Определение зрелости плода (на примере яблок)

Категория: Стандартизация, метрология, сертификация

Процесс развития плода на дереве можно разделить на этапы. После опыления у плода наступает период деления клеток, за которым следует этап развития. Хотя яблоки продолжают увеличиваться в размерах, к концу сезона плод вступает в фазу, определяемую как созревание. Зрелое яблоко не обязательно является вызревшим, но оно уже способно к вызреванию после хранения и реализации. Плоды, собираемые до достижения зрелости, не вызревают в дальнейшем, их мякоть не становится мягкой, а, напротив, приобретает резинистую консистенцию; не появляется аромата и вкуса, которые характерны для полностью вызревшего яблока. Если плод остается на дереве после достижения зрелости, он переходит в фазу вызревания. Многие считают, что вызревший на дереве плод имеет оптимальные потребительские характеристики, однако он не поддается хранению. Такие дефекты, возникающие при хранении, как горькая ямчатость яблок, порча при низкотемпературном хранении, водянистость сердечка плода, пятнистость пор, мокрый ожог, поверхностный ожог и стекловидность зависят от степени зрелости плода на момент сбора урожая.

Критерий определения времени сбора урожая в период между достижением зрелости и созреванием на дереве для производителей яблок, как правило, зависит от сроков хранения продукции. К плодам, предназначенным для длительного и краткого хранения, могут применяться различные критерии.

Производители используют небольшое количество параметров, прогнозируя созревание яблок:

■ количество дней со времени периода полного цветения;

■ плотность;

■ индекс содержания крахмала (spi);

■ изменение фоновой окраски (от зеленой до желтой);

■ покраснение (интенсивность красной окраски и площадь покрытого ею плода);

■ концентрация растворимых твердых веществ;

■ общая кислотность.

В научных исследованиях нередко проводится измерение концентрации или скорости выработки этилена. Не существует единого параметра, с помощью которого можно с точностью определить достижение плодом конкретной степени зрелости. Отдельным странам и регионам необходимо создать свои собственные стандарты зрелости, поскольку нецелесообразно рассчитывать на то, что стандарты могут механически копироваться без учета условий каждой страны или особенностей культурных сортов.

Показатели, определяющие степень зрелости

Твердость (давление мякоти)

Твердость плодов и овощей создается высокомолекулярным пектином, который связывает воду в особую вторичную структуру. В период созревания активизируются ферменты, разрушающие вторичную структуру пектина, образуется низкомолекулярный пектин и вода, плоды размягчаются.

Ключевыми показателями зрелости яблок являются твердость мякоти и концентрация растворимых твердых веществ.

Содержание сахара

В плодах и овощах как резервное вещество накапливается крахмал. Зеленые плоды содержат много крахмала. По мере созревания происходит гидролиз крахмала и в большинстве плодов и овощей он превращается в сахар.

По содержанию сахара зрелость фруктов определяется с помощью:

1. Минимального рефрактометрического показателя, выраженного по «шкале Брикса»;

2. Минимального значения отношения сахара к кислоте.

В соответствии со стандартом ЕЭК ООН на столовый виноград, например, установлено:

■ Разновидности считаются зрелыми, когда параметры сока в ягодах соответствуют минимальному рефрактометрическому показателю (от 12 до 17,5 в зависимости от разновидности) или превышают его.

■ Разновидности считаются зрелыми, когда параметры сока в ягодах соответствуют минимальному соотношению «сахар / кислота» (от 18:1 до 25:1 в зависимости от разновидности) или превышают его. Разновидности, специально не упомянутые в стандарте, считаются зрелыми, когда соотношение сахара к кислоте составляет 20:1.

Содержание сока

По содержанию сока устанавливаются требования к зрелости цитрусовых плодов. В соответствии со стандартом ЕЭК ООН эти требования включают:

1. Минимальное содержание сока, % — от 20 до 42%;

2. Минимальное соотношение «сахар/кислота» — от 5,0:1 до 9,0:1.

Цитрусовые, которые соответствуют перечисленным критериям созревания, но имеют зеленую окраску, могут быть подвергнуты операции удаления зеленой окраски.

Объективные методы определения зрелости

В рамках схемы ОЭСР по применению международных стандартов на фрукты и овощи разработано руководство по объективным методам определения зрелости фруктов. Документ описывает методы объективных испытаний фруктов, которые применяются инспекционными службами и сельскохозяйственной отраслью в целом при определении приемлемых уровней зрелости. Это:

1) Определение твердости плода пенетрометром.

2) Определение содержания крахмала в яблоках и грушах с использованием йодного раствора.

3) Определение полных растворимых твердых сахаров (Total Soluble Solids of sugar (TSS)) рефрактометром.

4) Определение кислот в плодах титрованием и вычисление коэффициента сахар/кислота.

Определение твердости плода пенетрометром

Твердость плода связана со степенью зрелости и может зависеть от разновидности, региона производства, условий произрастания. Определение твердости с помощью пенетрометра основано на давлении, которое необходимо создать, чтобы погрузить плунжер определенного размера в мякоть плода до определенной глубины.

Пенетрометры могут быть калиброваны как в метрической (кг), так и в имперской (фунты) системе измерений. Они могут предназначаться для различных диапазонов давлений, подходящих для измерений мягких или более твердых плодов.

Определение содержания крахмала в яблоках и грушах с использованием йодного раствора

Развитие процесса созревания ведет к уменьшению уровня крахмалов.

Количество крахмала в мякоти плода определяется с использованием раствора йода. Йод приобретает сине-черный цвет, когда реагирует с крахмалом. Это испытание в особенности подходит для яблок. Созревание обычно развивается от центра плода к поверхности. При обработке йодом созревающий плод имеет растущее белое кольцо вокруг ядра.

Определение полных растворимых твердых сахаров (TSS) рефрактометром

Как уже говорилось, развитие процесса созревания ведет к увеличению уровня сахаров.

С помощью рефрактометра можно определить общее содержание растворимых твердых сахаров в плодах. Метод подходит для зрелых и сочных плодов, имеющих существенное содержание сахара, поскольку определение TSS основано на способности сахара, содержащегося в соке, воздействовать на стрелку индикатора.

Определение кислот в плодах титрованием и вычисление коэффициента сахар/кислота

Именно соотношение сахаров и кислот придает многим плодам характерный аромат, является индикатором коммерческой и органолептической зрелости. В начале процесса созревания соотношение сахар/кислота является низким из-за малого содержания сахара и довольно большого содержания кислоты, что делает вкус плода кислым. В ходе созревания количество кислоты уменьшается, содержание сахара растет, и соотношение сахар/кислота достигает более высокого значения. Перезрелые фрукты имеют очень низкие уровни плодовых кислот и поэтому испытывают недостаток характерного аромата.

Титрование — химический процесс, используемый для определения количества составляющих веществ, например, кислот, в образце с использованием стандартного нейтрализующего реактива, например, щелочи (NaOH).

Момент, когда с добавлением очередной порции щелочи получают нейтральную среду, может быть зафиксирован двумя методами:

■ использованием цветного индикатора;

■ потенциометрически с использованием рН-метра, который должен применяться для сильно окрашенных соков.

При использовании фенолфталеина в качестве индикатора точка нейтрализации достигается, когда цвет индикатора меняется с бесцветного на розовый.

Как только уровень кислоты в образце определен, это значение может использоваться, чтобы найти отношение сахара к кислоте.