Обеспечение высокого технологического качества сахарной свеклы и ее устойчивости к заболеваниям остается актуальной проблемой свеклосахарного производства [1], так как потери от болезней во время вегетации и хранения корнеплодовсоставляют от 10 % до полной гибели урожая [2].
В последниегоды в южныхрегионах появилась болезнь, которая носит очаговый характер и приводит к загниванию корнеплодов сахарной свеклы, а затем полной гибели растений в поле [3]. Максимальное развитие болезни и загнивание корнеплодов происходит в конце августа – сентябре.При этом потери урожая могут достигать 50 % и выше [4].
Основным биотическим фактором потери урожая сахарной свеклы служат почвообитающие микроскопические грибы и бактерии, относящиеся к сапротрофам, но паразитирующие в корневой системе при ослаблении растений, обусловленном ухудшением почвенно-климатических и агротехнических условий. Комплекс негативных изменений под действием данных микроорганизмов диагностирован как сосудистый бактериоз.
Целью исследования было установление влияния сосудистого бактериоза на технологические показатели качества свеклы и способность ее к хранению.
На хранение было заложено 2 партии свёклы:одна со здоровой свёклой, другая — пораженная сосудистым бактериозом. Анализ проводили при закладке свёклы на хранение, затем через каждые 7 дней хранения при оптимальных условиях – температура 2-4 оС, относительная влажность воздуха 88-90 %.
В процессе хранения визуально наблюдалось изменениесостояниясвёклы:у пораженныхсосудистым бактериозом корнеплодов шло интенсивное загнивание.
По результатам лабораторных исследований установлено увеличение количества всех групп несахаров, причем у пораженнойсахарной свеклы оно протекало быстрее, чем у здоровой.
С увеличением срока хранения свеклы происходит увеличение концентрации инвертазы в клеточном соке за счет продуцирования ее различными видами микроорганизмов, что приводит к увеличению в свекле редуцирующих веществ (рис. 1).Редуцирующие вещества разлагаются в процессе очистки с образованием окрашенных соединений, способствуя повышению цветности продуктов и ухудшению качества сахара.
Рис.1 — Изменение массовой доли редуцирующих веществ в здоровой и пораженной свёкле при хранении
Изучена динамика белковых соединений. В процессе хранения происходит уменьшение количества белков, что обусловлено высокой активностью протеолитических ферментов микробного происхождения и содержащихся в свекле. У пораженной свёклы процессы разложенияпротекают более интенсивно, чем у здоровойсвеклы (рис. 2).
Результатом разложения белковых соединений является увеличение количества азотистых веществ, т.к. при разложении белков происходит высвобождение азота. Содержание азотистых соединений играет важную роль в производстве сахара, т. к. чем выше содержание вредного азота в свекле, тем хуже качество перерабатываемого сырья, ниже выход и выше цветность готового сахара.
Рис.2. — Изменение количества белковых (а) и небелковых (б) азотистых соединений в процессе хранения здоровой и пораженной свёклы
Вследствие деятельности микроорганизмов накапливаются продукты разложения сахаров, существенно снижающие рН пораженной свеклы (рис. 3).
Рис. 3. –Динамика рН здоровой и пораженной свёклы в процессе хранения
Высокое содержание органических кислот катализирует разложение сахарозы, повышает цветность полупродуктов и готовой продукции, усиливает накипеобразование.
В процессе хранения увеличиваетсяколичество нитратов и минеральных соединений (рис. 4, 5). Содержание этих веществ зависит от климатических и агротехнических условий возделывания свеклы, поэтому для здоровой свеклы их количество изменяется незначительно. В свекле, пораженной сосудистым бактериозом, источником для накопления зольных элементов являются продукты глубокого разложения органических веществ, в том числе нитраты. При очистке они не удаляются, переходят в мелассу, увеличивая ее выход и потери сахарозы в производстве. Известно, что 1 часть этих веществ удерживает в мелассе 5 частей сахара.
Как показали исследования, степень пораженности посевов сахарной свеклы бактериозом зависит от многочисленных факторов и их сочетания: типа и кислотностипочв, используемых для свеклосеяния; применяемых систем органо-минерального питания; особенностей севооборотов и степени их насыщения сахарной свеклой; способов основной обработки почвы; интенсивности и видовиспользуемых пестицидов; набора используемых гибридов и других [5].
В растительных тканях бактерии получают все необходимое для жизнедеятельности. Они могут перехватывать определенные элементы минерального питания растений, перемещающиеся по сосудам ксилемы, а продуктами метаболизма,содержащимиферменты и токсины, нарушать клеточный метаболизм корнеплодов.Это ведет к замедлению накопления сахарозы, трансформациирастворимых азотистых соединений в легко удаляемые белковыеформы, накоплению зольных элементов, что чревато торможением формирования высоких технологических качеств производимого сырья [5].
Более того, известны данные о том, что при сосудистых поражениях растений в их тканях происходит снижение концентрации сахарозы [6].
Установлено, что корнеплоды сахарной свеклы, пораженные сосудистым бактериозом, обладают плохой лежкоспособностью. Попадание таких корнеплодов в кагат со здоровым сырьем приводит к быстрому распространению болезни по всему объему кагата и значительным потерям свекломассы и качества заготовленного сырья.
Обилие бактерий в тканях корнеплодов сахарной свёклы при переработке может привести к нарушению технологического процесса экстракции из-за газообразования и нарушения гидродинамических условий в диффузионном аппарате, дополнительным неучтенным потерям сахарозы и накоплению в диффузионном соке продуктов жизнедеятельности микроорганизмов, что также ведет к значительному снижению качества диффузионного сока, и, соответственно, выхода сахара.
В настоящее время отсутствуют зарегистрированные фунгициды для борьбы с гнилями корнеплодов сахарной свеклы в период вегетации. Поэтому наиболее действенными являются мероприятия по обработке корнеплодов сахарной свеклы перед закладкой ее на хранение.
Первоочередная задача состоит в подборе бактерицидных агентов широкого спектра действия, ранее не использованных в условиях сахарного производства, т.е. не вызывающих стойкую адаптацию микроорганизмов.
Библиографический список
- Сапронов Н.М., Курасова Л.М., Зубков А.С., Куцакова В.Е., Мурашов С.В., Поливанова Т.В. Улучшение технологических качеств сахарной свёклы и повышение ее устойчивости к хранению на основе использования биотехнологий [Текст] / Сахар. — 2002. — № 5. – С.31-39.
- Полевщиков С.И., Заволока И.П. Степень поражения гибридов сахаронй свёклы отечественной и зарубежной селекции церкоспорозом и корневой гнилью [Текст] / Сахарная свёкла. — 2011. — № 6. – С.21-23.
- Селиванова Г.А. Причины широкого распространения корневыхгнилей в ЦЧР [Текст] / Сахарная свёкла. — 2013. — № 5. – С.27-30.
- Селиванова Г.А. Технологические качества корнеплодов сахарной свёклы, инфицированных возбудителями бактериального увядания / Г.А. Селиванова, Л.Н. Путилина, И.В. Апасов // VII Международная научно-практическая конференция «Современные концепции научных исследований», Россия, г. Москва, 30-31 октября 2014 г. – Ч. 8. – С. 32-34.
- Путилина Л.Н. Влияние фитопатогенных бактерий на технологические качества корнеплодов сахарной свёклы / Л.Н. Путилина, И.В. Апасов, Г.А. Селиванова // Материалы Международной научно-практической конференции «Инновационные решения при производстве продуктов питания из растительного сырья». – Воронеж, 25-26 сентября 2014 г. – С. 189-195.
- Матышевская М.С. Влияние фитопатогенных бактерийна физиолого-биохимические свойства растений /М.С. Матышевская. – Киев: Наукова Думка, 1975. – 233 с.[schema type=»book» name=»ДИНАМИКА КАЧЕСТВА САХАРНОЙ СВЕКЛЫ, ПОРАЖЕННОЙ СОСУДИСТЫМ БАКТЕРИОЗОМ» description=»Обеспечение высокого технологического качества сахарной свеклы и ее устойчивости к возбудителям в процессе вегетации и хранения остается актуальной проблемой свеклосахарного производства. Основной причиной потери урожая сахарной свеклы являются почвообитающие микроскопические грибы и бактерии, паразитирующие в кор-невой системе при ослаблении растений. Заболевание диагностировано как сосудистый бактериоз.Целью исследования было изучение влияния сосудистого бактериоза на технологические показатели свеклы и способность ее к хранению. Установлено снижение содержания сахарозы, трансформация легко удаляемых белков в растворимые азотистые соединения, накопление зольных элементов и редуцирующих веществ в пораженных корнеплодах, что снижает технологические качества перерабатываемого сырья.» author=»Кульнева Надежда Григорьевна, Путилина Людмила Николаевна, Селезнева Ирина Геннадьевна» publisher=»БАСАРАНОВИЧ ЕКАТЕРИНА» pubdate=»2017-03-20″ edition=»ЕВРАЗИЙСКИЙ СОЮЗ УЧЕНЫХ_30.05.2015_05(14)» ebook=»yes» ]