Оценка изменчивости экстрактивных веществ в плодах яблони на территории Ботанического сада им. Вс. М. Крутовского

Введение. Яблоня домашняя (Malus domes-tica Borkh) является особенно ценным пищевым и лечебным растением, ее плоды содержат большое количество витаминов, минеральных, органических веществ. Биохимический состав плодов в основном зависит от сортовой принадлежности, почвенно-климатических условий, сроков сбора и способов хранения. Изучение содержания экстрактивных веществ в плодах яблони позволит выделить сорта и биотипы с наибольшим содержанием полезных компонентов в пищевом и лечебном отношении.

В плодах яблони содержатся: 85 % воды, 11,3 % углеводов, представленных в основном сахарами; 0,4 % белков, 0,6 % клетчатки, органические кислоты, минералы (калий – 248 мг% и железо – 2,2 мг%), инозит и витамины (А, В1, В2, В3, В6, С, Е, РР, Р, К1). Содержание витамина С в яблоках в среднем невысокое – от 8 до 60 мг%. Сахара – это преимущественно фруктоза – 2,6–11,8 %; глюкоза – 1,5–6,7; сахароза – 0,9–5,3 % [2, 5].

Вкусовые качества яблок зависят в основном от соотношения имеющихся в них сахаров, органических кислот и вяжущих компонентов. Соотношение кислот распределяется следующим образом: на яблочную приходится 72 %; лимонную – 17; янтарную – 6,8; на долю остальных – около 4 %. Важное значение для организма человека (регуляция обмена веществ) имеют хло-рогеновая, урсуловая кислоты.

Количество кислот в плодах яблони варьирует от 0,7 до 2,4 % в зависимости от сортовой принадлежности, экологических условий. Из различных сахаров, входящих в состав плодов, особо важное значение имеют дисахарид (сахароза), моносахара (глюкоза и фруктоза). Из са-хароспиртов в яблоках присутствует сорбит.

Сахарно-кислотный коэффициент, составляющий 13,0–17,3, показывает, что плоды яблони имеют повышенные потребительские качества.

Количество пектиновых веществ, входящих в состав плодов и делающих их лечебными, составляет 0,48–1,80 %. Пектиновые вещества встречаются в трех видах: протопектин, пектин, пектиновая кислота. Протопектин – нерастворимое вещество, содержащееся в клеточных стенках; пектин – растворимое вещество, находящееся в клеточном соке.

Биологически активные вещества (БАВ) в яблоках, в отличие от пищевых, требуются в очень малых количествах и, не влияя на вкусовые качества, обусловливают диетические свойства плодов и оказывают профилактическое или терапевтическое действие, в частности Р-активные вещества (катехины, антоцианы, лейкоантоцианы). Кроме того, к биологически активным веществам относятся микроэлементы (йод, кобальт, медь, железо и др.), аминокислоты, арбутины, дигликозиды антоцианов, кумарины, серотонин, схизандрины, тритерпеновые кислоты, эфедрин.

При неблагоприятных погодных условиях (прохладное дождливое лето) в яблоках накапливается меньшее количество сухих веществ, а следовательно сахаров, и повышается их кислотность. В годы с жарким летом наблюдается обратное явление [6]. Химический состав плодов зависит также от расположения их на дереве и размеров.

В резко континентальных условиях Сибири ограничивается возможность использования яблони при промышленном и частном садоводстве, в связи с тем, что многие сорта данного вида, успешно произрастающие на европейской территории страны, вымерзают или не успевают дать полноценный урожай в суровых климатических условиях [1, 2].

Цель исследований . Оценка изменчивости экстрактивных веществ в плодах яблони разного срока созревания, произрастающих на территории сада им. Вс.М. Крутовского.

Задачи исследований: провести отбор по содержанию экстрактивных веществ в сортах яблони летнего и зимнего сроков созревания; изучить проявление изменчивости яблони разных сортов по сахарно-кислотному коэффициенту, физико-химическим свойствам и содержанию экстрактивных веществ в плодах яблони, выделить наиболее перспективные сорта.

Методы и результаты исследований. Использованы традиционные, научно обоснованные методы сбора полевого материала при проведении научных исследований. Для решения поставленных задач были использованы общепринятые методики [3, 4].

Влажность плодов (W) определялась путем высушивания до постоянной массы при температуре 105 °С

W = (М1-М2)⋅100/ (М1-М), где М – масса бюкса, г; М1 – масса бюкса с навеской до высушивания, г; М2 – масса бюкса с навеской после высушивания, г.

Содержание сахаров в яблочном соке ис- следуемых плодов определяли по редуцирующей (восстановительной) способности в пересчете на глюкозу. Для определения общего выхода сахаров использовался метод Бертрана, или эбулиостатический, основанный на реакции окисления сахаров медно-щелочным раствором, в результате которой двухвалентная медь Сu2+ переходит в одновалентную Сu+ и выпадает в осадок в виде оксида меди (Сu2О).

Определение кислотности основано на титровании определенных объемов экстракта раствором 0,1 н щелочи в присутствии индикатора. Результаты титрования выражали в процентах одной из наиболее распространенных или главных органических кислот (яблочной), входящих в состав объекта. Для вычисления общей кислотности (К) количество щелочи, которое пошло на титрование пробы, переводят в см3 только 0,1 н раствора

=

∙ У

У ∙ н

∙ 100,

где а – количество 0,1 н щелочи, см³; У 1 – общий объем вытяжки, мг; У 2 – объем вытяжки, взятой для титрования, мг; н – навеска, г.

Чтобы результат выразить в какой-либо из основных органических кислот, его умножали на переводной коэффициент (1 см3 0,1 н раствора щелочи соответствует 6,7 мг яблочной кислоты).

Проведенный анализ показал, что сахарнокислотный коэффициент сортов летнего срока созревания, который определяется отношением сахар/кислотность (табл. 1), варьирует в значительных пределах – от 1,98 у сорта Грушовка московская до 18,15–21,93 % у сортов Аркад стаканчатый и Медовка.

Таблица 1

Сорт	х ср. ± m	V, %	t ф при t 05 =2,45
1	2	3	4
Аврора	2,99 ± 0,23	23,1	1,92
Аркад стаканчатый	18,15 ± 1,31	21,6	4,18
Белый налив	3,36 ± 0,14	12,5	1,76
Грушовка московская	1,98 ± 0,16	24,2	2,37

Окончание табл. 1

1	2	3	4
Золотой шип	6,39 ± 0,24	19,5	0,41
Медовка	21,93 ± 1,47	20,1	5,46
Нобилис	3,19 ± 0,09	8,5	1,84
Папировка	3,87 ± 0,16	12,4	1,53
Петербургская летняя	3,97 ± 0,14	10,6	1,49
Среднее	7,31	91,9	–

Варьирование сахарно-кислотного коэффициента в плодах летних сортов

Внутрисортовая изменчивость характеризуется от низкого до высокого уровня варьирования при очень высоком межсортовом.

Оптимальное соотношение сахара и кислотности составляет 13–17 %, следовательно, в группу с наиболее благоприятным сочетанием сахаров и кислот попадает сорт Аркад стаканча-тый. Более высокий коэффициент (21,93) – у сорта Медовка, низкие – у всех остальных сортов, что показывает удаление коэффициентов в сторону кислотности.

Ранжирование сортов летнего срока созревания по соотношению сахара и кислотности показало, что лидирующее число баллов (22–

25) отмечено у сортов Аркад стаканчатый, Золотой шип, Медовка; на втором месте (13–15 баллов) – сорта Белый налив, Папировка, Петербургская летняя; на третьем (4–11 баллов) – Аврора, Грушовка московская, Нобилис (табл. 2).

Сахарно-кислотный коэффициент у плодов зимнего срока созревания находится в пределах ±σ (табл. 3). Исключение составляет сорт Ша-ропай, имеющий достоверно (t ф >t 05 ) меньшее значение в сравнении со средним. Все значения показателя являются ниже оптимальных в связи с максимальными показателями кислотности.

Таблица 2

Сорт	Сахар	Кислотность	Сахарно-кислотный коэффициент	Сумма	Ранг
Аврора	3	3	2	8	8
Аркад стаканчатый	6	8	8	22	3
Белый налив	8	1	4	13	6
Грушовка московская	1	2	1	4	9
Золотой шип	9	7	9	25	1
Медовка	7	9	7	23	2
Нобилис	2	6	3	11	7
Папировка	5	4	5	14	5
Петербургская летняя	4	5	6	15	4

Таблица 3

Сорт	х ± m	V, %	t ф при t 05 =2,45
Антипасхальная	4,98 ± 0,17	10,2	0,22
Бельфлер-китайка	6,42 ± 0,47	22,0	1,64
Зеленое Крутовского	4,00 ± 0,11	8,2	1,07
Ренет бергамотный	5,92 ± 0,25	12,7	1,50
Шаропай	2,80 ± 0,18	19,3	2,83
Среднее	4,82	32,2

Ранговое распределение сортов по соотношению сахара и кислотности в плодах летних сортов, балл

Варьирование сахарно-кислотного коэффициента в плодах зимних сортов

При ранжировании по сахарно-кислотному балансу установлено преимущество среди представителей сортов зимнего срока созревания: Антипасхальная, Бельфлер-китайка, Ренет бергамотный. Минимальное число баллов (4–8) по данному показателю отмечено у сортов Зеленое Крутовского и Шаропай (табл. 4).

При сравнении летних и зимних сортов по физическим свойствам плодов наблюдалось наличие достоверного различия по влажности: максимальная влажность (на 10,3 %) отмечена у зимних сортов (табл. 5). По удельному весу существенных различий не выявлено (tФ=1,18

По среднему содержанию экстрактивных веществ существенных различий между летними и зимними сортами не установлено (tФ<2,18). По содержанию витамина С, сахара и кислот в пределах групп сортов, отличающихся сроками созревания, проявляется некоторая изменчивость с максимальными показателями в сторону сортов зимнего срока (табл. 6).

Таблица 4

Сорт	Сахар	Кислотность	Сахарно-кислотный коэффициент	Сумма	Ранг
Антипасхальная	3	4	3	10	3
Бельфлер-китайка	1	5	5	11	2
Зеленое Крутовского	4	2	2	8	4
Ренет бергамотный	5	3	4	12	1
Шаропай	2	1	1	4	5

Таблица 5

Показатель	Группа сортов	X	± m	V, %	tФ при t05=2,18
Удельный вес, г/см	Летние	0,72	0,04	16,2	1,18
	Зимние	0,67	0,01	4,5
Влажность, %	Летние	84,38	0,61	2,1	3,20
	Зимние	86,73	0,41	1,0

Таблица 6

Варьирование содержания экстрактивных веществ в плодах летних и зимних сортов

Показатель	Группа сортов	X	± m	V, %	tФ при t05=2,18
Сахар, %	Летние	24,70	1,73	21,0	0,32
	Зимние	26,96	6,89	25,5
Витамин С, мг%	Летние	15,22	2,51	49,6	1,05
	Зимние	18,61	2,00	24,7
Кислотность, %	Летние	5,60	0,86	46,5	0,32
	Зимние	5,99	0,86	32,0
Рутин, %	Летние	3,21	0,44	41,4	0,39
	Зимние	3,81	1,48	87,1
Галотанин, %	Летние	1,36	0,19	41,5	0,38
	Зимние	1,61	0,63	87,2

Ранговое распределение сортов по соотношению сахара и кислотности в плодах зимних сортов, балл

Показатели физических свойств плодов летних и зимних сортов

Анализируя полученные результаты, следует отметить, что при значительном варьировании физико-химических свойств плодов летних и зимних сортов коллекции Вс.М. Крутовского по среднему содержанию витамина С, сахара, кислот существенных различий между ними не выявлено.

Выводы. Полученные результаты позволили отобрать отдельные сорта и биотипы, которые существенно отличаются высокими показателями по сбалансированному содержанию экстрактивных веществ, что позволяет использовать их для размножения ценного селекционного потомства.