Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Уральская государственная академия ветеринарной медицины» На правах рукописи СТЕПАНОВ ВЛАДИМИР ВАСИЛЬЕВИЧ ИССЛЕДОВАНИЕ ПОТРЕБИТЕЛЬСКИХ СВОЙСТВ МИКРОКЛОНИРОВАНОЙ ЗЕМЛЯНИКИ САДОВОЙ И ДЖЕМА НА ЕЕ ОСНОВЕ 05.18.15 – Технология и товароведение пищевых продуктов и функционального и специализированного назначения и общественного питания ДИССЕРТАЦИЯ на соискание ученой степени кандидата технических наук Научный руководитель: доктор технических наук, доцент Тихонов Сергей Леонидович Троицк - 2014 2 ОГЛАВЛЕНИЕ Введение 4 ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 9 1.1 Характеристика земляники садовой 9 1.2 Биологически активные вещества ягод 12 1.3 Характеристика процессов микроклонального размножения растений 24 1.3.1 Способ размножения почками адвентивными из органов эксплантов 34 1.3.2 Микроразмножение земляники 41 ГЛАВА 2. ОГАНИЗАЦИЯ РАБОТЫ, ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ 51 2.1 Методология и организация экспериментальных исследований 51 2.2 Объекты исследования 53 2.3 Методы проведения исследований 53 ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ 58 3.1 Исследование потребительского рынка ягод 58 3.2 Исследование технологии микроклонирования земляники садовой в условиях предприятия ООО НПО «Сады России» 64 3.3 Экономическая эффективность производства микроклонированной земляники садовой 75 3.4 Сравнительная товароведная оценка земляники, полученной in vitro и традиционным способом 3.5 Разработка и оценка потребительских свойств обогащенного микронутриентами джема на основе земляники садовой, полученной 77 3 путем микроклонального размножения 87 Заключение 97 Список литературы 100 Приложения 117 4 ВВЕДЕНИЕ Актуальность темы. Государственная политика Российской Федерации направлена на обеспечение продовольственной безопасности путем увеличения собственного производства продовольственного сырья и пищевых продуктов. Сегодня потребительский рынок ягод, в частности, земляники садовой на 7080% представлен производства импортом. ягодного Отечественная сырья и отрасль продуктов его промышленного переработки неконкурентоспособна и не может удовлетворить потребности населения в ягодной продукции. Поэтому, одной из задач, стоящей перед отечественными производителями и переработчиками ягод, является развитие качественной сырьевой базы и разработка продуктов с использованием ягодного сырья. Инновационной идеей для решения указанной задачи является метод микроклонального размножения высокопродуктивных ягодных растений. Ягоды и плодово-ягодная продукция является важным витаминов, макро- и микроэлементов, полифенолов и других биологически активных веществ. Государственная политика Российской Федерации в области здорового питания населения определяет актуальность проблемы недостатка витаминов, минеральных веществ и других биологически активных компонентов в рационе человека, при этом важным направлением является ликвидации дефицита микронутриентов путем разработки обогащенных продуктов на основе местного растительного сырья. В связи с этим, обеспечение потребностей населения в ягодах, а перерабатывающей промышленности в сырье является актуальной задачей. Степень разработанности темы исследований. Значительный теоретический и практический вклад в решение товароведно-технологических задач обеспечения качества и разработки продукции на основе растительного сырья вносят ученые И.Э. Цапалова, В.И. Бакайтис, Л.Г. Елисеева, Т.И. Иванова, 5 С.Н. Хабаров, В.М. Позняковский, О.В. Голуб, М.Н. Школьникова и другие. Проблемам микроклонирования растений посвящены работы О.О. Белошапкиной, Р.Г. Бутенко, В.А. Высоцкого, Д.С.Князева, А.А. Лутовой, И.К. Сорокиной и других ученых. Вместе с тем, качественные характеристики земляники садовой, полученной в условиях in vitro и обогащенных продуктов с ее использованием, остаются недостаточно изученными и требуют решений. Цель и задачи исследования. Цель работы – сравнительная оценка потребительских свойств земляники садовой, выращенной в условиях in vivo, in vitro и джема на ее основе. В соответствии с целью поставлены следующие задачи: - исследовать потребительский рынок ягод; - изучить технологию производства микроклонированной земляники садовой в условиях предприятий ООО « НПО Сады России»; - рассчитать экономическую целесообразность внедрения технологии микроклонирования земляники садовой; - дать сравнительную товароведную оценку земляники садовой, полученной in vivo и in vitro; - разработать рецептуру и технологию обогащенных джемов на основе микроклонированной земляники; - провести оценку потребительских свойств, определить регламентируемые показатели качества, сроки и режимы хранения обогащенных микронутриентами джемов на основе микроклонированной земляники садовой. Научная новизна. Выявлены потребительские предпочтения в области ягод среди жителей Челябинской области. Получены новые данные по пищевой ценности земляники, полученной методом in vitro. Проведен сравнительный анализ органолептических показателей, химического состава и пищевой ценности земляники, выращенной в условиях in vivo и in vitro. Показана актуальность внедрения технологии микроклонирования ягод для промышленного 6 производства. Доказана возможность создания новых обогащенных продуктов на основе микроклонированной земляники садовой. Теоретическая и практическая значимость. Работа выполнена в соответствии с тематическим планом НИОКР ФГБОУ ВПО «Уральская государственная академия ветеринарной медицины» (№ гос. регистрации 01201372954). Теоретическая значимость заключается в изучении качества микроклонированной земляники садовой и продуктов с ее использованием. Результаты исследований по внедрению метода микроклонального размножения растений награждены дипломами 1 степени и золотыми медалями на XIX универсальной Всероссийской выставки-ярмарки специализированной «АГРО-2012» выставки (г. Челябинск), «ВолгоградАгро-2012» (г. Волгоград), Агропромышленном форуме Сибири (г. Красноярск, 2012г), выставки «УралСадЭкспо» (г. Екатеринбург, 2012, 2013, 2014 г), специализированной выставки «Агропромышленный комплекс. Тара. Упаковка. Этикетка. Продукты питания» (г. Тюмень, 2013, 2014 г), Всероссийской агропромышленной выставки «Золотая осень -2012», «Золотая осень - 2013», «Золотая осень - 2014» (г. Москва), III Межрегиональной агропромышленной выставки УрФО, IV межрегиональной агропромышленной выставки УрФО, агропромышленной выставки «Весенний сад и огород - 2014» (г. Пермь). Полученные данные по исследованию технологии микроклонирования земляники и качеству продуктов на ее основе позволили научно обосновать внедрение метода микроклонирования растений. Результаты диссертационной работы используются в учебном процессе на кафедрах пищевой инженерии ФГБОУ ВПО УрГЭУ и управления качеством сельскохозяйственного сырья и потребительских товаров ФГБОУ ВПО «УГАВМ» при проведении лекционных и практических занятий, а также при выполнении выпускных квалификационных работ, обучающихся «Товароведение и экспертиза продовольственных товаров». по специальности 7 Методология и методы исследования. Методологической основой работы являются труды отечественных и зарубежных ученых, направленных на исследование процессов микроклонирования растений, оценки качества плодово-ягодного сырья, продуктов его переработки и разработки обогащенной продукции. Для реализации поставленных задач применялись общепринятые и специальные методы исследований. Положения, выносимы на защиту: - потребительские предпочтения в области ягод; - технология микроклонирования земляники садовой; - сравнительная товароведная оценка земляники садовой, полученной in vivo и in vitro; - разработка и потребительские свойства обогащенного джема на основе микроклонированной земляники садовой. Степень достоверности результатов исследования использование Теоретически базировалась на современных средств и методик проведения исследований. аспекты подтверждены экспериментальными данными, достоверность которых обеспечивается статистической обработкой полученных результатов. Апробация результатов исследования. Основные положения и результаты исследований доложены и одобрены на международных и всероссийских научнопрактических конференциях: «Пища. Экология. Качество» (г. Новосибирск, 2013), «Пища. Экология. Качество» (г. Екатеринбург, 2014) «Таможенный союз и Евразийское экономическое сообщество: сотрудничество во имя прогресса» Дулатовские чтения – 2013» (г. Костанай, Казахстан), «Инновационные технологии в сфере питания, сервиса и торговли» (г. Екатеринбург, 2013), «Продовольственная безопасность» (г. Екатеринбург, 2014), «Инновации в пищевой промышленности: образование, наука, производство» (г. Благовещенск). 8 Публикации. Основное содержание диссертации опубликовано в 10 научных работах, в т.ч. 4 журналах и периодических изданиях, рекомендованных ВАК РФ. Структура и объем диссертационной работы. Диссертационная работа состоит из введения, аналитического обзора литературы, методологии и методов исследования, результатов исследований и их обсуждения, списка использованной литературы, изложена на 117 страницах печатного текста, включает 22 таблицы и 20 рисунков, 167 отечественных и зарубежных авторов, приложений. литературных источников 9 ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 1.1 Характеристика земляники садовой Ягодное сырье характеризуется профилактической ценностью. высокой пищевой и лечебно- Из разнообразия ягодного сырья большие перспективы имеет земляника. Земляника (Fragaria L.) многолетнее травянистое растение высотой от 15 до 40 см, состоящее из подземного корневища с розеткой тройчатых листьев у основания. Надземная часть растения состоит из годичных приростов в 1-1,5 см (рожков), на которых развиваются листья, цветоносы с соцветиями и стелющиеся побеги (усы), в междоузлиях которых формируются дочерние растения (розетки). Земляника (Fragaria) относится к семейству розоцветных и представителем рода многолетних травянистых растений. Более 50 видов насчитывается в Европе, Азии и Америке. В России известны следующие дикорастущие виды земляники: лесная (Fragaria v) - ярко-красные ягоды, зелёноватая, или Fragaria viridis, ароматная, плоды зелено-красного цвета, мускатная (мускусная, или Земляника) (Fragaria moschata), восточная (Fragaria orientalis) с крупными красными плодами, бухарская (Fragaria bucharica), равнинная (Fragaria campestris). Возделывают главным образом землянику садовую (Fragaria ananassa Duch), в диком виде она не встречается. (Большая советская энциклопедия). Садовая земляника (Fragaria ananassa Duch.) – гибрид от скрещивания двух диких американских видов Fragaria chiloensis (чилийская) и Fragaria virginiana (виргинская). Первые сорта появились в 18 в. в Нидерландах. В России культура земляники имеет 200-летнюю историю. Земляника садовая в нашей стране среди ягод занимает ведущее место. Культивируют землянику повсеместно. В наибольшей степени землянику выращивают в центральном районе Европейской части России и Краснодарском крае, где имеются плодородные посевные площади и благоприятный климат. 10 Существует свыше 2000 сортов земляники садовой. Земляника садовая характеризуется низким стеблем (8-10 см), внизу стебель переходит в корневую систему. Корневая система располагается на расстояние 20—25 см от поверхности земли. На верхушках стебля в так называемых сердечках листья образуют розетки. Листья у земляники садовой классифицируются как тройчатые. Многоцветный щиток - соцветие. Светлые или немного желтые лепестки. Земляника насчитывает много пестиков и тычинок. В основном у всех сортов цветки являются обоеполыми и опыляются насекомыми пыльцой продуцирующейся самим растением. Цветет земляника в средней полосе России, на Урале, Сибири ближе к концу мая. При созревании ягод цветение прекращается. Плод у земляники ягода, которая образована из крупного окрашенного цветоложа. В цветоложе находятся маленькие плоды называемыми орешками. Земляника красного цвета с различными оттенками. Бывают плоды белые и розовые. Мякоть может быть белой или красной. Плоды, появляющиеся первыми, чаще бывают более крупными и достигают до 40 г, у ягод, созревших позже плоды более мелкие и достигают лишь 15 г. Землянику используют в пищу в свежем виде. Ягоды можно замораживать. Земляника технологична в переработке, из нее производят соки, варенье, джемы, пастила и другие продукты. Свежие ягоды земляники садовой питательны, так как характеризуются следующим составом биологически активных веществ: аскорбиновая кислота до 80 %, минеральные вещества до 0,8 %, клетчатка до 1,6 %, дубильные вещества до 0,25 %, органические кислоты до 1,6 %, азотистые вещества – 1,2 %, пектин 1,7%. Количество сахара в ягодах составляет 4,5-10 %, воды до 90 %. Урожайность земляники садовой достигает до 7,5 т/га. Земляника требовательна к условиям произрастания: температурному, водному и световому режимам, типу почв, а также к уровню агротехники. Земляника садовая — растение неморозостойкое. Снеговой покров обладает защитным действием для земляники при низких температурах. Земляника начинает вымерзать при температуре от -15°С до -20С при отсутствии снегового 11 покрова. Снеговой покров 5-10 см защищает растения от морозов до -25-30°С. Бутоны, цветки, молодые завязи чувствительны к заморозкам. Повреждения растений в зимний период могут возникать из-за ледяной корки (чередование оттепелей и морозов, вследствие которого уплотняется снеговой покров, и растения вмерзают в образовавшийся лед) и выпирания (выталкивание растений из почвы и разрыв корней при резком снижении температуры и высокой влажности почвы без снегового покрова). Требовательна земляника и к влажности. Земляника незасухоустойчива. Урожай текущего года зависит от многих факторов, в том числе от наличия почвенной влаги, недостаток которой снижает урожайность растения, при этом плохо наливаются ягоды, а на следующий год недостаточно закладывается дегенеративных почек. Следует отметить, что при недостатке воды растения плохо зимуют. Земляника светолюбива, для ее выращивания подходят почвы, на которых могут расти сельскохозяйственные культуры. Но земляника лучше культивируется на почвах, насыщенных органическими соединениями такими как легкосуглинистыми и супесчаными химическими веществами) [69,74,75,143]. На территории России широко распространены различные сорта земляники садовой. Около 70 % об общего количества культивирования ягод в мире приходится на землянику садовую, количество которой достигает более 2,5 млн т в год. Большое количество производства земляники в сравнении с другими ягодами определяется ее химическим составом, вкусовыми достоинствами и экономической рентабельностью производства. При создании оптимальных условий выращивания земляники ее урожайность может быть увеличении с 7,5 т/га до 110-112 т/га. [21,86,74]. С целью увеличения высокопродуктивные материал, сорта, оптимальные урожая здоровый схемы земляники сегодня используют высококачественный посадочный размещения, соблюдение агротехнических мероприятий, рациональную систему удобрений, орошение, эффективную защиту от вредителей и болезней. Землянику повреждает более 10 видов вредителей и 12 более 20 болезней. Основные вредители земляники являются долгоносик малинно-земляничный, нематода земляничная, клещ земляничный. Земляника может быть подвержена следующим болезням: серая гниль ягод, роса мучниста, для листьев характерна пятнистость белая и серая [90,96,152]. Многие заболевания, в том числе, вирусные и фитоплазменные, могут быть хроническими хронической и посадочный материал при этом является источником заражения. Заражение хроническими заболеваниями приводит к длительному и затруднительному лечению. Для борьбы с хроническими заболеваниями применяют предупреждающие методы, например, выращивание устойчивых сортов, химическая защита посадочного материала и плантаций, регулирование приемов агротехники, биологическая борьба, использование методов микроклонального культивирования, использование здорового посадочного материала [9, 10, 11, 15, 17 ,69, 84,103]. 1.2 Биологически активные вещества ягод Ягоды являются источником многих биологически активных веществ – соединений, которые оказывают непосредственное влияние на функционирование многих физиологических процессов организма. К таким соединениям можно отнести органические кислоты, кератин, витамины, эфирные масла, полифенольные вещества, минеральные соли, микроэлементы и др. Для культуры земляники характерен комплекс жизненно необходимых для организма человека и легко усвояемых веществ. Земляника вкусна и полезна. Спрос на свежие плоды и продукты их переработки непрерывно растет. Эта культура всегда была золотым фондом стабильного дохода[69]. Химический состав земляники может варьироваться в зависимости от условий выращивания и сорта (таблица 1) [21]. 13 Таблица 1 - Химический состав земляники садовой Количество Наименование аскорбиновой показателя Количество сухих Количество сухих Количество антоцианов, СахароКислотность,% кислотный кислоты, растворимых мг/100 г веществ, % 2 3 4 5 6 7 8 Алая зорька 33,14±2,39 26,68±6,67 43,33±2,17 15,78±0,15 48,03±3,4 2,79±0,10 5,66 Альфа 51,52±3,71 28,29±7,07 39,93±2,00 16,73±0,15 60,35±4,2 2,61±0,10 6,40 Баунти 33,10±2,38 26,45±6,61 49,23±2,46 15,64±0,14 53,40±3,7 2,79±0,10 5,60 Боровицкая 54,58±3,93 27,6±6,90 40,68±2,03 16,32±0,15 46,20±3,2 2,63±0,11 6,21 Брайтон 42,99±3,10 27,6±6,90 34,75±1,74 16,32±0,14 55,46±3,8 2,54±0,11 6,43 Вима вина 37,59±2,71 28,75±7,19 49,50±2,48 17,0±0,14 30,33±2,1 2,57±0,10 6,61 Вима рина 55,17±3,97 27,6±6,90 36,33±1,82 16,32±0,15 37,99±2,6 2,64±0,10 6,90 Гигантела 30,12±2,17 27,485±6,87 35,88±1,79 16,25±0,15 38,45±2,7 2,93±0,11 5,55 Даренка 42,35±3,05 25,415±6,35 31,82±1,59 15,03±0,15 44,19±3,1 2,64±0,11 5,69 Дивная 41,56±2,99 26,22±6,56 15,50±0,15 28,39±1,9 2,72±010 5,70 1 веществ, % 20,25±1,01 сахаров, % Количество мг/100 г индекс 14 1 Елизавета 2 3 4 5 6 Продолжение таблицы 1 7 8 39,57±2,85 26,22±6,56 31,47±1,57 15,50±0,15 40,58±2,8 2,79±0,11 5,56 Зенга Зенгана (к) 37,59±2,71 27,485±6,87 24,26±1,21 16,25±0,14 47,79±3,3 3,00±0,11 5,42 Избранница 52,09±3,75 26,335±6,58 45,00±2,25 15,57±0,14 47,86±3,4 2,60±0,12 5,99 Кама 40,08±2,89 26,795±6,70 29,37±1,47 15,84±0,14 43,03±3,0 2,73±0,11 5,80 Deutch evern 39,88±2,87 26,45±6,61 32,61±1,63 15,64±0,14 24,21±1,6 2,69±0,11 5,81 Коррадо 22,18±1,60 28,29±7,07 28,28±1,41 16,73±0,15 30,17±2,1 3,09±0,10 5,41 Марышка 25,36±1,83 38,00±2,7 2,53±0,11 5,91 Остара 31,08±2,24 28,75±7,19 44,82±2,24 17,0±0,15 48,73±3,4 2,65±0,10 6,42 Русич 35,52±2,56 25,875±6,47 40,07±2,00 15,3±0,14 34,95±2,4 2,89±0,10 5,29 Руслан 30,24±2,18 27,255±6,81 30,31±1,52 16,12±0,14 40,67±2,8 2,60±0,11 6,20 Сельва 26,28±1,89 28,75±7,19 34,98±1,75 17,0±0,14 45,65±3,2 2,14±0,11 7,94 Снежанна 25,07±1,81 26,91±6,73 42,18±2,11 15,91±0,15 43,34±3,1 2,39±0,09 6,66 25,3±6,33 47,83±2,39 14,96±0,13 15 1 2 3 4 5 6 Продолжение таблицы 1 7 8 Сударушка 45,67±3,29 27,37±6,84 33,78±1,69 16,18±0,15 43,19±3,0 2,53±0,10 6,39 Торпеда 26,88±1,94 28,98±7,25 38,14±1,91 17,14±0,14 55,36±3,8 2,99±0,10 5,73 Тотем 28,86±2,08 26,335±6,58 47,99±2,40 15,57±0,14 46,93±3,2 2,74±0,10 5,68 Троицкая 28,44±2,05 26,45±6,61 34,40±1,72 15,64±0,15 55,46±3,9 2,88±0,11 5,43 Эстафета 50,66±3,65 26,45±6,61 31,32±1,57 15,64±0,14 43,61±3,1 2,64±0,10 5,84 Дукат 34,16±5,52 27,26±0,95 29,90±3,59 16,12±0,56 35,69±5,5 2,76±0,09 5,04 Кардинал 42,52±6,87 24,27±0,84 33,78±4,05 14,35±0,50 50,99±7,8 2,85±0,09 5,41 Королева Елизавета 44,80±7,23 24,15±0,84 48,61±5,83 14,28±0,50 38,61±5,9 2,64±0,08 5,63 Купчиха 36,99±5,97 23,81±0,83 31,31±3,76 14,08±0,49 34,18±5,2 2,50±0,08 6,05 Лорд 36,34±5,87 26,80±0,93 28,47±3,42 15,84±0,55 60,52±9,3 2,62±0,08 5,12 Любава 33,20±5,36 24,04±0,84 37,46±4,50 14,21±0,49 44,84±6,9 2,78±0,09 5,44 Царица 27,58±4,45 26,22±0,91 43,33±5,20 15,50±0,54 28,95±4,4 2,85±0,09 5,32 16 В землянике содержится 4,5–10,0 % сахаров, 0,75–1,8 % органических кислот (винная, щавелевая, яблочная, преобладает лимонная), 0,9–1,7 % азотистых веществ и 0,6 % пектиновых веществ. Земляника является ценным источником витамина C (50–120 мг/100 г). В ее плодах также содержатся витамины E (0,78 мг/100 г), каротин (0,08 мг/100 г), B9 (0,5–0,6 мг/100 г), PP (1,0– 1,4 мг/100 г), B2 –0,3; K –0,1; P (биофлавоноиды) –250-500, антоцианы (0,05–0,9 %), дубильных и красящих веществ (34–125 мг/100 г) [68]. Биологически активные вещества в плодах распределяются неравномерно. Так, например, в наружных слоях земляники содержание марганца 16,8-27 мг/100 г, во внутренних 8-15 мг/100 г [112]. Ягоды земляники содержат минеральные вещества: фосфор, кальций, и другие биологически активные вещества. Плоды и листья земляники широко используется в медицинской практике, так как ягоды стимулируют образование красных кровяных телец-эритроцитов, улучшают процессы пищеварения, предупреждают образования камней в почках, профилактируют подагру и другие заболевания солевого баланса, снижают процент возникновения гипертонической болезни и атеросклероза [74]. Важным показателем химического состава ягод земляники является содержание сахаров, которое может варьироваться от 4,5 до 10,0 %, что составляет основную часть водорастворимых веществ плода. Для земляники основным, с функциональной для организма точки зрения, является содержание витамина С. Ценными источниками высокого содержания витамина С являются сорта Корона, Максим. Земляника садовая содержит также йод. Если летом употреблять достаточное количество этих ягод, то можно отказаться от дополнительного йодирования пищи. Кроме того, она обладает сахаропонижающими свойствами, несмотря на свой сладкий вкус. Содержащийся в землянике витамин А способствует росту и дифференциации эпителиальных и костных тканей, участвует в их размножении, 17 что благотворно влияет на функционирование легких. Употребление земляники помогает нормальному механизму зрительного анализатора. Благодаря витамину А употребление земляники способствует укреплению иммунной системы, снижает процент возникновения вирусных инфекций, простудных заболеваний, респираторных заболеваний пищеварительной и мочеполовой систем. Своим антиоксидантным свойствам земляника обязана высокому содержанию витамина С. Аскорбиновая кислота регулирует процессы обмена энергии, ослабляет оксидантный стресс, стимулирует образование коллагена и проколлагена, участвует в метаболизме процессах фолиевой кислоты и минеральных веществ, активизирует синтез некоторых стероидных гормонов, катехоламинов. Земляника влияет на нормализацию кроветворения, оказывает противовоспалительное и потивоаллергическое действие. Еще одним антиоксидантом, которым обладает земляника, является содержащийся в ней витамин Е, который влияет на регенерацию тканей, замедляет старение, улучшает работу нервной системы и мышечной ткани, регулирует проницаемость кровеносных сосудов, используется при железодефицитной анемии. Земляника садовая обладает сильными кроветворными свойствами, из-за высокого содержания в ней фолиевой кислоты. Эта кислота также помогает укрепить память [91]. Землянику можно назвать лекарством, нормализующим содержание холестерина, из-за содержания в ней витамина РР. Рибофлавин, содержащийся в землянике, способствует синтезу эритроцитов и антител, активизирует процессы дыхания клетки и стимулирует ее рост. Землянику можно употреблять для профилактики остеопороза, так как в ней содержится витамин К, который также положительно влияет на свертываемость крови. Земляника может влиять на содержание гемоглобина благодаря имеющемуся в ней железу. В землянике садовой имеются калий, магний и кальций, которые способствуют улучшению клеточного дыхания, притоку энергии к клеткам, корректируют работу нервной 18 системы. Обеспечению нормального роста костной и зубной ткани помогает фосфор, содержащийся в землянике. В землянике садовой достаточно благоприятно сбалансированы витаминноминеральные компоненты, которые эффективно поддерживают и укрепляют здоровье. Сок из земляники садовой улучшает аппетит. Земляника садовая обладает мочегонными свойствами. Следовательно, земляника садовая приводит к улучшению метаболизма биологически активных веществ, снижает риск возникновения заболеваний сердечно-сосудистой системы, патологии пищеварительной системы, воспаления мочевого пузыря, желез внутренней секреции, образования камней в желчных протоках, инфекций, передающихся через продукты питания, болезней мочеполовой системы [146]. Проведено исследование [153, 154] антиоксидантной активности земляники садовой. Изучены показатели общей антиоксидантной активности, в частности, адсорбционная ёмкость и другие), установлено количество фенолов. В ягодах земляники определено общее количество антоцианов. Растение земляника характеризуются высокой отмечается в период антоокислительной активностью, пик которой роста листьев и цветения. Установлено, что количество антоцианов увеличивается в процессе образования плодов земляники. Зеленая масса листьев характеризуется высокой антиоксидантной активностью в сравнении с ягодами. В результате проведенных исследований ученые считают, что существует прямая корреляция количества фенолов и показателями антиоксидантной активности зеленой массы и плодов. Созревшие ягоды линейно коррелируют по антиоксидантной активности и количеством антоцианов. По результатам исследований [154] установлена взаимосвязь содержания антиоксидантов в землянике и снижением случаев хронических патологий [91]. Ценной в отношении содержания биологически активных веществ является ежевика. Ежевика принадлежит к семейству розоцветных (Rosaceae), роду Rubus, подроду Eubatus. 19 Наряду с водой в нерастворимыми и плодах земляники и ежевики присутствуют растворимыми химические соединения, органические кислоты, в частности, яблочная, дубильные вещества, клетчатка, микро- и макроэлементы, фосфорная кислота, содержание которых определяется природными особенностями окружающей среды, где культивировалось растение, климатическими факторами, времени сбора, условиями хранения и многими другими факторами (таблица 2) [70]. Таблица 2 - Содержание химических веществ в разных сортах и плодах ежевики, процент/сырое вещество Образец Сухое Сумма Кислот- АскорбиСумма Флавонолы Антоцианы Лейковещество сахаров, ность, новая Р-активных мг/100г мг/100г антоци% % град кислота, веществ, аны, мг/100г мг/100г мг/100г 1 Изобильная 2 11,37 3 6,03 4 1,17 5 33,2 6 598,0 7 111,6 8 309,6 9 116,0 Киттатини 15,17 7,13 1,30 39,1 568,0 196,5 202,4 97,3 Лаутон 14,60 7,53 1,04 32,2 650,7 244,8 264,4 102,7 Ловеттс Бест 14,90 6,40 1,42 37,5 622,7 208,0 311,0 117,3 Макдоналд 18,08 11,74 0,83 29,3 596,0 216,0 318,0 96,0 Максуэл 13,95 6,92 1,04 38,9 822,7 290,9 458,0 90,7 Торнфри 12,80 4,98 1,46 25,9 726,0 145,6 409,5 84,0 Уилсонс 19,5 10,43 0,52 30,2 752,0 326,7 225,0 102,7 Флинт 15,24 6,77 1,22 37,3 751,7 287,7 402,0 102,7 Эри 15,00 7,85 1,17 30,1 672,0 213,2 293,1 114,0 R. 16,28 8,01 1,21 28,3 708,0 129,1 465,0 105,3 R. allegheniensis 16,76 8,96 1,00 23,4 694,6 236,5 310,0 88,0 Эрли Эрли 20 Продолжение таблицы 2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 R. candicans 15,66 7,73 1,16 32,1 864,0 197,6 398,0 102,7 R.caucasicus 18,34 9,40 1,06 39,3 890,7 137,3 473,6 101,3 R. cyri 15,25 8,47 1,16 30,7 721,3 161,6 443,0 85,3 R. 15,71 6,70 1,44 54,0 70,0 99,2 402,0 88,0 R. georgicus 16,45 8,38 1,14 30,1 701,3 225,5 271,3 96,0 R. idericus 14,97 8,17 1,31 36,6 664,0 161,6 412,0 106,7 R. 17,8 8,61 1,29 29,2 649,0 127,5 396,0 93,3 19,08 9,60 0,72 36,0 772,0 112,0 486,0 80,0 discernendus Juzepszukii R. leptostemon Плоды ежевики, принадлежащие в различным сортам могут отличаться пищевой ценностью (таблица 3) [70]. В таблице 3 представлено количество минеральных веществ в разных сортах и видов плодов ежевики. Таблица 3 - Количество минеральных веществ в разных сортах и видов плодов ежевики, процент/ сухое вещество Образец 1 Зола, % Фосфор, % Кальций, Магний, Железо мг/100г мг/100г мг/100г 2 3 4 5 6 Изобильная 3,53 204,9 282,8 315,1 6,7 Киттатини 3,17 224,2 182,3 165,1 5,9 Лаутон 2,86 208,2 205,4 213,2 5,7 Ловеттс 3,47 253,9 202,3 177,8 7,2 3,66 227,9 227,1 204,3 5,6 Бест Макдоналд 21 Продолжение таблицы 3 1 2 3 4 5 6 Максуэл Эрли 2,69 182,0 218,9 172,1 4,2 Торнфри 3,45 201,7 177,8 139,3 11,71 Уилсонс 2,79 199,4 208,4 141,1 7,0 Флинт 2,98 207,8 199,2 159,1 4,4 Эри 2,70 199,1 192,0 139,2 6,1 R. abnormis 3,13 186,0 255,2 200,9 7,4 R. allegheniensis 2,51 202,8 202,3 159,9 6,5 R. candicans 3,13 202,7 258,9 204,6 6,2 R. caucasicus 2,87 183,1 228,7 187,0 6,7 R. cyri 2,43 171,1 199,3 145,1 5,7 R. discernendus 3,67 220,2 303,0 229,9 4,5 R. georgicus 2,46 188,6 169,3 161,3 6,5 R. hirtus 3,26 239,8 284,2 176,4 11,1 R. idericus 2,92 196,6 208,9 153,2 5,2 R. Juzepszukii 2,46 163,5 240,6 168,4 5,7 R. leptostemon 3,77 220,2 242,4 278,3 7,5 Эрли Установлено, что содержание сухих веществ находится в пределах 11,3720,10 %, количество сахара – 4,98 - 13,58 %. Наличие витамина С на уровне в плодах 20–55 мг/100 г. Установлено, что сахаристые вещества в плодах ежевики определяются наличием углеводов, в частности, глюкозы и фруктозы, количество которых составляет 5 %, углевод сахароза содержится в небольших количествах и иногда не определяется. Количество пектина достигает 2 %. Плоды ежевики содержат 0,8—1,4 % кислот. В плодах имеется лимонная кислота. Установлены 22 следующие органические кислоты: изолимонная, яблочная, янтарная, щавелевая, ацетилсалициловая, салициловая и другие. Установлено, что ежевика содержит значительное количество полифенолов, представленных хлорогеновой кислотой, катехинами и другими биологически активными веществами. Флавоноиды в основном представлены антоцианами, количество которых достигает 69,6 % , в фенолах около 5 % составляют катехины [1]. Ежевика содержит полный набор питательных и фармакологических веществ, в том числе: витамины В, С, Е, К, Р, РР, провитамин А, минеральные вещества (соли калия, меди и марганца, кальция, фофора, железа), фенольные и ароматические вещества, пигменты, дубильные вещества белки и различные макро- и микроэлементы. В ежевике содержание клетчатки составляет до 4 %. [73, 117, 159, 162, 165, 166, 167]. Такой биохимический состав обусловливает уникальные целебные свойства для человеческого организма, ежевика представляет собой мощный адсорбент, выводящий шлаки. Ягоды ежевики содержат полный природный «витаминный комплекс» и по содержанию многих из них являются «чемпионом». Ягоды ежевики включают в рацион лечебного питания, используют как средство против аллергии [147]. Вкусные сладко-кисловатые недозревшие и сладкие спелые плоды нормализуют деятельность желудочно-кишечного тракта, являются общеукрепляющим и успокаивающим средством. Они используются для поддержания иммунитета, при лечении таких заболеваний, как атеросклероза, гипертонии, гастрита и острых аспираторных заболеваний. Профилактике онкологических заболеваний способствуют содержащиеся в ежевике витамины А и С. Употребление ежевики повышает стрессоустойчивость, приводит к выведению радионуклидов и химических ядов. В народной медицине свежие ягоды ежевики используются в профилактических целях: она содержит 23 значительное количество фенольных веществ (антоцианы, лейкоантоцианы, флавонолы и катехины), которые укрепляют капилляры, оказывают противовоспалительное и противоотечное действие [73, 160]. По антиоксидантному и витаминному составам наиболее ценны ягоды семейства брусничных [2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 12, 14, 16, 18, 19, 20, 28-31,61, 63-67, 71, 72, 77, 80-83, 85, 87, 88, 92-95, 102, 124, 125, 130, 132, 136, 139, 142,144, 148, 149151]. Пищевая органических ценность кислот, брусники фенолов, обусловлена витаминов, содержанием микроэлементов и сахаров, других биологически активных веществ [28-31]. Общее количество сахаров в бруснике на уровне 10% (361), органических кислот (лимонная, яблочная, бензойная) до 3%. Полисахариды представлены клетчаткой, пектиновыми веществами. Пектины могут образовывать нерастворимые соединения с тяжелыми металлами, что способствует выведению последних из организма. Известны антибактериальные свойства пектинов используются для лечения заболеваний желудочно-кишечного тракта [26, 27, 31,61, 80-83, 124, 125, 130, 132, 136, 139, 142,144, 148]. Брусника содержит фенольные соединения, витамины С, Е, К, группы В [12, 14, 16, 85, 87, 88, 92-95,158]. Плоды брусники используются как мочегонное, антисептическое и противоязвенное действие [130, 144, 164]. Ягоды голубики содержат сахара (8%), пектиновые вещества (0,6%), клетчатку (1,6 %), витамин С до 63 мг/100г (303, 418, 420, 447). В 100 г голубики насчитывается 3500 мг антоцианов, 270 мг катехинов и 200 мг флавоноидов, 150-300 мг хлорогеновых кислот, 300-400 мг тритерпеновых кислот, бетаина до 510 мг, натрия до 6 мг, калия до 51 мг, магния до 7 мг, железа до 17 мг [7, 8, 61, 92-95, 102, 124, 125, 130, 132, 136, 139]. 24 Голубика рекомендуется при желудочно-кишечных заболеваниях, ослабления аллергических реакций. Клюква благодаря большому количеству биологически активных веществ (глюкоза- 1,5-2,8 %, фруктоза 1,0-2,7 %, пектины – 1,4%, органические кислоты 4,9 %, витамин С -77 мг/100г, витамин В1- 0,31 мг/100 г, РР- 0,01 мг/100г, витамин К -1,0 %, калий 1,27 %, фосфор -0,1%, железо – 0,05 %, марганец- 0,075 % ) является важным лечебно-профилактическим средствам брусничных [19, 20, 28-31, 38, 61, 63-67,71, 72, 77, 111, 130, 132, 136, 139, 142, 144, 148]. В ягодах черники содержаться углеводы до 9,4%, органические кислоты до 2,0 %, дубильные вещества 1,2 %. Полифенольные соединения представлены антоцианами, лейкоантоцианами и катехинами . Черника богата витаминами С, РР, К и группы В, макро и микроэлементами [2, 3, 4, 5, 6,7, 8, 12, 14, 16, 18, 19, 20, 76, 88, 92-95, 97, 102, 121, 122, 124, 125, 130, 132, 136, 139]. Одним из направлений ликвидации дефицита микронутиентов в питании человека является разработка и внедрение обогащенных продуктов на основе плодово-ягодного сырья [104-107, 109, 113, 114, 127-129, 133,135]. Поэтому в настоящее время увеличение количества ягодного сырья и использование ее для производства продуктов функционального назначения является актуальной задачей. 1.3 Характеристика процессов микроклонального размножения растений Из приведенных данных пищевой ценности ягод следует, что плодовоягодная продукция является источником необходимых человеку витаминов, микро- и микроэлементов, полифенолов и других биологически активных веществ. 25 В Челябинской области показатель годового потребления плодово-ягодной продукции выше общероссийского и составляет 78-79 кг в год. При этом более половины объема потребления составляют свежие фрукты и ягоды. В тоже время отечественная отрасль ягодного производства до сих пор остается неконкурентноспособной и не может предложить необходимого количества ягодной продукции в течение всего года. Следовательно, актуальной остается проблема увеличения отечественного производства ягоды, в частности, земляники садовой. Приоритетным направлением увеличения производства земляники остается микролонирование. Одной из отличительных особенностей ягодных культур является широкое использование вегетативных способов размножения. Под размножением понимают процесс воспроизводства организмами новых, подобных себе особей. У растений различают два типа размножения: половое (семенное), при котором новое растение образуется после слияния половых гаплоидных клеток (гамет) с образованием зиготы и впоследствии семени, из которого развивается новый организм, сочетающий признаки родительских форм, но в точности не повторяющий ни материнскую, ни отцовскую форму; бесполое (вегетативное), при котором новое растение получается, как из отделенных, так и неотделенных органов растения или их части, а при определенных условиях – из отдельной диплоидной или полиплоидной клетки, при этом полностью повторяются признаки исходной формы. Вегетативное размножение осуществляется с участием только соматических клеток, тканей и органов родительского (материнского) растения. Полученные таким образом растения являются вегетативными клонами и генетически однородны с материнским хозяйственно-ценные растением, признаки и сохраняют являются все биологические константными по и своим биологическим свойствам: силе роста, долговечности, продуктивности, качеству ягод и т.д. При этом очень редко, но бывают мутации. 26 Главным при вегетативном размножении является способность растений к регенерации. Это способность растений восстанавливаться. Новое растение, возникшее в результате регенерации, по своей природе почти не отличается от особи, возникшей в результате онтогенеза. Способность к регенерации связана с тем, что у растений имеются заложенные меристематические зачатки придаточных органов (будущие почки и корни новых растений) в виде группы эмбриональных клеток на стеблях или корнях. Способность к регенерации может по-разному проявляться в зависимости от эндогенных факторов роста и развития растений и от экзогенных факторов внешней среды: свет, температура, вода, аэрация, минеральное питание. Регенерационная способность зависит от: - дифференциации растения или его органа: чем меньше дифференциация и специализация, тем выше способность к регенерации; - возраста материнского растения: более высокая регенерация у онтогенетически молодых растений; - фенологической фазы роста растения: лучше укореняются черенки в фазу интенсивного роста побегов; - места заготовки черенка: более высокая укореняемость у базальных побегов; - содержания в органах пластических веществ и фитогормонов. Существенным недостатком вегетативного размножения является то, что со временем в растениях накапливаются и передаются другим опасные вирусные и микоплазменные болезни. Во многих случаях это может привести к ухудшению хозяйственно-ценных признаков того или иного сорта, т. е. к его хозяйственному вырождению. При этом биологического вырождения сортов не наблюдается, так как новые растения начинают свое развитие с эмбриональных соматических клеток, которые в физиологическом отношении равноценны половым. Об этом 27 свидетельствует существование многих ценных пород, а также многих старых сортов с хорошим качеством плодов. Например, сорт земляники Фестивальная существует более 60 лет, сохраняя свои хозяйственные свойства. С целью предупреждения хозяйственного вырождения при разведении ягодных культур применяют различные методы оздоровления сортового посадочного материала, в том числе сравнительно недавно разработанные методы микроклонального размножения. Клональное микроразмножение – это использование техники in vitro для быстрого размножения растений, идентичным исходному, на искусственных питательных средах неполовым путем. Термин «клон» (от греческого – отпрыск) был предложен Вэбером в 1903 г. при изучении вегетативного размножения растений и означает совокупность клеток или особей, произошедших от общего предка путем бесполого размножения – основная единица учета в генетике микроорганизмов. В основе образования клонов лежит митоз, поэтому считается, что клон состоит из генетически однородных клеток. Однако это весьма относительно из-за спонтанных мутаций. Только клонированием удается сохранить особенности сорта. Клональное микроразмножение получения клонов растений путем выращивания их из одной клетки основано на тотипотентности клеточной культуры, которая представляет собой способность клеток к развитию в целый организм. Для микроклонального размножения используют срезы меристематических клеток точки роста (апексы), регенерация которых происходит в стерильных условиях в пробирках (in vitro) на специальной питательной среде. Таким способом можно размножать практически любое растение в любое время года, что является одним из достоинств микроклонирования. Другими достоинствами данного способа являются: - коэффициент размножения выше в сравнении с традиционными методами выращивания растений; 28 - получение большого количества качественного материала на относительно небольшой лабораторной площади; - возможность оздоровления посадочного материала путем освобождения растений от вирусных заболеваний; - длительное хранение растений в искусственных условиях в пробирках, что обеспечивает создание банков растительных генотипов; - получение генетически однородного посадочного материала, идентичного материнскому; - размножение растений можно проводить круглогодично; - исключение контакта с внешней средой, что исключает возможность перезаражения; - возможность размножения высоко ценных и трудноразмножаемых форм растений; Недостатками микроклонального размножения является: - высокая себестоимость единицы выпускаемого посадочного материала, которая связана с необходимостью капитальных затрат на строительство производственных и тепличных помещений, приобретение специального оборудования, препаратов; - большая трудоемкость, которая связана с обеспечением полного контроля условий среды выращивания, затраты на обеспечение высокой квалификации персонала; - увеличение вероятности мутаций; - неустойчивость к новым болезням в связи с получением особи из единственной меристемы, что способствует уменьшению генетического разнообразия и одинаковой восприимчивости к патогенным микроорганизмам. Поэтому наряду с развитием техники вегетативного размножения на основе культуры меристематических клеток необходимо иметь и коллекции семян для 29 сохранения генотипов, необходимых для поддержания генетического разнообразия. Несмотря на все недостатки, которые связаны с высокими затратами на организацию специальных лабораторий, приобретением специального оборудования и техники, препаратов, микроклональное размножение позволяет решать очень многие вопросы культивирования редких сортов. Искусственное культивирование клеток и тканей растений долгое время не удавалось из-за трудностей подбора питательной среды и способности к размножению только меристематических (эмбрионально активных) тканей (клеток). Культивирование клеток и тканей растений предпринимались с начала 20 века прошлого тысячелетия. В истории микроклонирования растений выделяют несколько взаимосвязанных этапов. На первом этапе (1892-1902 гг.) исследования проводили известные немецкие ученые Хаберландт Готлиб, Фёхтинг Герман, Рехингер Карл. На этом этапе были проведены первые исследования по выращиванию в растворе сахара растительных клеток. Исследован каллус для растения одуванчик и тополиных побегов. Положительных результатов достигнуто не было. Однако некоторые гипотезы и идеи были подтверждены позже. Немецкие ученые предположили, что растительная клетка характеризуется определенными особенностями и может являться началом новым растениям, что свидетельствует о возможности растительного организма производить себе подобных при создании благоприятных условий для культивирования. Исследования Хаберландта с фотосинтезирующими клетками не привели к успеху, однако они дали толчок к поиску новых питательных смесей и условий, необходимых для поддержания роста органов, тканей и клеток растений в искусственных условиях. II этап (1902-1922гг.) начался с исследований Гаррисона, проведенных в 1904 - 1907 гг. Он вырастил нейробласты лягушки в лимфатической жидкости, 30 доказав возможность выращивания in vitro изолированных клеток. Работы зоологов Карреля и Барроуза (1911), культивировавших ткани и клетки млекопитающих на среде сложного состава, содержащей плазму крови и экстракты эмбриональных тканей, оказали влияние на исследования в области размножения растительных клеток. Французский ученый Мольяр в 1921 культивировал сегменты корня и гипокотиля молодых побегов редьки, однако формирования новых тканей не происходило. III этап (1922-1932 гг.) можно обозначить открытием возможности культивирования на твердых питательных средах корней томатов и кукурузы американским ученым Робинсом и немецким ученым Коте. Но данное открытие было не до конца проработано и через некоторое время клетки растений погибали. Четвертый этап насчитывает восемь лет с 1932 года по1940 год и харктеризуется открытием французского ученого Р.Готре продолжительного выращивания in vitro клеток растений путем многократного посева на новую подготовленную среду. Пятый этап продолжался с 1940 года по 1960 год. На этом этапе было сделано открытие (1955г) растительных гормонов под названием цитотокинины, которые способствую увеличению числа растительных клеток табака, в частности, паренхимы, при отсутствии проводящих пучков пучков и камбия. Установлено, рост деление растительных клеток зависит от содержания фитогормонов и их соотношением можно увеличить рост клеток растнеия, стимулировать рост каллуса и обеспечить необхлдимый морфогенез. Изучена взаимосвязь растительных экстрактивных веществ эндосперма выделенного из ореха кокоса и многих растений, например, кукурузы, и процессами роста морфогенеза в каллусе тканей и суспензиям из клеток растений. 31 Шестой этап развития культивирования был с 1960 года по 1975 год.На этом этапе ученый Коккинг из университета Ноттингема представил способ получения новых клеток из корневой системы и томатов, путем использования ферментов, в результате выращивания в среде с контролируемыми параметрами. Ученый Пауэр, работая под руководством профессора Коккинга провел процесс исскуственного слияния клеток, в результате которого было сформировано новое направление образования гибридов растении. Ученый их Франции Ж. Морель представил способ культиворования растительных тканей при создании новых условий in vitro при этом были получены меристемы растений, которые в дальнейшем были использованы для создания здорового посадочного материала. Опыты проводили на орхидеях. В России первые работы по клональному микроразмножению были проведены в 60-х годах XX в. в лабораториях Института физиологии растений им. К.А. Тимирязева. На сегодняшний день развитие культивирования растений проходит на седьмом этапе, который начался в 1975 году. Этот этап характеризуется созданием современной техники для культивирования in vitro, иссдедования физиологии растительных тканей после культивации, внедрением способов разведения трудноразмножающихся растений, создаются способы соединения клеток, развивается клеточная селекция, разрабатываются способы производства гаплоидных растительных организмов, используются способы глубинного выращивания растительных тканей с помощью векторов. Следовательно, на современном этапе разработано и внедрено в производство множество способов выделения изолированных растительных клеток и тканей с целью дальнейшего культивирования. В настоящее время созданы и развиваются лаборатории клонального микроразмножения, связанные с нуждами селекции, размножением декоративных, лекарственных и других растений. 32 К настоящему времени разработаны методы, позволяющие получать растения практически из любых живых тканей, при правильном подборе питательной среды, особенно стимуляторов метаболических процессов – фитогормонов. Важными условиями и факторами, влияющими на успешное культивирование в условиях in vitro, являются: - генотипические характеристики и особенности физиологического состояния культивируемой растительной клетки; - внедрение новых способов размножения растений; - компоненты сред, предназначенные для культивирования растений; - способы переноса экспланта; - климатические условия (температура, освещенность, климатические камеры) [110]. В зависимости от масштаба посадки различают 2 вида клонального размножения: 1) маломасштабное (при селекционных работах); 2) массоклональное, коммерческое размножение. Клональное микроразмножение проводят с целью освобождения от вирусов и получения посадочного материала. Основными методами размножения in vitro являются: - способы культивирования с использованием почек пазушных; - методы размножения адвентивных побегов непосредственно из органов эксплантов; - соматический эмбриогенез; - способы размножения новых тканей в каллусах. Одним из приоритетных способов клониования растений считается способ способствущей усилению регенеративных процессов в клетках растений, путем использование почек пазушных [13]. Достоинством данного способа является 33 достаточно быстрое увеличение нативного растительного материала. Этот способ характеризуется обеспечением устойчивости фенотипических особенностей и генотипических признаков. Перспективные направления этого способа могут быть использованы питательных сред в технологии клонирования in vitro путем создания с использованием фитогоромонов, способствующих ослаблению роста почек, гаходящихся на стебле растения и усилению развития почек пазушных [89]. Для усиления меристем необходимо снижение апикального доминирования и обеспечение стабильности генов материала, используемого для посадки. Ослабление апикального доминирования может быть достигнутов путем использования фитогормонов [141]. Однородность генетического материала in vitro связана от спосба размножения. Однородность генетического материала является свойством меристемы, которую необходимо обеспечить главным in vitro, при размножении в искусственных условиях, тормозящих образование каллуса. При использовании питательной среды, способной вызвать развитие каллуса, появляется возможность образования генетического различия [22, 23, 24]. С целью увеличения коэффициентов размножения создают питательные среды, обогащенные фитогормонами с использованием ауксинов, которые способствуют размножению каллуса. Синергическое действие фитогормонов и ауксинов используют для стимуляции образования органов в калуссе. В калуссных тканях образуется система побега, которая усиливает процессы образование клеточных органелл, при этом происходит стимуляция калусса, что является началом новых органов с заданными свойствами. Изменения количества веществ, стимулирующих рост и используемых при производстве питательной среды, способствующее более усиленной регенерации и пролиферации клеток, может влиять не обеспечение нативных генетических признаков нового полученного растения [108]. 34 1.3.1 Способ размножения почками адвентивными из органов эксплантов Почками адентивными принято называть почки, образованные их растительных клеток, которые при обычных условиях не способны их образовывать. [126]. Почки адвентивные или их еще называют придаточными могут образовываться из меристемы, полученных из калуссных тканей. Из меристемных образований образуются адвентивные почки. Формирование таких почек у большинства растительных организмов стимулируется повышенным содержанием фитогормонов и ауксинов в среде для культивирования растений. Развитие новой корневой системы, побегов из растения экспланта возможно путем непрямой регенерации. Непрямая регенерация это формирование каллусной системы с образованием побегов. Прямая регенерация - процесс при котором возможно, что клетка экспланта способна размножаться минуя образования каллуса [156]. Образование новых побегов из эксплантной системы может быть использовано при размножении растительных организмов, в этом случает могут нарушаться обеспечение стабильности генетических признаков растительных клеток [123]. Следовательно, представленный способ размножения растительных организмов следует использовать для культивирования растений генетически разнородных. Новые сформированные регенирированные побеги могут быть образованы из различных частей листьев, следует отметить, что высокой активностью к формированию нового побега характеризуется лист у основания, так как здесь находятся важные растительные клетки, обладающей наибольшей способностью к регенерации. Следует отметить, что возможность листовой пластинки размножаться усиливается с высотой нахождения на стебле растения. Новые побеги образуются из регенирирующей ткани молодых растений, в частности, 35 листовой пластинки. А при использовании немолодых листовых пластинках часто образуются генетически неоднородные новые побеги [123]. Установлена связь развития каллуса и от типа листовых частей. Например, более высокие результаты установлены при использовании листовых пластинок средних размеров; невысокие результаты получены на верхней части листовых пластинок и отмечена высокая способность к прямой регенерации на базовых участках листа. Непрямой морфогенез Морфогенез непрямой предполагает вторичное размножение почек из каллуса. При формировании каллусной системы, образующего побеги, можно использовать различные экспланты. Для образования каллусных системм растительных организмов необходимо использовать верхние части побегов или подготовленные меристемы. Следует отметить, что такой способ образования каллусов не может быть использован для образования микроклонированных растений так как они генетически неоднородны. При помощи непрямого морфогенеза исследую сомаклональную изменчивость растений [13]. Соматический эмбриогенез Важным способом получения микроклонированных растений является соматический эмбриогенез, при котором происходит процесс образования зародышей растений из неполовых клеток. Полученный зародыш является новой структурой, имеющей два полюса, легко отделяемый от растительной ткани, в нем сразу растут стебель и корневая система. Формирование зародышевых систем в клетке походит по прямому и непрямому пути. Прямой путь развития эмбриона это образование вегетативной зародышевой системы из клетоки или множества клеток растительной ткани экспланта и характеризуется необходимостью развития каллусной системы. Такой процесс формирования эмбриона включает несколько этапов: введение экспланта в растение, инициирование развитие каллуса и образование из каллуса 36 эмбрионов, введение каллусной системы на подготовленную среду при не использовании фитогормонов при образовании биполярных эмбрионов [116]. Весь процесс клонального микроразмножения имеет продолжительность около трех месяцев и его можно разделить на 4 этапа. Первый этап – введение в культуру с последующим культивированием их до образования почек и побегов. На первом этапе осуществляют выбор растениядонора, изоляцию и стерилизацию экспланта и создание условий для образования каллуса на твердой питательной среде. Второй этап - собственно микроразмножение, связанное с увеличением числа инициалей на каллусе и пролиферацией (размножением) почек и побегов. Третий этап – укоренение размножаемых пробирочных растений. Четвертый этап - адаптация растений к нестерильным условиям, выращивание растений в теплице при определенных условиях. Пятый этап – высаживание в поле. На первом этапе эксплант (трансплантат) вычленяют, как правило, из вегетативных, а иногда из генеративных органов растения. В зависимости от поставленных целей это может быть часть стебля, корневой системы или почки. Чаще всего при клональном микроразмножении используют боковые и верхушечные почки в период начала активного роста побегов весной. Меристематическая примордиальных верхушка листочков. состоит С из целью собственно меристемы освобождения и 2-3 эксплантов от микроорганизмов проводят стерилизацию, которая бывает простой (один стерилизующий агент) или ступенчатой (несколько стерилизующих агентов). Для этого обычно используют ртутьсодержащие растворы – диацид или сулему (0,10,2%), или хлорсодержащие – гипохлорид натрия или кальция (5-10 %), хлорамин (10-15 %), а также перекись водорода, спирт, йод, азотнокислое серебро и другие. Вычленение меристематической верхушки производится под бинокулярной лупой при 30-40-кратном увеличении специальными инструментами, 37 предварительно простерилизованными в течение 1-3 часов при температуре 140180ºС, в зависимости от используемого оборудования. После каждой операции инструмент дополнительно стерилизуют (обжигают в пламени спиртовки). Размер экспланта колеблется от долей миллиметра до 1,5 мм. Эффективность получения здоровых растений во многом определяется величиной выделяемого экспланта и степенью заражения исходного материала, чем меньше размер экспланта, тем выше процент оздоровления, но ниже выживаемость и, наоборот, при увеличении размеров экспланта увеличивается приживаемость, но выход безвирусного материала снижается. Иногда для повышения эффективности оздоровления в питательную среду вводят антивирусные препараты, угнетающие жизнедеятельность вирусов. Из множества питательных сред, применяемых при выращивании изолированных тканей in vitro, чаще используется среда Мурасиге и Скуга, как наиболее сбалансированная по составу питательных веществ. В ее состав входят макроэлементы (азот, магний, сера, железо, фосфор, калий, кальций), микроэлементы (бор, марганец, цинк, медь, молибден и др.), а также витамины, углеводы, фитогормоны. В качестве фитогормонов используют цитокинины (6 БАП, кинетин) и ауксины (ИУК, ИМК, НУК), которые стимулируют различные ростовые процессы. Для производства питательной среды используют автоклав при этом создают следующие параметры: температура в пределах 115-125 ºС, давление 0,76-1,1 атм. на протяжении 18-22 минут. Разрушающиеся при высокой температуре вещества, входящие в состав среды, стерилизуют, пропуская через бактериальные фильтры. Экспланты можно культивировать на жидкой или твердой питательной среде. Для получения твердой питательной среды добавляют агар-агар (6-8 г/л). После вычленения экспланты сажают в пробирки, колбы или чашки Петри на поверхность питательной среды без заглубления. 38 Затем переносят в культуральную камеру, где температура поддерживается на уровне 24-26ºС, влажность 60-70 %, освещенность, в зависимости от культуры, от 1000 до 5000-6000 лк. Основной задачей на втором этапе микроразмножения (пролиферации) является получение наибольшего количества побегов от каждого экспланта путем последовательного культивирования имеющихся побегов на свежую питательную среду и достижения их оптимальной длины для укоренения. На первом и втором этапах для микроразмножения используют цитокинин 6 БАП в концентрации 0,12,0 мг/л среды в зависимости от культуры. Меристематические верхушки, взятые в качестве источника эксплантов, при культивировании на искусственных питательных средах через две недели после введения в культуру начинают расти. Первыми начинают рост примордиальные листочки. За четыре недели культивирования они могут достигать длины 0,3-0,5 см и ширины 0,2-0,4 сантиметров. По окончании шести недель экспланты внедряют на новыую подготовленную среду. При пересадке эксплантов после первых 2-3 пассажей (пересадок) культивирования срез обновляют, удаляют раневой каллус, если таковой имеется. Экспланты начинают образовывать дополнительные почки, следовательно процесс пролиферации клеток берет начало со второго пассажа. формируют дополнительные почки. Почки и побеги при этом необходимо отделять. За время одного пассажа при микроклональном размножении, в зависимости от культуры, от одного растения можно получить 5-10 побегов, пригодных к укоренению. Всего можно делать 5-6 пассажей, при этом коэффициент размножения может достигать 625-10000, выход пробирочных растений от 600 до 8000 шт. за год. При достижении побегов высоты не менее 1,5 см, приступают к следующему этапу – укоренению или ризогенезу. Для этого оптимальные по 39 высоте побеги пересаживают на среду укоренения, в которой объем макро- и микроэлементов уменьшают вдвое. Снижают также и содержание сахарозы, а цитокинины исключают совсем, так как они препятствуют образованию корней. Наиболее эффективным для индукции ризогенеза является использование ауксинов, чаще β-индолилмасляной кислоты (ИМК). Индукция корнеобразования может быть проведена двумя путями: 1) включением препаратов ауксиновой природы в состав питательных сред, 2) обработкой базальных участков побегов ауксинами с последующим культивированием на средах без регуляторов роста. Концентрация ауксинов колеблется в зависимости от вида размножаемого растения (культуры). Укоренение микрочеренков проводят, как на агаризованной (желеобразной), так и на жидкой перемешивающейся питательной среды для среде. При поддержания использовании вертикального жидкой положения микрочеренка применяют подложки из фильтровальной или безацетатной папиросной бумаги. Перспективным направлением в получении посадочного материала методом in vitro является укоренение микрочеренков непосредственно в субстрате, состоящем из дерновой почвы, песка и торфа, минуя стадию ризогенеза в пробирке. После того, как в пробирке получено полностью сформированное растение с хорошо развитым стеблем длиной 30-35 мм, с листьями и корневой системой из 3-4 корней длиной 4-7 мм, его необходимо перенести в нестерильные условия, то есть осуществить адаптацию, что является одним из сложных этапов в системе микроклонального размножения. Растения, полученные в пробирке, характеризуются неустойчивым анатомоморфологическим и физиолого-биохимическим состоянием: отсутствует или сильно снижено количество кутикулярного воска, слабо развита хлоренхима, плохо функционируют устьица, имеется пониженная способность к фотосинтезу 40 вследствие фотогетеротрофности растений при культивировании на средах, содержащих углеводы. Задачи адаптации растений к нестерильным условиям: подготовка листового аппарата к условиям пониженной влажности, перевод на фотоавтотрофный тип питания, стимуляция развития адвентивных корней в грунте. Адаптацию следует начинать не раньше конца февраля, а лучше в марте, чтобы растения успели адаптироваться непосредственно перед высадкой в грунт. До начала массовой адаптации пробирочные растения можно хранить в течение нескольких месяцев в холодильной камере при температуре 2-4ºС. Чтобы пробирочное растение при перенесении из стерильных в нестерильные условия лучше адаптировалось к жестким условиям внешней среды, субстрат (низовый нейтральный торф и песок, три части тофа и одна часть песка 3:1) подвергают стерилизации при помощи прогревания в течение 2-4 часов при температуре 85-90ºС, а после этого в течение семи дней выдерживают, что восстановилось количеством микроорганизмов в почве. Полученной массой накладывают специальные емкости размером 5 см x5 см, можно использовать емкость размером 8 см x10 см. Корневую систему растений перед высадкой очищают от агаровой среды и погружают в 1%-ный раствор КМnО4 для снятия инфицированности в нестерильных условиях. Горшочки с растениями устанавливают в ящики, которые закрывают полиэтиленовой пленкой и помещают на стеллажи под люминесцентные лампы с освещенностью 2000 лк. Через 7-10 дней пленку снимают и проводят регулярный полив, каждые 10 дней подкармливают растворимыми минеральными удобрениями (до 2 г/л). По окончании тридцати дней растения емкости с переносят в большим размером. По окончании девяносто дней в результате соответствующего уходе растение может достигать высоты 20-30 см. Выход растений при адаптации достигает 65-80 %. 41 Укорененные растения хорошо адаптируются в нестерильных условиях пленочной теплицы при создании условий искусственного тумана и поддержании оптимальной температуры воздуха (28-30 ºС). Это позволяет исключить этап адаптации в стерильных условиях, что снижает себестоимость посадочного материала. Укореняемость растений составляет 50-60%. При проведении микроклонального размножения необходимо обязательно учитывать специфику каждой отдельной культуры, а в некоторых случаях и сортовые особенности. 1.3.2 Микроразмножение земляники Благодаря высоким вкусовым достоинствам, скороплодности и скороспелости, земляника садовая (Fragaria ananassa Duch.) является одной из основных ягодных культур в мире и в России, занимая достаточно большие площади в промышленном и любительском ягодоводстве. Это очень пластичная культура, ее выращивают в различных почвенно-климатических зонах, даже на севере, так как она хорошо зимует под снегом. Современные технологии позволяют выращивать землянику с минимальными затратами ручного труда, связанного с уборкой урожая. В последние годы заметно увеличилось производство ягод земляники в защищенном грунте. Получение высоких стабильных урожаев в значительной степени зависит от наличия высококачественного посадочного материала. Биотехнологические методы широко применяются в питомниководстве для оздоровления посадочного материала и ускоренного размножения растений. В связи с расширением производства ягод земляники растет потребность в высококачественном посадочном материале, свободном от вирусов, фитоплазменных патогенов и приравниваемых к ним вредных организмов, которые значительно снижают урожайность. 42 В настоящее время выявлено около 30 вирусов и фитоплазм, способных снижать урожай земляники на 20-80 % [9]. Не менее вредоносны и другие патогены – земляничный клещ, земляничная и стеблевая нематоды, грибывозбудители трахеомикозов, некоторые виды бактерий. Вегетативное размножение земляники способствует массовому распространению вирусных заболеваний с посадочным материалом. Важным фактором является перенос инфекции различными видами членистоногих (тли, цикадки, белокрылки). Инфекцию способны переносить клещи и некоторые виды нематод. Борьба с вирусными и фитоплазменными заболеваниями в плодоносящих насаждениях малоэффективна. Только производство оздоровленного безвирусного посадочного материала и закладка им насаждений дают необходимый результат. Система производства оздоровленного посадочного материала включает в себя следующие основные способы оздоровления: термотерапия, хемотерапия и культура апикальных меристем. Сочетание перечисленных методов существенно повышает эффективность оздоровления. Термотерапия является одним из основных способов оздоровления, но имеет некоторые недостатки. Методы термотерапии не обеспечивают оздоровление растений от термостабильных вирусов. Кроме того, растения земляники плохо переносят высокую температуру, при которой происходит инактивация вирусных частиц. В результате выход полноценных растений невелик. В основе освобождения растений от вирусов методом культуры изолированных апексов лежит гипотеза, согласно которой концентрация вирусных частиц снижается по направлению к точкам роста, так как в зоне апикальной меристемы отсутствует развитая сосудистая система. Вместе с тем многие авторы считают, что освобождение от вирусов происходит путем ингибирования репликации вирусов нативными биологически активными веществами ауксиновой природы, а также путем ингибирования развития вирусов в процессе культивирования на питательных средах, содержащих биологически 43 активные добавки (цитокинины, ауксины, аналоги пуриновых и пиримидиновых оснований) [110,161]. Метод изолированных апексов позволяет освободить культивируемый материал от термостабильных вирусов и вирусов, находящихся в латентном состоянии. Он дает возможность комплексного оздоровления, так как позволяет освободиться с определенной вероятностью от грибных болезней других патогенов [138]. Установлена высокая эффективность культуры апикальных меристем как метода оздоровления растений земляники от стеблевой нематоды, земляничного клеща и возбудителя фитофтороза. Успех получения здоровых растений зависит от величины вычленяемого экспланта и степени заражения исходного материала. Установлено, что при использовании эксплантов размером 200-500 мкм оздоровление составляет 95-100 %, а выживаемость 10-50 %. При увеличении размера экспланта до 1 мм приживаемость увеличивается до 70 %, но выход оздоровленного материала составляет всего 50 %. Сочетание метода изолированных апексов с термотерапией или хемотерапией является наиболее эффективным, так как позволяет увеличить выход безвирусного материала за счет увеличения размера инициального экспланта при сохранении высокого процента оздоровления. В отношении термостабильных и трудноэлиминируемых вирусов более эффективно сочетание культуры изолированных апексов и хемотерапии. Эффект оздоровления достигается путем ввода в питательную среду различных антивирусных препаратов, которые ингибируют синтез вирусных частиц в клетках растения. Сочетание этих методов также позволяет работать с более крупными эксплантами оздоровленного (1-1,5 материала. При мм) и работе существенно с повышает антивирусными выход препаратами необходимо учитывать их возможное мутагенное действие, так как основные применяемые препараты являются аналогами оснований нуклеиновых кислот. 44 Необходимо проводить оценку генетической стабильности растенийрегенерантов, выращенных с использованием антивирусных препаратов [140]. Самым применяемым способом получения посадочного материала является способ образования большого количества побегов. При этом способе используется свойство фитогормонов ослаблять апикальное доминирование и активизировать размножение новых частей растения [24]. Вышеуказанный способ внедрен в производство сельскохозяйственных растений, широко используется при производстве земляники. Основателем промышленного размножения растения является Боксю [155]. Элементы этой технологии в дальнейшем претерпели различные изменения, направленные на ее совершенствование. Д. Пинеллом в Великобритании была разработана приближенная к практике технология получения оздоровленного материала земляники [163]. Эта технология максимально учитывает особенности сезонного развития земляники и согласуется с оптимальными сроками высадки размноженных растений в полевые условия. Годичный цикл размножения может быть следующим: август-сентябрь – получение культуры апексов (выживает 10% верхушек), октябрь-апрель – размножение растительного материала на средах с цитокининами, май – стимуляция корнеобразования на средах с ауксинами, июнь – перенос в нестерильные условия (приживаемость 80%), август – высадка в открытый грунт. В течение этого периода получают свыше 3000 растений от единичных исходных экземпляров. В лаборатории для этого необходима площадь примерно 1 м2. Метод не оказывает отрицательного действия на урожайность растений [163]. Земляника успешно размножается через каллусную культуру. Основой этого метода является способность клеток экспланта, изолированного из растения и помещенного на питательную среду, дедифференцироваться. Каллусные клетки активно делятся и размножаются, при определенных условиях они могут перейти от пролиферации к органогенезу. Каллусы, происходящие из меристем, способны регенерировать до 50 растеньиц. Однако несмотря на высокий коэффициент 45 размножения и возможность элиминации вирусов в каллусной культуре этот метод не нашел широкого применения в практике, так как он очень ненадежен в отношении генетической стабильности. Полученные через каллусную культуру растения часто несут наследственные изменения, не свойственные исходной форме. Основной интерес к культуре пыльников связан с тем, что это эффективный метод получения гаплоидов. Путем удвоения числа их хромосом можно быстро получать полностью гомозиготные, изогенные линии. Посредством гаплоидов расширяется и обогащается генетическая база, полученные формы быстро стабилизируются, что ведет к сокращению продолжительности селекционного процесса. Культура пыльников дает возможность получать сомаклональные и гаметоклональные варианты. Показано, что сомаклональные варианты могут иметь полезные изменения. В конце 1980-х годов с развитием работ по созданию трансгенных растений исследователи начали широко использовать культуру изолированных листьев и листовых высечек (дисков). Многочисленные эксперименты выявили, что придаточные побеги наиболее часто оказывались генетически однородными, если регенерировали из меристем или молодых быстрорастущих тканей, например, развивающихся листьев. В отделе биотехнологии ГНУ ВСТИСП проводили эксперименты по изучению регенерации листовых дисков и целых листовых пластинок ряда сортов земляники, в том числе ремонтантных и нейтральнодневных. Регенерация побегов и корней начиналась после 30 дней культивирования и отмечалась в основном в каллусной ткани (частота регенерации в зависимости от сорта 10-40 %). К концу второго месяца культивирования регенеранты представляли собой полностью сформированные растения и были способны перенести пересадку в нестерильные условия. Система, в которой придаточные побеги регулярно изолировали для использования и листьев, и побегов в качестве 46 эксплантов, обеспечивала наиболее высокую скорость микроразмножения. С точки зрения сохранения генетической стабильности более приемлемым оказался способ регенерации придаточных побегов непосредственно из ткани листа. Метод прямой регенерации обеспечивал высокую скорость микроразмножения и позволял избежать каллусной фазы, что является гарантией с точки зрения минимализации риска проявления генетической нестабильности [69]. Для выделения эксплантов используют верхушечные почки или вновь сформированные рожки, которые очищают от кроющих листьев и чешуй и в течение одного часа промывают проточной водопроводной водой. Затем проводят стерилизацию от сапрофитной микрофлоры в 0,1% растворе сулемы или 13% растворе перекиси водорода. После чего 4 раза промывают стерильной дистиллированной водой и помещают в чашки Петри на стерильные увлажненные фильтры. Для предотвращения образования окислительных продуктов (угнетающих ростовые процессы) в течение 15-30 минут обрабатывают раствором антиоксидантной смеси, в которую включают аскорбиновую кислоту и другие вещества. В ламинар-боксах под бинокуляром для эффективного освобождения от инфекции вычленяют (срезают) экспланты меристем размером 0,1-0,3 мм. Чем тоньше срез, тем меньше вероятность заражения вирусами. Эксплант состоит из собственно меристемы и двух-трех примордиальных листочков. Далее их высаживают в пробирки размером 16х150 или 14х100 мм на искусственную питательную среду на основе рецепта Мурасиге-Скуга, модифицированную для земляники. Отличительной особенностью ее является высокое содержание азота и калия. Пробирки с высаженными эксплантами закрывают ватными пробками или фольгой и помещают в камеры со следующим режимом: освещенность – 3 тыс. лк при длине светового дня 16 часов, температура воздуха 22-26ºС, относительная влажность воздуха – 70-75%. Через 7-10 суток после посадки проводят визуальную оценку на зараженность микрофлорой и при наличии инфекции экспланты выбраковывают. 47 Приживаемость эксплантов колеблется в довольно больших пределах (590%) и зависит от многих факторов: размеров апексов, сортовых особенностей и т.д. Первыми начинают рост примордиальные листья, а через 1,5-2 месяца развивается розетка листочков. Такие растения пересаживают (делают пассаж) на свежую питательную среду того же состава, но с более высокой концентрацией цитокинина (0,7-0,8 мг/л, в первой 0,5), что способствует развитию дополнительных побегов и почек, объединенных в конгломерат. К концу этого пассажа наиболее развитый микропобег отделяют от конгломерата и укореняют на питательной среде. Дополнительно образовавшиеся побеги и почки пересаживают на свежую питательную среду того же состава для ускоренного размножения – клонального микроразмножения. Дальнейшее культивирование конгломерата проводят в том случае, когда полученное растение от первоначально укорененного побега окажется здоровым после тестирования, а исходный конгломерат это время хранят в холодильной камере при температуре 2-4ºС. Выявленные с помощью индикаторов больные растения отбраковывают, а здоровыми пополняют фонд базисных растений, их используют для последующего размножения. Основная задача при микроразмножении – максимальное образование дополнительных почек и побегов, для чего экспланты пересаживают на новые питательные среды через каждые четыре недели культивирования. При этом концентрацию 6-БАП доводят до 1 мг/л, что позволяет получать от одного экспланта в зависимости от сорта за один пассаж 20-35 дополнительных почек и побегов, которые разделяют, переносят на питательную среду того же состава и повторяется весь цикл размножения. Так поступают 2-3 раза. В современный технологический процесс клонального микроразмножения включен прием чередования минеральных составов питательных сред. Это связано с тем, что кроме коэффициента размножения, при выборе сред следует 48 учитывать отсутствие витрификации, хлорозов и некрозов, а также степень выравненности побегов. Чередование сред Боксю и Мурасиге-Скуга при микроклональном размножении земляники позволяет избежать отрицательных явлений в развитии эксплантов земляники и повысить выход количества побегов для этапа укоренения на 25 %. Розетки высотой более 1,5 см с 3-4 хорошо развитыми листьями укореняют на среде Мурасиге-Скуга, разбавленной вдвое по минеральному составу, при этом сохраняя полный объем железа и витаминов. Концентрацию сахарозы снижают до 15-20 г/л. В качестве индукторов ризогенеза для земляники можно использовать как индолилмасляную кислоту (ИМК) в концентрации 0,5-1,0 мг/л, так и индолилуксусную кислоту (ИУК) = 1,0-1,5 мг/л. Через 8-10 дней появляются первые корешки, а через месяц укоренение достигает 85-95%, а к двум месяцам образуется достаточно хорошо развитая мочковатая корневая система. Готовыми к пересадке считают растения, которые полностью сформировали хорошо развитый стебель и корневую систему длиной 5-7 см из 3-4 корней. Лучшим сроком перенесения растений из пробирок в нестерильные условия является март-июль, в этот период приживаемость растений достигает 90-95%. Отмытые от агаризованной среды растения пересаживают в торфяные горшочки или пластиковые кассеты, наполненные предварительно простерилизованным в автоклаве в течение одного часа при температуре 80ºС субстратом, состоящим из смеси торфа и песка (1:1). Для лучшей адаптации растений в течение 2-3 недель в помещении поддерживают высокую влажность и освещенность (не менее 2 тыс. лк) и проводят подкормки разбавленным на ¼ раствором минеральной среды Мурасиге-Скуга. Пересаженные растения скоро возобновляют рост и через 2 месяца могут быть пригодны для высадки в открытый грунт. 49 Полученный таким образом материал подвергается тестированию на вирусы. Его проводят в два этапа – предварительный и основной. На предварительном этапе получают инокулюм из листьев оздоровленных растений, которым натирают листья растений индикаторов – огурца (в стадии семядольных листочков), лебеды, табака (в фазе 5-7 настоящих листьев). При этом на травянистых индикаторах в случае зараженности вирусами проявляется хлоротичная кольцевая пятнистость, некроз, крапчатость. Основное тестирование проводят на клонах лесной земляники путем прививки листьев проверяемых растений на индикаторные. Длительность анализа 2-3 месяца. Растения даже с сомнительными симптомами подлежат браковке. При большом количестве пассажей возможны мутации, поэтому в период вегетации проводят апробацию оздоровленных растений, сравнивая их с исходными кустами размножаемых сортов. У полиплоидных мутантов, как правило, листья более толстые, темно-зеленые, а средний лист более крупный. У сортов, генетически склонных к июньской желтухе, выщепляются бесхлорофилльные мутанты, иногда это проявляется как пестролистность. Ранее этого периода визуальными методами различить сортовые особенности невозможно. Для получения оздоровленного посадочного материала ежевики используют метод микроклонального размножения. На всех этапах культивирования наиболее подходит среда Мурасиге-Скуга. Наличие в среде 1 мг/л БАП обеспечивает максимальное количество почек и побегов (15-19) на эксплант. Субкультивирование ежевики лучше проводить, используя конгломераты, состоящие из 3-4 побегов. В качестве индуктора ризогенеза в среду вводят ауксин ИМК в количестве 0,5 мг/л, приживаемость побегов при этом достигает 90%. Этап адаптации в нестерильных условиях проходят растения, сформировавшие стебель высотой 2,5-3,0 см и корневую систему из 3-4 корешков длиной 3-4 см. Побеги, не образовавшие корней на этапе ризогенеза, обрабатывают препаратом 50 Корневин, содержащим ИМК, и высаживают в стерильный субстрат, состоящий из смеси дерновой земли, торфа и песка (1:1:1). Приживаемость ежевики составляет 95 %. Лучшие сроки адаптации растений конец зимы – начало весны [25, 78, 79, 99-101] 51 ГЛАВА 2. ОГАНИЗАЦИЯ РАБОТЫ, ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ 2.1 Методология и организация экспериментальных исследований Экспериментальные исследования по теме диссертации проводились в период с 2011 - 2014 гг. на базе ФГБОУ ВПО «Уральская государственная академия ветеринарной медицины», лаборатории по микроклонированию растений ООО НПО «Сады России» и аккредитованной испытательной лаборатории Роспотребнадзора г. Челябинска. Общая схема диссертационной работы представлена на рисунке 1 . На первом этапе проведен анализ научной, патентной и технической литературы, посвященной пищевой ценности и химическому составу ягод, истории миклонирования, рассмотрены способы культивирования растений в условиях in vitro. На втором этапе изучены потребительские предпочтения в области ягод. На третьем – проанализирована технология микроклонирования ягод в условиях предприятия ООО «Сады России». Четвертый этап посвящен расчету экономической эффективности производства микроклонированной земляники. На пятом этапе дана сравнительная товароведная оценка земляники, выращенной в условиях in vivo и in vitro. На шестом этапе разработана рецептура и технология производства обогащенного джема на основе микроклонированой земляники. Седьмой этап посвящен исследованию потребительских свойств, установлению регламентируемых показателей качества, срока и режиму хранения обогащенных джемов из земляники, выращенной в условиях in vivo и in vitro. На заключительном этапе разработана техническая документации и проведено внедрение в производство новых продуктов. 52 1 этап Анализ научной и патентной по теме исследования 2 этап Исследование потребительских предпочтений жителей Челябинской области в отношении ягод 3 этап Исследование технологии производства микроклонированной землянки на предприятии «Сады России» 4 этап Экономическая эффективность производства микроклонированной земляники 5 этап Сравнительная товароведная оценка землянике, выращенной в условиях in vivo и in vitro 6 этап Разработка рецептуры и технология производства обогащенного джема на основе микроклонированой землянике 7 этап Исследование потребительских свойств, установлению регламентируемых показателей качества, срока и режиму хранения обогащенных джемов из земляники, выращенной в условиях in vivo и in vitro. 8 этап Внедрение в производство новых продуктов Рисунок 1 - Общая схема исследований 53 2.2 Объекты исследования научная, патентная, техническая информация по теме исследования; анкеты для выявления потребительских предпочтений к ягодам; технология производства микроклонированной земляники; земляника садовая, выращенная в условиях in vivo и in vitro; витаминно-минеральный премикс «Валетек -5»; джем на основе микроклонированой земляники садовой, обогащенный витаминно-минеральным премиксом. 2.3 Методы проведения исследований В работе использованы общедоступные и специальные методы исследований качества, безопасности земляники и джемов с учетом требований имеющихся нормативных документов. Оценку качества земляники проводили в соответствии с ГОСТ 6828-89 «Земляника свежая. Требования при заготовках, поставках и реализации», джемов по ГОСТ 52817-2007 «Джемы. Общие технические условия». Потребительские свойства свежих ягод и продуктов их переработки исследовалось по органолептическим (цвет, вкус и др.), физико-химическим показателям, пищевой ценности, химическому составу и безопасности. Физико-химические показатели оценивались в соответствии с нормативными документами. Для определения содержание углеводов в свежих ягодах использовали ГОСТ 8756.13 Продукты переработки плодов и овощей. Методы определения сахаров. ГОСТ 25555.4 Продукты переработки плодов и овощей. Методы определения золы и щелочности общей и водорастворимой золы использовали для определения количества золы в свежих ягодах. 54 Для определения показателей безопасности были использован метод атомной абсорбции, проводимый по ГОСТ 30178-96 Сырье и продукты пищевые. Мышьяк и ртуть - методом инверсионной вольтамперометрии (МУ 0847/158 Сырье и продукты пищевые. Методы определения мышьяка и ртути); - Стронций-90 - бета-спектрометрическим методом (ГОСТ 32163-2013 Продукты пищевые. Метод определения содержания стронция Sr-90; МУК 4.3.2503-09 Стронций-90. Определение удельной активности в пищевых продуктах); - Цезий-137 - гама-спектрометрическим методом (ГОСТ 32161-2013 Продукты пищевые. Метод определения содержания цезия Cs-137; МУК 4.3.250409 Цезий-137. Определение удельной активности в пищевых продуктах); - Содержание пестицидов - хромотографическим методом используя ГОСТ 30349-96 Плоды, овощи и продукты их переработки. Методы определения остаточных количеств хлорорганических пестицидов. СанПиН 2.3.2.1078-01 Продовольственное сырье и пищевые продукты. Гигиенические требования безопасности и пищевой ценности пищевых продуктов. Санитарно-эпидемиологические правила и нормативы. применяли для сравнения полученных результатов с требованиями вышеуказанного нормативного документа. Метод жидкостной хромотографии применяли для определения количества витаминов в ягодах и пищевой продукции. Сбор и обработка данных осуществлялась при помощи программного обеспечения Millenium. При проведении исследования учитывали ряд факторов: - температура колонки должна быть 25°С; - объем пробы 20 мкл; - длина волн должна быть в пределах 200 - 400 нм; - период среди инжекций для кондиционирования колонки составлял 5 минут. 55 Для приготовления подвижной фазы (элюента) использовали смесь растворов А и В (буфер: ацетонитрил). Раствор А готовили в 1000 мл воды из 3,0 г гептансульфоната натрия и 3,4 г калия фосфорнокислого однозамещенного. Реакцию среды полученного раствора доводили до 3,5 путем использования ортофосфорной кислоты. Полученную жидкость фильтровали и дегазировали. В качестве раствора В для хромотографии использовали ацетонитрил для жидкостной хроматографии. Жидкость фильтровали и дегазировали. Для приготовления основного раствора (РСО) витамина В1, содержащего 0,6 мг/см3 тиамина гидрохлорида, брали вещество витамина В1 с отмеряли с помощью электронных весов 60 мг, перемещали в колбу объемом 100,0 см3, затем получали смесь двух вышеуказанных жидкостей ( 8 частей раствора А и 2 части раствора В). Жидкость помещали в ультразвуковую баню на 12-14 минут, потом доливали растворитель до метки. Затем жидкость фильтровали. В качестве аттестованной смеси (АС) использовали раствор витамина В1 с количеством витамина 0,6 мг/см3. Другие растворы АС готовили перед проведением исследований. Количество макро- и микроэлементов определяли абсорбционного спектрофотометра с помощью атомно- способом атомно-абсорбционной подготовку атомно-абсорбционного спектрофотометрии. Перед испытаниями проводили спектрофотометра (ААС). Для установления диапазона шкалы в пламя вводили раствор сравнения максимальной концентрации микроэлемента. Далее вводили растворы сравнения в порядке возрастания в них концентрации, начиная с первого раствора сравнения. Корректировка прибора проводилась при обнаружении отклонения показаний более чем на 5%, после чего последние 10 испытуемых растворов анализировали снова. Анализе каждой пробы выполняли двумя параллельностями, начиная с взятия испытуемой пробы. 56 Исследования проводили в 5-кратной повторности, статистическую обработку экспериментальных данных – с помощью компьютерной программы Microsoft Excel 2007. С целью определения сенсорных характеристик продуктов переработки ягод была проведена дегустационная оценка джемов по 10-бальной шкале, которая дает возможность количественно определить органолептические показатели качества. На базе лаборатории кафедры «Управление качества сельскохозяйственного сырья и потребительских товаров» ФГБОУ ВПО «УГАВМ» была создана комиссия из 10 человек, обладающих специальной сенсорной подготовкой. Дегустаторам были предложены анкеты, которые заполнялись индивидуально. Оценивались следующие показатели качества: - внешний вид и консистенция(max 3; min 0,6); - цвет(max 1; min 0,2); - запах и вкус(max 6; min 1,2); Сенсорный анализ проводился в лаборатории без посторонних запахов с освещенностью не менее 500 лк. Посуда, используемая при испытаниях, чистая, без посторонних запахов. В соответствии с нормативно-технической документацией дегустаторы составляли собственное мнение о внешнем виде, цвете, запахе, консистенции, вкусе и давали количественную оценку каждого показателя в баллах. Результаты анализа записывали в дегустационный листок. Органолептические показатели определяли сначала по внешнему виду, цвету, затем запаху, консистенции и вкусу. При оценке внешнего вида джема определяли форму, однородность, характер поверхности, наличие посторонних примесей. В результате исследования цвет определяли различия от цвета, характерного для земляничного джема. При определении цвета устанавливали различные отклонения от цвета, специфического для джема. Во время определения запаха сначала характеризовали типичность аромата, затем гармоничность запахов, устанавливали наличие посторонних запахов. 57 При оценке консистенции определяли густоту, клейкость и твердость продукта, учитывали также нежность, гомогенность, наличие твердых веществ. Консистенцию определяли с помощью столовых приборов, путем размазывания ягод при этом определяли количество приложенных усилий. Оценка вкуса включала определение типичности вкуса, характерного для земляники садовой, при этом отмечали отсутствие или наличие новых немспецифических вкусовых ощущений и других вкусовых характеристик. Обработка совокупных результатов проводилась математико-статическими методами исчисления среднеарифметического значения искомого показателя. Социологические исследования потребительского рынка ягод проводились путем анкетирования среди жителей Челябинской области. Проводить анкетирование среди генеральной совокупности исследуемого региона трудоемко и экономически нецелесообразно. Для опроса было отобрано около 400 респондентов разного социального статуса, возраста, с различным материальным положением. Для исследования общественного метода выборочный отбор считается вполне оптимальным, быстрым и экономичным. 58 ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ 3.1 Исследование потребительского рынка ягод Проведены исследования потребительских предпочтений в области ягод, представленных на рынке Челябинской области (рисунок 2). 30 25 20 15 10 5 0 земляника смородина малина крыжовник брусника клюква ежевика вишня черешня другие Рисунок 2 - Предпочтения потребителей в отношении ягод, представленных на рынке Челябинской области, % Из рисунка 2 видно, что наиболее популярным являются следующие ягоды: земляника (25 %), малина (18 %), клюква (7 %). На вопрос: «Как часто Вы употребляете свежие ягоды?» ответы представлены на рисунке 3. 70 60 50 раз в неделю 40 раз в месяц 30 раз в 3 месяца 20 в летнее период 10 0 Рисунок 3- Частота употребления свежих ягод, % 59 Из рисунка 3 видно, что свежие ягоды 68% респондентов употребляют в основном в летнее время, что в – первую очередь, связано с сезонным созреванием ягод. На рисунке 4 представлены факторы, влияющие на выбор ягод. 35 30 25 вкусовые достоинства 20 внешний вид 15 цена производитель 10 5 0 Рисунок 4- Факторы, влияющие на выбор свежих ягод При покупке ягод главным критерием, влияющим на выбор ягод, является внешний вид (34)%, цена и вкусовые достоинства важны для 25 и 23% респондентов, соответственно, на последнем месте производитель (18%). На рисунке 5 представлены предпочтения потребителей по отношению к производителю ягод. 70 60 50 отечественное производство 40 импортное производство 30 не имеет значение 20 10 0 Рисунок 5 - Предпочтения потребителей в отношении производителей свежих ягод, % 60 Из данных рисунка 5 следует, что потребители доверяют отечественным производителям ягод (68%), для существенного числа респондентов (17%) производитель не имеет значения. Следует отметить, что на потребительском рынке отмечается дефицит ягод отечественного производства, в частности, земляники. Основными поставщиками земляники являются Турция (30%), Нидерданды (28%) и Греция (16%) (Рисунок 6). 30 25 Греция Турция 20 Нидерланды 15 Польша 10 Египет 5 другие 0 Рисунок 6 - Поставщики ягод в Россию, % Все импортные ягоды промышленно культивируемые и не всегда удовлетворяют потребительским предпочтениям. В связи с этим проведены исследования сравнительная оценка качества импортной земляники садовой, представленной на потребительском рынке Челябинской области. Объектами исследований являлись ягоды земляники садовой свежие в вакуумной упаковке торговых марок «Goodberry» (Греция), «Polskazmech» (Польша) и «Nature» (Турция). В таблице 4 представлены показатели качества ягод земляники садовой разных производителей. 61 Таблица 4 – Показатели качества ягод земляники садовой разных производителей Наименование производителя Наименование показателя «Goodberry» «Polskazmech» «Nature» 1 2 3 4 Ягоды вполне Внешний вид Ягоды вполне развившиеся, развившиеся, здоровые, здоровые, целые, Ягоды вполне свежие, целые, чистые, с развившиеся, зрелые, чистые, излишней здоровые, без механических внешней влаги, встречаются повреждений и встречаются мятые, недозрелые излишней ягоды без внешней влаги, с чашечки плодоножкой, с чашечкой Свойственные данному помологическому Вкус и запах сорту, без постороннего запаха и (или) привкуса Свойственные данному помологическому сорту, без постороннего запаха и привкуса Свойственные данному помологическому сорту, без постороннего запаха и привкуса Окраска ягод Однородная Неоднородная Однородная Зрелость Ягоды однородные по степени зрелости Ягоды неоднородные по степени зрелости Ягоды однородные по степени зрелости 62 1 2 3 Продолжение таблицы 4 4 25,0 26,0 23,0 2,0 10,0 1,0 Не обнаружено 2 Не обнаружено Размер по наибольшему поперечному диаметру, мм, не менее: Содержание ягод, % от массы, не более: механически поврежденных поврежденных вредителями и птицами Из данных таблицы следует, что ягоды торговых марок Goodberry» и «Nature» соответствуют требованиям ГОСТ 6828-89 и могут быть отнесены к 1 товарному сорту, в то время как ягоды «Polskazmech» не соотвествуют требованиям нормативной документации по показателям зрелости и наличию механических повреждений и рекомендуются к использованию для промышленной переработки. В таблице 5 представлены показатели безопасности исследуемых образцов земляники садовой. Из результатов данных таблицы 5 следует, что все исследуемые показатели безопасности земляники садовой соответствуют требованиям нормативных документов. Таким образом, ягоды земляники садовой свежие в вакуумной упаковке торговых марок «Goodberry» (Греция) и «Nature» (Турция), приобретенные в торговой сети г. Челябинска по показателям качества и безопасности удовлетворяют регламентируемым требованиям. Ягоды производителя «Polskazmech» не соответствуют минимальным требованиям качества. 63 Таблица 5 – Показатели безопасности ягод земляники садовой разных производителей Наименование производителя Наименование показателя «Goodberry» «Polskazmech» «Nature» Токсичные элементы, мг/кг свинец 0,23 0,25 0,31 мышьяк Не обнаружен Не обнаружен Не обнаружен кадмий 0,01 0,003 0,002 ртуть 0,001 - 0- 0,01 0,03 0,02 Цезий-137 Не обнаружен Не обнаружен Не обнаружен Стронций-90 Не обнаружен Не обнаружен Не обнаружен Пестициды: гексахлорциклогексан Радионуклиды, бк/кг Основными производителями товарной земляники в России являются Краснодарский край, республика Адыгея, Тамбовская, Воронежская, и Белгородская области. В Челябинской области основным и единственным производителем земляники в промышленных объемах является ООО научно-производственное предприятие «Сады России» (Красноармейский район). Но вместе с тем, несмотря на растущие объемы отечественного промышленного производства земляники спрос внутренний спрос не удовлетворяется полностью. Рынок ягод характеризуется огромным потенциалом и привлекательностью. Для увеличения производства на предриятии «Сады России» внедрена технология микроклонирования земляники. 64 3.2 Исследование технологии микроклонирования земляники садовой в условиях предприятия ООО НПО «Сады России» Исследования проводились в условиях предприятия НПО «Сад и огород». Научно-производственное объединение «Сад и огород» организовано в 2001 году, одним из основных видов деятельности является совершенствование и реализация нового посадочного материала овощных, плодово-ягодных, декоративных культур и семян. НПО «Сад и огород» имеет более 60 га плодово-ягодных насаждений, 900 га питомников по выращиванию ягодных культур, 1300 га орошаемых земель (рисунки 7, 8). Рисунок 7 - Плодовые насаждения в НПО «Сад и огород» 65 Рисунок 8 - Питомники по выращиванию плодово-ягодных культур НПО «Сады России» Для проведения научных исследований и внедрения результатов в производство предприятие имеет: - 16 оборудованных теплиц по выращиванию привитых зимой растений (саженцев яблонь, груш, слив, абрикосов, черешни) (рисунок 9); - хранилище семенного картофеля, оборудованное мощной холодильной установкой, поддерживающей оптимальную температуру воздуха; - специализированное изотермическое хранилище с пенополиуретановым покрытием толщиной 10 см отрицательную температуру в (рисунок 10), позволяющее поддерживать -1 ͦ С (для хранения саженцев ремонтантной малины, роз, лимонника китайского и др.), такое хранилище — единственное на Урале. 66 Рисунок 9 - Теплицы по выращиванию привитых зимой растений в НПО «Сады России» 67 Рисунок 10 - Специализированное изотермическое хранилище с пенополиуретановым покрытием в НПО «Сады России» В 2014 годы под посев зерновых проводился на площади в 3018 га, картофеля семенного – 65 га, лука и чеснока семенного – 33 га; сои – 382 га; плодово-ягодных и декоративных культур -280 га. На предприятии создана современная лаборатория по микроклонированию растений. Лаборатория оснащена следующим оборудованием: ламинарные шкафы, прибор микротом, микроскопы, ультрафиолетовые светильники, сушильные шкафы, стерилизаторы, автоклав, холодильники, весы, рН-метры, электрофорезная камера, дистиллятор, центрифуга, спектрофотометр, кондиционеры и др. На изучении находятся 70 сортов груши, 60 сортов яблони, 30 сортов абрикоса, 32 сорта сливы и 110 сортов ягодных культур. В структуре предприятия осуществляют деятельность два сортоучастка: 68 - Челябинский государственный сортоиспытательный участком по плодовоягодным культурам; - Челябинский государственный сортоиспытательный участок по овощным и декоративным культурам. На базе НПО «Сад и огород» проводятся исследования по селекции картофеля. В результате проведенных исследований на базе предприятия создано 18 новых сортов чеснока, 5 сортов ягодных культур. На базе предприятия разработана и внедрена технологическая линия по производству контейнеров для хранения продукции, способ выращивания саженцев с закрытой корневой системой в защищенном грунте. Высев семян растений проводится на современной автоматической линии по технологии in vitro (рисунок 11). Рисунок 11 - Автоматизированная линия высева семян растений 69 НПО «Сад и огород» является учредителем научно-практических журналов «Сады России», «Умное земледелие». Микроклональное размножение растений является современным и принципиально новым способом вегетативного размножения. Технология микроклонирования земляники садовой в условиях предприятия «Сады России» используется с целью повышения урожайности и увеличения количества площади выращивания земляники садовой. Целесообразно дать характеристику микроклонального размножения. Микроклональное размножение земляники садовой – размножение растений вегетативным способа в условиях стерильности. В результате микроклонивания растений создаются генетически идентичные формы, при этом посадочный материал однороден, растения быстро размножаются, что дает возможность получать большое количество трудно размножаемых, высокопродуктивных, ценных видов растений до 1 млн от одного растения в год. Технология микроклонирования растений позволяет сократить в 2-3 раза селекционный процесс создания и выращивания посадочного материала. В лаборатории микроклонирования растений создаются стерильные условия, что позволяет получать и выращивать растение без появления различных заболеваний, вызванных негативным воздействием внешней среды и вирусных заболеваний. Микроклонирование растений ослабляет отрицательное влияние внешних абиотических и биотических факторов, снижает возможность возникновения стресса у посадочного материала при переносе его во внешнюю среду. Внедрение технологии дает возможность получать большое количество трудно размножаемых и вегетативно неразмножаемых видов и сортов, ускоряет процесс перехода растений с длинной ювенильной фазой к репродуктивной фазе развития. Технология микроклонирования растений имеет следующие преимущества над традиционным методом выращивания растений: 70 - увеличение количества до 1 млн в год генетически сходных и соответствующих нативному растительному материалу образованного из единичного образца, культирорванного в условиях in vitro; получение трудно размножающихся растений; исключение неблагоприятных факторов внешней среды; снижение сроков селекции создания растительного посадочного материала в 2-3 раза; круглогодичное производство посадочного материала растений; исключение вирусных инфекций растение на начальном этапе, что позволяет обеспечить высокое качество посадочного материала. Изучения процесса микроклонального культивирования растений на примере земляники сортов «Максим» и «Корона» проводили в условиях микроклональной лаборатории размножения посадочного материала научнопроизводственного объединения (НПО) «Сады России». Технология микроклонального размножения растений в НПО «Сады России» состоит из следующих этапов. 1 этап – введение в культуру (рисунок 12). На первом этапе проводится выбор экспланта. Из экспланта выделяют под микроскопом апикальные меристемы, которые высаживают на питательную среду. Обязательным условием первого этапа микроклонирования является создание стерильности с целью исключения попадания вирусов в организм растений. Рабочие места сотрудников лаборатории находятся в ламинарах и ламинарных боксах, стерильность в которых создается однонаправленным потоком стерильного воздуха, инфекции в рабочую зону. позволяющего исключить проникновение 71 Рисунок 12 – Введение в культуру 72 2 этап – размножение (рисунок 13). Рисунок 13 – Размножение 73 На этом этапе микрорастение помещают на питательную среду, содержащую все необходимые микро- и макроэлементы, витамины, сахара, фитогормоны, необходимые для роста земляники садовой и увеличивающие коэффициент размножения. Важным условием размножения растений является создание оптимального микроклимата: температура (18±2 ˚С и относительная влажность воздуха 70-75 %). 3 этап – укоренение (рисунок 14). Третий этап посвящен подготовки земляники к пересадке в субстрат, инициирование появление корневой системы и образование нормальной листовой пластинки. Рисунок 14 – Укоренение 74 4 этап – адаптация (рисунок 15). Адаптация растений проводится на четвертом этапе. Целью этапа является постепенная подготовка растений к условиям внешней среды. Для этого земляника подсаживается в субстрат теплицы, следовательно, переносится из стерильных условий в нестерильные. В эту стадию растение достаточно чувствительно к новым условиям внешней среды, для повышения адаптации растения контролируется микроклимат теплицы: температура, влажность, освещенность. Рисунок 15 – Адаптация 5 этап – доращивание в теплице (рисунок 16). Пятый этап является заключительным. На этом этапе растение достигает стандартных размеров, высадке в поле. проводится подготовка земляники к 75 Рисунок 16 - Доращивание Таким образом, технология микроклонального размножения земляники садовой, внедренная на предприятии НПО «Сады России» состоит из пяти этапов и соответствует всем требованиям промышленного культивирования ягодных растений. 3.3 Экономическая эффективность производства микроклонированной земляники садовой В настоящее время импортозамещение продовольственного сырья и продуктов питания является одной из приоритетных задач стоящих агропромышленным комплексом Российской Федерации. перед Импортозамещение земляники садовой на потребительском рынке возможно при увеличении ее производства и снижение себестоимости. Вышеуказанная задача может быть достигнута путем промышленного внедрения технологии микроклонирования высокопродуктивных сортов земляники садовой. 76 Внедренная технология микроклонирования земляники садовой на базе НПО «Сады России», благодаря круглогодичному клонированию растений, независимо от времени года позволяет получить до 1 млн растений в год от одного растения, в то время как при обычном размножении до 10 растений. Стоимость оборудования в НПО «Сады России» для микроклонирования растений составляет 1 млн 371 тысяча 781 рублей. Количество растений, полученных от одного растения для реализации рассады – 487, для выращивания248. Для микролонирования в 2014 году было использовано 38 растений. Следует отметить, что масса ягод, полученная от одного микроклонированного растения в среднем 0,6 кг, в то время как от растения, выращенного в естественных условиях in vivo – 0,2 кг. Общая выручка от реализации посадочного материала и ягод от растений, полученных в условиях in vitro, составляет 2115308,0 рублей при общих затратах 1542524,0 рублей, соответственно, прибыль 572 тысячи 784 рубля. Таким образом, производство микроклонированной земляники садовой рентабельно, уровень рентабельности - 37,1 %. Таблица 6 - Экономическая эффективность земляники садовой Наименование показателя Стоимость оборудования для микроклонирования растений, руб Количество растений, полученных от одного растения для рассады Земляника, выращенная в условиях in vitro 1371781,0 487,0 (коэффициент размножения растений), шт/год Стоимость рассады, шт/руб 70,0 77 Продолжение таблицы 6 1 2 Выручка от реализации посадочного 34090,0 материала, руб Количество растений, полученных от 248 одного растения для выращивания в условиях предприятия «Сады России» (коэффициент размножения растений), шт/год Масса ягод, полученных от одного 0,6 растения в год, кг Стоимость 1 кг земляники садовой, 145,0 руб Стоимость земляники садовой 21576,0 полученной от растений на, кг/руб Общие затраты, руб. 1542524,0 3.4 Сравнительная товароведная оценка земляники, полученной in vitro и традиционным способом Микроклонирование растений дает возможность увеличить производство ценного с пищевой ценности ягодного сырья, но вместе с тем с товароведной точки зрения масштабность производства таких ягод требует тщательного изучения показателей качества и пищевой ценности с целью подтверждения генетической однородности микроклонированного растения исходному материалу и изучения возможности использования в производстве продуктов питания. 78 Проведены исследования земляники сортов «Максим» и «Корона», выращенной в полевых условиях при размножении усами в открытом грунте под влиянием внешних природных факторов на протяжении всего вегетационного периода, и земляника, выращенная в условиях in vitro с использованием микроклонального размножения. Результаты органолептических исследований земляники сорта «Максим» и «Корона» представлены в таблицах 7 и 8. Таблица 7 – Показатели качества земляники, выращенной в естественных условиях in vivo, и земляники, полученной in vitro, сорта «Максим» Наименование показателя 1 Внешний вид Вкус и запах Норма по ГОСТ 6828-89 2 Ягоды вполне развившиеся, здоровые, свежие, целые, зрелые, чистые, без механических повреждений и излишней внешней влаги, с плодоножкой или без нее, но с чашечкой Свойственные данному помологическому сорту, без постороннего запаха и (или) привкуса Земляника, выращенная в естественных условиях in vivo 3 Земляника, выращенная в условиях in vitro 4 Ягоды вполне развившиеся, здоровые, свежие, целые, зрелые, чистые, без механических повреждений и излишней внешней влаги, с плодоножкой, с чашечкой Ягоды вполне развившиеся, здоровые, свежие, целые, зрелые, чистые, без механических повреждений и излишней внешней влаги, с плодоножкой, с чашечкой Свойственные данному помологическому сорту, без постороннего запаха и привкуса Свойственные данному помологическому сорту, без постороннего запаха и привкуса 79 1 Окраска ягод Зрелость Размер по наибольшему поперечному диаметру, мм, не менее: Содержание ягод, % от массы, не более: механически поврежденных поврежденных вредителями и птицами 2 Однородная Ягоды однородные по степени зрелости 3 Однородная Ягоды однородные по степени зрелости 4 Однородная Ягоды однородные по степени зрелости 25,0 26,8 32,0 2,0 1,2 1,0 2,0 0,8 0,4 Таблица 8 – Показатели качества земляники, выращенной в естественных условиях in vivo, и земляники, выращенной в условиях in vitro, сорта «Корона» Наименование показателя Внешний вид Норма по ГОСТ 6828-89 Ягоды вполне развившиеся, здоровые, свежие, целые, зрелые, чистые, без механических повреждений и излишней внешней влаги, с плодоножкой или без нее, но с чашечкой Земляника, выращенная в естественных условиях in vivo Земляника, выращенная в условиях in vitro Ягоды вполне развившиеся, здоровые, свежие, целые, зрелые, чистые, без механических повреждений и излишней внешней влаги, с плодоножкой, с чашечкой Ягоды вполне развившиеся, здоровые, свежие, целые, зрелые, чистые, без механических повреждений и излишней внешней влаги, с плодоножкой, с чашечкой 80 Продолжение таблицы 8 1 Вкус и запах Окраска ягод Зрелость Размер по наибольшему поперечному диаметру, мм, не менее: Содержание ягод, % от массы, не более: механически поврежденных поврежденных вредителями и птицами 2 Свойственные данному помологическому сорту, без постороннего запаха и (или) привкуса Однородная Ягоды однородные по степени зрелости 25,0 3 4 Свойственные данному помологическому сорту, без постороннего запаха и привкуса Свойственные данному помологическому сорту, без постороннего запаха и привкуса Однородная Ягоды однородные по степени зрелости 27 Однородная Ягоды однородные по степени зрелости 35 2,0 1,8 0,9 2,0 1,2 0,6 Из таблицы 7 и 8 видно, что полученные данные в отношении требований к качеству земляники сортов «Максим» и «Корона», выращенные в разных условиях, соответствуют норме по ГОСТ 6828-89. Следует отметить, что земляника, полученная путем микроклонального культивирования, более крупная по сравнению с клубникой, выращенной в открытом грунте, содержит меньше механических повреждений и повреждений вредителями, что говорит об улучшенных условиях роста in vitro. Проведена сравнительная оценка пищевой ценности земляники, выращенной под воздействием внешних факторов в незащищенном грунте, и 81 земляники, выращенной в условиях in vitro при микроклональном размножении (таблицы 9,10). Таблица 9 - Пищевая ценность земляники, выращенной в естественных условиях in vivo, и земляники, выращенной в условиях in vitro, сорта «Максим»», г/ 100 г продукта вода Земляника, выращенная в естественных условиях in vivo 90,1 зола 0,38 0,39 органические кислоты 1,8 1,9 углеводы 6,52 6,58 белки 0,8 0,81 жиры 0,4 0,41 Наименование показателя Земляника, выращенная в условиях in vitro 89,91 Таблица 10 - Пищевая ценность земляники, выращенной в естественных условиях in vivo, и земляники, выращенной в условиях in vitro, сорта «Максим»», г/ 100 г продукта Наименование показателя Земляника, выращенная в естественных условиях in vivo Земляника, выращенная в условиях in vitro вода 90,82 90 зола 0,42 0,47 органические кислоты 1,5 1,7 углеводы 6,3 6,84 белки 0,59 0,6 жиры 0,37 0,39 82 На основании данных, представленных в таблицах 8 и 9, пищевая ценность земляники, выращенной в разных условиях, не имеет достоверного различия. В таблицах 11 и 12 представлено содержание микроэлементов в землянике садовой, выращенной в открытом грунте при воздействии факторов окружающей среды, и в землянике садовой, полученной in vitro с помощью микроклонального культивирования. Таблица 11 - Содержание минеральных веществ в землянике садовой, выращенной в открытом грунте при воздействии факторов окружающей среды, и в землянике садовой, полученной in vitro с помощью микроклонального культивирования сорта «Максим» Минеральные вещества Железо, мг/100г Земляника, выращенная Земляника, выращенная в в естественных условиях in vitro условиях in vivo 1,11 1,1 Йод, мкг/100г 0,7 0,8 Калий, мг/100г 152,0 161,8 Магний, мг/100г 17,2 19,0 Селен, мг/100г 0,71 0,69 Таблица 12 - Содержание минеральных веществ в землянике садовой, выращенной в открытом грунте при воздействии факторов окружающей среды, и в землянике садовой, полученной in vitro с помощью микроклонального культивирования сорта «Корона» Минеральные вещества 1 Земляника, выращенная Земляника, выращенная в в естественных условиях in vitro условиях in vivo 2 3 Железо, мг/100г 1,15 1,23 Йод, мкг/100г 0,8 1,0 83 Продолжение таблицы 12 3 1 2 Калий, мг/100г 153,6 160 Магний, мг/100г 16,0 18,3 Селен, мг/100г 0,64 0,7 Исходя из данных, представленных в таблицах 10 и 11, следует, что содержание йода, калия и магния, земляники сорта «Максим» выращенной в условиях микроклонального размножения выше на 14,2; 6,4 и 10,4%. Аналогичные результаты получены при исследовании земляники сорта «Корона». Проведены исследования содержания витаминов в клубнике (таблицы 12, 13). Таблица 13 - Содержание витаминов земляники садовой, выращенной в открытом грунте при воздействии факторов окружающей среды, и в землянике садовой, полученной in vitro с помощью микроклонального культивирования сорта «Максим», мг/100г Наименование витаминов A Земляника, выращенная Земляника, выращенная в в естественных условиях in vitro условиях in vivo 0,025 0,031 B1 0,027 0,029 B2 0,043 0,046 B3 0,27 0,30 B6 0,054 0,066 B9 0,017 0,022 C 58,1 60,2 PP 0,29 0,31 84 Таблица 14 - Содержание витаминов земляники, выращенной в открытом грунте, и земляники, выращенной в условиях in vitro, сорта «Корона», мг/100 A Земляника, выращенная в естественных условиях in vivo 0,029 B1 0,025 0,03 B2 0,045 0,05 B3 0,31 0,34 B6 0,057 0,06 B9 0,019 0,02 C 59,5 62,2 PP 0,26 0,32 Наименование витаминов Земляника, выращенная в условиях in vitro 0,03 Из данных таблиц 13 и 14 видно, что содержание витаминов в клубнике, выращенной в разных условиях in vitro выше в сравнении с клубникой, полученной in vivo. Так, количество витаминов А, В1, В2, В3, С и РР в клубнике сорта «Корона», выращенной в разных условиях in vitro составляет 0,03, 0,03, 0,05, 0,34, 62,2 и 0,32 мг/100г, соответственно, что выше на 3,4, 20, 11,1, 9,7 и 4,5% в сравнении с клубникой in vitro. Аналогичные результаты получены при исследовании сорта «Максим». Показатели безопасности земляники представлены в таблицах 15 и 16. Исходя из данных таблиц 15 и 16 установлено, образцы земляники садовой соответствуют требованиям СанПиН 2.3.21078-01. 85 Таблица 15 – Показатели безопасности земляники, выращенной в открытом грунте в естественных условиях in vivo, и земляники, выращенной в условиях in vitro, сорта «Максим» Наименование показателя Допустимые уровни, мг/кг, не более Земляника, выращенная в естественных условиях in vivo Земляника, выращенная в условиях in vitro Токсичные элементы свинец 0,4 0,35 0,34 мышьяк 0,2 0,17 0,14 кадмий 0,03 0,02 0,02 ртуть 0,02 0,018 0,018 Пестициды: гексахлорциклогексан 0,05 0,04 0,039 Цезий -137 40 Не обнаружен Не обнаружен Стронций -90 20 Не обнаружен Не обнаружен Радионуклиды, Бк/кг Таблица 16 – Показатели безопасности земляники, выращенной в открытом грунте в естественных условиях in vivo, и земляники, выращенной в условиях in vitro, сорта «Корона» Наименование показателя Допустимые уровни, мг/кг, не более 2 Земляника, выращенная в естественных условиях in vivo 3 Свинец 0,4 0,37 0,35 Мышьяк 0,2 0,19 0,19 Кадмий 0,03 0,025 0,023 1 Токсичные элементы, мг/кг Земляника, выращенная в условиях in vitro 4 86 1 Продолжение таблицы 16 4 2 3 0,02 0,015 0,015 0,05 0,041 0,039 Цезий -137 40 Не обнаружен Не обнаружен Стронций -90 20 Не обнаружен Не обнаружен Ртуть Пестициды: гексахлорциклогексан Радионуклиды, Бк/кг В результате проведенных исследований установлено, что органолептические показатели, в частности, размер по наибольшему поперечному диаметру, и пищевая ценность ягоды микроклонального размножения незначительно выше, что обусловлено безинфекционным выращиванием на начальных этапах репродукции микрорастения. При выращивании земляники под воздействием природных факторов наблюдаются изменения в составе микроэлементов и витаминов в зависимости от состава почвы, погодных условий, степени полива, вредоносного влияния насекомых и сорняков. Следует отметить, что разница в количественном содержании минеральных веществ и витаминов незначительна и свидетельствует о том, что метод мироклонального размножения позволяет получить клубнику с высокой пищевой ценностью, идентичной, получаемой традиционными методами выращивания. Возможность культивирования использования позволяет поднять в производстве на качественно микроклонального высокий уровень производство посадочного материала, что позволяет удовлетворять растущий спрос на новые высокоурожайные сорта и поставлять новые посадочные материалы высокого качества. 87 3.5 Разработка и оценка потребительских свойств обогащенного микронутриентами джема на основе земляники садовой, полученной путем микроклонального размножения Принципиальная схема производства обогащенного микронутриентами джема на основе земляники, полученной путем микроклонального размножения представлена на рисунке 17. подготовка сырья к производству Перемешивание и нарезка компонентов Нагрев массы до температуры 85 С Введение обогащающей добавки Охлаждение до 50 С Дозирование, упаковка Рисунок 17 - Принципиальная схема производства обогащенного микронутриентами джема на основе земляники, полученной при микроклональном культивировании Джем производится на основе земляники и сахара с добавлением витаминно-минерального премикса «Валетек-5», стабилизатора и лимонной кислоты. Количество витаминного премикса рассчитывали, исходя из рекомендуемых норм потребления и с учетом потерь при производстве. Сырье должно соответствовать требованиям нормативно-технической документации. Сахар предварительно просеивают. Ягоды сортируют и тщательно промывают. Затем равномерно перемешивают все рецептурные компоненты и нарезка. Компоненты закладываются вручную в емкость. Перемешивание и резка 88 осуществляется специальной мешалкой с лопастями и ножами. В результате образуется однородная масса, которая нагревается до температуры 85 С. Нагрев происходит равномерно благодаря постоянному перемешиванию. Витаминноминеральный премикс добавляют при перемешивании компонентов на промежуточной стадии между нагревом и охлаждением, что позволяет уменьшить потери микронутриентов в процессе производства. Охлаждение массы проводят потоком холодной воды до температуры 50 С при постоянном перемешивании. Охлажденная масса с помощью насоса дозируется в термопластичную полимерную и стеклянную тару. В таблице 17 представлен состав витаминно-минерального премикса «Валетек-5». Таблица 17 – Состав витаминно-минерального премикса «Валетек-5» Наименование показателя Содержание Витамины, мг/100г С 3,75 В1 0,09 В2 0,055 В6 0,13 РР 1,15 Фолиевая кислота, мг/100г 8,5 Минеральные вещества, г/100г железо 0,55 кальций 22 Углеводы, г/100 34 Витамино-минеральную смесь вносили в процессе производства джема при перемешивании из расчета 2,0 кг на 100 кг готового продукта. 89 Джем изготовлен на предприятии ООО НПО «Сады России». Товароведную оценку обогащенного микронутриентами джема из земляники, выращенной в условиях микроклонального размножения, проводили по органолептическим и физико-химическим показателям, а также исследовали показатели безопасности. Результаты органолептических исследований в соответствии с ГОСТ Р 52817-2007 представлены в таблице 18. Таблица 18 - Органолептические показатели обогащенного микронутриентами джема из земляники, полученной традиционным путем в условиях in vivo, и земляники, выращенной в условиях in vitro при микроклональном размножении Наименова Характеристика по ГОСТ Характеристика Характеристика джема из ние 52817-2007 джема из микроклонированного показателя традиционного ягодного сырья ягодного сырья 1 2 3 4 Внешний Мажущаяся масса, Мажущаяся Мажущаяся масса, вид и обладающая желейной масса, обладающая желейной консистен консистенцией с обладающая консистенцией. Имеется ция равномерно желейной наличие единичных семян распределенными в ней консистенцией. ягод в джеме. фруктами и/или овощами Имеется наличие Засахаривание или их частями. единичных семян отсутствует Допускаются: ягод в джеме. - масса, медленно Засахаривание растекающаяся на отсутствует горизонтальной поверхности; - наличие единичных семян ягод в джеме, в состав которого входят земляника (земляника), ежевика, малина и черная смородина, голубика, черника. Не допускается засахаривание 90 Продолжение таблицы 18 1 Вкус и запах Цвет 2 3 4 Вкус и запах хорошо Вкус и запах Вкус и запах ярко выраженные. Вкус хорошо выраженные. Вкус сладкий - кисловатовыраженные. сладкий, приятный. сладкий, приятный, Вкус сладкий, Запах - соответствующий свойственный фруктам приятный. клубнике. Посторонних (овощам), из которых Запах вкусов и запахов не изготовлен джем. соответствующий выявлено. Запах - соответствующий клубнике. фруктам (овощам), из Посторонних которых изготовлен вкусов и запахов джем. Допускаются: не выявлено. - для джемов из сушеных фруктов (овощей): - вкус и запах слабовыраженные; - наличие легкого привкуса карамелизованного сахара (для джема из сухофруктов). Посторонние привкус и запах не допускаются Свойственный цвету Насыщенного Насыщенного красного фруктов или овощей, из красного цвета, цвета, свойственного которых изготовлен свойственного цвету земляники. джем. цвету земляники. Допускаются: светло-коричневые оттенки - для джема из светло-окрашенных плодов; буроватый оттенок - для джема из темноокрашенных плодов и сухофруктов Из данных таблицы 18, видно, что выращенной в условиях джем, полученный из земляники, микроклонального размножения, соответствует 91 требованиям нормативной документации. Продукт отличается хорошими вкусовыми свойствами. Дегустационная оценка продукта представлена в таблице 19 и на рисунке 18. Таблица 19 – Дегустационная оценка джемов, обогащенных премиксом «Валетек-5», на основе земляники, полученной традиционным путем в условиях in vivo, и землянки, выращенной в условиях in vitro при микроклональном размножении Наименование показателя Максимальное и минимальное количество баллов по шкале (max 3; min 0,6) Характеристика джема из традиционного ягодного сырья Характеристика джема из микроклонированного ягодного сырья 2,72±0,03 2,85±0,03 Цвет (max 1; min 0,2) 0,82±0,06 0,90±0,05 Запах и вкус (max 6; min 1,2) 5,73±0,08 5,85±0,09 Общая оценка (max 10; min 2) 9,27 9,6 Внешний вид и консистенция 6 5 4 3 2 1 0 Характеристика джема из традиционного ягодного сырья внешний вид и консистенция цвет запах и вкус Рисунок 18 - Дегустационная оценка джемов, обогащенных премиксом «Валетек-5», на основе земляники, полученной традиционным путем в условиях in vivo, и земляники, выращенной в условиях in vitro при микроклональном размножении 92 Исследуемые образцы джемов, обогащенных премиксом «Валетек-5», на основе земляники, полученной традиционным путем в условиях in vivo, и земляники, выращенной в условиях in vitro при микроклональном размножении получили высокую дегустационную оценку 9,27 и 9,6 баллов, соответственно, при максимальных 10,0. Результаты физико-химических исследований представлены в таблице 20. Таблица 20 - Физико-химические показатели обогащенного микронутриентами джема из земляники, полученной традиционным путем в условиях in vivo, и земляники, выращенной в условиях in vitro при микроклональном размножении Наименование показателя Значение Характеристика Характеристика показателя по джема из джема из ГОСТ 52817- традиционного микроклониро2007 ягодного сырья ванного ягодного сырья не менее 35 40,0±1,2 40,0±1,4 Массовая доля фруктовой (овощной) части, % Массовая доля растворимых не менее 60 66,3±2,4 68,5±1,8 сухих веществ, % Массовая доля титруемых не менее 0,3 0,52±0,01 0,53±0,1 кислот в джемах, % Массовая доля минеральных не более 0,02 0,010±0,001 0,010±0,001 примесей, % Массовая доля примесей не более 0,02 0,018±0,002 0,018±0,002 растительного происхождения, % Посторонние примеси Не Не обнаружены Не обнаружены допускаются Из данных таблицы 20 видно, что все исследуемые образцы обогащенного микронутриентами джема на основе микроклонированного сырья по физикохимическим показателям соответствует требованиям ГОСТ 52817-2007 и не имеет существенных отличий от джема, изготовленного из традиционного ягодного 93 сырья. Показатели безопасности продукта соответствуют требованиям СанПиН 2.3.21078-01. В таблице 21 представлена пищевая ценность исследуемых образцов джемов. Таблица 21 - Пищевая ценность обогащенного микронутриентами джема из земляники, полученной традиционным путем в условиях in vivo, и земляники, выращенной в условиях in vitro при микроклональном размножении Наименование показателя Содержание Джем из Джем из традиционного микроклонированного ягодного сырья ягодного сырья Витамин С, мг/100г 78,5±1,2 78,4±1,1 Витамин В1, мг/100 г 1,82±0,01 1,83±0,01 Витамин В6, мг/100г 1,20±0,01 1,20±0,01 Ниацин, мг/100г 23,4±0,02 23,5±0,02 Фолиевая кислота, мкг/100г 185,3±2,5 185,4±2,3 Железо, мг/100г 12,63±0,07 12,62±0,05 Кальций, мг/100г 448,3±5,4 450,3±5,5 Углеводы, г/100г 62,0±3,2 62,8±2,9 Из данных таблицы микроклонированного 21 ягодного следует, сырья по что обогащенный пищевой ценности джем не из имеет достоверных отличий от джема, полученного из земляники, выращенной по традиционной технологии. Проведены исследования сохранности витамина С в джеме традиционного и микроклонированного ягодного сырья (рисунки 19, 20). из 94 12 месяцев 9 месяцев 6 месяцев 3 месяца 54 56 58 60 62 64 66 68 70 72 74 Рисунок 19 – Динамика содержания витамина С в джемах, обогащенных премиксом «Валетек-5», на основе земляники, полученной традиционным путем в условиях in vivo 12 месяц 9 месяц 6 месяц 3 месяц 56 58 60 62 64 66 68 70 72 74 Рисунок 20 – Динамика содержания витамина С в джемах, обогащенных премиксом «Валетек-5», на основе земляники, выращенной в условиях in vitro при микроклональном размножении Из рисунков 19 и 20 видно, что сохранность витамина С в исследуемых образцах джемов на основе земляники, выращенной традиционным способом и в условиях in vitro на протяжении всего периода хранения (12 мес.) составляет 77,4 и 61,4 %, соответственно. Достоверных изменений содержания витамина С между образцами джемов из земляники полученной традиционным путем в условиях in vivo и земляники выращенной в условиях in vitro при микроклональном размножении в течение всего периода хранения не отмечено. 95 Таким образом, сравнительная характеристика показателей качества и безопасности джемов на основе земляники, полученной в условиях in vivo, и земляники, полученной в условиях in vitro, показала, что все исследуемые образцы соответствуют требованиям нормативно-технической документации и не имеют достоверных отличий, что свидетельствует об идентичности ягодного сырья, произведенного традиционным способом, и ягод, полученных способом микроклонального культивирования. Следовательно, культивирования клубнику, можно полученную использовать для методом микроклонального производства качественных обогащенных джемов. На основании проведенных исследований установлены регламентируемые показатели качества, сроки и режимы хранения (9 месяцев при температуре 4- 25 С и относительной влажности воздуха 65-75 %) обогащенного джема из земляники (таблица 22). Таблица 22 – Регламентируемые показатели качества обогащенного джема из микроклонированной земляники Наименование показателя 1 Внешний вид и консистенция Вкус и запах Цвет Характеристика 2 Мажущаяся масса, обладающая желейной консистенцией. Допускаются: - масса, медленно растекающаяся на горизонтальной поверхности; - наличие единичных семян ягод в джеме, в состав которого входит земляника. Не допускается засахаривание Вкус и запах хорошо выраженные. Вкус сладкий кисловато-сладкий, приятный, свойственный землянике. Запах – соответствующий землянике. Посторонние привкус и запах не допускаются Свойственный цвету земляники. 96 Продолжение таблицы 22 1 2 Массовая доля фруктовой (овощной) части, % Массовая доля растворимых сухих веществ, % Массовая доля титруемых кислот в джемах, % Массовая доля минеральных примесей, % Витамин С, мг/100г Витамин В1, мг/100 г Витамин В6, мг/100г не менее 35 не менее 60 не менее 0,3 не более 0,02 Не менее 60 Не менее 1,0 Не менее 1,0 Ниацин, мг/100г Фолиевая кислота, мкг/100г Железо, мг/100г Кальций, мг/100г Из таблицы обеспечивает 22 Не менее 14,0 Не менее 130,0 Не менее 8,5 Не менее 320 следует, что разработанный обогащенный джем дополнительное поступление с 100 г продукта исследуемых витаминов и железа в количестве 30-60%, кальция – 20% от рекомендуемой нормы среднесуточного потребления. 97 ЗАКЛЮЧЕНИЕ Государственная политика Российской Федерации направлена на развитие отечественного производства агропромышленного продовольственного комплекса, сырья и поэтому, продуктов увеличение питания является актуальной задачей. Ягоды и продукты их переработки востребованы для различных групп населения. В связи с этим, увеличение производства и обеспечение потребительских свойств отечественного ягодного сырья, в частности, земляники садовой и продуктов с ее использованием, имеет важное народнохозяйственное значение. В тоже время отечественная отрасль ягодного производства до сих пор остается неконкурентоспособной и не может предложить необходимого количества ягодной продукции в течение всего года. Следовательно, актуальной остается проблема увеличения отечественного производства ягоды, в частности, земляники садовой. Приоритетным направлением увеличения производства земляники остается микролонирование. В настоящей работе представлены исследования по оценке потребительских свойств микроклонированной земляники садовой и обогащенных джемов на ее основе. Полученные результаты позволяют сделать следующие выводы: 1. Исследованы потребительские предпочтения жителей г. Челябинска в отношении ягод. Установлено, что наиболее популярным являются земляника (25 %), малина (18 %) и клюква (7 %). Свежие ягоды 68 % респондентов употребляют в основном в летнее время. При покупке ягод главным критерием, влияющим на выбор, является внешний вид (34 %), цена и вкусовые достоинства важны для 25 и 23 % респондентов, соответственно. Потребители доверяют отечественным производителям ягод (68 %). 2. Технология микроклонирования земляники садовой в условиях НПО «Сады России» соответствует всем требованиям и состоит из следующих этапов: 98 введение в культуру, размножение, укоренение, адаптация, доращивание в теплице. 3. Рассчитана экономическая целесообразность выращивания микроклонированной земляники садовой. Производство земляники садовой условиях in vitro рентабельно, уровень рентабельности составляет 37,1 %. 4. Проведена сравнительная товароведная оценка земляники садовой сортов «Максим» и «Корона», выращенной в полевых условиях при размножении усами в открытом грунте под влиянием внешних природных факторов на протяжении всего вегетационного периода, и землянки, выращенной в условиях in vitro с использованием микроклонального размножения. Земляника, полученная путем микроклонального культивирования, более крупная по сравнению с земляникой, выращенной в открытом грунте, содержит меньше механических повреждений и повреждений вредителями, что свидетельствует об улучшенных условиях роста in vitro. 5. Установлено, что содержание йода, калия и магния, в землянике сорта «Максим» выращенной в условиях микроклонального размножения выше на 14,2; 6,4 и 10,4%, соответственно. Аналогичные результаты получены при исследовании землянки сорта «Корона». Количество витаминов А, В1, В2, В3, С и РР в землянике сорта «Корона», выращенной в условиях in vitro выше на 3,4, 20, 11,1, 9,7 и 4,5 % в сравнении с земляникой in vivo, соответственно. Аналогичные результаты получены при исследовании сорта «Максим». 6. Разработана технология, рецептура и исследованы потребительские свойства обогащенного джема из микроклонированной земляники. Установлено, что исследуемые образцы джема по органолептическим, физико-химическим показателям и безопасности соответствуют требованиям технической и нормативной документации. 7. Определены регламентируемые показатели качества обогащенного земляничного джема. Употребление 100 г продукта обеспечивает суточную 99 потребность взрослого человека в витаминах С, В1, В6, фолиевой кислоте, ниацине, и железе в на 30-60 %, кальции – 20 %. 8. Установлены сроки и режимы хранения обогащенного джема из микроклонированной земляники: 9 месяцев при температуре 4-25 С и относительной влажности воздуха 65-75 %. 100 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Абрасимович, В.В. Биохимия ежевики. Т.7. Биохимия культурных растений /В.В. Абрасимович. – М. - Л.: Сельхозгиз, 1940. – С. 343–352. 2. Антиокислительная активность экстрактов водяники черной / Е. В. Ермилова [и др.] // Химико-фармацевтический журнал. – 2000. – Т. 34. – № 11. – С. 28–30. 3. Антиоксидантная активность видов флоры Алтая / А. Л. Шаварда [и др.] // Растительные ресурсы. – 1998. – Т. 34. – Вып. 2. – С. 1–8. 4. Антиоксидантные свойства флавонолигнанов плодов Silybum marianum (L.) Gaertn / В.А Куркин [и др.] // Растительные ресурсы. – 2003. – Т. 39. – Вып. 1. – С. 89–93. 5. Антиоксидантные свойства экдистероидов в системах in vitro и in vivo / Л. Н. Шишкина [и др.] // Тезисы докладов VI Международной конференции «Биоантиоксидант». – Москва, 2002. – С. 632–633. 6. Антиоксидантные свойства экстракта листьев аронии черноплодной / Н. Н. Прозоровская [и др.] // Тезисы докладов VI Международной конференции «Биоантиоксидант». – Москва, 2002. – С. 474–475. 7. Баранова, И. И. Содержание химических веществ у ягод черники и голубики различных местообитаний / И. И. Баранова, Л. М. Смирнова, Г. Ф. Ершова // Ресурсы ягодных и лекарственных растений и методы их изучения. – Петрозаводск, 1975. – С. 79–81. 8. Баранова, И. И. Формы и химический состав ягод клюквы болот Южной Карелии, перспективных для введения в культуру / И. И. Баранова, П. Н. Токарев // Дикорастущие ягодники, перспективы их изучения и введения в культуру. – Киев, 1979. – С. 43–45. 9. Белошапкина, О.О. Биологические и технологические основы оздоровления посадочного материала земляники от вирусов/ О.О. Белошапкина. – М., 2005. – 161 с. 101 10.Белошапкина, О.О. Здоровый посадочный материал земляники – основы успеха / О.О. Белошапкина, Е.Р. Батрак, И.И. Ханжиян // Защита и карантин растений. – 2001. – № 8. – С.23. 11.Бенне, Р. Промышленное производство земляники / Пер. с нем. и послесл. А.Ю. Куленкампа. – М.: Колос, 1978. – 110 с. 12.Березовский, В. М. Химия витаминов / В. М. Березовский. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Пищевая промышленность, 1973. – 633 с. 13.Биотехнология растений: культура клеток // Пер. с англ. В. И. Негрука / Под ред. Р. Г. Бутенко. М., 1989. - 233 с. 14.Богданова, Г. А. Брусника в лесах Сибири / Г. А. Богданова, Ю. М. Муратов. – Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1978. – 118 с. 15.Бондаренко, Н.В. Вредные нематоды, клещи, грызуны: учеб. пособие. / Н.В. Бондаренко, И.Я. Поляков, А.А. Стрелков – Л.: Колос, 1969. – 114 с. 16.Бурлакова, Е.Б. Роль токоферолов в пероксидном окислении липидов биомембран / Е. Б. Бурлакова, С. А. Крашаков, Н. Г. Храпова // Биол. мембраны. – 1998. – Т. 15. –№ 2. – С. 137–167. 17.Бурмистров, А.Д. Ягодные культуры / А.Д. Бурмистров. – М.: Росагропромиздат, 1991. – 96 с. 18.Бутенко, Р.Г. Культура изолированных тканей и физиология морогенеза растений / Р.Г. Бутенко. – М.: Наука, 1964. – 272 с. 19.Буткус, В. Ф. Биологическая и биохимическая характеристика голубики высокорослой. (Морфологические особенности сортов) / В. Ф. Буткус, З. П. Буткене // Тр. АН Лит. ССР. Сер. В. – 1987. – Т. 2 (98). – С. 28–36. 20.Вахрамеева, З. М. Биологические особенности роста и плодоношения клюквы болотной в культуре / З. М. Вахромеева // Эколого-биологические особенности и продуктивность растений болот. – Петрозаводск, 1982. – С. 89–120. 21.Волощенко, С.С. Особенности химического состава ягод земляники в условиях Белгородской области / С.С. Волощенко, В.Н. Сорокопудов, 102 Ю.Ю. Иванова, О.А. Сорокопудова. // Современные проблемы науки и образования. – 2011. – № 6. – С.14-17. 22.Высоцкий, В. А. О генетической стабильности при клональном микроразмножении плодовых и ягодных культур / В.А. Высоцкий // Сельскохозяйственная биология. - 1995.- № 5. - С. 57–63. 23.Высоцкий, В.А. Культура изолированных тканей и органов плодовых растений: оздоровление и микроклональное размножение / В.А. Высоцкий// Сельскохозяйственная биология. – 1983. – № 7. – С. 42-47. 24.Высоцкий, В.А. Перспективы внедрения микроразмножения в производство // Садоводство и виноградарство. – 1988. – № 12. – С. 14-17. 25.Галикаберов, З.К. Получение сухих порошков из растительного сырья / З.К. Галикаберов, Н.А. Николаев // Пищевая пром-сть. – 1995. – № 9. – С.32. 26.Гаммерман, А. Ф. Лекарственные растения. (Растения целители) / А. Ф. Гаммерман, Г. Н. Кадаев, А. А. Яценко-Хмелевский. – 3-е изд., перераб. и доп. – М.: Высш. шк., 1983. – 400 с. 27.Георгиевский, В. П. Биологически активные вещества лекарственных растений / В. П. Георгиевский, Н. Ф. Комиссаренко, С. Е. Дмитрук. – Новосибирск, 1990. – 332 с. 28.Голуб, О. В. Разработка и исследование качества функциональных продуктов питания на основе местного растительного сырья: монография / О. В. Голуб; Кемеровский технологический институт пищевой аспекты изучения промышленности. – Кемерово, 2007. – 172 с. 29.Голуб, О. В. Теоретические и практические потребительских свойств плодово-ягодного сырья Западной Сибири и продуктов на его основе: дисс. …д-ра техн. наук: 05.18.15 /О.В. Голуб. – Кемерово, 2009. – 368 с. 30.Голуб, О. В. Характеристика и оценка потребительских свойств дикорастущего растительного сырья и продуктов его переработки / О. В. 103 Голуб; Кемеровский технологический институт пищевой промышленности. – Кемерово, 2004. – 192 с. 31.Голубика высокая – перспективная культура / Д. К. Шапиро [и др.] // Плодоовощное хозяйство. – 1987. –№ 6. – С. 21–23. 32.ГОСТ 10444.12-88. Продукты пищевые. Метод определения дрожжей и плесневых грибов. – Введ. 1990-01-01. – М.: ИПК Изд-во стандартов, 1990. – 6 с. 33.ГОСТ 10444.15-94. Продукты пищевые. Методы определения количества мезофильных аэробных и факультативно-анаэробных микроорганизмов. – Введ. 1996-01-01. – М.: ИПК Изд-во стандартов, 1995. – 7 с. 34.ГОСТ 15133.3-77. Концентраты пищевые. Методы определения органолептических показателей, готовности концентратов к употреблению и оценки дисперсности суспензии. – М.: ИПК Изд-во стандартов, 1978. – 15 с. 35.ГОСТ 15133.4-77. Концентраты пищевые. Методы определения влаги. – М.: ИПК Изд-во стандартов, 1978. – 10 с. 36.ГОСТ 15133.5-77. Концентраты пищевые. Методы определения кислотности. – М.: ИПК Изд-во стандартов, 1978. – 8 с. 37.ГОСТ 15133.6-77. Концентраты пищевые. Методы определения сахарозы. – М.: ИПК Изд-во стандартов, 1978. – 10 с. 38.ГОСТ 19215-73. Клюква свежая. Требования при заготовках, поставках и реализации. Плодовые и ягодные культуры. – М.: ИПК Изд-во стандартов, 1998. – С. 221–226. 39.ГОСТ 20450-75. Брусника свежая. Требования при заготовках, поставках и реализации. Плодовые и ягодные культуры. – М.: ИПК Изд-во стандартов, 1998. – С. 227–232. 40.ГОСТ 24027.2-80. Сырье лекарственное растительное. Методы определения влажности, содержания золы, экстрактивных и дубильных веществ, 104 эфирных масел. – Введ. 1981-01-01. – М.: ИПК Изд-во стандартов, 1980. – 7 с. 41.ГОСТ 24556-89 (ИСО 6557-1-86, ИСО 6557-2-84). Продукты переработки плодов и овощей. Методы определения витамина С. – М.: ИПК Изд-во стандартов, 1989. – 9 с. 42.ГОСТ 25555.0-82. Продукты переработки плодов и овощей. Методы определения титруемой кислотности // Продукты переработки плодов и овощей. Методы анализа. – М.: ИПК Изд-во стандартов, 1999. – С. 54–57. 43.ГОСТ 25555.4-91. Продукты переработки плодов и овощей. Методы определения золы и щелочности общей и растворимой золы // Продукты переработки плодов и овощей. Методы анализа. – М.: ИПК Изд-во стандартов, 1999.– С. 71–74. 44.ГОСТ 25999-83. Продукты переработки плодов и овощей. Методы определения витаминов В1 и В2 // Продукты переработки плодов и овощей. Методы анализа. – М.: ИПК Изд-во стандартов, 1999. – С. 81–88. 45.ГОСТ 26670-90. Продукты пищевые. Методы культивирования микроорганизмов. – М.: ИПК Изд-во стандартов, 1990. – 11 с. 46.ГОСТ 26927-86. Сырье и продукты пищевые. Метод определения ртути. – Введ. 1986-12-01. – М.: ИПК Изд-во стандартов, 1986. – 21 с. 47.ГОСТ 26928-86. Сырье и продукты пищевые. Метод определения железа. – М.: ИПК Изд-во стандартов, 1986. – 10 с. 48.ГОСТ 28561-90. Продукты переработки плодов и овощей. Методы определения сухих веществ или влаги // Продукты переработки плодов и овощей. Методы анализа. – М.: ИПК Изд-во стандартов, 1999. – С. 113–121. 49.ГОСТ 28562-90. Продукты переработки плодов и овощей. Рефрактометрический метод определения растворимых сухих веществ // Продукты переработки плодов и овощей. Методы анализа. – М.: ИПК Издво стандартов, 1999.– С. 122–131. 105 50.ГОСТ 29030 – Пикнометрический 91. Продукты метод переработки определения плодов относительно и овощей. плотности и содержания растворимых сухих веществ. – М.: ИПК Изд-во стандартов, 1991. ГОСТ 29059-91. Продукты переработки плодов и овощей. Титриметрический метод определения пектиновых веществ. – М.: ИПК Изд-во стандартов, 1991. – 10 с. 51.ГОСТ 6687.5-86. Продукция безалкогольной промышленности. Методы определения органолептических показателей и объема продукции. – М.: ИПК Изд-во стандартов, 1986. – 7 с. 52.ГОСТ 8756.11-78. Продукты переработки плодов и овощей. Метод определения пектиновых веществ. – М.: ИПК Изд-во стандартов, 1978. – 15 с. 53.ГОСТ 8756.13-87. Продукты переработки плодов и овощей. Методы определения сахаров // Продукты переработки плодов и овощей. Методы анализа. – М.: ИПК Изд-во стандартов, 1999. – С. 30–38. 54.ГОСТ 8756.22-80. Продукты переработки плодов и овощей. Метод определения каротина // Продукты переработки плодов и овощей. Методы анализа. – М.: ИПК Изд-во стандартов, 1999. – С. 50–53. 55.ГОСТ Р 50474-93. Продукты пищевые. Методы выявления и определения количества бактерий группы кишечной палочки (колиформных бактерий).Введ. 1994-01-01. – М.: ИПК Изд-во стандартов, 1994. – 10 с. 56.ГОСТ Р 50479-93. Продукты переработки плодов и овощей. Метод определения витамина РР. – М.: ИПК Изд-во стандартов, 1997. – 7 с. 57.ГОСТ Р 50480-93. Продукты пищевые. Метод выявления бактерий рода Salmonella. – Введ. 1994-01-01. – М.: ИПК Изд-во стандартов, 1994. – 15 с. 58.ГОСТ Р 51301-99. Продукты пищевые и продовольственное сырье. Инверсионно-вольтамперометрические методы определения содержания токсичных элементов (кадмия, свинца, меди и цинка). – Введ. 2000-07-01. – М.: ИПК Изд-во стандартов, 2000. – 25 с. 106 59.ГОСТ Р 51962-02. Продукты пищевые и продовольственное сырье. Инверсионно-вольтамперометрический метод определения массовой концентрации мышьяка. – М.: ИПК Изд-во стандартов. 60.Губанов, И. А. Энциклопедия природы России. Пищевые растения: справочное изд. / И. А. Губанов. – М., 1996. – 556 с. 61.Губанов, Н. И. Медицинская биофизика / Н. И. Губанов, А. А. Утепбергенов. – М.: Медицина, 1978. – 336 с. 62.Губина, М. Д. Химический состав ягод голубики топяной из Колпашевского района Томской области / М. Д. Губина, Е. Д. Суслова, Т. П. Ларина // Брусничные в СССР: Ресурсы, интродукция, селекция: сб. науч. тр. – Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1990. – С. 141–144. 63.Гудовский, В. А. Природные антиоксиданты фруктов – надежная защита человека от болезней международной / В. А. Гудовский научно-практической // Труды конференции участников «Актуальные проблемы сельского хозяйства», Новосибирск, 2002. - C.65-68 64.Данилова, И. А. Интродукция североамериканских сортов клюквы крупноплодной и высокорослой голубики в ГБС АН СССР / И. А. Данилова // Брусничные в СССР: Ресурсы, интродукция, селекция: сб. науч. тр. – Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1990. – С. 175–183. 65.Дикорастущие и культивируемые в Сибири ягодные и плодовые растения / А. Б. Горбунов [и др.] – Новосибирск: Наука, 1980. – 264 с. 66.Елина, Г. А. Динамика урожайности ягод на болотах Карелии // Лесные растительные ресурсы Южной Карелии / Г. А. Елина. – Петрозаводск, 1971. – С. 125–135. 67.Жбанова, Е.В. Биохимические признаки ягод некоторых исходных форм земляники и черной смородины и вопросы их исследования : автореф. дис. ... канд. с.-х. наук : 06.01.05 / Е.В. Жданова; Мичурин. гос. с.-х. акад. Мичуринск, 1997. - 21 с. 107 68.Инновационные технологии возделывания земляники садовой: науч.- практ. изд. – М.: ГНУ «Росинформагротех», 2010. – 88 с. 69. Использование порошка ежевики при производстве мучных кондитерских изделий / Н.В. Присухина, Н.Н. Типсина // Вестник КрасГАУ, 2013. - №3. – С. 142-147. 70.Карабанов, И. А. Содержание полифенолов в ягодах черники и голубики / И. А. Карабанов, В. А. Шуберт // Тр. IV Всесоюз. семинара по биологически активным веществам плодов и ягод. – Мичуринск, 1972. – С. 135–137. 71.Карабанов, И. А. Флавоноиды в мире растений / И. А. Карабанов. – Минск: Ураджай, 1981. – 81 с. 72.Качество ягод ежевики, выращиваемых в республике Молдова /Сава П., Линда Л., Саранди T., Mигалатьев О., Женак А., Катеренчук К.// Плодоводство и виноградство Юга России, 2013. - №20(4). – С.7-14 [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://journal.kubansad.ru/pdf/13/04/07.pdf]. 73.Кашин, В.И. Культура земляники в Подмосковье / В.И. Кашнин и др. – М.: ВСТИСП, 2003. – 134 с. 74.Кашин, В.И. Культура земляники / В.И. Кашин и др. – М.: ВСТИСП, 2006. – 145 с. 75.Киселева, Т. Ф. Научное обоснование разработки напитков с социально значимыми свойствами и практические аспекты формирования их качества: дисс. …д-ра техн. наук: 05.18.15 / Т.Ф. Киселева. – Кемерово, 2006. – 385 с. 76.Кисилева, А. В. Биологически активные вещества лекарственных растений Южной Сибири // А. В. Кисилева, Т. А. Волхонская, Е. В. Кисилев. – Новосибирск: Наука, 1991. – 133 с. 77.Князев, С.Д. Производство оздоровленного посадочного материала ягодных и малораспространённых культур: Монография/ С.Д. Князев, О.Д. 108 Голяева, Г.П. Жук, В.Е. Джафарова, А.Ю. Андрианова – Орел: Изд-во Орел ГАУ, 2012. – 244 с. 78.Корячкина, С.Я. Новые виды мучных и кондитерских изделий / С.Я. Корячкина. – Орел: Труд, 2001. – 212с. 79.Кощеев, А. К. Лесные ягоды: справочник / А. К. Кощеев, Ю. И. Смирняков. – М.: Лесная пром-сть, 1986. – 260 с. 80.Кощеев, А. К. Путешествие в мир полезных растений / А. К. Кощеев.– Пермь: Пермское книжное издательство, 1983. – 213 с. 81.Кравченко, С. Н. Антиокислительная активность концентрированных соков из плодово-ягодного сырья / С. Н. Кравченко, А. М. Попов, С. С. Павлов // Пиво и напитки. – 2006. – № 6. – С. 24–25. 82.Кравченко, С. Н. Исследование ингибирующих свойств продуктов переработки плодово-ягодного сырья / С. Н. Кравченко, А. М. Попов, Н. Т. Ветрова // Известия вузов. Пищевая технология. – 2007. – № 4. – С. 59-61. 83.Кудрявец, Р.П. Азбука садовода: Справочная книга / Р.П. Кудрявец, В.И. Котов, В.Н. Корчагин и др.; сост. В.И. Сергеев. – М.: Агропромиздат, 1985. – 320 с. 84.Кузнецова, М. А. Фармакогнозия: учебник / М. А. Кузнецова, И. З. Рыбачук. – М.: Медицина, 1993. – 447 с. 85.Куминов, Е.П. Биологический потенциал ягодных культур и пути его реализации / Е.П. Куминов, Т.В. Жидехина // Биологический потенциал садовых растений и пути его реализации : материалы междунар. конф., Москва, 19-22 июля 1999 г. РАСХН, Всерос. селекционно-технол. ин-т садоводства и питомниководства / ред. кол. : В.И. Кашин [и др.]. - М., 2000. - С. 171-186. 86.Лекарственные растения и их применение. – Минск: Наука и техника, 1974. – С. 301–302. 87.Лекарственные растения: справ. пособие / [Н. И. Гринкевич и др.] под ред. Н. И. Гринкевича. – М.: Высш. шк., 1991. – 396 с.) 109 88.Лутова, Л. А. Биотехнология высших растений: Учебник / Л.А. Лутова. СПб., 2003. - С. 227. 89.Мажоров, Е.В. Земляника /Е.В. Мажоров. – Л.: Колос, 1984. 64 с. 90.Макарова, Н.В. // [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http: // kubansad.ru /sites/ default/ files/ konf_mol_uch_5/ sec%205/ Strjukova.doc]. 91.Машковский, М. Д. Лекарственные средства / М. Д. Машковский. – М.: Новая Волна, 2001. – Т. 1. – 540 с. 92.Минаева, В. Г. Флавоноиды в онтогенезе растений и их практическое использование / В. Г. Минаева. – Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1978. 255 с. 93.Митюков, А. Д. Дикорастущие плоды, ягоды и их применение / А. Д. Митюков, Н. Л. Налетько, С. Г. Шамрку. – Минск: Ураджай, 1975. – 200 с. 94.Муравьева, Д. А. Фармакогнозия / Д. А. Муравьева. – 3-е изд., перераб. и доп. – М.: Медицина, 1991. – 560 с. 95.Натальина, О.Б. Болезни ягодников / О.Б. Натальина. – М.: Сельхозиздат, 1963. – 272 с. 96.Новое в технологии переработки плодового сырья / Л.П. Малюк [и др.] // Харьков: Изд-во Харьк. гос. акад. технологии и организации питания, 1995. – 105с. 97.Нормы физиологических потребностей в энергии и пищевых веществах для различных групп населения Российской Федерации: МР 2.3.1.2432-08: утв. Гл. Сан. врачом РФ 18.12.08: ввод в действие с 18.12.08. – М.: ФГУП «ИнтерСЭН», 2008. – 39 с. 98.Петрова, В. П. Биохимия дикорастущих плодово-ягодных растений / В. П. Петрова. – Киев: Вища шк., 1986. – 287 с. 99.Петрова, В. П. Дикорастущие плоды и ягоды / В. П. Петрова. – М.: Лесная пром-сть, 1987. – 248 с. 100. Петрова, В.П. Биохимия дикорастущих плодово-ягодных растений В.П. Петрова. – Киев: Выща шк., 1986. – 360с. 110 101. Пециар, Б. Дубильные вещества растительного происхождения (таннины) и их использование с профилактической и лечебной целью / Б. Пециар, Д. Коштялова // Словакофарма ревю, 1998. –Т. VIII. – Вып. 2. – С. 53–59. 102. Плодовые, ягодные культуры и технология их возделывания / Под ред. В.И. Якушева. – М.: Агропромиздат, 1988. – С. 234-245. 103. Позняковский, В.М. Гигиенические аспекты витаминизации пищевых продуктов: дис. … д-ра биол. наук / В.М. Позняковский, Институт питания АМН СССР. – М., 1990. – 285 с. 104. Позняковский, В.М. Гигиенические основы питания. Качество и безопасность пищевых продуктов: Учебник для вузов / В.М. Позняковский. – 5-е изд. испр. и доп. – Новосибирск: Сиб. унив. изд-во, 2007. – 455 с. 105. Позняковский, В.М. Пищевые и биологически активные добавки: характеристика, применение, контроль / В.М. Позняковский, Ю.Г. Гурьянов, В.В. Бебенин. – 3-е изд., испр. и доп. – Кемерово: Кузбассвузиздат, 2011. – 275 с. 106. Покровский, А.А. Метаболистические аспекты фармакологии и токсикологии пищи / А.А. Покровский. – М.: Медицина, 1979. – 184 с. 107. Полевой, В. В. Практикум по росту и устойчивости растений / В.В. Полевой, Т.В. Чиркова, Л.А. Лутова и др. // Учебное пособие: СПб., 2001. С. 208. 108. Политика здорового питания. Федеральный и региональный уровни / В.И. Покровский, Г.А. Романенко, В.А. Княжев, Н.Ф. Герасеменко, Г.Г. Онищенко, В.А. Тутельян, В.М. Позняковский. – Новосибирск: Сиб. унив. изд-во, 2002. – 344 с. 109. Полевой, В. В. Практикум по росту и устойчивости растений/ В.В. Полевой, Т.В. Чиркова, Л.А. Лутова и др. Учебное пособие. СПб., 2001.208 с. 111 110. Потаевич, Е. В. Физиологические особенности клюквы болотной / Е. В. Потаевич, Л. А. Кучко // Эколого-биологические особенности и продуктивность растений болот. – Петрозаводск, 1982. – С. 81–89. 111. Продукты повышенной биологической ценности из нетрадиционного растительного сырья / Н.В. Марина, Г.Н. Новоселова, С.А. Шавнин // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. - Т. 12. № 1(8). - 2010. – С. 2079-2082. 112. Производство продуктов здорового питания в России на примере компании «Арт Лайф» /А. Н. Австриевских [и др.] // Федеральный и региональный аспекты политики здорового питания: материалы междунар. симпозиума (Кемерово, 9–11 окт. 2002 г.) / под ред. В. А. Тутельяна, В. М. Позняковского. – Новосибирск: Сиб. унив. изд-во, 2002. – С. 111–124. 113. Производство сухих растительных экстрактов и оценка их качества / А. А. Вековцев [и др.] // Пиво и напитки. – 2005. – № 1. – С. 42–43. 114. Рогов, И.А. Безопасность продовольственного сырья и пищевых продуктов: Учебное пособие / И.А. Рогов, Н.И. Дунченко, В.М. Позняковский, А.В. Бердутина, С.В. Купцова. – Новосибирск: Сиб. унив. изд-во, 2007. – 227 с. 115. Роговая, В. В. Особенности микроклонального размножения косточковых культур в условиях in vitro [Электронный ресурс]: В. В.Роговая, М. А. Гвоздев/ Известия Российского государственного педагогического университета им. А.И. Герцена, 2005. - № 13(Т.5). - Режим доступа: http://lib.herzen.spb.ru/text/rogovaia_gvozdev_ 5_13_291_302.pdf 116. Розанова, М. А. Обзор литературы по родам Vaccinium L.(брусника, черника и голубика) и Oxycoccus (Tourn.) Hill (клюква) /М. А. Розанова // Тр. прикл. ботан. ген. сел. – 1934. – Сер. 8. – № 2. – С. 121–185. 117. 5 с. РСТ РСФСР 27-75. Черника свежая. – М.: ГОСПЛАН РСФСР, 1975. – 112 118. РСТ РСФСР 31-75. Голубика свежая. – М.: ГОСПЛАН РСФСР, 1975. – 6 с. 119. Руководство по методам анализа качества и безопасности пищевых продуктов / Под ред. И.М. Скурихина, В.А. Тутельяна. – М.: «БрандесМедицина», 1998. – 341 с. 120. Руш, В. А. Химический состав дикорастущих ягод Сибири / В. А. Руш, В. В. Лизунова // Консервная и овощесушильная пром-сть. – 1966. – № 2. –С. 18–19. 121. Свиридонов, Г. М. Растения и здоровье / Г. М. Свиридонов. – М.: Профиздат, 1992. – 269 с. 122. Свитайло, А. М. Клональное микроразмножение подвоев и сортов плодовых культур / А.М. Свитайло, П.Е. Бондаренко, Н.С. Шевчук // Тезисы докладов Международной конференции «Биология культивируемых клеток и биотехнология 2». - Новосибирск. - 1988. - С. 346. 123. Система производства, переработки и доведения до потребителя ягод в Нечерноземной зоне России / Под ред. Куликова И.М. – М.: ВСТИСП, 2005. – 172 с. 124. Содержание фолиевой кислоты, рибофлавина и токоферолов в плодах / А. Я. Трибунская [и др.] // Биологически активные вещества плодов и ягод. – М., 1976. – С. 36–40. 125. Сорокина, И. К. Основы биотехнологии растений. Культура растительных клеток и тканей / И.К. Сорокина, Н.И. Старичкова, Т.Б. Решетникова, Н.А. Гринь. - 2002.- С. 45. 126. Спиричев, В. Б. Научные принципы обогащения пищевых продуктов микронутриентами / В.Б. Спиричев // Вопросы питания. – 2000. – № 4. 127. Спиричев, В. Б. Обогащение пищевых продуктов витаминами и минеральными веществами / В. Б. Спиричев, Л. Н. Шатнюк, В. М. Позняковский. – Новосибирск: Сиб. унив. изд-во, 2004. – 548 с. 113 128. Спиричев, В.Б. Обогащение пищевых продуктов витаминами и минеральными веществами. / В.Б. Спиричев, Л.Н. Шатнюк, В.М. Позняковский; под общ. ред. В.Б. Спиричева // Наука и технология – 2-е изд., стер. – Новосибирск: Сиб. унив. изд-во, 2005. – 548 с. 129. Справочник по лекарственным растениям / А. М. Задорожный [и др.] 130. Справочник по товароведению продовольственных товаров / Т.Г. Родина, М.А. Николаева, Л.Г. Елисеева, В.М. Позняковский и др. – М.: Изд-во Колос, 2004. – 608 с. 131. Сравнительный анализ химического состава и антиоксидантной активности ремонтантного и неремонтантного сортов земляники садовой / Н.В. Макарова, А.Д. Стрюкова// [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http: // kubansad.ru /sites/ default/ files/ konf_mol_uch_5/ sec%205/ Strjukova.doc. 132. Стрейн, Д. Микронутриенты: вопросы питания и хронические болезни / Д. Стрейн // Вопросы питания. – 2000. – № 3. – С.43. 133. Стронций-90. Определение в пищевых продуктах: методические указания 5778-91. – М., 1991.- 32 с. 134. Сырье и продукты специального назначения. Качество и безопасность: учебник / Л. А. Маюрникова [и др.] – Новосибирск: Сиб. унив. изд-во, 2008. – 457 с. 135. Табала, Е. Б. Обоснование использования дикорастущих ягод в производстве фруктово-ягодных кондитерских изделий: дисс.канд. техн. наук /Е.Б. Табала. – Новосибирск, 2007. – 124 с. 136. Товароведение и экспертиза продовольственных товаров: Учебник / Под ред. Л.Г. Елисеевой. – М.: МЦФЭР, 2006. – 800 с. 137. Трушечкин, В.Г. Методические указания по технологии производства здорового посадочного материала земляники / В.Г. Трушечкин, Ф.Я. Поликарпова, Н.Д. Романенко, А.П. Мишина, Г.П. Оскарева. – М.: НИЗИСНП.,1978. – 96 с. 114 138. Турова, А. Д. Лекарственные растения СССР и их применение / А. Д. Турова, Э. Н. Сапожникова. – 3-е изд., перераб. и доп. – М.: Медицина, 1982. – 304 с. 139. Упадышев, М.Т. Хемотерапия вирусов плодовых и ягодных культур in vitro / М.Т. Упадышев, Ю.Н. Приходько, А.Д. Петрова, Л.В. Цубера, Н.Н. Мельникова, О.Ю. Суркова. – М.: ФГНУ «Росинформагротех, 2009. – 72 с. 140. Фаустов, В. В. Микроклональное размножение вишни / В.В. Фаустов, Е.В. Олешко, И.В. Жаркова, З.М. Асадулаев, Х.В. Шарафутдинов, Х. Исмаил // Известия ТСХА. Выпуск 5. - М., - 1988. - С. 131–148. 141. Фетисова, А. Н. Сравнительный анализ состава биологически активных веществ растительного происхождения, полученных экстракцией сверхкритическим диоксидом углерода и неполярными органическими растворителями / А. Н. Фетисова // Химическая технология. – 2008. – Т. 9. – № 3. – С. 123–127. 142. Философова, Т. П. Земляника /Т.П. Философова. - М., 1962. – С.52. 143. Флавоноиды листьев малины и ежевики и их антиоксидантная активность / В. С. Никитина [и др.] // Химико-фармацевтический журнал. – 2000. – Т. 34. – №11. – С. 25–27. 144. Цезий-137. Определение в пищевых продуктах: методические указания 5779-91. – М., 1991. – 17 с. 145. Целебные фрукты и ягоды. - М.: Фан, - 2009. - 87 с. 146. Чернова, М.В. Сахарное чудо / М.В. Чернова, К.Н. Ларичева // Материалы конференции: Современные наукоемкие технологии, 2010. - № 3 – С. 26. 147. Шумейкер, Дж. Ш. Культура ягодных растений и винограда, пер. с англ./ Дж. Ш. Шумейкер. - М., - 1958. – 147 с. 148. Экспертиза дикорастущих плодов, ягод и травянистых растений. Качество и безопасность: учеб.-справ. пособие для вузов / И. Э. Цапалова 115 [и др.]; под общ. ред. В. М. Позняковского. – 3-е изд., исп. и доп. – Новосибирск: Сб. унив. изд-во, 2005. – 216 с. 149. Экспертиза дикорастущих плодов, ягод и травянистых растений: учеб. пособие / И. Э. Цапалова [и др.] – Новосибирск: Из-во Новосиб. ун-та, 2000. – 180 с. 150. Экспертиза продуктов переработки плодов и овощей: учеб-справ. пособие / И.Э. Цапалова [и др.] – Новосибирск: Сиб. унив. изд-во, 2003. – 271 с. 151. Энциклопедический возделывания земляники словарь, садовой: Инновационные науч.-практ. изд. технологии – М.: ГНУ «Росинформагротех», 2010. – 88 с. 152. Antioxidant activity in fruits and leaves of blackberry, raspberry, and strawberry varies with cultivar and developmental stage / Wang Shiow Y., Lin Hsin-Shan // J. Agr. and Food Chem.,2000. – N 2. – P. 140-146. 153. Antioxidant and antiproliferative activities of strawberries / Katherine J. Meyers, Christopher B. Watkins, Marvin P. Ptitts, and Rui Hai Liu // J. Agr. and Food Chem.,2003. – N 23. – P. 6887-6892 154. Boxus, P. The produktion of strawberry plants by in vitro micropropagation / Boxus, P // J. Hortic. Sci.,1974. – №.9. – P. 209-210. 155. Dlerk. G., Regeneration of roots, shoots and embryos: physiological, biochemical and molecular aspects / G. Dlerk, B. Schmitt, R. Lieberei // Biologia Plantarum.,1997. - № 1.- Р. 53–66. 156. Dierking, W. S. Informacje uprawowe o nowych odmianach borowki wysokiej do produkcji towarowej /W. S. Dierking // Uprawa borowki i zurawiny. Skierniewice, 1999. – S. 25–33. 157. Dzieciol, R. Choroby infekcyjne borowki wysokiej w Polsce /R. Dzieciol // XVII Dzien borowkowy w SGGW. – Warszawa, 1997. – S. 5–10. 158. Jamba, A., Carabulea, B. Tehnologia păstrării şi industrializării produselor horticole / A. Jamba // Cartea Moldovei, Chişinău, 2002.-S.55-58 116 159. Mertz, C. Analysis of phenolic compounds in two blackberry species (rubus glaucus and rubus adenotrichus) by high-performance liquid chromatography with diode array detection and electrospray ion trap mass spectrometry./ C/ Mertz, V. Cheynier, Z. Günata //Agric. Food Chem., 2007- P. 8616–8624 160. Morel, G., Guerison des pommes de terre atteintes de maladies a virus G. Morel , C. Martin, I. Muller // Ann Physiol. Veget., 1968. – № 2.-№3-Р.875879. 161. Patras, A., Impact of high pressure processing on total antioxidant activity, phenolic, ascorbic acid, anthocyanin content and colour of strawberry and blackberry purées. / A. Patras, N. Brunton, S. Da Pieve, // Innovative Food Science & Emerging Technologies, 2009- P. 308–313 162. Pennel, D. Micropropacation – the proc and cons / D. Pennel // Grower, 1981.- № 11. – P. 61-62 163. Pliszka, K. Szkody spowodowane przez przymrozki wiosenne na polu doswiadczalnym borowek uprawnych /K. Pliszka, W. Lin // SGGW,2000- P.8489 164. Şahin, S. Phenolic Content and Antioxidant Activity of Raspberry and Blackberry Cultivars / S.Şahin, C. Demir, C., Türkben, //Journal of Food Science.. 2010 - №5.- P. 328 165. Türkben, C. Effect of freezing and frozen storage on phenolic compounds of raspberry and blackberry cultivars./ C. Türkben, E. Sarıburun, C. Demir, // Food Analytical Methods, 2010- № 3-Р.. 144-153. 166. Türkben, C. Freezing storage on phenolic compounds of raspberry and blackberry cultivars./ C. Türkben, V. Uylaşer // Food Analytical Methods, 2011№ 5-Р. 112-114. 167. XIX dzien borowkowy w SGGW. – Warszawa, 2000. – S. 26–28. 117 ПРИЛОЖЕНИЯ 118 Приложение А 119 Приложение Б 120 Приложение В 121 Приложение Г 122 Приложение Д