Polska zajmuje 1 miejsce w Europie pod względem produkcji jabłek
Jabłka i gruszki należą do najbardziej rozpowszechnionych owoców ziarnkowych uprawianych w Polsce. Pod względem wielkości produkcji jabłek zajmujemy 1. miejsce w Europie i 3-4. na świecie (za Chinami, USA i w niektórych latach za Turcją). Znacząca część polskiej produkcji jabłek przeznaczana jest jednak do przetwórstwa (niekiedy nawet do ok. 60%). Produkcja gruszek jest znacznie mniejsza i z reguły nie przekracza 80 tys. ton, podlegając przy tym dużym wahaniom. Według danych FAOSTAT w XXI wieku wielkość plonów gruszek w Polsce wynosił od ok. 30 tys. ton w 2007 r. do 92 tys. ton w 2002 r., co przy średniej produkcji w Europie na poziomie ok. 3 mln ton nie czyni z nas gruszkowej potęgi.
Jabłka i gruszki kierowane na rynek owoców świeżych muszą spełniać kryteria dotyczące „urzędowej” jakości oraz spełniać wymagania i oczekiwania konsumentów. Do głównych wyróżników jakościowych owoców tych gatunków zaliczamy wygląd (wielkość, powierzchnia rumieńca, barwa podstawowa skórki, brak uszkodzeń) oraz cechy wewnętrzne, a wśród nich jędrność oraz zawartość ekstraktu i kwasowość decydujące o smaku owoców.
Co wpływa na zdolność przechowalniczą owoców ziarnkowych?
O możliwości długotrwałego przechowywania jabłek i gruszek decyduje szereg czynników, w tym: genetyczny (odmiana), warunki pogodowe podczas sezonu wegetacyjnego, stadium dojrzałości w czasie zbioru oraz warunki przechowywania. Bardzo ważnym aspektem decydującymi o trwałości przechowalniczej owoców jest również szeroko rozumiana agrotechnika obejmująca dobór podkładki, nawadnianie, cięcie, przerzedzanie zawiązków, nawożenie, itp. oraz ochrona przed szkodnikami i chorobami grzybowymi drzew i owoców.
„Garnitur” genetyczny decyduje o odrębności danej odmiany (kształt, wielkość owoców czy występowanie i charakter rumieńca), określając jednocześnie porę dojrzewania. Do długotrwałego przechowywania powinny być przeznaczane owoce późnych odmian, zebrane w optymalnym stadium dojrzałości fizjologicznej oraz charakteryzujące się wysoką jakością.
Fot. 1. Przykładowe palety barw dla jabłek
Fot. 2. Przykładowe palety barw dla gruszek
Wyznaczanie terminu zbioru owoców ziarnkowych
Jabłka i gruszki należą do owoców klimakterycznych i najwyższą trwałość przechowalniczą posiadają zebrane w fazie tzw. minimum klimakterycznego, czyli przed znaczącym wzrostem tempa oddychania i produkcji etylenu. Kluczowym, a zarazem przysłowiowym „wąskim gardłem” wszystkich technologii przechowalniczych jest prawidłowe wyznaczenie terminu zbioru.
Optymalizacja terminu zbioru jabłek i gruszek wbrew pozorom jest zagadnieniem bardzo trudnym. Wydawałoby się, że owoce powinno się zbierać, gdy osiągną odpowiednią wielkość, barwę podstawową skórki, a powierzchnia i charakter rumieńca będą typowe dla danej odmiany. Cechy te można oceniać subiektywnie lub instrumentalnie. O ile ocena wielkości owoców i powierzchni rumieńca nie stanowi większych problemów, o tyle barwa podstawowa skórki powinna być oceniana w miarę obiektywny sposób. Możemy ją mierzyć za pomocą spektrofotometrów (metoda bardzo precyzyjna) lub oceniać poprzez jej porównanie z wzorcowymi paletami barw. Niestety, praktycznie wszystkie wyżej wymienione cechy bardzo silnie zależą zarówno od warunków pogodowych w czasie trwania sezonu wegetacyjnego, jak i prowadzonych zabiegów agrotechnicznych w sadzie oraz wielkości plonów. Zdarza się, że owoce mogą osiągać optymalną dojrzałość fizjologiczną, a ich wygląd daleki jest od oczekiwanego przez sadownika i konsumenta. Osiągając zadowalający wygląd, mogą niekiedy nie nadawać się już do przechowywania (są zbyt dojrzałe). W praktyce sadowniczej podjęcie decyzji o rozpoczęciu zbioru musi stanowić kompromis pomiędzy jakością zewnętrzną owocu a jego przydatnością do przechowywania określoną na podstawie wskaźników dojrzałości fizjologicznej i jakości wewnętrznej (stężenie etylenu w komorze nasiennej, tempo produkcji etylenu i dwutlenku węgla, stopień rozkładu skrobi czy jędrność miąższu owoców, zawartość ekstraktu i kwasowość).
Najbardziej precyzyjnym wskaźnikiem jest pomiar etylenu. W przypadku jabłek często jest to pomiar stężenia tego gazu w komorach nasiennych. W przypadku gruszek, ze względu na trudności pobrania gazu z komór nasiennych, zalecany jest pomiar produkcji etylenu i dwutlenku węgla przez owoce zamknięte w hermetycznych pojemnikach. Metoda ta może być również stosowana dla jabłek.
Fot. 3. Pomiar tempa produkcji etylenu i dwutlenku węgla
Test skrobiowy przy zbiorze owoców ziarnkowych
Z praktycznego punktu widzenia jednym z najbardziej przydatnych wskaźników jest indeks skrobiowy zwany też testem skrobiowym. W celu wykonania oznaczenia należy owoc przekroić równoleżnikowo i zamoczyć w roztworze jodu w jodku potasu. W wyniku barwnej reakcji skrobi zawartej w owocach z roztworem następuje jej zabarwienie na kolor granatowy. Im więcej skrobi, tym większa powierzchnia przekroju jest zabarwiona. W miarę dojrzewania jabłek i gruszek skrobia ulega rozkładowi, aż do poziomu gdy nie uzyskujemy charakterystycznego zabarwienia przekroju. Wynik testu należy porównać z tablicą wzorcową. Wartość 1 odpowiada przekrojowi prawie całkowicie zabarwionemu (owoc niedojrzały), a wartość końcowa, tj. 9 lub 10 – brak zabarwienia (owoc dojrzały). Charakter zabarwienia i rozkładu skrobi jest nieco odmienny dla jabłek i gruszek. Wykonując test skrobiowy, można uzyskać dodatkowe informacje o wystąpieniu zaburzeń fizjologicznych w sezonie wegetacyjnym. Dotyczy to zarówno uszkodzeń słonecznych (połowa przekroju zabarwiona), jak i szklistości miąższu jabłka. Stwierdzenie występowania któregoś z wymienionych problemów to wyraźny sygnał, że owoce takie nie powinny być długo przechowywane, zarówno w warunkach normalnej, jak i tym bardziej kontrolowanej atmosfery.
Fot. 4. Przykładowy obraz testu skrobiowego
Określenie dojrzałości owoców ziarnkowych za pomocą pomiaru jędrności
Bardzo ważną cechą, która powinna zostać zanotowana podczas zbioru, jest jędrność owoców. Jak pokazuje praktyka, nie jest to dobry wskaźnik do przewidywania terminu zbioru jabłek, ale w przypadku gruszek pozwala na w miarę precyzyjne określenie dojrzałości i przydatności owoców do przechowywania. Podczas dojrzewania owoców wartość jędrności ulega sukcesywnemu spadkowi, a jego tempo zależy od warunków przechowywania. Do pomiaru jędrności używa się jędrnościomierzy wyposażonych w standardowe trzpienie. Najprostszy i zarazem najtańszy (ręczny) kosztuje ok. 1000 zł. Standardowe trzpienie do pomiaru jędrności posiadają określoną średnicę (ok. 11 mm dla jabłek i 8 mm dla gruszek) oraz określone zakończenie.
Fot. 5. Przykładowy jędrnościomierz ręczny
Do prawidłowego wyznaczenia terminu zbioru należy wykorzystywać więcej niż jeden z wyżej wymienionych wskaźników. Należy pamiętać, że nawet w ramach pojedynczego sadu może występować duże zróżnicowanie zarówno jakościowe, jak i pod względem osiągania dojrzałości fizjologicznej przez owoce (nawet tej samej odmiany). Problem ten nabiera szczególnego znaczenia, gdy do jednej komory przechowalniczej mają trafić owoce z kilku sadów. Istnieje wtedy konieczność zidentyfikowania tego zróżnicowania i oszacowania trwałości przechowalniczej owoców z poszczególnych partii czy lokalizacji.
Po zbiorze w owocach przez cały czas zachodzą procesy metaboliczne
W procesie oddychania zużywają one tlen, a zawarte w nich węglowodany i kwasy zostają przetworzone na dwutlenek węgla (CO2), wodę (H2O) i ciepło. Podstawowymi parametrami przechowywania owoców są: temperatura, wilgotność względna i skład atmosfery przechowalniczej. Zalecana temperatura przechowywania to zazwyczaj najniższa z możliwych, która nie powoduje uszkodzeń owoców. Dla jabłek i gruszek średnia temperatura przechowywania waha się od –0,5°C do 3°C. Optymalna wilgotność względna atmosfery przechowalniczej wynosi ok. 90% dla jabłek i 95% dla gruszek. Zbyt niska wilgotność względna sprzyja więdnięciu owoców. Nie wskazana jest również zbyt wysoka wilgotność względna. Może ona bowiem przyczyniać się do rozwoju grzybów zarówno na opakowaniach, jak i owocach oraz sprzyjać powstawaniu niektórych chorób fizjologicznych, takich jak zbrązowienia wewnętrzne oraz oparzelizna powierzchniowa. Skład atmosfery przechowalniczej powinien być optymalny dla danego gatunku i odmiany owoców.
Ze względu na skład atmosfery przechowalniczej wyróżnia się trzy podstawowe technologie przechowywania owoców w chłodniach:1. W normalnej atmosferze (NA): 21% O2+ 78% N2+ reszta gazów (poniżej 0,1% CO2)2. W modyfikowanej atmosferze (MA): 16% O2+ 5% CO2+ reszta N23. W kontrolowanej atmosferze (KA)
- standardowa o składzie 5% CO2+ 3% O2+ reszta N2
- niskotlenowa (zwana często ULO) o składzie od ok. 1,0% do 1,5% O2+ ok. 1,5% CO2+ reszta N2
- ekstremalnie niskotlenowa (w tym dynamicznie kontrolowana atmosfera) o składzie od ok. 0,6 do 1,0% O2+ do ok. 1,0% CO2+ reszta N2
Każda z wymienionych technologii przechowywania posiada zarówno zalety, jak i wady, a ich przydatność zależy od odmiany i planowanej długości okresu przechowywania. W przypadku gruszek zaleca się, by stężenie dwutlenku węgla w atmosferze przechowalniczej nie przekraczało 0,7%. Wyższe stężenia mogą powodować powstawania uszkodzeń wewnętrznych.
Przechowywanie owoców z zastosowaniem technologii MA i KA wymaga posiadania aparatury do pomiaru zawartości tlenu i dwutlenku węgla w atmosferze przechowalniczej. Ze względu na znacznie obniżone stężenie tlenu i podwyższone stężenie dwutlenku węgla w stosunku do powietrza atmosferycznego w tego typu obiektach należy zachować szczególne środki ostrożności. Na drzwiach komór, wewnątrz których panują warunki KA, należy umieścić tabliczkę informacyjną ostrzegającą o grożącym niebezpieczeństwie.
Fot. 6. Więdnięcie jabłek spowodowane zbyt niską wilgotnością względną atmosfery przechowalniczej
Fot. 7. Uszkodzenia wewnętrzne gruszek spowodowane zbyt wysokim stężeniem dwutlenku węgla w atmosferze przechowalniczej
Utrzymanie jakości owoców po zbiorze poprzez stosowanie 1-MCP
Niezależnie od ww. technologii przechowalniczych sadownicy mają do dyspozycji innowacyjną technologię, pozwalającą na utrzymanie jakości (jędrność i kwasowość) jabłek i gruszek podczas przechowywania oraz w obrocie handlowym, a mianowicie pozbiorcze stosowanie 1-metylocyklopropenu (1-MCP). Jej początki sięgają połowy lat 90. ubiegłego wieku, kiedy to w 1996 r. E. Sisler i S. Blankenship opatentowali cyklopropeny jako inhibitory etylenu. W tym miejscu należy podkreślić, że badania nad skutecznością preparatu zawierającego 1-MCP w przechowalnictwie jabłek w Polsce zapoczątkowano w Zakładzie Przechowalnictwa i Przetwórstwa Owoców Instytutu Sadownictwa i Kwiaciarstwa (obecnie Zakład Przechowalnictwa i Przetwórstwa Owoców i Warzyw Instytut Ogrodnictwa) już na początku XXI w., co stanowiło podstawę do późniejszej jego rejestracji. W Polsce zarejestrowane są dwa preparaty SmartFresh (obecnie nowa formulacja SmartFresh ProTabsTM) oraz FruitSmart. Stosowanie nowoczesnych technologii przechowalniczych pozwala na znaczne wydłużenie okresu podaży jabłek i gruszek. Należy jednak pamiętać, że technologie te wymagają spełnienia określonych procedur dotyczących zarówno wyznaczenia terminu zbioru, załadunku i schłodzenia owoców, jak i kontroli warunków przechowywania. Niewłaściwe zastosowanie nowoczesnych technologii może doprowadzić do zaburzenia procesów dojrzewania owoców oraz zwiększenia strat przechowalniczych.
Krzysztof P. Rutkowski
