CC BY
0
УДК 634.11:577.1 DOI 10.24412/2311-6447-2024-2-52-57
Оценка антиоксидантной, витаминной и минеральной
ценности яблок
Assessment of antioxidant, vitamin and mineral value
of apples
Доцент А.Ю. Меделяева (ORCID 0009-0009-8021-7763), доцент С.И. Данилин (ORCID 0000-0003-4488-7953),
Мичуринский государственный аграрный университет, кафедра технологии производства, хранения и переработки продукции растениеводства, тел. +7(929) 018-51-05 ampleeva- anna84@yandex. ru
профессор Ю.В. Трунов (ORCID 0000-0001-9406-3501), доцент С.А. Брюхина (ORCID 0009-0009-3320-2489)
Мичуринский государственный аграрный университет, кафедра садоводства, биотехнологий
и селекции сельскохозяйственных культур, тел. +7(909) 235-10-44
trunov.yu58@mail.ru
Associate Professor A.Yu. Medelyaeva (ORCID 0009-0009-8021-7763), Associate Professor S.I. Danilin (ORCID 0000-0003-4488-7953),
Michurinsk State Agrarian University, chair of Technology of Production, Storage and Processing
of Crop Products, tel. +7(929) 018-51-05
ampleeva-anna84@yandex.ru
Professor Yu.V. Trunov (ORCID 0000-0001-9406-3501), Associate Professor S.A. Bryukhina (ORCID 0009-0009-3320-2489)
Michurinsk State Agrarian University, chair of Horticulture, Biotechnology and Crop Breeding, tel.
+7(909) 235-10-44
trunov.yu58@mail.ru
Аннотация. Исследователи антиоксидантную, витаминную и минеральную ценность яблок. Получили данные по комплексному содержанию антиоксидантов, витаминов и минеральных солей в плодах промышленных сортов яблони Антоновка обыкновенная, Лигол, Лобо и Хоней Крисп. Выделили сорта яблонь, плоды которых наиболее богаты биологически активными веществами и могут быть использованы в качестве ценного сырья при разработке пищевых продуктов и ингредиентов для здорового питания.
Abstract. The research work is devoted to assessing the antioxidant, vitamin and mineral value of apples. New data have been obtained on the complex content of antioxidants, vitamins and mineral salts in the fruits of modern industrial apple varieties Antonovka vulgaris, Ligol, Lobo and Honey Crisp. Apple tree varieties have been identified whose fruits are the richest in biologically active substances and can be used as valuable raw materials in the development of food products and ingredients for a healthy diet.
Ключевые слова: яблоня, плоды, антиоксидантная активность, биохимический состав
Keywords: apple tree, fruits, antioxidant activity, biochemical composition
Финансирование. Исследования выполнены в рамках Государственного задания Мино-брнауки РФ «Разработка новых технологических решений производства и рецептур продуктов здорового питания с использованием растительного сырья» на 2023 г. (№ госрегистрации FESU-2023-0004).
© А.Ю. Меделяева, С.И. Данилин, Ю.В. Трунов, С.А. Брюхина, 2024
Funding. The research was carried out within the framework of the State assignment of the Ministry of Education and Science of the Russian Fédération "Development of new technological solutions for the production and formulations of healthy food products using plant raw materials" for 2023 (state registration number FESU-2023-0004).
Качество плодов определяется различными показателями, которые всесторонне характеризуют их свойства, потребительскую ценность и назначение (размер, форма, окраска, аромат, вкус, свежесть, состояние зрелости, лежкоспособность, дефекты кожицы и мякоти и др.) [2]. Важнейший его показатель - биохимический состав и, в первую очередь, концентрация витаминов. Накопление аскорбиновой кислоты - специфическая особенность сорта, хотя этот показатель может варьировать по годам в зависимости от погодных условий до 50 % [6]. Сахара яблок представлены в основном фруктозой, глюкозой и сахарозой. Особенно богаты сахарами яблоки зимнего срока созревания.
В настоящее время приоритетным направлением в области пищевого производства является разработка новых пищевых продуктов, полученных с помощью технологий целенаправленного изменения биохимического состава [1]. Для получения качественно новых продуктов важно использовать сырье с повышенным содержанием биологически активных веществ, имеющих высокую антиоксидантную активность. Антиоксиданты используют в пищевых продуктах для предотвращения потери цвета, остановки прогоркания, появления неприятных запахов, возникающих в результате реакции самоокисления. Но еще более важно то, что антиоксиданты благотворно воздействуют на человеческий организм, блокируя действия свободных радикалов [7, 10].
В структуре плодоводческой отрасли России яблоня - одна из самых распространенных плодовых культур. На долю плодов яблони от мирового производства всех фруктов приходится около 10 % [2, 5]. Народнохозяйственное значение яблонь заключается в высокой пищевой ценности плодов, так как они являются ценным источником антиоксидантов, витаминов, минеральных веществ и т.д. [3, 12]. Биохимический состав яблок обусловлен спецификой сорта, генотипическими особенностями, агроклиматическими условиями произрастания и уровнем агротехники [1, 13]. Значительный удельный вес при выборе сорта приходится на его экологическую устойчивость, продуктивность и качество плодов. Важно, чтобы производство данных сортов было рентабельным для производителей промышленного масштаба с точки зрения урожайности и качества плодов [8, 9]. Анализ перспективных сортов яблок позволяет выявить наиболее ценные из них по биохимическому составу и использовать их в качестве сырья при разработке новых видов рецептур для производства пищевых продуктов здорового питания [11].
Исследования проводили в 2022-2023 гг. в НОЦ им. В.И. Будаговского Мичуринского ГАУ на тест-полигоне «Умный сад» с использованием инновационных компонентов технологий:
интенсивный сад - яблони на среднерослом подвое 54-118 (инновационная уплотненная ширина междурядий и в ряду, инновационная форма кроны Би-баум);
суперинтенсивный сад - яблони на карликовом подвое Парадизка Будагов-ского (инновационный посадочный материал, инновационная суперуплотненная схема посадки деревьев, до 9 500 дер./га, инновационная форма кроны суперверетено, инновационная система фиксации стволов на основе композитных материалов).
Объекты исследования: Антоновка обыкновенная (контроль, эталон зимостойкости и морозостойкости), Лигол (очень урожайный европейский сорт с плодами высокого качества), а также наиболее значимые в современном садоводстве зимние сорта яблони средней полосы России - Лобо (широко известный в России канадский
сорт) и Хоней Крисп (новый урожайный американский сорт с плодами высокого качества) .
Цель - дать оценку товарно-потребительским качествам и биохимической ценности современных промышленных сортов яблок для переработки по содержанию антиоксидантов, витаминов и минеральных солей. В связи с этим определяли содержание сахаров, сухих веществ, аскорбиновой кислоты, P-активных веществ в яблоках; находили кислотность яблок; рассчитывали сахаро-кислотный индекс; устанавливали антиоксидантную ценность яблок изучаемых сортов.
Максимальное содержание сахаров было в плодах сорта Хоней Крисп (15,8 %), минимальное - в плодах сорта Антоновка обыкновенная (10,5 %). Сорта Ли-гол (13,2 %) и Лобо (12,7 %) занимали промежуточное положение. Наиболее высокая кислотность плодов была у сорта Антоновка обыкновенная (0,86 %), наиболее низкая - у сорта Хоней Крисп (0,54 %). Сорта Лигол (0,66 %) и Лобо (0,72 %) занимали промежуточное положение. Наиболее высокий сахаро-кислотный индекс плодов был у сорта Хоней Крисп (29,3), наиболее низкий - у сорта Антоновка обыкновенная (12,2). Сорта Лигол (20,0) и Лобо (17,6) занимали промежуточное положение. Как показали биохимические анализы, содержание антиоксидантов во всех 4 сортах находилось на довольно высоком уровне. Наибольшие значения были
у сортов Антоновка обыкновенная (131 мг/100 г) и Хоней Крисп (125 мг/100 г), у сортов Лигол и Лобо значения несколько меньше (99 и 92 мг/100 г соответственно).
Максимальное содержание сухих веществ было в плодах сорта Лобо (16,5 %), минимальное - в плодах сорта Антоновка обыкновенная (11,8 %). Сорта Лигол (13,6 %) и Хоней Крисп (14,1 %) занимали промежуточное положение.
По содержанию аскорбиновой кислоты был выделен сорт Антоновка обыкновенная (16,9 мг/100 г). Меньше всего аскорбиновой кислоты обнаружено в сорте Лигол (12,2 мг/100 г). Среднее значение по данному показателю имели сорта Хоней Крисп (12,2 мг/100 г) и Лобо (13,6 мг/100 г). В целом диапазон значений был в пределах 11,6-16,9 мг/100 г.
В таблице представлены результаты определения Р-активных веществ в яблоках.
Таблица 3
Содержание Р-активных веществ в плодах, мг%_
Сорта Содержание в плодах Р-активных веществ
антоцианов, мг% катехинов, мг% флавонолов, мг%
Хоней Крисп 96±5 51±3 165±8
Лигол 144±7 27±1 177±9
Лобо 171±9 36±2 189±9
Антоновка обыкновенная 132±7 40±2 195±10
По содержанию P-активных веществ можно выделить сорта Антоновка обыкновенная и Лобо. В них содержится наибольшее количество флавонолов и антоцианов по сравнению с остальными сортами. По содержанию катехинов остальные сорта превзошел сорт Хоней Крисп, однако антоцианов и флавонолов в нем содержится меньше всего. Проведенные исследования по определению минеральных веществ в яблоках показали, что содержание калия в плодах находилось в пределах 378-587 мг%. Однако в сравнении по этому показателю можно выделить сорт Лигол, в нем калия несколько больше (587 мг%), меньше всего калия в сорте
Хоней Крисп (378 мг%), а сорта Лобо и Антоновка обыкновенная имели средние значения данного показателя (434 и 447 мг% соответственно).
По содержанию кальция можно выделить сорта Лобо (145 мг%). Немного меньше кальция было в плодах сорта Хоней Крисп (128 мг%). Наименьшие значения отмечены у сортов Антоновка обыкновенная и Лигол (104 и 106 мг% соответственно). Таким образом, содержание кальция в яблоках находилось в пределах 104-145 мг%. Натрия в плодах обнаружено ничтожное количество, менее 10 мг% во всех изучаемых сортах. Содержание магния в яблоках всех сортов приблизительно. Больше всего магния было в сорте Лигол (38 мг%), меньше всего - в Антоновке обыкновенной (27 мг%), а Хоней Крисп и Лобо имели средние значения (29 и 30 мг% соответственно).
Наименьшее значение по содержанию фосфора было отмечено у сорта Антоновка обыкновенная (0,182 мг%), наибольшее - у сорта Лигол (0,304 мг%). Лобо и Хоней Крисп имели средние значения (0,214 и 0,262 мг% соответственно).
В результате проведенных исследований было установлено, что содержание железа в яблоках изучаемых сортов было в пределах 31,6-46,3 мг%. Больше всего железа обнаружено в сортах Лигол (46,3 мг%) и Хоней Крисп (40,8 мг%), меньше всего в сортах Антоновка обыкновенная (35,4 мг%) и Лобо (31,6 мг%).
Получены новые данные по комплексному содержанию антиоксидантов, витаминов и минеральных солей в плодах современных промышленных сортов яблонь Антоновка обыкновенная, Лигол, Лобо и Хоней Крисп. Выделены сорта яблонь, плоды которых наиболее богаты биологически активными веществами и могут быть использованы в качестве ценного сырья при разработке пищевых продуктов и ингредиентов для здорового питания.
Проведенные исследования позволяют сделать выводы, что все 4 сорта могут быть рекомендованы в качестве сырья для получения пищевых продуктов повышенной ценности, в том числе лечебно-профилактического назначения. Их можно использовать в комбинации с другими ценными видами сырья растительного происхождения.
ЛИТЕРАТУРА
1. Верзилин, А.В. Выращивание плодов яблони с высоким содержанием биологически активных веществ / А.В. Верзилин, Ю.В. Трунов. - Мичуринск, 2004. - Текст: непосредственный.
2. Дулов, М.И. Биохимический состав и производство яблок в странах мира / М.И. Дулов. - Текст: непосредственный // Наукосфера. - 2022. - № 2-1. - С. 90-96.
3. Захаров, В.Л. Содержание биологически активных веществ и микроэлементов в плодах сортов яблони торговой сети Липецкой области / В.Л. Захаров, О.А. Дубровина, Т.А. Солдатова, М.Р. Голощапова. - Текст: непосредственный // Агропромышленные технологии центральной России. - 2018. - С.8-20.
4. Концепция системы управления биологическими и производственными процессами в садоводстве на основе цифровых технологий с использованием искусственных нейронных сетей / Ю.В. Трунов [и др.]. - Текст: непосредственный // Садоводство и виноградарство. - 2019. - № 5. - С. 54-58.
5. Трунов, Ю.В. Концепция научных исследований «Садоводство будущего» / Ю.В. Трунов, А.А. Завражнов, И.М. Куликов, А.И. Завражнов. - Текст: непосредственный // Плодородие. - 2019. - № 1(106). - С. 51-55.
6. Лисова, Е.Н. Изучение биохимических показателей ягод земляники при подборе сырья для переработки / Е.Н. Лисова, А.Ю. Меделяева, Е.И. Попова. - Текст: непосредственный // Приоритетные направления развития садоводства (I Потаповские чтения): матер. нац. науч.-практ. конф. - 2019. - С. 184-186.
7. Макарова, Н.В. Исследование антиоксидантной активности яблок различных сортов / Н.В. Макарова, А.В. Зюзина. - Текст: непосредственный // Техника и технология пищевых производств. - 2011. - С.89-94.
8. Макаренко, С.А. Сравнительная оценка биохимии плодов яблони алтайских сортов как источника питательных и биологически активных веществ / С.А. Макаренко. - Текст: непосредственный // Химия растительного сырья. - 2021. - № 3. - С. 245-252.
9. Причко, Т.Г. Технические и биохимические показатели плодов перспективных сортов яблони, выращенных в условиях Юга России / Т.Г. Причко, Л.Д. Чалая, Т.Л. Смелик. - Текст: непосредственный // Плодоводство и виноградарство Юга России. - 2015. - № 35. - С. 109-122.
10. Макарова, Н.В. Сравнительные исследования содержания фенольных соединений, флавоноидов и антиоксидантной активности яблок разных сортов / Н.В. Макарова, Д.Ф. Валиулина, О.И. Азаров, А.А. Кузнецов. - Текст: непосредственный // Химия растительного сырья. - 2018. - № 2.- С. 115-122.
11. Тарова, З.Н. Биохимические показатели плодов яблони в условиях промышленного сада ООО «Сады Старой Руссы» / З.Н. Тарова, Л.В. Бобрович, О.А. Борисова. -Текст: непосредственный // Технологии пищевой и перерабатывающей промышленности АПК-продукты здорового питания. - 2022. - № 1. - С.98-103.
12. Товарные и биохимические качества плодов яблони при использовании минеральных удобрений / Ю.В. Трунов, Н.С. Вязьмикина, Л.Б. Трунова, А.Ю. Ампле-ева. - Текст: непосредственный // Физиологические основы формирования продуктивности, устойчивости и качества продукции в современном садоводстве: матер. Междунар. науч.-метод. конф. - 2013. - С. 129-132.
13. Химический состав яблок при некорневых подкормках минеральными удобрениями и биостимулятором роста «Эдагум» / Ю.В. Трунов [и др.]. - Текст: непосредственный / / Сельскохозяйственная биология. - 2012. Т.47. - № 1. - С. 93-97.
REFERENCES
1. Verzilin, A.V., Trunov Yu.V. Growing apple fruits with a high content of biologically active substances. - Michurinsk, 2004.
2. Dulov, M.I. Biochemical composition and production of apples in the countries of the world // Scienceosphere. - 2022. - № 2-1. - pp. 90-96.
3. Zakharov, V.L. Content of biologically active substances and microelements in the fruits of apple tree varieties in the Lipetsk region trading network / V.L. Zakharov, O.A. Dubrovina, T.A. Soldatova, M.R. Goloshchapova // Agro-industrial technologies of central Russia. - 2018. - рр. 8-20.
4. The concept of a control system for biological and production processes in horticulture based on digital technologies using artificial neural networks / Yu.V. Trunov [etc.] // Gardening and viticulture. - 2019. - №. 5. - pp. 54-58.
5. Concept of scientific research "Gardening of the future" / Yu.V. Trunov, A.A. Zavrazhnov, I.M. Kulikov, A.I. Zavrazhnov // Fertility. - 2019. - № 1(106). -pp. 51-55.
6. Lisova, E.N., Medelyaeva A.Yu., Popova E.I. Study of biochemical indicators of strawberries when selecting raw materials for processing // In the collection: Priority directions for the development of horticulture (I Potapov Readings). Mat. national scientific-practical conf., dedicated 85th birthday anniversary. - 2019. - pp. 184-186.
7. Makarova, N.V., Zyuzina A.V. Study of the antioxidant activity of apples of various varieties // Equipment and technology of food production. - 2011. - рр. 89-94.
8. Makarenko, S.A. Comparative assessment of the biochemistry of Altai apple tree varieties as a source of nutrients and biologically active substances // Chemistry of plant raw materials. - 2021. - № 3. - рр. 245-252.
9. Prichko, T.G., Chalaya L.D., Smelik T.L. Technical and biochemical indicators of fruits of promising apple tree varieties grown in the conditions of the South of Russia // Fruit growing and viticulture of the South of Russia. - 2015. - № 35.
- pp. 109-122.
10. Comparative studies of the content of phenolic compounds, flavonoids and antioxidant activity of apples of different varieties / N.V. Makarova, D.F. Valiulina., O.I. Aza-rov., A.A. Kuznetsov // Chemistry of plant raw materials. - 2018. - № 2.
- рр. 115-122.
11. Tarova, Z.N. Biochemical indicators of apple fruits in the industrial garden of LLC "Gardens of Staraya Russa" / Z.N. Tarova, L.V. Bobrovich, O.A. Borisova // Technologies of food and processing industry agro-industrial complex - healthy food products. 2022. - № 1. - рр.98-103.
12. Commercial and biochemical qualities of apple fruits when using mineral fertilizers / Yu.V. Trunov, N.S. Vyazmikina, L.B. Trunova, A.Yu. Ampleeva // In the collection: Physiological foundations of the formation of productivity, sustainability and quality of products in modern horticulture. Mat. international scientific method. conf. - 2013. - pp. 129-132.
13. Chemical composition of apples with foliar feeding with mineral fertilizers and biostimulator edagum / Yu.V. Trunov [et al.] // Agricultural biology. - 2012. T.47. - № 1.
- pp. 93-97.
