Quality of harvest of young plants of Vitis amurensis in the conditions of the Lower Volga Region

Full Text

Введение

Виноград является важнейшим сельскохозяйственным растением, плоды которого используются как для потребления в свежем виде, так и для переработки, преимущественно на соки, вина и сушеную продукцию.

Благодаря высокому содержанию сахаров, органических кислот, витаминов и микроэлементов плоды винограда обладают высокими питательными и лечебными свойствами.

В настоящее время для развития виноградарства в Саратовской области существуют оптимальные условия для выращивания винограда в неукрывной культуре. По территориальным и климатическим показателям Саратовская область, благодаря продолжительному безморозному периоду и достаточной тепловой обеспеченности периода вегетации, имеет большие перспективы расширения рынка сбыта виноградной продукции и производства продуктов из винограда (Рябушкин, Рязанцев, 2015).

Сегодня однозначно установлено, что в основе «французского парадокса» – полифенолы винограда. Именно их биологически активные свойства защищают жителей Франции и всех тех, кто умеренно и регулярно употребляет красные столовые виноградные вина, от угрозы сердечно-сосудистых и других заболеваний – в том числе онкологических. Полифенольный комплекс, являясь антиоксидантом, обладает лечебным и лечебно-профилактическим эффектом (Кирина, Брыксина, 2023, Перфилова и др., 2023).

В соке винограда после дробления, по литературным источникам, находится небольшое количество витамина С – от 3,2 до 4,3 мг/100 г, так как в процессе дробления и прессования происходят окислительные процессы (Аронбаев и др., 2016). Натуральные виноградные соки прямого отжима производятся по требованиям и соответствию ГОСТ 32102-2013.

Для продуктивного возделывания существует необходимость подбора районированных сортов и испытанных научными организациями, сортообразцов винограда в предполагаемом регионе возделывания (Дуран, 2024, Майстренко и др., 2018). В исследовании изучаются сортообразцы винограда возделываемые в неукрывной культуре. Данный вид выращивания совершенно новый в промышленном производстве Средней полосы России и является актуальным в настоящее время.

Перспективными для данного вида выращивания являются сорта, созданные на основе амурского винограда (Vitis amurensis). Виноград обладает повышенной морозостойкостью и грибным заболеваниям (Зармаев, 2023).

Для изучения пригодности выращиваемого сырья к переработке необходимы лабораторные исследования качественных показателей, соответствующие требованиям ГОСТ (Ольховатов и др., 2021, Чаусов и др., 2015). Биохимические изыскания по исследуемым сортообразцам ранее в данном регионе не проводили.

Цель – изучение варьирования биохимических веществ в свежих соках амурского и евроамурского винограда. Поставлены задачи: изучить сортимент молодого виноградника и определить технологические особенности возделываемого сырья; провести определение основных физико-химических показателей соков; оценить пригодность переработки виноградного сырья на сок.

Материалы и методы

В лабораторных условиях изучали ягоды интродуцированных сортообразцов винограда среднего срока созревания: Амурский триумф [сеянец № 8, Vitis amurensis], Северный плечистик [Плечистик × Vitis amurensis × СВ 12-375]; и среднепозднего срока созревания: Прорыв белый [сеянец № 6, Vitis amurensis], Амурский триумф [сеянец №7, Vitis amurensis], Неретинский [(Цимлянский черный × Vitis amurensis) × Vitis amurensis), Мариновский [Июльский × Vitis amurensis], Oberlin Noir [Gamay (Pinot Noir × Gamay Blan) × Vitis riparia Millardet].

Рельеф местности антропогенный, балочно-овражный. Южный склон горы «Кумысная поляна» относится к Приволжской возвышенности Экспозиция склона участка юго-западная. Почвенный покров на участке возделывания неполноразвитый выщелоченный чернозем с включениями мелкозернистой опоки.

Кусты винограда посажены по схеме 3,0 × 1,5 м на одноплоскостной шпалере с комбинированной веерной формировкой. Орошение микро-капельный полив. Система содержания междурядий – залужение с кошением; прикустовых полос – мульче-дерновая. Площадь виноградника 0,3 га.

Исследование проведено с 2022 по 2024 годы на винограднике учебного научного производственного комплекса «Агроцентр» ФГБОУ ВО Вавиловского университета, г. Саратов.

Лабораторные исследования биохимических показателей выполняли в учебной лаборатории университета, проведены в 2-х кратной повторности в соответствии с требованиями: сбор винограда (ГОСТ 31782-2012), определение массовой концентрации титруемых кислот (ГОСТ 32114-2013), определение содержания сахаров (ГОСТ 13192-73), определение содержания витамина «С» (ГОСТ 7047-55), нормативные показатели столовых виноматериалов и винных напитков (ГОСТ 52523-2006, ГОСТ 31729-2015) соответственно. Относительную плотность измеряли ареометрами АОН-1, для измерения кислотности среды применяли pН-метр рh-150МИ.

Органолептическую оценку пастеризованных соков проводили по 10 балльной шкале, дегустационной комиссией кафедр ТПХ и ППР Мичуринского ГАУ и лаборатории передовых послеуборочных технологий ФНЦ им. И.В. Мичурина.

Суммарное содержание антиоксидантов фенольного типа, определяли на анализаторе «Цвет Яуза-01-АА» в лаборатории ФНЦ им. И.В. Мичурина, ЦКП ФГБОУ ВО Мичуринский ГАУ, г. Мичуринск.

Результаты исследования. Ввиду изучения показателей качества урожая в многолетней перспективе и накопления биохимических показателей ягод, возможно предположить об оптимальном уровне показателей качества культивируемой культуры до вступления в стадию стабильного плодоношения. Необходимо изучить механический и химический состав гроздей винограда. Технологическая характеристика приведена в таблице 1.

Таблица 1 – Технологические показатели гроздей сортообразцов винограда (2022…2024 гг.)

По итогу каждого года плодоношения было проведено определение основных физико-химических показателей соков винограда, а также дополнительный биохимический анализ антиоксидантной активности.

Согласно таблице 1, крупной гроздью обладает евро-амурский сортообразец Северный плечистик со средней массой – 276,8 г. Мелкая гроздь свойственна европейскому сортообразцу Oberlin Noir со средней массой – 117,8 г. Амурские сорта и сортообразцы находятся на среднем уровне с массой гроздей 128,4…199,2 г.

Малая масса гроздей третьего года сбора винограда обусловлена вторичным плодоношением после гибели надземной части в период возвратных заморозков (до минус 4°С).

Средний выход сока рассчитан по четырем гроздям типичным для сортообразца из средней пробы. Оптимальные значения увологических показателей характерны для технических сортов Амурский прорыв, Прорыв белый, Амурский триумф. По объему выхода мякоти/сока лидируют сортообразцы амурского генотипа Амурский триумф, Амурский прорыв и Прорыв белый, Северный плечистик – 70%, им уступают евро-амурские сортообразцы Мариновский и Неретинский – 40% (Рязанцев и др., 2024).

Согласно ГОСТ 31782-2012 свежесобранный технический виноград незамедлительно направляют на переработку. После сбора урожая универсальных сортов на реализацию, виноград поступает в холодильные камеры. Технические образцы хранились в холодильной камере при +10…+15°С. Сортообразцы со сроком хранения более 2 недель успешно хранятся, без потери товарного вида – Северный плечистик, Прорыв белый и Амурский триумф. Универсальный сорт Амурский прорыв хранится с потерей товарного качества менее 2 недель, как и технические сортообразцы Мариновский, Неретинский и Oberlin Noir.

В первый год плодоношения у двулетних саженцев получили сигнальные грозди, которые указывают на соответствие ампелографическому описанию сорта или гибрида. По результатам апробации установлено, выращиваемые сортообразцы соответствуют своему описанию.

Аналитические данные таблицы 2 показывают, что максимальную сахаристость за вегетационный период набрал сортообразец Прорыв белый – 21,0%, что соответствует высокой плотности раствора 1,098 г/100 см³. Сортообразцы Амурский прорыв и Северный плечистик показали низкий процент сахаристости 13,0 и 13,7 соответственно. Остальные образцы находятся на среднем уровне содержания сахара 14,2…16,9%.

Содержание титруемых кислот находится в пределах 8,25…16,72 г/дм³. Наибольшее содержание отмечается у сортообразца Амурский прорыв 16,72 г/дм³. Сортообразец Северный плечистик характеризуется наименьшим уровнем кислот 8,25 г/дм³. Сахарокислотный индекс соответствует 9,3…18,1 ед. Аскорбиновая кислота находится в незначительных количествах 0,3 до 0,5 мг/100 г. Ввиду малого количества ягод, определение рН сока не проводили.

Таблица 2 – Биохимический состав соков первого года плодоношения (2022 г.)

В зимний период 2023 года произошли неблагоприятные погодные явления – оттепель (до 7,2°С) с резким понижением суточных температур в январе (до минус 22,7°С), которая повлекла гибель надземной части виноградных кустов. Для возобновления нормального развития и роста органов винограда потребовался месяц. Вторичное плодоношение происходило из спящих почек на голове куста и дифференцированных усиках. Со второго года плодоношения количество ягод и их масса пропорционально увеличиваются. С увеличением объема грозди происходит большее накопление органических веществ в клеточном соке и тканях ягоды. Химический анализ свежих соков 2-го года плодоношения отмечен в таблице 3.

Таблица 3 – Биохимический состав соков винограда второго года плодоношения (2023 г.)

Биохимический анализ соков второго года плодоношения показал, что максимальный уровень сахара отмечен у амурского сортообразца Прорыв белый – 24,2%. Минимальный уровень сахара определили у сортообразцов Северный плечистик, Неретинский и Амурский триумф с 15,0 до 15,6%. У европейского технического сортообразца Oberlin Noir отмечено более низкое содержание сахаров в соке 16,0%, чем у амурских сортов Мариновский и Амурский прорыв – 17,2 и 18,6%, соответственно. По СКИ гармоничным вкусом обладают сортообразцы Прорыв белый 22,2 ед., Амурский триумф 18,3 ед. и Северный плечистик 18,4 ед.

Наибольшее содержание титруемых кислот отмечено в соке европейского сортообразца Oberlin Noir 14,25 г/дм³, максимальное – у амурского сорта Амурский прорыв 16,40 г/дм³. Значения титруемых кислот в соках сортообразцов Мариновский, Нертинский, Северный плечистик, Амурский триумф, Прорыв белый находятся в пределе 7,5…10,25 г/дм³. Значения рН соков соответствует уровню титруемых кислот.

Количество аскорбиновой кислоты в соках увеличилось, по сравнению с предыдущим годом, в среднем на 0,78 мг/100 г.

По результатам 3-го года плодоношения (таблица 4), наблюдается равномерное развитие растений винограда.

Таблица 4 – Биохимический состав соков винограда третьего года плодоношения (2024 г.)

Наибольшая массовая доля сахара отмечено у амурского белоягодного сортообразца Прорыв белый – 27,0%, немного меньше – у черноягодных: сорта Амурский прорыв 25,0% и сортообразцов Oberlin Noir и Северный плечистик по 23,0%. Наименьший уровень сахаристости отмечен у Мариновский, Неретинский и Амурского триумфа в пределе 18,0…22,0%. Относительная плотность соответствует накоплению сахаров в растворе свежих соков.

С накоплением сахара в созреваемой ягоде происходит изменение уровня титруемых кислот, что приводит к изменению сахарокислотного индекса. Расчет которого необходим для оценивания вкуса ягод. СКИ показывает отношение содержания сахара к титруемой кислотности, что влияет на гармоничность вкуса.

Наибольший уровень СКИ в свежих соках наблюдается у сортообразцов Северный плечистик и Прорыв белый 25,6 ед. и 22,9 ед. соответственно.

На 3-й год содержание титруемых кислот в соках сортообразцов Oberlin Noir, Неретинский, Амурский триумф, отмечено наибольшее повышение кислот с 15,4 до 19,7 г/дм³. У сорта Мариновский наблюдается небольшой рост уровня кислот с 9,00 до 13,4 г/дм³. Снижение уровня кислот, произошло у сорта Амурский прорыв до 15,4 г/дм³. Показатель рН растворов соков соответствует уровню кислот. Максимальное увеличения содержания антиоксиданта аскорбиновой кислоты в соке, отмечено у европейского черноягодного сортообразца Oberlin Noir и амурского черноягодного сортообразца Северный плечистик по 3,5 мг/100г. Немного меньшее содержание наблюдается у сорта Амурский прорыв до 0,30 мг/100г.

Представляет практический интерес изучение антиоксидантной активности ягод амурских, евро-амурских и европейского сортообразцов. Показатели среднего суммарного содержания антиоксидантов (ССА) за два года в ягодах амурских сортообразцах: Прорыв белый, Амурский триумф, Амурский прорыв находились в пределах значения от 59,18…102,86 мг/100 г (по галловой кислоте) и 88,76…154,29 мг/100 г (по кверцетину) (таблица 5).

У евро-амурских образцов Северный плечистик, Неретинский, Мариновский ССА составило 80,63…110,74 мг/100 г (по галловой кислоте) и 118,50…166,11 мг/100 г (по кверцетину). У европейского сортообразца Oberlin Noir ССА является самым высоким 204,12 мг/100 г и 306,15 мг/100 г, соответственно по галловой кислоте и кверцетину.

Таблица 5 – Антиоксидантная ценность свежего винограда (2023…2024 гг.)

Увеличение показателя антиоксидантной ценности сортов Мариновский, Oberlin Noir в 2024 году обусловлено увеличением содержания аскорбиновой кислоты на 50,0 и 191,7% соответственно.

Для определения вкусовых качеств собранной ягоды проведена дегустационная оценка сотрудниками кафедры ЗРиП (рисунок 1) Вавиловского университета. Результаты показали, что по 10 балльной шкале максимальное значение имеет сортообразец Прорыв белый 8,4 балла. Минимальную оценку получил сортообразец Oberlin Noir 4,0 балла, у него отмечен посредственный вкус с высокой кислотностью.

Рисунок 1 – Дегустационная оценка ягод винограда 2024 г.

Пригодность к переработке оценивали путём приготовления натуральных пастеризованных соков. Для осаждения мякоти соков применяли ферментный препарат. Органолептическая оценка приведена в таблице 6.

Таблица 6 – Органолептическая оценка пастеризованных соков (2024 г.)

Из четырех представленных образцов натурального пастеризованного сока, максимальный балл получили соки из сортов Амурский прорыв и Мариновский по 9,3 балла, им немного уступает образец Прорыв белый 9,2 балла. В образцах Прорыв белый и Амурский триумф отмечены мутные осадки. Сок из ягод красных сортов винограда имели кисло-сладкий вкус и рекомендованы для купажирования. Светлый сок из ягод сортообразца Прорыв белый отличался сладко-пряным вкусом и рекомендован для купажирования.

Заключение

Изучен сортимент выращиваемого виноградника УНПК «Агроцентр» Вавиловского университета по механическим показателям урожая. Наибольшая динамика набора массы грозди отмечена у евро-амурского сортообразца Северный плечистик. Максимальный выход сока при прямом отжиме выявлен у сортообразца Амурский триумф и сорта Амурский прорыв. Сортообразцы Северный плечистик, Прорыв белый, Амурский триумф способны сохранять высокие товарные качества ягод более 2 недель, что позволяет реализовывать данный виноград в свежем виде.

На основании требований ГОСТ 32102-2013 и определения основных физико-химических показателей выявлено: что свежее сырье сорта Мариновский и сортообразцов Северный плечистик, Прорыв белый имеют оптимальные биохимические показатели и могут использоваться для приготовления пастеризованных соков прямого отжима. Сорт Амурский прорыв и сортообразцы Неретинский, Oberlin Noir и Амурский триумф имеют повышенную титруемую кислотность и рекомендованы к купажированию.

Благодарности

Авторы выражают благодарность Центру коллективного пользования «Селекция сельскохозяйственных культур и технологии производства, хранения и переработки продуктов питания функционального и лечебно-профилактического назначения» ФГБОУ ВО «Мичуринский ГАУ» за предоставленное оборудование и доценту кафедры «Технология хранения и переработки зерна» Н.К. Шелковской ФГБОУ ВО «Алтайский государственный политехнический университет» за выполнение лабораторных исследований.

Финансирование. Исследование не получало внешнего финансирования.

Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

About the authors

Anton Rudenko

Email: antonio.rudenko@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-2772-9494
SPIN-code: 7162-9515

аспирант 4 года, ассистент кафедры "Защита растений и плодоовощеводство"

Nikita Ryazantsev

Email: ryaznikval@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-5808-9827
SPIN-code: 2831-9407

PhD in Agriculture

Kristina Bryksina

Email: kristina.bryksina91@mail.ru
ORCID iD: 0009-0005-3226-9033
SPIN-code: 7320-2512

Candidate of Technical Sciences.

Vladimir Koltsov

Email: kolcov.mich@mail.ru
SPIN-code: 7796-6621

PhD in Agriculture

Natalia Shelkovskaya

Author for correspondence.
Email: shelk49@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-1335-1718

Associate Professor 

References

Supplementary files

Supplementary Files

Action

1. JATS XML

Download

2. Figure 1 – Tasting assessment of grapes in 2024

Download (39KB)

Indexing metadata

Disclaimer: The statements, opinions and data contained in the publication belong exclusively to the authors and co-authors. VNIISPK and the editorial board of the journal disclaim responsibility for any damage to people and/or property resulting from the use of any ideas, methods, instructions or products mentioned in the content.