Оценка сортов земляники по биохимическим и органолептическим качествам ягод в условиях Орловской области

Автор: Зубкова М.И., Макаркина М.А., Князев С.Д.

Журнал: Вестник аграрной науки @vestnikogau

Статья в выпуске: 4 (85), 2020 года.

Бесплатный доступ

В статье представлена характеристика 20 сортов земляники отечественной и зарубежной селекции разного срока созревания, выращенных в условиях средней полосы России, по содержанию в ягодах растворимых сухих веществ (РСВ), сахаров, органических кислот, аскорбиновой кислоты, сахарокислотному индексу и оценка органолептических свойств ягод. В результате трехлетнего изучения (2017-2019 гг.) выделены сорта с высоким (более 100 мг/100 г) содержанием аскорбиновой кислоты: Росинка (107,63 мг/100 г), Kimberly (103,53 мг/100 г), Rubino civ (141,37 мг/100 г); РСВ (более 11,0%) - Marmolada (11,2%), Rubino civ (14,0%); суммы сахаров (более 8,50%) - Clery (9,01%), Vima zanta (9,49%), Marmolada (9,03%), Honeoye (8,50%), Jonsok (8,90%) и контроль Рубиновый кулон (9,21%). Высокие вкусовые качества отмечены у сортов Росинка (4,7 балла), Honeoye (4,7 балла), Sara (4,7 балла), по внешнему виду выделился НФ 311 (4,9 балла), самым ароматным был сорт Sara (4,8 балла). Выделенные перспективные сорта могут быть рекомендованы как источники хозяйственно важных признаков. Получены высокие положительные коэффициенты корреляции, подтверждающие высокую сопряженность признаков между значением сахарокислотного индекса и содержанием моносахаров (+0,79***), сахарокислотного индекса и общим количеством сахаров (r=0,84***) и растворимых сухих веществ (+0,70***), а также высокая обратная зависимость между содержанием органических кислот и сахарокислотным индексом (r=-0,81***). Средняя положительная зависимость (r=+0,51**) с достаточно высокой степенью достоверности выявлена между содержанием сахаров и аскорбиновой кислоты и слабая отрицательная (r=-0,024) между вкусом и титруемой кислотностью.

Еще

Земляника, сорта, растворимые сухие вещества, сахара, органические кислоты, аскорбиновая кислота, внешний вид, вкус, аромат

Короткий адрес: https://sciup.org/147230733

IDR: 147230733 | DOI: 10.17238/issn2587-666X.2020.4.9

Текст научной статьи Оценка сортов земляники по биохимическим и органолептическим качествам ягод в условиях Орловской области

Вве^ение. Земляника – это ягода высоких вкусовых достоинств с тонким приятным ароматом и лечебно-профилактическими свойствами, что обусловлено наличием комплекса ^изненно необходимых организму человека биологически активных веществ (Б^В) [1]. Современный десертный сорт дол^ен содер^ать в ягодах растворимых сухих веществ (РСВ) не менее 12%, а сорта, пригодные к переработке, – не менее 10%. Количество сахаров в ягодах дол^но быть 8-10%, органических кислот – 1,2-1,8%, аскорбиновой кислоты (витамина С) – 80-100 мг/100 г, катехинов – 200-300 мг/100 г, антоцианов – 50 мг/100 г [2-4].

В последние несколько десятилетий потребителями отмечается значительное ухудшение десертных свойств новых промышленных сортов по сравнению с широко распространенными 40-50 лет назад. F.H. Alston [5] у^е указывал, что «большинство вкусов, ценимых сегодня, были признаны давно и часто лучше всего представлены в старых сортах, непригодных для крупномасштабного коммерческого производства». D. Ульрич и соавторами [6-9] опубликовали результаты сравнительных исследований ароматических профилей старых и новых сортов земляники и диких видов, в результате которых установлена потеря летучих органических соединений у новых сортов, что известно, как «domestication effect, funnel effect or genetic bottleneck» и связано с потерей разнообразия аллелей на геномном уровне. Данный эффект описан и рядом других авторов [10-12]. Поэтому улучшение вкуса и сохранение земляничного аромата стало одним из определяющих направлений в современных селекционных программах [6, 8].

Одной из приоритетных задач исследований, проводимых в ФГБНУ Всероссийский научно-исследовательский институт селекции плодовых культур (ВНИИСПК) по землянике садовой сортов отечественной и зарубе^ной селекции, выращенных в условиях средней полосы России, является выделение источников с высокими биохимическими и органолептическими показателями ягод.

Целью иссле^ований являлась сравнительная оценка новых сортов земляники по основным биохимическим показателям и органолептическим качествам ягод для дальнейшего выделения лучших генотипов для использования в селекции.

Услови^, материалы и мето^ы. Исследования проводились в 2017-2019 гг. во ВНИИСПК. Отбор проб – на участке первичного сортоизучения, биохимические исследования – в лаборатории биохимической и технологической оценки сортов и хранения института. Объектами исследования были 20 сортов земляники разного срока созревания. В качестве контрольного представлен сорт Рубиновый кулон. Оценка сортов по биохимическому составу проводилась в соответствии с «Программой и методикой сортоизучения плодовых, ягодных и орехоплодных культур», «Методами биохимического исследования растений» [13, 14].

Результаты и обсу^^ение. ^нализ содер^ания РСВ в ягодах изучаемых сортов в условиях Орловской области показал, что сортовая изменчивость данного признака средняя, о чем свидетельствует коэффициент вариации (V) 12,2% (табл. 1).

ГМ

о ст, 2

гм ф

н Ч со

и о -г

>~ ГМ Ч

со О

< ^ п=

~ X [п ^ 5о СО X

to- CD S

st J н

£ ⁰⁰ У

$ Ш S

>. гм Q.

О 00 2

I no CL

О. ГМ СО

ГС Г' X

™ З S

X s — О

ТО Ф

to 5

CD S

со 1—

ф о со о S 00 со о о

X ф

X со zr S со

го' X т ф ZT о

DC 1g о ю

ZT си н

ф d

н си

о CL <

со_

СО-

CO-

ио

CM-

CO-

CM-

to-

co st tost to'

со'

СМ-о'

Is ф co т CO

со

СО

СО-

со

CD-

to-

CD-

CM to to' +1 to-

см'

toto'

чГ

СО-

чГ

ио

to-

CD-

to-

ио

to-

CD-

CM to- tost to' +1

СО-см'

о'

DC О си о СО тО ц i = £” ° g < g

со 00-со"

см

Осо"

со О)

см

№ см' см

со to-см' см

to-см' co

CM CM- cm

to to-

CM to-

to' CM

CM toto' co

CM CM-

to' to

cm' co

co to-uf CM

to of

o> 00

ф ф т q ф CL О

со to

со СО

СО

со

о о о' о

toco' со

torn

со toco' to

co to co' о

о toto' co

toto' co

co CD-to' to

CD o' co

cm'

of co

co to co'

6>-CD

to CM of

co to CD- CD co' co' to +1

to-см'

s о

со of

см

со со

со

со'

CD toco'

CO-

о toco'

COo'

S of

to'

cd'

to to

to cd'

toco'

to CD-co'

CD CD- cd'

to to-

to 9

CD of

о'

co CL co X co о

си

5 o'

см of

со

СМ-оо'

о of

СМ

оо'

со сОто'

toco'

CM O)

CM toco'

co to of

о toco'

cd'

co to-

to'

toco'

to ⁰⁰

00°

см'

CD о'

си СО о CL СО X си о

то ю

см

СО

со

СО-

см'

00 СМ-см'

О-см'

CM to-

co to-

со

CO-

о to

co CO-

CO-

to to- cm'

to O- cm'

to to- cm'

to-

° to to °

' to +1

см

о'

си CL СО X си о о т о 5

ю со"

см

«5

со'

CM-uf

to O) uf

to to-

to COco'

to o>

to'

to CD of

to'

CM-co'

to to-uf

CD to'

CD CM to' +1 to

cd'

о'

X o'

О -

Ф 5 is CO О s$

со m о"

со о"

то о"

со

to о'

CM to-

to-

to o'

co to o'

co co o'

CD to o'

to to-

CM to-

CD to to'

to to to'

CM to to' +1 to to-

toto'

ю о'

co о CL

см m со'

со Ю

ст>

СО-

со со о'

co to co'

to cd co'

CM toco'

toco'

fe co'

co to-uf

CM CD- cd' CM

to'

co co cm'

cm'

to to-

ф ф т q ф CL о

со о"

о"

о'

со of

со о'

to of

co of

CM-

о co'

co co'

to-

to co'

to to'

to'

CD of

о of

co to' +1

to'

см см'

ю о'

H CL О О

т о ш

_D tn о т S ю

го X т S о о 0-

г? ф о

о ф ф сл

го Q

го го

(У)

о ф с о т

co e T

Ф JD E £:

ro E

ro "c ro N ro E

DC ro T

ro £ о Q.

ro TO ro о E

ro ^

о C/) c о

ro X 3

m о q o О

ro ro c о V)

> о о с ко

ct:

ro ZT s CL ro

T о (L

N Ф Q

ro ■e .0 5

DC T s

Ф CL Ф Ш

5 ro H CL о о

о с

ф ф т q ф CL о

1О о

0, о

Выделены сорта с высокой стабильностью признака по годам (V≤10%): Рубиновый кулон (контроль), Росинка, Darselect, Honeoye, НФ 311, Vima Kimberly, Marmolada. Особый интерес для потребления ягод в све^ем виде и для переработки представляют сорта с содер^анием РСВ выше 10%: Рубиновый кулон, Росинка, Honeoye, Vima zanta, Marmolada. Наибольшей ценностью обладает сорт Rubino civ, имеющий 14% РСВ. Стабильными по годам по данному признаку являются 55% сортов.

В результате трехлетних исследований суммы сахаров в ягодах установлено, что в среднем они накапливают 8,20%, при минимальном содер^ании 6,40% у сорта Соловушка и максимальном 10,79% – у сорта Rubino civ при средней сортовой изменчивости признака – 12,7%. К высокосахаристым (более 8,50% сумма сахаров) на уровне контроля Рубиновый кулон (9,21%) нами были отнесены сорта: Clery (9,01%), Vima zanta (9,49%), Marmolada (9,03%), Honeoye (8,50%), Jonsok (8,90%).

Органические кислоты ягод изучаемых сортов изменялись незначительно (V=10,9%) от 0,81 (Clery) до 1,18% (^льфа и Соловушка).

В современных сортах содер^ание аскорбиновой кислоты в ягодах дол^но быть не менее 80-100 мг/100 г. Этому требованию соответствуют 85% изученных сортов, среднесортовое значение – 93,63 мг/100 г. Содер^ание аскорбиновой кислоты находилось в пределах от 68,0 у сорта ^льфа до 141,4 мг/100 г у сорта Rubino civ. Достоверно большим по сравнению с контролем было содер^ание аскорбиновой кислоты у сортов Росинка, Clery, Honeoye, Darselect, НФ 311, Sara, Kimberly, Marmolada, Jonsok, Царица, Rubino civ, Русич, Dezy. Ценность для селекции представляют формы, сочетающие высокие показатели со стабильностью изучаемого признака. Наименьшим коэффициентом вариации по годам обладают сорта: Росинка (6,0%), ^льфа (9,4%), наибольшим – Царица (50,7%). Сорт Росинка сочетает высокое содер^ание витамина С (107,63 мг/100 г) и стабильность признака по годам (V=6,02%).

Все изучаемые сорта имели высокие органолептические характеристики: оценка внешнего вида ягод варьировала от 4,4 (Росинка, Darselect, Русич) до 4,9 балла (НФ 311), вкуса – от 4,4 (НФ 311, Marmolada, Соловушка, Sonata, Rubino civ) до 4,7 балла (Росинка, Sara, Honeoye). У всех сортов присутствовал специфический земляничный аромат ягод. Наиболее сильным ароматом ягод обладал сорт Sara (4,8 балла).

Для селекционеров и биохимиков ва^но установление связей ме^ду биохимическими показателями ягод и их дегустационными характеристиками. Степень взаимозависимости ме^ду двумя признаками изучается с помощью корреляционного анализа. Нами были рассчитаны коэффициенты корреляции (r) (табл. 2).

Таблица 2 – Коэффициенты корреляции (r) ме^ду показателями химического состава и вкусовыми качествами ягод

Показатель	Вкус, балл	^скорбиновая кислота, мг/100 г	Сумма сахаров, %	Сахарокислотный индекс
^ромат, балл	+0,54*
^скорбиновая кислота, мг/100 г	–0,11
Сумма сахаров, %	+0,02	+0,55**
Сахарокислотный индекс	+0,13	+0,36	+0,84***
Сахароза, %	+0,48*	–0,31	–0,08	–0,09
Моносахара, %	–0,15	+0,61***	+0,96***	+0,79***
Растворимые сухие вещества, %	–0,02	+0,71***	+0,90***	+0,70***
Органические кислоты, %	–0,24	–0,11	–0,38	–0,81***

B нашем опыте выявлена поло^ительная связь средней степени ме^ду вкусом и ароматом ягод. Установлено, что на вкус плодов оказывает влияние в большей степени сахароза (r=+0,48*), не выявлено влияния суммы сахаров и моносахаров. Содер^ание растворимых сухих веществ и сахаров в ягодах имеет высокую корреляционную зависимость [15], что подтвер^дается данным исследованием. B настоящем эксперименте коэффициент корреляции был равен +0,90***. Сорта с повышенным содер^анием PCB ʙ плодах характеризуются более высокой сахаристостью. На общее содер^ание сахаров в ягодах оказывают моносахара (фруктоза и глюкоза) (r=+0,96***). Выявлена средняя поло^ительная зависимость (r=+0,54*) у изучаемых сортов ме^ду вкусом и ароматом ягод, вкусом и содер^анием сахарозы (r=+0,48*).

Получены высокие поло^ительные коэффициенты корреляции, подтвер^дающие высокую сопря^енность признаков, ме^ду значением сахарокислотного индекса и содер^анием моносахаров (+0,79***), сахарокислотного индекса и общим количеством сахаров (r=0,84***) и растворимых сухих веществ (+0,70***), а так^е высокая обратная зависимость ме^ду содер^анием органических кислот и сахарокислотным индексом (r=–0,81***). Средняя поло^ительная зависимость (r=+0,51**) с достаточно высокой степенью достоверности выявлена ме^ду содер^анием сахаров и аскорбиновой кислоты и слабая отрицательная (r=0,024) ме^ду вкусом и титруемой кислотностью. На характер вкуса кроме изученных биохимических веществ оказывают и другие компоненты, нaпример, фенольные вещества, в том числе – дубильные [16, 17]. Этот вопрос требует дополнительных исследований, которые мы предполагаем продол^ить.

Выводы. B результате трех лет изучения коллекции сортообразцов земляники выделены генотипы со стабильно высоким уровнем биохимических компонентов: содер^анием аскорбиновой кислоты – Росинка (107,63 мг/100 г), Kimberly (103,53 мг/100г), Dezy (113,53), Rubino civ (141,37 мг/100 г), из них наибольшей гомеостатичностью по годам характеризуется сорт Росинка (V=6,02%); растворимых сухих веществ – Marmolada (11,2%), Rubino civ (14,0%); высокими вкусовыми качествами – Росинка (4,7 балла), Honeoye (4,7 балла), Sara (4,7 балла); внешним видом – НФ 311 (4,9 балла); с сильным ароматным – Sara (4,8 балла).

Установлена высокая сопря^енность признаков ме^ду значением сахарокислотного индекса и содер^анием моносахаров, сахарокислотного индекса и общим количеством сахаров и растворимых сухих веществ, а так^е высокая обратная зависимость ме^ду содер^анием органических кислот и сахарокислотным индексом. Выявлена средняя поло^ительная зависимость у изучаемых сортов ме^ду вкусом и ароматом ягод. Отмечено, что на вкус ягод влияет наличие в них сахарозы. Средняя поло^ительная зависимость с достаточно высокой степенью достоверности выявлена ме^ду содер^анием сахаров и аскорбиновой кислоты и слабая отрицательная ме^ду вкусом и титруемой кислотностью.

Список литературы Оценка сортов земляники по биохимическим и органолептическим качествам ягод в условиях Орловской области

Жбанова Е.В. Витамины: от истории открытия - до наших дней. Мичуринск-наукоград РФ, 2009. 231 c.
Айтжанова С.Д. Селекция земляники в юго-западной части Нечерноземной зоны России: автореф. дис. ... д-ра с.-х. наук. Брянск, 2002. 49 с.
Айтжанова С.Д. Качество ягод сортов земляники садовой селекции ВСТИСП Кокинского опорного пункта // Современные сорта и технологии для интенсивных садов: материалы междунар. науч.-практ. конф. Орел, 2013. С. 11-13.
Лукьянчук И.В. Оценка родительских форм и гибридных сеянцев земляники по содержанию в плодах растворимых сухих веществ // Плодоводство и ягодоводство России: сб. науч. работ. М.: ВСТИСП, 2014. С. 127-130.
Alston F.H. Flavour improvement in apples and pears through plant breeding // In: Patterson R.L.S., Charlwood B.V., MacLeod G., Williams A.A. (eds.). Bioformation of flavours. Royal Society of Chemistry. Cambridge 1992. P. 145-152
Analysis of strawberry flavour - discrimination of aroma types by quantification of volatile compounds / D. Ulrich, E. Hoberg, A. Rapp, S. Kecke // Zeitschrift für LebensmittelUntersuchung und -Forschung A-Food Research and Technology 205. 1997. P. 218-223.
Olbricht, K., Ulrich D. Domestication effects in European breeding history of strawberry demonstrated by aroma compound pattern // Acta Hortic. 2017. P. 61-68.
Ulrich D., Olbricht K., Fruit organoleptic properties and potential for their genetic improvement // In: Jenks M.A., Bebeli P.J. (eds.). Breeding for fruit quality. John Wiley & Sons. Inc. Hoboken. NJ. USA 2011.
Ulrich D., Kecke S., Olbricht K. What do we know about the Chemistry of strawberry aroma? // Journal of agricultural and food chemistry. 2018. Vol. 66 (13). P. 3291-3301.
Gain and loss of fruit flavor compounds produced by wild and cultivated strawberry species / A. Aharoni, A.P. Giri, F. W.A. Verstappen, C. M. Bertea, R. Sevenier, Z.K. Sun, M.A. Jongsma, W. Schwab, H.J. Bouwmeester // Plant Cell. 2004. Vol. 16. P. 3110-3131.
Impact of plant breeding on the genetic diversity of cultivated strawberry as revealed by expressed sequence Tag-derived simple sequence repeat markers. / D.J. Gil-Ariza, I. Amaya, J. Manuel Lopez-Aranda, J. Federico San-chez-Sevilla, M. Angel Botella, V.J. Valpuesta // Am. Soc. Hortic. Sci. 2009. P. 337-347.
Structured diversity in octoploid strawberry cultivars: importance of the old European germplasm / A. Horvath, J. Sanchez-Sevilla, F. Punelli, L. Richard, R. Sesmero-Carrasco, A. Leone, M. Hoeefer, P. Chartier, E. Balsemin, T. Barreneche, B. Denoyes // Ann. Appl. Biol. 2011. Vol. 159. P. 358-371.
Методы биохимического исследования растений / [А.И. Ермаков и др.]; под ред. А. И. Ермакова. 3-е изд. переработанное и доп. Л.: «Агропромиздат», Ленинградское отд., 1987. 430 с.
Программа и методика сортоизучения плодовых, ягодных и орехоплодных культур / под общ. ред. Е.Н. Седова и Т.П. Огольцовой. Орел: ВНИИСПК, 1999. 608 с.
Макаркина М.А., Янчук Т.В., Князев С.Д. Селекция смородины черной на повышенное содержание в ягодах растворимых сухих веществ // Вестник ОрелГАУ. 2010. № 6 (27). С. 122-125.
Detlef U., Olbricht K. A search for the ideal flavor of strawberry - Comparison of consumer acceptance and metabolite patterns in Fragaria * ananassa Duch. // Journal of Applied Botany and Food Quality. 2016. P. 223-234.
Kleinhenz, M.D., Bumgarner, N.R. Fact sheet // Agricultural and natural resources. 2015. Internet Communication. URL: http://ohioline.osu.edu/hyg-fact/1000/pdf/1650.pdf. (accessed date: 11.04.2019).

Еще

Статья научная