Сравнительная эффективность обработок биологическими препаратами и электромагнитными полями крайне низких частот при хранении корнеплодов моркови

СРАВНИТЕЛЬНАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ОБРАБОТОК БИОЛОГИЧЕСКИМИ ПРЕПАРАТАМИ И ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫМИ ПОЛЯМИ КРАЙНЕ НИЗКИХ ЧАСТОТ ПРИ ХРАНЕНИИ КОРНЕПЛОДОВ МОРКОВИ

Т.В. Першакова, д-р техн. наук, ведущий научный сотрудник Г.А. Купин, канд. техн. наук, старший научный сотрудник

B.Н. Алешин, канд. техн. наук, старший научный сотрудник

C.М. Горлов, канд. техн. наук, старший научный сотрудник Е.Ю. Панасенко, аспирант, младший научный сотрудник

Краснодарский научно-исследовательский институт хранения и переработки сельскохозяйственной продукции

Аннотация. В статье приведены данные исследования эффективности применения обработок биологическими препаратами «Витаплан», «Бактофит», «Гама-ир», «Алирин» и электромагнитными полями крайне низких частотпри хранении корнеплодов моркови. Установлено, что при хранении корнеплодов моркови в течение 56 дней при температуре 2±2°С наименьшая убыль массы наблюдается при предварительной обработке биопрепаратами «Витаплан» и «Алирин. Биопрепараты «Витаплан» и «Алирин» проявили наилучшую способность ингибировать фито-патогены при хранении моркови при температуре 2±2°С, в то же время при хранении корнеплодов при температуре 20±2°С эффективность биопрепарата «Алирин» была немного ниже. Обработка ЭМП КНЧ показала наименьшую результативность в снижении микробиологической порчи при хранении при температуре 2±2°С и 20±2°С.

Ключевые слова: биологические препараты, электромагнитные поля крайне низких частот, хранение, фитопатогены, Bacillussubtilis.

Морковь одна из самых востребованных овощных культур, используемых в производстве пищевых продуктов, а также в розничной торговле. Сохранность товарного качества в процессе реализации моркови, а также в процессе длительного хранения и последующей реализации зависит от микро-биальной обсемененности корнеплодов и интенсивности процесса дыхания, протекающего при хранении [1]. В процессе дыхания овощи поглощают кислород, который используется для окисления содержащихся в них органических веществ. В результате окисления органические вещества, в первую очередь сахара, распадаются с выделением воды, углекислого газа и энергии. Таким образом, дыхание приводит к снижению в хранящемся сырье количества питательных веществ [2].

Используемые в настоящее время способы хранения, такие как холодильное хранение и регулируемая газовая

среда, способны уменьшить интенсивность дыхания, но не позволяют предотвратить потери от микробиологической порчи и являются энергозатратными. В связи с этим необходимо применение дополнительных методов обработки сырья перед закладкой на хранение, которые могли бы снизить количество патогенных микроорганизмов на поверхности корнеплодов моркови.

Ранее была установлена целесообразность применения биологических препаратов на основе Bacillus subtilis с целью предотвращения микробиологической порчи фруктов в процессе хранения [3]. Обработки электромагнитными полями крайне низких частот (ЭМП КНЧ)также была эффективной в снижении микробиальной обсеменен-ности растительного сырья [4,5].

Таким образом, представляют интерес исследования способности биопрепаратов на основе Bacillus subtilis и ЭМП КНЧ ингибировать определенные

фитопатогены на корнеплодах моркови при хранении при различных температурах.

В связи с этим, целью исследования является сравнение эффективности обработок биологическими препаратами и ЭМП КНЧ при хранении корнеплодов моркови в зависимости от температуры хранения.

Задачи исследования:

- изучить влияние обработок биопрепаратами и ЭМП КНЧ на естественную убыль массы корнеплодов моркови в процессе хранения при температурах 2°± 2° С и 20± 2°С;

- установить влияние обработок биопрепаратами и ЭМП КНЧ на степень поражаемости корнеплодов моркови фитопатогенами в процессе хранения при температурах 2± 2°С и 20± 2°С;

- исследовать влияние обработок биопрепаратами и ЭМП КНЧ на химический состав корнеплодов моркови при температурах хранения 2°± 2° С и 20± 2°С.

Материалы и методы

Объектами исследования являлись корнеплоды моркови сорта Карамелька урожая 2017 года, не поврежденные

сельскохозяйственными вредителями, без признаков физиологических заболеваний и увядания.

Корнеплоды моркови были искусственно инокулированы суспензией смеси патогенных микроорганизмов Botrytis cinerea, Pénicillium glaucum и Erwinia carotovora и через 24 часа обработаны биологическими препаратами на основе BacШшsubtiHs(«Витаплан», «Бакто-фит», «Алирин» и «Гамаир») и ЭМП КНЧ (частота 28 Гц, сила тока 5А, продолжительность обработки 30 ми-нут).Корнеплоды хранили в пластиковых ящиках при температуре 2± 2°С в течение 56 дней и при температуре 20± 2°С в течение 21 дня.

Математическую обработку экспериментальных данных проводили методом описательной статистики.

Результаты исследований

В таблицах 1 и 2 представлены данные, отражающие влияние обработки биологическими препаратами и ЭМП КНЧ на естественную убыль массы корнеплодов моркови в процессе хранения при температуре 2± 2°С и 20± 2°С.

Вид обработки Естественная убыль массы, % /срок хранения

14 дней 28 дней 42 дней 56 дней

Биопрепарат«В итаплан» 9,7+0,5 20,6+1,0 36,2+2,0 50,7+2,5

Биопрепарат«Алирин» 9,3+0,5 20,1+1,0 35,9+2,0 50,1+2,5

Биопрепарат «Бактофит» 10,8+0,5 22,3+1,1 39,7+2,0 56,9+2,8

Биопрепарат«Гамаир» 12,7+0,6 26,8+1,3 43,6+2,1 58,7+2,9

ЭМП КНЧ 11,0+0,6 23,8+1,1 40,1+2,0 54,4+2,7

Таблица 1. Естественная убыль массы корнеплодов моркови в зависимости от вида обработки

Из приведенных в таблице 1 данных можно сделать вывод, что наименьшая убыль массы корнеплодов морковипри хранении в течение 56 дней при температуре 2± 2°С наблюдается при обра-

ботке биопрепаратами «Витаплан» и «Алирин». Убыль массы образца, обработанного ЭМП КНЧ, оказалась больше.

Таблица 2. Естественная убыль массы корнеплодов моркови в зависимости от ви-

да обработки

Вид обработки Естественная убыль массы, % /срок хранения

7 дней 14 дней 21 день

Биопрепарат «Витаплан» 15,5+0,7 20,3+1,0 26,2+1,3

Биопрепарат «Алирин» 16,5+0,7 23,0+1,1 29,4+1,5

Биопрепарат «Бактофит» 22,8+0,8 31,6+1,6 39,8+2,0

Биопрепарат «Гамаир» 17,7+0,7 24,7+1,2 30,8+1,5

ЭМП КНЧ 18,7+0,7 21,8+1,1 30,6+1,5

Из представленных в таблице 2 данных можно сделать вывод о том, что наименьшая величина убыли массы при хранении в течение 21 дняпри температуре 20±2°С наблюдалась после обработки моркови биопрепаратом «Вита-план», в то время как убыль массы об-

разца, обработанного ЭМП КНЧ, была больше.

На следующем этапе изучали влияние обработки биопрепаратами и ЭМП КНЧ на развитие микробиологической порчи корнеплодов моркови в процессе хранения при температуре 2± 2°С и 20± 2°С.

50

со

о 45

О

Е; с 40

ш

к I

S а 35

I о

ш X

S 30

га 1-

а U

о с 0 1 X 25

£ а

CI га ш со 20

^ о

о Е; с JS 15

с Ш

VO 10

о

5

35

20

16

11

11

чр

0

Витаплан Алирин Бактофит Гамаир ЭМП КНЧ

Вид обработки

28 дней хранения при 2± 2°С  56 день хранения при 2± 2°С

Рис. 1. Развитие микробиологической порчи корнеплодов моркови при температуре хранения 2± 2°С в зависимости от вида предварительной обработки

s 70

re i- (j

s о 60

I i

<11 X m 50

S a о

ra a (U CO et О 40

о с о с E; с 30

.0 3 JS (U ш I а 20

го Б i vo о X 10

о о 0

E; X

с S.O

62

65

45

33

Витаплан

37

19 18

щ

29

Алирин Бактофит Гамаир ЭМП КНЧ

14 дней хранения при 20± 2°С

Вид обРаботКИ

21 день хранения при 20± 2 С

Рис. 2. Развитие микробиологической порчи корнеплодов моркови при температуре хранения 20± 2°С в зависимости от вида предварительной обработки

Анализируя данные, представленные на рисунках 1 и 2 можно сделать вывод, что наиболее эффективной в угнетении патогенной микрофлоры оказалась обработка биопрепаратами «Витаплан» и «Алирин», которые проявили одинаковую эффективность при хранении моркови в условиях охлаждения, в то время как при хранении при температуре 20±2°С эффективность биопрепарата «Алирин» была немного ниже. Обра-

ботка ЭМП КНЧ при используемых в эксперименте параметрах показала меньшую эффективность в снижении микробиологической порчи в процессе хранения моркови, чем обработка биопрепаратами.

Также, было изучено изменение химического состава корнеплодов моркови, обработанных биопрепаратами и ЭМП КНЧ, при хранении при температурах 2± 2°С и 20± 2°С.

Таблица 3. Изменение биохимических показателей моркови за 56 дней хранения при температуре 2± 2°С в зависимости от вида предварительной обработки

Образец Массовая доля , %

Общее кол-во сахаров Каротин, мг Витамина С , мг Органических кислот Пектиновые вещества

Контроль 56,1±2,8 143±7,5 60,7±3,0 1,6±0,1 8,9±0,5

Обработка биопрепаратом «Витаплан» 51,5±2,6 110±5,5 50,1±2,5 1,1±0,05 8,5±0,5

Обработка биопрепаратом «Алирин» 48,0±2,4 102±5,1 46,3±2,3 0,9±0,05 8,3±0,5

Обработка биопрепаратом «Бактофит» 46,5±2,3 98±4,9 45,2±2,8 0,8±0,05 7,6±0,5

Обработка биопрепаратом «Гамаир» 44,6±2,2 96±4,8 43,7±2,1 0,8±0,05 7,9±0,5

Обработка ЭМП КНЧ 51,0±2,5 104±5,0 48,4±2,4 0,9±0,05 8,4±0,5

Таблица 4. Изменение биохимических показателей моркови за 21 день хранения при температуре 20±2°С в зависимости от вида предварительной обработки_

Образец Массовая доля, %

.Сахаров Каро- Витамина Органи- Пектиновых

тина, мг С, мг ческих кислот веществ

Контроль 56,1±2,8 143±7,5 60,7±3,0 1,6±0,1 8,9±0,5

Обработка био- 57,6±2,8 125±6,3 53,6±3,0 1,3±0,1 8,2±0,5

препаратом «Витаплан»

Обработка био- 51,9±2,6 121±6,1 50,8±2,7 1,1±0,05 7,3±0,5

препаратом «Алирин»

Обработка био- 51,3±2,6 114±5,7 46,3±2,3 1,2±0,05 7,6±0,5

препаратом «Бактофит»

Обработка био- 50,7±2,5 110±5,5 44,3±2,2 1,1±0,05 6,9±0,5

препаратом «Гамаир»

Обработка ЭМП КНЧ 50,8±2,5 119±6,0 46,8±2,3 1,1±0,05 7,3±0,5

Из данных таблиц 3 и 4 следует, что при предварительной обработке биопрепаратом «Витаплан» наблюдается наибольшая стабильность химического состава корнеплодов моркови в процессе хранения, а именно: потери сахаров, витамина С, каротина, органических кислот и пектиновых веществ значительно ниже, чем при предварительных обработках прочими исследуемыми биопрепаратами и ЭМП КНЧ по заданным параметрам (частота 28 Гц, сила тока 5А, продолжительность обработки 30 минут).

Выводы

Установлено, что при хранении корнеплодов моркови в течение 56 дней при температуре 2±2°С наименьшая убыль массы наблюдается при предварительной обработке биопрепаратами «Витаплан» и «Алирин», в то время как при хранении в течение 21 дня при температуре 20±2°С эффективность биопрепарата «Алирин» была ниже. Обработка ЭМП КНЧ в меньшей степени обеспечивала сохраность массы корнеплодов при хранении, также, как и биопрепараты «Гамаир» и «Бактофит».

Установлено, что биопрепараты «Ви-таплан» и «Алирин» проявили наилучшую способность ингибировать фито-патогены при хранении моркови при температуре 2±2°С, в то же время при хранении корнеплодов при температуре 20±2°С эффективность биопрепарата «Алирин» была немного ниже. Обработка ЭМП КНЧ показала наименьшую результативность в снижении микробиологической порчи в обоих вариантах опыта.

В результате проведенных исследований установлено, что при предварительной обработке биопрепаратом «Ви-таплан» наблюдается более стабильный химический состав корнеплодов моркови при хранении при температурах 2±2°С и 20±2°С, чем при предварительных обработках прочими исследуемыми биопрепаратами и ЭМП КНЧ по заданным параметрам.

В связи с установленными закономерностями представляют интерес исследования влияния комплексной обработки ЭМП КНЧ и биопрепаратов.

Библиографический список

1. Купин Г.А., Викторова Е.П., Алёшин В.Н., Михайлюта Л.В. Исследование влияния электромагнитного поля на изменение микробиальнойобсеменности корнеплодов моркови в процессе хранения // Вестник АПК Ставрополья. 2015. №4. С. 231236.

2. Метлицкий Л.В. Основы биохимии плодов и овощей / Л.В. Метлицкий. - М.: Экономика, 1978. - 349 с.

3. Першакова Т.В., Купин Г.А., Алёшин В.Н., Михайлюта Л.В., Бабакина М.В. Сравнительная оценка эффективности влияния биопрепаратов "Витаплан" и "Фи-тоспорин М" на изменение микробиальной обсемененности яблок в процессе хранения // Новые технологии. 2017. №3. С. 49-54.

4. Лисовой В.В., Першакова Т.В., Викторова Е.П., Купин Г.А., Алёшин В.Н., Ми-хайлюта Л.В. Исследование влияния электромагнитных полей на изменение микро-биальной обсемененности фруктов в процессе хранения // Политематический сетевой электронный научный журнал КубГАУ. 2017. №126. С. 843-854.

5. Першакова Т.В., Купин Г.А., Михайлюта Л.В., Панасенко Е.Ю., Лисовой В.В., Викторова Е.П. Исследование влияния электромагнитного поля на изменение мик-робиальной обсемененности растительного сырья в процессе хранения//Успехи современного естествознания. 2016. №5. С.74-78.

^MPARATIVE EFFICIENCY OF TREATMENTS BY BIOPREPARATES AND ELECTROMAGNETIC FIELDS AT THE EXTREME OF LOW FREQUENCIES

IN STORAGE OF CARROT ROOTS

T.V. Pershakova, doctor of technical sciences, leading researcher G.A. Kupin, candidate of technical sciences, senior researcher V.N. Aleshin, candidate of technical sciences, senior researcher S.M. Gorlov, candidate of technical sciences, senior researcher E.U.Panasenko, graduate student, junior researcher

Krasnodar Research institute of storage and processing of agricultural products

Abstract. The article presents data on the effectiveness of the application of treatments with biological preparations Vitaplan, Bactofit, Gamair, Alirin and electromagnetic fields of extremely low frequencies during storage of carrots. It has been established that during storage of root carrots for 56 days at a temperature of 2 ± 2 ° C, the lowest mass loss is observed with preliminary treatment with biological preparations "Vitaplan" and "Alirin. Biopreparations Vitaplan and Alirin showed the best ability to inhibit phytopathogens when storing carrots at a temperature of 2 ± 2 ° C, while at the same time, when the roots were stored at a temperature of 20 ± 2 ° C, the effectiveness of the Alirin biopreparation was slightly lower. EMF ELF treatment showed the least effectiveness in reducing microbiological spoilage at storage at a temperature of 2 ± 2 ° C and 20 ± 2 ° C.

Keywords: biological preparations, electromagnetic fields of extremely low frequencies, storage, phytopathogens, Bacillus subtilis.