Красная смородина является перспективной ягодной культурой для возделывания, в частности в Центрально-Черноземном районе. Ее ягоды являются ценным пищевым продуктом, в состав которого входит целый ряд биологически активных веществ. В частности, красная смородина богата минеральными веществами (железом, фосфором, йодом), а также витаминами (С, А, Н, В1, В2, В6, В9, Е, K, РР и др.), по содержанию которых она превосходит апельсины, лимоны и землянику. Богаты ягоды красной смородины также кумаринами, количество которых в них выше, чем в ягодах черной смородины и крыжовника, и близко к содержанию в таких растениях, как инжир, гранат, черемуха (магалебская и обыкновенная), вишня песчаная, морошка, черника, являющихся накопителями кумаринов. Ягоды красной смородины обладают антиоксидантными свойствами, которые обусловливаются наличием в них аскорбиновой кислоты, веществ Р-активной природы, пектиновых веществ, которые, участвуя в реакциях обмена веществ, повышают устойчивость организма к аллергическим факторам. Способность пектина, содержащегося в ягодах красной смородины, желировать (т.е. давать студень в присутствии кислоты и сахара) широко используется в пищевой промышленности при производстве высококачественных желейных изделий: конфитюров, джемов, желе, пастилы, мармеладов, муссов, самбуков.
Для сохранения биологически активных веществ, содержащихся в пищевых продуктах, широко применяют процесс их замораживания, который, как известно, используют как эффективный способ консервирования продуктов. Замораживание блокирует ряд окислительно-восстановительных процессов, снижает активность свободной воды, находящейся в продуктах, что позволяет с большей эффективностью, чем при тепловом консервировании, сохранить органолептические свойства, биологически активные вещества и компоненты, обусловливающие пищевую и энергетическую ценность пищевых продуктов и сырья. Известно, что при быстром замораживании важнейшие показатели пищевой ценности свежих плодов, ягод и овощей не изменяются даже при длительном хранении. При размораживании клеточный сок хорошо поглощается межклеточными коллоидами, что говорит о высокой обратимости процесса.
Создание новых перспективных сортов красной смородины обусловливает необходимость изучения их пищевой ценности и возможности дальнейшего использования в производстве функциональных продуктов улучшенного качества.
Целью настоящей работы было изучение пищевой ценности ягод красной смородины нового сортимента [3], большая часть которого разработана во Всероссийском НИИ селекции плодовых культур (ВНИИСПК, Орел).
Материал и методы
Объектом исследования были выбраны 14 сортов ягод красной смородины (11 из них селекции ВНИИСПК), перспективных для выращивания в Центрально-Черноземном регионе (ЦЧР). Это сорта "Ася", "Баяна" (сорт с белой окраской ягод), "Валентиновка", "Вика", "Дана", "Дар Орла", "Мармеладница", "Нива", "Орловская звезда", "Орловчанка", "Подарок лета", в том числе сорта, находящиеся в Госреестре, - "Баяна", "Валентиновка", "Вика" и "Дана", сорт "Рачновская", сорт "Красная Виксне", полученный латвийскими селекционерами. Контролем являлся наиболее распространенный в ЦЧР сорт "Голландская красная". Все перечисленные сорта красной смородины отличаются друг от друга длиной и массой кисти, количеством ягод в кисти, массой одной ягоды и величиной съедобной ее части, а также выходом сока как из свежего, так и замороженного при температуре -30 °С сырья, подвергнутого затем 6- и 9-месячному хранению при температуре -18 °С и влажности воздуха 90-95%.
Образцы свежего и замороженного ягодного сырья оценивали по органолептическим свойствам и показателям пищевой ценности. Из последних определяли содержание растворимых сухих веществ (РСВ), титруемых органических кислот (в основном яблочной и лимонной), сахаров (моносахара, сахароза, сумма сахаров), пектиновых веществ, аскорбиновой кислоты, Р-активных соединений (лейкоантоцианы, антоцианы, катехины), а также расчетную величину сахаро-кислотного коэффициента, характеризующего вкусовые качества ягод.
Результаты и обсуждение
При изучении технико-технологических свойств ягод красной смородины новых сортов были отмечены их существенные сортовые различия по длине и массе кисти, а также по количеству ягод в кисти. Среднее значение длины кисти с черешком по сортам составило 100 мм, без черешка - 72 мм. При этом максимальная длина кисти как с черешком (135 мм), так и без черешка (97 мм) - у сорта "Подарок лета", минимальная - у контрольного сорта "Голландская красная" (соответственно 63 и 47 мм). Значительно варьировала в зависимости от сорта и масса кисти: от 2,9 (сорт "Голландская красная") до 10,7 г (сорт "Орловская звезда") при среднем значении 7,00 г. По количеству ягод в кисти прослеживалась та же тенденция. Лучшими были сорта "Валентиновка", "Дана", "Дар Орла", "Подарок лета" (14 ягод); наименьшее количество ягод в кисти имел сорт "Голландская красная" (6 штук).
Кроме указанных технико-технологических показателей, важное значение для оценки сырья имеют органолептические показатели и выход сока. Установлено, что ягоды новых сортов красной смородины селекции ВНИИСПК, кроме привлекательного внешнего вида, приятного вкуса, нарядной окраски, натурального аромата, характеризуются на вкус некоторой кислотностью. Существенных отличий в отмеченных показателях между сортами не выявлено. Максимальную органолептическую оценку качества ягод получили сорта "Баяна", "Вика", "Нива" (4,7 балла), минимальную - "Валентиновка", "Голландская красная", "Рачновская" (4,4 балла). По выходу сока все исследуемые нами новые сорта также превосходят контроль. При этом установлено, что низкие температуры, используемые для консервирования ягод с целью их последующего хранения, положительно влияют на выход сока из ягод при их размораживании на протяжении всего периода исследований. Наибольшей отдача сока была после 6 и 9 мес хранения. Вероятно, это связано с гидролизом пектина и переходом протопектина в растворимый пектин в процессе хранения, а также с нарушением гистологических и цитологических структур растительного сырья под действием низких температур [4, 5].
По органолептическим признакам большинство изучаемых сортов красной смородины не только не уступают контрольному сорту "Голландская красная", но и превосходят его. Органолептическую оценку ниже 4,5 баллов, кроме сорта "Голландская красная", имеют сорта "Валентиновка", "Рачновская". При этом они характеризуются низкой отдачей сока. Наилучшие органолептические свойства отмечены у сортов "Баяна", "Вика", "Нива" (4,7 баллов), которые к тому же имеют выход сока выше среднего (75,9%).
Пищевая ценность ягод красной смородины новых сортов варьирует в зависимости от сортовых особенностей ягод и произошедших в процессе их замораживания и хранения в этом виде изменений, а также количества выделяемых из ягод РСВ. По содержанию последних (более 12,5%) наиболее хорошими были сорта "Дана", "Дар Орла", "Красная Виксне", "Орловская звезда". При этом наибольшее значение данного показателя было в сорте "Дар Орла" (13,2%), наименьшее - в сорте "Валентиновка" (9,0%). При замораживании, сразу после воздействия низкой температуры (-30 °С), отмечено устойчивое снижение массовой доли сухих веществ до 8% от первоначальных значений. Однако в течение 9 мес хранения сырья при температуре -18 °С концентрация этих веществ увеличивается на 1-6%, вероятно, за счет вымораживания влаги и накопления некоторых питательных веществ. При этом в сортах "Ася", "Баяна", "Голландская красная", "Рачновская" количество сухих веществ на конец хранения незначительно уменьшилось - до 4% от исходного.
Кислый вкус плодов и ягод обусловлен наличием свободных форм кислот - так называемых титруемых. Новые сорта характеризуются высокой кислотностью. В связи с тем, что в ягодах красной смородины лимонной кислоты в 3-5 раз больше, чем яблочной, содержание органических кислот определяли в пересчете на лимонную кислоту. Среднее значение титруемых кислот в свежих ягодах составило 2,3%: от 1,76 (сорт "Вика") до 2,95% (сорт "Подарок лета").
Содержание органических кислот в большинстве исследуемых сортов сразу после замораживания уменьшилось на 4-8% по сравнению с исходным сырьем. Исключение составил сорт "Ася", кислотность которого повысилась на 5% по сравнению с исходным, однако после 9-месячного хранения ягод красной смородины этого сорта кислотность в них упала на 2%. Следует отметить, что после воздействия минусовой температуры (-30 °С) и длительного хранения при температуре -18 °С содержание органических кислот в ягодах большинства сортов красной смородины существенно не изменялось, а к концу 9-месячного наблюдения даже возрастало на 1-9%. Вероятно, это связано с накоплением фенолкарбоновых и оксикоричных кислот, а также с ферментативным окислением моносахаров и вымораживанием влаги, что согласуется с данными ряда исследователей [1, 2, 7].
Среднее содержание сахаров в свежих ягодах новых сортов селекции ВНИИСПК составило 8,19%, при этом более 95% от общего их количества составили моносахара. Высокими значениями (>8,0%) по этому показателю характеризуются сорта "Ася", "Вика", "Дана", "Красная Виксне", "Нива". Причем более сахаристым оказался сорт "Дар Орла" (сумма сахаров - 10,75%), наименее - сорт "Валентиновка" (6,68%), чем, вероятно, и объясняется кислый вкус ягод этого сорта красной смородины. Стоит отметить, что в сортах "Баяна", "Дана", "Мармеладница", "Нива", "Орловская звезда", "Орловчанка" сахароза полностью отсутствовала, что подчеркивает их диетическую ценность. Сразу после замораживания отмечено снижение общего количества сахара в ягодах большинства сортов на 3-12%, за счет уменьшения содержания моносахаров и сахарозы. После 9 мес хранения количество моносахаров и общего сахара у преобладающего числа сортов существенно не отличалось от исходного, однако массовая доля сахарозы несколько снизилась (на 1-21%). Это, очевидно, объясняется ее гидролизом [6], в результате чего содержание сахарозы в сортах "Баяна", "Голландская красная", "Дана", "Мармеладница", "Орловчанка" упало до 0%.
Вкус плодов и ягод зависит не только от содержания в них сахаров и органических кислот, но и от сочетания этих компонентов в ягодах одного сорта, т.е. от отношения сахара к кислоте, или величины сахаро-кислотного коэффициента: чем выше этот коэффициент, тем ягоды слаще. При низком значении данного показателя во вкусе преобладает ощущение кислоты. Для ягод красной смородины чем выше сахаро-кислотный коэффициент, тем приятнее вкус (табл. 1).
Значительное количество сахаров и низкое - органических кислот в сортах "Баяна", "Вика", "Дар Орла" обусловливают высокий сахаро-кислотный индекс их ягод (>4,0), при среднесортовом - 3,53, что подтверждается данными органолептической оценки вкуса. Гармоничный вкус отмечается у сортов, в ягодах которых сочетается высокое содержание сахаров и кислот - "Дана" (4,1), "Дар Орла" (4,2). Сорт "Подарок лета", не выделяясь по сумме сахаров (7,63%) и обладая самой большой титруемой кислотностью (2,95%), имеет сравнительно небольшой сахаро-кислотный коэффициент (2,6), значительно меньший, чем у сорта "Валентиновка". Этот сорт отличается минимальным содержанием сахаров (6,68%) и низким количеством титруемых кислот (2,05%); его сахаро-кислотный коэффициент составляет 3,2. Однако в конце хранения замороженных ягод значение сахаро-кислотного индекса практически у всех сортов красной смородины снижается. Это, вероятно, объясняется тем, что в процессе хранения замороженных ягод в них накапливаются кислоты и уменьшается количество сахаров. Максимальное значение индекса отмечено у сорта "Вика" (4,7), наименьшее - у сорта "Рачновская" (2,3), у среднесортовых - 3,4.
Таблица 1. Пищевая ценность свежих ягод красной смородины новых селекционных сортов
Максимальное содержание пектиновых веществ (11,1%) в сухой массе ягод красной смородины выявлено у сорта "Орловчанка", среднее (9,6-10,2 %) - у сортов "Мармеладница", "Подарок лета", "Орловская звезда", минимальное (7,4%) - у сорта "Красная Виксне" (среднесортовое содержание - 9,0%). При воздействии низких температур у ягод всех сортов красной смородины отмечено снижение количества пектинов - на 6-28% от исходного, что, вероятно, связано с гидролизом сложных высокомолекулярных компонентов, содержащихся в кожице и мякоти ягод [3]. Однако согласно данным этих авторов, комплексообразующая способность пектинов по отношению к тяжелым металлам при этом остается на прежнем уровне.
Что касается содержания в ягодах красной смородины витаминов, то витамины С и Р, которые, как известно, являются синергистами и усиливают положительное действие друг друга при одновременном их дефиците в организме, содержатся в ягодах в оптимальных количествах. Эти витамины, обладая антиоксидантными свойствами, способны сдерживать свободнорадикальное окисление в организме человека и тем самым предотвращать процесс старения и развитие сердечно-сосудистых заболеваний. Аскорбиновой кислоты в свежих ягодах изучаемых сортов красной смородины содержится в среднем 50,7 мг/100 г (в ягодах сорта "Мармеладница" - 74,8 мг/100 г). При 9-месячном хранении в холодильнике при температуре -18 °С содержание аскорбиновой кислоты в исследуемых образцах смородины снижается в среднем на 31- 39%, что может быть связано с необратимыми гидролитическими процессами при замораживании под действием тканевых ферментов и окислением железа, входящего в состав плодов [6].
Содержание фенольных соединений в свежих ягодах красной смородины изученных сортов составило в среднем 367,0 мг/100 г, варьируясь от 215,5 (сорт "Баяна" с золотисто-белой окраской ягод) до 1070,0 мг (сорт "Красная Виксне" с вишневым цветом ягод). В ходе исследований установлено, что динамика витамина Р в процессе низкотемпературного замораживания и хранения неоднозначна. После 9 мес низкотемпературного хранения количество Р-активных веществ возросло в ягодах исследуемых сортов красной смородины в среднем на 30%, что, возможно, согласно данным [5, 7], связано с гидролизом олигомерных форм, а также с накоплением фенольных веществ, происходящим за счет ферментативных процессов, или с синтезом полифенолов.
Таблица 2. Показатели пищевой ценности ягод красной смородины новых селекционных сортов после 9 мес хранения (-18 °С)
Таким образом, проведенные нами исследования показывают, что под действием низких температур и в процессе длительного хранения (в течение 3 и 9 мес) замороженных образцов ягод красной смородины содержание в них ряда пищевых веществ существенно не изменяется (табл. 2). В процессе исследований были получены высокие положительные коэффициенты корреляции (r=0,740-0,999) по всем изучаемым показателям пищевой ценности. Эти коэффициенты с большой степенью достоверности характеризуют тенденцию сохранения биологически активных веществ в ягодах каждого сорта на начало и конец хранения. При этом установлено, что сорта с лучшей пищевой ценностью в свежем виде сохраняют ее как в процессе замораживания, так и в течение всего времени хранения.
Литература
1. Артемова Е.Н., Мясищева Н.В. // Пищ. пром-сть. - 2007. - № 12. - С. 50-51.
2. Ковалевская И.Н. Товароведная характеристика ягод барбариса и продуктов его переработки: Автореф. дис. ... канд. техн. наук: 05.18.15. - Кемерово, 2004. - 18 с.
3. Лучшие сорта плодовых и ягодных культур Всероссийского научно-исследовательского института селекции плодовых культур: Справ. изд-е / Под ред. Е.Н. Седова. - Орел: Изд-во ВНИИСПК, 2005. - 124 с.
4. Магомедов X.М. Технологическая оценка и подбор сортов винограда для замораживания в условиях Северного Дагестана: Автореф. дис. ... канд. с.-х. наук: 06.01.07, 05.18.01. - Махачкала, 2004. - 24 с.
5. Мукаилов М.Д., Гусейнова Б.М. // Хранение и переработка сельхозсырья. - 2004. - № 7. - С. 40-42.
6. Рязанова О.А., Резниченко И.Ю., Васильева С.Б. // Хранение и переработка сельхозсырья. - 2001. - № 5. - С. 48-49.
7. Сайфулина З.Р. Товарно-технологическая характеристика дикорастущих черники и калины и продуктов их комплексной переработки: Автореф. дис. ... канд. техн. наук. - Новосибирск, 2003. - 16 с.