Введение
Всё чаще в магазинах можно встретить зелёные бананы, груши, неспелые экзотические фрукты: манго, авокадо. Да и бабушка каждое лето срывает еще зелёные помидоры. Зачем же они так делают? Ведь такие плоды не вкусные, менее полезны и опасны для пищеварительной системы [4].
Но чтобы экзотические фрукты и овощи могли хорошо сохраняться при длительных перевозках из дальних стран и городов, их доставляют неспелыми. А помидоры срывают зелёными, чтобы они не испортились от холодной и влажной погоды.
Такое возможно благодаря тому, что сорванные плоды могут дозревать самостоятельно. И нам хочется, чтобы этот процесс проходил как можно быстрее.
Поэтому цель работы: определить, можно ли ускорить дозревание сорванных плодов овощей и фруктов в домашних условиях.
Ведь дозревание - это сложный химический процесс. Можно ли на него повлиять без специального оборудования и веществ?
Гипотеза: допустим, существует способ ускорения дозревания сорванных плодов.
Чтобы это доказать, были поставлены следующие задачи:
изучить литературу о способности и условиях дозревания сорванных плодов;
провести эксперименты по дозреванию овощей и фруктов в различных условиях;
проанализировать полученные результаты и сделать вывод.
Применялись следующие методы исследования: изучение литературы, эксперимент, наблюдение, сравнение, анализ полученных данных.
Способность дозревания сорванных овощей, фруктов, ягод
Можно выделить два периода дозревания плодов. В первом периоде они ещё находятся на растении и продолжают расти и накапливать питательные вещества. А во втором периоде плоды уже не растут, а накопленные вещества превращаются в компоненты, придающие нужный аромат, вкус и цвет. Это дозревание происходит и после сбора плодов. Сорванные плоды продолжают дышать, ведь для поддержания жизненных процессов овощам и фруктам необходим кислород [3].
Интенсивность дыхания зависит от температуры и влажности места хранения, состояния дозревающих плодов. Поэтому для более эффективного и равномерного дозревания необходимо соблюдение определенных условий [3]:
температура воздуха 20-22 ̊С;
влажность воздуха 80-85%;
отсутствие яркого света;
плоды должны быть целыми, неповрежденными [4].
Опыт садоводов показывает, что при более высокой температуре и ярком свете овощи и фрукты дозревают быстрее, но они теряют упругость и становятся мягкими. А низкая температура замораживает созревание. При более высокой влажности плоды начинают загнивать, а при пониженной - могут стать дряблыми и невкусными [10].
Этилен как основной фактор, влияющий на дозревание сорванных плодов
Основным фактором, влияющим на дозревание сорванных плодов является этилен.
Этилен - это природный растительный газ, который выделяют сами плоды [8]. Его ещё называют "гормоном спелости" [9]. Он ускоряет обменные процессы, и плоды набирают окраску, становятся мягкими, сочными, сладкими.
Это свойство растительного гормона открыл в 1912 году русский ботаник Дмитрий Нелюбов. Он заметил влияние находящегося в атмосфере газа этилена на скорость созревания лимонов [2].
Но как оказалось, не все плоды могут одинаково быстро дозревать благодаря этилену.
Выделяют восприимчивые, чувствительные и менее чувствительные к этилену овощи и фрукты (см. Приложение 1, рис.1) [8]. Благодаря этилену очень хорошо спеют яблоки, бананы, манго, авокадо, груши, абрикосы, помидоры [8]. Такие овощи и фрукты сами производят этот газ и используют его для дозревания [6].
Также к дозревающим относят айву, рябину, некоторые сорта слив, клюкву, бруснику, черную смородину, цитрусовые, ананасы, хурму, тыкву, дыни, горох, фасоль, кукурузу [3].
А некоторые виды могут дозревать только на ветке при поступлении питательных веществ. Такие плоды не используют этилен для регулирования созревания, у них он запускает процессы старения [6]. Например, виноград, вишня, гранат, баклажаны, инжир, малина, клубника, ежевика вообще не могут дозревать сорванными, а просто портятся [8].
Эксперименты с дозреванием
Дозревание овощей и фруктов в различных условиях
С помощью экспериментов мы решили проверить способность дозревания некоторых овощей и фруктов. А также подтвердить тот факт, что окружающие условия влияют на скорость дозревания сорванных плодов. Наиболее доступными в неспелом виде оказались помидоры, яблоки, груши, бананы, лимоны.
Сначала мы создали оптимальные для дозревания условия с температурой воздуха 20 - 22 ̊С, средней влажностью и отсутствием света. Для этого зелёные овощи и фрукты поместили в бумажные тёмные коробки, убрали от источников тепла и света и оставили дозревать. Через определенное время все плоды поспели: приобрели соответствующую окраску, стали мягкими и вкусными (см. Приложение 2, рис.2-5).
Затем мы стали изменять окружающие условия. Ставили дозревать овощи и фрукты:
в тёплое тёмное место с температурой 28-30 ̊С;
в холодное тёмное место с температурой 14-15 ̊С;
на подоконник, где много солнечного света и тепла;
Результаты данных экспериментов (см. Приложение 3, Таблица 1) показали, что зелёные неспелые плоды могут дозревать самостоятельно. При повышенной температуре воздуха овощи и фрукты спеют быстрее, но плоды становятся очень мягкими, а кожица дряблой. Солнечный свет ещё больше ускоряет дозревание, практически в два раза, придаёт более яркую окраску. Но плоды также теряют упругость и сочность, а на некоторых появляются тёмные пятна. А по диаграмме на рис.6 (см. Приложение 4) видно, что в холодном тёмном месте овощам и фруктам требуется гораздо больше времени на дозревание.
Далее мы решили проверить скорость дозревания за счет увеличения в воздухе этилена.
Дозревание зелёных помидоров под действием этилена в домашних условиях
Еще в начале ХХ века стало известно, что этилен способен ускорять процесс дозревания плодов [2]. В промышленных условиях складские помещения наполняют газом этиленом. А как же это сделать дома?
Известно, что более спелые плоды выделяют больше этилена [5], но рекордсменами по выделению этого газа являются яблоки (см. Приложение 5, рис.7) [7].
Поэтому для проверки влияния этилена на скорость дозревания мы решили к зелёным помидорам добавить плоды, выделяющие большее количество этилена. Для данного эксперимента мы взяли помидоры, так как они чувствительны к этилену и способны приобретать вкусовые качества плода, дозревшего на грядке. А в условиях сурового российского климата более половины урожая помидоров ежегодно собирается ещё зелёными, что делает данный эксперимент наиболее актуальным [3].
Зелёные помидоры мы разложили по трём бумажным тёмным коробкам, создав оптимальные условия для дозревания (по 10 штук в каждую коробку). В одну из коробок добавили розоватые помидоры, а в третью добавили яблоки.
Плоды просматривались каждые 2-3 дня. Результаты наблюдения, представленные на рис.8-9 (см. Приложение 6) и в Таблице 2 (см.Приложение 7), показали, что помидоры из коробки с яблоками зрели быстрее остальных плодов. Уже через 5 дней появился первый красный помидор, а на 10-й день все плоды поспели. На 13-й день дозрели помидоры из коробки с добавлением уже розоватых плодов. А через 14 дней все томаты стали красными. По диаграмме на рис.10 (см. Приложение 8) можно проследить скорость дозревания помидоров с различным соседством.
Данный эксперимент подтвердил свойство этилена ускорять дозревание овощей и фруктов.
Заключение
Некоторые овощи, фрукты, ягоды при соблюдении оптимальных условий способны дозревать сорванными. Это возможно благодаря тому, что плоды продолжают дышать и поддерживать жизненные процессы.
Основным фактором, влияющим на дозревание сорванных плодов, является "гормон спелости" - этилен.
Проведенные эксперименты показали, что в домашних условиях возможно ускорить процесс дозревания овощей и фруктов.
Если спелые плоды нужны очень срочно, их можно положить в тёплое светлое место. Но необходимо учитывать, что при этом они станут более мягкими.
А при создании правильного соседства - добавления к неспелым плодам овощей и фруктов с высоким выделением этилена (яблок, груш, абрикосов, авокадо) - дозревание также происходит значительно быстрее, при этом плоды сохраняют свою упругость.
Мы продолжим изучение способов ускорения дозревания овощей и фруктов в домашних условиях. Планируется провести эксперименты в условиях увеличенной выработки этилена плодами, которая происходит при повреждениях, недостатке воды и других стрессах. Этот факт был известен еще в Древнем Египте, когда для созревания инжира несколько фруктов надрезались на ветках [1]. Также будут проведены эксперименты по совмещению факторов, влияющих на скорость дозревания: свет, тепло и этилен.
Способность дозревания сорванных плодов позволяет сохранить урожай в неблагоприятных климатических условиях, наслаждаться вкусными экзотическими фруктами. А возможность ускорения данного процесса сокращает наше время ожидания.
Список используемых источников
Бондарев А. Этилен [Электронный ресурс] // Химия в еде, 2013. URL http://chemistryfood.blogspot.com/2013/04/ethylene.html (дата обращения 11.10.2018)
Данилин М. Применение газов этилен и ацетилен для дозревания плодов [Электронный ресурс] // Блог компании "Промтехгаз", 2018. URL: http://промтехгаз.рф/gaz-yetilen-dlya-sozrevaniya-plodov/ (дата обращения 12.08.2018).
Дозревание плодов и способы его ускорения [Электронный ресурс] // BioFile, 2016. URL: http://biofile.ru/bio/19417.html (дата обращения 12.08.2018).
Как помочь фруктам быстрее дозреть [Электронный ресурс] // Вкусняша, 2016. URL: https://vkusnyasha.ru/hozyike/21478-kak-pomoch-fruktam-bystree-dozret.html (дата обращения 17.08.2018).
Как правильно хранить зеленые помидоры, чтобы они покраснели и сохранились до Нового года [Электронный ресурс] // ПроХранение.ру, 2017. URL: https://prohranenie.ru/produkty/ovoshhi-frukty/zelenye-pomidory.html (дата обращения 17.08.2018).
Почему одни плоды дозревают дома, а другие портятся [Электронный ресурс] // Чудо-огород, 2014. URL: https://chudoogorod.ru/sad-i-ogorod/pochemu-odni-plody-dozrevayut-doma-a-drugie-portyatsya.html (дата обращения 10.08.2018).
Свежие огурцы в сезон и на зиму: как хранить в холодильнике и без него [Электронный ресурс] // ПроХранение.ру, 2017. URL: https://prohranenie.ru/produkty/ovoshhi-frukty/ogurtsy.html (дата обращения 17.08.2018).
Скопич Ю. Почему сорванный неспелый фрукт дозревает? [Электронный ресурс] // Клуб Моя планета, 2017. URL: https://www.moya-planeta.ru/travel/view/pochemu_sorvannyj_nespelyj_ frukt_dozrevaet_36265 (дата обращения 11.08.2018).
Фитогормоны – помощники садовода [Электронный ресурс] // Опытный садовод, 2013. URL: http://osadovod.ru/fitogormony-pomoshhniki-sadovoda.html (дата обращения 12.08.2018).
Шафранский В. Дозаривание и хранение помидоров [Электронный ресурс] // Газета Садовод, 2017. URL: https://gazetasadovod.ru/hranim/ 219-dozarivaniei- xranenie-pomidorov.html (дата обращения 11.08.2018).
Приложение 1
Рисунок 1 - Овощи и фрукты, чувствительные к этилену
Приложение 2
Рисунок 2 - Дозревшие помидоры
Рисунок 3 - Дозревшие яблоки и груши
Рисунок 4 - Дозревшие бананы
Рисунок 5 - Дозревшие лимоны
Приложение 3
Таблица 1- Дозревание овощей и фруктов в различных условиях
Овощи/ фрукты |
Время дозревания, дней / состояние плодов |
|||
Оптимальные условия |
Температура 28-30 ̊С |
Температура 14-15 ̊С |
Солнечный свет и тепло |
|
помидоры |
14 / упругие плоды соответствующей окраски |
8 / мягкие плоды соответствующей окраски |
45 / упругие плоды соответствующей окраски |
6 / мягкие плоды более яркой окраски |
яблоки |
7 / упругие плоды соответствующей окраски |
5 / мягкие плоды соответствующей окраски, дряблая кожица |
14 / мягкие плоды бледной окраски, дряблая кожица |
3 / мягкие плоды более яркой окраски |
груши |
8 / упругие плоды соответствующей окраски |
7 / мягкие плоды соответствующей окраски, дряблая кожица |
17 / мягкие плоды бледной окраски, дряблая кожица |
4 / мягкие плоды более яркой окраски, дряблая кожица |
бананы |
4 / упругие плоды соответствующей окраски |
3 / мягкие плоды соответствующей окраски с тёмными пятнами |
20 / упругие плоды соответствующей окраски |
2 / мягкие плоды соответствующей окраски с тёмными пятнами |
лимоны |
12 / упругие плоды соответствующей окраски |
8 / упругие плоды соответствующей окраски |
25 / упругие плоды соответствующей окраски |
4 / упругие плоды соответствующей окраски |
Рисунок 6 - Скорость дозревания овощей и фруктов в различных условиях
Приложение 5
Рисунок 7 - Овощи и фрукты, выделяющие этилен
Приложение 6
Рисунок 8 - Дозревание помидоров с различным соседством
Рисунок 9 - Поспевшие помидоры
Приложение 7
Таблица 2 - Дозревание зелёных помидоров с различным соседством
Степень зрелости |
Количество помидоров, шт. |
|||||||||||||||||||||||||||
1-й день |
4-й день |
6-й день |
8-й день |
10-й день |
13-й день |
15-й день |
||||||||||||||||||||||
К1 |
К2 |
К3 |
К1 |
К2 |
К3 |
К1 |
К1 |
К1 |
К1 |
К2 |
К3 |
К1 |
К2 |
К3 |
К1 |
К2 |
К3 |
К1 |
К2 |
К3 |
||||||||
Зелёные помидоры |
10 |
10 |
10 |
9 |
9 |
4 |
8 |
5 |
1 |
5 |
4 |
0 |
2 |
2 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|||||||
Жёлтые/розовые помидоры (без учёта дополнительных) |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
6 |
2 |
5 |
8 |
4 |
1 |
2 |
3 |
2 |
0 |
2 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|||||||
Красные помидоры |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
5 |
8 |
5 |
6 |
10 |
8 |
10 |
10 |
10 |
10 |
10 |
(К1 - коробка с зелёными помидорами, К2 - коробка с добавлением розоватых помидоров,
К3 - коробка с добавлением яблок )
Приложение 8
Рисунок 10 - Скорость дозревания помидоров с различным соседством
(К1 - коробка с зелёными помидорами, К2 - коробка с добавлением розоватых помидоров, К3 - коробка с добавлением яблок )