Яблоня - самая распространенная в мире плодовая культура, отличающаяся большой изменчивостью и приспособляемостью к самым разным почвенно-климатическим условиям. Исключительное сортовое разнообразие позволяет культивировать ее почти повсюду, вплоть до самых суровых районов Севера. Яблоня выращивается более чем в 80 странах, где ежегодно производится около 57,5 млн. тонн яблок. Значение яблок в питании человека велико. Они служат источником сахаров, органических кислот, витаминов, минеральных солей, микроэлементов, пектиновых веществ. Яблоки содержат до 10 различных витаминов, основными из них являются аскорбиновая кислота (витамин С) и Р-активные вещества (катехины, лейкоантоцианы, флавоновые гликозиды и др.) [2, 5]. Яблоки способствуют нормализации деятельности желудочно-кишечного тракта и пищеварительной системы, а также применяются для повышения аппетита. Они снижают уровень холестерина в крови из-за содержания пектина и соответствующих волокон, применяются при авитаминозе, понижении уровня витамина С, малокровии, препятствуют образованию мочевой кислоты, употребляются при подагре и хроническом ревматизме. Плоды яблони считаются хорошим диетическим средством при нарушении обмена веществ, ожирении, а в свежем виде - для профилактики атеросклероза. Сок яблок укрепляет сердечно-сосудистую систему, поскольку в нем много кроветворных элементов. Необходимо отметить, что по наличию органических кислот, дубильных веществ и содержанию витаминов плоды дикорастущих яблонь превосходят даже большинство культурных сортов [1]. В зависимости от погодных условий вегетационного периода, таких как температура и влажность, уровень биологически-активных веществ в плодах может значительно изменяться. Поэтому оценку перспективности интродукции новых видов растений необходимо проводить с учетом, в том числе, и биохимических характеристик плодов изучаемых видов [3].Обзор литературы показал, что декоративные виды рода Malus изучены недостаточно, сведения по качеству плодов разрознены и фрагментарны, а в условиях Белгородской области подобного рода исследования проводятся впервые. В результате работы исследованы некоторые декоративные виды яблони и выявлены виды, содержащие максимальное количество биологически активных веществ.
Объекты исследований: яблоня лесная - Malus silvestris (L.) Mill., яблоня ягодная - M. baccata (L.) Borkh., яблоня сливолистная - M. prunifolia (Willd.) Borkh., яблоня вишнеплодная - Malus x cerasifera Spach. (M. prunifolia x M. baccata), яблоня Шейдеккера - Malus x scheideckeri (M. floribunda x M. prunifolia), яблоня маньчжурская - M. manshuriса (Maxim.) Komar., а также гибриды яблони Недзвецкого - M. niedzwetzkyana Dieck..
Методика исследования. Исследования проводились по методическим руководствам: Программа и методика сортоизучения плодовых, ягодных и орехоплодных культур (Мичуринск: ВНИИС им. И.В. Мичурина, 1973; Орел: ВНИИСПК, 1999). Для определения сохранности аскорбиновой кислоты в плодах красноплодных яблок (гибриды яблони Недзвецкого) при переработке были приготовлены сок, сироп и компот по рецепту Н.А. Рыбицкого, И.С. Гаврилова (1994).
Химический анализ плодов проводили следующими методами:
- Содержание сахаров и сухих растворимых веществ - рефрактометрическим методом с использованием рефрактометра ИРС-454 Б2М;
- Аскорбиновую кислоту в плодах определяли методом иодометрии (обратного титрования с использованием тиосульфата натрия) согласно ГОСТ 24556-89. Результаты исследований обрабатывали методами математической статистики с использованием программного обеспечения EXEL, STATISTICA 6.0.
Результаты и обсуждение
Были проведены исследования отдельных показателей качества: масса плода, количество семян, биохимический состав плодов и продуктов переработки. В результате исследований были найдены различия между видами рода Malus по некоторым показателям. Масса плода за период 2011-2013 гг. (табл. 1) варьировала от 0,63 до 19,08 г. в зависимости от видовой принадлежности растений. По данному показателю выделены 2 вида растений яблони, которые отличились крупноплодностью - яблоня лесная и яблоня Недзвецкого, максимальная масса плода у которых составляет 42,12 г. и 24,41 г. соответственно, а средняя масса плода - около 19 г. Массу плода свыше 1 г. имели яблоня вишнеплодная - 1,83 г., яблоня Шейдеккера - 2,05 г., яблоня маньчжурская - 4,80 г. и яблоня сливолистная - 4,83 г. Наименьшей массой плода характеризуется яблоня ягодная - 0,63 г. Коэффициент вариации по массе плодов у изучаемых видов изменяется от 76% до 14%. Таким образом, максимальная изменчивость характерна для яблони лесной, а наименьшую изменчивость по массе проявляют плоды яблони маньчжурской. Длина плодоножки у изучаемых видов составляет от 16,11 мм (у яблони лесной) до 38,40 мм (у яблони ягодной). При этом у яблони лесной вариабельность данного признака составляет 44%, а яблоня ягодная отличается наименьшим размахом изменчивости - 7%.
Таблица 1 - Элементы качества плодов яблони, 2011-2013 гг.
Название вида |
Масса плода, г |
V, % |
Макс. m плода, г |
Длина плодоножки, мм |
V, % |
||||
Я. лесная |
19,08 |
± |
5,39 |
76 |
42,12 |
16,11 |
± |
2,65 |
44 |
Я. ягодная |
0,63 |
± |
0,05 |
28 |
1,00 |
38,40 |
± |
0,68 |
7 |
Я. сливолистная |
4,83 |
± |
0,48 |
27 |
7,81 |
30,50 |
± |
2,18 |
19 |
Я. вишнеплодная |
1,83 |
± |
0,11 |
18 |
2,81 |
24,11 |
± |
0,88 |
11 |
Я. Шейдеккера |
2,05 |
± |
0,09 |
18 |
2,70 |
22,75 |
± |
0,81 |
13 |
Я. маньчжурская |
4,80 |
± |
0,24 |
14 |
6,27 |
30,12 |
± |
1,53 |
14 |
Я. Недзвецкого |
19,04 |
± |
2,34 |
24 |
24,41 |
34,56 |
± |
1,69 |
10 |
При оценке семенной продуктивности, наибольшим количеством семян в плодах обладают яблоня лесная - 10±1,0, яблоня сливолистная - 8±0,82 и яблоня маньчжурская - 8±0,55, а яблоня лесная, кроме того, отличается более крупными семенами - средняя масса семени составляет 0,04 г. Коэффициент вариации массы семян лежит в пределах 23-47%. Яблоня ягодная отличается семенами, которые наиболее сильно варьируют по массе (табл. 2). В одном яблоке (независимо от сорта или вида) находится 4-10 семян. Максимальная масса 1000 семян характерна для яблони лесной (38,60 г.), минимальная - для яблони Шейдеккера (6,50 г.), у яблони ягодной этот показатель также имеет низкое значение и составляет 7,20 г.
Таблица 2 - Семенная продуктивность и качественная характеристика семян, 2011-2013 гг.
Вид |
Количество семян |
V, % |
Масса семени, г |
V, % |
Макс. m семени, г |
m 1000 семян, г |
||||
Я. лесная |
10 |
± |
1,03 |
27 |
0,04 |
± |
0,0019 |
23 |
0,05 |
38,60 |
Я. ягодная |
6 |
± |
0,62 |
37 |
0,01 |
± |
0,0006 |
47 |
0,01 |
7,20 |
Я. сливолистная |
8 |
± |
0,82 |
28 |
0,02 |
± |
0,0009 |
27 |
0,02 |
16,40 |
Я. вишнеплодная |
7 |
± |
0,63 |
26 |
0,01 |
± |
0,0009 |
34 |
0,02 |
17,70 |
Я. Шейдеккера |
4 |
± |
0,38 |
39 |
0,01 |
± |
0,0004 |
28 |
0,01 |
6,50 |
Я. маньчжурская |
8 |
± |
0,55 |
19 |
0,03 |
± |
0,0015 |
31 |
0,04 |
23,80 |
Я. Недзвецкого |
7 |
± |
1,33 |
40 |
0,02 |
± |
0,0021 |
38 |
0,03 |
13,60 |
В 2013 г. проводилось изучение отдельных показателей биохимического состава некоторых видов яблони, произрастающих в коллекции Ботанического сада НИУ «БелГУ». Изучались следующие показатели: содержание аскорбиновой кислоты (витамин С), сумма сахаров (моно- и дисахаридов), а также растворимых сухих веществ. В результате анализа химического состава плодов яблони были установлены различия между изучаемыми видами. Химический анализ показал, что плоды большинства изученных видов яблони богаты витамином С (аскорбиновая кислота). Минимальное его содержание отмечено у яблони Шейдеккера и составляет 3,3 мг%. У остальных видов размах варьирования по данному показателю колеблется от 10,5 мг% - яблоня маньчжурская до 52,7 мг% - яблоня лесная. Высокое содержание аскорбиновой кислоты - 21,7 мг%, характерно также для плодов яблони ягодной (табл. 3).
Таблица 3 - Биохимический состав плодов, 2013 г.
Название вида |
Витамин С, мг% |
Сухие растворимые в-ва, % |
Сухие вещества, % |
Массовая доля углеводов, % |
Я. вишнеплодная |
17,7 |
14,0 |
49 |
11,2 |
Я. сливолистная |
17,9 |
12,3 |
42 |
9,8 |
Я. ягодная |
21,7 |
14,9 |
61 |
11,9 |
Я. Шейдекера |
3,3 |
17,1 |
37 |
13,7 |
F. Я. Недзвецкого |
15,5 |
11,1 |
18 |
8,9 |
Я. лесная |
52,7 |
14,1 |
20 |
11,3 |
Я. маньчжурская |
10,5 |
13,5 |
35 |
10,8 |
По биохимическим показателям плодов наиболее высоким содержанием сахаров (глюкоза+фруктоза) характеризовались виды яблоня Шейдеккера (13,7%) и яблоня ягодная (11,9%). Немного уступают им по данному показателю яблоня вишнеплодная и яблоня лесная - 11,2-11,3%. В целом содержание углеводов изменялось в пределах от 8,9% - в плодах яблони Недзвецкого до 13,7% - у яблони Шейдеккера. Согласно литературным данным, содержание растворимых сухих веществ у культивируемых сортов яблони в условиях средней полосы России изменяется от 10,7% до 18,4% [4]. Количество растворимых сухих веществ (РСВ) у декоративных видов яблони в условиях Белгородской области колебалось от 12,3% у яблони сливолистной до 17,1% у яблони Шейдеккера. Среди декоративных видов высоким содержанием РСВ характеризуются также яблоня ягодная - 14,9%, яблоня лесная - 14,1% и яблоня вишнеплодная - 14,0%. Наибольшее содержание сухих веществ отмечено у яблони ягодной - 61%. У яблони сливолистной и яблони вишнеплодной их количество в плодах также велико и составляет 42% и 49% соответственно. Минимальные показатели сухих веществ отмечены у яблони лесной и гибридов яблони Недзвецкого. Для оценки сохранности основных полезных компонентов, нами был проведен химический анализ продуктов переработки (сок, сироп и компот из красноплодных яблок) плодов яблони Недзвецкого, которые отличаются достаточно хорошими вкусовыми качествами и содержат антоцианы в кожуре и мякоти, которые придают им красный цвет. Антоцианы играют важную роль в формировании внешнего вида, цвета и вкуса плодов, кроме того, они являются естественными антиоксидантами. Плоды яблони Недзвецкого по форме шаровидные, с восковым налетом, фиолетово-пурпуровые, с розово-пурпуровой мякотью, на вкус слегка вяжущие. Химический анализ позволил установить, что в процессе переработки плодов наблюдается уменьшение содержания аскорбиновой кислоты. Компот из красноплодных яблок содержит всего лишь 32% аскорбиновой кислоты от первоначальной концентрации - 4,93 мг/%, что связано с более длительной тепловой обработкой. Содержание витамина С в яблочном соке по сравнению со свежими плодами составляет 46%. Наименьшие потери (чуть выше 30%) наблюдаются при приготовлении сиропа, поскольку длительность температурного воздействия не превышает 5 минут, что способствует сохранению полезных веществ. Сироп из красноплодных яблок имеет максимальные показатели содержания РСВ - 44,8%. Титруемая кислотность в расчете на яблочную кислоту для данного продукта, наоборот, характеризуется минимальным значением - 0,66%. Содержание аскорбиновой кислоты в сиропе составляет 10,56 мг/% (табл. 4).
Таблица 4 - Характеристика продуктов переработки плодов яблони Недзвецкого, 2013 г.
№ п/п |
Вид продукта |
Номер образца |
РСВ, % |
Титруемая кислотность в расчете на яблочную кислоту, % |
Массовая доля углеводов, % |
Витамин С, мг/% |
1 |
Сок из красноплодных яблок |
1 |
15,90 |
1,09 |
8,24 |
5,98 |
2 |
14,80 |
0,50 |
8,48 |
6,34 |
||
3 |
12,60 |
1,41 |
6,16 |
7,39 |
||
4 |
14,00 |
1,03 |
9,01 |
8,80 |
||
2 |
Сироп из красноплодных яблок |
3 |
44,80 |
0,66 |
34,78 |
10,56 |
3 |
Компот из красноплодных яблок |
3 |
18,20 |
0,87 |
10,82 |
4,93 |
Выводы
В результате исследований установлено, что по массе плода и количеству семян максимальными показателями характеризуются следующие виды декоративных яблонь - яблоня лесная, гибриды яблони Недзвецкого, я. сливолистная и я. маньчжурская. Плоды декоративных яблонь отличаются довольно низким содержанием сахаров, по сравнению с культивируемыми сортами яблони домашней - среди изученных видов по содержанию сахаров лидируют яблоня Шейдеккера и я. ягодная, однако преимуществом декоративных видов является то, что их плоды богаты витамином С и могут использоваться для приготовления компотов, сиропа, а также применяться для профилактики различных заболеваний.
Рецензенты:
Кочкаров В.И., д.б.н., профессор, профессор кафедры фармацевтической химии и фармакогнозии фармацевтического факультета Белгородского государственного университета Министерства образования и науки РФ, г. Белгород.
Лазарев А.В., д.б.н., доцент, профессор кафедры биотехнологии и микробиологии Биолого-химического факультета Белгородского государственного университета Министерства образования и науки РФ, г. Белгород.