Российские ученые ищут новые способы долгосрочной сохранности овощей и фруктов

Почему магазинные яблоки не пахнут

Почему именно хранение приобрело сегодня такую важность для развития садоводства? «Раньше хранению столько внимания не уделялось — яблоки, груши к нам везли из-за границы. Но сейчас ввозить стали меньше, к тому же у нас есть свои плоды. И покупатели хотят видеть их в течение года в хорошем качестве — с отменными вкусовыми свойствами и полноценным витаминным составом. Хранение важно и для поддержания продовольственной безопасности в стране», — рассказывает академик РАН, профессор, доктор сельскохозяйственных наук, автор системы хранения фруктов в регулируемой атмосфере Владимир Гудковский.

Гудковский занимается исследованиями в области хранения плодов 60 лет, именно он когда-то создал первое в стране фруктохранилище с регулируемой атмосферой. «Мы работаем под девизом «Российский плод — круглый год», — продолжает он. — Ведь плоды нужны человеку круглогодично. Самостоятельно мы не способны вырабатывать жизненно важные вещества: антиоксиданты, витамины, минеральные вещества, пищевые волокна и др. А их дефицит ведет к преждевременному старению и развитию алиментарнозависимых (вызванных дефицитом питательных веществ) заболеваний».

Яблони плодоносят раз в год. Потом урожай снимается, и большая его часть отправляется на хранение. «Плод — живой организм. Он дышит и даже после съема расходует запасные вещества, которые он накопил в себе на дереве. Он сам себя обеспечивает, стареет и умирает (гниет). Задача ученых — продлить жизнь плода. Сделать так, чтобы он медленно старел, оставался молодым и сохранял накопленное в саду. Над этой задачей в мире работает много научных коллективов — на протяжении столетий ищутся новые возможные инструменты».

Одно из первых открытий было очевидным: чем ниже температура, тем медленнее идут процессы жизнедеятельности в плоде. Поэтому наши предки хранили яблоки в погребах. Когда появились холодильники, это была революция. И все же даже в них плоды быстро перезревали: через 2–4 месяца становились мучнистыми и рыхлыми.

Самой распространенной технологией сохранения плодов в последние годы стало использование химических веществ, которые позволяют продлить их век.

«Самый большой враг плода — этилен (гормон созревания и старения). Он запускает процессы жизнедеятельности, отвечает за окраску, вкус, аромат. Но если его много, плоды быстро созревают, увядают и болеют. Вещество под названием 1-метилциклопропен (C4H6), или 1-МСР, задерживает старение растительных клеток и продлевает период свежего хранения. Для этого плоды в герметичной камере обрабатывают газообразным соединением, и это вещество садится на рецепторы этилена, этилен плодов выделяется, но не может присоединиться к рецепторам — его место заняла молекула 1-МСР, т.е. его «обманули», из-за чего созревание плода интенсивно замедляется, — говорит Владимир Александрович. — Эта методика завоевала широкую популярность во всем мире, и мы этому активно содействовали».

Максимальная эффективность 1-МСР проявляется в сочетании с регулируемой атмосферой. Несмотря на достоинства технологии — продление сроков хранения до 6–9 месяцев, защиту от разложения, сохранение твердости, — имеются и недостатки. Аромат обработанных 1-МСР плодов становится менее выраженным. Магазинные яблоки не пахнут! И такими их сделал 1-МСР.

Академик Гудковский признается: 20 лет его лаборатория пропагандировала эту технологию и несла ее в сельское хозяйство страны: «Я и сейчас как один из разработчиков признаю эффективность этой технологии в снижении потерь и продлении сроков хранения, но задача науки — на основе достигнутого постоянно совершенствовать и разрабатывать новые технологии хранения плодов с учетом возрастающих требований потребителей к качеству и экологической безопасности продукции».

Российский плод — круглый год

Сегодня известно, что жизнедеятельность плода способен замедлять кислород. Точнее, его низкая концентрация. Так, если снизить количество кислорода в помещении до 2%, люди не выживут, а плод выживет. Просто он будет медленно расходовать накопленные в течение жизни вещества.

Первый эксперимент по промышленному хранению в регулируемой атмосфере был реализован под руководством Владимира Гудковского еще в 1975 году в Казахстане. «Но внедрять на тот момент новую технологию не удавалось целых 25 лет — тогда была плановая экономика. А когда пришел рынок и хозяйства стали частными, эту систему освоили почти все», — вспоминает Владимир Александрович.

И все же при хранении с уровнем кислорода в 1,5–2% в течение года плод не выживает. В последние 5 лет мы экспериментируем: а можно ли снизить кислород еще ниже, до критичного уровня в 0,8% и ниже».

Для каждого сорта есть свой предел, при котором не будут нарушаться его обменные процессы и развиваться заболевания. Сейчас мы моделируем условия хранения для 18 сортов, в основном с юга страны — из Ставрополья, Карачаево-Черкесии, а также из Липецкой, Брянской областей и наших, мичуринских. «К каждому сорту в экспериментальных камерах мы подбираем индивидуальные условия для жизни плода. Каждое новое снижение кислорода дает ему дополнительный месяц или два. Например, сорт «Гала» хранится в обычной атмосфере с уровнем кислорода при 21% 3–4 месяца, а в динамично регулируемой атмосфере (до 0,8% и ниже) — до 10 месяцев. У нас есть плоды урожая этого и прошлого года, и их на вкус сложно различить. Конечно, уровень витаминов при таком хранении снижается процентов на 5 за 10 месяцев, но ведь в обычной атмосфере он снижается на 20% за более короткий срок, плюс теряет свежесть и сочность», — рассказывает академик Владимир Гудковский.

При отборе плодов на экспериментальное хранение учитывается масса тонкостей. Например, сотрудники лаборатории проводят исследование о составе плода при поступлении на хранение — количестве витаминов, антиоксидантов, минеральных веществ и др. Состав зависит от генотипа сорта и среды обитания, возраста деревьев, сроков уборки урожая (качество плода формируется в саду). «Мы разрабатываем критерии, как оценивать плоды и какие партии отправлять на хранение. Некоторые партии не способны храниться сами по себе — они сразу же отправляются в магазин. Слишком крупные хранятся хуже, слишком мелкие быстрее увядают. На хранение закладываются только плоды высшего и первого сортов качества. Идеальны для хранения яблоки средних размеров — 65–75 мм в диаметре. Мы даем новые знания и для садоводов — сколько и чего в плоде должно быть: калия, кальция, фосфора, меди, цинка, антиоксидантов. Уровень антиоксидантов зависит и от сорта, и от условий обитания. Их больше при хорошей освещенности дерева, при интенсивной яркой окраске плода», — рассказывают в лаборатории.

Максимальный срок хранения, который ученые считают достаточным для яблока, 10–12 месяцев. Потом будет новый урожай. Хранения в течение года достаточно, чтобы покрыть все потребности населения, говорят сотрудники лаборатории.

После того как плоды покидают «насиженные» камеры, они должны сохранять качество еще в течение 2–3 недель (поставка в магазин, жизнь на полке). Поэтому после опытов в камере исследователи вынимают плоды и на две недели оставляют в обычных условиях, которые имитируют торговый зал, после чего снимают показатели твердости и химсостава, исследуют наличие болезней и, конечно, вкус.

Хранители

Лаборатория ФНЦ им. И.В.Мичурина оснащена 36 камерами, в каждой из которых создаются разные условиях хранения и исследуются различные модели хранения, которые потом рекомендуются агрохозяйствам. Например, параметры кислорода поддерживаются с точностью до 0,1%, температуры — до 0,1 градуса и влажности — до 2–3%. Специальные датчики контролируют флюоресценцию хлорофилла, что обеспечивает поддержание кислорода на минимально допустимом уровне. Компьютер отслеживает малейшие колебания в жизни «обитателей камер».

Пока эксперименты показывают только хорошие результаты. Прежде всего технология продемонстрировала свою полную безопасность. Плод хорошо хранится и сохраняет свои товарные и вкусовые качества. И еще — он пахнет!

Сотрудники лаборатории исследуют технологию регулируемой атмосферы и для других культур. Груша по этой технологии, как оказалось, может храниться до года, сохраняя сочность. А при хранении с 1-МСР становится жесткой и не приобретает маслянистость. Перспективные результаты были получены на персиках, абрикосах, киви, чесноке, капусте (пекинской, брокколи, цветной, белокочанной), винограде, черной и красной смородине, малине, жимолости, голубике и др.

«Аромат — это тоже здоровье, особенно психологическое. Я как ученый не исключаю, что лет через 20 низкий кислород тоже окажется не идеальным методом, но мы продолжаем поиск максимально эффективных и безопасных путей хранения», — говорит академик Гудковский.

...Садоводство — рисковый бизнес, которым сегодня в стране занимаются в основном энтузиасты. Чтобы вложения начали окупаться, нужно ждать минимум 10 лет. А еще надо учитывать наши условия рискованного земледелия. В этом году весенние заморозки в средней полосе РФ похоронили планы многих хозяйств на осенний урожай.

Цены на овощи и фрукты растут, а общие потери при хранении колоссальные: если сегодня мы производим в среднем 1,7 млн тонн плодов, то общие потери от заболеваний могут достигать 12–15% урожая и более. Менее 1/3 потребляемых плодов мы завозим с Южного полушария: из Новой Зеландии, Чили, ЮАР, а они в 1,5–2 раза дороже. В ближайшие годы с учетом развития садоводства (закладываются новые сады) мы будем производить 3 млн тонн яблок в год. Благодаря пропаганде ЗОЖ яблоки люди стали есть больше, однако потребность в них постоянно увеличивается.

Два яблока в день

Англичане говорят, что яблоко в день сохранит вас от визитов к докторам. Наши ученые советуют съедать два яблока ежедневно. Однако сегодня часто можно услышать, что современное яблоко уже не то, что раньше: витаминов и минералов в нем в десятки раз меньше, чем полвека назад.

«Отчасти это правда, — говорит Владимир Гудковский. — Содержание витаминов, минеральных соединений, антиоксидантов снижается в сравнении с плодами столетней давности, когда в мире еще не было технологий интенсивного производства. Плод — конечный продукт садоводства, но им ученые и практики пока занимаются недостаточно. Чтобы плод был полезным, мы должны давать ему не только достаточно азота, фосфора, калия, кальция, магния, марганца, цинка, железа, но и другие макро- и микроэлементы».

Какое яблоко самое полезное? Считается, что в красном яблоке больше аллергенов, но в нем больше и полезных антиоксидантов. Хорошее яблоко должно быть свежим, ароматным, полновесным, не трухлявым, сочным. Мягкое яблоко — признак старости; в таком мало полезного. Все остальное можно узнать только по анализам.

Кроме яблок каждый день и круглый год нам необходимо съедать овощи и фрукты семи разных цветов, чтобы обеспечить организм необходимыми веществами. Не обязательно, чтобы это были растения вашей полосы: ешьте все, что вам нравится. Овощи белого цвета (капуста, чеснок, лук) богаты серой и др. витаминами и антиоксидантами; оранжевого (тыква) — каротином. Фиолетовые плоды (слива, баклажан, виноград) богаты антоцианами, защищающими нас от онкологических заболеваний. Группа фенольных соединений и других БАВ включает более 5 тысяч различных веществ с антиоксидантными свойствами, и у каждого свое назначение. На севере растения накапливают больше фенольных соединений, чтобы защитить себя, поэтому северные плоды и ягоды полезнее. В ответ на стресс, перемену погоды плоды вырабатывают больше антиоксидантов. Кожица плодов содержит больше всего полезных веществ: например, если в плоде 5 мг кальция, то в кожице — 15 мг, витамина С в плоде 8–15 мг, а в кожице 30–60 мг. А в яблочных семечках в 8–10 раз больше минеральных веществ, особенно много там селена.

Ученые верят: пройдет время — и новая технология хранения станет рутиной. А свежие овощи и фрукты всех цветов и наименований будут доступны нам в любое время года.