СОДЕРЖАНИЕ ЭКСТРАКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ В ПЛОДАХ

Химия растительного сырья. 1998. №2. С. 31–36
УДК 634.11.076 : 633.88
СОДЕРЖАНИЕ ЭКСТРАКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ В ПЛОДАХ
КРУПНОПЛОДНЫХ СОРТОВ ЯБЛОНЬ БОТАНИЧЕСКОГО САДА
ИМ. В.М. КРУТОВСКОГО
 Р.Н. Матвеева, О.Ф. Буторова, М.В. Репях, Н.В. Моксина, О.Ю. Кулакова
Сибирский государственный технологический университет, г. Красноярск (Россия)
E-mail: repyakh@sibstu.kts.su
В статье рассмотрены вопросы содержания сахаров, витамина С, полифенолов и других показателей в плодах 13
сортов яблонь. В летних сортах (Аркад стаканчатый, Золотой шип, Медовка, Петербургское летнее) содержание
сахара выше, витамина С и процент кислотности — ниже, чем в зимних сортах (Аврора, Зеленое Крутовского). Повышенное содержание полифенолов отмечено у Золотого шипа, Медовки (летние сорта), Зеленого Крутовского,
Шаропая (зимние сорта). Установлено не только межсортовое различие по содержанию экстрактивных веществ, но и
в пределах сорта. У сорта Золотой шип варьирование по содержанию витамина С составляет 6,83—8,24 мг%, сахаров — от 24,1 до 25,3%. Выделены сорта и деревья со сбалансированным содержанием элементов, обусловливающие
хорошие вкусовые качества и целебные свойства.
лизации холестерина, связыванию вредных проВведение
дуктов, образующихся в результате воспалитель-
Яблоня домашняя — ценное пищевое и лечеб-
ных процессов, бактериальных токсинов, осажде-
ное растение, в плодах которого содержатся 85%
нию ионов тяжелых металлов, ослаблению после-
воды и 11,3% углеводов, представленных сахара-
действия радиоактивного поражения [5].
ми, преимущественно фруктозой — 6,5—11,8% ,
В яблоках содержатся также соединения, обла-
глюкозой — 2,5—5,5%, сахарозой — 1,5—5,3%
дающие антибиотическими свойствами. Как пра-
[1—4].
вило, яблоки с сильным ароматом обнаруживают
Вкусовые качества яблок зависят от соотноше-
более сильные фитонцидные свойства [3]. По со-
ния содержащихся в них сахаров и органических
держанию биологически активных соединений
кислот: яблочной (72%), лимонной (17%) и янтар-
яблоки уступают некоторым другим фруктам, од-
ной (6,8%). На долю остальных кислот приходит-
нако универсальность набора перечисленных вы-
ся около 4%. Важное значение для организма че-
ше элементов, возможность длительного хранения
ловека имеют содержащиеся в яблоках хлорогено-
делают их незаменимыми в профилактике различ-
вая, урсуловая кислоты (регулятор обмена ве-
ных заболеваний, в том числе авитаминозов.
ществ), минералы (калий — 248 мг% и железо —
По данным В.Ф. Северина [6], в целом по Рос-
2,2 мг%), ипозит, фолиевая кислота и витамины
сии яблоня занимает 65—70% площади садов, в
(А, В1, В2, В3, В6, С, Е, РР, Р, К1). Содержание ви-
т.ч. в Сибири — около 16%, или 1127 га. Для по-
тамина С в яблоках в среднем невысокое — от 8
вышения продуктивности яблонь, совершенство-
до 60 мг% [3].
вания сортимента плодовых культур в Российской
Особый интерес представляют пектиновые вещества, способствующие заживлению язв, нейтра-
Федерации созданы селекционные центры в Мичуринске, Краснодаре, Барнауле и др.
Р.Н. МАТВЕЕВА, О.Ф. БУТОРОВА, М.В. РЕПЯХ, Н.В. МОКСИНА, О.Ю. КУЛАКОВА
32
Суровые климатические условия Сибири резко
кислота) варьирует от 8 до 60 мг%. Он играет
ограничивают возможности промышленного и
большую роль в образовании межклеточного
частного садоводства. Имеющиеся сорта не всегда
склеивающего вещества и в поддержании на нор-
удовлетворяют запросам садоводов по вкусовым
мальном уровне кровеносных сосудов, суставов,
качествам, зимостойкости, устойчивости к вреди-
костей, зубов, гемоглобина крови. Витамин С не-
телям, болезням. Селекционные работы направле-
обходим для скорейшего заживления поврежден-
ны на изучение имеющихся коллекций яблонь,
ных тканей (раны, переломы, язвы), Кроме того,
отбор наиболее ценных районированных сортов и
витамин С повышает иммунитет организма, обла-
биотипов отечественной и зарубежной селекции с
дает бактерицидным свойством и поэтому приме-
целью их последующего размножения для широ-
няется при лечении ряда инфекционных заболева-
кого производственного внедрения.
ний.
Большой интерес представляет уникальный ге-
Кроме основных метаболитов, в плодах имеет-
нофонд одной из старейших в Сибири коллекций
ся значительное количество веществ вторичного
плодовых
саду
происхождения, которые представлены двумя
им. Вс.М. Крутовского, адаптировавшейся в дан-
большими группами — терпеноидами и феноль-
ных условиях, которая начала формироваться с
ными соединениями [7]. К настоящему времени в
1904 г. и в настоящее время насчитывает 39 сор-
растениях найдено свыше 2000 мономерных и
тов крупноплодных яблонь, выращиваемых в сте-
олигомерных фенольных соединений. Интерес к
лющейся форме.
этой весьма многочисленной группе веществ объ-
растений
в
Ботаническом
Насущной проблемой является определение
ясняется тем, что большинство фенольных соеди-
биологически активных и лечебных соединений в
нений (рутин, галотанин и др.) находят практиче-
плодах яблонь различных сортов в зависимости от
ское применение в медицине.
условий выращивания. Вещества, входящие в со-
Рутин и галотанин входят в группу соединений
став яблок, делятся на растворимые в воде (сахара,
ароматического ряда. Рутин обладает витаминной
многоатомные спирты, пентозаны, пектин, орга-
активностью (группа витамина Р): укрепляет
нические кислоты, витамины, ферменты, некото-
стенки капилляров, регулируя их проницаемость;
рые азотистые, красящие, минеральные вещества)
усиливает действие аскорбиновой кислоты. Осо-
и нерастворимые в воде (целлюлоза, гемицеллю-
бенности образования и накопления фенольных
лозы, крахмал, соли органических кислот, нерас-
соединений в плодовых растениях являются не-
творимые азотистые и некоторые красящие веще-
достаточно изученными.
ства). При средней массе плода 146 г сухие рас-
Химический состав плодов зависит от сорта,
творимые вещества составляют 13,6%, нераство-
района выращивания, погодных условий, времени
римые — 2,2% на сырую массу.
сбора, сроков и способов хранения.
Из различных сахаров, входящих в состав пло-
По данным Г.С. Беляевой, К.П. Соловьевой,
дов, наибольшее пищевое значение имеют дисаха-
А.Ф. Зиминой, В.А. Смирновой [8], наименьшее
рид (сахароза), моносахара (глюкоза или фрукто-
количество витаминов содержится в яблоках сорта
за) при их следующем соотношении: 6,5—11,8%
Апорт алма-атинский, Аргус, Золотое Грайна,
фруктозы, 2,5—5,5% глюкозы, 1,0—5,3% сахаро-
Пармен зимний и золотой, произрастающих в Уз-
зы.
бекистане и Казахстане: 2—6 мг% витамина С и
В яблоках представлены почти все витамины:
25—100 мг% витамина Р. Крымские яблоки отли-
А1, В1, В2, В3, В6, С, Е, Р, РР, К, ипозит, фолиевая
чаются средним содержанием витамина С (4—
кислота. Содержание витамина С (аскорбиновая
7 мг%) в зависимости от года. Больше всего нака-
33
СОДЕРЖАНИЕ ЭКСТРАКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ…
пливается витамина С у сортов Астраханское
ристость от центра к периферии; чем крупнее
красное, Желтое благородное, Кальвиль Лезан,
плоды, тем больше сахаров и кислот.
Нарядное Шредера, Пепин Штрюмера, Сеянец
Н.В. Сабуров, Н.В. Антонов [11] отмечают, что
Брамлея, Синап белый (12—16 мг%); в средней
при нормировании плодов на яблоне можно полу-
полосе европейской части России — в сортах Ан-
чать более крупные плоды с более высокой саха-
тоновка, Ренет Симиренко, Титовка (до 20 мг%)
ристостью; при увеличении нормы полива — с
[9].
меньшей кислотностью. В процессе хранения ябПо
данным
З.Я. Лейн,
Н.А. Ярковой,
локи расходуют сахара, выделяя в окружающую
И.К. Потаповой [1], содержание витамина С в
среду углекислоту. Меняется при этом и цвет яб-
плодах Папировки в Центральной нечерноземной
лок от зеленого (исчезает хлорофилл) к желтому
зоне колеблется от 12,3 до 19,1 мг%, Грушовки
или красному; плоды становятся мягче, так как
московской — от 4,4 до 8,6 мг%. Результаты ис-
содержащийся в них протопектин переходит в
следований А.Ю. Раткина [10], проведенные в
пектин.
Московской области, свидетельствуют о том, что
сахара в плодах сорта Папировка содержится
9,4 мг%, витамина С — от 11,0 до 23,0 мг%, кислотность составляет 0,89%.
Экспериментальная часть
Исследования
в
Ботаническом
саду
им.
Вс.М. Крутовского проводились с целью изучения
Ф.В.Церевитинов [4], Н.В.Сабуров, Н.В.Ан-
качественного состава плодов 13 сортов, из кото-
тонов [11] установили, что по мере передвижения
рых к летним относятся Аркад стаканчатый, Бе-
с севера на юг содержание сахаров и клетчатки
лый налив, Золотой шип, Медовка, Нобилис, Па-
увеличивается, кислот и витаминов — понижает-
пировка, Петербургская ранняя летняя; зимним —
ся. Однако высокосахаристые и с умеренной ки-
Аврора, Антоновка каменичка, Бельфлер-китайка,
слотой мичуринские сорта яблонь, выращенные
Зеленое Крутовского, Ренет бергамотный, Шаро-
даже в условиях Сибири, обладают почти такой
пай.
же сахаристостью, как и в средней полосе. На-
Определяли массу плодов, удельный вес,
пример, в сортах средней полосы количество ви-
влажность, коэффициент сухости (для перевода
тамина Р составляет 66—200 мг%, на Урале — до
результатов химического анализа воздушно сухой
900 мг% [3].
навески на абсолютно сухое значение), кислот-
Л. Турова, Э. Сапожникова [3] указывают, что
в мелкоплодных яблоках витамина С, как правило,
больше; в составе незрелых плодов — крахмала,
клетчатки, дубильных и пектиновых веществ.
Значительные изменения химического состава
плодов происходят под влиянием метеорологиче-
ность, содержание сахаров, витамина С, полифенолов.
Коэффициент сухости определяли по формуле:
К= (100-W)/100,
где W — относительная влажность плодов, г.
ских условий вегетационного периода. Так, в ус-
Содержание сахаров в яблочном соке иссле-
ловиях прохладного дождливого лета в плодах
дуемых плодов определяли по редуцирующей
накапливается меньшее количество сухих ве-
(восстанавливающей) способности в пересчете на
ществ, а, следовательно, и сахаров, повышается
глюкозу. Для определения общего выхода сахаров
кислотность [12]. В годы с жарким летом наблю-
пользовались методикой Бертрана, основанной на
дается обратное явление. Химический состав пло-
реакции окисления сахаров медно-щелочным рас-
дов зависит также от расположения их на дереве и
твором, в результате которой двухвалентная медь
величины плодов: у Папировки повышается саха-
переходит в одновалентную и выпадает в осадок в
Р.Н. МАТВЕЕВА, О.Ф. БУТОРОВА, М.В. РЕПЯХ, Н.В. МОКСИНА, О.Ю. КУЛАКОВА
34
виде оксида меди.
Н.А. Крючковой.
Кислотность определяли на основании титрования определенных объемов экстракта раствором
Обсуждение результатов
0,1 н щелочи в присутствии индикатора.
На основании проведенных исследований ус-
Содержание витамина С анализировали мето-
тановлено, что удельный вес плодов (табл. 1)
дом Р.И. Томчук, Г.Н. Томчук путем смешивания
варьирует у изученных сортов от 0,53—0,54 г/см3
растительного материала (15 г) с 50 г стеклянного
(Золотой шип, Медовка) до 0,78—0,80 (Белый на-
порошка, 60 мл 2%-й HCl, 10 мл воды и титрова-
лив, Папировка, Петербургская летняя). Различия
нием 0,001 н раствором йодноватокислого калия в
плодов по влажности не превышают 6,8%.
присутствии крахмала. Полифенолы определяли
титрометрическим
методом
А.Л. Курсанову,
Левенталя
по
П.А. Колесникову,
Таблица 1
Результаты химического анализа яблок
Средний
Полифенолы,
Влажность,
Витамин С
%
мг/%
0,60
83,34
31,60
21,22
7,09
2,26
0,66
85,51
16,40
27,95
1,54
2,52
0,69
83,59
13,90
14,50
6,43
1,05
0,67
86,71
17,90
18,87
2,94
0,88
Белый налив
0,80
86,99
19,44
29,05
8,64
3,47
Золотой шип
0,53
86,42
11,87
30,56
4,78
5,68
0,63
86,59
25,50
28,37
7,10
9,11
Медовка
0,72
83,61
4,50
28,07
1,28
4,79
Нобилис
0,92
81,60
13,61
18,75
5,88
3,52
Папировка
0,78
85,29
12,92
25,83
6,68
3,02
0,69
86,59
12,80
36,92
6,24
2,75
0,79
84,21
9,70
25,33
6,43
2,15
0,71
86,64
19,60
21,35
7,99
4,72
Сорт
удельный
вес, г/см
Аврора
Аркад стаканчатый
Антоновка
каменичка
Бельфлеркитайка
Зеленое Крутовского
Ренет бергамотный
Петербургская
летняя
Шаропай
3
По содержанию витамина С прослеживается
Сахара (Pb)
Кислотность,%
%, в пересчете
на рутин 9,8
(25,5 мг%).
сильная изменчивость: самое низкое содержание
Содержание сахара (редуцирующих веществ)
— у плодов сорта Медовка и Петербургская лет-
находится в пределах от 14,5 до 30,56%. Повы-
няя (4,5—9,7 мг%), самое высокое — у зимних
шенное содержание сахаров отмечено у яблонь
сортов — Аврора (31,6 мг%), Зеленое Крутовского
Аркад стаканчатый, Белый налив, Золотой шип,
35
СОДЕРЖАНИЕ ЭКСТРАКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ…
Медовка, самое низкое — в плодах Антоновки
ка изменчивость наблюдается в тех же пределах.
каменички.
Содержание кислоты в плодах яблонь сада Кру-
Самая высокая кислотность наблюдается у
сортов Аврора, Зеленое Крутовского, Шаропай;
товского выше, чем у тех же сортов яблонь, произрастающих в европейской части страны.
самая низкая — у сортов Аркад стаканчатый,
Бельфлер—китайка, Медовка.
Изучена индивидуальная изменчивость содержания сахаров, витамина С в плодах яблони сорта
Сравнение результатов анализа, проведенного
Золотой шип (деревья N 141, 142, 155, 157). При
с плодами яблонь коллекции Ботанического сада
этом отмечено, что в 1997 г. наблюдалось общее
им. Вс.М. Крутовского, с литературными данными
снижение концентрации изучаемых элементов по
[13], показало, что содержание витамина С в таких
сравнению с 1994—1996 гг. Плоды дерева N 157
сортах, как Аркад стаканчатый, Белый налив,
достоверно (на 0,05%-м уровне значимости) отли-
Бельфлер—китайка, Папировка превышает со-
чаются по содержанию сахара от дерева N 155: tф=
держание этого вещества в тех же сортах Ботани-
4,3 (табл. 2). Витамином С наиболее насыщены
ческого сада МГУ и на Кубани. В сравнении с
плоды дерева 141, превосходящие по данному
результатами
З.Я. Лейн,
показателю остальные деревья; существенность
Н.А. Ярковой, И.К. Потаповой [1] по Центральной
различий подтверждается t-критерием (tф=2,6—
нечерноземной области и А.Ю. Раткина [10] по
11,8).
исследований
Московской области видно, что у сорта ПапировТаблица 2
Содержание сахара и витамина С в плодах сорта Золотой шип
Номер дерева
Сахар (Pb), %
Витамин С мг%
tф при t405 0=2,45
по сахару
по витамину
141
24,9+0,40
8,24+0,10
1,0
—
142
24,4+0,50
7,32+0,10
1,7
2,6
155
24,1+0,20
7,95+0,11
4,3
2,6
157
25,3+0,20
6,83+0,07
—
11,8
лифенолов отмечено у Золотого шипа, Медовки
Выводы
Прослеживается сильная изменчивость по со-
(летние сорта), Зеленого Крутовского, Шаропая
(зимние сорта).
держанию экстрактивных веществ в плодах яб-
Выделено 9 экземпляров с повышенным со-
лонь коллекции Вс.М. Крутовского. Выявлено
держанием сахаров: N 6, 48, 127 (Золотой шип), 41
варьирование сахаров, витамина С, полифенолов,
(Белый налив), 64, 65 (Медовка), 4, 36, 132 (Аркад
процента кислотности у 13 сортов.
стаканчатый); 6 экземпляров с меньшей кислотно-
Содержание витамина С у некоторых сортов в
саду Крутовского выше, чем у тех же сортов в
европейской части страны.
У летних сортов (Аркад стаканчатый, Золотой
шип, Медовка, Петербургское летнее) содержание
стью: 4, 36, 78, 153 (Аркад стаканчатый), 64 (Медовка), 146 (Бельфлер-китайка).
Литература
1.
Лейн З.Я., Яркова Н.А., Потапова И.К. Ви-
сахара — выше, витамина С и процент кислотно-
таминность плодов и ягод в разных районах про-
сти — ниже, чем у зимних сортов (Аврора, Зеле-
израстания // Всес. семинар по биологически ак-
ное Крутовского). Повышенное содержание по-
тивным (лечебным) веществам плодов и ягод: На-
Р.Н. МАТВЕЕВА, О.Ф. БУТОРОВА, М.В. РЕПЯХ, Н.В. МОКСИНА, О.Ю. КУЛАКОВА
36
уч. тр. Мичуринск, 1972. 176 с.
2.
8.
Беляева Г.С.,
Соловьева К.П.,
Зими-
Медведев В.Д., Короткова Д.П., Кузьмин-
на А.Ф., Смирнова Н.А. Хранение и переработка
ская Р.Ф. Исследование БАВ яблок Кубани //
овощей и фруктов в домашних условиях. М., 1978.
Всес. семинар по биологически активным (лечеб-
256 с.
ным) веществам плодов и ягод: Науч. тр. Мичу-
9.
ринск, 1972. 176 с.
3.
Турова А., Сапожникова Э. О пользе яблок
// Наука и жизнь. 1988. №8. С. 64-67.
4.
Церевитинов Ф.В. Химия и товароведение
свежих плодов и овощей. М., 1930. 137 с.
5.
Седов Е.Н., Жданов В.В., Седова З.М. Се-
лекция яблони. М., 1989. 256 с.
6.
Шашилова В.П., Федина В.Н. Хранение и
переработка плодов и ягод. 2-е изд., перераб. и
доп. М., 1988. 64 с.
10. Раткин А.Ю. Краткий справочник садовода. М., 1991. 96 с.
11. Сабуров Н.В., Антонов Н.В. Хранение и
переработки плодов и овощей. М., 196". 448 с.
12. Франчук Е.П.
Химико-технологическая
Северин В.Ф. Сорт, среда обитания и пар-
оценка мичуринских и новых сортов плодовых и
ша яблони // Садоводство и виноградарство. 1992.
ягодных культур: Дисс...канд. с.-х. наук. Мичу-
№6. С. 15-18.
ринск, 1952. 23 с.
7.
Церевитинов Ф.В. Химия и товароведение
свежих плодов и овощей. М., 1930. 137 с.
13. Гусева И.Н. Яблоки в вашем саду. М.,
1992. 189 с.
Поступило в редакцию 22.04.98