Новый подход к решению проблемы хранения томатов

В Краснодарском научно-исследовательском институте хранения и переработки сельскохозяйственной продукции – филиале ФГБНУ СКФНЦСВВ (КНИИХП – филиал ФГБНУ СКФНЦСВВ) завершается реализация научного проекта, поддержанного грантом Кубанского научного фонда в рамках конкурса «Моё первое исследование» (МПИ-25.1/3). Итогом работы станет защита кандидатской диссертации руководителем исследования Ю. Н. Чернявской. Тема исследования - «Научное обоснование и исследование эффективности антимикробных пленкообразующих покрытий для сохранения качества томатов свежих при хранении».

Актуальность работы обусловлена высокой долей потерь плодоовощной продукции на этапах послеуборочной обработки, хранения и реализации, которая в отдельных хозяйствах достигает 30 - 40 %. Томаты, как плоды с высокой интенсивностью дыхания и этиленпродуцирующей способностью, особенно подвержены физиологическим расстройствам и микробиологической порче. Существующие методы (регулируемая и модифицированная газовые среды, физические и химические способы обработки: ингибиторы биосинтеза этилена, электромагнитные поля крайне низких частот (ЭМП КНЧ), озонирование и т. д.) зачастую энергозатратны, дорогостоящи и не учитывают сортовых особенностей плодов.

Исследователи предложили принципиально новый подход: разработку дифференцированных рецептур антимикробных пленкообразующих покрытий, адаптированных к биохимическому составу и морфологическим характеристикам конкретных сортов и гибридов томатов. В основе покрытия – липидная матрица (карнаубский воск или твердые моно- и диглицериды жирных кислот), модифицированная комплексом антимикробных компонентов: органическими кислотами (лимонной и молочной), бактериоцином низином и сорбатом калия. Такой состав обеспечивает направленное подавление грамположительных (Bacillus sp., Micrococcus sp.) и грамотрицательных (Pseudomonas sp.) бактерий, дрожжей и плесневых грибов (Rhizopus sp., Penicillium sp., Aspergillus sp.), составляющих естественную эпифитную микрофлору поверхности плодов.

В ходе экспериментальной части работы проведен сравнительный анализ эффективности двух типов покрытий. Покрытие на основе карнаубского воска показало более высокие результаты по сравнению с составом на основе моно- и диглицеридов жирных кислот по всем исследуемым параметрам. В частности, применение воскового покрытия обеспечивает снижение потери массы плодов за 28 суток холодильного хранения на 44,9 - 46,7 %, тогда как покрытие на основе моно- и диглицеридов жирных кислот – на 30,3 - 34,3 %. Подавление пика выделения этилена составило 34,2 - 36,0 % против 17,4 - 18,6 %, соответственно. Развитие ризопусной гнили при использовании воскового покрытия снижается в 2,2 - 2,5 раза (эффективность 55 - 58 %), в то время как для альтернативного состава этот показатель не превышает 32 - 35 %. Сохранность титруемых кислот и витамина С при применении воскового покрытия составляет 40 % и 50 %, соответственно, что в 1,5 - 2 раза выше, чем при использовании моно- и диглицеридов жирных кислот.

По итогам сравнительного анализа в качестве оптимального для практического применения выбран состав покрытия на основе карнаубского воска, который продемонстрировал максимальную эффективность по совокупности критериев. Именно этот состав лег в основу кандидатской диссертации грантополучателя. Диссертационная работа прошла предварительную защиту и рекомендована к представлению в диссертационный совет.

Диссертационная работа не ставит точку в исследовательском направлении. Напротив, полученные результаты открывают перспективы для более углубленных исследований. В планах научного коллектива – изучение молекулярных механизмов взаимодействия компонентов покрытия с клеточными стенками фитопатогенов, исследование влияния покрытия на транскриптомные изменения в тканях плодов в процессе хранения, а также адаптация разработанной рецептуры для других сортов и гибридов томатов и расширение спектра применения технологии на иные виды плодоовощной продукции (перцы, баклажаны, огурцы).

По результатам исследований подготовлен комплект технической документации: технические условия на антимикробные пленкообразующие покрытия (ТУ 01.63.10-099-17021101-2026) и технологические инструкции по их производству и применению (ТИ 01.63.10-099-17021101-2026, ТИ 01.63.10-101-17021101-2026).

Разработанная технология рекомендована для внедрения на предприятиях агропромышленного комплекса Краснодарского края, занимающихся хранением и реализацией томатов.

Исследование выполнено при финансовой поддержке Кубанского научного фонда в рамках научного проекта № МПИ-25.1/3.

Участники гранта:

Ю. Н. Чернявская  – младший научный сотрудник отдела хранения и комплексной переработки сельскохозяйственного сырья КНИИХП – филиала ФГБНУ СКФНЦСВВ, аспирант ФГБНУ СКФНЦСВВ,

Т. В. Яковлева  – заместитель директора по научной работе, старший научный сотрудник отдела хранения и комплексной переработки  сельскохозяйственного сырья КНИИХП – филиала ФГБНУ СКФНЦСВВ, к. т. н., доцент,

Д. В. Котвицкая  – аспирант ФГБНУ СКФНЦСВВ