СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СРОКА СЪЕМА ПЛОДОВ ЯБЛОНИ С ХРАНЕНИЯ Российский патент 2009 года по МПК A01F25/00 

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к садоводству, и может быть использовано для определения сроков съема плодов яблони с хранения.

Известен способ определения сроков съема плодов с хранения в охлаждаемых помещениях, включающий измерение спектрального интервала, и по снижению его величины до установленного значения определяют срок съема плодов с хранения [1].

Недостатком известного способа является то, что для прохождения света сквозь яблоко требуется значительная световая энергия, а также то, что свет, проходящий через яблоко, имеет диапазон 450-750 нм, в котором на поглощение света влияют несколько основных пигментов кожицы яблока: хлорофиллы, каротиноиды, антоцианы, включает в световой путь кожицу и ткань противоположных сторон яблока, каждая из которых может иметь разные значения содержания пигментов. Это влияет на точность определения зрелости яблок, где в качестве одного из показателей зрелости используется субъективная дегустационная оценка. Кроме того, не определено пороговое значение зрелости, при которой необходимо снимать яблоки с хранения. На длине волны 678 нм, в области поглощения хлорофиллов, имеется значительное отличие по интенсивности отражения теневой и солнечной сторонами яблока. На солнечной стороне количество хлорофилла минимально относительно теневой, вследствие светового и температурного воздействия солнца. При использовании способа, изложенного в прототипе, не учитывается расположение яблока на пути светового потока, который может проходить через яблоко в любом направлении, включая противоположные стороны, одними из которых могут быть, например, солнечная сторона яблока с одной стороны и теневая - с другой или теневая сторона яблока с одной стороны и теневая - с другой, вследствие чего возможны ошибки в определении интенсивности пропускания светового потока через яблоко.

Цель изобретения - усовершенствование метода контроля созревания яблок, заключающееся в попеременном измерении отражения солнечной и теневой сторонами яблока, повышение точности определения сроков съема плодов с хранения, выражающееся в том, что полную зрелость плодов определяют по достижению значений показателя отражения теневой стороной яблока значений показателя отражения солнечной стороны яблока.

Сущность изобретения состоит в том, что измерение отражения кожицей и близлежащей к ней тканью плодов попеременно на солнечной и теневой сторонах яблока на длинах волн 485 нм (R₄₈₅), 678 нм (R₆₇₈), в которых поглощают преимущественно каротиноиды и хлорофиллы соответственно, и 750 нм (R₇₅₀), в которой не происходит поглощения света пигментами, а учитывается поглощение света тканью плода, и по соотношению коэффициентов отражения, выражающегося в виде формулы [2] , определяют зрелость плода, причем за показатель полной зрелости яблока принимают значения коэффициента К солнечной стороны яблока, который имеет постоянное значение во время хранения и служит предельным значением для коэффициента К отражения теневой стороной, изменяющимся при созревании и хранении в сторону сближения со значением коэффициента отражения К солнечной стороной яблока, чем обеспечивается сравнение уровней коэффициентов отражения К между попарно связанными измерениями, а срок съема плодов с хранения определяют по достижении значений К теневой стороны яблока значений К солнечной стороны яблока, с учетом значений погрешности измерений.

После съема яблок в саду в этот же день проводят первое измерение отражения кожицы выборки яблок и по формуле определяют К солнечной и теневой сторон яблока, после чего яблоки закладывают на хранение, где отмечают всю партию яблок данного срока съема и в течение первых двух месяцев хранения еженедельно проводят измерение отражения кожицей одной и той же выборки яблок каждого дня съема. В процессе хранения продолжается созревание плодов, сопровождающееся в частности разрушением хлорофилла, в результате чего разница в коэффициентах отражения на длинах волн 678 и 485 нм (R₆₇₈-R₄₈₅) увеличивается. На Фиг.1 показано изменение индекса созревания плодов Антоновки обыкновенной во время хранения (заполненные маркеры - теневая сторона яблока, незаполненные - солнечная; показана погрешность среднего), дата съема для хранения: 4 сентября.

По полученным значениям определяют линейный тренд изменения К от времени хранения, экстраполируют тренд до пересечения с трендом, полученным по значениям К солнечной стороны поверхности яблока и по пересечению с учетом погрешности определяют время снятия плодов данной партии данного срока съема с хранения.

Учитывая, что яблоки с хранения начинают реализовать с декабря, до этого времени проводят анализ плодов, 2-4 раза в месяц по каждому сроку съема. По полученным данным определяют зависимость времени хранения Д_хр от значений коэффициента отражения, причем предельным значением будет являться значение коэффициента отражения К_пр.

Д_хр=a+b·K_пр,

где а и b - коэффициенты регрессии, полученные по данным за первые 2-4 месяца хранения.

Для различных сортов плодов, различающихся по степени созревания, устанавливают свои предельные значения коэффициента отражения К_пр, например, для сорта Антоновка обыкновенная он будет равен примерно 0.4, для сорта Ренет Симиренко - 0.2, для сорта Флорина - 0.5. Для каждого нового сорта необходимо провести предварительные эксперименты для определения предельного значения коэффициента отражения К_пр. В таблице приведены уравнения регрессии, по которым рассчитывались сроки окончания хранения для каждого дня съема плодов сорта Антоновка обыкновенная в саду.

Предварительно по теневой стороне яблока определяется уравнение регрессии зависимости времени хранения от коэффициента отражения. Допустим, для срока съема 21 августа оно будет равно Д_хр=37125+451.36 К. А для солнечной стороны для данного срока съема определяем уровень коэффициента отражения К, он будет равен 0.36. Подставляем в данное уравнение вместо К значение 0.36 и получаем время окончания хранения яблок - это 31 января или в днях - 163 дня от времени закладки яблок на хранение. Рассчитываем также погрешность хранения. Погрешность рассчитывается по погрешности коэффициента отражения. Для этого рассчитываются значения коэффициентов отражения с учетом погрешности и строятся свои уравнения регрессии для минимального отклонения и максимального. Далее по этим значениям рассчитываются свои уравнения регрессии и в соответствии с вышеуказанной методикой рассчитываются свои сроки окончания хранения. Причем, следует учесть, что для солнечной стороны в качестве предельного значения использовались значения с учетом погрешности в минимальном значении. И во всех случаях расчета использовалось только это значение. Таким образом, были определены минимальные и максимальные сроки хранения.

На Фиг.2 (кривая 1) показано время хранения плодов Антоновка обыкновенная в зависимости от сроков съема в саду по коэффициентам отражения, определяемым в области спектра поглощения хлорофиллов и каротиноидов кожицей яблока на их теневой стороне. По данным Фиг.2 можно определить, что оптимальными сроками съема для длительного хранения будут: 27 августа - 6 сентября. У яблок во время хранения при съеме после 6 сентября начинается процесс старения, это показано увеличением некоторого количества отходов плодов в результате их разложения (кривая 2). При отходах более 10% хранить плоды не рекомендуется.

Таблица Определение сроков хранения Д_хр плодов сорта Антоновка обыкновенная по уравнениям регрессии, полученным по данным за первые два месяца хранения Сроки съема Уравнение регрессии Окончание хранения, Д_хр Дни хранения среднее максимум минимум 21 августа Д_хр=37125+451.36К 31 января 163 182 147 27 августа Д_хр=37080+962.39К 5 марта 191 228 157 1 сентября Д_хр=37105+585.08К 3 мая 245 256 235 3 сентября Д_хр=37079+1094.2К 31 мая 270 274 261 6 сентября Д_хр=37079+1094.2К 23 марта 199 233 169 12 сентября Д_хр=37124+464.03К 22 февраля 164 209 133 18 сентября Д_хр=37083+390.48К 14 декабря 87 97 78 24 сентября Д_хр=37030+503.44К 18 декабря 86 92 78

Источники информации

1. Скрыпник В.В. Способ определения срока съема плодов с хранения в охлаждаемых помещениях: А.с. 1139385 СССР, МКИ А01F 25/00 / соавторы В.М.Найченко, А.В.Мельник, Г.С.Гайдай, Н.М.Осокина, Уманский СХИ. - №3586539/30-15; Заявл. 25.03.83; Опубл. 15.02.85, Бюл. №6 - С.5.

2. Мерзляк М.Н. Спектры отражения листьев и плодов при их развитии, старении и стрессе / М.Н.Мерзляк, А.А.Гительсон, С.И.Погосян, О.Б.Чивкунова, Л.Лехимена, М.Гарсон, Н.П.Бузулукова, В.В.Шевырева, В.Б.Румянцева // Физиология растений. 1977, Т.44, №5, С.707-716.

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к садоводству, и может быть использовано для определения сроков съема плодов с хранения. Измеряют отражение кожицей и близлежащей к ней ткани плодов попеременно на солнечной и теневой сторонах яблока на длинах волн 485 нм и 678 нм, учитывают поглощение света тканью плода и по соотношению коэффициентов отражения определяют зрелость плода, причем за показатель полной зрелости яблока принимают значения коэффициента К солнечной стороны яблока, который имеет постоянное значение во время хранения и служит предельным значением для коэффициента К отражения теневой стороны, а срок съема плодов с хранения определяют по достижении значений К теневой стороны яблока значений К солнечной стороны яблока с учетом значений погрешности измерений. Изобретение обеспечивает усовершенствование метода контроля созревания яблок, повышение точности определения сроков съема плодов с хранения. 2 ил., 1 табл.

Способ определения сроков съема плодов яблони с хранения, включающий помещение плодов в поток монохроматического света, измерение спектрального интервала и по снижению его величины до установленного значения определяют срок съема плодов с хранения, отличающийся тем, что в качестве предельного значения зрелости плода используют значение коэффициентов отражения поверхности солнечной стороны плода, где содержится минимальное количество хлорофиллов, а в качестве информативного показателя коэффициентов отражения, характеризующего созревание, используют теневую сторону плода, в кожице которой содержится некоторое количество хлорофиллов, определяемое сроками съема плодов с дерева и превышающего уровень содержания хлорофилла на солнечной стороне, и со временем хранения показатель созревания теневой стороны плода достигает уровня показателя созревания солнечной стороны плода, причем в качестве показателя созревания используют соотношение коэффициентов отражения на длинах волн 485 и 678 нм, на которых происходит поглощение света каротиноидами и хлорофиллами соответственно, а срок съема плодов с хранения определяют при достижении значений соотношения коэффициентов отражения теневой стороны яблока равным значениям соотношения коэффициентов отражения солнечной стороны яблока, рассчитываемое по уравнению регрессии, полученным по данным за первые 2-4 месяца хранения, с учетом значений погрешности измерений, чем обеспечивается сравнение уровней коэффициентов отражения между попарно связанными измерениями.