Урожайность и качество зеленых листьев съедобных видов Allium L. в зависимости от видов упаковки, срока и температуры хранения

Оригинальные статьи / Original articles

Ускоренный образ жизни, неправильное и неполноценное питание и рост ожирения – вот некоторые из отрицательных черт образа жизни современного человечества.Именно по этой причине потребители все больше осознают необходимость потребления сезонно доступных, новых источников пищи, характеризующихся богатым питательным составом и значительным содержанием фитохимических веществ с высокой антиоксидантной способностью [1]. Фактически, многочисленные исследования показы-вают,что здоровое питание и профилактика различных дегенеративных заболеваний тесно связаны, и что, потребляя продукты,богатые биологически активными соединениями, фитонутриентами, мы можем оказать значительное положительное влияние на здоровье. Одним из важных компонентов здорового питания сегодня является минимальное воздействие на окружающую среду. Это означает, что здоровая диета включает продукты, богатые питательными веществами, а также те, которые менее вредны для окружающей среды, такие как фрукты, овощи и лекарственные растения [2]. Поэтому при планировании здорового ежедневного питания важно включать те продукты, которые характеризуются богатым составом специализированных, экологически чистых метаболитов. Одним из забытых видов растений, особенно с точки зрения питания, являются представители рода Allium L.

Род Allium , насчитывающий более 920 видов [3], является одним из самых разнообразных и крупнейших родов однодольных [4,5]. Ресурсы Allium L. в России являются потенциальным источником генов для расширения генетической базы сельскохозяйственных культур [1].

Род Allium привлекает внимание исследователей вследствие наличия у его представителей ценных лекарственных,пищевых и декоративных свойств,при-способительных возможностей,устойчивости к вредителям и болезням, экологической пластичности, что способствует конкурентоспособности видов и проявлению высокой степени адаптации за пределами естественных ареалов и широким географическим рас-пространением.Именно благодаря богатому питательному составу и содержанию фитохимических веществ с высоким терапевтическим потенциалом и диапазону биологической активности, от антиоксидантной до антимикробной, этот вид растений можно считать функциональным продуктом питания с высоким производственным потенциалом для различных функциональных продуктов и продуктов питания натурального происхождения [6,7].

Листья лука относятся к скоропортящейся продук-ции,которые быстро теряют свои товарные качества. Для продления срока хранения листьев необходим альтернативный способ хранения.

Цель исследования – определить урожайность и изучить изменения качества зеленых листьев интродуцированных в Московскую область видов Allium L. в процессе кратковременного хранения в зависимости от вида упаковки, длительности и температуры хранения.

Методика исследований

В связи с исследованием и поддержанием зародышевой плазмы во ВНИИО – филиале ФГБНУ ФНЦО создана коллекция Allium L . из 12 подродов, 34 секций, 80 видов ex situ : а) семян; б) полевые «живые» коллекции.

Список изученных видов Allium пищевого направления представлен согласно стандартам, принятым в базе данных International Plant Names Index (IPNI) или The Plant List (табл. 1).

Методы исследований – интродукция,мобилизация существующих генетических ресурсов растений. Сохранение и поддержание генетической коллекции представителей рода Allium L. осуществляли в рамках выполнения Государственного задания.

Растения выращивали на коллекционном участке луков многолетних ВНИИО – филиала ФГБНУ ФНЦО (Московская область, N 55º36' E 38°1'). Почва опытного участка аллювиальная луговая,имеет высокий уровень естественного плодородия; рН солевой вытяжки – 5,86,01, содержание гумуса в пахотном слое колеблется от 2,71 до 3,34%, общего азота – от 0,19 до 0,24%, нитратного азота – 4,21-6,98 мг/100 г, содержание фосфора в почве – 15,27-22,15 мг/100 г, обеспеченность калием – 6,95-12,5 мг/100 г. Гидролитическая кислотность низкая (0,7-0,8 мг-экв./100 г), сумма поглощенных оснований средняя (35,65-36,42 мг-экв./100 г), степень насыщенности почвы основаниями высокая (97,8-98,9 %).

Таблица 1. Комплекс видов рода Allium L. пищевого направления из биоколлекции ВНИИО – филиал ФГБНУ ФНЦО

Table 1. Complex of species of the genus Allium L. of the food direction from the biocollection of VNIIO - a branch of the Federal State Budget Scientific Institution Federal Scientific Center for Ecology

Секция Section	Секция Section	Вид Species		Форма листа Leaf shape
		латинское название latin name	русское название russian name
Cepa	Schoenoprasum Dum.	A. altyncolicum N. Friesen	Л. алтынкольский	дудчатая
Cyathophora	Cyathophora R.M. Fritsch	A. chyatophorum Bureau & Franch	Л. бокальценосный	линейная
Rhizirideum	Rhizirideum G. Don ex Koch	A. nutans L.	Л. слизун	линейная
Allium	Mediasia F.O.Khass., Yengalycheva & N. Friesen	A. turkestanicum Regel	Л. туркестанский	линейная

Отбор стандартной продукции для закладки на хранение проводили в соответствии с требованиями Межгосударственного стандарта ГОСТ 34214-2017 "Лук свежий зеленый. Технические условия". Пробы листьев отбирали в утренние часы в фазу массового отрастания растений у взрослых генеративных особей, 3 года произрастающих в условиях интродукции. Свежие листья зеленого лука упаковали в полиэтиленовые пакеты плотностью 100 мкм размером 35 × 50 см массой 900 г. Контролем служили образцы, уложенные в открытый полимерный ящик,выстланный полиэтиленовой пленкой.

Образцы взвешивали в день постановки опыта,на 5е и 10-е сутки для сбора данных. Эксперимент заложен в однофакторном полностью рандомизированном опыте с тремя повторностями.Хранение осуществляли в течение 5 суток при температуре +10…+12oС, 10 суток при температуре +6…+8oС в холодильной камере с контролируемыми условиями хранения. Относительная влажность воздуха 90±3 %. Относительную влажность и температуру контролировали регистратором температуры и влажности DT-171 (Китай).

Сравнительную оценку продукции проводили по показателям естественной убыли массы, отделению абсолютного отхода и изменению химического состава. Пожелтевшие или сгнившие листья отделяли и взвешивали. Определение массовой доли зеленого лука, не соответствующего требованиям по качеству, рассчитывали согласно ГОСТ 34214-2017 "Лук свежий зеленый. Технические условия".

Полученные данные анализировали на предмет статистической значимости с использованием программы Microsoft Exсel.

Биохимические анализы проводили перед и после окончания срока хранения: сухого вещества – термостатно-весовым методом (высушивание при 105°С); сахаров – по Бертрану; витамина С – по Мурри; нитратов – ионометрически по методу ЦИНАО.

Результаты исследования

• A. altyncolicum произрастает в Южном Алтае, узколокальный эндемик, мезогигрофит [8,9].

• A. chyatophorum - эндемик Китая. Растёт в горных лугах и по склонам на высоте 2700-4600 м [10].

• A. nutans является эндемиком степных сообществ Южной Сибири, Северного Казахстана и Южного Урала. Произрастает на каменистых степных и луговых склонах, на выходах коренных пород [11].

В природе ареал A. turkestanicum охватывает Среднюю Азию от Аральского моря до Балхаша и Тянь-Шаня. Эндемик. Произрастает на выходах пестроцветных пород [12].

В условиях интродукции Московской области максимальная урожайность листьев зафиксирована у A. cyathophorum – 4,9 кг/м² за одну генерацию листьев. Увеличение урожая обусловлено высокой продуктивностью (1,2 кг/растение) и большим числом листьев (469 шт.). Листья плоские, длиной 43,3 см и шириной 1,2 см (табл. 2). У A. nutans сорта Широколистный продуктивность за одну генерацию листьев составила 0,98 кг, при этом урожайность зафиксирована на уровне 3,9 кг/м². Увеличение урожая связано с большим числом листьев (240 шт./растение) и шириной листа (1,5 см). Продуктивность у A. turkestanicum отмечена на уровне 0,8 кг/растение, урожайность – 3,2 кг/м².

Листья после срезки закладывали на хранение в регулируемую холодильную камеру на 5 суток при температуре +6…8oС и на 10 суток при температуре +6…8oС.Изучали 2 варианта хранения листьев:откры-тый полимерный ящик, выстланный полиэтиленовой пленкой, и герметично закрытый полиэтиленовый пакет плотностью 100 мкм (табл. 3).

Зеленый лук быстро портится и имеет короткий период реализации в торговой сети.Свежесрезанные листья зеленого лука, хранящиеся при температуре 0oС, могут храниться до 4 недель. В настоящее время зеленый лук хранится в супермаркетах и сетях, как правило, при температуре +6…8oС и выше. Для сохранения качества и продления сроков хранения зелени

Таблица 2. Структура урожая луков многолетних пищевого направления (растения 3 года жизни) в фазу потребительской спелости в условиях Московской области

Table 2. The structure of the crop of perennial food onions (plants 3 years old) in the phase of consumer ripeness in the conditions of the Moscow region

Показатели Indicators A. nutans A. cyathophorum A. altyncolicum A. turkestanicum НСР05 Высота растения перед срезкой, см Plant height before cutting, cm 40,0 50,6 74,6 37,4 - Число монокарпических побегов, шт./растение Number of monocarpic shoots, pieces/plant 30 67 95 36 - Число листьев, шт. Number of leaves, pcs. 240 469 285 180 - Длина листа, см Sheet length, cm 32,4 43,3 52,0 36,5 - Ширина листа, см Sheet width, cm 1,5 1,2 0,5 1,3 - Продуктивность, г/растение Productivity, g/plant 983 1235 668 820 197 Урожайность, кг/м2 Yield, kg/m2 3,9 4,9 2,7 3,2 0,9 необходимо,в первую очередь,снизить потери воды. Этого можно достигнуть, используя различные виды упаковки,в том числе полиэтиленовый пакет.

Из всех изученных видов у A. nutans показатели сохраняемости были выше. Хуже всех хранился A. turkestanicum. Этот вид в большей степени был подвержен гниению, потере цвета (пожелтению листьев). Из исследованных нами способов упаковки максимальный выход зеленого лука после хранения был в герметично закрытых пакетах, так как в них практически отсутствовала естественная убыль массы. В полимерном ящике, выстланном пленкой, естественная убыль массы была высокой.

В герметично закрытых полиэтиленовых пакетах плотностью 100 мкм при хранении продукции отмечена конденсация влаги. Причина в том, что высокая влажность воздуха и низкий уровень O2 внутри полиэтиленовых пакетов привели к накоплению влаги, побочного продукта дыхания, что привело к конденсации, которая способствует благоприятной среде для роста микро- организмов, вызывающих гниение. Это же явление отмечалось при хранении зелени кориандра овощного в полиэтиленовых пакетах [13].

Более высокие температуры существенно повышают загнивание и потерю тургора,укорачивают период реализации. Так, температурный режим хранения +10…12oC в течение 5 суток в среднем был хуже по всем показателям по сравнению с температурным режимом +6…8oC в течение 10 суток.

У A. altyncolicum в свежесрезанных листьях отмечено больше всего сухих веществ (14,3%), моно- (2,92%), ди- (2,11%) и суммы (5,035%) сахаров, а витамина С – у A. nutans (37,6 мг%) (табл. 4). Это свидетельствует о высокой биологической ценности данных образцов для рационального питания человека.

После хранения биохимический анализ листьев лука зеленого проводили на лучшем варианте хранения (10 суток при температуре +6…8oC) (табл.4). Содержание показателей качества зеленых листьев представите-

Таблица 3. Сохраняемость зеленых листьев представителей рода Allium в зависимости от видов упаковки, температуры и длительности хранения

Table 3. Preservation of green leaves of representatives of the genus Allium, depending on the types of packaging, temperature and duration of storage

Температура, срок хранения Temperature, shelf life			Выход	Потери, % Losses, %
	Вид Species	Тип упаковки Type of packaging	товарной продукции, % Marketable output, %	абсолютный убыль массы, %        отход, % weight loss, %           absolute waste, %
	A. nutans	полимерный ящик, выстланный полиэтиленовой пленкой	73,1	11,5	15,4
		герметично закрытый полиэтиленовый пакет	84,2	0,0	15,8
	A. cyathophorum	полимерный ящик, выстланный полиэтиленовой пленкой	69,6	10,3	20,1
+10…+12oС, 5 суток		герметично закрытый полиэтиленовый пакет	80,4	0,0	19,6
	A. altyncolicum	полимерный ящик, выстланный полиэтиленовой пленкой	65,8	11,8	22,4
+10…+12oС, 5 days		герметично закрытый полиэтиленовый пакет	70,6	0,0	29,4
	A. turkestanicum	полимерный ящик, выстланный полиэтиленовой пленкой	59,7	11,5	28,8
		герметично закрытый полиэтиленовый пакет	69,1	0,0	30,9
	Среднее	полимерный ящик, выстланный полиэтиленовой пленкой	67,1	11,3	21,7
		герметично закрытый полиэтиленовый пакет	76,1	0,0	23,9
НСР 05		-	2,9	-	-
	A. nutans	полимерный ящик, выстланный полиэтиленовой пленкой	83,2	9,3	7,5
		герметично закрытый полиэтиленовый пакет	92,9	0,0	7,1
	A. cyathophorum	полимерный ящик, выстланный полиэтиленовой пленкой	65,2	8,9	25,9
+6…+8oC, 10 суток		герметично закрытый полиэтиленовый пакет	75,5	0,0	24,5
	A. altyncolicum	полимерный ящик, выстланный полиэтиленовой пленкой	72,0	10,2	17,8
+6…+8oC, 10 days		герметично закрытый полиэтиленовый пакет	84,9	0,0	15,1
	A. turkestanicum	полимерный ящик, выстланный полиэтиленовой пленкой	70,0	10,4	19,6
		герметично закрытый полиэтиленовый пакет	79,3	0,0	20,7
	Среднее	полимерный ящик, выстланный полиэтиленовой пленкой	72,6	9,7	17,7
		герметично закрытый полиэтиленовый пакет	83,2	0,0	16,9
НСР 05		-	3,1	-	-

Таблица 4.Биохимический состав зеленых листьев представителей Allium в зависимости от видов упаковки до и после хранения в течение 10 суток в холодильной камере при температуре +6…8oС

Table 4. Biochemical composition of green leaves of Allium representatives, depending on the types of packaging, before and after storage for 10 days in a refrigerator at a temperature of +6…8oC

Вид Species Тип упаковки Type of packaging Сухое вещество, % Dry matter, % Витамин С, мг% Vitamin C, mg% Сахара, % Sugar, % Нитраты, мг/кг моно-mono- ди-di- сумма total Nitrates, mg/kg A. nutans до хранения 11,0 37,6 2,42 0,66 3,08 88 полимерный ящик, выстланный полиэтиленовой пленкой 12,5 35,3 3,61 1,42 5,03 77 герметично закрытый полиэтиленовый пакет 11,0 42,0 2,57 0,91 3,48 92 A. cyathophorum до хранения 9,9 30,8 2,29 1,37 3,65 88 полимерный ящик, выстланный полиэтиленовой пленкой 10,1 20,2 4,47 0,47 4,94 86 герметично закрытый полиэтиленовый пакет 9,4 21,3 2,62 0,07 2,69 91 A. altyncolicum до хранения 14,3 34,7 2,92 2,11 5,03 89 полимерный ящик, выстланный полиэтиленовой пленкой 15,5 16,5 2,37 1,57 3,99 78 герметично закрытый полиэтиленовый пакет 15,1 37,1 2,95 1,96 4,91 92 A. turkestanicum до хранения 11,2 35,0 2,13 1,52 3,65 92 полимерный ящик, выстланный полиэтиленовой пленкой 12,4 15,7 3,93 0,65 4,58 78 герметично закрытый полиэтиленовый пакет 11,2 25,6 3,04 0,33 3,37 91 Среднее до хранения 11,6 34,5 2,44 1,42 3,85 89 полимерный ящик, выстланный полиэтиленовой пленкой 12,6 21,9 3,60 1,03 4,64 80 герметично закрытый полиэтиленовый пакет 11,7 31,5 2,80 0,82 3,61 92 Станд артное отклонение 2,04 9,05 0,72 0,66 0,83 5,84 лей Allium после хранения рассчитывали с учетом убыли массы продукции.

У всех представителей Allium при хранении в регулируемой холодильной камере в течение 10 суток при температуре +6+8^oС в полимерном ящике, выстланном полиэтиленовой пленкой,отмечено повышение сухого вещества в зеленых листьях,что связано с подвядани-ем растений.

Увеличение содержания витамина С при хранении в герметично закрытых пакетах выявлено у A. altyncolicum (37,1 мг%) и у A. nutans (42,0 мг%). У других видов максимальное значение данного показателя отмечено до закладки на хранение.

У видов с линейной формой листа при хранении в течение 10 суток в полимерном ящике отмечена тенденция повышения суммы сахаров после хранения,но у лука алтынкольского с дудчатыми листьями зафиксировано незначительное снижение этого показателя по сравнению с данными до закладки на хранение.

Установлено незначительное увеличение содержания нитратов в листьях на 3-4 мг/кг при хранении герметично закрытом полиэтиленовом пакете,а при хранении в полимерном ящике,выстланным полиэтиленовой пленкой, содержание нитратов снижалось в среднем на 9 мг/кг.

Выводы

В условиях Московской области урожайность за одну генерацию листьев варьировала от 2,7 кг/м2 (A. altyncolicum) до 4 ,9 кг/м2 (A. cyathophorum). Максимальный выход товарной продукции у всех испытанных видов отмечен в герметически закрытых полиэтиленовых пакетах плотностью 100 мкм при хранении в течение 10 суток при температуре +6…8oС в холодильной камере с контролируемыми условиями. У всех испытанных видов Allium отмечено повышение содержания сухого вещества (11,9-18,9 %) при хранении в открытом полимерном ящике. Увеличение содержания витамина С при хранении в герметично закрытых пакетах выявлено у A. altyncolicum (37,1 мг%) и у A. nutans (42,0 мг%). У других видов максимальное значение данного показателя отмечено до закладки на хранение. Увеличение суммы сахаров после хранения в течение 10 суток отмечено у видов с линейной формой листа при хранении в открытом полимерном ящике. Листья

Allium могут считаться ценным источником множества специализированных метаболитов с высокой антиоксидантной способностью и,таким образом,имеют высокий производственный потенциал для различных функциональных продуктов и пищевых добавок природного происхождения, которые важны для укрепления здоровья человека.

Об авторах:

Maria I. Ivanova – Doc. Sci. (Agriculture),

Professor of the Russian Academy of Sciences, Chief Researcher of the Department of Breeding and Seed Production, Correspondence Author, ,

Elena v. y anchenko – Cand. Sci. (Agriculture), Leading Researcher,

Department of Agriculture and Agrochemistry, ,

Anna i. k ashleva – Cand. Sci. (Agriculture),