Исследование химического состава ягод голубики обыкновенной, произрастающей в арктических районах Якутии

Лебедева Ульяна Михайловна; Слепцова Татьяна Васильевна; Васильева Валентина Тихоновна

Резюме

Дикорастущие ягоды - ценный источник пищевых веществ и антиоксидантов в рационе питания человека. Одной из наиболее распространенных и полезных дикорастущих ягод, произрастающих на территории Якутии, является голубика. Ее эксплуатационные запасы в республике составляют около 22 тыс. тонн ежегодно.

Цель исследования - изучение химического состава ягод голубики обыкновенной, произрастающей в арктических районах Якутии.

Материал и методы. Материалом для исследования были ягоды голубики обыкновенной (Vaccinium uliginosum subsp. microphyllum L.), собранные при технической спелости в 2022 г. в 3 арктических районах (улусах) Якутии (Анабарском, Булунском, Момском), значительно различающихся по почвенно-климатическим условиям. Органолептическую оценку ягод проводили в день сбора после отбора проб. После сбора ягоды хранили при температуре -28 °C до проведения анализа, размораживая в холодильной камере при температуре не выше 5 °С в течение 3 ч. Исследования проводили в усредненной пробе (из 10 проб в 3-кратной повторности). Сухие вещества определяли методом высушивания в сушильном шкафу при температуре 105 °С до постоянной массы. Исследования химического состава ягод проведены методом инфракрасной спектроскопии.

Результаты. В ягодах, произрастающих в более прохладных Анабарском и Булунском районах, в сравнении с ягодами, собранными с участка на территории Момского района, отмечена значимая закономерность повышения содержания сухих веществ на 0,6-1,0%, белка на 0,29-0,31%, жира на 0,10-0,11% и суммы сахаров на 1,4-1,6%, что отразилось в более высокой калорийности. Содержание витамина С и железа в ягодах, произрастающих на территории Анабарского и Булунского районов, было на 17,2-20,9% выше, чем в ягодах на территории Момского района. Порция 100 г свежезамороженных ягод голубики, произрастающей в арктических районах Якутии, удовлетворяет суточную потребность взрослого человека в витамине С на 25,0-29,7%, в витаминах группы В, калии, кальции и магнии - на 2-4%, в железе - на 13,3-28,9%.

Заключение. Получены новые данные по химическому составу ягод Vaccinium uliginosum subsp. microphyllum L. арктических районов Якутии. Содержание витамина С, калия, кальция и железа в ягодах голубики, произрастающей в районах Арктической зоны Якутии (Анабарский, Булунский и Момский районы), выше, чем в ягодах, собранных на территории Западной и Центральной Якутии.

Ключевые слова: ягоды; голубика; арктические районы Якутии; химический состав; витамины; аскорбиновая кислота; макроэлементы; железо

Дикорастущие ягоды являются важным природным источником пищевых веществ, антиоксидантов, витаминов, макро- и микроэлементов в рационе питания человека [1-3]. Химический состав ягод и содержание в них биологически активных веществ значительно изменяются в зависимости от климатических условий, ареала и факторов произрастания [4]. Полученные новые данные о биохимическом составе ягодного сырья, произрастающего в конкретном регионе, позволяют более обоснованно рассчитывать пищевую ценность и корректировать рацион питания здоровых и больных людей [5].

В условиях резко континентального климата Якутии, при значительных затратах на транспортировку из других регионов увеличение производства продукции из местного дикорастущего сырья приобретает все большую актуальность [6]. В этой связи исследования по изучению химического состава, содержания витаминов, макро- и микроэлементов в ягодах, произрастающих на территории арктических районов, имеют как научное, так и практическое значение.

Одной из наиболее распространенных и полезных дикорастущих ягод на территории Якутии является голубика. Ее ежегодные эксплуатационные запасы в республике составляют около 22 тыс. тонн. Она растет в сырых хвойных и лиственных лесах, редколесьях, ерниках, подгольцовых кустарниковых зарослях, в горных и равнинных тундрах [7]. Ягоды голубики богаты пектиновыми веществами, органическими кислотами, биологически активными веществами, включая антоцианы и лейкоантоцианы, флавонолы, катехины, тритерпеновые и хлорогеновые кислоты, что обусловливает их широкое применение в пищевом производстве [8-10].

Исследования, проведенные в Центральном сибирском ботаническом саду [11], показали, что в более теплый и засушливый год ягоды голубики накапливали больше сухого вещества и сахаров, но меньше аскорбиновой кислоты и органических кислот в сравнении с прохладным и влажным годом. Мониторинговые исследования в различных улусах (районах) Центральной и Западной Якутии выявили существенное влияние условий тепло- и влагообеспеченности вегетационного периода на антиоксидантные свойства ягод голубики обыкновенной (Vaccinium uliginosum L.) и накопление в них макро- и микроэлементов [12, 13]. В условиях Арктической зоны Якутии содержание пищевых веществ, витаминов, макро- и микроэлементов в ягодах дикорастущей голубики не изучено.

В связи с этим целью исследования было изучение химического состава ягод голубики обыкновенной, произрастающей в арктических районах Якутии.

Материал и методы

Объектом исследования были ягоды голубики обыкновенной (Vaccinium uliginosum subsp. microphyllum L.), собранные при технической спелости в 2022 г. в 3 арктических районах (улусах) Якутии: Анабарском (с. Саскылах, участок Ойугла арыыта), Булунском (с. Таймылыр, участок Юрях), Момском (с. Соболох, участок Тарын).

Пробы ягод отбирали по ГОСТ Р 59425-2021 "Продукция органическая из дикорастущего сырья. Правила сбора, заготовки, переработки, хранения, транспортирования и маркировки". Органолептическую оценку свежих ягод проводили в день сбора согласно ГОСТ 34219-2017 "Черника и голубика свежие. Технические условия". После сбора ягоды незамедлительно замораживали в морозильной камере при температуре -28 °С и доставляли в термосумке 30L ТСР-30В в лабораторию переработки сельскохозяйственных продуктов и биохимических анализов ЯНИИСХ. Исследования проводили в усредненной пробе (из 10 проб в 3-кратной повторности). Перед проведением биохимического анализа ягоды размораживали в холодильной камере при температуре не выше 5 °С, длительность размораживания 3 ч, что обеспечивает минимальные потери пищевой ценности ягоды. Сухие вещества определяли по ГОСТ 28561-90 "Продукты переработки плодов и овощей. Методы определения сухих веществ или влаги" методом высушивания в сушильном шкафу при температуре 105 °С до постоянной массы. Исследования химического состава ягод проведены методом инфракрасной спектроскопии на инфракрасном анализаторе SpectraStar 2200 (Unity Scientific, США), калиброванном на основе общепринятых стандартных химических методов.

Статистическую обработку результатов проводили при помощи пакета прикладных программ Microsoft Excel 2010. Достоверность различий оценивали по доверительным интервалам на 5%-м уровне значимости.

Результаты и обсуждение

Органолептическая оценка показала, что свежие ягоды голубики, произрастающей в Анабарском и Булунском районах, имели шаровидную форму с пурпурным цветом и голубоватым налетом на поверхности, с сочной нежной мякотью светлого оттенка и с кисло-сладким вкусом. Ягоды, собранные на территории более теплого Момского района, имели шаровидную и овальную форму с темно-синей окраской кожицы и сильным сизо-голубоватым налетом, с сочной нежной мякотью белого цвета и сладким вкусом.

Технологические свойства и качество продукции во многом определяется химическим составом. Химический состав ягод голубики, собранных с территорий разных арктических районов Якутии, различался (табл. 1). В большинстве случаев отмечена значимая закономерность повышения содержания сухих веществ (на 0,6-1,0%), белка (0,29-0,31%), жира (0,10-0,11%) и суммы сахаров (на 1,4-1,6%) в ягодах, произрастающих в более прохладных Анабарском и Булунском районах, в сравнении с ягодами, собранными с участка на территории Момского района. У ягод, произрастающих на территории более теплого Момского района, оказалась и самая низкая калорийность, которая была на 10,8-11,7% меньше, чем у ягод, собранных в Анабарском и Булунском районах (см. табл. 1).

Одним из основных показателей, определяющих ценность ягод, является содержание витамина С. Как показали результаты анализов, содержание витамина С в ягодах, произрастающих на территории Анабарского и Булунского районов, было на 17,2-18,8% выше, чем в ягодах на территории Момского района, витаминов В₁, В₂ и В₃ - на 7,7-20,0% выше (табл. 2).

Порция 100 г свежезамороженных ягод голубики, произрастающей в арктических районах Якутии, удовлетворяет суточную потребность¹ взрослого человека в витамине С на 25,0-29,7%, В₁ - 2,6-3,0%, В₂ - 2,2-2,5%, в ниацине - на 3,5-4,0%.

Ягоды являются одним из значимых источников минеральных веществ в организме человека. Данные, представленные в табл. 3, свидетельствуют, что в ягодах, произрастающих в более прохладных Анабарском и Булунском районах, содержание макроэлементов (калий, кальций, магний) и микроэлемента железо было больше на 12-22% в сравнении с ягодами, собранными на территории Момского района.

¹ МР 2.3.1.0253-21 "Нормы физиологических потребностей в энергии и пищевых веществах для различных групп населения Российской Федерации".

Порция 100 г ягод голубики, произрастающей в арктических районах Якутии, удовлетворяет суточную потребность взрослого человека в калии на 2,4-2,7%, кальции - 2,0-2,3%, магнии - 2,9-3,5%, в железе - на 13,3-28,9%.

Сравнение полученных результатов с данными литературы о химическом составе ягод голубики, собранной на территории Западной и Центральной Якутии в 2016-2018 гг. [12, 13], приведено в табл. 4. Усредненное содержание витамина С в ягодах, собранных на территории Западной и Центральной Якутии, оказалось ниже, чем в ягодах голубики из арктических районов Якутии. Содержание магния в ягодах голубики Арктической зоны выше, чем в ягодах голубики, произрастающей в Центральной Якутии.

Сравнительный анализ данных показал (см. табл. 4), что содержание калия, кальция и железа в ягодах голубики, произрастающей в районах Арктической зоны Якутии (Анабарский, Булунский и Момский районы), в 1,1-1,3 раза больше, чем в ягодах, собранных на территории Западной Якутии (пригород Мирного, Вилюйский и Сунтарский районы), в 1,3-1,6 раза - Центральной Якутии (пригород Якутска, Хангаласский и Намский районы).

Заключение

Полученные данные проведенных исследований химического состава ягод голубики обыкновенной Vaccinium uliginosum subsp. microphyllum L., произрастающей на территории Арктической зоны Якутии, свидетельствуют о более высоком содержании в них витамина С, калия, кальция и железа по сравнению с ягодами западных и центральных районов республики.

Исходя из полученных результатов, можно сделать вывод, что при потреблении 100 г ягод голубики удовлетворяется потребность в витамине С на 25,0-29,7%, в витаминах группы В, калии, кальции и магнии - на 2-4%, в железе - на 13,3-28,9%.

Литература

1. Фролова Н.А., Резниченко И.Ю. Исследование химического состава плодово-ягодного сырья Дальневосточного региона как перспективного источника пищевых и биологически активных веществ // Вопросы питания. 2019. Т. 88, № 2. С. 83-90. DOI: https://doi.org/10.24411/0042-8833-2019-10021

2. Слепцова Т.В., Васильева В.Т., Егорова У.В., Баппагай Э.В. Витаминный состав ягод морошки в арктических районах Якутии // Вопросы питания. 2023. Т. 92, № S5. С. 202-203. DOI: https://doi.org/10.33029/0042-8833-2023-92-5s-248

3. Korobkova T., Sorokopudov V., Sorokopudova O., Lebedev D. Morphological variability of Vaccinium Uliginosum L. in coenopopulations in Asian Russia // Bio Web of Conferences. I International Conference "Biotechnologies in the Context of Human Development" (BCHD - 2023). Les Ulis, 2023. Article ID 05007. https://doi.org/10.1051/bioconf/20237605007

4. Горбунов А.Б., Кукушкина Т.А. Динамика химического состава ягод интродуцированных сортов и форм клюквы в условиях Центрального сибирского ботанического сада СО РАН // Химия растительного сырья. 2021. № 4. С. 241-249. DOI: https://doi.org/10.14258/jcprm.2021048977

5. Акимов М.Ю., Бессонов В.В., Коденцова В.М., Эллер К.И., Вржесинская О.А., Бекетова Н.А. и др. Биологическая ценность плодов и ягод российского производства // Вопросы питания. 2020. Т. 89, № 4. С. 220-232. DOI: https://doi.org/10.24411/0042-8833-2020-10055

6. Система ведения сельского хозяйства в республике Саха (Якутия) на период 2021-2025 годы / Министерство сельского хозяйства РС (Я). ФГБУН ФИЦ "ЯНЦ СО РАН". Якутский научно-исследовательский институт сельского хозяйства им. М.Г. Сафронова ; под ред. Л.Н. Владимирова. Белгород : Изд-во "Сангалова К.Ю.", 2021. 592 с. ISBN: 978-5-6046091-8-7.

7. Семенова В.В., Данилова Н.С., Борисова С.З., Иванова Н.С., Афанасьева Е.З., Малогулова И.Ш. и др. Лекарственные растения Якутии. Якутск : Айар, 2022. 368 с. ISBN: 978-5-7696-6356-7.

8. Величко Н.А., Берикашвили З.Н. Исследование химического состава ягод голубики обыкновенной и разработка рецептур напитков на ее основе // Вестник Красноярского государственного аграрного университета. 2016. № 7. С. 126-131.

9. Табакаев А.В., Табакаева О.В. Сухие напитки на основе экстрактов бурых водорослей Японского моря и плодово-ягодных соков как функциональные продукты // Вопросы питания. 2022. Т. 91, № 4. С. 107-114. DOI: https://doi.org/10.33029/0042-8833-2022-91-4-107-114

10. Еликов А.В., Цапок П.И., Карпова Е.М., Локтев Д.Б., Нилова Л.П., Шмакова Л.Н. Влияние продуктов питания с добавкой порошка из ягод голубики (Vaccinium uliginosum L) на показатели метаболизма // Вятский медицинский вестник. 2021. № 2 (70). С. 63-66. DOI: https://doi.org/10.24412/2220-7880-2021-2-63-66

11. Снакина Т.И., Кукушкина Т.А. Изменчивость химического состава голубики топяной (Vaccinium uliginosum L.) в условиях интродукции // Химия растительного сырья. 2018. № 3. С. 107-114. DOI: https://doi.org/10.14258/jcprm.2018033429

12. Тимофеев С.М. Антиоксидантные свойства ягод Vaccinium uliginosum в зависимости от температурно-влажностных условий произрастания в различных климатопах Якутии // Вестник Северо-Восточного федерального университета имени М.К. Аммосова. 2020. № 2 (76). С. 23-31. DOI: https://doi.org/10.25587/SVFU.2020.76.61505

13. Тимофеев С.М. Влияние атмосферных осадков на накопление макро- и микроэлементов в ягодах Vaccinium uliginosum // Аграрный вестник Урала. 2019. № 7 (186). 70-76. DOI: https://doi.org/10.32417/article_5d52b08194c242.53789592

Материалы данного сайта распространяются на условиях лицензии CC BY-NC-ND 4.0 (Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International)

© ООО Издательская группа «ГЭОТАР-Медиа». Использование текстового и иллюстративного материала данного издания для обучения любых систем искусственного интеллекта, включая машинное обучение и нейросети, запрещено без письменного разрешения правообладателя.