Ztmavnutí buničiny (otlaky, otlaky dřeně, změna barvy, otlaky) – fyziologickými příčinami a mechanickými vlivy lokální změna přirozené barvy hlíz. Brusing je vážným ekonomickým problémem moderního pěstování brambor. Škody z ní spočívají ve zvýšeném úbytku hmotnosti, chorobách a snížení atraktivity a ceny poškozených brambor. Zhnědnutí dužiny nastane, když náraz bramborové hlízy na předmět poškodí buňky v tkáni těsně pod slupkou, aniž by došlo k porušení slupky. Během 24-48 hodin se poškozená tkáň stane tmavě šedou, namodralou nebo černou, ale to se projeví až po oloupání brambor (foto 1).
Foto: Banadysev S.A.
Foto 1. Modřiny dužiny bramborových hlíz
Reakce změny barvy jsou výsledkem složité souhry genetických a fyzikálně-biochemických procesů. Následkem nárazů dochází k poškození buněčných stěn dřeně, čímž se stává propustnou pro kyslík. Přítomnost kyslíku aktivuje enzym polyfenoloxidázu, který oxiduje fenolické sloučeniny, aminokyselinu tyrosin, kyselinu kávovou, kyselinu chlorogenovou, flavonoidy a antokyany, následuje neenzymatická polymerace a tvorba různých barevných melaninových pigmentů. Intenzita tmavnutí dužniny závisí na odrůdových vlastnostech, obsahu a aktivitě výše uvedených účinných látek, především aminokyseliny tyrosinu.
Otlaky dužiny se také tvoří, když nárazy způsobí praskání (štěpení) hlíz nebo slupek. Trhliny se mohou rozšířit do spodních tkání. Hnily, které jsou poškozené, snadno pronikají hniloby, jako je Fusarium, vodnatá a bakteriálně měkká. Během skladování jsou často pozorovány otlaky vrstvy produktu (proleženiny), které způsobují zploštění nebo snížení tvaru hlíz. Tlaková modřina se obvykle objevuje na dně pahorku a je často doprovázena šedým nebo černým vnitřním defektem. V nejhorším případě je stlačování hlíz pozorováno i v nádobách s vrstvou produktu nepřesahující 150 cm. Brambory s proleženinami jsou pro prémiový segment trhu nepřijatelné (foto 2).
Foto: Banadysev S.A.
Foto 2. Modřiny hlíz od mačkání
Sledování frekvence tvorby modřin při sklizni, skladování a předprodejní přípravě produktu umožňuje identifikovat problémové oblasti a přijímat účinná nápravná opatření. Odběr vzorků hlíz v různých bodech během procesu sklizně a zpracování (ruční rytí, sklizeň, přeprava, dopravníky, jakýkoli bod pádu nebo obratu, třídění, dávkování, balení atd.) a jejich udržování při vysoké teplotě umožňuje vyhodnocení poškození hlíz černými skvrnami během několika dnů. Čím vyšší teplota, tím rychlejší je tvorba pigmentu a tím dříve se objeví modřiny. Speciální termostaty (Hotboxy) umožňují identifikovat následky modřin do 12 hodin. Namáčení v roztoku jódu a použití speciálních senzorů jsou také efektivní způsoby, jak zjistit, kde a jak jsou hlízy poraněny (foto 3).
Foto: Banadysev S.A.
Foto 3. Senzor pro stanovení stupně poranění hlíz
Příčiny
Riziko ztmavnutí dřeně nejvýrazněji ovlivňují následující faktory:
- odrůdová predispozice;
- obsah sušiny;
- teplota
- úroveň hydratace (křupavost);
- zralost a fyzikální parametry hlíz.
Stručně o roli každého faktoru
1. Odrůdy brambor se výrazně liší odolností vůči hnědnutí dužniny. Citlivé odrůdy, které mají zvláštní hodnotu pro výrobu bramborových výrobků, je třeba přizpůsobit a zacházet s nimi velmi opatrně. Ve stolním sektoru neexistují argumenty, které by mohly ospravedlnit nutnost pěstování problematických odrůd, nemají perspektivu. Náchylnost odrůdy k otlakům dužniny se projevuje pouze v podmínkách produkce, ve fázi prvotního zavádění odrůd nelze tento ukazatel přesně stanovit. Proto často právě bruzing vede k rychlému a nečekanému konci kariéry mnoha nových odrůd.
2. Čím nižší je teplota dužiny, tím jsou hlízy náchylnější jak k praskání, tak k černým skvrnám v dužnině. Teplota dužiny pod 5 ° C je při práci s hlízami vysoce nežádoucí, protože dochází k výraznému poškození a otlakům.
3. Mokré (vodnaté, křupavé) brambory mají větší pravděpodobnost otlaků při štípání.
4. Dehydrované brambory jsou náchylné ke zhnědnutí dužiny, stejně dobře vyzrálé nebo ponechané v suché půdě dlouhou dobu po vysušení listů.
5. Zrání brambor se projevuje tvorbou silné slupky a dokončením procesů tvorby škrobu. Takové brambory se vyznačují nejvyšší odolností proti otlačení.
6. Důležitá je velikost a tvar hlíz. Velké, podlouhlé hlízy jsou náchylnější k poškození.
Kombinace, uložení různých faktorů značně komplikuje vzorce projevu dřeňových modřin. Podívejme se na několik reálných situací. Na obr. 1 ukazuje procento hlíz s otlaky při různých teplotách zpracování v závislosti na stupni turgidity. Při 5,5 °C (42 °F, oranžová čára) je až 60 % hlíz pohmožděno jak při maximální dehydrataci, tak při maximálním turgoru. Snížit poškození až o 40 % je možné pouze se středním stupněm turgoru. Se zvýšením teploty zpracování na 13,5 °C (56 °F, zelená čára) klesá procento otlačení, závislost na hydrataci hlíz se mění na funkční – minimálně u dehydratovaných brambor, maximálně u křupavých. Při vysoké teplotě zpracování 21 °C, 70 °F (šedá čára) je vztah obrácený; podíl pohmožděných hlíz je při maximálním turgoru minimální.
Rýže. 1. Závislost otlaku na teplotě a hydrataci hlíz
Dehydrované hlízy jsou náchylnější k otlakům (obr. 1). Hustota hlíz závisí na hydrataci hlíz. Turgorový tlak je spojen s vodou obsaženou ve vakuole uvnitř buněk a určuje mechanické vlastnosti hlíz. Snížení relativního turgoru může snížit tuhost tkáně, může učinit hlízu více “samoabsorbující” distribucí dané síly na větší plochu zakřiveného povrchu hlízy. Stav hydratace hlíz určuje typ otlaků a stupeň náchylnosti k otlakům dřeně.
Rozsah podmínek prostředí během sklizně může být široký v závislosti na počasí a denní době. Ideální podmínky pro sběr se tvoří při teplotě 10-15°C. Nízké teploty zvyšují praskání a otlaky dužiny, což vyvolává rozvoj suché hniloby Fusarium a dalších patogenů. Popraskání masa se také mnohem obtížněji hojí při nízkých teplotách, což má za následek velmi velkou ztrátu vody ranami. To může být primární příčinou ztráty turgoru a tlakových modřin.
Každý rok dochází ke konci vegetačního období ke změně zralosti hlíz. Některá pole jsou velmi zelená a nevyzrálá, jiná vysychají dlouho před sklizní. Oba extrémy výrazně ovlivňují náchylnost hlíz k otlakům. Když rostliny zcela přirozeně dozrají, stanou se hlízy náchylnější k otlakům dužiny. Hlízy, které byly po zaschnutí stonků dlouhou dobu v suché půdě, mohou být velmi náchylné k otřesu. Kromě toho jsou zde významné odrůdové nuance. V USA byly u všech hlavních odrůd tyto vzory pečlivě prostudovány a byla vydána doporučení, v jaké fázi dozrávání by se mělo provádět sušení, aby se minimalizovaly otlaky.
Růstové trhliny a dutost hlíz brambor: možnosti kontroly
Zvýšená náchylnost hlíz k otlakům dužiny pod sušenými listy má dva důvody. První důvod souvisí s chemickým složením hlíz. Hlízy po vysušení nadzemní hmoty podléhají větším výkyvům teploty půdy než v přítomnosti zelených, zdravých vrcholků, které zajišťují stínění a chlazení půdy. Vystavení měnícím se teplotám půdy pozdě v sezóně má za následek stárnutí hlíz a zvýšení volných sloučenin tyrosinu, což způsobuje hnědnutí po otlakech nebo řezání tkáně hlíz.
Druhý důvod souvisí s hydratací hlíz. Před sklizní je důležité omezit používání závlahy, aby nedocházelo k přemokření a s tím spojenému nárůstu chorob, jako je plíseň, měkká hniloba a bujení čočky. Pokud však umožníte, aby obsah půdní vlhkosti před nebo po zničení vrcholků klesnul pod 50 %, může to ve skutečnosti hlízy vadnout, což je činí mnohem náchylnějšími k otlakům dužiny. Na hlinité půdě je třeba zavlažovat týden před sklizní, aby se minimalizovalo poškození černými skvrnami. K rychlým změnám v hydrataci hlíz může dojít, když je zavlažování zastaveno před vysušením. To platí zejména tehdy, když jsou rostliny ještě zelené a rostou, ale i když stonky uschly. Hrozba dehydratace hlíz je největší, když teplé podmínky vedou k vysokým ztrátám odpařováním z povrchu půdy.
Pole s nižší dostupnou půdní vlhkostí (méně než 50 %) při sklizni mají v hlízách více otřepů než vlhčí pole. Hlízy, které se staly náchylnými k otlakům v důsledku dehydratace v suché půdě, vyžadují po zavlažování přibližně 4–8 dní na rehydrataci. Je jasné, že toto doporučení je proveditelné pouze za přítomnosti zavlažování. V podmínkách přirozené vlhkosti lze pouze konstatovat důsledky převládajících podmínek vlhkosti.
Neomylné brambory, nové prostředky k hubení háďátek a ošetřování sadbových hlíz, výsledky semenářství
Pravděpodobnost ztmavnutí dužniny je vyšší u hlíz s vysokým obsahem sušiny (měrné hmotnosti). Hlízy s vyšší specifickou hmotností obsahují větší škrobová zrna, která mohou při mechanickém nárazu poškodit buněčné membrány. Různé odrůdy se stejnou sušinou se však mohou lišit v náchylnosti, která je dána dvěma kvalitami hlíz. Za prvé je to oddělení substrátu a enzymu uvnitř buněk. Za druhé je to biochemický potenciál pro syntézu pigmentů černé skvrny, který závisí na hladině enzymu polyfenoloxidázy a jeho substrátu (tyrosinu). Předpokládá se, že intenzita tmavé barvy je úměrná počtu poškozených buněk a menší velikosti buněk.
Během skladování je ztmavnutí buničiny způsobeno následujícími důvody:
- položení teplých brambor do velké hromady a ponechání bez aktivního větrání. Samozahříváním se zvyšuje teplota, což vede ke zvýšenému dýchání a nedostatku kyslíku. Kyslík se nedostane do vnitřních tkání hlíz, enzymatické procesy jsou narušeny, dužina tmavne;
- třídění a překládka hlíz v klidu způsobuje hydrolýzu škrobu a bílkovin a hromadění produktů rozpadu (cukry, organické kyseliny, aminokyseliny) v zóně cévního prstence. Samooxidace těchto látek vede ke vzniku tmavě zbarveného pigmentu melaninu, který je nejprve tmavě modrý a poté černý;
- prudká změna teploty při třídění, balení, přepravě a manipulaci s bramborami, zejména po dlouhodobém skladování při teplotě 3–5 °C a vysoké relativní vlhkosti;
- pokles obsahu kyslíku ve vzduchu na 14-15% způsobuje zvláštní formu ztmavnutí dužiny – černé jádro.
Existuje několik dalších faktorů, které způsobují, že brambory jsou náchylnější ke ztrátě turgoru a tlakovým otlakům. Pomalé, poraněné, nezralé hlízy sklizené při vysokých teplotách jsou náchylnější ke ztrátě hmotnosti, a tím k tlakovým otlakům. Obecně platí, že nezralé brambory mají 10 až 60krát vyšší pravděpodobnost ztráty turgoru než normálně zralé brambory. Poraněný brambor ztratí 100-1000krát více vody než celá slupka, dokud se poškození nezahojí a nevytvoří se poraněný periderm. Brambory s nízkým obsahem pevných látek jsou náchylnější k tlakovým otlakům. Dlouhodobý deficit tlaku vodní páry mezi hlízou a okolním vzduchem v kombinaci s vysokou výškou násypu vede ke vzniku proleženin. Úbytek hmotnosti hlíz je maximální v prvním měsíci skladování. Studie ukázaly, že pokud začne komprese hlíz, pak se během několika dní rychlost ztráty vody v důsledku toho zvýší trojnásobně. Proto je včasná léčba tlakových modřin velmi důležitá.
Možnosti prevence vzniku modřin
Možnosti prevence vzniku modřin spočívají v optimalizaci stavu hlíz a minimalizaci negativních dopadů na hlízy. Pochopení vzorců náchylnosti odrůd brambor k otlakům vám umožňuje kontrolovat úroveň hydratace a biochemický stav hlíz během pěstování, sklizně a skladování. Agrotechnologický management je založen na následujících možnostech:
1. Lidský faktor – Většina operací při výrobě brambor je mechanizována, ale lidé vždy obsluhují zařízení a musí tak činit způsobem, který minimalizuje tvorbu modřin. Pravidelné školení a monitorování zaměstnanců, aby bylo zajištěno dodržování všech opatření k prevenci modřin, by mělo být standardní součástí výrobního procesu.
2. Účtování odrůdových vlastností. Zjistěte, jakou odrůdu pěstujete a zda je více či méně náchylná k loupání, praskání nebo otlakům. Strategie prevence modřin se budou lišit v závislosti na jejich relativní predispozici k modřinám dřeně.
3. Řízení plodnosti. Pozdní a nadměrná aplikace dusíku zpomaluje zrání, tvorbu slupky a zvyšuje náchylnost hlíz k otlakům. Kritérium pro optimální hladinu dusičnanového dusíku v řapících listů je v polovině srpna, jeho překročení vede k výraznému projevu brusování. Je důležité vyvážit používání dusíku dostatečným množstvím fosforu, ale vysoká hladina fosforu nemůže zabránit všem negativním účinkům přebytku dusíku. Nedostatečná hladina draslíku zvyšuje náchylnost k hnědnutí dužiny. Přidání draslíku nad optimální úroveň však nevede k dalšímu snížení otlaků, ale může vést ke snížení sušiny hlíz v důsledku zvýšené absorpce vody. Zvýšení koncentrace vápníku v hlízách až na 250 mg/kg může snížit výskyt modřin na minimum. Odrůdy však absorbují a akumulují přidaný vápník různými způsoby.
4. Správný výběr polí dle mechanického složení půdy kvalitní příprava půdy, prevence tvorby hrud, odstraňování kamenů. Zvláště důležité pro odrůdy s vysokou citlivostí na otlaky dužniny.
5. Včasné a kvalitní přistání, použití vysoce kvalitního materiálu zajišťuje plné využití agroklimatických zdrojů pro tvorbu plodin a zrání hlíz.
Ochrana a stimulace sadby brambor během výsadby
6. Kvalifikované dokončení procesu tvorby plodin. Slupku vysušte nebo mechanicky odstraňte nejméně dva až tři týdny před sklizní, pokud to počasí dovolí, protože slupky se v chladné nebo vlhké půdě tvoří pomaleji. Udržování vlhkosti půdy nad 60 % od odstranění natě po sklizeň. Pokud je půda suchá a hlízy dehydratované, zalévejte týden před sklizní.
7. Pečlivá sklizeň. Hlízy sklízejte, když jsou zralé a mají dobrou slupku. Hlízy je nejlepší sklízet při teplotách mezi 10 a 15 °C. Střední úroveň hydratace hlíz může být nejlepší, protože dehydratované hlízy jsou náchylné k tvorbě černých skvrn a nadměrně hydratované hlízy jsou náchylné k štěpení. Každodenní úprava sklizňového zařízení pro minimalizaci poškození brambor. Udržujte tok půdy na druhém přijímacím dopravníku. Nastavení rychlosti dopravníků a dopravníků tak, aby byly naplněny do kapacity (snižuje se tím zpětný chod). Vyhýbání se pádům z výšky větší než 15 cm Odstraňte ne více než 60-70 % vršků pomocí kombajnu, protože odstranění většího množství může vést k nadměrnému poškození brambor.
Jak se vyvarovat chyb při sklizni brambor?
8. Snížené otlaky během přepravy a skladování zahrnuje minimalizaci pádů, přizpůsobení rychlosti dopravníku objemu hlíz a rozmístění hromady, aby se minimalizovalo převalování hlíz po povrchu hromady. Pravidelné, několikrát denně, monitorování prostoru nakládky a vykládky, aby se minimalizovalo poranění hlíz. Přibližně 30 % všech otlaků dřeně vzniká při skladování (foto 4).
Foto: Banadysev S.A.
Foto 4. Kontrola otlaků dužniny při předprodejní přípravě brambor
9. Přísné dodržování optimálních podmínek pro dlouhodobé skladování. S větráním začněte nejpozději dvě hodiny po naložení brambor do skladu. Brambory zcela osušte ne déle než dva dny. Zhojení kožních lézí během dvou až tří týdnů. Pro udržení správné rychlosti chlazení, optimálních parametrů teploty a vlhkosti vzduchu během hlavního skladovacího období. Eliminujte sebemenší možnost kondenzace.
10. Dodržování optimální teploty a vlhkosti vzduchu, minimální výška a tlumení pádu, plné zatížení dopravníků a zařízení během balicích, expedičních a přijímacích operací.
Tajemství skladování brambor od HZPC Sadokas a AGROTRADE Group of Companies
Aby se tedy předešlo nebo minimalizovalo otlaky bramborové dužiny, měl by se hledat racionální kompromis mezi požadavkem na dosažení maximálního výnosu a vysokým obsahem sušiny s potřebou optimalizovat biochemické složení, zralost, hydrataci a tvorbu slupky hlíz. Je třeba použít a upravit předpisy pro pěstování, sklizeň, skladování a před uvedením na trh, aby se snížilo hnědnutí dužniny. Vysoká kvalifikace, pravidelné školení a neustálé sledování personálu jsou nejdůležitějšími složkami efektivního zvládání modřin.
