Научная статья на тему 'Предпосылки культивирования и переработки кипрея узколистного как овощной культуры'

Предпосылки культивирования и переработки кипрея узколистного как овощной культуры Текст научной статьи по специальности «Промышленные биотехнологии»

CC BY
218
54
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
КИПРЕЙ / БИОХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ / ОВОЩНАЯ КУЛЬТУРА

Аннотация научной статьи по промышленным биотехнологиям, автор научной работы — Шапиро Я.С.

Я.С. Шапиро Предпосылки культивирования и переработки кипрея узколистного как овощной культуры Кипрей, биохимический состав, овощная культура Описаны некоторые аспекты культивирования и переработки кипрея узколистного как многолетней овощной культуры.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Ya.S. Shapiro The premise of cultivation and processing of Chamerion angustifolium (L.) Holub as vegetable Chamerion angustifolium, biochemical structure, vegetable culture Some aspects of the cultivation and processing of Chamerion angustifolium (L.) Holub as multi-year vegetable culture described.

Текст научной работы на тему «Предпосылки культивирования и переработки кипрея узколистного как овощной культуры»

1

2

Рис. 5. Кориандр посевной: поперечный срез плода (фрагмент перикарпия с вентральной стороны): 1- эфирномасличный каналец; 2 - эндокарпи: 3 - семенная кожура; 4 - эндосперм семени

Таким образом, кориандр успевает полностью завершить жизненный цикл, длительность его вегетационного периода составляет 120-125 дней, а периода от посева до всходов - 137-140 дней. Растение сочетает высокую урожайность плодов (45,2 г/м ), нектаропродуктивность и хорошую эфиромасличность (1,5%). Морфологические и микроскопические данные свидетельствуют о подлинности сырья РшсШв Сопапс1п и его соответствии основным требованиям нормативных документов. Полученные результаты позволяют говорить, что кориандр посевной достаточно адаптирован к климатическим условиям Ленинградской области и перспективен для выращивания на медицинские цели и эфиромасличное сырье. Бесспорно, что исследования в этом направлении должны быть продолжены.

Литература

1. Маевский П.Ф. Флора средней полосы Европейской части России.10-е изд. М.: Товарищество научных изданий КМК, 2006. - 600 с.

2. Машанов В.И., Покровский А.А. Пряноароматические растения. - М.: Агропромиздат, 1991. -287 с.

3. Атлас лекарственных растений России. - М.: ВНИИЛАР, 2006. - 345 с.

4. Фармакогнозия. Лекарственное сырье растительного и животного происхождения: Учеб. пособие / Под ред. Г.П.Яковлева. -3-е изд. - СПб.: Спецлит, 2013. - 847 с.

5. Большой энциклопедический словарь лекарственных растений: Учеб. пособие/под ред. Г.П. Яковлева. -3-е изд., исп. и доп. - СПб: Спецлит, 2015. - 759 с.

6. Пельменев В.К. Медоносные растения. - М.: Россельхозиздат, 1985. - 144 с.

УДК 632.4+634.723 Канд. биол. наук Я.С. ШАПИРО

(СПбГАУ, lraj-esteri@mail.ru)

ПРЕДПОСЫЛКИ КУЛЬТИВИРОВАНИЯ И ПЕРЕРАБОТКИ КИПРЕЯ УЗКОЛИСТНОГО КАК ОВОЩНОЙ КУЛЬТУРЫ

Кипрей, биохимический состав, овощная культура

Ассортимент многолетних овощных культур, возделываемых в открытом грунте в Северо-Западном регионе Российской Федерации, сравнительно невелик, а наиболее распространенные из них - щавель и ревень - имеют существенные медицинские противопоказания для повседневного и диетического питания. Поэтому расширение этой группы овощных культур представляется целесообразным с целью получения ранней

зеленной продукции с высокими потребительскими свойствами в условиях короткого вегетационного сезона.

Вышеизложенное послужило основанием для исследований, цель которых -разработка технологии культивирования кипрея узколистного как овощной культуры для получения ранней продукции, а также сырья для последующей переработки.

Кипрей узколистный - это многолетнее растение, произрастающее на постоянном месте более 10 лет и формирующее устойчивые популяции. Ценный биохимический состав этого растения позволяет широко использовать его для повседневного и лечебно-профилактического питания, а продукты его переработки практически не имеют противопоказаний к применению [1-3]. Это стало причиной поступления на отечественный рынок большого числа пищевых продуктов на основе сырья кипрея узколистного и повышения спроса на эти продукты среди сторонников здорового питания.

Между тем до настоящего времени не разработана технология возделывания этого растения как многолетней овощной (или лекарственной) культуры, а единственным источником сырья служат природные популяции кипрея.

Вышеизложенное стало причиной усиления в последние годы эксплуатации данного природного ресурса, возрастают объемы заготовки, переработки растительного сырья и реализации готовой продукции. Нередко в погоне за прибылью заготовители сырья кипрея не учитывают опасность истощения популяций этого ценного растения, что создает реальную угрозу устойчивости луговых экосистем с доминированием данного вида. Поэтому введение кипрея в культуру имеет не только актуальный агротехнологический, но и важный природоохранный аспект.

В 2014-2015 гг. нами была проведена оценка продуктивности кипрея как в условиях открытого грунта, так и в условиях малогабаритных временных тоннельных укрытий из полиэтиленовой пленки на солнечном обогреве. Укрытия высотой 1,5 м были установлены 6 мая, на 10-й день после появления всходов на многолетней плантации растения. Уход за растениями включал поверхностное рыхление и мульчирование почвы перегноем (3 кг на 1 м2). Первый сбор съедобной зеленной продукции (молодых побегов кипрея) был проведен 18 мая, второй сбор (побегов 2-го порядка) - 7 июля, площадь учетной площадки 0,16 м, повторность 4-кратная (табл. 1).

С целью разработки технологии культивирования кипрея как многолетней пропашной культуры 17 октября 2015 г. в учебно-опытном саду СПбГАУ была проведена посадка саженцев на площади 150 м (схема посадки: расстояние между рядами- 0,7, между растениями в ряду - 0,3 м). Посадочный материал был получен посредством ранее разработанного нами метода зеленого черенкования в пленочных теплицах на солнечном обогреве с туманообразующей установкой [4].

Динамика роста и развития саженцев, выращенных методом зеленого черенкования, свидетельствует о преимуществах данного метода по сравнению с методом размножения корневыми отпрысками. Так, в течение первого года вегетации саженцы достигли высоты 102 см при среднем числе побегов на 1 растении - 10, числе листьев - 1 220. Аналогичных параметров растения из корневых отпрысков достигали лишь на 2-м году вегетации [5].

Биохимический анализ побегов кипрея включал определение содержания сухого вещества, Сахаров, сырого протеина, незаменимых аминокислот, витамина С и суммы антиоксидантных веществ (табл. 2, 3). Дегустационная оценка свежих и консервированных побегов кипрея проводилась с привлечением 50 респондентов (табл. 4).

Технология переработки побегов кипрея с целью получения тонизирующего напитка с высокой антиоксидантной активностью основывалась на ранее проведенных исследованиях [6, 7] и включала следующие последовательные стадии: 1) из собранного урожая отбирали репрезентативный образец, в водном экстракте которого определяли содержание суммы антиоксидантных веществ; 2) на основании содержания суммы антиоксидантных веществ устанавливали такое соотношение компонентов, чтобы целевой продукт имел

стандартизированное содержание суммы антиоксидантов 25 мг в 100 мл в пересчете на стандартный антиоксидант дигидрокверцетин.

Экстрагирование на стадии 1 проводили последовательно: в воде при температуре 28° в течение 20 минут, затем при температуре 80° в течение 25 минут, при постоянном перемешивании, после чего без охлаждения экстракт фильтровали через фильтр из полотна. Такой метод экстрагирования позволяет предотвратить существенные потери ценных биологически активных веществ, обладающих антиоксидантной активностью. Затем в полученном таким способом водном экстракте травы кипрея, после его охлаждения до температуры 20°, определяли суммарное содержание антиоксидантных веществ амперометрическим методом, при котором эталоном является стандартный антиоксидант дигидрокверцетин.

На стадии 2 при приготовлении целевого продукта (тонизирующего напитка) использовали следующие компоненты: сахарный сироп, раствор лимонной кислоты, экстракт кипрея. Полученный таким способом напиток с целью его стандартизации повторно анализировали на суммарное содержание антиоксидантных веществ указанным выше методом. По результатам анализа и органолептической оценки напиток характеризуется суммарным содержанием антиоксидантов 25 мг в 100 мл, прозрачным видом, светло-коричневым цветом, кисло-сладким вкусом и терпким медовым ароматом. Продукт сохраняет потребительские свойства в течение не менее 7 суток при хранении в охлажденном состоянии (5°).

Предложенная технология позволяет точно определить адекватную и предельно допустимую нормы безопасного и эффективного потребления напитка на основе кипрея, с учетом норм потребления антиоксидантных веществ, рекомендованных Федеральной службой по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека Российской Федерации [8]. Дегустационная оценка напитка, приготовленного по данной технологии, проводилась с привлечением 1 000 респондентов (табл. 4).

Таблица 1. Урожайность кипрея узколистного в открытом и защищенном грунте

(тоннельные укрытия)

Условия вегетации, характеристика урожая Облиственность побегов, % Урожайность, кг/м

суммарная по датам сбора

18.05 07.07

Открытый грунт, надземные органы в конце вегетации 75,8 9,86

Защищенный грунт, молодые побеги 82,7 7,44 6,31 1,13

Данные табл. 1 позволяют сделать вывод о весьма высокой продуктивности кипрея как зеленной овощной культуры, позволяющей получить раннюю продукцию в защищенном грунте даже без искусственного обогрева.

Срезка побегов 18 мая стимулировала у растений быстрое формирование боковых почек и побегов 2-го порядка (в среднем 8 побегов на 1 растении). Боковые побеги развивались весьма интенсивно, их суточный прирост достигал 1,5 см, облиственность варьировала от 75 до 87%. Таким образом, побеги кипрея характеризуются высокой восстановительной способностью, что способствует устойчивому формированию биомассы в случае повреждения главного побега. Благодаря этим свойствам кипрея появляется возможность повторных сборов урожая зеленной продукции в течение одного вегетационного сезона. В наших опытах повторный сбор урожая позволил в середине лета дополнительно получить до 15% такой продукции.

Биомасса молодых побегов (съедобной части растения) в тоннельных пленочных укрытиях составила 80% от общей биомассы кипрея, накопленной в открытом грунте за вегетационный период, а облиственность молодых побегов превысила этот показатель у растений открытого грунта.

Таблица 2. Химический состав побегов кипрея узколистного

Растительный Сухое Показатели в пересчете на сухое вещество

материал вещество, % Сахара, % Белок, % Витамин С, мг% Сумма антиоксидантов, мг ДГКв 1 г

Побеги на стадии 17,8 20,9 28,3 39,3 212,4

вегетативного

роста

Побеги на стадии 22,4 12,2 20,2 27,4 60,3

бутонизации

НСР „5 2,5 2,8 2,7 8,9 35,4

Таким образом, продуктивность растений кипрея как зеленной культуры близка или существенно превышает продуктивность таких многолетних овощных культур, как щавель, ревень, многолетние луки, спаржа.

Данные табл. 2 и 3 позволяют сделать заключение о ценных потребительских свойствах побегов кипрея. Молодые побеги на стадии вегетативного роста отличаются высоким содержанием растворимых Сахаров, белка, витамина С и других антиоксидантов. Менее высокое содержание в них сухого вещества определяет высокую сочность побегов и привлекательность в качестве зеленной продукции для свежего потребления.

Таблица 3. Содержание некоторых аминокислот в побегах кипрея

Аминокислота Содержание, г/кг абс. сух. в-ва Аминокислота Содержание, г/кг абс. сух. в-ва

Аргинин 20,2 Лизин 11,9

Валин 11,7 Метионин 1,0

Гистидин 6,9 Треонин 8,3

Изолейцин 9,9 Триптофан 2,3

Лейцин 18,0 Фенилаланин 9,8

Таблица 4. Дегустационная оценка побегов кипрея и продуктов их переработки

Вид продукта (число респондентов) Дегустационная оценка по 5-балльной шкале

Внешний вид Аромат Вкус

Побеги свежие (50) 4,80 4,01 4,02

Побеги консервированные (50) 4,12 4,76 4,55

Напиток тонизирующий (1 000) 4,75 4,82 4,80

Побеги кипрея по содержанию белка приближаются к высокобелковым бобовым растениям, а состав белка свидетельствует о его высоком качестве. Так, содержание в белке кипрея большинства незаменимых для человека аминокислот, в том числе лимитирующих (метионина, лизина, треонина), соответствует оптимальным значениям [9]. Поскольку незаменимой для детей, помимо прочих, является аминокислота гистидин, содержание

которой в побегах кипрея приближается к 7%, можно предположить, что это растение будет полезным для приготовления продуктов детского питания.

Дегустация побегов кипрея показала, что оценки респондентов варьировали в основном от «хорошо» до «отлично», причем оказалось, что потребители отдают предпочтение продукции, подвергнутой переработке (консервированию или водному экстрагированию). Свежие побеги кипрея получили менее высокие оценки дегустаторов, что в значительной степени объясняется новизной этого продукта и его отсутствием в традиционном кулинарном ассортименте респондентов.

Литература

1. Найда Н.М., Шапиро Я.С. Исследование биоморфологических особенностей и антиоксидантной активности лекарственных растений в Ленинградской области // Известия Санкт-Петербургского государственного аграрного университета. - 2014. - № 34. - С. 7-15.

2. Сыркин А.Б., Коняева О.И. Фармацевтические исследования некоторых новых противоопухолевых средств //Химико-фармацевтический журнал. - 1984. - № 10. - С. 1172— 1180.

3. Барнаулов О. Д. Детоксикационная фитотерапия, или противоядные свойства лекарственных растений. - СПб.: Политехника, 2007. - 409 с.

4. Шапиро Я.С. Некоторые аспекты культивирования кипрея узколистного (Chamerion cm gusti folium (L.) Hohib, Onagracecte)ll Известия Санкт-Петербургского государственного аграрного университета. - 2015. - № 39. - С. 29-32.

5. Старковский Б.Н. Разработка агроприемов при возделывании кипрея узколистного на кормовые цели: Автореф. дис...канд. с.-х. наук. - Вологда, 2003. - 18 с.

6. Шапиро Я.С. Научно-методические основы изготовления экстракта кипрея узколистного {Chamerion cmgustifolium (L.) Holub. II Известия Санкт-Петербургского государственного аграрного университета. - 2013. - № 32. - С. 33-35.

7. Патент RU 2545551 С2. 10.04.2015. Способ приготовления сиропа на основе кипрея узколистного (иван-чая). Я.С. Шапиро

8. Рациональное питание. Рекомендуемые уровни потребления пищевых и биологически активных веществ: Методические рекомендации. - М.: Федеральная служба по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека Российской Федерации, 2004. -18 с.

9. Тимофеева В. А. Товароведение продовольственных товаров. - М.: Феникс, 2013 - 496 с.

УДК 663.476

Аспирант М.С. ЧЕКИНА

(Университет ИТМО, 1шс1118 25 а та 11. ш) Доктор техн. наук Т.В. МЕЛЕДИНА (Университет ИТМО, tatiana.meledina@yandex.ru) Доктор с.-х. наук Г.А. БАТАЛОВА (Зональный НИИСХ Северо-Востока, g.batalova@mail.ru)

ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ОВСА В ПРОИЗВОДСТВЕ ПРОДУКТОВ

СПЕЦИАЛЬНОГО НАЗНАЧЕНИЯ

Овёс, сорт голозёрный, сорт плёнчатый, глютен, глиадин

Одним из пунктов государственной программы РФ по реализации мероприятий в области здорового питания населения на период до 2020 года является обеспечение условий для инвестиций в производство витаминов, ферментных препаратов для пищевой промышленности, пробиотиков и других пищевых ингредиентов, продуктов массового потребления, обогащенных витаминами и минеральными веществами, продуктов функционального назначения [1]. С этой точки зрения перспективным направлением является выпуск продуктов, обогащенных витаминами, минеральными веществами,

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.