CC BY
52
УДК / UDK 634.232.017:581.192(470.32)
ТОВАРНО-ПОТРЕБИТЕЛЬСКИЕ КАЧЕСТВА И ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ ПЕРСПЕКТИВНЫХ СОРТОВ И ФОРМ ЧЕРЕШНИ В УСЛОВИЯХ ЦЧР
COMMERCIAL FEATURES AND BIOCHEMICAL CONTENT OF PERSPECTIVE SWEET CHERRY VARIETIES AND FORMS IN THE CONDITION
OF CENTRAL BLACKSOIL ZONE
Жбанова E.B., доктор с.-х. наук, ведущий научный сотрудник Zhbanova Y.V., doctor of agricultural sciences, leading researcher Савельев Н.И., доктор с.-х. наук, профессор, академик РАН Savel'ev N.I., doctor of agricultural sciences, professor, academic of the
Russian Academy of Sciences Кружков A.B., кандидат с.-х. наук, старший научный сотрудник Kruzhkov A.V., candidate of agricultural sciences, senior researcher Коваленко Т.В., аспирант Kovalenko T.V., postgraduate student ФГБНУ ВНИИГиСПР, г. Мичуринск-наукоград РФ, Россия FSBSI ARRIG&BFP, Michurinsk-research town RF, Russian Federation E-mail: shbanovak@yandex. ru
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА
черешня, сорта, формы, биохимический состав, растворимые сухие вещества, сахара, титруемая кислотность, аскорбиновая кислота, фенольные соединения, антоцианы, хлорогеновая кислота, пектиновые вещества, антиоксидантная активность.
KEY WORDS
sweet cherry, varieties, forms, biochemical composition, soluble dry substances, sugars, titrate acidity, ascorbic acid, phenolic substances, anthocyanins, chlorogenic acid, pectins, antioxidant activity.
Черешня (Prunus avium L.) - популярная и коммерчески важная десертная культура, большое количество плодов которой поступает в торговую сеть в свежем виде. Ежегодно в мире производится более 2 млн. тонн черешни. Турция и США - крупнейшие производители черешни в мире [1-3].
Черешня получила широкое распространение в южных регионах нашей страны (Краснодарский край, Крым), где ее сортимент наиболее разнообразен. В настоящее время благодаря усилиям селекционеров она продвинулась далеко на север. Недостатком традиционного сортимента средней полосы России и, в особенности, большинства старых сортов являются сравнительно невысокие товарно-потребительские качества плодов. В связи с этим особое значение приобретает создание новых и выделение из числа существующих сортов и форм генотипов черешни, обладающих высокими вкусовыми качествами, привлекательным внешним видом, ценным биохимическим составом.
Возрастающий в последнее время интерес к биологически активным соединениям плодов приводит к необходимости подбора не только культур, но и отдельных сортов с более высоким содержанием витаминов-антиоксидантов. Их состав и концентрация в значительной степени влияют на органолептические
качества плодов, а также в общей сложности во многом определяют антиоксидантную активность [4].
Плоды черешни - источник многих питательных и биологически активных веществ, необходимых для здоровья человека. Сахара - важнейшие компоненты плодов черешни. Преобладающая форма Сахаров - глюкоза. Присутствует также фруктоза, сорбит и сахароза. Для данной культуры типична низкая кислотность. Основной органической кислотой плодов черешни является яблочная, имеются также лимонная (вторая по распространенности), шикимовая, фумаровая кислоты [2].
В последние годы все большее внимание исследователей обращено на изучение фенольных соединений плодов и ягод, которые определяют окраску и такие вкусовые качества плодов как горечь и терпкость. Имеются предположения, что они могут играть важную роль в антиоксидантой активности плодов [5-8]. Значительная зависимость между содержанием антиоксидантов и фенольных соединений указывает, что фенольные соединения вносят основной вклад в антиоксидантные свойства черешни. Среди плодовых и ягодных культур черешня считается важным источником фенольных соединений. Плоды черешни богаты фенольными кислотами. Основную их часть составляют кофейная кислота, производные гидроксикоричной кислоты (неохлорогеновая кислота) и производные р-кумаровой кислоты ^^-^маронл-хинная кислота). Флавонолы и флаван-3-олы, также обнаруженные в плодах черешни, включают катехин, эпикатехин, кверцетин 3-глюкозид, кверцетин 3-рутинозид и кемпферол 3-рутинозид. Антоцианы черешни представлены 3-О-глюкозидом и 3-О-рутинозидом цианидина, пеонидин 3-О-рутинозидом и глюкозидом, а также пеларгонидин 3-О-рутинозидом. Что касается отдельных антоцианов, установлено, что цианидин 3-О-рутинозид является доминирующим в плодах черешни, на него приходится наибольшая доля от их общего содержания (до 9092%). Цианидин 3-О-глюкозид - второй по распространенности из антоцианов черешни [2, 5-11].
Цель настоящего исследования заключалась в оценке товарно-потребительских и биохимических характеристик перспективных сортов и отборных форм черешни, возделываемых в агроэкологических условиях ЦЧР (г. Мичуринск).
В 2012-2015 гг. проведено изучение биохимического состава 64 сортообразцов черешни, включая перспективные сорта, элитные формы, отборные сеянцы. Оценка по основным качественным признакам плодов выполнялась в соответствии с «Программой и методикой сортоизучения плодовых, ягодных и орехоплодных культур» [12]. Анализы плодов проводились общепринятыми стандартизированными методами. Суммарное содержание антиоксидантов (ССА) в плодах определяли с использованием анализатора антиоксидантной активности «Близар А3», пересчет - на галловую кислоту [1315]. Статистическая обработка экспериментальных данных проводилась общепринятыми методами, с использованием пакета прикладных программ Microsoft Excel 2007.
Важнейшим признаком, определяющим товарную привлекательность сорта, является масса его плодов. Наибольший интерес для потребителя представляют формы черешни с плодами средних и крупных размеров, массой более 4,5 г [12, 16-17]. К новым сортам черешни предъявляются определенные требования по содержанию биохимических веществ: Сахаров - 11-14%,
органических кислот - 0,5-1,0%, полифенолов - 50-200 мг/кг, оксикумаринов -0,7-2,0% [18].
Значительное количество изученных сортов и форм черешни отличались ценными товарно-потребительскими качествами плодов. Сорта Итальянка, Поэзия, Аннушка, отборная форма 9-10 характеризовались крупными плодами (средняя масса 7,5-9,8 г), причем масса косточки у них составляла 3,2-4,3% от массы плода. Максимальная масса плодов выявлена у сортов Поэзия (11,2 г) и Аннушка (10,6 г). У мелкоплодных сортов Малыш (3,4 г) и Орловская янтарная (3,1 г) масса косточки составила 5,9% и 6,7% от массы плода соответственно.
Отмечены значительные различия между сортами и формами черешни по компонентам биохимического состава плодов. Содержание растворимых сухих веществ в отдельные годы варьировало от 12,4 (8-102) до 26,6% (Орловская розовая); Сахаров - от 6,5 (8-85) до 18,1% (Родина) при среднем их значении 17,1% и 11,0% соответственно. Повышенное накопление суммы Сахаров отмечено у сортов Поэзия, Малыш, Орловская розовая и элитной формы 8-86 (табл. 1).
Таблица 1. Химический состав перспективных сортов и отборных сеянцев черешни
Сорт, отборная форма Вкус, балл РСВ, % Сахара (сумма), % Титр. к-ть, % Сахар/ к-та АК, мг/100г Катехины, мг/100г Антоцианы, мг/100г Хлорогеновая к-та, мг/100г
Аннушка 4,5 17,5 12,9 0,58 22,2 13,0 126 73,2 50
Валерий Чкалов 4,6 16,0 12,8 0,43 29,8 10,6 69 83,6 27
Донецкий уголек 4,5 16,2 11,1 0,71 15,6 11,9 74 69,3 47
Итальянка 4,5 19,6 13,5 0,77 17,5 12,9 70 67,1 47
Малыш 4,3 17,4 14,6 0,48 30,4 7,9 69 - 48
Орловская розовая 4,4 24,6 14,3 0,90 15,9 9,9 71 20,9 80
Орловская янтарная 4,6 16,5 11,6 0,56 20,7 8,2 34 - 53
Поэзия 4,5 18,2 14,2 0,59 24,1 12,3 80 13,2 39
Ранняя розовая 4,1 16,7 10,1 0,94 10,7 13,2 111 35,2 86
Ревна 4,5 15,8 10,6 0,67 15,8 10,6 30 154,0 75
Родина 4,5 19,4 13,6 0,87 15,6 12,9 96 122,9 84
Фатеж 4,3 18,2 13,7 0,50 27,4 14,0 79 25,3 83
элита 9-118 4,6 18,4 14,0 0,74 18,9 9,9 145 124,3 63
8-96 4,4 17,8 12,4 0,72 17,2 12,0 126 136,4 59
элита 8-81 4,6 16,6 12,6 0.50 25,2 12,9 75 97,4 56
элита 8-86 4,6 20,0 14,3 0,69 20,7 7,3 70 107,8 66
8-102 4,4 15,4 11,6 0,61 19,0 9,1 63 - 51
9-9 4,6 16,1 11,3 0,58 19,5 14,2 79 66,0 63
Преобладающей формой Сахаров плодов черешни являются моносахара (глюкоза и фруктоза). Доля сахарозы невелика и составляет 1,4-21,6% от суммы (рис. 1). Для черешни характерна низкая кислотность плодов, которая у исследованных форм составила в среднем 0,64% и варьировала в различные годы исследований от 0,40 (Валерий Чкалов) до 1,23% (8-92). Наибольшим сахаро-кислотным индексом, во многом определяющим вкусовые достоинства плодов, характеризовались сорта Аннушка, Валерий Чкалов, Поэзия, элитная форма 8-81, отборные сеянцы 10-104, 10-105 и др.
За годы исследований содержание аскорбиновой кислоты варьировало от 7,0 (8-85) до 24,6 мг/100г (№95), при среднем значении 11,3 мг/100г. По накоплению аскорбиновой кислоты (свыше 13,0 мг/100г) выделены сорта и формы черешни Креолка, Аннушка, Итальянка, Ранняя розовая, Фатеж, 9-9. Наибольшим содержа нием катехинов характеризовались сорта Аннушка, Ранняя розовая, элита 9-118, форма 8-96.
Рисунок 1 - Соотношение форм Сахаров в плодах черешни
В темноокрашенных плодах содержание антоцианов достигало 257,4 мг/100г. Наибольшую ценность по данному признаку представляют формы Ревна (154,0 мг/100г), Родина (129,9 мг/100г), Валерий Чкалов (83.6 мг/100г; максимально - до 136,4 мг/100г), 8-96 (136,4 мг/100г; максимально - до 202,4 мг/100г), 8-86 (107,8 мг/100г; максимально - до 180,4 мг/100г). При этом форма 8-96 характеризовалась одновременно высоким содержанием витаминов С и Р (катехины, антоцианы). У светлоокрашенных форм (Фатеж, Поэзия, Орловская розовая, 10-104, 8-87, 8-92, 9-13) содержание антоцианов составляло 11,0-35,2 мг/100г.
Накопление хлорогеновой кислоты в плодах черешни варьировало от 16 (8114) до 120 мг/100г (8-97) при среднем значении 61 мг/100г По данному
показателю выделены сорта Орловская розовая, Ранняя розовая, Родина, Фатеж, отборная форма 9-8.
Содержание пектиновых веществ у изучаемых генотипов варьировало от 0,51 до 1,14% при среднем уровне 0,87%. Более высоким их накоплением отличались сорта Креолка, Итальянка, Поэзия, Ревна, Родина. Наблюдается преобладание протопектина над количеством водорастворимого пектина (рис. 2).
Суммарное содержание антиоксидантов при среднем значении 3,16 мг/дм3 (в пересчете на галловую кислоту) изменялось у исследованных сортов и форм в пределах 1,66-3,93 мг/дм3, т.е. различия были более чем двукратные (рис. 3). Высокий уровень антиоксидантной активности (АОА) отмечен у сортов Ревна (3,78 мг/дм3), Орловская янтарная (3,79 мг/дм3), отборных форм 8-96 (3,93 мг/дм3), 8-102 (3,91 мг/дм3).
Рисунок 2 - Содержание пектиновых веществ в плодах черешни
Рисунок 3 - Антиоксидантная активность плодов черешни, 2015
В условиях г. Мичуринска плоды черешни накапливают в среднем 17,1% РСВ, 11,0% суммы Сахаров, 0,61 % титруемых кислот, 11,3 мг/100г аскорбиновой кислоты, 61 мг/100г хлорогеновой кислоты, 0,87% суммы пектиновых веществ.
Выделены сорта с ценным биохимическим составом плодов, в том числе: высоким содержанием Сахаров - Поэзия, Малыш, Орловская розовая, элита 886; аскорбиновой кислоты - Креолка, Фатеж, Аннушка, 9-9; пектиновых веществ - Итальянка, Ревна, Поэзия, Родина; антоцианов - Аделина, Родина, Ревна, элита
9-118, 8-96; хлорогеновой кислоты - Фатеж, Родина, Ранняя розовая; высокой антиоксидантной активностью плодов - Ревна, Орловская янтарная, 896, 8-102.
Данные генотипы представляют значительный интерес для практического использования и селекции.
БИБЛИОГРАФИЯ
1. FAO, 2010. Food and Agriculture Organization of the United Nations. Available at http://faostat.fao. org/site/339/default.aspx. Retrieved on 10-08-2012.
2. Kelebek, H. Evaluation of chemical constituents and antioxidant activity of sweet cherry (Prunus avium L.) cultivars grown in Turkey / H. Kelebek, S. Selli // International Journal of Food Science and Technology, 2011. - Vol. 46(12). -P. 2530-2537.
3. Chaovanalikit, A. Cherry Phytochemicals / A. Chaovanalikit // Doctor of Philosophy dissertation. - Oregon State University, 2003. - 187 p.
4. Kaur, C. Antioxidants in fruits and vegetables - the millennium's health / C. Kaur, H.C. Kapoor // International Journal of Food Science and Technology, 2001. -Vol. 36(7). - P. 703-725.
5. Jakobek, L. Phenolic compound composition and antioxidant activity of fruits of Rubus and Prunus species from Croatia / L. Jakobek [et al.] // International Journal of Food Science and Technology, 2009. - Vol. 44. - P. 860-868.
6. Usenik, V. Sugars, organic acids, phenolic composition and antioxidant activity of sweet cherry (Prunus avium L.) / V. Usenik, J. Fabcic, F. Stampar // Food Chemistry. - 2008. - Vol. 107. - P. 185-192.
7. McCune, L.M. Cherries and health: A review / L.M. McCune [et al.] // Cherries and health: A review / C. Kubota, N.R. Stendell-Hollis, C.A. Thomson // Critical Reviews in Food Science and Nutrition, 2011. - Vol. 51. - P. 1-12.
8. Serra, A.T. Identification of bioactive response in traditional cherries from Portugal /
A.T. Serra [et al.] // Food chemistry, 2011. - Vol. 125. - P. 318-325.
9. Goncalves, B. Effect of ripeness and postharvest storage on the phenolic profiles of cherries (Prunus avium L.). / B. Goncalves, A.K. Landbo, D. Knudsen // J. of Agric. and Food Chem., 2004. - Vol. 52. - P. 523-530.
10. Mozetic, B. Anthocyanins and hydroxycinnamic acids of Lambert Compact cherries (Prunus avium L.) after cold storage and 1 -methylcyclopropene treatment /
B. Mozetic, M. Simcic, P. Trebse // Food Chemistry. - 2006. - Vol. 97. - P. 302309.
11. Papp, N. Main quality attributes and antioxidants in Hungarian sour cherries: identification of genotypes with enhanced functional properties / N. Papp [et al.] // International Journal of Food Science and Technology, 2010. - Vol. 45. - P. 395402.
12. Программа и методика сортоизучения плодовых, ягодных и орехоплодных культур / под ред. Е.Н. Седова. - Орел: Изд-во ВНИИСПК, 1999. - 608 с.
13. Методы биохимического исследования растений / А.И. Ермаков, В.В. Арасимович, Н.П. Ярош и др.; под ред. А.И. Ермакова. - 3-е изд., перераб. и доп. - Л.: Агропромиздат. Ленингр. отд-ние, 1987. - 430 с.
14. Программа и методика селекции плодовых, ягодных и орехоплодных культур.
- Орел: Изд-во ВНИИСПК, 1995. - 502 с.
15. ГОСТ Р 54037-2010 Продукты пищевые. Определение содержания водорастворимых антиоксидантов амперометрическим методом в овощах, фруктах, продуктах их переработки, алкогольных и безалкогольных напитках.
- М.: Стандартинформ, 2011. - 12 с.
16. Джигадло, Е.Н. Совершенствование методов селекции, создание сортов вишни и черешни, их подвоев с экологической адаптацией к условиям Центрального региона России / Е.Н. Джигадло. - Орел: ВНИИСПК, 2009. -268 с.
17. Колесникова, А.Ф. Вишня, черешня / А.Ф. Колесникова. - Харьков: Фолио; М.: ООО «Изд-во ACT», 2003. - 255 с.
18. Программа и методика селекции плодовых, ягодных и орехоплодных культур. ВНИИС им. И.В. Мичурина. - Мичуринск, 1980. - 532 с
