Научный журнал
Успехи современного естествознания
ISSN 1681-7494
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,823

БИОХИМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ПЕРСПЕКТИВНЫХ СОРТОВ И ГИБРИДНЫХ ФОРМ ВИНОГРАДА В УСЛОВИЯХ ЦЧР (МИЧУРИНСК)

Филиппенко Л.И. 1 Жбанова Е.В. 1
1 ФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт генетики и селекции плодовых растений им. И.В. Мичурина»
В работе представлены результаты изучения биохимического состава перспективных сортов и гибридных форм винограда различного видового происхождения из коллекции ВНИИГиСПР им. И. Мичурина (г. Мичуринск). В среднем ягоды винограда в условиях Мичуринска накапливают 18,4 % растворимых сухих веществ, 14,5 % суммы сахаров, 0,88 % органических кислот, 11,7 мг/100 г аскорбиновой кислоты. Выделены лучшие сорта и гибридные сеянцы с высоким уровнем накопления биохимических веществ: сахаров – Августин, Восторг овальный, Изумруд, Мускат тамбовский, гибридная форма «Мускатик»; аскорбиновой кислоты – Марс, Мускат тамбовский, Муромец, гибридная форма ПТ-18-1; антоцианов – Дальневосточный Новикова, гибридная форма ПТ-18-1. Наилучшими десертными качествами обладают ягоды сортов Августин, Аромат лета, Восторг овальный, Изумруд, Кристалл, Мускат тамбовский, гибридной формы «Мускатик». Сорта Аркадия, Кеша-1, Нептун, элита ЮС-9-40 («Крым») отличаются крупноплодностью. Сорта Аромат лета и Кристалл могут быть рекомендованы не только для любительского, но и промышленного виноградарства в условиях ЦЧР благодаря их высокой зимостойкости и генетической устойчивости к ложной мучнистой росе (милдью).
виноград
сорта
межвидовые гибриды
биохимический состав
сахара
аскорбиновая кислота
антоцианы
1. Выделение и очистка антоцианов винограда Vitis vinifera L. сорта Изабелла / Птицын А.В. и др. // Биотехнология. – 2007. – № 2. – С. 13–20.
2. Дейнека Л.А., Литвин Ю.Ю., Дейнека В.И. Критерии для классификации винограда по антоциановому комплексу плодов // Научные ведомости Белгородского государственного университета. Серия Естественные науки. – 2008. – Вып. 7. – Т. 7. – С. 71–78.
3. Лойко Р.Э. Северный виноград. – М.: Издательский Дом МСП, 2003. – 256 с.
4. Методы биохимического исследования растений / А.И. Ермаков и др. // под ред. А.И. Ермакова. – 3-е изд., перераб. и доп. – Л.: Агропромиздат. Ленингр. отд-ние, 1987. – 430 с.
5. Хардикова С.В., Тихонова М.А. Продуктивность сортов и биохимический состав винограда в условиях степной зоны южного Урала // Вестник ОГУ. – 2010. – № 6 (112). – С. 47–51.
6. Abdrabba S., Hussein S. Chemical composition of pulp, seed and peel of red grape from Libya // Global Journal of Scientific Researches. – 2015. – Vol. 3(2). – P. 6–11.
7. FAOSTAT Food and Agriculture Organization of the United Nations. – 2014. – Available online: http://faostat3.fao.org/faostat gateway/ go/ to/ download/ Q/ QC/E (accessed on 2 March 2014).
8. Pinheiro E.S., Correia da Costa J.M., Clemente E. Total Phenolics and Total Anthocyanins Found in Grape from Benitaka Cultivar (Vitis vinifera L.) // Journal of Food Technology. – 2009. – Vol. 7(3). – P. 78–83.

Культура винограда – одна из основных в мире, с ежегодным производством более чем 60 миллионов тонн, превосходящим любые другие плодовые и ягодные культуры. Так, в 2012 году было произведено 67 миллионов тонн винограда, из них почти 23 миллиона тонн – в Европе [6, 7]. Возрастающему производству способствуют научные достижения селекционеров, позволившие значительно распространить на север ареал его возделывания. Имея древнюю историю возделывания человеком, виноград и в современных условиях сохраняет свой статус наиболее популярной агрономической культуры. Согласно научно обоснованным нормам, рекомендуется употреблять в год 65–70 кг винограда, в т.ч. столового винограда – 10–15 кг, сушеного – 1 кг, натурального сока – 3 л [3].

Основную долю растворимых сухих веществ ягод винограда составляют сахара, представленные главным образом редуцирующими сахарами – глюкозой и фруктозой, содержание которых в зрелых ягодах находится примерно в равных долях с небольшим преобладанием фруктозы. Органические кислоты оказывают большое влияние на вкусовые качества. Количество их по мере продвижения винограда на север, как правило, возрастает. Основная доля (свыше 90 %) органических кислот приходится на винную и яблочную, содержатся также лимонная, хлорогеновая кислоты. Виноград – одно из немногих растений, которые накапливают значительное количество винной кислоты. Соотношение между винной и яблочной кислотами зависит от степени зрелости ягод. В недозрелых ягодах количество яблочной кислоты выше, чем винной, в зрелых – наоборот. Соотношение сахаров и кислот (сахаро-кислотный индекс) – один из основных показателей качества столового винограда. Гармоничное их сочетание обеспечивает высокие вкусовые достоинства свежих ягод винограда. Оптимальная величина этого показателя для столовых сортов – не ниже 18–20 [3, 5].

Комплексное изучение компонентов биохимического состава винограда методами хроматографии показывает, что он является важным источником не только питательных веществ, но и витаминов-антиоксидантов, таких как аскорбиновая кислота, полифенолы (в частности – антоцианы) и другие биологически активные пищевые компоненты. Виноград, в сравнении с такими культурами, как шиповник, актинидия, смородина черная, не отличается высоким накоплением аскорбиновой кислоты, однако его сочные ягоды могут употребляться в пищу в значительно больших объемах, обеспечивая суточную норму витамина С. Содержание витамина С – сортовой признак, на который первостепенное влияние оказывают климатические условия места произрастания, метеоусловия в период вегетации и степень зрелости ягод. Известно, что виноград, выращенный в северных районах, содержит больше аскорбиновой кислоты, чем в южных [5]. Многочисленные сорта винограда отличаются различными характеристиками по вкусу и окраске, что связано с содержанием и профилем полифенолов. Антоцианы локализованы в кожице и, в меньшей степени, в мякоти плодов. Общее число антоцианов в винограде может достигать двадцати и более, а качественный состав может использоваться при идентификации сорта и вина [1–2, 8]. Антоцианы винограда (Vitis vinifera L.) представлены в основном D-глюкозидами мальвидина, цианидина, дельфинидина, пеонидина, петунидина и пеларгонидина, а также их эфирами с производными бензойной и гидроксикоричных кислот. Мальвидин-3-О-глюкозид является доминирующим антоцианом плодов темных сортов винограда [1–2, 8].

Как для рекомендации потребителям, так и для перерабатывающей промышленности важное значение приобретает всестороннее изучение качественных характеристик ягод, в том числе по биохимическим показателям, сортов и форм винограда в конкретных природно-климатических условиях.

Цель настоящего исследования состояла в оценке по основным биохимическим компонентам перспективных сортов и гибридных форм винограда, произрастающих в условиях ЦЧР (Мичуринск).

Материалы и методы исследования

За 2007–2015 гг. был изучен по биохимическому составу 31 сортообразец винограда, включая перспективные сорта, отборные сеянцы и элитные формы.

Материалом исследования являлась коллекция ВНИИГиСПР им. И.В. Мичурина ряда сортов и гибридных форм винограда различного видового происхождения из научно-исследовательских институтов США, России, Украины, Молдовы, Болгарии и Венгрии.

Анализы плодов проводились общепринятыми в биохимических лабораториях стандартизированными методами: содержание растворимых сухих веществ (РСВ) – рефрактометрически, сахара – по методу Бертрана, титруемую кислотность определяли титрованием 0,1 н. NaOH с пересчетом на яблочную кислоту, аскорбиновую кислоту (АК) – йодометрическим методом, антоцианы – спектрофотометрическим методом [4]. Статистическая обработка экспериментальных данных проводилась с использованием пакета прикладных программ Microsoft Excel 2007 и Статистика.

Результаты исследования и их обсуждение

Результаты исследования показали, что ягоды изученных сортов и форм винограда в условиях Мичуринска способны накапливать до 26,2 % растворимых сухих веществ (Августин) и до 20,0 % суммы сахаров (Мускат тамбовский) (таблица). Высокое содержание растворимых сухих веществ (выше 20,0 %) отмечено в ягодах сортов Августин, Восторг овальный, Дальневосточный Новикова, Изумруд, Мускат тамбовский, гибридных форм «Ветерок», «Мускатик», «Птичий». Наименьшее их количество обнаружено в ягодах сорта Аркадия (13,7 %). Высоким накоплением сахаров выделяются Августин, Восторг овальный, Изумруд, Мускат тамбовский, гибридная форма «Мускатик». Наименьшее содержание сахаров отмечено у сорта Кеша-1 (5,7 %). Преобладающей формой сахаров ягод винограда являются моносахара (глюкоза и фруктоза). Доля сахарозы составила 2,1–45,5 % от суммы (рис. 1).

Химический состав ягод винограда в условиях ЦЧР (Мичуринск)

Сорт, гибридная форма

Происхождение

Назначение

РСВ, %

Сахара (сумма), %

Титр.к-ть, %

Сахар/к-та

АК, мг/100 г

1

2

3

4

5

6

7

8

Августин, V-25/20, Плевен устойчивый

(Плевен×СВ 12-375)

НИИВиВ, Болгария

столовый

26,2

18,7

0,59

31,7

11,7

Альфа

(V. vinifera×V. riparia)

США

технический

20,9

14,3

2,20

6,5

12,8

Аркадия

(Молдова×Кардинал)

НИИВиВ им. В.Е. Таирова, Украина

столовый

13,7

10,9

0,64

17,0

5,3

Аромат лета, Жемчуг розовый

(V. vinifera – V. amurensis – V. labrusca)

ВНИИГиСПР им. И.В. Мичурина, Россия

универсальный

20,3

15,4

0,51

30,2

16,9

Восторг овальный, Баклановский

(Оригинал×Восторг)

ВНИИВиВ им. Я.И. Потапенко, Россия

столовый

22,7

17,6

0,46

38,3

8,5

Восторг

[(Заря севера×Долорес)×Русский ранний]

ВНИИВиВ им. Я.И.

Потапенко, Россия

столовый

15,7

9,5

0,94

10,1

7,5

Дальневосточный Новикова

(V. vinifera – V. amurensis – V. riparia)

Отдел виноградарства Приморского опытного поля, Россия

универсальный

23,6

15,7

0,99

15,9

13,2

Жемчуг белый

(V. vinifera – V. amurensis – V. labrusca)

ВНИИГиСПР им. И.В. Мичурина, Россия

универсальный

16,2

13,4

0,87

15,4

8,5

Изумруд

(V. vinifera – V. amurensis)

ВНИИГиСПР им. И.В. Мичурина, Россия

столовый

21,7

18,5

0,59

31,3

14,1

Кеша-1, FV-6-6, Талисман

(Фрумоаса Албэ×Восторг)

ВНИИВиВ им. Я.И. Потапенко, Россия

столовый

10,5

5,7

1,23

4,6

5,7

Кодрянка

(Молдова×Маршальский)

МолдНИИВИВ, Молдова

столовый

14,5

13,5

0,51

26,5

8,8

Коринка русская кишмиш

(Заря севера×Кишмиш черный)

ВНИИГиСПР им. И.В. Мичурина, Россия

универсальный

14,4

10,8

1,07

10,1

11,9

Краса севера

(Заря севера×Тайфи розовый)

ВНИИГиСПР им. И.В. Мичурина, Россия

столовый

16,2

14,6

0,40

36,5

8,8

Кристалл

(СВ-12-375×Альфред-100)

Венгрия

технический

18,7

15,6

0,48

32,5

14,1

Марс кишмиш

(Кэмпбелл Эрли×Арканзас)

США

универсальный

16,9

14,9

0,78

19,1

15,0

Муромец

(Северный×Победа)

ВНИИГиСПР им. И.В. Мичурина, Россия

столовый

17,0

15,7

0,90

17,4

15,4

Мускат тамбовский

(V. vinifera – V. amurensis)

ВНИИГиСПР им. И.В. Мичурина, Россия

универсальный

22,8

20,0

0,29

60,0

15,4

Нептун

(Муромец×Г.ф. 6-53)

ВНИИГиСПР им. И.В. Мичурина, Россия

столовый

15,7

12,3

0,88

14,0

8,6

Тимур

(Фрумоаса Албэ×Восторг)

ВНИИВиВ им. Я.И. Потапенко, Россия

столовый

15,5

12,1

0,59

20,5

5,3

Фрумоаса Албэ

(Гузаль кара×СВ 20-473)

МолдНИИВИВ, Молдова

столовый

14,3

10,2

0,91

11,2

7,5

Элита ПТС 16-6, «Вавила»

(Нептун×Лоза горянки)

ВНИИГиСПР им. И.В. Мичурина, Россия

столовый

14,2

13,0

0,64

20,3

8,8

Элита ЮС-9-40, «Крым»

(V. vinifera – V. amurensis)

ВНИИГиСПР им. И.В. Мичурина, Россия

столовый

17,7

14,3

0,59

24,2

9,0

Элита № 37 «Малиновый ЦГЛ»

(V. vinifera – V. amurensis)

ВНИИГиСПР им. И.В. Мичурина, Россия

столовый

19,8

13,2

0,86

15,4

10,6

Г.ф. F1 «Ветерок»

[(V. vinifera – V. amurensis) Х V. riparia]

ВНИИГиСПР им. И.В. Мичурина, Россия

универсальный

22,3

16,3

1,65

9,9

16,3

Изабельная Г.ф. из Туапсе

(V. vinifera – V. labrusca – V. riparia)

Туапсе, Россия

универсальный

21,3

15,9

1,79

8,9

11,5

Г.ф. «Миша»

(V. vinifera – V. amurensis)

ВНИИГиСПР им. И.В. Мичурина, Россия

универсальный

19,6

15,9

0,90

17,7

18,6

Г.ф. «Птичий»

(Хасанский Boyca×Мускат устойчивый)

ВНИИГиСПР им. И.В. Мичурина, Россия

технический

20,7

16,3

1,45

11,2

15,4

Г.ф. ПТ-18-1, «Синий ранний»

(V. vinifera – V. amurensis)

ВНИИГиСПР им. И.В. Мичурина, Россия

технический

18,4

14,9

1,50

9,9

21,1

Г.ф. ПТ-18-2, «Розовый ранний»

(V. vinifera – V. amurensis)

ВНИИГиСПР им. И.В. Мичурина, Россия

столовый

18,4

14,1

1,07

13,2

8,8

Г.ф. «Мускатик»

(V. vinifera – V. amurensis)

ВНИИГиСПР им. И.В. Мичурина, Россия

универсальный

22,4

18,2

0,48

37,9

12,0

Г.ф. БФ-1

(V. vinifera – V. amurensis – V. labrusca)

ВНИИГиСПР им. И.В. Мичурина, Россия

технический

18,7

16,9

0,64

26,4

16,3

Среднее (х)

   

18,4

14,5

0,88

20,8

11,7

Стандартное отклонение, Sх

   

0,63

0,53

0,08

2,14

0,72

Диапазон средних значений, min/max

   

10,5

26,2

5,7

20,0

0,29

2,20

4,6

60,0

5,3

21,1

Коэффициент вариации, V, %

   

19,4

20,9

51,2

58,3

34,8

Количество органических кислот в исследуемых плодах варьировало от 0,29 % (Мускат тамбовский) до 2,20 % (Альфа), т.е. различия достигали 7,5 раз. Низкая кислотность отмечена у сортов Восторг овальный (0,46 %), Аромат лета (0,51 %), Кодрянка (0,51 %), Краса севера (0,40 %), Кристалл (0,48 %), гибридной формы «Мускатик» (0,48 %). Наибольшее количество органических кислот содержалось в ягодах гибридных форм: «Птичий» (1,45 %), ПТ-18-1 (1,50 %), «Ветерок» (1,65 %), изабельной гибридной формы из Туапсе (1,79 %). Наилучшими десертными качествами и высоким сахаро-кислотным индексом (выше 30) обладали ягоды сортов Августин, Аромат лета, Восторг овальный, Изумруд, Кристалл, Мускат тамбовский, гибридной формы «Мускатик».

pic_46.wmf

Рис. 1. Соотношение форм сахаров в ягодах винограда

pic_47.wmf

Рис. 2. Оценка сортов винограда по содержанию антоцианов

В условиях Мичуринска изученные сорта и формы накапливали аскорбиновой кислоты от 5,3 мг/100 г (Аркадия, Тимур) до 21,1 мг/100 г (гибридная форма ПТ-18-1). Достаточно высокое содержание витамина С отмечено у сортов Марс (15,0 мг/100 г), Мускат тамбовский (15,4 мг/100 г), Муромец (15,4 мг/100 г), гибридных форм «Ветерок» (16,3 мг/100 г), БФ-1 (16,3 мг/100 г), «Миша» (18,6 мг/100 г).

В отношении антиоксидантных свойств, а также для перерабатывающей промышленности значительный интерес представляют темноокрашенные сорта с высоким содержанием антоцианов. Наибольшим их накоплением характеризовался сорт Дальневосточный Новикова (528,0 мг/100 г) и гибридная форма ПТ-18-1 (440,0 мг/100 г) (рис. 2).

Заключение

В результате проведенных исследований определены интервалы варьирования биохимических признаков, показаны средние уровни накопления питательных и биологически активных веществ ягод винограда, выращиваемых в условиях ЦЧР (г. Мичуринск). Выделены сорта с лучшими показателями биохимического состава плодов, в том числе: высоким содержанием сахаров – Августин, Восторг овальный, Изумруд, Мускат тамбовский, гибридная форма «Мускатик»; аскорбиновой кислоты – Марс, Мускат тамбовский, Муромец, гибридная форма ПТ-18-1; антоцианов – Дальневосточный Новикова, гибридная форма ПТ-18-1. Изученные сорта и гибридные формы хорошо адаптированы к природно-климатическим условиям Центрального Черноземья. Наибольшей крупноплодностью характеризуются сорта Аркадия, Кеша-1, Нептун, элита ЮС-9-40 («Крым»). Лучшими десертными качествами обладают: Августин, Аромат лета, Восторг овальный, Изумруд, Кристалл, Мускат тамбовский, гибридная форма «Мускатик». Сорта Кристалл и Аромат лета, благодаря их высокой зимостойкости и генетической устойчивости к ложной мучнистой росе (милдью), могут быть рекомендованы для любительского и промышленного виноградарства в условиях Центрально-Черноземного региона.


Библиографическая ссылка

Филиппенко Л.И., Жбанова Е.В. БИОХИМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ПЕРСПЕКТИВНЫХ СОРТОВ И ГИБРИДНЫХ ФОРМ ВИНОГРАДА В УСЛОВИЯХ ЦЧР (МИЧУРИНСК) // Успехи современного естествознания. – 2016. – № 6. – С. 114-119;
URL: http://www.natural-sciences.ru/ru/article/view?id=35977 (дата обращения: 22.04.2021).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074