Научное обоснование создания сырьевых садов на основе генетического потенциала плодовых культур
| Вид материала | Диссертация |
- Удк (631. 527+631. 531): 635. 34 Научное обоснование и разработка системы методов селекции, 1105.12kb.
- Примерная программа наименование дисциплины селекция садовых культур рекомендуется, 147.79kb.
- Мичуринский Государственный Педагогический институт Кафедра зоологии и экологии Студент, 1031.54kb.
- Целевая программа «Развитие научного потенциала высшей школы (2006-2008 годы)» Мероприятие, 311.58kb.
- «Кабардино-Балкарская государственная сельскохозяйственная академия имени В. М. Кокова», 1231.19kb.
- Азвивающихся стран-поставщиков сырьевых товаров в целях укрепления национального контроля, 230.63kb.
- Автореферат диссертации на соискание учёной степени, 828.49kb.
- Комплекс мероприятий по защите сада от вредителей. Литература, 648.1kb.
- Тема урока: «Растения сада» Цель урока, 69.41kb.
- Проблемы экономической оценки минерально-сырьевого потенциала красноярского края, 19.62kb.
Изучение сохранности БАВ в продуктах переработки плодов и ягод показало, что она зависит от сортовых особенности и вида переработки.
Одним из основных разрушающих факторов для АК является технология производства, в частности, продолжительность термической обработки – чем она меньше, тем выше сохранность витамина С. Поэтому в сахароварочных продуктах (джем, желе) его содержание ниже, чем в соке и компоте (таблица 19)
19. Содержание (мг/100 г) и сохранность (%) АК в различных видах переработки из плодов и ягод (в среднем за 1967-2008)
| Культура | Джем, желе | Компот | Сок | |||
| мг/100 г | % | мг/100 г | % | мг/100 г | % | |
| Вишня | - | - | 5,3 | 61,7 | 4,6 | 57,5 |
| Смородина черная | 27,2 | 15,9 | 80,0 | 48,9 | 80,4 | 49,2 |
| Смородина красная | 7,0 | 15,6 | - | - | 25,9 | 48,1 |
Более высокое содержание АК в продуктах переработки не всегда совпадает с более высокой сохранностью, т.е. с процентом от исходного количества в свежих плодах.
Отсутствие прямой зависимости сохранности АК в консервах от ее содержания в сырье позволяет предположить, что содержание АК в свежих плодах не является лимитирующим показателем для переработки. Важно, чтобы были подобраны сорта, сохраняющие в процессе технологической обработки большее количество АК, благодаря механизму защиты ее от разрушения, который у ряда сортов действует более активно. Возможно, этот механизм связан с большим присутствием в плодах связанной формы АК, которая лучше сохраняется при термической обработке. Это позволяет сохранять высокое количество АК в консервах, несмотря на невысокое содержание АК в сырье, а сорта, имеющие меньшую сохранность АК, вероятно, содержат ее в плодах в виде дегидроформы, которая менее устойчива, чем восстановленная и, следовательно, быстрее разрушается при термической обработке (Марх, 1973; Метлицкий, 1976).
Наши исследования подтвердили отмеченную некоторыми авторами особенность, что чем выше содержание АК в свежих плодах, тем выше ее потери при переработке (Метлицкий, 1976). Так, у вишни коэффициент корреляции (r) между содержанием АК в плодах и ее сохранностью (% от исходного количества в сырье) в соке, компоте и варенье составляет -0,6*, -0,5***, -0,6*** соответственно, а у красной смородины в соке и желе -0,76*** и -0,69*** соответственно.
В отличие от вишни и красной смородины содержание АК в консервах из черной смородины зависит от их содержания в сырье – коэффициент корреляции в соке, компоте и джеме составляет +0,71***, +0,69***, +0,73*** соответственно. Однако при этом также прослеживается тенденция обратной зависимости сохранности АК в соке и компоте от ее содержания в ягодах– r = -0.31* и r = -0.27* соответственно. Но в случае джема зависимость между сохранностью АК и ее содержанием в ягодах отсутствует – r = +0,02.
Консервы из вишни, черной и красной смородины, а также яблок отличаются высоким содержанием Р-активных веществ, сохранность которых, по сравнению с исходным сырьем, также зависит от сортовых особенностей и вида переработки (таблица 20). Так, у яблони в продуктах переработки сохранность Р-активных катехинов уменьшается в ряду: компот, сок, варенье, джем; у вишни - в ряду: сок, компот, варенье; у черной и красной смородины - в ряду: компот, сок, джем (желе).
20. Содержание (мг/100 г) / сохранность (%) Р-активных веществ в различных видах переработки из плодов и ягод (в среднем за период 1967-2008)
| Культура | Сок | Компот | Варенье | Джем (желе) | ||||||||
| Р-активные вещества, мг/100 г/Сохранность, % | ||||||||||||
| катехины | антоци-аны | сумма | катехины | антоци-аны | сумма | катехины | антоци-аны | сумма | катехины | антоци-аны | сумма | |
| Яблоня | 53,3/ 43,4 | - | - | 86,3/ 82,4 | - | - | 44,2/ 44,9 | - | - | 48,2/ 47,0 | - | - |
| Вишня | 298,3/111,7 | 189,7/81,0 | 471,9/97,4 | 300,3/107,4 | 236,4/77,0 | 535,4/92,1 | 206,6/77,1 | 79,9/36,3 | 298,3/57,9 | - | - | - |
| Смородина черная | 130,8/47,5 | 115,4/67,2 | 242,4/49,0 | 249,6/92,7 | 137,0/86,2 | 389,6/73,5 | - | - | - | 101,3/36,7 | 61,9/ 41,2 | 166,0/32,3 |
| Смородина красная | 63,8/ 25,5 | 28,1/ 45,1 | 85,1/ 17,9 | - | - | - | - | - | - | 23,7/ 11,9 | 16,0/ 22,8 | 39,7/ 7,8 |
У всех изучаемых культур, за исключением красной смородины, после 6 месяцев хранения зачастую наблюдается увеличение Р-активных веществ в продуктах переработки по сравнению с сырьем и в результате их сохранность составляет более 100%. Данное явление отмечается у яблони в компоте у 21 сорта, в джеме – у 8, варенье – у 5, в соке – у 1. Для вишни такое явление более характерно, чем для яблони, что объясняется, очевидно, видовой спецификой катехинов и антоцианов. У более половины сортов вишни содержание катехинов в соке выше по сравнению с плодами в 1,1-1,5-2. У ряда сортов аналогичное явление наблюдается в отношении антоцианов, в результате чего их сохранность от наличия в свежих плодах также превышает 100%. По распространенности данного явления черная смородина занимает промежуточное положение между яблоней и вишней, что также объясняется, вероятно, видовыми особенностями строения молекул катехинов.
Увеличение массовой доли катехинов в соке и компоте, иногда многократное, объясняется, на наш взгляд, особенностями термообработки, при которой наблюдается образование из полимерных молекул катехинов, ценных мономерных форм, за счет которых и происходит увеличение общего количества катехинов (Скорикова, 1973; Марх, 1973).
Антоцианы вишни менее стойкие в отношении длительного действия высокой температуры, а антоцианы черной смородины более стойки. Если у вишни сохранность антоцианов в среднем была ниже, чем катехинов, то черной смородине свойственна большая сохранность антоцианов по сравнению с катехинами. Наряду с различиями в технологии изготовления, по нашему мнению, важную роль играют и сортовые особенности, обуславливающие количественный и качественный набор катехинов и антоцианов в плодах и их изменения в процессе переработки и хранения. Анализ родословных сортов яблони, в продуктах переработки которых увеличивается содержание Р-активных катехинов, показал, что из 25 сортов в происхождении 11 участвует сорт Мекинтош, 6 – китайка, 5 – Антоновка обыкновенная.
Большая часть сортов и сеянцев вишни, в продуктах переработки из плодов которых увеличивается содержание Р-активных веществ, несет в своем геноме гены сортов Жуковская, Любская и Плодородная Мичурина (в происхождении двух последних участвовала С. Fruticosa) или их комбинации.
Анализ родословных сортов черной смородины, в продуктах переработки которых увеличивается содержание Р-активных веществ, показывает, что в их происхождении преобладают сорта европейского подвида.
При изучении влияния некоторых факторов на сохранность Р-активных катехинов в готовом соке установлено, что она незначительно зависит от их содержания в свежих плодах (r = -0,3*) и содержания титруемых кислот в плодах (r = -0,3*). Установлена также слабая тенденция зависимости сохранности катехинов в готовом соке от содержания аскорбиновой кислоты в сырье (r = -0,2) и кислотности самого сока (r = -0,1).
В целом надо отметить, что все виды переработки из вишни и черной смородины являются богатым источником Р-активных веществ, особенно вишня. Консервы из черной смородины, прежде всего компот и сок, являются источником и АК.
6. Зависимость между некоторыми химико-технологическими показателями плодов и продуктами их переработки
Изучение влияния различных химико-технологических показателей на органолептические качества продуктов переработки показывает, что достоверные корреляции между отдельными признаками плодов и общей дегустационной оценкой, характеризующей вкусовые качества готового продукта, отсутствуют. Можно лишь говорить о тенденции влияния одного признака на другой. Причем эти тенденции не всегда являются статистически достоверными (таблицы 21, 22).
21.Зависимости некоторых химико-технологических показателей плодов и сока из них (в среднем за период 1967-2008 гг.)
| Признаки | Коэффициент корреляции, r | |||
| Яблоня | Вишня | Смородина черная | Смородина красная | |
| Содержание РСВ в плодах и общая дегустационная оценка | +0,29* | +0,31* | -0,06 | +0,54** |
| Содержание РСВ в соке и общая дегустационная оценка | +0,42*** | -0,02 | +0,14 | +0,39* |
| Содержание суммы сахаров в плодах и общая дегустационная оценка | +0,46** | +0,10 | +0,12 | +0,47** |
| Содержание кислот в плодах и вкус сока | -0,29** | -0,20 | -0,08 | -0,29 |
| Содержание суммы Р-активных веществ в плодах и общая дегустационная оценка | +0,14 | +0,53*** | +0,11 | +0,17 |
| СКИ плодов и СКИ сока | +0,81*** | +0,60*** | +0,20 | +0,36*** |
| Содержание АК в плодах и в соке | - | - | +0,71*** | |
| Содержание АК в плодах и в соке | - | -0,59* | -0,31* | -0,76*** |
| Содержание титруемых кислот в плодах и Р-активных веществ в соке | -0,29* | -0,17 | -0,38** | -0,44* |
| Содержание суммы Р-активных веществ в плодах и в соке | -0,29* | -0,50*** | -0,52*** | -0,24 |
Наибольшее влияние на органолептические свойства готового продукта оказывают содержание РСВ в плодах и самом продукте, а также содержание Р-активных веществ. Данная зависимость более отчетливо проявляется в отношении органолептических качеств сока и компота (таблицы 21, 22).
22. Зависимости некоторых химико-технологических показателей плодов и компота из них (в среднем за период 1967-2008 гг.)
| Признаки | Коэффциент корреляции, r | ||
| Яблоня | Вишня | Смородина черная | |
| Содержание РСВ в плодах и общая дегустационная оценка | +0,14 | +0,29** | -0,27* |
| Содержание РСВ в компоте и общая дегустационная оценка | +0,09 | +0,11 | -0,07 |
| Содержание РСВ в плодах и вкус компота | +0,16 | +0,29** | -0,06 |
| Содержание кислот в плодах и общая дегустационная оценка | +0,20 | +0,31** | -0,13 |
| Содержание кислот в компоте и общая дегустационная оценка | +0,41*** | +0,03 | -0,24* |
| Содержание кислот в плодах и вкус компота | +0,10 | +0,30** | -0,31** |
| Содержание суммы Р-активных веществ в плодах и общая дегустационная оценка | +0,38*** | +0,07 | -0,16 |
| Содержание АК в плодах и компоте | - | - | +0,69*** |
| Содержание АК в плодах и в компоте | - | -0,50*** | -0,27* |
| Содержание АК в плодах и Р-активных веществ в компоте | +0,13 | -0,07 | +0,15 |
| Содержание титруемых кислот в плодах и Р-активных веществ в компоте | -0,25* | -0,09 | -0,14 |
| Содержание суммы Р-активных веществ в плодах и в компоте | -0,69*** | -0,60*** | -0,29* |
Органолептические свойства сахароварочных продуктов – варенья, джема, желе – практически не зависят от содержания РСВ и Р-активных веществ в свежих плодах и продуктов переработки (таблица 23).
23. Зависимости некоторых химико-технологических показателей плодов сахароварочных изделий из них (в среднем за период 1967-2008 гг.)
| Признаки | Варенье | Джем и желе | |||
| Коэффциент корреляции, r | |||||
| Яблоня | Вишня | Яблоня | Смородина черная | Смородина красная | |
| Содержание РСВ в плодах и общая дегустационная оценка | +0,07 | +0,28* | +0,16 | -0,11* | +0,04 |
| Содержание РСВ в плодах и вкус готового продукта | +0,12 | +0,20 | +0,10 | -0,24* | +0,32* |
| Содержание РСВ в готовом продукте и общая дегустационная оценка | +0,44 | +0,31* | -0,26* | -0,25* | -0,04 |
| Содержание РСВ в плодах и внешний вид готового продукта | +0,08 | +0,33* | +0,12 | -0,02 | +0,28 |
| Содержание кислот в плодах и общая дегустационная оценка | -0,30** | +0,18 | -0,08 | -0,10 | +0,15 |
| СКИ плодов и общая дегустационная оценка готового продукта | +0,29** | -0,04 | +0,09 | - | -0,05 |
| СКИ плодов и вкус готового продукта | +0,27* | - | - | - | - |
| СКИ плодов и внешний вид готового продукта | +0,30** | - | - | - | - |
| Содержание АК в плодах и готовом продукте | - | +0,11 | - | +0,73*** | +0,04 |
| Содержание АК в плодах и в готовом продукте | - | -0,59** | - | +0,02 | -0,69*** |
| Содержание суммы Р-активных веществ в плодах и в готовом продукте | -0,68*** | -0,54*** | -0,69*** | -0,40*** | -0,43** |
| Содержание катехинов в плодах и готовом продукте | - | +0,19 | - | +0,58*** | +0,74*** |
| Содержание кислот в плодах и Р-активных веществ в готовом продукте | - | - | -0,42* | - | - |
Высокая степень отрицательной корреляции выявлена между содержанием АК в плодах и ее сохранностью во всех видах продуктов переработки, достоверно свидетельствующая, что чем выше содержание АК в плодах, тем большее ее потери в консервах. Аналогичная зависимость установлена и в отношении содержания Р-активных веществ в плодах и их сохранностью в продуктах переработки, то есть с высокой степенью достоверности можно говорить, что чем выше содержание Р-активных веществ в плодах, тем больше их теряется при переработке. Установленные корреляционные отношения подтверждают наши данные о том, что для использования в переработке не столь важны высокие количества БАВ в свежих плодах, важно подобрать сорта, содержащие в плодах средние количества АК или Р-активных веществ, но обладающие механизмами их защиты в ходе технологической обработки.
7. Оценка иммунных к парше гибридов яблони на пригодность для сокового производства
По современным представлениям в сырьевых садах должны возделываться сорта или формы, позволяющие получать дешевое плодовое сырье, удовлетворяющее не только специфическим требованиям консервного производства, но и современным социальным потребностям, особенно по показателям безопасности. Поэтому в идеале сорт, предназначенный для сырьевых насаждений, должен быть интенсивного типа, высокоустойчивый или иммунный к парше, иметь плоды с высокими технологическими показателями плодов и быть максимально пригодным для механизации всех работ, включая уборку урожая. Последнее требование во многом определяется способностью сорта формировать одномерные дружно созревающие плоды, которые легко отделяются при встряхивании, с прочной кожицей и плотной мякотью. При этом становится важным и механическая прочность побегов (Седов, 2005). Безусловно, совместить все эти параметры в одном сорте очень трудно. Поэтому формирование сортимента для сырьевых садов до настоящего времени происходит преимущественно путем технологической оценки различных сортов и форм, наиболее подходящих по другим требованиям. С 1990-х годов во ВНИИСПК ведется работа по оценке иммунного к парше гибридного фонда яблони на пригодность для сокового производства.
Анализ гибридных сеянцев яблони с иммунитетом к парше, полученных от ступенчатых скрещиваний на пригодность для сокового производства, позволил установить характер проявления некоторых технологических признаков плодов в гибридном потомстве. Так, содержание РСВ в соке – стабильный признак, характеризующийся у большинства изучавшихся гибридов низким (10% < V) или, у меньшего количества гибридов, средним (10% < V < 20%) значением коэффициента вариации (рис. 2).
Это дает основание предположить, что содержание РСВ в большей степени зависит от сортовых, генетических, особенностей.
Содержание суммы сахаров в гибридном потомстве проявляется по-разному примерно с одинаковой частотой: треть гибридов характеризуется стабильным содержанием сахаров в соке (10% < V), у трети оно варьирует умеренно (10% < V < 20%) и у трети отличается нестабильностью (V > 20%) (рис. 3).
Содержание титруемых кислот в соке отличается нестабильностью. Для большей части гибридов свойственна высокая степень изменчивости данного показателя. Только в соке 18 гибридов коэффициент вариации содержания титруемых кислот ниже 10% (рис. 4).
Аналогично проявляется в гибридном потомстве и величина СКИ.
С
одержание Р-активных катехинов – самый нестабильный показатель. Только 7 гибридов отличаются незначительной изменчивостью данного признака и 7- умеренной. У всех остальных она высокая и очень высокая.
Сравнение между собой двух иммунных к парше гибридных семей по количеству сеянцев, пригодных для производства сока и его качественным показателям, показало, что из семьи 814 – свободное опыление выделено больше сеянцев, перспективных для получения сока (с дегустационными оценками 4,5; 4,4; 4,3 балла), чем из семьи Уэлси × OR 38Т17.
Из семьи Антоновка краснобочка х SRО523 по комплексу признаков с высоким уровнем технологических качеств плодов, прежде всего качество сока и выход сока, селекционерами выделены осенний сорт Зарянка (16-36-190), включенный в Госреестр селекционных достижений, допущенных к использованию (1999), и Соковинка, осенний сорт сокового назначения, переданный в ГСИ (2008). Данные сорта характеризуются высокой урожайностью, дружным созреванием, одномерными плодами с легким отрывом (таблица 25).
25. Краткая характеристика новых сортов яблони, предназначенных для производства сока
| Сорт | Устойчивость к парше | Урожайность, ц/га | Масса плода, г | Выход сока, % | Дегустационная оценка сока, балл | РСВ, % | Сахаров, % | Кислот, % | СКИ | Катехины, мг/100 г |
| Зарянка | Vm | 195 | 130 | 67 | 4,3 | 11,1 | 10,6 | 0,95 | 11,2 | 139,9 |
| Соковинка | Vm | 190 | 130 | 70 | 4,4 | 11,8 | 9,2 | 0,75 | 12,3 | 36,6 |
| Антоновка обыкновенная, контроль | полиг. | 150 | 150 | 61 | 4,2 | 10,9 | 9,6 | 1,1 | 8,9 | 64,3 |
Исследования показали, что наибольшее количество сеянцев с высоким выходом сока и высоким содержанием в нем РСВ и сахаров получено из семьи 25-14-140 (Фантазия – св. опыление) х 18-49-17 (Коричное полосатое х PR12Т67); с высоким содержанием в соке катехинов – из семьи 21-45-63 [13-76-55 (Анис пурпурный х Несравненное) х 13-62-73 (Антоновка обыкновенная х Ренет Фрома золотой)] х 16-37-172 (Антоновка краснобочка х PR12Т67); с высокими органолептическими показателями сока – из семьи 16-40-111 (R12740-7А – св.опыление) х 7-1-112 (с. Голден Граймз), 814 х Мекинтош тетраплоидный, 814– свободное опыление, Антоновка краснобочка х SRO523.
По комплексу признаков выделились гибридные сеянцы 29-23-192, 29-26-112, 29-25-186, 30-55-3, сочетающие выход сока на уровне лучших зарубежных сидровых сортов с высокими значениями других химико-технологических показателей.
8. Подбор сортов плодовых и ягодных культур для сырьевых насаждений средней полосы России
Для производства сырья, удовлетворяющего требованиям консервной отрасли, важны сорта, имеющие не только высокий уровень технологических показателей для того или иного вида переработки, но и высокий уровень хозяйственно-ценных признаков, обеспечивающих рентабельность производства, пригодные для возделывания в садах интенсивного типа и обладающие иммунитетом или высокой устойчивостью к наиболее вредоносным болезням, что позволяет снизить затраты на химические средства защиты.
С учетом полученных нами данных и данных Е.Н.Седова, З.М. Серовой, Н.Г Красовой (2007), Е.Н.Джигадло (2009), С.Д.Князева, Т.П.Огольцовой (2004), О.Д. Голяевой (2005; 2007) для сырьевых насаждений могут быть рекомендованы следующие сорта (таблица 26).
26. Сорта плодовых и ягодных культур, рекомендуемые для возделывания в сырьевых насаждениях
| Сорт | Срок созревания | Вид переработки |
| Яблоня | ||
| Юбиляр1 | летний | сок*, джем |
| Орловим | летний | сок, джем |
| Спасское | летний | сок* |
| Радость Надежды | летний | сок*, компот |
| Августа | летний | сок* |
| Зарянка | осенний | сок, компот, варенье, джем |
| Орловский пионер | осенний | сок, компот, варенье, джем |
| Солнышко | осенний | сок, джем |
| Соковинка | осенний | сок* |
| Болотовское | зимний | сок*, компот, варенье, |
| Кандиль орловский | зимний | сок, компот, варенье |
| Курнаковское | зимний | сок*, компот, джем |
| Памяти Хитрово | зимний | сок* |
| Строевское | зимний | сок, компот, варенье |
| Свежесть | зимний | сок, компот, варенье |
| Рождественское | зимний | сок*, компот |
| Орловское полесье | зимний | сок* |
| Вишня | ||
| Антрацитовая | ранний | компот, варенье , сок |
| Подарок учителям | ранний | компот |
| Гуртьевка | ранний | компот, варенье |
| Новелла | средне-ранний | компот |
| Шоколадница | средний | компот, варенье , сок |
| Стойкая | средне-поздний | компот, варенье |
| Мценская | средне-поздний | компот, варенье |
| Смородина черная | ||
| Черная вуаль | ранний | компот, джем |
| Ладушка | ранний | сок, компот, джем |
| Экзотика | ранний | компот, джем |
| Зуша | средний | компот |
| Муравушка | средний | компот |
| Искушение | средний | сок, компот |
| Блакестон | средне-поздний | компот, джем |
| Загляденье | средне-поздний | компот, джем |
| Кипиана | средне-поздний | компот, джем |
| Орловская серенада | средне-поздний | компот, джем |
| Смородина красная | ||
| Ася | ранний | желе, сок |
| Вика | ранний | сок |
| Нива | средне-ранний | желе, сок |
| Роза | средний | желе, сок |
| Натали | средне-поздний | желе |
| Баяна | поздний | желе |
| Валентиновка | поздний | сок |
| Орловская звезда | поздний | сок |
| Осиповская | поздний | сок |
1 – курсивом выделены сорта, находящиеся в ГСИ
* – сорта, с выходом сока 70% и выше