CC BY
96
ЛЕСНЫЕ КУЛЬТУРЫ, СЕЛЕКЦИЯ, ГЕНЕТИКА И БИОТЕХНОЛОГИЯ
Библиографический список
1. Аксенов, П.А. Исследование структуры и химического состава древесины дуба различного географического происхождения для оценки его пригодности к производству высококачественных коньячных спиртов / П.А. Аксенов, В.В. Коровин // Вестник МГУЛ - Лесной вестник, 2007. - № 5. - С. 9-16.
2. Аксенов, П.А. Сравнительно-анатомическое исследование древесины дуба, применяемой в виноделии / П.А. Аксенов, В.В. Коровин // Вестник МГУЛ - Лесной вестник, 2010. - № 3. - С. 5-15.
3. Бенькова, В.Е. Анатомия древесины растений России / В.Е. Бенькова, Ф.Х. Швейнгрубер. - Берн: Хаупт, 2004. - 456 с.
4. Ворошилова, Г.И. Древесина лесообразующих и сопутствующих пород Дальнего Востока : учеб. пособие / Г.И. Ворошилова, С.А. Снежкова. - Владивосток: Дальневосточный ун-т, 1984. - 156 с.
5. Гаммерман, А.Ф. Определитель древесин по микроскопическим признакам с альбомом микрофотографий / А.Ф. Гаммерман, А.А. Никитин, Т.Л. Николаева. - М.-Л.: Изд-во АН СССР, 1946. - 143 с.
6. Древесные породы мира. Т. 3. Древесные породы СССР / В.Г. Атрохин, К.К. Калуцкий, Ф.Т. Тюри-ков; под ред. К.К. Калуцкого. - М.: Лесн. пром-сть, 1982. - 264 с.
7. Оганесянц, Л.А. Дуб и виноделие / Л.А. Огане-сянц. - М.: Пищепромиздат, 1998. - 255 с.
8. Оганесянц, Л.А. Изменчивость структуры древесины дуба и ее пригодность для выдержки винодельческой продукции / Л.А. Оганесянц, В.В. Коровин, П.А. Аксенов // Виноделие и виноградарство, 2006. - № 5 - С. 10-11.
9. Саришвили, Н.Г. Анатомическое строение дубовой клепки для виноделия как показатель ее качества / Н.Г. Саришвили, Л.А. Оганесянц, В.В. Коровин, Ю.А. Телегин и др. // Обзорная информация: Пищевая и перерабатывающая промышленность. Серия 15. Винодельческая промышленность, 1996. - Вып. 2. - 23 с.
10. Яценко-Хмелевский, А.А. Основы и методы анатомического исследования древесины / А.А. Яценко-Хмелевский. - М.-Л.: Изд. АН СССР, 1954. - 335 с.
11. Барыкина Р.П. Справочник по ботанической микротехнике. Основы и методы / Р.П. Барыкина и др.- М.: МГУ, 2004. - 312 с.
ИЗУЧЕНИЕ ПРИГОДНОСТИ ДРЕВЕСИНЫ СЛИВЫ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ ПЛОДОВЫХ ВОДОК
В.В. КОРОВИН, проф. каф. селекции, генетики и дендрологии МГУЛ, д-р биол. наук,
П.А. АКСЕНОВ, зав. лаб. каф. селекции, генетики и дендрологии МГУЛ, канд. с-х. наук,
Л.А. ОГАНЕСЯНЦ, директор ВНИИПБиВПРАСХН, д-р техн. наук,
В.А. ПЕСЧАНСКАЯ, зав. отделом технологии крепких напитков ВНИИПБиВП РАСХН,
В.А. ЗАХАРОВА, мл.н.с. ВНИИПБиВП РАСХН, д-р техн. наук,
Д.В. АНДРИЕВСКАЯ, н. с. ВНИИПБиВП РАСХН, канд. техн. наук,
М.А. ЗАХАРОВ, н. с. ВНИИПБиВП РАСХН, канд. техн. наук
vladimir.к[email protected], [email protected], [email protected]
Производство крепких спиртных напитков из плодового сырья широко распространено во многих западноевропейских странах.
Большой спрос на эти напитки обусловлен как их высоким качеством, так и оригинальностью и многообразием их видов. Плодовые водки производят из плодовых дистиллятов, выдержанных и без выдержки. Плодовые дистилляты, как правило, выдерживают в контакте с древесиной дуба. По непонятным причинам отсутствуют данные по применению древесины плодовых деревьев в этих целях.
В связи с этим целью настоящего исследования стала оценка пригодности дре-
весины сливы в виде технологической щепы для выдержки плодовых дистиллятов с целью повышения их качества и конкурентоспособности.
Широко известно, что анатомические особенности древесины во многом определяют органолептические свойства настаиваемых на них напитков. Они же определяют скорость их созревания и качество вырабатываемых из древесины экстрактов [1, 6- 8].
Отдельные анатомические особенности строения древесины используются в качестве критериев для ее отбора и предварительной оценки как возможного сырья для использования в виноделии [2].
134
ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 1/2014
ЛЕСНЫЕ КУЛЬТУРЫ, СЕЛЕКЦИЯ, ГЕНЕТИКА И БИОТЕХНОЛОГИЯ
Таблица 1
При исследовании макроструктуры выявлен ряд особенностей, характерных для древесины сливы
Особенности макроструктуры древесины сливы
Ядро выражено четко, состоит из чередующихся розовых и серобурых колец. Заболонь широкая, желтоватого цвета. Граница заболони и ядра волнистая, края размытые. Ее ширина колеблется в пределах 1-2 годичных колец. Годичные слои слабоизвилистые, с трудом различимые, имеют непостоянную ширину. В среднем ширина годичных колец колеблется в пределах от 1,5 до 5 мм Сердцевина (5= и луб) * " Ядро
Сердцевинные лучи светлые (почти белые), заметны невооруженным глазом. На рисунке представлены в виде горизонтальных полос •/•>.:***:•.* *•.*•*• у»;." •«•****£''}ът* шшш&гшят жтщ*
Сердцевина шестиугольная, 1,5-2 мм в диаметре. Отмечено значительное смещение сердцевины относительно оси ствола, вызванное образованием тяговой древесины в растянутой зоне стебля. Тяговая древесина образовалась в расширенных частях годичных колец; имеет более плотную структуру вследствие увеличения доли трахеид и более высокого процента целлюлозы; отличается низкой степенью одревеснения и наличием желатинозных слоев стенок трахеид. Сосуды мелкие, незаметные невооруженным глазом, но хорошо различимые при слабом увеличении стереомикроскопа в виде отдельных просветов, частота встречаемости которых уменьшается от внутренней границы годичного кольца к внешней. жЖ w&t’'-Sir1 у V
На поперечном срезе выявлены крупные (до 4 мм длиной) сердцевинные повторения, встречающиеся не чаще одного на 1 см-2
Предварительную оценку пригодности сливовой щепы для выдержки плодовых дистиллятов мы проводили на основе изучения анатомического строения ядровой древесины модельных деревьев сливы.
В литературных источниках практически отсутствуют подробные анатомические описания древесины сливы [9]. Приведена краткая характеристика макроструктуры и физико-механических свойств древесины сливы растопыренной (Prunus divaricata
Ledeb.) [5]. Определенный интерес представляет краткое описание древесины сливы и общее представление о строении древесины двух видов рода Prunus L. [3, 4].
В качестве объекта исследования мы использовали древесину сливы домашней (Prunus domestica L.) сорта Венгерка, возраст 30 лет.
Стереомикроскопирование при увеличении не более 100Ч проводили на микроскопе МБС-10 в светлом поле и режиме косого
ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 1/2014
135
ЛЕСНЫЕ КУЛЬТУРЫ, СЕЛЕКЦИЯ, ГЕНЕТИКА И БИОТЕХНОЛОГИЯ
Рис. 1. Главные разрезы ствола: П - поперечный (проходит перпендикулярно оси ствола); Р - радиальный (продольный срез, проходит через сердцевину ствола); Т - тангенциальный (тан-гентальный) (продольный, проходит по касательной к поверхности ствола)
света. Структуры фотографировали с помощью цифровой камеры.
Препараты для анатомических исследований изготавливали по общепринятым в ботанической микротехнике и гистохимии методикам [10]. Микроскопирование проводили на исследовательском микроскопе Jenoval (Carl Zeiss), снабженном окулярмикрометром. Использовали микрообъективы: GF-Plan 12.5/0,25; Plan 9/0,2, 160/0,17; Apochromat 40/0,95, 160/Cor 0,1-0,2; GF-Plan HI 100/1,25.
Древесина сливы является рассеянно сосудистой, т.е. сосуды равномерно распределены по всей ширине годичного слоя. Сосуды в древесине сливы не затилованы. Изготовление винодельческих бочек из древесины сливы невозможно из-за небольших размеров этих деревьев, однако древесина сливы
обладает рядом свойств, обеспечивающих довольно высокую степень экстракции растворимых веществ в винодельческие спирты, что позволяет использовать эту древесину в виноделии после того или иного способа ее измельчения.
На первом этапе исследований были изучены макроскопические особенности древесины сливы. Описание проводили по трем главным разрезам ствола (рис. 1) - поперечному, радиальному, и тангенциальному (тан-гентальному).
Древесина сливы прочная, плохо поддавалась размягчению в спирто- глицериновой смеси. Механические свойства ядра заметно выше механических свойств других видов розоцветных, рассмотренных нами.
Более подробные данные были получены при анализе микроструктуры древесины сливы, проведенном с использованием наших анатомических препаратов. Установлено, что древесина сливы состоит из сосудов, волокнистых трахеид, лучевой и тяжевой паренхимы. Древесина рассеянно сосудистая с тенденцией к кольцесосудистости (рис. 2).
Выраженность кольцесосудистости усиливается в широких кольцах и в зоне реактивной древесины.
Сосуды одного типа (d = 40±5 мкм) тонкостенные, округлые, слегка вытянутые в радиальном направлении, специфического рисунка не образуют; одиночные, парные и в группах по 3-4 ряда.
Просветы сосудов широких колец неравномерно распределены в толще годичного слоя. В широких приростах часто встречаются внутренние ложные годичные кольца с преобладанием крупнопросветных сосудов. Подобные образования усложняют определение возраста стебля.
В узких приростах более крупные просветы сосудов сосредоточены в ранней древесине. По направлению к внешней границе годичного слоя просветы сосудов уменьшаются в размерах и по частоте встречаемости. В узких годичных слоях переход от ранней древесины к поздней постепенный.
У всех сосудов отмечено наличие хорошо выраженных спиральных утолщений
136
ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 1/2014
ЛЕСНЫЕ КУЛЬТУРЫ, СЕЛЕКЦИЯ, ГЕНЕТИКА И БИОТЕХНОЛОГИЯ
Рис. 2. Сосуды древесины сливы: а) округлые множественные просветы сосудов на поперечном срезе; б) сосуды на радиальном срезе в виде широких прерывающихся светлых вертикальных лент
стенок (рис. 3). Относительный шаг спирали составляет 1/3—1/2 диаметра сосуда. Встречаются также трахеиды со спиральными утолщениями, для которых относительный шаг спирали составляет 1-1/2 диаметра просвета трахеиды.
Межсосудистая поровость варьируется в зависимости от диаметра сосуда. Так, у широкопросветных сосудов поры крупные, свободные или сближенные, с округлыми очертаниями окаймлений. У узкопросветных сосудов и сосудистых трахеид поровость очередная, сближенная (с округлыми окаймлениями) или сомкнутая (с шестиугольными окаймлениями) (рис. 4).
Внутренние отверстия пор прямые (ориентированы по радиусу сосуда) вытянутые, не доходят до краев окаймлений. Пары пор между сосудами и трахеидами имеют аналогичное строение с той лишь разницей, что со стороны сосуда внутреннее отверстие расположено прямо, со стороны трахеиды -наклонно. Внутреннее отверстие со стороны трахеиды всегда уже.
На границе заболони и ядра в просветах сосудов наблюдается процесс тиллообра-зования (рис. 5а). Степень затиллованности сосудов ядра низкая. Содержимое тил интенсивно окрашено. Также в просветах сосудов
ядра зафиксировано наличие менискообразных двояковогнутых капель камеди (рис. 5а). Переходная зона ядро-заболонь не имеет резких отличий от ядра.
Рис. 3. Спиральные утолщения члеников сосудов древесины сливы на радиальном срезе
ЛЕСНОИ ВЕСТНИК 1/2014
137
ЛЕСНЫЕ КУЛЬТУРЫ, СЕЛЕКЦИЯ, ГЕНЕТИКА И БИОТЕХНОЛОГИЯ
Рис. 4. Межсосудистая поровость древесины сливы. (а) - сближенная у широкого сосуда. (б) - сомкнутая у узкопросветного сосуда
Рис. 5а. Тилы в просветах сосудов.
Поперечный срез
Основная масса древесины состоит из волокнистых трахеид с толстыми стенками и полостью средней ширины. Сечение волокнистых трахеид имеет округлую слабоугловатую форму (рис. 6). На поперечном срезе хорошо просматриваются камеры и каналы щелевидно окаймленных пор между соседними трахеидами.
Рис. 5б. Менискообразные двояковогнутые капли камеди в сосудах ядра. Радиальный срез
Оптически активен только наружный (SV) слой клеточной стенки. Диаметры просветов трахеид в ранней и поздней частях годичного кольца приблизительно равны. Сосудистые трахеиды встречаются очень редко.
Пары пор на радиальных стенках волокнистых трахеид редкие, среднеширокие с округлыми камерами и перекрещивающими-
138
ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 1/2014
ЛЕСНЫЕ КУЛЬТУРЫ, СЕЛЕКЦИЯ, ГЕНЕТИКА И БИОТЕХНОЛОГИЯ
Рис. 6. Волокнистые трахеиды древесины сливы на поперечном (а) и радиальном (б) срезе
Рис. 7. Сердцевинные лучи древесины сливы
клетки однорядных лучен клетки многорядных лучен
Рис. 8. Сердцевинные лучи древесины сливы на радиальном срезе
ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 1/2014
139
ЛЕСНЫЕ КУЛЬТУРЫ, СЕЛЕКЦИЯ, ГЕНЕТИКА И БИОТЕХНОЛОГИЯ
ся щелевидными внутренними отверстиями, доходящими до границ окаймления или пересекающими их.
Поры располагаются в одном вертикальном ряду. Пары пор преимущественно поздних трахеид из участков, слабо контактирующих с сосудами, имеют в два раза меньший диаметр окаймления.
Сердцевинные лучи многочисленные одно- и многорядные, редко встречаются двурядные, состоят только из паренхимных клеток (рис. 7). Однорядные лучи линейные (от 3 до 10 клеток в высоту), многорядные - веретеновидные, немного шире диаметра сосудов (3-6 рядов клеток в ширину, 12-60 слоев клеток в высоту).
Рис. 10. Клетки тяжевой паренхимы древесины сливы на поперечном (а) и радиальном (б) срезе
Рис. 9. Клетки сердцевинных лучей древесины сливы, содержащие темноокрашенные гранулы пластических веществ
Рис. 11. Переходная зона между заболонью и ядром на радиальном срезе (а) и радиальном сколе (б) ствола сливы
140
ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 1/2014
ЛЕСНЫЕ КУЛЬТУРЫ, СЕЛЕКЦИЯ, ГЕНЕТИКА И БИОТЕХНОЛОГИЯ
Однорядные лучи в большинстве случаев гомогенные, состоят из квадратных и палисадных (на границе приростов) клеток (рис. 8). Многорядные лучи - гетерогенные. Внутренняя часть многорядного луча представлена лежачими клетками (соотношение ширина/длина = 1/2-1/3, реже = 1/4) (рис. 8).
При соприкосновении с сосудами широкие лучи не изгибаются, однорядные изгибаются слабо. При переходе из одного годичного слоя в другой лучи несколько расширяются, но булавовидных утолщений не образуют (рис. 9).
Большинство клеток сердцевинных лучей ядра не содержит темноокрашенных гранул пластических веществ. Небольшой процент клеток лучей, содержащих пластические вещества, обнаруживается на границе перехода заболонь-ядро. Этот факт указывает на низкое содержание окисленных дубильных веществ в ядре.
Древесная паренхима апотрахеальная (не связанная с сосудами) - диффузная редкая с тонкими клеточными стенками (рис.
10). Терминальная паренхима (на границе годичного слоя) отсутствует.
Клетки осевой паренхимы цилиндрические, в ядровой зоне частично заполнены аморфным содержимым. Поперечные стенки паренхимных тяжей на тангентальном срезе чаще косые, на радиальном - прямые. Поры между соседними паренхимными клетками простые.
Установлено, что в переходной зоне между заболонью и ядром протекает выработка ядрообразующих химических составляющих древесины, предположительно фенольной природы (в основном, окисленные таниды с хиноновыми группами), а также синтез интенсивно окрашенных камедей, традиционно свойственных подсемейству сливовых (рис. 11). Образующиеся в зоне ядрообразования вторичные метаболиты пропитывают окружающие клеточные стенки и откладываются в члениках сосудов, тем самым придавая ядру характерный цвет.
Цвет розовых зон ядра определяется также наличием повышенных концентраций красных камедей. Камеди ядра сливы пред-
ставляют собой сложные комплексы полисахаридов и полиуронидов с окисленными дубильными веществами.
Кристаллических отложений в исследованных образцах древесины сливы не выявлено.
Таким образом, на основании проведенных исследований были выявлены следующие особенности древесины сливы, способные оказать положительное влияние на процесс экстракции компонентов древесины и указывающие на содержание органолептически значимых веществ.
1. Рассеянно сосудистая древесина с тенденцией к кольцесосудистости. Как известно, скорость экстракции из рассеянно сосудистой древесины выше.
2. Небольшое количество тил свидетельствует о высокой проницаемости сосудов.
3. Основная часть древесины представлена волокнистыми трахеидами, имеющими щелевидно-окаймленные поры.
4. Характерно обилие лучей, большинство клеток которых имеют жизнеспособный протопласт, что свидетельствует о прохождении активных метаболических процессов.
5. Наличие в сосудах скоплений темноокрашенных камедей, что указывает на накопление в ядровой зоне танинов и окисленных форм флавоноидов.
6. Незначительное количество тил, содержащих низкомолекулярные горькие вещества, отрицательно влияющие на органолептику.
7. Отсутствие включений кальциевых солей, что снижает возможность отрицательного влияния древесины сливы на стабильность напитков.
8. Высокое содержание общей паренхимы в древесине сливы способствует накоплению дополнительных объемов экстрактивных веществ.
Заключение
На основании проведенных исследований, включающих анализ пробных экстрактов методом ВЭЖХ, можно сделать вывод о
ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 1/2014
141
ЛЕСНЫЕ КУЛЬТУРЫ, СЕЛЕКЦИЯ, ГЕНЕТИКА И БИОТЕХНОЛОГИЯ
том, что ядровая древесина сливы содержит комплекс химических компонентов, благоприятно влияющих на качество спиртных напитков. Установлена высокая экстрактивная способность этой древесины. В результате у нас есть основания считать, что древесина рассмотренного вида сливы может быть пригодной для использования в виде щепы при выдержке плодовых дистиллятов.
Библиографический список
1. Аксенов, П.А. Исследование структуры и химического состава древесины дуба различного географического происхождения для оценки его пригодности к производству высококачественных коньячных спиртов / П.А. Аксенов, В.В. Коровин // Вестник МГУЛ - Лесной вестник, 2007. - № 5. — С. 9-16.
2. Аксенов, П.А. Отбор дуба для использования его древесины в виноделии дисс. ... канд. с.-х. наук : 06.03.01 / П.А. Аксенов. - М.: МГУЛ, 2012. -24 с.
3. Бенькова, В.Е. Анатомия древесины растений России / В.Е. Бенькова, Ф.Х. Швейнгрубер. - Берн: Издательство Хаупт, 2004. - 456 с.
4. Гаммерман, А.Ф. Определитель древесин по микроскопическим признакам с альбомом микрофо-
тографий / А.Ф. Гаммерман, А.А. Никитин, Т.Л. Николаева. - М.-Л.: АН СССР, 1946. - 143 с.
5. Древесные породы мира. Т. 3. Древесные породы СССР /В.Г. Атрохин, К.К. Калуцкий, Ф.Т. Тюри-ков; под ред. К.К. Калуцкого. - М.: Лесн. пром-сть, 1982. - 264 с.
6. Оганесянц, Л.А. Дуб и виноделие / Л.А. Огане-сянц. - М.: Пищепромиздат, 1998. - 255 с.
7. Оганесянц, Л.А. Изменчивость структуры древесины дуба и ее пригодность для выдержки винодельческой продукции / Л.А. Оганесянц, В.В. Коровин, П.А. Аксенов // Виноделие и виноградарство, 2006. - № 5 - С. 10-11.
8. Саришвили, Н.Г Анатомическое строение дубовой клепки для виноделия как показатель ее качества / Н.Г. Саришвили, Л.А. Оганесянц, В.В. Коровин, Ю.А. Телегин, Л.Н. Гордеева, Н.К. Кардаш. // Обзорная информация: Пищевая и перерабатывающая промышленность. Серия 15. Винодельческая промышленность. - Вып. 2. - М.: АгроНИИТЭИПП, 1996. - 23 с.
9. Яценко-Хмелевский, А.А. Древесины Кавказа / А.А. Яценко-Хмелевский. - Т. 1. - Ереван: АН Армянской ССР, 1954. - 674 с. - С. 475-478.
10. Яценко-Хмелевский, А.А. Основы и методы анатомического исследования древесины / А.А. Яценко-Хмелевский. - М.-Л.: АН СССР, 1954. - 335 с.
11. Барыкина, Р.П. Справочник по ботанической микротехнике. Основы и методы / Р.П. Барыкина и др. - М.: МГУ, 2004. - 312 с.
УЧАСТИЕ ГАБИТУАЛЬНЫХ ФОРМ ЕЛИ ЕВРОПЕЙСКОЙ В ФОРМИРОВАНИИ ОБЪЕМНО-ПРОСТРАНСТВЕННОЙ СТРУКТУРЫ УРОЧИЩА «ДУБКИ»
Т.Г. МАХРОВА, ст. преподаватель каф. селекции, генетики и дендрологии МГУЛ,
П.В. ШАПКИН, асп. каф. селекции, генетики и
Памятник природы федерального значения урочище «Дубки» располагается на западной окраине г. Струнино Александровского района Владимирской области, находится в ведении администрации Владимирской области и имеет площадь 55,73 га, в том числе на землях города Струнино - 40,53 га, на территории Александровского лесничества - 15,2 га.
Массив представляет собой искусственное сообщество, созданное в 1898 г. и состоящее из аборигенных видов ели европейской и дуба черешчатого - куртины и одиночных деревьев дуба, между ними отдельные деревья ели диаметром до 60 см и с более развитой низко опущенной кроной. Сразу обращает
дендрологии МГУЛ
[email protected], [email protected]
на себя внимание разнообразие крон одиночно стоящих деревьев ели. У одних она узкая, плотная, у других - рыхлая и раскидистая.
Анализ габитусов деревьев позволил выделить несколько форм ели европейской в урочище «Дубки»: канделябровидную,
которую можно подразделить на широко-коническую-канделябровидную и яйцевидно-канделябровидную; крестообразную; колонновидную, из которой можно выделить узкоколонновидную; ширококонусовидную.
Нами был проведен подеревный перечет урочища «Дубки» и по его итогам составлен дендроплан. Анализ перечетной ведомости и дендроплана показал неоднозначность типов
142
ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 1/2014
