К методике оценки содержания сахаров в плодах груши

К методике оценки удержания сахаров в плодах груши

Н.А. Разумников, к.с.-х.н., Р.И. Винокурова, д.б.н., профессор, ОМ Конюхова, к.б.н, Марийский ГТУ

При изучении биологических свойств видов и сортов, оценке потребительских достоинств плодов груши важны биохимические исследования, в том числе определение содержания общих сахаров и сахарокислотного коэффициента. Подобную задачу решали при изучении адаптации груши уссурийской в республиках Марий Эл и Татарстан [1] и качества плодов груши, формирующихся в Республике Марий Эл [2].

Известны различные способы определения сахаров [3—7], однако некоторые из них характеризуются необходимостью оснащения значительным количеством аппаратуры и оборудования, материалов и реактивов, определенной сложностью анализа [3—5]. Предложенные рефрактометрические способы распространяются на продукты переработки плодов и овощей [6] либо не учитывают ограниченное наличие видов и сортов груши в условиях интродукции, особенно при проведении научно-исследовательских и селекционных работ, где растения в отдельные годы могут формировать слабые урожаи [7].

Цель исследований — апробация методики экспресс-оценки содержания сахаров в плодах груши.

Задачи исследования:

1) оценить пищевую ценность плодов груш путём определения содержания в них общих сахаров антроновым методом;

2) апробировать методику рефрактометрического экспресс-определения содержания сахаров в плодах груши.

Объекты и методы. Исследования проводили в 2004—2008 гг. на кафедре химии Марийского государственного технического университета (МарГТУ). Объектами исследований служили плоды груш уссурийской, выращенных на 15 деревьях в Ботаническом саду-институте Марийского государственного технического университета (БСИ МарГТУ) и 30 деревьях в дендрарии Волжско-Камского государственного природного биосферного заповедника в Республике Татарстан (ВКГПБЗ РТ), и плоды пяти растений груши обыкновенной, произрастающих в БСИ МарГТУ. Сбор плодов для составления смешанных образцов осуществляли в фенофазу их созревания (в 1—11 декадах сентября), в со-

Содержание сахаров в плодах груш в зависимости от методов их определения

Место произрастания растений Метод исследования Годы исследований

2004 2005 2006 2008

Груша уссурийская

По В.П. Петровой [10] 6,4-8,4

Ботанический Антроновый (1) 7,0±0,62 7,3±0,23 7,8±0,13 7,2±0,12

сад-институт МарГТУ Рефрактометрический (2) 7,5±0,70 7,3±0,10 7,8±0,16 7,3±0,35

Разница в средних значениях (в числителе) / (в знаменателе) 0,5 / 0,53 0 / 0 0 / 0 0,1 / 0,27

Дендрарий Антроновый метод (3) 8,7±0,63 9,1±0,36 9,6±0,44 н.д.

ВКГПБЗ РТ Рефрактометрический (4) 8,8±0,60 8,4±0,10 9,0±0,03 н.д.

Разница в средних значениях / 0,1 / 0,11 -0,7 / 1,87 -0,6 / 1,36 н.д.

Коэффициенты достоверности различия между 1-3:1,92 1-3:5,00 1-3:3,92

параметрами биогрупп (1,4 = 4,30) 2-4:1,41 2-4:7,86 2-4:7,41 н.д.

Груша обыкновенная

По В.П. Петровой [10] 8-10,5

Ботанический Антроновый метод 8,2±0,24 8,3±0,28 8,6±0,09 8,2±0,06

сад-институт МарГТУ Рефрактометрический 8,3±0,26 8,3±0,10 н.д. 8,0±0,03

Разница в средних значениях / 1^ 0,1 / 0,28 0 / 0 н.д. 0,2 / 2,98

НСР05 между видами* 0,26 1,28 0,8 н.д.

Гфакт. 171,75 7,3 26,27 н.д.

Г г табл. 6,94 н.д.

Примечание: н.д. — нет данных; * — при антроновом методе определения

стоянии физиологической спелости. Химические анализы в каждом варианте проводили не менее чем в трёхкратной повторности.

Содержание сахаров определяли рефрактометрическим способом [8]. Средние образцы составляли путём снятия с изучаемых трёх — пяти деревьев не менее 30 штук типичных по форме, окраске и степени зрелости плодов, пропорционально размещению урожая. Плод делили на две части — окрашенную и неокрашенную, из каждой вырезали радиально по две дольки толщиной до 1 см. Образец тщательно измельчали и отбирали 1 г навески. Подготовка пробы к измерениям включала разбавление навески дистиллированной водой в соотношении 1 : 4 по массе, получение гомогенной массы растиранием в ступке, её фильтрование и отбор пипеткой объёма раствора не менее 3-х капель для покрытия нижней призмы рефрактометра. Общее содержание сахара в процентах на сырую массу высчитывали с учётом разбавления в 5 раз. Для сравнения аналогичные исследования проведены с использованием антронового метода [5]. Полученные данные статистически обработаны и приведены в таблице. Достоверность различий между двумя средними оценивали по критерию Стьюдента [9].

Результаты и их обсуждение. Количественный анализ содержания сахаров в плодах груш показал, что в условиях интродукции изученные виды имеют параметры, близкие к значениям в естественных условиях произрастания (табл.). Зрелые плоды груши уссурийской характеризовались содержанием сахаров 7,0—9,6% на сырую массу. Аналогичные данные, полученные для вида в естественном ареале, составляют

6,4—8,4% [10]. В плодах груши обыкновенной содержание сахаров составило 8,0—8,6%, что также не отличается от данного показателя в естественных условиях обитания [10]. Однако отмечается существенная разница при 5%-ном уровне значимости между параметрами плодов груши уссурийской в дендрарии ВКГПБЗ РТ и груш уссурийской и обыкновенной, произрастающих в Ботаническом саду-институте ^факт. = 7,3-171,75 > FTабл 6,94). Наименьшая существенная разница в учётный период составляла от 0,26 до 1,28%.

По величинам содержания сахаров в плодах между биогруппами груши уссурийской в 2005-2006 гг. выявлена достоверная разница, а 2004 г. — существенность к различию (табл.). Как отмечает Б.П. Плешков (1980), химический состав и качество фруктов резко изменяются в зависимости от района выращивания и климатических условий. Количество осадков и высокая сумма температур способствуют повышению содержания сахаров в плодах и ягодах [11]. Учитывая разницу в условиях произрастания интродукционных культур груши уссурийской, их возрасте и происхождении, можно предположить, что различия в анализируемых признаках обусловлены комплексом абиотических и биотических факторов.

Анализ исходных данных показал, что в зависимости от используемого метода определения отмечается незначительная погрешность в содержании сахаров, составляющая от 0,1 до 0,7% в плодах груши уссурийской и 0,1—0,2% — груши обыкновенной. Различия между параметрами содержания сахаров в плодах изученных видов груш не достоверны, т.е. рефрактометрический

метод определения содержания сахаров в плодах обеспечивает результат, достигаемый использованием антронового метода (табл.).

Выводы. 1. В условиях интродукции плоды культур груши уссурийской и груши обыкновенной характеризуются содержанием сахаров, по величине не уступающим аналогичным данным в естественном ареале.

2. В показателях содержания сахаров в плодах груши, определяемых антроновым методом и с помощью рефрактометра, существенные различия не установлены, поэтому рефрактометрический способ вполне может быть использован в исследовательских целях и при оценке качества растительной продукции.

3. Рефрактометрический метод определения содержания сахаров снижает трудоёмкость, экономит химические реактивы и позволяет быстро определять содержание сахаров в плодах груши.

Литература

1. Разумников Н.А., Конюхова О.М., Рябинин М.И. Груша

уссурийская в Среднем Поволжье // Лесной журнал. 2007.

№ 2. С, 28-32.

2. Разумников Н.А., Конюхова О.М., Рябинин М.И. Некоторые результаты совместимости сортоподвойных комбинаций и качества плодов груши в Республике Марий Эл // Лесной журнал. 2010. № 3. С. 46-51.

3. Способ определения инвертных сахаров (глюкозы и фруктозы). Патент № 2186370. Реферат // URL: http:// www.fips. ru. (дата обращения 03.12.2008).

4. ГОСТ 26176-91. Корма, комбикорма. Методы определения растворимых и легкогидролизуемых углеводов. М.: Комитет стандартизации и метрологии СССР, 1991. 15 с.

5. Методы биохимического исследования растений / под ред. А.И. Ермакова. 2-е изд., перераб. и доп. Л.: Колос, 1972. С, 143-144.

6. ГОСТ Р 51433-99. Соки фруктовые и овощные. Метод определения содержания растворимых сухих веществ рефрактометром. М.: Госстандарт России, 2000. 16 с.

7. Методические указания к агрохимическому анализу растений студентов специальностей агрономия, плодоовощеводство и виноградарство, землеустройство и кадастр. Симферополь: Крымский государственный аграрный университет, 2000. С, 4-10.

8. Патент на изобретение № 2422819 от 27.06.2011 г. Российская Федерация, МПК G 01 N 33/02. Способ рефрактометрического экспресс-определения содержания сахаров в плодах груши/ Разумников Н.А., Винокурова Р.И., Конюхова О.М.; заявитель Марийский гос. техн. университет.

9. Котов М.М., Э.П. Лебедева. Применение биометрических методов в лесной селекции. Горький, 1977. 120 с.

10. Петрова В.П. Дикорастущие плоды и ягоды. М.: Лесн. промышленность, 1987. 248 с.

11. Плешков Б.П. Биохимия сельскохозяйственных растений. 4-е изд., доп. и перераб. М.: Колос, 1980. С. 46—47.