WPŁYW TRAKTOWANIA INHIBITOREM DZIAŁANIA ETYLENU NA WYBRANE CECHY PRZECHOWYWANYCH JABŁEK

Transkrypt

1 Roczniki Akademii Rolniczej w Poznaniu CCCLXXXIII (2007) JAN SKRZYŃSKI WPŁYW TRAKTOWANIA INHIBITOREM DZIAŁANIA ETYLENU NA WYBRANE CECHY PRZECHOWYWANYCH JABŁEK Z Katedry Sadownictwa i Pszczelnictwa Akademii Rolniczej im. Hugona Kołłątaja w Krakowie ABSTRACT. Jonagold and Szampion fruit treated with 1-MCP had higher flesh firmness (by N) than control fruit after storage and also after additional 7 days at 20 C. In the first year of study 1-MCP did not influence apple organic acid content as expressed by titratable acidity (TA) in Szampion but Jonagold fruits following treatment were having higher TA. During next two seasons TA for treated apples was always higher for both cultivars. 1-MCP treated fruit of both cultivars had higher soluble solids content only in the first season. The results indicate that 1- MCP applied at the beginning of storage greatly affects maturity related processes but its efficacy is cultivar s and year s dependent. Key words: fruit quality, 1-methylcyclopropene (1-MCP), flesh firmness, titratable acidity, soluble solids Wstęp Powszechnie znany jest fakt, iż liczne przemiany fizjologiczne związane z obecnością etylenu przyspieszają starzenie i utratę jakości owoców. Jabłka należą do grupy gatunków ogrodniczych szczególnie wrażliwych na obecność etylenu. Poszukiwania bezpiecznego, skutecznego inhibitora działania etylenu miały miejsce niemal od początku poznania istoty hormonalnej regulacji starzenia się owoców. W ostatnim dziesięcioleciu uzyskano obiecujący inhibitor działania etylenu, jakim jest 1-methylocyclopropylen, oznaczany w skrócie 1-MCP (Serek i in. 1995, Blankenship i Dole ). Głównymi efektami działania tego preparatu u jabłek są: powstrzymanie zmniejszania się jędrności miąższu, a także obniżania się zawartości ogólnej kwasów i ekstraktu podczas przechowywania. Te trzy główne wyróżniki jakości (jędrność miąższu, zawartość kwasów oraz zawartość ekstraktu) są ważnymi wskaźnikami przydatności jabłek do konsumpcji. Dla jabłek 1-MCP stosowany jest tuż po zbiorze (przed właściwym okre- Rocz. AR Pozn. CCCLXXXIII, Ogrodn. 41: Wydawnictwo Akademii Rolniczej im. Augusta Cieszkowskiego w Poznaniu, Poznań 2007 PL ISSN

2 378 J. Skrzyński sem przechowywania) zazwyczaj w ilości 0,6-1 μl dm -3 (Fan i in a, b, Rupasinghe i in. 2000, Watkins i in. 2000, DeEll i in., Saftner i in. ). Dotychczas stwierdzono, że reakcja poszczególnych odmian jabłek na stosowanie 1-MCP może być zróżnicowana (Watkins i in. 2000). Celem badań jest określenie wpływu stosowania 1-MCP na zmiany związane z dojrzewaniem jabłek Jonagold i Szampion. Materiał i metody Owoce do badań zostały zebrane w stacji doświadczalnej Akademii Rolniczej w Krakowie w okresie optymalnej dojrzałości do długiego przechowywania gdy wewnętrzna zawartość etylenu dla obu odmian nie przekraczała 0,2 μl dm -3. Jabłka Jonagold analizowane po zbiorze wykazywały zawartość skrobi (ST) według uniwersalnej tabeli europejskiej (zakres 1-10) 7,2, jędrność miąższu (FF) 72 N cm -1 w roku; ST 7,8 i FF 80,4 N w oraz ST 7,6 i FF 80 N w roku. Jabłka Szampion odpowiednio ST 7,1 i FF 65 N cm -1 w roku; ST 6,9 i FF 72,5 N w roku oraz ST 6,4 i FF 71,6 N w roku. W dniu zbioru owoce poddano traktowaniu przez 24 h 0,6 μl dm -3 1-MCP w temperaturze 3 C w gazoszczelnych kontenerach. Po traktowaniu owoce przeniesiono do chłodni zwykłej i przechowywano w temperaturze 0-1 C. Owoce analizowano po 180 i 240 dniach przechowywania i jednym dniu w temperaturze 20 C. Ocenę jakości powtarzano każdorazowo po dodatkowych 7 dniach przetrzymywania owoców w 20 C w celu obserwowania zmian występujących podczas obrotu i sprzedaży. Jędrność miąższu mierzono po przeciwległych stronach jabłka po usunięciu cienkiego skrawka skórki, dla czterech powtórzeń po 8 owoców każde, z wykorzystaniem jędrnościomierza Effegi (FT-327) i końcówki o średnicy 11,1 mm. Zawartość składników organicznych oznaczano w owocach zgodnie z uniwersalnymi procedurami standardowymi. Zawartość ekstraktu oznaczano w soku z jabłek przy użyciu refraktometru Atago. Ogólną zawartość kwasów oznaczono przez miareczkowanie 0,1 N NaOH do ph 8,1 i wyrażono jako kwas jabłkowy. Dane (oddzielnie dla badanej odmiany, roku oraz dni w temperaturze 20 C) poddano analizie wariancji z wykorzystaniem Testu wielokrotnego Duncana przy α = 0,05. Wyniki i dyskusja Jędrność miąższu (tab. 1) owoców nietraktowanych MCP, po przechowywaniu w chłodni przez 180 dni, obniżała się z zakresu 72 N do 80 N podczas zbioru do zakresu 45 N do 54 N dla jabłek Jonagold. Odpowiednio te same zmiany dla owoców Szampion wynosiły od zakresu jędrności 66 N do 73 N podczas zbioru do po przechowywaniu 43 N do 40 N. W miarę przedłużania przechowywania występowało dalsze znaczne obniżanie jędrności miąższu. Jabłka traktowane 1-MCP były istotnie twardsze od nietraktowanych o średnio ponad 10 N. Owoce traktowane wykazywały także bardzo wysokie wartości jędrności miąższu po dodatkowych 7 dniach w temperaturze 20 C. Zróżnicowane reakcje odmian są widoczne w innych badaniach (Watkins i in. 2000) i wskazują na konieczność prowadzenia oddzielnych opracowań.

3 Wpływ traktowania inhibitorem działania etylenu Tabela 1 Wpływ 1-MCP i długości przechowywania na jędrność miąższu jabłek Jonagold i Szampion (N cm -2 ) The effect of 1-MCP treatment and storage duration on flesh firmness of Jonagold and Szampion apples (N cm -2 ) Lata Years Traktowanie Treatments Dni przechowywania + dni w 20 C Days of storage + days at 20 C Jonagold 1-MCP 58,9 c 54,9 d 56,9 b 52,0 c nietraktowane 45,1 a 45,1 b 44,1 a 42,2 a 1-MCP 60,9 c 59,1 c 58,9 b 60,8 c nietraktowane 49,1 a 49,5 b 47,7 a 46,1 a 1-MCP 64,7 c 62,4 b 63,2 c 58,1 b nietraktowane 54,7 a 53,3 a 49,5 a 45,4 a Szampion 1-MCP 56,9 c 55,9 b 54,9 b 54,0 b nietraktowane 43,2 a 39,2 a 42,2 a 34,3 a 1-MCP 60,1 d 57,9 b 55,9 c 58,8 b nietraktowane 39,2 a 37,3 a 43,1 b 41,2 a 1-MCP 65,8 c 58,1 b 61,3 c 58,1 b nietraktowane 40,2 a 40,0 a 41,2 b 36,3 a Średnie dla odmiany, lat oraz dni w 20 C oznaczone tą samą litera nie różnią się przy α = 0,05. Means for cultivar, years and days at 20 C marked by the same letter do not differ at α = Ogólna zawartość kwasów (TA) przechowywanych jabłek malała wraz z wydłużaniem się okresu składowania (tab. 2). Owoce traktowane 1-MCP stale wykazywały wyższą niż nietraktowane zawartość kwasów wyrażaną jako TA. W pierwszym roku badań dla jabłek Jonagold traktowanych odnotowano znacznie większe wartości TA; te same wartości w przypadku owoców Szampion wystąpiły w znacznie mniejszej skali. W drugim i trzecim sezonie badań dla owoców traktowanych po zbiorze MCP zawartość TA w przypadku obu odmian była zawsze większa i osiągała zbliżoną skalę różnic. Brak jednakowej reakcji odmian pod względem zachowania TA w owocach potwierdza wcześniejsze doniesienia (Fan i in a, b, Watkins i in. 2000, Saftner i in. ).

4 380 J. Skrzyński Tabela 2 Wpływ 1-MCP i długości przechowywania na ogólną zawartość kwasów w jabłkach Jonagold i Szampion (kwas jabłkowy mg 100 g -1 ) The effect of 1-MCP treatment and storage duration on titratable acidity of Jonagold and Szampion apples (malic acid mg 100 g -1 ) Lata Years Traktowanie Treatments Dni przechowywania + dni w 20 C Days of storage + days at 20 C Jonagold 1-MCP 415 c 362 c 348 b 268 b nietraktowane 268 a 201 b 201 a 121 a 1-MCP 335 c 308 c 295 b 241 b nietraktowane 295 b 241 b 161 a 161 a 1-MCP 522 c 456 b 442 c 362 b nietraktowane 415 a 375 a 335 b 255 a Szampion 1-MCP 268 a 241 a 241 a 201 a nietraktowane 188 a 161 a 134 a 134 a 1-MCP 328 b 314 b 335 b 295 b nietraktowane 248 a 201 a 281 a 178 a 1-MCP 422 c 355 b 328 b 314 b nietraktowane 294 a 247 a 247 a 201 a W okresie zbiorów odpowiednio: Jonagold 563 mg, 558 mg, 586 mg; Szampion 469 mg, 489 mg, 492 mg. Średnie dla odmiany, lat oraz dni w 20 C oznaczone tą samą litera nie różnią się przy α = 0,05. At harvest respectively: Jonagold 563 mg, 558 mg, 586 mg; Szampion 469 mg, 489 mg, 492 mg. Means for cultivar, years and days at 20 C marked by the same letter do not differ at α = Jabłka obu odmian po traktowaniu 1-MCP zawierały więcej ekstraktu po przechowywaniu, jak wykazano w pierwszym roku badań (tab. 3). W drugim roku badań nie stwierdzono takiego wpływu. W trzecim roku badań większe zawartości ekstraktu dla traktowanych 1-MCP jabłek stwierdzono jedynie w trzech na osiem terminów analiz. Zróżnicowane reakcje odmian na stosowanie 1-MCP jest zgodne z wcześniejszymi doniesieniami (Fan i in a, Rupasinghe i in. 2000, Saftner i in. ). Jednakowoż zmienność tego typu autorzy tłumaczą raczej zróżnicowanym stanem dojrzałości

5 Wpływ traktowania inhibitorem działania etylenu Tabela 3 Wpływ 1-MCP i długości przechowywania na zawartość ekstraktu w jabłkach Jonagold i Szampion (%) The effect of 1-MCP treatment and storage duration on total soluble solids of Jonagold and Szampion apples (%) Lata Years Traktowanie Treatments Dni przechowywania + dni w 20 C Days of storage + days at 20 C Jonagold 1-MCP 12,3 b 12,0 b 12,2 b 11,8 b nietraktowane 11,3 a 11,4 a 11,0 a 11,0 a 1-MCP 12,3 a 12,8 b 12,4 a 12,5 a nietraktowane 12,2 a 13,0 b 12,3 a 12,1 a 1-MCP 12,7 b 13,1 b 12,6 b 12,2 a nietraktowane 12,7 b 12,1 a 12,3 a 12,2 a Szampion 1-MCP 11,3 b 11,2 b 11,2 b 11,2 b nietraktowane 10,8 a 10,6 a 10,4 a 10,2 a 1-MCP 13,0 a 14,6 a 14,8 b 14,8 b nietraktowane 14,1 a 15,0 b 14,8 b 14,8 b 1-MCP 12,6 b 12,2 a 11,6 a 12,3 b nietraktowane 12,2 a 12,3 a 11,5 a 12,2 b W okresie zbiorów odpowiednio: Jonagold 11,4%, 12,3%, 12,6%; Szampion 11,2%, 13,4%, 12,8%. Średnie dla odmiany, lat oraz dni w 20 C oznaczone tą samą litera nie różnią się przy α = 0,05. At harvest respectively: Jonagold 11.4%, 12.3%, 12.6%; Szampion 11.2%, 13.4%, 12.8%. Means for cultivar, years and days at 20 C marked by the same letter do not differ at α = na początku przechowywania niż wpływem roku zbioru (Watkins i in. 2000). Bardzo podobny stan dojrzałości jabłek podczas zbioru zachowany w latach badań wskazuje, że stan fizjologiczny nie może być uznawany za jedyną przyczynę zróżnicowanej w latach reakcji owoców na traktowanie 1-MCP. Prawdopodobnie wpływają na to także inne czynniki związane z sezonem zbioru.

6 382 J. Skrzyński Wnioski Wpływ traktowania owoców 1-MCP na wyróżniki jakości jabłek był w ogólnym zarysie podobny. Występowały niewielkie różnice w obrębie odmian w poszczególnych sezonach badań. Miąższ jabłek traktowanych był zawsze bardziej jędrny od miąższu owoców nietraktowanych. Także ogólna zawartość kwasów była większa u jabłek traktowanych; skala różnic zależała od odmiany i sezonu. Literatura Blankenship S.M., Dole J.M. (): 1-Methylcyclopropene: a review. Postharvest Biol. Technol. 28: DeEll J.R., Murr D.P., Porteous M.D., Rupasinghe H.P.V. (): Influence of temperature and duration of 1-methylcyclopropene (1-MCP) treatment on apple quality. Postharvest Biol. Technol. 24: Fan X., Blankenship S.M., Mattheis J.P. (1999 a): 1-Methylcyclopropene inhibits apple ripening. J. Am. Soc. Hort. Sci. 124: Fan X., Mattheis J.P., Blankenship S.M. (1999 b): Development of apple superficial scald, soft scald, core flush, and greasiness is reduced by MCP. J. Agric. Food Chem. 48: Rupasinghe H.P.V., Murr D.P., Paliyath G., Skog L. (2000): Inhibitory effect of 1-MCP on ripening and superficial scald development in McIntosh and Delicious apples. J. Hort. Sci. Biotechnol. 75: Saftner R.A., Abbott J.A., Conway W.S., Barden C.L. (): Effects of 1-Methylcyclopropene and heat treatments on ripening and postharvest decay in Golden Delicious apples. J. Am. Soc. Hort. Sci. 128: Serek M., Tamari G., Sisler E.C., Borochov A. (1995): Inhibition of ethylene-induced cellular senescence symptoms by 1-methylcyclopropene, a new inhibitor of ethylene action. Physiol. Plant. 94: Watkins C.B., Nock J.F., Whitaker B.D. (2000): Responses of early, mid and late season apple cultivars to postharvest application of 1-methylcyclopropene (1-MCP) under air and controlled atmosphere storage conditions. Postharvest Biol. Techol. 19: THE EFFECT OF TREATING APPLE WITH ETHYLENE ACTION INHIBITOR ON SELECTED FEATURES OF STORED FRUITS Summary Jonagold and Szampion apples harvested at optimum maturity for long term storage, were exposed to 0.6 μl dm -3 of 1-MCP at 3 C for 24 h and than stored in regular air at 0-1 C. Treated and fruits were analysed after 180, and 240 days plus after additional 7 days at 20 C. Fruit treated with 1-MCP had higher flesh firmness (by N) than control fruit after storage and also after additional 7 days at 20 C. In the first year of study 1-MCP did not influence apple organic acid content as expressed by titratable acidity (TA) in Szampion but Jonagold fruits following treatment were having higher TA. During next two seasons TA for treated apples was always higher for both cultivars. 1-MCP treated fruit of both cultivars had also higher soluble solids content in the first season whereas during two other seasons there were no differences. The results indicate that 1-MCP applied at the beginning of storage greatly affects maturity related processes but its efficacy is cultivar s and year s dependent.