Влияние различных уровней кислорода на жизнедеятельность и качество плодов яблони при хранении

Кислород один из важнейших регуляторов метаболических процессов в плодах яблони при хранении. Снижение концентрации кислорода в атмосфере хранения плодов яблони до минимально допустимого уровня, не вызывающего нарушения обменных процессов, но максимально ингибирующего их жизнедеятельность, вызывает наибольший интерес в условиях постоянного повышения потребительских требований к качеству и экологической безопасности продукции. Целью данного исследования было выявить влияние уровня О2 в атмосфере хранения на физиологическое состояние, качество и лежкоспособность плодов яблони различных сортов. Для исследования, проведенного в 2023-2024 гг., были выбраны плоды яблони пяти коммерческих сортов (‘Гала’, ‘Гренни Смит’, ‘Джеромин’, ‘Ред Делишес’ и ‘Фуджи’), выращенных в условиях СКФО (Ставропольский край, ООО Плодообъединение «Сады Ставрополья»). Плоды каждого сорта хранились в течение 8 месяцев при одинаковой температуре (+1 °С) с использованием трех технологий с различным содержанием О2: обычная атмосфера (ОА) О2 21,0 %, СО2 0,03 %; регулируемая атмосфера с ультранизким содержанием кислорода (УЛО) О2 1,2±0,1 %, СО2 1,0±0,1 %; динамичная регулируемая атмосфера (ДРА) О2 <0,8 % (в зависимости от сорта), СО2 0,8±0,1 %. Установлено, что по итогам 8 месяцев хранения концентрация кислорода в атмосфере повлияла на физиологическое состояние и биохимические показатели (содержание эндогенного этилена, продуктов окисления α-фарнезена КТ281, твердость, содержание сухих растворимых веществ, титруемую кислотность, развитие физиологических и грибных заболеваний) плодов всех изучаемых сортов. Выявлено, что минимально допустимый уровень О2 в условиях ДРА позволяет значительно эффективнее контролировать многие физиологические заболевания плодов, сохранять их качество (твердость, сочность, вкус, аромат), чем условия УЛО и особенно ОА. Технология ДРА, основанная на поддержании предельно низкого, но безопасного для плодов уровня О2, приобретает особую важность для повышения эффективности и увеличения сроков хранения в условиях ограничения или отказа от химических послеуборочных обработок.

1. Соболева Ю. И., Акупиян О. С. Яблочное садоводство: состояние и перспективы развития: Современные проблемы АПК и их решение. Материалы VΙΙ Национальной конференции, 17 октября 2024 г., Белгород, 2024, 228-230.

2. Гудковский В. А., Кожина Л. В., Назаров Ю. Б., Сутормина А. В. Система круглогодичного хранения плодов яблони. Монография. Воронеж: Кварта, 2025, 684 с.

3. Prange R. K., Wright A. H., DeLong J. M., Zanella A. A review on the successful adoption of dynamic controlled-atmosphere (DCA) storage as a replacement for diphenylamine (DPA), the chemical used for control of superfi cial scald in apples and pears, Acta Horticulturae. 2013;1071:389-396. DOI: 10.17660/ActaHortic.2015.1071.50.

4. Wright A. H., Delong J. M., Arul J., Prange R. K. The trend toward lower oxygen levels during apple (Malus × domestica Borkh) storage, J. Hortic. Sci. Biotechnol. 2015;90(1):1-13. DOI: 10.1080/14620316.2015.11513146.

5. Arshad M. O., Chauhan Y., Singh P., Srivastav P., Gupta M., Patwa N. Advancements in Controlled Atmosphere Storage Technology A Review: Proceedings of Second International Conference in Mechanical and Energy Technology. Smart Innovation, Systems and Technologies, June, 2022, Singapore, 2022:399-410. DOI: 10.1007/978-981-19-0108-9_42.

6. Mouton A. C. Controlled atmosphere storage systems for long-term storage of ‘Granny Smith’ apple: Thesis of dissertation for the degree of Masters of Agricultural Sciences, Stellenbosch: Stellenbosch University. 2025, 169 s.

7. Ракитин В. Ю. Физиология растений. М., 1986, 403-413.

8. Морозова Н. П. Биохимические методы. М., 1980, 107-112.

9. Ермаков А. И., Арасимович В. Е., Смирнова-Иконникова М. И. и др. Методы биохимического исследования растений. Ленинград, 1972, 456 с.

10. Kader A. A. Biochemical and physiological basis for effects of controlled and modified atmospheres on fruits and vegetables, Food Technology. 1986;40(5):99-104.

11. Kader A. A., Saltveit M. E. Respiration and gas exchange, Postharvest physiology and pathology of vegetables, CRC Press, 2003;7-31. DOI: 10.1201/9780203910092.

12. Saquet A. A., Streif J., Bangerth F. Energy metabolism and membrane lipid alterations in relation to brown heart development in ‘Conference’ pears during delayed controlled atmosphere storage, Postharvest Biology and Technology. 2003;30(2):123-132. DOI: 10.1016/S0925-5214(03)00099-1.

13. Prange R. K., DeLong J. M., Wright A. H. Storage of pears using dynamic controlled-atmosphere (DCA), a non-chemical method, Acta horticulturae. 2013;909:707-717. DOI: 10.17660/ActaHortic.2011.909.87.

14. Schultz E. E., Thewes F. R., Wendt L. M. et al. Extremely low oxygen with different hysteresis and dynamic controlled atmosphere storage: Impact on overall quality and volatile profile of ‘Maxi Gala’ apple, Postharvest Biology and Technology. 2023;205:112527. DOI: 10.1016/j.postharvbio.2023.112527.

15. Soldateli F. J., Batista C. B., Pinto B. R. C. et al. Interaction of nitric oxide and extremely low oxygen storage on volatile organic compounds and overall quality of ‘Maxi Gala’ apples, Postharvest Biology and Technology. 2025;222:113374. DOI: 10.1016/j.postharvbio.2024.113374.

16. Kistechok A., Wrona D., Krupa T. Effect of storage conditions on the storability and nutritional value of new Polish apples grown in Central Poland, Agriculture. 2023;14(1):59. DOI: 10.3390/agriculture14010059.

17. Khalifeh P., Sadar N., Panarese A. et al. Texture and volatile profi ling of four modern apple cultivars stored using ultra-low oxygen, 1-MCP and dynamic controlled atmosphere strategies, Postharvest Biology and Technology. 2025;229:113718. DOI: 10.1016/j.postharvbio.2025.113718.

18. Salamé E., Iob M., Ruperti B., Tonutti P., Brizzolara S. Hypoxic storage conditions differently affect volatile and polyphenol profiles of apple (cv.‘Red Delicious’) fl esh and peel, Postharvest Biology and Technology. 2025;230:113786. DOI: 10.1016/j.postharvbio.2025.113786.

19. Yang S. F., Hoffman N.E. Ethylene biosynthesis and its regulation in higher plants, Annual review of plant physiology. 1984;35(1):155-189. DOI: 10.1146/annurev.pp.35.060184.001103.

20. Thewes F. R., Brackmann A., de Oliveira Anese R. et al. Effect of dynamic controlled atmosphere monitored by respiratory quotient and 1-methylcyclopropene on the metabolism and quality of ‘Galaxy’ apple harvested at three maturity stages, Food Chemistry. 2017;222:84-93. DOI: 10.1016/j.foodchem.2016.12.009.

21. Brizzolara S., Manganaris G. A., Fotopoulos V. et al. Primary metabolism in fresh fruits during storage, Frontiers in Plant Science. 2020;11:1-16. DOI: 10.3389/fpls.2020.00080.

22. Büchele F., Khera K., Thewes F. R. et al. Dynamic control of atmosphere and temperature based on fruit CO2 production: practical application in apple storage and effects on metabolism, quality, and volatile profi les, Food and Bioprocess Technology. 2023;16(11):2497-2510. DOI: 10.1007/s11947-023-03079-0.

23. Donadel J. Z., Thewes F. R., Dos Santos L. F. et al. Superficial scald development in ‘Granny Smith’ and ‘Nicoter’ apples: The role of key volatile compounds when fruit are stored under dynamic controlled atmosphere, Food Research International. 2023;173:113396. DOI: 10.1016/j.foodres.2023.113396.

24. Pesis E., Ebeler S.E., de Freitas S.T. et al. Short anaerobiosis period prior to cold storage alleviates bitter pit and superficial scald in Granny Smith apples, Journal of the Science of Food and Agriculture. 2010;90(12):2114-2123. DOI: 10.1002/jsfa.4060.

25. Büchele F., Thewes F. R., Neuwald D. A. Incidence of physiological and pathogen related storage disorders in three apple cultivars under different storage methods, Acta Horticulturae. 2022;1363:199-206. DOI: 10.17660/ActaHortic.2023.1363.30.

26. Neuwald D. A., Thewes F. R., Wirth R. et al. Dynamic controlled atmosphere (DCA) a chance for sustainable fruit storage, Acta Horticulturae. 2021;1386:95-100. DOI: 10.17660/ActaHortic.2024.1386.13.

27. Amiri A. Can dynamic controlled atmosphere help reduce postharvest diseases of pome fruit? Acta Horticulturae. 2023;1396:249-254. DOI: 10.17660/ActaHortic.2024.1396.34.

28. Thewes F. R., Both V., Schultz E. E. et al. Static × dynamic controlled atmosphere: Impacts of aerobic and anaerobic metabolism on physiological disorders and overall quality of ‘Royal Gala’ apples, LWT. 2021;141:110922. DOI: 10.1016/j.lwt.2021.110922.