % сахарозы, которая показала наилучшие результаты в качестве защиты клеток исследуемого консорциума от повреждающего фактора высушивания и последующей регидратации. Так же, при использовании данной протективной среды влажность исследуемого консорциума была наименьшей среди выбранных вариантов высушивания.
Приводятся результаты исследований об интенсивности развития милдью в условиях виноградников Донской ампелографической коллекции в 2019-2021 гг. Сохранению зимующих форм милдью способствовали погодные условия периодов покоя в 2019-2021гг.: отсутствие низких отрицательных температур и достаточная влажность воздуха (61-85 %). Температура воздуха в осенне-зимние периоды в годы исследований была существенно выше среднемноголетних значений (сумма отрицательных температур составляла от 119,4 оС до 274,3 оС). При таких условиях ооспоры патогена, прорастая в начале вегетации, производят инокулят для первичного инфицирования растений. Фитомониторинг пораженности различных сортов милдью в эпифитотийных условиях 2021 г. позволил выделить наиболее устойчивые сорта для их дальнейшего использования в качестве доноров милдьюустойчивости. В периоды вегетации в 2019, 2020 гг. повышенная температура, по сравнению со среднемноголетними значениями, и низкая влажность способствовали депрессивному развитию милдью. При гидротермическом коэффициенте от 0 до 0,5 у растений 70-80 % сортов признаки милдью отсутствовали. Интенсивность развития заболевания у остальных сортов не превышала 2,5 балла. В 2021 г. во все месяцы вегетации, за исключением июля, наблюдался недобор осадков. Несмотря на это, повышенная влажность воздуха в мае-июле при гидротермическом коэффициенте 0,8-1,2 способствовала интенсивному развитию милдью. В результате у 12 % сортов Донской ампелографической коллекции выявили наибольшую устойчивость к милдью (до 2 баллов): Тавроси; Початочный; Ольховский; Накутвнеули; Косоротовский; Грдзелмтевана. Интенсивность поражения от 2 до 3,5 баллов выявили у 78 % сортов. Наименьшая устойчивость к милдью (более 3,5 баллов) проявилась у 10 % сортов: Сыпун черный; Пухляковский черный; Меграбуйр; Бессергеневский № 1; Белобуланый.