CC BY
27
УДК 577.124.5
DOI10.19110/1994-5655-2018-4-42-49
ВЛИЯНИЕ НИЗКОТЕМПЕРАТУРНОГО ХРАНЕНИЯ НА ПОЛИСАХАРИДЫ КЛЕТОЧНОЙ СТЕНКИ СЛИВЫ ДОМАШНЕЙ PRUNUS DOMESTICA L.
Е.А. ПОЛИТОВА, С.М.ШАНЬГИНА, О.А. ПАТОВА, В.В. ГОЛОВЧЕНКО
Институт физиологии ФИЦ Коми НЦ УрО РАН, г. Сыктывкар lemnan@mail.ru
Определен полисахаридный и моносахаридный составы полисахаридов кожицы и мякоти плодов сливы домашней сорта Венгерка до и после хранения в условиях пониженной температуры. В качестве критерия для наблюдения за изменениями в плодах использовали оценку их структурно-механических свойств. По мере увеличения длительности хранения плодов постепенно уменьшалась их твердость, прочность и упругость. Наиболее резкие изменения в значениях приведенного модуля упругости квалифицировались как точка начала периода старения (перезревания) плодов.
Ключевые слова: пектиновые полисахариды, неутилизируемые полисахариды, структурно-механические свойства
E.A. POLITOVA, S.M. SHANGINA, O.A. PATOVA, V.V. GOLOVCHENKO. INFLUENCE OF LOW-TEMPERATURE STORAGE ON THE CELL WALL POLYSACCHARIDES OF PLUM FRUIT PRUNUS DOMESTICA L.
The interest to plant foods rich in dietary fibers increases due to their physiological and metabolic effects: creating favorable environment for intestinal microbiota, prevention and control of obesity, atherosclerosis, coronary heart diseases, and colorectal cancer. Fruits are of particular interest because of their high content of soluble dietary fibers. The determination of the composition of polysaccharides (pectin, cellulose and hemicellulose) is important for understanding of their physiological functions. Plum is one of the most common stone fruits in many countries. Among stone fruit crops, it takes the second place in the collection of fruits all over the world, with second only to peach. Нowever, plums are perishable stone fruits. This leads to a short shelf-life of these fruits, thus imposing serious restrictions for their processing and transportation. Rapid post-harvest softening and subsequent microbial infestation leads to losses in the marketing chain. Low temperature storage of plums is recommended to preserve nutrients in fresh fruits and maintain quality. However, little is known about the changes in the polysaccharide and monosaccharide composition of polysaccharides during low-temperature storage of fruits and vegetables. The textural changes (softening) occurring during fruit ripening are caused by enzyme-mediated changes in the composition and structure of cell wall polysaccharides, such as pectin polysaccharides and cellulose. This leads to partial solubilization of cell wall polysaccharides. Therefore, we evaluated the mechanical properties of plum fruits using a puncture test, as a test for determining the starting point of the fruit aging period (overripening). The polysaccharide and monosaccharide composition of polysaccharides from skin and pulp of plums were determined before and after low-temperature storage. As the storage duration of fruits increased, their mechanical properties (hardness, firmness and elasticity) gradually decreased. The sharpest changes in the values of the apparent modulus of elasticity were qualified as the point of the beginning of the period of fruit aging (overripening). Thus, in the course of the research it was found that the change in texture properties of plum fruits Prunus domestica during low-temperature storage is accompanied by the destruction of intermolecular bonds between the cell wall polysaccharides and their subsequent partial degradation.
Keywords: pectin polysaccharides, unutilizable polysaccharides, texture properties
Введение
Интерес к растительным продуктам питания, богатым пищевыми волокнами, увеличивается и обусловлен их физиологическими и метаболическими эффектами: создание благоприятной среды
для микробиоты кишечника, профилактика и контроль ожирения, атеросклероза, ишемической болезни сердца, колоректального рака [1]. В связи с высоким содержанием растворимых пищевых волокон фрукты представляют особый интерес. Определение состава полисахаридов в пищевых волок-
нах (пектина, целлюлозы и гемицеллюлоз) важно для понимания их физиологической функции [2]. Относительные количества полисахаридов клеточной стенки, а также тип, длина и разветвленнность их боковых цепей оказывают влияние на структуру клеточных стенок и, следовательно, на текстуру плодов [3-5]. Как правило, стенки плодовых ячеек содержат большое количество пектиновых полисахаридов, являющихся основными составляющими средней ламели и способствующих клеточной адгезии [5, 6]. Гемицеллюлозы и целлюлоза также важные структурные компоненты растительных клеточных стенок [7, 8] и могут определять текстурные свойства плодов. Взаимодействия между полужесткими целлюлозными микрофибриллами и менее жесткими молекулами полисахаридов обусловливают механические свойства плодов. Состав полисахаридов клеточной стенки имеет важное значение для понимания его текстуры.
Слива - одна из наиболее распространенных косточковых культур во многих странах, среди которых она занимает второе место по сбору плодов, уступая лишь персику [9 ]. Это скоропортящийся продукт, что обусловливает короткий срок его хранения, тем самым накладывая ограничения для обработки и транспортировки. Быстрое размягчение после сбора урожая и последующее заражение микробами приводят к потерям в маркетинговой цепочке, поэтому для сохранения питательных веществ и поддержания качества слив рекомендуется низкотемпературное хранение [10].
Цель данной работы - изучить влияние низкотемпературного хранения на полисахаридный и моносахаридный составы полисахаридов кожицы и мякоти плодов сливы домашней. В качестве критерия для определения точки начала периода старения (перезревания) плодов использовали показатели структурно-механических свойств плодов (твердость, прочность, упругость).
Материал и методы
Растительный материал, подготовка и характеристика. Сливы домашние Prunus domestica сорта Венгерка с удлинёнными тёмно-фиолетовыми плодами, чётким брюшным швом и плотной сахаристой мякотью были куплены в супермаркете г. Сыктывкар в октябре 2017 г. Фрукты мыли, подсушивали. Сферичность плодов определяли по формуле Ф=(НхД1хД2)1/3/Н, где Н - высота, мм, Д1 и Д2 - максимальный и минимальный поперечные диаметры, мм [11]. Размеры плодов измеряли с использованием электронного штангенциркуля ШЦЦ-I-150 с ценой деления 0.01 мм, их массу взвешивали на аналитических весах AG 245 (Mettler Toledo, Швейцария) с точностью до 0.0001 г. Математическую обработку полученных данных выполняли по общепринятым методам биологической статистики [12], используя компьютерную программу «Microsoft Excel». Для морфометрических параметров, а также для массы каждого образца вычисляли среднее значение и стандартную ошибку (M±m).
Первую часть слив использовали для определения содержания воды, кислотности и сахари-
стости. Для вычисления количества воды в исходных образцах из плодов удаляли косточки, нарезали на кубики (5^5x5 мм), взвешивали (определяли m1, г), лиофилизовали, взвешивали (определяли m2, г) и рассчитывали по формуле ю = (m1-m2)/m1x 100%. Для рефрактометрического определения массовой доли растворимых сухих веществ (РСВ, %) и кислотности (рН) из плодов отжимали сок, анализировали с помощью рН-метра МР 225 (Mettler Toledo, Швейцария) и рефрактометра ИРФ-4545М (КОМЗ, г. Казань) [13].
Вторую часть слив использовали для определения структурно-механических свойств и экстракции полисахаридов. Плоды предварительно разрезали пополам и удаляли косточки. Перед проведением экстракции плоды дополнительно разделяли на кожицу и мякоть, которые экстрагировали отдельно.
Третью часть слив помещали в холодильную камеру (4°С), на каждый седьмой день отбирали образцы и анализировали их структурно-механические свойства. Через 49 дней оставшиеся плоды были использованы для экстракции полисахаридов.
Определение структурно-механических показателей. Для оценки твердости и упругости плодов сливы проводили индентирование (вдавливание) зонда в образцы с кожицей и без нее (экваториальная область плодов сливы), как описано ранее [14]. Плоды тестировали на анализаторе текстуры TA. XT plus (Stable Micro Systems, Великобритания), оснащенном цилиндрическим зондом (P/2, диаметр 2мм), со скоростью движения зонда в образцах 25 мм/мин, глубиной проникновения 57 мм. Каждый эксперимент выполняли на 15 образцах. Расчеты механических кривых зависимости силы от расстояния погружения зонда выполняли с использованием программного обеспечения Texture Exponent 6.1.4.0 (Stable Micro Systems, UK), рассматривали следующие параметры: максимальную силу, приложенную при индентировании образца (Fmax, Н), твердость образца в точке разрыва поверхности плода (F - отношение Fmax к расстоянию Lmax, пройденному зондом, Н/мм), силу проникновения в мякоть (Fmin- среднее значение измеренных сил после точки разрыва, Н), прочность (T - работа, затрачиваемая для разрыва поверхности плода, Н-м), приведенный модуль упругости при инденти-ровании, рассчитанный по формуле: E'= РДЦ х D0), где Fj/Lj - твердость, измеренная при 0.49 Н, D0 -диаметр зонда; Н/мм2.
Последовательная экстракция неутили-зируемых полисахаридов. Экстрагировали полисахариды из плодов сливы (1) непосредственно после приобретения в супермаркете и (2) после низкотемпературного хранения в холодильной камере. Экстракцию полисахаридов из мякоти и кожицы проводили отдельно. Для этого мякоть и кожицу измельчали на бытовом блендере Philips HR 2845 и последовательно экстрагировали водой (70 °С, 6 ч), водой, подкисленной разбавленным раствором соляной кислоты HCl до рН 1.5-4.0 (50 °С, 3 ч), 0.7 %-ным водным раствором оксалата аммония (NH4)2C2O4 (70 °С, 8 ч), 0.5 %-ным водным раство-
ром карбоната натрия Na2CO3 (80 °С, 5 ч) и 0.5 %-ным водным раствором гидроксида натрия NaOH (50 °С, 3 ч). На каждом этапе экстракцию проводили до отрицательной реакции экстракта на углеводы [15]. В результате получено 20 полисахаридных фракций, которым были присвоены следующие аббревиатуры: экстракция водой (из мякоти M1H2O и M2H2O; из кожицы - MH2O и Ю^о); экстракция водой подкисленной (из мякоти M1HCl и M2HCl; из кожицы -К1 HCl и К2HCl); экстракция раствором оксалата аммония (из мякоти M1(NH4)2C2O4 и M2(NH4)2C2O4; из кожицы - K1(NH4)2C2O4 и K2(NH4)2C2O4); экстракция раствором карбоната натрия (из мякоти - M1Na2CO3 и M2Na2CO3; из кожицы - К1 Na2CO3 и К2Na2cоз); экстракция раствором гидроксида натрия (из мякоти M1NaOH и M2NaOH; из кожицы - К1 NaOH и К2Naон), где 1 - поли-сахаридные фракции, полученные из плодов до хранения, 2 - после хранения. Все полученные экстракты центрифугировали, концентрировали, диа-лизовали, осаждали 95%-ным этиловым спиртом (V:V 1:3) и лиофилизовали. Экстракты, полученные раствором карбоната натрия и гидроксида натрия, предварительно нейтрализовали 50%-ным раствором уксусной кислоты.
Остаток растительного материала отмывали сначала подкисленной уксусной кислотой, водой до рН 6, затем дистиллированной водой и сушили. В результате из мякоти получили фракции М1ост и М2ост, из кожицы - фракции К1ост и К2ост.
Общие аналитические методы. Содержание гликуроновых кислот определяли по реакции с 3,5-диметилфенолом в присутствии концентрированной H2SO4 [16] и калибровочному графику, построенному для D-галактопиранозилуроновой кислоты, фотоколориметрирование проводили при двух длинах волн 400 и 450 нм на спектрофотометре Ultrospec 3000 (Pharmacia Biotech, Англия).
Количественное определение содержания белка осуществляли по методу Лоури [17] и калибровочному графику, построенному для бычьего сывороточного альбумина (BSA), фотоколориметри-рование проводили при 750 нм.
Качественное и количественное определение содержания нейтральных моносахаридов проводили с помощью газо-жидкостной хроматографии (ГЖХ) на хроматографе Varian 450-GC (Varian, USA) с пламенно-ионизационным детектором при использовании капиллярной колонки VF-5 ms (00.25 mm, 30 m; Varian, США), газ-носитель - гелий, в программе: от 175°C (1 мин) до 250°C (2 мин) со скоростью 3°С/мин. Процентное содержание моносахаридов от суммарного препарата вычисляли из площадей пиков, используя коэффициенты отклика детектора [18]. Для этого образцы полисахаридов гидролизовали 2М трифторуксусной кислотой (100 °С, 6 ч), содержащей в качестве внутреннего стандарта мио-инозит (1 мг/мл), моносахариды восстанавливали, полиолы ацетилировали и полученные ацетаты полиолов анализировали.
Молекулярно-массовые характеристики полисахаридов определяли с помощью высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ). Обра-
зец (3 мг) растворяли в 0.15 М NaCl (1 мл) и фильтровали. Для анализа использовали хроматографи-ческую систему Shimadzu (Япония): насос LC-20AD, дегазатор DGU-20A3 SD-200, колонку Shodex OH-pak SB-804 HQ (7.6 мм*30 см) и предколонку Shodex GS-26 7В (7.6 мм*5 см), термостат CTO-IOAS, рефрактометр RID G136A (в качестве детектора). Элюирование проводили 0.15 М раствором NaCl (содержащим 0.02% NaN3 в качестве консерванта) при 40 °С со скоростью потока 0.3 мл/мин. Для калибровки колонки использовали образцы пуллула-нов (Fluka, Германия) со средневесовой молекулярной массой (Mw) 1.3, 6, 12, 22, 50, 110, 200, 400 and 800 кДа. Mw и среднечисловая молекурная масса (Mn) и степень полидисперсности (Mw/Mn) были рассчитаны в программе LCsolution GPC (LCsolution, version 1.24 SP1). Анализ образцов полисахаридов проводили в двух повторностях. Все экстракты и водные растворы концентрировали на роторных испарителях Laborota 4002 (Heidolph, Германия) при пониженном давлении при 40°С, центрифугировали на центрифуге 6 K 15 (Sigma, Германия) при 5000-11000 g в течение 10-20 мин, лиофилизовали на приборе VirTis Sentery (США) при постоянном вакууме <10 mTorr при 65 °C.
Результаты и обсуждение
Основные характеристики плодов сливы. Размеры приобретенных для исследования слив варьировали незначительно. Самые крупные плоды - длина до 4.33 см, ширина до 4.11 см, самые мелкие плоды - до 3.89 см длиной и 3.25 см шириной. Масса плодов была пропорциональна размерам, что свидетельствует об одинаковой плотности (зрелости) плодов. Использованные в работе плоды имели следующие морфометриче-ские характеристики: m - 34.8+2.4 г, Ф - 93.8+2.0%, ю - 84.4+1.1%, рНсока - 3.4, РСВ - 13%.
Изучение полисахаридного состава и полисахаридов плодов сливы. Полисахаридный состав кожицы и мякоти плодов сливы изучали отдельно в связи значительным различием их текстурных свойств. Полисахариды экстрагировали из двух партий слив: первая партия - сливы до низкотемпературного хранения, вторая - после хранения в холодильной камере при 4 °С.
Полисахаридный состав и характеристика полисахаридов слив до низкотемпературного хранения. Для определения полисахаридного состава слив использовали метод последовательной экстракции водой и водными растворами оксалата аммония, карбоната натрия и гидроксида натрия. В результате из растительного материала были выделены растворимые пектиновые полисахариды (гидропектин), пектиновые полисахариды протопек-тинового комплекса, гемицеллюлозы. Характеристика полученных полисахаридных фракций представлена в табл. 1. В качестве главного компонента остаток растительного материала, оставшийся после экстракции (фракции М1ост и К1ост), содержал целлюлозу. Содержание целлюлозных компонентов в кожице было ожидаемо больше, чем в мяко-
Таблица 1
Химическая характеристика полисахаридных фракций
Table 1
Chemical characteristics of polysaccharide fractions
Фракции Выход, %* Mw, кДа Mw/Mn Содержание, %**
UA Rha Ara Xyl Man Glc Gal белок
M1H2O 2.7 548 6.1 65 0.8 3.2 0.4 0.3 0.7 3.1 22
M2H2O 4.3 402 19.0 66 2.1 4.2 1.8 0.4 1.9 8.7 22
M1 Hci 1.7 508 15.6 63 1.3 6.4 0.2 0.4 0.3 7.5 7
M2hci 1.3 307 9.4 65 2.2 7.2 2.0 0.4 0.5 11.6 6
M1 (NH4)2C2O4 0.4 420 14.7 57 1.4 1.9 0.2 0.3 0.8 6.1 8
M2(NH4)2C2O4 0.2 284 19.9 58 0.3 2.5 0.0 0.3 0.0 3.6 8
M1 Na2CO3 0.2 219 19.3 37 2.3 7.3 1.5 0.4 0.3 12.9 10
M2ns2c03 0.4 192 41.2 35 1.8 5.4 1.0 0.4 0.3 7.0 25
M1 NaOH 0.3 242 17.2 22 4.4 9.0 0.9 0.7 1.9 28.6 18
M2nsoh 0.1 191 38.5 26 2.1 7.0 0.3 0.5 2.1 15.5 16
К1 H2O 5.4 534 17.7 62 0.4 3.3 0.4 0.3 0.6 1.6 12
K2h2o 7.0 289 41.9 67 1.7 4.6 1.4 0.4 1.6 6.8 20
К1 hci 2.5 487 11.6 55 1.5 5.6 0.2 0.3 0.2 2.4 8
K2hci 2.0 241 13.2 64 0.2 2.1 0.0 0.3 0.1 5.7 7
K1 (NH4)2C2O4 0.9 460 5.8 39 1.3 3.8 0.9 0.3 0.4 6.2 8
K2(NH4)2C2O4 1.1 282 5.3 41 0.8 0.0 0.0 0.0 0.0 1.2 6
K1 Na2CO3 0.2 167 8.3 18 0.2 1.5 0.0 0.2 0.0 10.0 39
K2Na2CO3 1.1 132 10.8 22 2.2 6.4 1.0 0.4 0.7 10.5 36
K1NaOH 0.2 260 23.6 20 2.2 8.7 0.4 0.5 1.0 17.1 32
K2NaOH 0.1 210 26.4 29 0.6 4.8 0.8 0.3 0.7 5.2 36
* - выход от массы воздушно-сухого растительного материала; ** - весовые проценты
* - yield from the mass of air-dry plant material; ** - weight percent.
ти: выход К1ост - 20.6 %, М1ост - 8.6 %. Суммарный выход полисахаридных фракций и выход отдельных полисахаридов, полученных из кожицы, был выше, чем из мякоти. Полученные данные согласуются с ранее опубликованными [20, 21]. Гидропектин является доминирующим полисахаридным компонентом плодов сливы, экстрагированным как из мякоти (M1H2O), так и кожицы (K1H2O). Как и большинство сочных плодов, сливы отличаются низким содержанием протопектина и гемицеллюлоз.
Выделенные из сливы полисахариды характеризуются высокой Mw и значительной гетерогенностью, о чем свидетельствуют высокие значения степени полидисперсности (Mw/Mn) всех образцов.
Показано, что главным структурным элементом углеводных цепей всех экстрагированных полисахаридов являются остатки уроновых кислот (UA), что согласуется с ранее опубликованными данными [20, 22-24]. При этом полисахариды характеризуются низким суммарным содержанием остатков нейтральных моносахаридов (6-30 %), из которых остатки арабинозы и галактозы являются доминирующими. Все фракции содержат белковые компоненты.
Cтруктурно-механические свойства плодов сливы. В качестве критерия для наблюдения за изменениями в плодах сливы домашней Prunus domestica сорта Венгерка использовали оценку их текстурных (структурно-механических) свойств. Например, известно, что при созревании плодов происходит их размягчение, которое обусловлено фермент-опосредованными изменениями состава и структуры полисахаридов клеточной стенки, такими как пектиновые полисахариды и целлюлоза, что
приводит к их частичной солюбилизации [5]. Для определения структурно-механических свойств плодов на каждый седьмой день из образцов, помещенных в холодильную камеру, отбирали пять для тестирования на анализаторе текстуры. Через 49 дней, когда было зафиксировано наибольшее изменение значений текстурных показателей, оставшиеся сливы использовали для проведения последовательной экстракции. Отобранные образцы тестировали методом индентирования цилиндрического зонда. Полученные механические кривые зависимости силы от расстояния погружения наконечника показали линейное увеличение до точки максимальной силы вдавливания (разрыва поверхности) (см. рисунок). После достижения данной точки значение силы вдавливания резко уменьшается. Данный тип кривой силы-деформации является общим для полностью спелых плодов [14] и относится к категории кривой типа С [25].
Установлено, что структурно-механические свойства плодов сливы изменяются при низкотемпературном хранении, о чем свидетельствуют изменения в способности плодов выдерживать механические нагрузки. Для характеристики плодов были определены структурно-механические показатели в областях пластической и упругой деформации. Выявлено, что структурно-механические показатели плодов изменяются в процессе хранения неодинаково. В области пластической деформации по мере увеличения длительности хранения наблюдается постепенное снижение твердости и прочности плодов, тогда как в области упругой деформации выявлено резкое снижение значений приведенного модуля упругости. Поэтому в качестве критерия, ил-
Рис. Кривые зависимости силы (F, Н) погружения наконечника в плод сливы от расстояния (L, мм) (А -плод с кожицей, Б - плод без кожицы).
Fig. Curves of force dependence (F, H) of tip immersion into plum fruit from distance (L, mm) (A - fruit with skin, Б - fruit without skin).
люстрирующего начало периода старения (перезревания) плодов, было использовано резкое снижение значения модуля упругости плодов (табл. 2).
Полисахаридный состав и характеристика полисахаридов слив после низкотемпературного хранения. Для определения влияния низкотемпера-
турного хранения на полисахариды клеточной стенки, из плодов сливы, которые хранились в холодильной камере при 4 °С в течение 49 дней, последовательной экстракцией (процедура описана в разделе 1.3) были выделены полисахаридные фракции: пять из мякоти - М2Н20, М2НС|, М2(т4)2С204 ,
Таблица 2
Текстурные свойства плодов сливы домашней Prunus domestica сорта Венгерка
Table 2
Texture properties of plum fruit Prunus domestica L.
День хранения | Fmax, Н | F, Н/мм | Fmin, Н 1 т, Нм | E', Н/мм2
Индентирование с кожурой
1 5.19±0.81 1.07±0.23 0.44±0.15 12.63±0.56 0.86±0.02
7 4.66±0.21 0.88±0.11 0.37±0.07 11.50±0.28 0.74±0.01
15 4.12±0.13 0.73±0.11 0.28±0.04 10.30±0.82 0.60±0.06
24 3.63±0.05 0.63±0.12 0.24±0.00 9.88±0.28 0.49±0.03
33 2.44±0.31 0.53±0.09 0.38±0.09 4.52±0.32 0.43±0.08
40 2.08±0.52 0.44±0.10 0.27±0.08 4.93±0.43 0.36±0.01
47 1.44±0.03 0.33±0.05 0.26±0.02 2.79±0.00 0.20±0.04
Индентирование без кожуры
1 2.22±0.21 0.37±0.04 0.52±0.01 2.12±0.60 0.63±0.13
7 1.95±0.01 0.32±0.07 0.39±0.03 2.10±0.80 0.53±0.05
15 1.50±0.33 0.31±0.09 0.30±0.00 2.00±0.54 0.39±0.11
24 1.12±0.25 0.30±0.13 0.25±0.04 1.99±0.32 0.28±0.21
33 1.07±0.05 0.30±0.03 0.38±0.05 1.65±0.09 0.36±0.01
40 0.82±0.08 0.26±0.04 0.23±0.11 1.08±0.01 0.29±0.08
47 0.64±0.08 0.22±0.06 0.19±0.01 1.75±0.08 0.17±0.01
Примечание: Fmax - максимальная сила, приложенная при индентировании образца; F - твердость образца; Fmin - сила проникновения в плод; Т - прочность (работа, затрачиваемая для разрыва поверхности плода); E^ - приведенный модуль упругости (с кожицей - при 0.5Н, без кожицы - при 0.4 Н). Note: Fmax - the maximum force applied during indentation of the sample; F - the hardness of the sample; Fmin - the power of penetration into the fruit; T - strength (work required to tear the surface of the fruit); E' - reduced modulus of elasticity (with skin - at 0.5 H, without skin - at 0.4 H).
М2№2соз , M2NaOH И пять из кожицы - К2н20, K2hci, K2(NH4)2C2O4, K2Na2C03, K2NaOH- Остаток растительного материала после экстракции, содержащий в качестве главного компонента целлюлозу, составляет 15.2 % в кожице и 5.3 % в мякоти. Характеристика полученных полисахаридов представлена в табл. 1. Сравнительный анализ соответствующих полисахаридных фракций демонстрирует, что низкотемпературное хранение слив сопровождается увеличением содержания гидропектина на фоне общего снижения содержания протопектиновых, гемицел-люлозных и целлюлозных компонентов; изменением содержания остатков галактозы в гидропектине и в гемицеллюлозах щелочных экстрактов; снижением среднечисловой молекулярной массы всех полисахаридов и увеличением степени их полидисперсности. При этом статистически значимых изменений в содержании такого главного структурного компонента, как остатки уроновых кислот, выявлено не было.
Выводы
Полученные в работе результаты свидетельствуют о том, что изменения текстурных свойств плодов сливы домашней P. domestica сорта Венгерка, наблюдаемые при их низкотемпературном хранении, сопровождаются модификацией полисахаридов клеточных стенок кожицы и мякоти плодов и связаны с частичной солюбилизацией сложных надмолекулярных полисахаридных комплексов, обусловленной деструкцией меж- и внутримолекулярных связей в клеточных стенках. Аналогичные изменения наблюдаются при созревании плодов, однако при низкотемпературном хранении не выявлено улучшения вкусовых качеств плодов и статистически значимых изменений в содержании остатков уроновых кислот в пектиновых полисахаридах. Полученные данные позволяют предположить, что низкотемпературное хранение не обеспечивает дозревание плодов. Поскольку существующие методы хранения слив не позволяют сохранять их в свежем виде длительное время, требуются дальнейшие исследования, которые увеличат срок хранения зрелых плодов.
Литература
1. Vergara-Valencia N, Granados-Perez E, Aga-ma-Acevedo E., Tovar J. et al. Fibre concentrate from mango fruit: Characterization, associated antioxidant capacity and application as a bakery product ingredient // LWT. 2007. Vol. 40. P. 722-729.
2. Waldron K.W., Parker M.L., Smith A.C. Plant cell walls and food quality // Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety. 2003. Vol. 2. P. 101-119.
3. Van Buren J.P. The chemistry of texture in fruits and vegetables // Journal of Texture Studies. 1979. Vol. 10. P. 1-23.
4. Wakabayashi K. Changes in cell wall polysac-charides during fruit ripening // J. of Plant Research. 2000. Vol. 113. P. 231-237.
5. Waldron K.W., Smith A.C., Parr A.J., Ng A., Parker M.L. New approaches to understanding
and controlling cell separation in relation to fruit and vegetable texture // Trends in Food Science and Technology. 1997. Vol. 8. P. 213221.
6. Harker F.R., Stec M.G.H, Hallett I.C., Bennett C.L. Texture of parenchymatous plant tissue: A comparison between tensile and other instrumental and sensory measurements of tissue strength and juiciness // Postharvest Biology and Technology. 1997. Vol.11. P.63-72.
7. An hypothesis: the same six polysaccharides are components of the primary cell walls of all higher plants / P.Albersheim, A.G.Darvill, M.A.O'Neil, H.A.Schols, A.G.J.Voragen // Pectins and Pectinases/ Eds. J. Visser, A.G.J. Voragen - Amsterdam: Elsevier Sci, 1996. P. 47-55.
8. If homogalacturonan were a side chain of rham-nogalacturonan I. Implications for cell wall architecture/ J.P.Vincken, H.A.Schols, R.Oomen, M.C.McCann, P.Ulvskov, A.G.J.Voragen, R.G.F. Visse // Plant Physiology. 2003. Vol. 132. P. 1781-1789.
9. Дубровская О.Ю. Биохимический состав плодов сортов и форм сливы и выделение лучших генотипов для селекционного использования и переработки: Дис. канд. сельхоз. наук. Мичуринск: Мичуринский государственный аграрный университет, 2015. 130 с.
10. Wang C.Y. Approaches to reduce chilling injury of fruits and vegetables // Horticultural Reviews. 1993. Vol. 15. P. 63-95.
11. Li Z, Li P., Liu J. Physical and mechanical properties of tomato fruits as related to robot's harvesting // Journal of Food Engineering. 2011. Vol. 103. P. 170-178.
12. Зайцев Г.Н. Математика в экспериментальной ботанике. М.: Наука, 1990. 286 с.
13. ГОСТ 28562-90. Продукты переработки фруктов и овощей. Рефрактометрический метод определения растворимых сухих веществ. М.: Стандартинформ, 2010. С. 166-175.
14. Sirisomboon P., Tanaka M., Kojima T. Evaluation of tomato textural mechanical proper-ties// Journal of Food Engineering. 2012. Vol. 111. P. 618-624.
15. Colorimetric method for determination of sugars and related substances/M.Dubois, K.A.Gilles, J.K.Hamilton, P.A.Rebers, F.Smith // Journal of Analytical Chemistry. 1956. Vol. 28. P. 350-356.
16. Usov A.I., Bilan M.I, Klochkova N.G. Polysac-charides of algae. 48. Polysaccharide composition of several calcareous red algae: isolation of alginate from Corallina pilulifera P. et R. (Rhodophyta, Corallinaceae) // Botanica Marina. 1995. Vol. 38. P. 43-51.
17. Lowry O.H., Rosebrough N.J., Farr A.L., Randall R.J. Protein measurement with the Folin phenol reagent // J. of Biologycal Chemistry. 1951. Vol. 193. P. 265-279.
18. York W.S., Darvill A.G., McNeil MA., Stevenson T.T. // Methods enzymology. 1985. Vol. 118. P. 3-40.
19. Combined effects of ascorbic acid and chitosan on the quality maintenance and shelf life of
plums / K.Liu, C.Yuan, Y.Chen, H.Li, J.Liu// Scientia Horticulturae. 2014. Vol. 176. P. 4553.
20. Boothby D. The pectic components of plum fruits // Phytochemistry. 1980. Vol. 19. P. 1949-1953.
21. In vivo and in vitro swelling of cell walls during fruit ripening/ R.J.Redgwell, E.MacRae, I.Hallett, M.Fischer, J.Perry, R.Harker // Planta. 1997. Vol. 203. P. 162-173.
22. Renard C, Ginies C. Comparison of the cell wall composition for flesh and skin from five different plums // Food Chemistry. 2009. Vol. 114. P. 1042-1049.
23. Boothby D. Pectic substances in developing and ripening plum fruits // J. of the Science of Food and Agriculture. 1983. Vol. 34. P. 1117-1122.
24. Nunes C, Saraiva JA, Coimbra MA. Effect of candying on cell wall polysaccharides of plums (Prunus domestica L.) and influence of cell wall enzymes // Food Chemistry. 2008. Vol. 111. P. 538-548.
25. Bourne M. Food Texture and Viscosity: Concept and measurement, 2nd Edition. San Diego: Academic Press. 2002. 416 p.
References
1. Vergara-Valencia N., Granados-Perez E, Aga-ma-Acevedo E., Tovar J. et al. Fibre concentrate from mango fruit: Characterization, associated antioxidant capacity and application as a bakery product ingredient // LWT. 2007. Vol. 40. P. 722-729.
2. Waldron K.W., Parker M.L., Smith A.C. Plant cell walls and food quality // Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety. 2003. Vol. 2. P. 101-119.
3. Van Buren J. P. The chemistry of texture in fruits and vegetables // J. of Texture Studies. 1979. Vol. 10. P. 1-23.
4. Wakabayashi K. Changes in cell wall polysac-charides during fruit ripening // J. of Plant Research. 2000. Vol. 113. P. 231-237.
5. Waldron K.W., Smith AC., Parr A.J., Ng A., Parker M.L. New approaches to understanding and controlling cell separation in relation to fruit and vegetable texture // Trends in Food Science and Technology. 1997. Vol. 8. P. 213221.
6. Harker F.R., Stec M.G.H., Hallett I.C., Bennett C.L. Texture of parenchymatous plant tissue: A comparison between tensile and other instrumental and sensory measurements of tissue strength and juiciness // Postharvest Biology and Technology. 1997. Vol. 11. P. 6372.
7. An hypothesis: the same six polysaccharides are components of the primary cell walls of all higher plants / P.Albersheim, A.G.Darvill, M.A.O'Neil, H.A.Schols, A.G.J.Voragen // Pectins and Pectinases / Eds. J. Visser, A.G.J. Voragen - Amsterdam: Elsevier Sci., 1996. P. 47-55.
8. If homogalacturonan were a side chain of rhamnogalacturonan I. Implications for cell wall architecture / J.P. Vincken, H.A. Schols, R. Oomen, M.C. McCann, P. Ulvskov, A.G.J. Voragen, R.G.F. Visse // Plant Physiology. 2003. Vol. 132. P. 1781-1789.
9. Dubrovskaya O.Yu. Biohimicheskii sostav plo-dov sortov i form slivy i vydelenie luchschih genotipov dlya selercionnogo ispolzobaniya i pererabotki [Biochemical composition of plum fruits varieties and forms and selection of the best genotypes for selection use and processing]: Diss. ...Cand. Sci. (Agriculture). Michurinsk: Michurinsk State Agrarian Univ., 2015. 130 p.
10. Wang C.Y. Approaches to reduce chilling injury of fruits and vegetables // Horticultural Reviews. 1993. Vol. 15. P. 63-95.
11. Li Z, Li P., Liu J. Physical and mechanical properties of tomato fruits as related to robot's harvesting // J. of Food Engineering. 2011. Vol. 103. P. 170-178.
12. Zaitsev G.N. Matematika v eksperimentalnoi botanike [Mathematics in experimental botany]. Moscow: Nauka, 1990. 286 p.
13. GO ST 28562-90. Produkty pererabotki fruktov i ovoschei [Products of fruits and vegetables processing. Refractometric method for determination of soluble solids]. Moscow: Standar-tinform, 2010. P. 166-175.
14. Sirisomboon P., Tanaka M, Kojima T. Evaluation of tomato textural mechanical proper-ties// J. of Food Engineering. 2012. Vol. 111. P. 618-624.
15. Colorimetric method for determination of sugars and related substances/M.Dubois, K.A.Gilles, J.K.Hamilton, P.A.Rebers, F.Smith // J. of Analyt. Chem. 1956. Vol. 28. P. 350-356.
16. Usov AI, Bilan MI., Klochkova N.G. Polysac-charides of algae. 48. Polysaccharide composition of several calcareous red algae: isolation of alginate from Corallina pilulifera P. et R. (Rhodophyta, Corallinaceae) // Botanica Marina. 1995. Vol. 38. P. 43-51.
17. Lowry O.H., Rosebrough N.J., Farr A.L., Randall R.J. Protein measurement with the Folin phenol reagent // J. of Biologycal Chemistry. 1951. Vol. 193. P. 265-279.
18. York W.S., Darvill A.G., McNeil MA., Stevenson T.T. // Methods enzymology. 1985. Vol. 118. P. 3-40.
19. Combined effects of ascorbic acid and chitosan on the quality maintenance and shelf life of plums /K.Liu, C.Yuan, Y.Chen, H.Li, J.Liu// Scientia Horticulturae. 2014. Vol. 176. P. 4553.
20. Boothby D. The pectic components of plum fruits // Phytochemistry. 1980. Vol. 19. P. 1949-1953.
21. In vivo and in vitro swelling of cell walls during fruit ripening / R.J. Redgwell, E. MacRae, I. Hallett, M. Fischer, J. Perry, R. Harker // Planta. 1997. Vol. 203. P. 162-173.
22. Renard C., Ginies C. Comparison of the cell wall composition for flesh and skin from five
different plums // Food Chemistry. 2009. Vol. 114. P. 1042-1049. 23. Boothby D. Pectic substances in developing and ripening plum fruits // J. of the Science of Food and Agriculture. 1983. Vol. 34. P. 1117-1122.
24. Nunes C., Saraiva JA., Coimbra MA Effect of candying on cell wall polysaccharides of plums (Prunus domestica L.) and influence of cell wall enzymes // Food Chemistry. 2008. Vol. 111. P. 538-548.
25. Bourne M. Food Texture and Viscosity: Concept and measurement, 2nd Edition. San Diego: Academic Press, 2002. 416 p.
