CC BY
44
УДК 634.11:631.82:581.19:631.243.5 DOI 10.24412/2311-6447-2022-1-98-103
Биохимические показатели плодов яблони в условиях промышленного сада ООО «Сады Старой Руссы»
Biochemical parameters of apple fruits in the conditions of the industrial garden of LLC «Gardens of Staraya Russa»
Профессор З.Н. Тарова (ORCID 0000-0002-3277-8496), профессор A.B. Бобрович (ORCID 0000-0002-6546-3036), аспирант О. А. Борисова (ORCID 0000-0003-4911-2700)
(Мичуринский государственный аграрный университет) кафедра агрохимии, почвоведения и агроэкологии, тел. 8-960-661-54-78 E-mail: tarovazfemail.ru
Professor Z.N. Tarova, Professor L.V. Bobrovich, Postgraduate Student O.A. Borisova
(Michurinsk State Agrarian University) chair of Agrochemistry, Soil Science and Agroecology, tel. 8-905-048-69-13 E-mail: tarovaz@mail.ru
Реферат. Производство яблок, как и их потребление, является наиболее масштабным в мире. Многие ягоды, фрукты и продукты их переработки обладают более высокой антиоксидантной активностью. Популярность яблок делает их важным сырьевым ресурсом в качестве антиоксиданта. Кроме того, они являются важнейшим источником фитонутриентов, позволяющих расценивать плоды в качестве продукта функционального и лечебно-профилактического назначения. Наличие комплекса аскорбиновой кислоты (витамин С), железа, калия, пищевых волокон позволяет регулировать содержание в живых системах насыщенных жиров, холестерола и натрия. Представлены результаты биохимического анализа плодов яблони различных привойно-подвойных комбинаций, выращенных в промышленных садовых агроценозах Новгородской области. Результаты исследований показывают, что привойно-подвойные комбинации при ежегодном плодоношении способны давать урожаи высококачественных плодов, биохимический состав которых зависит как от сортовых особенностей, так и от внешних факторов среды. Изучаемые сорта накапливают достаточное количество Сахаров (12,2-14,7 %) и синтезируют большое количество фенольных соединений (до 230 мг). Такой химический состав позволяет использовать полученные плоды не только для хранения и потребления в свежем виде, но и для переработки.
Summary. . The production of apples, as well as their consumption, is the largest in the world. Many berries, fruits and their processed products have higher antioxidant activity. The popularity of apples makes them an important raw material resource as an antioxidant. In addition, they are the most important source of phytonutrients that make it possible to regard fruits as a product of functional and therapeutic and preventive purposes. The presence of a complex of ascorbic acid (vitamin C), iron, potassium, dietary fiber allows you to regulate the content of saturated fats, cholesterol and sodium in living systems. The article presents the results of biochemical analysis of apple fruits of various graft-rootstock combinations grown in industrial garden agrocenoses of the Novgorod region. The research results show that graft-rootstock combinations with annual fruiting are able to yield high-quality fruits, the biochemical composition of which depends on both varietal characteristics and external environmental factors. The studied varieties accumulate a sufficient amount of sugars (12,2-14,7 %) and synthesize a large number of phenolic compounds (up to 230 mg).This chemical composition makes it possible to use the obtained fruits for not only storage and consumption in fresh form, but also for processing.
Ключевые слова: яблоня, урожайность, плоды, биохимический состав.
Keywords: apple tree, yield, fruits, biochemical composition.
(О З.Н. Тарова, Л.В. Бобрович, O.A. Борисова, 2022
Среди всех плодов и ягод яблоки занимают лидирующее положение в структуре потребления фруктов долгое время. Учитывая, что в настоящее время вопросам здорового питания уделяется не просто много внимания, а они возведены в ранг государственной политики, потребление их будет расти. Благодаря питательным и биологически активным веществам регулярное употребление яблок в пищу в значительной степени способствует профилактике многих заболеваний. Питательная и биологическая ценность плодов, обусловлена их химическим составом, который зависит от множества факторов, в том числе от сортовых особенностей и внешних факторов среды [1,2,7,8].
Кроме того, изучение изменчивости химического состава плодов под воздействием внешних факторов важно как с точки зрения процессов адаптации плодовых растений, так и в практических целях. Знания особенностей этого процесса важны и для увязки направленности селекционной работы с природными особенностями местности, местными подвоями, для разработки способов активного регулирования химического состава плодов для дальнейшего успешного хранения и переработки [3,5,6,9,10].
Производство яблок, как и их потребление, является наиболее масштабным в мире. Многие ягоды, фрукты и продукты их переработки обладают более высокой антиоксидантной активностью. Популярность яблок делает их важным сырьевым ресурсом в качестве антиоксиданта. Кроме того, они являются важнейшим источником фитонутриентов, позволяющих расценивать плоды в качестве продукта функционального и лечебно-профилактического назначения. Наличие комплекса аскорбиновой кислоты (витамин С), железа, калия, пищевых волокон позволяет регулировать содержание в живых системах насыщенных жиров, холестерола и натрия [8].
Есть исследования, посвященные изучению взаимосвязи между потреблением яблок и диабетом. Яблоня способна к синтезу такого полифенольного соединения как флоризин. Это вещество играет определенную роль в процессах метаболизма растения и участвует в регуляции ростовых процессов, их периодичности. Японские ученые доказали снижение уровня содержания сахара в крови при повышении количества метаболитов флоризина при наблюдений в течение 14 дней. На примере грызунов изучено влияние содержание диеты с добавлением различных продуктов, в том числе и яблок, на риск возникновения диабета [12].
Американские ученые провели широкомасштабные исследования по выявлению взаимосвязи диеты, богатой флавоноидами фруктов, к которым относятся плоды яблони, и риском возникновения диабета второго типа. Полученные результаты свидетельствуют о положительной корреляции как в случае женщин старше 45 лет, так и мужчин и женщин моложе 45 лет. Исходя из проведенных исследований ученые делают определенный вывод о том, что потребление яблок влияет на содержание глюкозы в крови при течении диабета по второму типу [11].
Немаловажным аспектом является пригодность получаемых плодов для переработки. Цель исследования определить химический состав яблок, полученных в насаждениях ООО «Сады старой Руссы», и оценить возможность применения их для переработки, в частности для получения сидра.
Сидровые сорта яблок значительно отличаются по своим качественным показателям от сортов, которые используют для употребления в свежем виде и переработки на соки, варенья, повидла и т.д. Так, по биохимическому составу они должны обладать высокой массовой концентрацией фенольных веществ, обладающих дубильными свойствами (танин), высокой концентрация Сахаров, невысоким содержанием органических кислот. Кроме того, плоды должны сохраняться без размягчения. При производстве сидра чаще всего используют разные сорта яблок, в том числе и дикорастущие. В основном для производства сидра в нашей стране используют сорта, выращенные в южных регионах - Джонатан, Мекинтош, Рубиновое Дуки [4].
Наблюдения проводили в условиях ООО «Сады Старой Руссы» Новгородской области в 2017-2018 гг. Объектами служили плоды яблони 2012-2013 гг. посадки. Сорта привиты на полукарликовых подвоях 54-118 и Урал 5. В плодах определяли биохимические показатели: растворимые сухие вещества (РСВ), сахара, органические кислоты согласно общепринятым методикам. Содержание РСВ определяли рефрактометрическим методом с помощью цифрового рефрактометра PAL-3 (ATAGO), суммы Сахаров - методом Бертрана, органических (титруемых) кислот - титримет-рическим методом с использованием 0,1 н. раствора гидроокиси натрия в присутствии индикатора фенолфталеина. При математической обработке данных использовали методы, предложенные Доспеховым Б.А. (1985), а также применялся пакет анализа программы Microsoft Ехсе.
За последнее десятилетие сумма осадков, выпавших в течение года, колебалась в широких пределах: от 521 в 2015 г. до 831 мм в 2018. Резкие различия гидрологического режима по годам предъявляют особые требования к использованию высокоадаптивных сортов плодовых культур. Наибольшее количество осадков за анализируемый период приходилось на июнь, июль и август. В отдельные дни этого периода выпадало от 38 до 75 мм осадков, что соответствует месячной норме данного региона. Именно в эти месяцы происходит формирование плодов и закладывается их качество. Такое количество осадков способствовало хорошей влагообеспеченности растений в период вегетации, обеспечивало запас влаги в почве в зимне-весенний период, но вместе с тем вызвало переувлажнение почвы, которая исторически сформирована на плотных известковых породах, перекрытых отложениями глины и песка, что затрудняет сток лишней воды. Особенно это проявилось в 2017 г. когда за 2 месяца выпало 291 мм осадков, что не могло не сказаться на качестве урожая.
Наиболее благоприятно для накопления веществ в плодах складывались погод-но-климатические условия в 2018 г. Все изучаемые сорта в этом году синтезировали больше РСВ, Сахаров и фенольных веществ. Полученный анализ биохимического состава плодов (таблица) показывает, что изучаемые сорта накапливают достаточно большое количество Сахаров, сопоставимое с южными сортами (12,2-14,7 %).
Таблица
Химический состав плодов яблони в условиях ООО «Сады Старой Руссы»
Годы исследований Сорта HCPos
Антоновка обыкновенная Имрус Ветеран
РСВ, %
2017 12,0 15,2 14,8 1,3
2018 13,8 16,8 15,6 1,6
Сахара, %
2017 8,8 12,2 12,4 1,1
2018 9,9 14,7 13,5 0,9
Органические кислоты, %
2017 0,9 0,8 0,8 0,15
2018 1,05 0,6 0,5 0,2
Общее содержание фенолов (мг галловой кислоты на. 100 г сырья)
2017 115,0 214,0 211,0 25,1
2018 121,0 228,0 230,0 18,3
Кроме того, полученные результаты позволили отметить влияние сортовых особенностей и погодных условий на качество получаемой продукции.
Наибольшее количество органических кислот синтезируется в плодах сорта Антоновка обыкновенная, тогда как в плодах сортов Имрус и Ветран в 2018 г. содержалось всего 0,5-0,6 % органических кислот.
Почвенно-климатические условия позволяют накапливать в плодах яблони большое количество фенольных соединений - до 230 мг/100 г продукции, что является весомым аргументом при использовании сортов для производства сидра.
Наибольшее количество Сахаров накапливают сорта Имрус и Ветеран. Эти же сорта обладают высокой способностью синтезировать фенольные соединения. В меньшем количестве сахара накапливаются в плодах Антоновки обыкновенной, что является сортовой особенностью. Общее содержание фенолов так же значительно ниже, чем в сортах Имрус и Ветеран. Однако сорт Антоновка обыкновенная многие авторы относят к сидровым сортам при условии купажирования соков [4].
Погодные условия 2017 г. были менее благоприятными для накопления Сахаров, так как год был очень дождливым. Отрицательное влияние избыточного количества влаги отмечалось и другими исследователями.
Полученный анализ биохимического состава плодов показывает, что изучаемые сорта накапливают большое количество Сахаров (12,2-14,7 %), которое сопоставимо с сортами южной зоны. В то же время в яблоках синтезируются фенольные соединения, содержание которых достигает до 230 мг/100 г. Такой химический состав позволяет использовать полученные плоды не только для хранения и потребления в свежем виде, но и в переработке, в частности для приготовления сидра.
ЛИТЕРАТУРА
1. В.В. Шелковников. Агрохимическая характеристика и оценка загрязнения почв садовых агроценозов Тамбовской равнины тяжелыми металлами [Т] /, И.Н. Мацнев, A.B. Бобрович, З.Н. Тарова // Вестник Мичуринского государственного аграрного университета. 2018. № 1. С. 44-48.
2. А.И. Кузин. Влияние некорневых подкормок и различных способов внесения минеральных удобрений на биохимический состав плодов яблони и его изменение в процессе хранения в обычной атмосфере [Т] /, Н.С. Рыбакова, Ю.В. Трунов [и др.] // Вестник Мичуринского государственного аграрного университета. 2013. № 5. С. 8-14.
3. H.A. Чурикова. Влияние подвоя на морфометрические показатели привойно-го компонента в питомнике [Т] / Р.В. Папихин, З.Н. Тарова [и др.] // Вестник Мичуринского государственного аграрного университета 2014. № 5. С. 14-19.
4. A.A. Ширшова. Влияние химического состава сортов яблок на физико-химические показатели сброженных соков для производства фруктовых вин [Т] / А.Р. Блягоз, Н.М. Агеева, Е.А. Сосюра // Вестник АПК Ставрополья. 2016 № 2 С. 45-49.
5. З.Н. Тарова. Влияние продолжительности роста клоновых подвоев яблони на их зимостойкость [Т] / H.A. Чурикова, Т.А. Данилова, А.Н. Гонтюрев // Сб. науч. тру., посвященный 85-летию Мичуринского государственного аграрного университета. В 4 Мичуринск, 2016. С. 208-213.
6. A.B. Бобрович. Качественная оценка сортов яблони в промышленных садовых агроценозах путем бонитировки [Т] / З.Н. Тарова, Е.В. Пальчиков [и др.] // Инновационная деятельность в модернизации АПК: матер. Междунар. науч. -практ. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых. 3 ч.-Мичуринск, 2017. С. 105-107.
7. Макарова, Н.И. Сравнительные исследования содержания фенольных соединений, флавоноидов и антиоксидантной активности яблок разных сортов [Т] / / Химия растительного сырья 2018. № 2. С. 115-122.
8. Павел, А.Р., Формирование некоторых компонентов химического состава плодов яблони под влиянием факторов среды [Т] // Макаркина М.А. Вестник аграрной науки 2020. № 6(87). С. 18-24.
9. З.Н. Тарова. Плодоношение яблони при нестабильных погодных условиях в садовых агроценозах Старой Руссы Новгородской области / О.А. Борисова, Л.В. Бобрович, К.С. Гречушкина/ / Инновационные подходы к разработке технологий производства, хранения и переработки продукции растениеводческого кластера: материалы всерос. науч.-практич. конфе. Мичуринск, 2020. С. 116-120.
10. Чурикова, Н.Л. Диагностика содержания антоцианов в коре однолетних побегов новых перспективных клоповых подвоев яблони селекции Мичуринского агро-университета [Т] / Н.Л. Чурикова, З.Н. Тарова / / Селекция и сорторазведение садовых культур. 2019. № 2. Т. 6 С. 99-102.
11. Associations of dietary flavonoids with risk of type 2 diabetes,and markers of insulin resistance and systemic inflammation in women: a prospective study and cross-sectional analysis /Song Y., Manson J.E., Buring J.E., Sesso H.D., Liu S. // J. Am. Coll. Nutr. 2005. Vol. 24. N5. Pp. 376-384.
12. Influence of early nutritional components on the developments of murine uto-immune diabetes /Mueller D.B., Koczwara K., Mueller A., Pallauf J., Ziegler A.-G., Bonifacio E. // Ann. Nutr. and Metab. 2009. Vol. 54. N8. Pp. 208-217.
REFERENCES
1. Agrochemical characteristics and assessment of soil pollution of garden agroce-noses of the Tambov Plain with heavy metals / V.V. Shelkovnikov, I.N. Matsnev, L.V. Bobrovich, Z.N. Tarova // Bulletin of the Michurinsk State Agrarian University. 2018. No. 1. P. 44-48.
2. The effect of foliar top dressing and various methods of applying mineral fertilizers on the biochemical composition of apple fruits and its change during storage in a normal atmosphere / Kuzin A.I., Rybakova N.S., Trunov Yu.V., Trunova L.B., Ampleeva A.Yu., Tarova ZN//Bulletin of the Michurinsk State Agrarian University. 2013. No. 5. S. 8-14.
3. Influence of the rootstock on the morphometric parameters of the graft component in the nursery / N.L. Churikova, R.V. Papikhin, Z.N. Tarova and others//Bulletin of the Michurinsk State Agrarian University.2014. No. 5. S. 14-19.
4. Influence of the chemical composition of apple varieties on the physical and chemical parameters of fermented juices for the production of fruit wines / A.A. Shir-shova, A.R. Blagoz, N.M. Ageeva, E.A. Sosyura // Bulletin of the agro-industrial complex of Stavropol. 2016. No. 2. S. 45-49.
5. The influence of the duration of growth of clonal rootstocks of apple trees on their winter hardiness / Tarova Z.N., Churikova N.L., Danilova T.A., Gontyurev A.N. agricultural university. In 4 volumes. Edited by V.A. Babushkin. Michurinsk, 2016. S. 208 -213.
6. Qualitative assessment of apple varieties in industrial horticultural agrocenoses by appraisal / L.V. Bobrovich, Z.N. Tarova, E.V, Palchikov et al. conf. students, graduate students and young scientists: in 3 parts.-Michurinsk, 2017. P. 105-107.
7. Makarova, N. Comparative studies of the content of phenolic compounds, flavonoids and antioxidant activity of apples of different varieties / / Chemistry of vegetable raw materials. 2018. No. 2. S. 115-122.
8. Pavel A.R., Makarkina M.A. Formation of some components of the chemical composition of apple fruits under the influence of environmental factors//Bulletin of agrarian science. 2020. No. 6 (87). P. 18-24.
9. Apple tree fruiting under unstable weather conditions in garden agrocenoses of Staraya Russa, Novgorod region / Z.N. Tarova, O.A. Borisova, L.V. Bobrovich, K.S. Grechushkina/ / Innovative approaches to the development of technologies for the production, storage and processing of crop cluster products: Proceedings of the All-Russian Scientific and Practical Conference (February 13, 2020) / ed. V.A. Babushkina and others. Michurinsk: Publishing House of the Michurinsky State Agrarian University, 2020. P. 116-120.
10. Churikova, N.L. Diagnosis of anthocyanin content in the bark of annual shoots of new promising clonal apple rootstocks bred at the Michurinsk Agricultural University / N.L. Churikova, Z.N. Tarova // Breeding and variety cultivation of horticultural crops. - All-Russian Research Institute of Fruit Crops Breeding.2019. No. 2. T. 6. Pp. 99-102.
11. Associations of dietary flavonoids with risk of type 2 diabetes,and markers of insulin resistance and systemic inflammation in women: a prospective study and cross-sectional analysis /Song Y., Manson JE, Buring JE, Sesso HD, Liu S. / / J. Am. Coll. Nutr. 2005 Vol. 24.N5. pp. 376-384.
12. Influence of early nutritional components on the developments of murine uto-immune diabetes /Mueller D.B., Koczwara K., Mueller A., Pallauf J., Ziegler A.-G., Bonifacio E. // Ann. Nutr. and Metab. 2009 Vol. 54. N8. pp. 208-217.
