The influence of some biochemical parameters of apples on the organoleptic properties of apple jam

Elena S. Salina; Mikhail Yu. Akimov; Nadezhda S. Levgerova; Irina A. Sidorova

doi:10.12731/2658-6649-2025-17-5-1288

Elena S. Salina Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Научно-исследовательский институт селекции плодовых культур» https://orcid.org/0000-0002-1276-5153
Mikhail Yu. Akimov Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Федеральный научный центр имени И.В. Мичурина» http://orcid.org/0000-0002-1276-5153
Nadezhda S. Levgerova Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Научно-исследовательский институт селекции плодовых культур» http://orcid.org/0000-0002-9273-5658
Irina A. Sidorova Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Научно-исследовательский институт селекции плодовых культур» https://orcid.org/0000-0001-7599-487X

DOI: https://doi.org/10.12731/2658-6649-2025-17-5-1288

Ключевые слова: яблоня, варенье, сенсорная оценка, дескрипторы, биохимические параметры

Аннотация

Обоснование. Содержание в яблоках пищевых волокон, сахаров, органических кислот, кальция, участвующих в формировании свойств протопласта (мякоти плодов), являются важными технологическими показателями, влияющими на качество варенья. Знание взаимосвязей между химико-технологическими признаками плодов и качеством готового продукта позволило бы определить значимость того или иного технологического показателя в формировании органолептических качеств продукта переработки и его пищевой ценности.

Целью данных исследований было установить влияние некоторых биохимических параметров сырья на качество яблочного варенья. Для достижения поставленной цели сформулированы задачи: дать характеристику плодам яблони разных сортов по содержанию пищевых волокон (растворимых и нерастворимых), сахаров (глюкозы, фруктозы, сахарозы и их сумы), кислот (яблочной, лимонной, гидроксикоричной), кальция; сформировать сенсорный профиль по визуальным дескрипторам и провести на его основе анализ варенья из плодов различных генотипов яблони; выявить зависимости между биохимическими параметрами сырья и сенсорными характеристиками полученного из него варенья, а также описать полученные взаимодействия уравнениями регрессии.

Материалы и методы. Объектами исследования служили 6 генотипов яблони селекции ВНИИСПК: Болотовское, Веньяминовское, Курнаковское, Кандиль орловский, Рождественское, Синап орловский. Сырье было проанализировано по твердости плодов, содержанию пищевых волокон, сахаров, органических кислот, Са⁺⁺. Выработку варенья осуществляли согласно текущим стандартам. Органолептический анализ включал визуальную, вкусовую и обонятельную оценку. Оценка проводилась экспертами, которые приняли участие в закрытых дегустациях. Эксперты – члены дегустационной группы (n = 15, 3 мужчин, 13 женщин, в возрасте 27-60 лет) были отобраны на добровольной основе среди сотрудников института по уровню вкусовой чувствительности.

Результаты. Высокое содержание пищевых волокон (2,1-2,2%) в сырье выявлено у сортов Кандиль орловский, Курнаковское, Веньяминовское. Плоды сортов яблони содержали в среднем фруктозы 5,8%, глюкозы – 2,2%, сахарозы – 1,6. Отмечен высокий уровень яблочной кислоты (181,0 – 1030,0 мг/100 г) и низкий – лимонной (2,6 – 12,0 мг/100 г). Содержание кальция в плодах варьировало от 8,9 мг/100 г (Синап орловский) до 22,0 мг/100 г (Болотовское и Кандиль орловский). Среднее значение твердости мякоти плодов составило 4,7 кг/см², размах изменчивости при этом был от 3,6 кг/см2 (Веньяминовское) до 6,2 кг/см2 (Болотовское). Сенсорный анализ варенья 6 сортов яблони показал, что все образцы получили высокие оценки приемлемости. Самые высокие оценки получило варенье сортов Рождественское и Курнаковское. Установлено, что наиболее предпочтительно варенье, с прозрачным сиропом и целыми дольками с хрустящей консистенцией. Количество сиропа и признаки его желирования большой роли не играли, а нежная (мягкая) консистенция долек снижала оценку приемлемости. Установлены зависимости между органолептическими показателями варенья и некоторыми биохимическими параметрами сырья. Выявлена прямая достоверная зависимость между прозрачностью сиропа и содержанием органических кислот (r = 0,88* для лимонной кислоты; r = 0,86* для яблочной кислоты; r = 0,89* для гидроксикоричных кислот) и обратная – содержанием Са++ (r = -0,87*). Отмечена прямая зависимость между консистенцией яблочных долек и содержанием нерастворимых пищевых волокон (r = 0,80*) и гидроксикоричных кислот (r = 0,81*) и обратная между этим показателем и содержанием лимонной кислоты (r = -0,80*). Полученные данные позволяют прогнозировать качество яблочного варенья и проектировать продукт с заданными параметрами качества.

EDN: VJFCKE

Скачивания

Данные скачивания пока не доступны.

Биографии авторов

Elena S. Salina, Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Научно-исследовательский институт селекции плодовых культур»

канд. с.-х. наук, ведущий научный сотрудник сектора технологической оценки сортов

Mikhail Yu. Akimov, Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Федеральный научный центр имени И.В. Мичурина»

д-р с.-х. наук, директор

Nadezhda S. Levgerova, Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Научно-исследовательский институт селекции плодовых культур»

д-р с.-х. наук, главный научный сотрудник, заведующий сектором технологической оценки сортов

Irina A. Sidorova, Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Научно-исследовательский институт селекции плодовых культур»

канд. с.-х. наук, старший научный сотрудник сектора технологической оценки сортов

Литература

Akimov, M. Yu., Bessonov, V. V., Kodentsova, V. M., Eller, K. I., Vrzhesinskaya, O. A., Beketova, N. A., Kosheleva, O. V., Bogachuk, M. N., Malinkin, A. D., Makarenko, M. A., Shevyakova, L. V., Perova, I. B., Rylina, E. V., Makarov, V. N., Zhidekhina, T. V., Koltsov, V. A., Yushkov, A. N., Novotortsev, A. A., Bryksin, D. M., & Khromov, N. V. (2020). Biological value of fruits and berries produced in Russia. Nutrition Issues, 89(4), 220–232. https://doi.org/10.24411/0042-8833-2020-10055. EDN: https://elibrary.ru/UOAQLM

Gorshkova, R. M., Khalikov, D. Kh., Slobodova, D. A., Uspensky, A. A., & Slobodov, A. A. (2018). Physicochemical study of protopectin degradation under the action of acidic catalysts. Proceedings of SPbSTI (TU), (43), 7–11. https://doi.org/10.15217/issn1998984-9.2018.43.7. EDN: https://elibrary.ru/XNGNBJ

GOST 29059 91. Fruit and vegetable processed products. Titrimetric method for determination of pectin substances. Moscow: Standartinform, 1992. 6 p.

GOST 34113 2017. Jam. General specifications. Moscow: Standartinform, 2017. 15 p.

GOST 34844 2022. Food products. Determination of total dietary fibre content. Moscow: Russian Institute of Standardization, 2022. 11 p.

GOST 8756.13 87. Processed fruit and vegetable products. Methods for determination of sugars. Moscow: Standartinform, 2010. 10 p.

GOST ISO 6658 2016. Sensory analysis. Methodology. General guidance. Moscow: Standartinform, 2016. 20 p. ISO 6658:2017. Sensory analysis. Methodology. General guidance, 2017.

GOST ISO 8586 2015. Sensory analysis. General guidelines for the selection, training and monitoring of selected assessors and expert assessors. Moscow: Publishing House of Standards, 2015. 25 p.

Methods for analysis of minor biologically active food substances (2010) / Ed. by V. A. Tutelyan, K. I. Eller. Moscow: Dinastiya. 180 p.

Motyleva, S. N., & Borisova, A. A. (2018). Comparative biochemical composition of apple fruits of domestic and foreign varieties. Horticulture and Viticulture, (6), 12–18. https://doi.org/10.31676/0235-2591-2018-6-12-18. EDN: https://elibrary.ru/YSXOHJ

Prichko, T. G., Chalaya, L. D., & Karpushina, M. V. (2011). Changes in quality indicators of apple fruits during cultivation and storage. Fruit Growing and Viticulture in the South of Russia, (7), 1. Retrieved from: http://journal.kubansad.ru/pdf/11/01/02.pdf (accessed: 25.01.2025). EDN: https://elibrary.ru/NDIILL

Raik, S. Ya. (1958). Pectin substances in melons. Report 2. Volumetric method for determining pectin substances in fodder watermelon. Proceedings of the Moldavian Branch of the USSR Academy of Sciences, 5, 15–24.

Guidelines for quality and safety control methods of biologically active food supplements R 4.1.1672 03 (2004). Moscow: Federal Center for State Sanitary and Epidemiological Surveillance of the Ministry of Health of Russia. 240 p.

Savelyev, N. I., Savelyeva, N. N., & Yushkov, A. N. (2009). Promising immune apple varieties: scientific publication. Michurinsk Science City of the Russian Federation: GNU VNIIGiSPR named after I. V. Michurin of the Russian Agricultural Academy. 128 p.

Salina, E. S., & Sidorova, I. A. (2019). Influence of calcium content in apples on juice yield. Breeding and Variety Development of Horticultural Crops, 6(2), 76–78. EDN: https://elibrary.ru/ZENKDJ

Salina, E. S., Sidorova, I. A., & Levgerova, N. S. (2019). Apple flesh firmness as an indicator of technical maturity for juice production. Modern Horticulture, 3, 78–84. https://doi.org/10.24411/2312-6701-2019-10309. EDN: https://elibrary.ru/TALSOQ

Sedov, E. N., Makarkina, M. A., & Levgerova, N. S. (2007). Characterization of the apple gene pool by biochemical and technological fruit qualities. Bulletin of OrelSAU, (3), 20–24. EDN: https://elibrary.ru/KXRWPH

Trunov, I. A., Pugachev, G. N., & Zakharov, V. L. (2005). Influence of weather conditions on calcium content in apple leaves and fruits. Issues of Modern Science and Practice. Vernadsky University, (1), 31–34.

Federal Law No. 159 FZ dated 11.06.2021 (latest revision). On agricultural products, raw materials and food with improved characteristics. Retrieved from: http://publication.pravo.gov.ru/Document/View/0001202106110018?index=0&rangeSize=1 (accessed: 19.01.2025)

Fathizadeh, Z., Aboonajmi, M., & Hassan Beygi, S. R. (2021). Nondestructive methods for determining the firmness of apple fruit flesh. Information Processing in Agriculture, 8(4), 515–527. https://doi.org/10.1016/j.inpa.2020.12.002. EDN: https://elibrary.ru/QXQJKG

Featherstone, S. (2016). Jams, jellies, and related products. В A Complete Course in Canning and Related Processes (Vol. 3, pp. 313–349). Elsevier. https://doi.org/10.1016/C2013-0-16340-4

Figueroa, L. E., & Genovese, D. B. (2019). Fruit jellies enriched with dietary fibre: Development and characterization of a novel functional food product. LWT, 111, 423–428. https://doi.org/10.1016/j.lwt.2019.05.031

Fotirić Akšić, M., Dabić Zagorac, D., Gašić, U., Tosti, T., Natić, M., & Meland, M. (2022). Analysis of apple fruit (Malus × domestica Borkh.) quality attributes obtained from organic and integrated production systems. Sustainability, 14(9), 5300. https://doi.org/10.3390/su14095300. EDN: https://elibrary.ru/QMYAJS

ISO 3972:2011/COR 1:2012. Sensory analysis. Methodology. Method of investigating sensitivity of taste. Technical Corrigendum 1. 2012.

ISO 4121:2003. Sensory analysis. Guidelines for the use of quantitative response scales. 2004.

ISO 6658:2017. Sensory analysis. Methodology. General guidance. 2017.

Jakobek, L., & Matić, P. (2019). Non covalent dietary fiber polyphenol interactions and their influence on polyphenol bioaccessibility. Trends in Food Science & Technology, 83, 235–247. https://doi.org/10.1016/j.tifs.2018.11.024

Lan, W., Baeten, V., Jaillais, B., Renard, C. M. G. C., Arnould, Q., Chen, S., Leca, A., & Bureau, S. (2022). Comparison of near infrared, mid infrared, Raman spectroscopy and near infrared hyperspectral imaging to determine chemical, structural and rheological properties of apple purees. Journal of Food Engineering, 323, 111002. https://doi.org/10.1016/j.jfoodeng.2022.111002. EDN: https://elibrary.ru/NCDNXS

Oszmiański, J., Lachowicz, S., Gławdel, E., Cebulak, T., & Ochmian, I. (2018). Determination of phytochemical composition and antioxidant capacity of 22 old apple cultivars grown in Poland. European Food Research and Technology, 244(4), 647–662. https://doi.org/10.1007/s00217-017-2989-9. EDN: https://elibrary.ru/MBTVBZ

Shen, C. W., Li, Y., Wang, J., Al Shoffe, Y., Dong, C. X., Shen, Q. R., & Xu, Y. C. (2018). Potassium influences expression of key genes involved in sorbitol metabolism and its assimilation in pear leaf and fruit. Journal of Plant Growth Regulation, 37(3), 883–895. https://doi.org/10.1007/s00344-018-9783-1. EDN: https://elibrary.ru/DGLJLC

Tukey, J. (1949). Comparing individual means in the analysis of variance. Biometrics, 5(2), 99–114. https://doi.org/10.2307/3001913

Zou, X., Xu, X., Chao, Z., Jiang, X., Zheng, L., & Jiang, B. (2022). Properties of plant derived soluble dietary fibers for fiber enriched foods: A comparative evaluation. International Journal of Biological Macromolecules, 223, 1196–1207. https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2022.11.008. EDN: https://elibrary.ru/ADPKHM

Список литературы

Акимов, М. Ю., Бессонов, В. В., Коденцова, В. М., Эллер, К. И., Вржесинская, О. А., Бекетова, Н. А., Кошелева, О. В., Богачук, М. Н., Малинкин, А. Д., Макаренко, М. А., Шевякова, Л. В., Перова, И. Б., Рылина, Е. В., Макаров, В. Н., Жидехина, Т. В., Кольцов, В. А., Юшков, А. Н., Новоторцев, А. А., Брыксин, Д. М., & Хромов, Н. В. (2020). Биологическая ценность плодов и ягод российского производства. Вопросы питания, 89(4), 220–232. https://doi.org/10.24411/0042-8833-2020-10055. EDN: https://elibrary.ru/UOAQLM

Горшкова, Р. М., Халиков, Д. Х., Слободова, Д. А., Успенский, А. А., & Слободов, А. А. (2018). Физико химическое исследование процесса распада протопектина под действием кислотных катализаторов. Известия СПбГТИ (ТУ), (43), 7–11. https://doi.org/10.15217/issn1998984-9.2018.43.7. EDN: https://elibrary.ru/XNGNBJ

ГОСТ 29059 91. Продукты переработки плодов и овощей. Титриметрический метод определения пектиновых веществ. Москва: Стандартинформ, 1992. 6 с.

ГОСТ 34113 2017. Варенье. Общие технические условия. Москва: Стандартинформ, 2017. 15 с.

ГОСТ 34844 2022. Продукция пищевая. Определение массовой доли пищевых волокон. Москва: Российский институт стандартизации, 2022. 11 с.

ГОСТ 8756.13 87. Продукты переработки плодов и овощей. Методы определения сахаров. Москва: Стандартинформ, 2010. 10 с.

ГОСТ ISO 6658 2016. Органолептический анализ. Методология. Общее руководство. Москва: Стандартинформ, 2016. 20 с. ISO 6658:2017. Sensory analysis. Methodology. General guidance, 2017.

ГОСТ ISO 8586 2015. Органолептический анализ. Общие руководящие указания по отбору, обучению и контролю за работой отобранных испытателей и экспертов испытателей. Москва: Изд во стандартов, 2015. 25 с.

Методы анализа минорных биологически активных веществ пищи (2010) / Под ред. В. А. Тутельяна, К. И. Эллера. Москва: Династия. 180 с.

Мотылева, С. Н., & Борисова, А. А. (2018). Сравнительный биохимический состав плодов яблони отечественных и зарубежных сортов. Садоводство и виноградарство, (6), 12–18. https://doi.org/10.31676/0235-2591-2018-6-12-18. EDN: https://elibrary.ru/YSXOHJ

Причко, Т. Г., Чалая, Л. Д., & Карпушина, М. В. (2011). Изменение качественных показателей плодов яблони в процессе выращивания и хранения. Плодоводство и виноградарство Юга России, (7), 1. Получено из http://journal.kubansad.ru/pdf/11/01/02.pdf (дата обращения: 25.01.2025). EDN: https://elibrary.ru/NDIILL

Раик, С. Я. (1958). Пектиновые вещества бахчевых. Сообщение 2. Объёмный метод определения пектиновых веществ в кормовом арбузе. Известия Молдавского филиала АН СССР, 5, 15–24.

Руководство по методам контроля качества и безопасности биологически активных добавок к пище Р 4.1.1672 03 (2004). Москва: Федеральный центр госсанэпиднадзора Минздрава России. 240 с.

Савельев, Н. И., Савельева, Н. Н., & Юшков, А. Н. (2009). Перспективные иммунные сорта яблони: научное издание. Мичуринск наукоград РФ: ГНУ ВНИИГиСПР им. И. В. Мичурина Россельхозакадемии. 128 с.

Салина, Е. С., & Сидорова, И. А. (2019). Влияние содержания кальция в яблоках на выход сока. Селекция и сорторазведение садовых культур, 6(2), 76–78. EDN: https://elibrary.ru/ZENKDJ

Салина, Е. С., Сидорова, И. А., & Левгерова, Н. С. (2019). Твёрдость мякоти яблок как показатель технической степени зрелости для сока. Современное садоводство, 3, 78–84. https://doi.org/10.24411/2312-6701-2019-10309. EDN: https://elibrary.ru/TALSOQ

Седов, Е. Н., Макаркина, М. А., & Левгерова, Н. С. (2007). Характеристика генофонда яблони по биохимическим и технологическим качествам плодов. Вестник ОрёлГАУ, (3), 20–24. EDN: https://elibrary.ru/KXRWPH

Трунов, И. А., Пугачёв, Г. Н., & Захаров, В. Л. (2005). Влияние погодных условий на содержание кальция в листьях и плодах яблони. Вопросы современной науки и практики. Университет им. Вернадского, (1), 31–34.

Федеральный закон от 11.06.2021 № 159 ФЗ (последняя редакция). О сельскохозяйственной продукции, сырье и продовольствии с улучшенными характеристиками. Получено из http://publication.pravo.gov.ru/Document/View/0001202106110018?index=0&rangeSize=1 (дата обращения: 19.01.2025)