1. Bevezetés, célkitûzések

A gyümölcsök tárolás alatti változásainak, a biokémiai reakciók, az öregedés folyamatának vizsgálata és feltérképezése alapvetõ jelentõségû a megfelelõ tárolási technológiák kialakításához. Bár már sok kísérleti eredmény felhalmozódott az évtizedek óta folyó kutatómunka során, mégis számos kérdés tisztázatlan maradt.

A gyakorlati munkám célkitûzései 3 csoportba oszthatók:

1. A fajta, a szedési idõpont, a tárolási idõtartam és az évjárat hatásának vizsgálata a minõséget jellemzõ paraméterekre 7 almafajtánál. A tavaszi minõség és az õszi érettségi állapot jellemzése az optimális szüretidõ kiválasztásához.

2. A közeli infravörös transzmissziós (NIT) technika alkalmazhatóságának vizsgálata egyes minõségi jellemzõk (húskeménység, refrakció, szárazanyag-, AIS- (alkohol oldhatatlan rész), savtartalom, pH) meghatározására.

3. Az almán belüli ioneloszlás és annak változása a tárolás alatt. A tárolás hatása a sejt belsõ szerkezetének (sejtfal, sejtmembrán) változására. Nyomonkövetése a sejtfal-sejtmembrán komplex áteresztõképességének konduktometriás módszerrel történõ mérésével.

2. Alkalmazott módszerek

Évente három különbözõ szedési idõpontból származó, hat különbözõ almafajtával (Jonnee, Jonagold, Jonathan M41, Redspur ill. Golden, Gloster és Mutsu) végeztem a méréseket a betároláskor, valamint (2), 5, 6 ill. 7 hónapig tartó tárolás után. Az almákat Szigetcsépen 92-94 %-os relatív páratartalomban, 2-3 ^oC-on ún. önszabályozó atmoszférában tárolták.

Mért paraméterek:

érzékszervi tulajdonságok, keményítõindex, romlás, foltosodás, tömeg, térfogat, húskeménység, refrakció, szárazanyag-tartalom, alkohol oldhatatlan rész (AIS), pH, savtartalom, NIT spektrum, AIS galakturonsav-tartalma, AIS metilezettsége, AIS NIR/NIT spektruma, ionkiáramlás, ioneloszlás

3. Eredmények

A 3 kísérleti év során vizsgált 7 almafajta beltartalma és más minõségi jellemzõi jelentõsen különböznek egymástól. A szedési idõpont hatása általában nem szignifikáns. Az évek között a szárazanyag-tartalomban és a romlásban különbséget találtam.

A fajták tavaszi érzékszervi minõségét, romlási és foltosodási arányát összehasonlítva a Mutsut tartom a legjobban tárolhatónak a vizsgált tárolási körülmények között. Bár a Jonnee minõségi paraméterei is megfelelõek, de kis mérete miatt tárolása kevésbé gazdaságos.

Meghatároztam mindegyik fajta optimális szedési idejét a tavaszi minõség alapján, és az európaszerte használt indexekkel (Streif, Jager) jellemeztem õszi érettségi állapotukat.

A NIT módszer alkalmasnak bizonyult a vizsgált paraméterek közül a szárazanyag 4.6%-os, a húskeménység 12.7 %-os, a refrakció 5.3 %-os, a pH 1.7 %-os és az AIS 7.7 %-os pontosságú meghatározására. Az optikai mérés szórása csak 1.5-szerese a kémiai, fizikai módszereknek, ez az eltérés 95%-os szinten nem szignifikáns. A referencia módszer pontosságának növelésével a NIT szórása tovább csökkenthetõ.

Az almából kinyert alkohol oldhatatlan rész (AIS) NIR minõsítése ígéretesnek tûnik. A galakturonsavtartalom meghatározása megfelelõ pontosságú (5%). A kapott eredmények további javításához szükséges a kémiai módszer javítása. A metilezettség vizsgálata nem hozott elfogadható eredményt a referencia módszer pontosságának hiányában.

Az almán belül az ioneloszlás nem egyenletes. A kálium-, magnézium- és kálcium-ionok mennyisége a héjtól a magház felé és (a Mg kivételével) a csészétõl a kocsány felé növekszik. A tárolás alatt egy belülrõl kifelé irányuló ionvándorlás figyelhetõ meg, a sejtmembrán áteresztõképesség növekedésének következtében az ioneloszlás egyenletesebbé válik.

A növényi sejtek állapotát, a sejtmembrán - sejtfal komplex áteresztõképességét jól jellemzi az izotóniás oldatba történõ ionkiáramlási sebesség mérése. Az ionkiáramlási görbét leíró matematikai függvények paramétereinek és illeszkedésének változása a tárolás alatt az ionkiáramlási folyamat mechanizmusának megváltozására utalnak. Az ionkiáramlási görbe a kezdeti meredek szakasz (sérült felületi sejtekbõl ionkiáramlás) levágása után jól közelíthetõ egy másodfokú polinommal:

Y = a + b t - c t²

A kezdeti ionkiáramlási sebesség maximumos görbe szerint változik a tárolás alatt, a maximum februárban mérhetõ. A jelenség magyarázatára azt az elgondolást fogalmaztam meg, hogy szedéskor és a tárolás kezdeti szakaszában a membrán állapota határozza meg a kiáramlást, késõbb a sejtfal veszi át a szabályozó szerepet. Az öregedés elõrehaladásával míg a membrán szerkezete fellazul, permeabilitása nõ, addig a sejtfal esetén a szerkezet degradálódása épp az áteresztõképesség csökkenését vonja maga után. A két ellentétes irányú folyamat együttesen határozza meg az ionkiáramlási sebességet és eredményez szélsõértéket a tárolás alatti változásban.

Az egyes fajták tárolási tulajdonságairól összegyûlt ismeretanyag a hazai nemesítés, fajtakiválasztás, új telepítés, kereskedelem, tárolástechnológia kialakítás területén dolgozó szakemberek, kutatók alapismereteit bõvitik. A kísérlet keretein belül elvégzett szerteágazó elemzés a tárolhatóság mélyebb összefüggéseinek, molekuláris szintû vizsgálatának és fejlesztésének bázisa lehet. A vizsgálatok folytatása és kiterjesztése a hazai tárolástechnológiai fejlesztés feltétele.

 1. Introduction

The investigation and the mapping of the changes of fruits during storage have fundamental importance in the development of suitable storage technologies. The aims of my work were:

1. Investigation of the effects of cultivars, picking date and storage time for quality parameters in 7 cultivars of apple.

2. Investigation of applicability of near infrared transmission spectroscopy (NIT) techniques for determination of some quality parameters in apple.

3. Investigation of the distribution of ions and its changes during storage and the effect of the storage for the structure of the cells examined by ion leakage.

2. Materials and methods

Six cultivars of apples (Jonnee, Jonagold, Jonathan M41, Redspur or Golden, Gloster and Mutsu) at three different stage of ripeness (one weekshift) were investigated. The apple was stored at 2-3 ^oC, 92-94 % RH. Sampling was at the harvest and after 2, 5, 6 and 7 month storage.

Measured parameters: sensory test, starch index,disorders, diseases, weight, volume, dry matter, alcohol insoluble solid (AIS), acid content, pH, firmness, refraction, NIT spctrum, ion leakage, ion distribution.

3. Results

During 3 experimental years the composition and other quality parameters of 7 investigated apples are significantly different. Comparing sensory evaluation, rotting and pitting rate of the cultivars Mutsu is the best storable among investigated circumstances. Although the quality parameters of Jonnee is acceptable, but its storage is less economical because of its small volume.

I determined the optimum harvest date of each cultivar on the basis of spring quality and I characterise the condition of maturity by Streif and de Jager index.

The NIT technique seems to be suitable for the prediction with acceptable accuracy of dry matter content (4.6%), firmness (12.7%), refractive index (5.3%), AIS (7.7%) and pH (1.7%).

The condition of plant cells, the permeability of the cell wall-membrane complex is well characterized by the measurement of ion leakage from the plant tissue into an isotonic solution. The parameters of the function describing the curve of the ion leakage change during storage, which refers to the change of the mechanism of ion leakage. The curve of ion leakage may be well approached by a quadratic equation. The initial rate of ion leakage changes according to a maximum curve during storage. A hypothesis was established to explain these observations. Before storage and at the beginning of the storage the condition of the membrane determines the ion leakage, later the cell wall takes over the regulation. During senescence the structure of the membrane loosens, its permeability increases, however the structure of the cell wall is degraded, which decreases the permeability. As a result of these processes the rate of ion leakage has a maximum during storage.

The collected results extends elementary knowledge of experts, researchers working in the field of cultivar selection, trade or storage technology. The complete analysis can be the basis of the evaluation of the deeper connections, the examination on molecular level and the development of the storability. The continuation and extension of experiments are the conditions of the development of the storage technology in Hungary.

Publications

1. Merész P., Lovász T., Berezvai Z., Sass P.: Postharvest membrane permeability of apple. Acta Horticulturae, 368, 285-290 (1993)

2. Merész P., Sass P., Lovász T.: Evaluation of harvest indexes of apples grown in Hungary. COST'94 The postharvest treatment of fruit and vegetables, Ed.: A. De Jager, D. Johnson, E. Hohn, O.O.P.E.C. Luxemburg, p. 53-60 (1996)

3. Lovász T., Merész P., Salgó A.: Application of NIT for the determination of some quality parameters of apple. J. of Near Infrared Spectroscopy, 2, 213-221 (1994)