Metody ograniczania występowania oparzelizny powierzchniowej

0
Dr Krzysztof P. Rutkowski
Instytut Ogrodnictwa w Skierniewicach

Sezon przechowalniczy 2015/2016 obfitował w problemy związane z utrzymaniem jakości jabłek. Głównie było to nadmierne mięknięcie owoców i wystąpienie powierzchniowych uszkodzeń skórki, w tym oparzelizny powierzchniowej. Obserwacje przeprowadzone w Pracowni Przechowalnictwa i Fizjologii Pozbiorczej Owoców i Warzyw Instytutu Ogrodnictwa wskazują, że mieliśmy do czynienia z różnymi typami uszkodzeń powierzchniowych, które w praktyce zbyt często oceniano jako oparzeliznę powierzchniową. Jak zatem odróżnić oparzeliznę powierzchniową od innych uszkodzeń oraz jak zminimalizować ryzyko jej wystąpienia?

Uszkodzenia powierzchniowe

Na początku przechowywania mogą pojawić się objawy miękkiej oparzelizny chłodniowej (fot. 1),
zwanej również głęboką, po kilku miesiącach – oparzelizny powierzchniowej, a pod koniec przechowywania – oparzelizny starczej (fot. 2). Podczas przechowywania mogą też powstać plamy na powierzchni skórki jako następstwo uszkodzeń słonecznych. Ponadto powierzchniowe uszkodzenia mogą się pojawić wskutek zbyt wysokiego stężenia dwutlenku węgla w atmosferze przechowalniczej (fot. 3) czy mechanicznych otarć. To, co zdecydowanie odróżnia oparzeliznę powierzchniową od innych uszkodzeń, to gwałtowny rozwój po przeniesieniu owoców z chłodni do temperatury pokojowej.

Oparzelizna powierzchniowa – objawy

Jak wskazuje nazwa choroby, zmiany obejmują zazwyczaj tylko powierzchnię owocu (fot. 4). Pojawiają się zwykle po kilku miesiącach przechowywania w postaci nieregularnych, rozmytych brązowych plam, widocznych zwłaszcza na niewybarwionej skórce. Z czasem powierzchnia pokryta charakterystyczną „plamą” zwiększa się, niekiedy obejmując praktycznie całą powierzchnię owocu (fot. 5). W sezonach o wysokim zagrożeniu chorobą pierwsze jej symptomy mogą wystąpić jeszcze w chłodni. Na takich owocach wraz z wydłużaniem okresu przechowywania zmieniona chorobowo skórka może lekko się zapadać (wskutek transpiracji), przypominając nieco uszkodzenia zbyt wysokim stężeniem dwutlenku węgla (fot. 6).

Czynniki przedzbiorcze zwiększające ryzyko wystąpienia oparzelizny powierzchniowej: 

  • gorąca i sucha pogoda podczas sezonu wegetacyjnego,
  • relatywnie wysoka temperatura w ostatnich kilku tygodniach przed zbiorem owoców (mała liczba godzin z temperaturą poniżej 10°C),
  • intensywne nawadnianie drzew,
  • wysoka zawartość azotu i/lub niska zawartość wapnia w owocach,
  • zbyt wczesny zbiór (niedojrzałe owoce).

Do czynników pozbiorczych sprzyjających wystąpieniu choroby należą:

  • opóźnione schłodzenie jabłek,
  • przechowywanie ich w zbyt wysokiej temperaturze,
  • niewystarczająca cyrkulacja/wentylacja w komorze,
  • zbyt szczelne opakowania,
  • zbyt wysoka wilgotność względna atmosfery przechowalniczej,
  • wysokie stężenie etylenu w komorze przechowalniczej,
  • nadmierne przedłużanie okresu przechowywania owoców.
Przyczyny

Pierwsze wzmianki dotyczące oparzelizny powierzchniowej pojawiły się w literaturze na początku XX w. i były kojarzone z przechowywaniem jabłek w chłodniach (występuje też na owocach gruszy europejskiej i azjatyckiej). Dlatego też niektórzy badacze klasyfikują tę chorobę jako uszkodzenia chłodowe. Bezpośrednią przyczyną pojawienia się oparzelizny powierzchniowej jest jednak obecność produktów utleniania α-farnezenu, naturalnego lotnego składnika produkowanego przez jabłka i gruszki. Dotychczas nie poznano dokładnego mechanizmu rozwoju tej choroby. Wiadomo jednak, że jej wystąpienie jest silnie związane z podatnością poszczególnych odmian. ‘Bancroft’, ‘Cortland’, ‘Delicious’, ‘Freedom’, ‘Free Redstar’, ‘Fuji’, ‘Granny Smith’, ‘Idared’, ‘McIntosh’, ‘Melrose’, ‘Melfree’ czy ‘Novamac’ to przykłady odmian, na owocach których znacznie częściej niż na innych notujemy charakterystyczne plamy. Natomiast ‘Empire’, ‘Gala’, ‘Breaburn’, Pink Lady® czy ‘Golden Delicious’ zaliczane są do odmian mało podatnych na oparzeliznę powierzchniową. Należy jednak pamiętać, że podatność poszczególnych odmian na tę chorobę może być zmienna w poszczególnych sezonach i sadach oraz zależeć od zastosowanej agrotechniki i warunków pozbiorczych.

Zapobieganie

Jak wcześniej wspomniano, istnieje wiele czynników sprzyjających powstawaniu oparzelizny powierzchniowej, zatem jej zapobieganie jest bardzo trudne. Trwające od dziesięcioleci badania nie przyniosły skutecznej metody pozwalającej na jej całkowite wyeliminowanie. Ponieważ przeciwdziałanie czynnikom przedzbiorczym jest bardzo ograniczone, zatem w dużej mierze to czynniki pozbiorcze decydują o ograniczeniu strat związanych z rozwojem choroby. W większości przypadków możemy mówić raczej o opóźnieniu wystąpienia oparzelizny powierzchniowej niż o jej wyeliminowaniu.

Dotychczas najskuteczniejszą metodą ograniczenia wystąpienia oparzelizny powierzchniowej było stosowanie difenyloaminy (DPA) i ethoxyquiny, substancji o działaniu przeciwutleniającym. DPA z powodzeniem stosowano w przechowalnictwie jabłek i gruszek od lat 60. ub. wieku. Obecnie w wielu krajach użycie obu tych substancji jest zabronione. Zatem pozostaje umiejętne stosowanie dostępnych technologii przechowalniczych, tak aby zminimalizować i maksymalnie opóźnić wystąpienie oparzelizny powierzchniowej. Równocześnie poszukuje się alternatywnych metod, które pozwolą na ograniczanie rozwoju choroby. Jednym z kierunków jest rozwój nowoczesnych technologii przechowalniczych, do których należą pozbiorcze traktowanie owoców preparatem zawierającym 1-metylocyklopropen (1-MCP) oraz technologie przechowywania w bardzo niskich stężeniach tlenu.

Schładzanie

Pierwszym z czynników pozbiorczych, który należy brać pod uwagę, jest schładzanie owoców. Warto w tym miejscu przypomnieć, że powinny być zebrane w optymalnym fizjologicznie stadium dojrzałości. Zbyt wczesny ich zbiór (przed osiągnięciem optymalnej dojrzałości) sprzyja wystąpieniu choroby.

Nie ma jednak jednoznacznej opinii dotyczącej wpływu tempa schładzania na jej występowanie. W literaturze odnajdujemy fakty wskazujące, że opóźnienie schładzania może zarówno zwiększyć, jak i zmniejszyć ryzyko wystąpienia oparzelizny powierzchniowej, może również nie mieć wpływu. Istnieją jednak dowody, że wstępne schłodzenie owoców do 5–6°C, a następnie stopniowe ich dochładzanie do optymalnej temperatury przechowywania ogranicza wystąpienie choroby. Podobnie przechowywanie jabłek przez pierwsze 10 dni w temperaturze 10°C, następnie po 20 dniach w temperaturze 4°C dochłodzenie ich do 0°C również zmniejsza straty, nie eliminując jednak ryzyka wystąpienia choroby. Należy jednak w tym miejscu przypomnieć, że obniżenie temperatury w całkowicie wypełnionej komorze z 10 do 4°C wymaga dużego zapasu mocy chłodniczej.

Temperatura przechowywania

Podobnie jak w przypadku schładzania, nie ma jednoznacznego stanowiska dotyczącego wpływu temperatury przechowywania na występowanie czy ograniczanie oparzelizny powierzchniowej. Zdecydowanie częściej wskazuje się, że zbyt wysoka temperatura przechowywania sprzyja szybszemu rozwojowi choroby. Po przechowywaniu w niskiej temperaturze objawy choroby występują później, jednak z reguły są bardziej widoczne (większa powierzchnia plam i więcej owoców z objawami choroby). Taka zależność długości okresu przechowywania i temperatury potwierdza tezę, że oparzelizna powierzchniowa należy do chorób fizjologicznych wywoływanych uszkodzeniami chłodowymi.

Pozbiorcze traktowanie owoców 1-metylocyklopropenem (1-MCP)

Pozbiorcze traktowanie preparatami zawierającymi 1-MCP to innowacyjna technologia w przechowalnictwie owoców, warzyw oraz roślin ozdobnych. Ma ona swe początki w latach 90. ubiegłego stulecia. Związek ten oddziałuje na procesy związane z produkcją i wrażliwością produktów na etylen poprzez przyłączanie się do receptorów etylenu. Badania potwierdzają jego wysoką skuteczność w utrzymaniu wysokiej jakości jabłek, śliwek i gruszek podczas przechowywania. Obecnie w Polsce w przechowalnictwie jabłek można stosować dwa preparaty zawierające 1-MCP, tj. SmartFresh i FruitSmart. Ponadto preparat SmartFresh jest zarejestrowany w przechowalnictwie gruszek i śliwek oraz brokułów, kapusty białej i kapusty pekińskiej.
Zgodnie z założeniami technologicznymi owoce po zbiorze należy schłodzić i po maksymalnie
7 dniach przez 24 godzin traktować 1-MCP w szczelnej komorze przechowalniczej. Następnie można je przechowywać zarówno w warunkach normalnej (NA), jak i kontrolowanej atmosfery (KA). Poza utrzymaniem jędrności i kwasowości owoców 1-MCP istotnie opóźnia i ogranicza występowanie oparzelizny powierzchniowej na jabłkach i gruszkach. Efekt ten jest znacznie silniejszy podczas przechowywania owoców w KA.

W Polsce badania nad wpływem 1-MCP na jakość jabłek rozpoczęto w Instytucie Sadownictwa i Kwiaciarstwa (obecnie Instytut Ogrodnictwa) na początku XXI wieku. Ich wyniki wskazują, że efektywność ograniczenia oparzelizny powierzchniowej w dużej mierze zależy od sezonu wegetacyjnego, stadium dojrzałości owoców podczas zbioru i terminu ich traktowania. Należy również pamiętać, że 1-MCP nie eliminuje choroby, a jedynie istotnie opóźnia jej wystąpienie.

Skład atmosfery przechowalniczej

Przechowywanie owoców w warunkach kontrolowanej atmosfery opóźnia pojawienie się symptomów oparzelizny powierzchniowej. Skuteczność ograniczenia strat zależy jednak od odmiany, sezonu, długości okresu przechowywania owoców oraz składu atmosfery. Poszukiwanie alternatywnych metod ograniczenia oparzelizny powierzchniowej przyczyniło się do rozwoju niskotlenowych technologii przechowalniczych. Jeszcze w latach 80. ubiegłego stulecia powszechnie uważano, że bezpieczna granica stężenia tlenu w atmosferze przechowalniczej dla jabłek wynosi 1–1,2%. Lata 90. ub.o wieku to rozwój technologii, w których m.in. zastosowano stres anaerobowy w początkowej fazie przechowywania lub wykorzystano sensor fluorescencji chlorofilu do wykrywania stresu związanego z niskim stężeniem tlenu w atmosferze przechowalniczej. Postęp technologiczny spowodował, że wiele odmian jabłek przechowuje się w atmosferach zawierających 0,5–0,7% tlenu. Tak niskie stężenia powodują istotne opóźnienie pojawienia się charakterystycznych plam na jabłkach, ale nie są gwarantem wyeliminowania wystąpienia choroby.

Czynnikiem istotnie zwiększającym ryzyko wystąpienia oparzelizny powierzchniowej jest obecność w atmosferze wysokiego stężenia etylenu, hormonu dojrzewania owoców. Choć podobnie jak w przypadku schładzania i temperatury przechowywania, zdania są podzielone co do efektywności opóźniania pojawienia się choroby przez usuwanie etylenu z atmosfery przechowalniczej. Wynika to przede wszystkim z podatności poszczególnych odmian i trudności utrzymania bardzo niskich stężeń etylenu. Uważa się, że na przykład dla odmiany ‘Granny Smith’ przekroczenie stężenia etylenu w atmosferze przechowalniczej powyżej 6 ppm istotnie zwiększa ryzyko rozwoju oparzelizny powierzchniowej. W komercyjnych komorach przechowalniczych stężenie to nierzadko przekracza 100 ppm. Nie kwestionuje się natomiast związku etylenu z przyspieszeniem dojrzewania, wzrostem zawartości α-farnezenu i związków aromatycznych znacznie zwiększających ryzyko wystąpienia choroby. W tym miejscu należy wspomnieć o nowych rynkach zbytu dla polskich jabłek i związanym z tym długotrwałym transportem. Zapakowane we w miarę szczelne opakowania owoce w wyniku dojrzewania będą niebezpiecznie zwiększały stężenie etylenu w otaczającej je atmosferze. Coraz częściej do transportu wykorzystuje się worki wykonane ze specjalnej, selektywnie przepuszczającej tlen, dwutlenek węgla i parę wodną folii (fot. 7), gwarantującej zachowanie wysokiej jakości owoców. Wewnątrz takiego opakowania etylen może jednak osiągać stężenie znacznie przekraczające bezpieczne wartości. Pewnym rozwiązaniem istotnie ograniczającym stężenie etylenu wewnątrz opakowań transportowych jest zastosowanie pochłaniaczy etylenu, np. saszetki ETEN (fot. 8) opracowanej w wyniku współpracy zespołu z Pracowni Przechowalnictwa i Fizjologii Pozbiorczej Instytutu Ogrodnictwa i komercyjnej firmy, która rozwiązała wiele aspektów technologicznych wytwarzania saszetki i wprowadziła ją do obrotu handlowego. Należy jednak zaznaczyć, że saszetka to jedynie narzędzie do utrzymania wysokiej jakości owoców i nie jest to antidotum na wszelkie problemy związane z dalekim transportem. Jej zastosowanie ogranicza dojrzewanie owoców i zmniejsza ryzyko wystąpienia oparzelizny powierzchniowej.

Ograniczenie strat przechowalniczych

Dobrą praktyką ograniczającą straty jest okresowe wyjmowanie próbek owoców z chłodni i umieszczanie ich w temperaturze pokojowej. Pojawienie się po kilku dniach objawów oparzelizny jest sygnałem do jak najszybszego zakończenia przechowywania owoców. Pobieranie próbek powinno się rozpocząć nie później niż po 3–4 miesiącach przechowywania. Należy jednak pamiętać, że brak symptomów choroby w pierwszych terminach „próbkowania” nie oznacza braku zagrożenia chorobą w danym sezonie przechowalniczym. Ryzyko wystąpienia oparzelizny powierzchniowej znacząco wzrasta bowiem wraz z wydłużaniem okresu przechowywania. Wystąpienie objawów choroby jeszcze w komorze przechowalniczej wskazuje, że podczas obrotu handlowego w ciągu zaledwie kilku, kilkunastu godzin na powierzchni „zdrowych” owoców mogą pojawić się charakterystyczne plamy.

Uwaga! Należy zachować szczególne środki ostrożności podczas pobierania próbek z komór kontrolowanych atmosfer, w których panują warunki śmiertelnie niebezpieczne dla człowieka.

fot. 1–9 K. Rutkowski

Przekaż dalej

O autorze

Odpowiedz