ОПТИМИЗАЦИЯ УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ЭКСТРАКЦИИ ВОДОРАСТВОРИМЫХ УГЛЕВОДОВ ИЗ ПЛОДОВ FRAGARIA × ANANASSA (DUCHESNE EX WESTON) DUCHESNE EX ROZIER, КУЛЬТИВИРУЕМОЙ НА ТЕРРИТОРИИ КОЛЬСКОГО ПОЛУОСТРОВА:

Мария Александровна Ярцева; Лидия Николаевна Середа; Любовь Андреевна Иванова; Марина Вячеславовна Слуковская; Никита Сергеевич Цветов

doi:10.14258/jcprm.20260117544

Мария Александровна Ярцева Полярно-альпийский ботанический сад-институт им. Н.А. Аврорина, ФИЦ «Кольский научный центр» РАН Email: m.yarceva@ksc.ru
Лидия Николаевна Середа Научный центр медико-биологических исследований адаптации человека в Арктике ФИЦ «Кольский Научный Центр» РАН Email: l.sereda@ksc.ru
Любовь Андреевна Иванова Полярно-альпийский ботанический сад-институт им. Н.А. Аврорина, ФИЦ «Кольский научный центр» РАН Email: la.ivanova@ksc.ru
Марина Вячеславовна Слуковская Лаборатория природоподобных технологий и техносферной безопасности Арктики ФИЦ «Кольский Научный Центр» РАН Email: m.slukovskaya@ksc.ru
Никита Сергеевич Цветов Научный центр медико-биологических исследований адаптации человека в Арктике ФИЦ «Кольский Научный Центр» РАН Email: tsvet.nik@mail.ru

https://doi.org/10.14258/jcprm.20260117544

Ключевые слова: Fragaria × ananassa (Duchesne ex Weston) Duchesne ex Rozier, плоды, ультразвуковая экстракция, оптимизация, углеводы, Арктика

Аннотация

Земляника ананасная (Fragaria × ananassa (Duchesne ex Weston) Duchesne ex Rozier) – многолетнее травянистое растение рода Земляника (Fragaria L.) семейства Розоцветных (Rosaceae Juss.), плоды которого обладают выраженным сладким вкусом и высокой питательной ценностью. Сорт «Хибинская красавица» № 9907676 – селекционное достижение Полярной опытной станции ВИР, зарегистрированное в 2007 году. Сорт рекомендуется для культивирования в северных регионах. В связи с перспективами использования плодов растений земляники в пищевой промышленности в настоящей работе проведена оптимизация условий метода ультразвуковой экстракции водорастворимых углеводов с использованием однофакторного анализа и алгоритма Бокса-Бенкена. Кинетика процесса экстракции аппроксимирована уравнением реакции второго порядка. Определены оптимальная продолжительность экстрагирования, мощность ультразвукового воздействия, гидромодуль и температура экстрагирования. Определено содержание водорастворимых углеводов. Проанализирована зависимость синтеза углеводов от условий выращивания. Отмечен линейный характер зависимости от доли вносимого кондиционера. Полученные результаты могут способствовать развитию технологий выращивания земляники ананасной сорта «Хибинская красавица» и производства экстрактов из ее плодов для использования в пищевой промышленности.

Скачивания

Данные скачивания пока недоступны.

Биографии авторов

Мария Александровна Ярцева , Полярно-альпийский ботанический сад-институт им. Н.А. Аврорина, ФИЦ «Кольский научный центр» РАН

ведущий инженер лаборатории интродукции и акклиматизации растений

Лидия Николаевна Середа , Научный центр медико-биологических исследований адаптации человека в Арктике ФИЦ «Кольский Научный Центр» РАН

младший научный сотрудник лаборатории медицинских и биологических технологий

Любовь Андреевна Иванова , Полярно-альпийский ботанический сад-институт им. Н.А. Аврорина, ФИЦ «Кольский научный центр» РАН

кандидат биологических наук, главный научный сотрудник

Марина Вячеславовна Слуковская , Лаборатория природоподобных технологий и техносферной безопасности Арктики ФИЦ «Кольский Научный Центр» РАН

кандидат биологических наук, старший научный сотрудник лаборатории природоподобных технологий и техносферной безопасности Арктики

Никита Сергеевич Цветов, Научный центр медико-биологических исследований адаптации человека в Арктике ФИЦ «Кольский Научный Центр» РАН

кандидат химических наук, заведующий лаборатории медицинских и биологических технологий, доцент кафедры физики, биологии и инженерных технологий

Литература

Simkova K., Veberic R., Hudina M., Grohar M.C., Ivancic T., Smrke T., Pelacci M., Jakopic J. Foods, 2023, vol. 12, no. 6, 1349. https://doi.org/10.3390/foods12061349.

Castillo-Girones S., Ruizendaal J., Salas-Valderrama X., Munera S., Blasco J., Polder G. Food Control, 2025, vol. 175, 111339. https://doi.org/10.1016/j.foodcont.2025.111339.

Yelsakova S.D., Yelsakov G.V. Yagodnyy sad na Kol'skom Severe. [Berry garden in the Kola North]. Murmansk, 1999, 48 p. (in Russ.).

Gosudarstvennaya Komissiya Rossiyskoy Federatsii po ispytaniyu i okhrane selektsionnykh dostizheniy (FGBU «Gossortkomissiya»). [State Commission of the Russian Federation for Testing and Protection of Selection Achieve-ments (FSBI "State Commission")]. URL: www.gossortrf.ru. (in Russ.).

Simkova K., Grohar M.C., Pelacci M., Veberic R., Jakopic J., Hudina M. International Journal of Fruit Science, 2024, vol. 24, no. 1, pp. 186–199. https://doi.org/10.1080/15538362.2024.2355920.

Zhang Y., Lin B., Tang G., Chen Y., Deng M., Lin Y., Li M., He W., Wang Y., Zhang Y., Luo Y., Chen Q., Wang X., Tang H. Food Chemistry: X, 2024, vol. 21, 101252. https://doi.org/10.1016/j.fochx.2024.101252.

Milosavljević D., Maksimović V., Milivojević J., Djekić I., Wolf B., Zuber J., Vogt C., Maksimović J.D. Plants, 2023, vol. 12, no. 12, 2238. https://doi.org/10.3390/plants12122238.

Akšić M.F., Tosti T., Sredojević M., Milivojević J., Meland M., Natić M. Plants, 2019, vol. 8, no. 7, 205. https://doi.org/10.3390/plants8070205.

Mikulic-Petkovsek M., Schmitzer V., Slatnar A., Stampar F., Veberic R. Journal of food science, 2012, vol. 77, no. 10, pp. 1064–1070. https://doi.org/10.1111/j.1750-3841.2012.02896.x.

Mahmood T., Anwar F., Abbas M., Boyce M.C., Saari N. International journal of molecular sciences, 2012, vol. 13, no. 2, pp. 1380–1392. https://doi.org/10.3390/ijms13021380.

Basson C.E., Groenewald J.H., Kossmann J., Cronjé C., Bauer R. Food Chemistry, 2010, vol. 121, no. 4, pp. 1156–1162. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2010.01.064.

Urün I., Attar S.H., Sönmez D.A., Gündeşli M.A., Ercişli S., Kafkas N.E., Bandić L.M., Duralija B. Plants, 2021, vol. 10, no. 8, 1654. https://doi.org/10.3390/plants10081654.

Loseva V.A., Kvitko I.V. Izvestiya vuzov. Pishchevaya tekhnologiya, 2006, no. 4, pp. 80–82. (in Russ.).

Sereda L.N., Tsvetov N.S. Khimiya rastitel'nogo syr'ya, 2024, no. 1, pp. 292–300. https://doi.org/10.14258/jcprm.20240113108. (in Russ.).

Sedova Ye.N., Ogol'tsovoy T.P. Programma i metodika sortoizucheniya plodovykh, yagodnykh i orekhoplodnykh kul'tur. [Program and methodology for variety study of fruit, berry and nut crops]. Orel, 1999, 606 p. (in Russ.).

Meier U. Growth stages of mono- and dicotyledonous plants BBCH. Quedlinburg, 2018, 204 p. https://doi.org/10.5073/20180906-074619.

Mosendz I.A., Kremenetskaya I.P. Trudy Fersmanovskoy nauchnoy sessii GI KNTs RAN, 2022, no. 19, pp. 248–252. https://doi.org/10.31241/FNS.2022.19.045. (in Russ.).

Gosudarstvennaya farmakopeya RF, XIV izd. [State Pharmacopoeia of the Russian Federation, XIV ed.]. Moscow, 2018, vol. 1, pp. 272–275. (in Russ.).

Tungmunnithum D., Garros L., Drouet S., Renouard S., Lainé E., Hano C. Plants, 2019, vol. 8, no. 3, article 50. https://doi.org/10.3390/plants8030050.

El-Sheekh M., Alwaleed E.A., Kassem W.M.A., Saber H. International Journal of Biological Macromolecules, 2024, vol. 277, 134490. https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2024.134490.

Cavdarova M., Makris D.P. Waste and Biomass Valorization, 2014, vol. 5, pp. 773–779. https://doi.org/10.1007/s12649-014-9298-3.

Sereda L.N., Yartseva M.A., Tsvetov N.S. Trudy Kol'skogo nauchnogo tsentra RAN. Seriya: Tekhnicheskiye nauki, 2024, vol. 15, no. 1, pp. 355–360. https://doi.org/10.37614/2949-1215.2024.15.1.059. (in Russ.).

Pan J., Shang Y., Zhang W.J., Chen X., Xinping C., Zhenling C. Land Degradation & Development, 2020, vol. 31, no. 9, pp. 1125–1137. https://doi.org/10.1002/ldr.3515.

Wu X., Liu Y., Shang Y., Liu D., Liesack W., Cui Z., Peng J., Zhang F. Plant and Soil, 2022, vol. 470, pp. 21–34. https://doi.org/10.1007/s11104-021-04851-x.

Liu Z., Gao K., Shan S., Gu R., Wang Z., Craft E.J., Mi G., Yuan L., Che F. Frontiers in Plant Science, 2017, vol. 8, 436. DOI: 10.3389/fpls.2017.00436.

Xu Y., Guo Z., Li J., Zhang H., Lu Y., Shi C., Cao T. Bangladesh Journal of Botany, 2021, vol. 50, no. 5, pp. 947–954. https://doi.org/10.3329/bjb.v50i5.56449.

Wisdom B., Nyembezi M., Agathar K. Rhizosphere, 2017, vol. 3, pp. 67–74. https://doi.org/10.1016/j.rhisph.2017.01.002.

Ca P., Pisa C., Parwada C., Chiripanyanga S., Dunjana N. Science, 2020, vol. 4, no. 2, pp. 27–31. https://doi.org/10.26480/gws.02.2020.46.50.

Postma J.A., Dathe A., Lynch J.P. Plant physiology, 2014, vol. 166, no. 2, pp. 590–602. https://doi.org/10.1104/pp.113.233916.

White P.J., Brown P.H. Annals of botany, 2010, vol. 105, no. 7, pp. 1073–1080. https://doi.org/10.1093/aob/mcq085.

Nestby R., Lieten F., Pivot D., Lacroix C.R., Tagliavini M. International Journal of Fruit Science, 2005, vol. 5, no. 1, pp. 139–156. https://doi.org/10.1300/J492v05n01_13.

Kilic N., Burgut A., Gündesli M.A., Nogay G., Ercisli S., Kafkas N.E., Ekiert H., Elansary H.O., Szopa A. Horticul-turae, 2021, vol. 7, no. 10, 354. https://doi.org/10.3390/horticulturae7100354.

Sayğı H. Agronomy, 2022, vol. 12, no. 5, 1233. https://doi.org/10.3390/agronomy12051233.

Kilic N., Turemis N.F., Dasgan, H.Y. Horticulturae, 2021, vol. 7, no. 10, 354. https://doi.org/10.15666/aeer/1903_22012211.