Введение к работе
Актуальность темы диссертации. В связи с интродукцией и введением в промышленную культуру в Беларуси клюквы крупноплодной, возникла острая необходимость в изучении биохимического состава плодов наиболее перспективных ее сортов, являющихся природным источником широкого спектра биологически активных соединений, среди которых наибольшей ценностью обладают вещества фе-нольной природа Р-витаминного действия с разносторонним фармакологическим эффектом. Плода клюквы крупноплодной - ценнейшее лечебное средство кагшлляроукреплящега, противовоспалительного, ранозаживляющего и антирадиационного действия.
Отсутствие исчерпывающей информации по данному вопросу, а также сведений об изменениях химизма плодов клюквы при разном сочетании погодных факторов в процессе адаптации вида к новым почвенно-климатическим условиям, является существенным пробелом в интродукционных исследованиях, требующем восполнения. В качестве эталона сравнения для выявления возможных преимуществ биохимического состава плодов интродуцированного вида представляется целесообразным использовать аборигенный вид - клюкву болотную, фенольний комплекс плодов которого также изучен недостаточно.
Наряду с этим важное научное значение имеет исследование динамики биологически активных соединений в плодах сортовой клюквы в процессе созревания, что позволило бы определить оптимальные сроки уборки ее урожая в местных условиях.
Вопросом первостепенной важности является также установление наиболее благоприятных способов, температурных режимов и сроков хранения ягодной продукции, с минимальным снижением ее товарных качеств и наименьшими потерями биологически активных соединений.
Наряду с этим большое практическое значение имеет разработка экономически целесообразных способов переработки плодов клюквы іфупноплодной с определением возможных потерь полезных веществ как в процессе изготовления из них градационных и принципиально новых пищевых продуктов, так и при их последующем хранении. При этом в связи с аварией на Чернобыльской АЭС особую значимость обретает исследование антирадиационного действия продуктов питания из клюквы, обладающей повышенным содержанием соединений фенольной природы.
Связь работы с крупными научными программами, темами. .
В основу диссертационной работы положены обобщенные резулі таты личных исследований автора, полученные при выполнении пл новых разделов научной тематики Центрального ботанического са; НІН Беларуси в лаборатории химии растений и технологии растж тельного сырья в 1983 - 1994 гг. по 4-м научно-исследовательски темам: "Разработка биологических основ промышленного выращиванв клюквы крупноплодной в БССР" (1981-1985 гг.). Но госрегистраци 810134-53; "Биологические основы промышленного выращивания клике крупноплодной и голубики высокой в условиях БССР" (1986 - 19 гг.). № госрегистрации 01860018238; "Биологически активные ее единения интродуцированных растений и их использование в народі ном хозяйстве" (1988 - 1990 гг.). Но госрегистрации 01880036216 "Разработка научных основ промышленного выращивания шгодо во-ягодных растений сем. Брусничные в условиях Беларуси" (1990 1994 гг.). No госрегистрации 01900021954.
Цель и задачи исследований. Целью исследований являлось:
- обосновать целесообразность введения в промышленную куль
туру в Беларуси интродуцираванного вида - клюквы крупноплодно
как источника биологически активных соединений, а также устано
вить оптимальные сроки заготовки ягод, регламенты хранения
способы переработки ягодной продукции.
В задачи исследований входило:
выявить различия в биохимическом составе плодов основны промышленных сортов клюквы крупноплодной и аборигенного вида клюквы болотной (дикорастущей и окультуренной);
выделить сорта юшквы крупноплодной, наиболее богатые би ологически активными соединениями ;
выявить сорта клюквы, наиболее устойчивые к-внешним воз действиям при интродукции, и показатели биохимического состав плодов, наиболее стабильные при изменении погодных факторов;
определить оптимальные сроки уборки урожая промышленны сортов юшквы крупноплодной в местных условиях;
изучить изменение товарных качеств и биохимического сое таза плодов клюквы крупноплодной в зависимости от сроков сбора при разных способах и температурных режимах хранения;
выявить антирадиационное действие традиционных продукта питания из ягод клюквы крупноплодной и определить оптимальны
регламенты их хранения;
- изучить возможность использования современных технологий (быстрого замораживания и сублимации) для переработки плодов клюквы крупноплодной.
Научная новизна полученных результатов.На основании полученных сведений о биохимическом составе плодов 8-ми основных промышленных сортов клюкеы крупноплодной и аборигенного вида -клюквы болотной,в естественных условиях произрастания и при окультуривании, выявлены сортовые и межвидовые различия по данному показателю.
Впервые в многолетнем цикле наблюдений установлена степень комплексного влияния погодных факторов на вариабельность количественных показателей биохимического состава плодов 8-ми сортов ингродуцированного, а также аборигенного (дикорастущего и окультуренного) видов клюквы. Выделены наиболее устойчивые к внешним воздействиям объекты- исследований и показатели химизма их плодов.
Показаны сортовые особенности динамики биохимического состава плодов клюквы крупноплодной на завершающих этапах созревания.
Установлены размеры потерь биологически активных соединений в плодах клюквы крупноплодной при хранении, в зависимости от сроков их съема, а также способов и режимов хранения.
Впервые доказано, что по характеру дыхательного газообмена в период хранения, ягоды клюквы крупноплодной принадлежат к группе климактерических плодов.
На животном организме установлено антирадиациошюе действие продуктов питания из плодов клюквы крупноплодной и изучена трансформация их биохимического состава в процессе длительного хранения при разных температурных режимах.
Научно обоснована целесообразность использования современных технологий (быстрого замораживания и сублимации) для переработки плодов клюквы крупноплодной.
Практическая значимость полученных результатов. Результаты научных исследований могут быть использованы в сортоизучении клюквы крупноплодной в лаборатории интродукции плодово-ягодных растений Центрального ботанического сада НАН Беларуси и других
научно-исследовательских учреждениях ботанического профиля.
Совместно с БелНЖ плодоводства ААЕ РБ подготовлены к изданию "Рекомендации по оптимальным срокам уборки ягод клюквы крупноплодной" .
Результаты исследований биохимического состава традиционных и новых продуктов питания из клюквы крупноплодной в процессе ш изготовления и последующего хранения могут быть использованы для разработки ГОСТов, регламентирующих их качество.
Результаты исследований внтирадиационного действия продуктов питания из ягод клюквы крупноплодной могут быть использовань в целях организации лечебного питания для больных с радиационными поражениями.
Экономическая значимость полученных результатов. Научнс обоснованное в работе существенное увеличение выхода биологически активных соединений с единицы площади плантаций клюквы крупноплодной относительно аборигенного вида - клюквы болотной, позволяет считать экономически оправданным введение в промышленнуи культуру интродуцированного вида в условиях Беларуси.
Установленные в процессе исследований оптимальные срою уборки урожая ягод клюквы крупноплодной, регламенты.их храненш и способы переработки дают возможность получения выскокачествен-ной продукции и сведения к минимуму возможных потерь биологически активных веществ в процессе хранения как в свежем виде, так і в виде продуктов питания.
Основные положения диссертации, выносимые на защиту:
-
Перспективность введения в промышленную культуру в условиях Беларуси клюквы крупноплодной, как более высокоурожайного і обогащенного биофлавоноидами вида по сравнению с аборигенным видом.
-
Сравнительная устойчивость показателей биохимической состава плодов промышленных сортов клюквы крупноплодной и болотной к погодным факторам в условиях Беларуси.
-
Обоснование оптимальных сроков съема плодов промышленны: сортов клюквы крупнопношюдной, температурных режимов и способо; их хранения.
-
Целесообразность использования современных технологи (быстрого замораживания и сублимации) при переработке клюкв.1 крупноплодной и природа антирадиационного действия продуктов пи
тания из нее.
Личный вклад соискателя. Являясь исполнителем исследований в рамках плановой тематики, соискатель самостоятельно выполнил основную часть аналитических работ, осуществил их статистическую обработку. Интерпретацию и обобщение полученных результатов автор выполнил лично, в соответствии с утвержденными программами и методиками при научно-консультативной и практической помощи ряда сотрудников лаборатории химии растений и технологии растительного сырья Центрального ботанического сада НАН Беларуси.
Апробация результатов диссертации. Основные положения работы доложены: на Всесоюзной научно-технической конференции "Пути повышения эффективности использования и воспроизводства пищевых, кормовых и лекарственных ресурсов леса" (Пенза, 1983); на Республиканской научной конференции "Роль ботанических садов в обогащении, рациональном использовании и охране растительного мира" (Киев, 1989); на Ведомственном межреспубликанском совещании "Экологические свойства брусничных ягодных растений в природе и культуре" (Юрмала, 1989); на Всесоюзной конференции по теоретической и прикладной карпологии (Кишинев, 1989); на Межреспубликанском рабочем семинаре "Эколого-биологическое изучение ягодных растений сем. Брусничных и опыт освоения их промышленной культуры в СССР" (Ганцевичи, 1991); на Республиканской научно-практической конференции "Результаты научных исследований, выполненных в соответствии с госпрограммой по ликвидации в республике Беларусь последствий катастрофы на Чернобыльской АЭС" (Гомель, 1992).
Опубликованность результатов. По материалам диссертации опубликовано 14 работ в соавторстве. Из них - 7 в научных журналах, 1 - в научных сборниках, б - в тезисах конференций.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из вве-дения, общей характеристики работы, основной части (6 глав), выводов, списка использованных источников ( 206 наименований, в том числе 34 иностранных).