Арт. F-751 Kiwifruit
Существует несколько индексов зрелости для определения времени сбора урожая и определения степени спелости для целей розничной торговли. Они могут быть органолептическими, физическими и химическими. Цвет кожицы был традиционным индексом зрелости, и, несмотря на введение сложных параметров и сложных устройств, он по-прежнему остается одним из важнейших качеств фруктов, которым руководствуется индустрия свежих продуктов.
- Цвет плодов может быть использован в качестве индекса сбора урожая практически для всех фруктов.
- Цвет кожицы плодов является основой для потребительского признания и товарного вида.
- Цвет кожицы фруктов является ценным индикатором стадии зрелости и связан с другими параметрами качества, включая пищевую ценность.
- Неразрушающие методы оценки цвета плодов в цепочке поставок и исследованиях варьируются от простых цветных карточек до сложной обработки данных искусственным интеллектом.
Индекс зрелости плодов: ключевые показатели
Плоды проходят стадии развития, зрелости, спелости и сенисценции. Стадия зрелости плодов для сбора урожая играет важную роль в определении послеуборочного качества, хранения и товарного вида и может отличаться для каждой садовой культуры. Сбор урожая обычно происходит, когда плоды полностью развиты. Садоводы используют индексы зрелости, чтобы определить, что плоды созрели и готовы к сбору.
Большинство фруктов, за исключением авокадо, бананов и груш, достигают наилучших пищевых качеств, если дать им дозреть на растениях. Однако при этом сокращается время транспортировки и хранения. Поэтому индексы спелости урожая - это компромисс между пищевыми качествами и процессами сбыта.
Используемые индексы зрелости используются не только садами и фермами. Они применяются при обработке, упаковке, поставщиками и розничными торговцами.
В настоящее время используется несколько индексов зрелости, поскольку они должны соответствовать различным критериям. Хороший индекс зрелости должен уметь делать следующее:
- Он должен быть параметром качества, который коррелирует с различными стадиями развития плодов.
- Индексы зрелости должны быть простыми, легко выполняемыми на месте и объективными.
- Предпочтительны неразрушающие индексы, чтобы сохранить продукцию.
- Кроме того, индексы зрелости должны быть применимы ко всем районам и годам для данного сорта или культуры.
Цвет кожицы плодов отвечает всем этим требованиям, что делает его универсальным индексом зрелости.
Применимость ко всем фруктам
Одна из причин, по которой внешний цвет кожицы остается таким важным, заключается в том, что он применим практически ко всем фруктам и большинству овощей.
Таблица 1. Индексы зрелости отдельных фруктов и овощей, Reid, M.S. 2002. (Индексы зрелости и созревания, Научно-образовательный центр Индиан-Ривер)
Для оценки зрелости используется несколько параметров качества, таких как размер, форма, удельный вес, твердость, упругость, цвет и внутренний состав. Показатели, подходящие для конкретной культуры, могут быть разными. Например, сухое вещество лучше всего подходит для климаксовых плодов, которые собирают в период полной зрелости, но дают им дозреть позже, когда накопленный крахмал превращается в сахар. Сухое вещество коррелирует с послеуборочным качеством и потребительскими предпочтениями. Однако неклимактерические плоды, которые накапливают сахара, а не крахмал, обычно полагаются на содержание растворимого сахара в качестве индекса зрелости.
Как отмечает Reid в таблице 1, внешний цвет и размер используются для всех фруктов и большинства овощей.
Рисунок 1: Изменение цвета в процессе созревания, Hathi et al. (2020).
Изменения цвета отмечают различные стадии развития плодов
Изменение цвета - это характерные признаки развития плодов, связанные с их зрелостью, созреванием, гниением, повреждением и старением.
Основным изменением цвета является потеря содержания хлорофилла или зелени, в результате чего в кожице плода появляются другие пигменты, такие как желтые каротиноиды и красно-пурпурные антоцианы, которые придают плодам характерный спелый цвет, см. рис. 1.
Такая трансформация цвета, связанная с созреванием и спелостью, происходит в большинстве фруктов, за исключением некоторых цитрусовых, сквоша и манго. В этих случаях внутренний цвет становится важным.
Простота использования
Изменение цвета по мере созревания плодов визуально отличает их от недозрелых аналогов, легко наблюдаемо и служит четкой визуальной подсказкой для потребителей, фермеров и дистрибьюторов.
Единообразие в сборе урожая: Стандартизация времени сбора урожая на основе цвета позволяет повысить эффективность и последовательность сбора урожая. Фермеры могут использовать цвет в качестве ориентира, чтобы определить, когда урожай готов к сбору, что помогает оптимизировать время сбора, чтобы фрукты попадали на рынок в наилучшем качестве.
Послеуборочная обработка: Цвет имеет большое значение для процессов послеуборочной обработки и сортировки. Он позволяет отделить спелые плоды от недозрелых, минимизировать отходы и обеспечить отправку на рынок только зрелых плодов. Это очень важно для сохранения качества и срока годности собранной продукции.
Потребительские предпочтения и товарный вид
Цвет, аромат и упругость фруктов - одни из первых параметров качества, на которые обращают внимание потребители при выборе фруктов и овощей.
Потребители часто ассоциируют определенные цвета со спелостью и оптимальным вкусом. Например, многие предпочитают бананы, когда они становятся желтыми с несколькими коричневыми пятнами, что свидетельствует об оптимальной спелости.
Цвет является психологическим фактором оценки для людей. Фрукты, имеющие яркие и привлекательные цвета, с большей вероятностью будут выбраны потребителями, что будет способствовать росту продаж и потребления. Люди, скорее всего, предпочтут красное яблоко с ароматом, чем некрасное с ароматом. Цвет имеет решающее значение для выбора фруктов одного и того же сорта и даже разных сортов.
Поэтому садоводы должны сосредоточиться на улучшении цвета кожицы плодов.
Товарный вид и эстетика: Визуальная привлекательность фруктов имеет решающее значение для маркетинга и продаж. Потребители охотнее покупают фрукты с яркой окраской, поскольку она часто ассоциируется со свежестью и качеством. Эстетические качества фруктов, в том числе цвет, способствуют общему спросу на продукцию и даже влияют на мнение человека об остальных товарах в магазине.
Цвет плодов связан с другими параметрами качества
Цвет является важнейшим показателем зрелости плодов по нескольким причинам, и он играет важную роль в оценке общего качества и спелости плодов.
Вкус и аромат: Цвет меняется на послеуборочных стадиях для климактерических фруктов. Несколько исследователей показали, что изменение цвета связано с содержанием растворимых сахаров, лимонной кислоты, титруемой кислотности и вкусовыми качествами. В таблицах 2 и 3 показаны изменения внутреннего состава и связанные с ними трансформации цвета (IC* или цветовой индекс),
- Соотношение сахара и кислотности определяет вкус. Изменение цвета может означать накопление сахаров и уменьшение количества крахмала, в результате чего плоды становятся более сладкими и ароматными. Это особенно актуально для томатов, ягод и косточковых плодов. Например, цвет меняется вместе с уровнем гексозных сахаров и сорбита в сладкой и терпкой вишне.
- Аромат формируется благодаря комбинациям летучих соединений в кожице плодов. Эти соединения меняются в процессе созревания и связаны с цветом. Например, в зеленых яблоках присутствуют альдегиды и спирты, а в спелых - эфиры.
Антиоксиданты и пищевая ценность: Цвет фрукта иногда может указывать на содержание в нем питательных веществ. Например, красный цвет помидоров и перца связан с антиоксидантами, такими как ликопин. Антоцианин, еще один антиоксидант, также отвечает за изменение цвета большинства фруктов от красного до фиолетового. Эта связь между цветом и содержанием питательных веществ позволяет потребителям использовать цвет в качестве косвенного показателя для оценки питательной ценности фруктов.
Таблицы 2 и 3: В таблицах 2 и 3 приведены средние экспериментальные значения физико-химических, механических и органолептических свойств папайи (Maradol Roja var.), гуавы (Enana Roja EEA1-23 var.) и томата (Vyta var.), такие как: pH, содержание растворимых сухих веществ (SCC), упругость и IC *, рассчитанные для различных стадий спелости, Molina et al. 2019.
Поскольку изменение цвета связано с трансформацией внутреннего состава в процессе созревания, цветовой индекс является отличным неразрушающим методом, который садоводы могут использовать для определения различных стадий зрелости плодов.
Объективный метод
Ниже перечислены некоторые из стандартных неразрушающих методов, используемых для оценки цвета фруктов:
Визуальный осмотр: Оценка зрелости урожая на основе визуального наблюдения и цветовых карт является субъективной и склонной к неправильному толкованию, но все еще широко используется для определения зрелости. Использование стандартизированных цветовых таблиц, например, предоставленных такими организациями, как Международная комиссия по освещению (CIE), может помочь количественно оценить и сравнить изменения цвета.
Спектроскопия отражения: Портативные спектрометры измеряют отражение света от поверхности фрукта в различных диапазонах длин волн, что позволяет проводить точный анализ цвета. Спектроскопия в ближней инфракрасной области (БИК) позволяет оценить внутреннее качество и предсказать изменения цвета фруктов.
Приборы Felix Instruments на основе БИК-спектроскопии - F-750 для широкого спектра фруктов и овощей и серия F-751, адаптированная для манго, киви, авокадо и дыни, - позволяют измерять внешний цвет. Приборы используются в цепочке поставок и для исследований в области садоводства.
Измерители хлорофилла: Измеряют флуоресценцию хлорофилла, излучаемую тканями растений. Снижение содержания хлорофилла, происходящее во время созревания, влияет на цвет плодов.
Цифровая обработка изображений: Получите изображения фруктов с помощью камер или сканеров и проанализируйте их с помощью программного обеспечения для обработки изображений. Этот метод позволяет получить количественную информацию о цвете. Цветовые гистограммы позволяют анализировать распределение интенсивности цвета на изображениях и отслеживать изменения со временем.
Колориметры - это системы компьютерного зрения, которые измеряют цвет объекта, сравнивая его со стандартным цветом и используя цветовой индекс (CI*).
Мульти- и гиперспектральная съемка: Неразрушающие методы оценки внутренних и внешних характеристик фруктов.
Машинное зрение и проксимальные датчики: Машинное зрение и проксимальные датчики, такие как камеры, являются альтернативой для крупномасштабного определения цвета фруктов. Алгоритмы машинного обучения или искусственный интеллект могут автоматизировать обнаружение фруктов и измерять цвет кожицы в определенных периметрах.
Выбор метода зависит от точности, стоимости и требований к применению.
Понимание пределов индекса зрелости плодов
Однако одного цвета в качестве индекса зрелости недостаточно. Лучше всего использовать его в сочетании с упругостью плодов или внутренним составом. Некоторые фрукты не меняют цвет в процессе созревания. Ожидание развития цвета может привести к позднему сбору урожая, ухудшению вкусовых качеств и продолжительности хранения, например, у яблок. Аналогично, у слив цвет кожицы появляется после сбора урожая, а упругость является лучшим показателем зрелости.
Поэтому, хотя цвет является ценным и простым показателем урожая, его лучше использовать вместе с другими факторами качества для обеспечения оптимального вкуса и удовлетворения потребителя.
