Научная статья на тему 'Изменчивость признаков качества зерна озимой ржи в зависимости от выхода муки и вязкости водного экстракта'

Изменчивость признаков качества зерна озимой ржи в зависимости от выхода муки и вязкости водного экстракта Текст научной статьи по специальности «Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство»

CC BY
233
38
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ОЗИМАЯ РОЖЬ / СОРТ / ПОПУЛЯЦИЯ / ДИВЕРГЕНТНЫЙ ОТБОР / ВЫХОД МУКИ / ВЯЗКОСТЬ ВОДНОГО ЭКСТРАКТА / ХЛЕБОПЕКАРНЫЕ КАЧЕСТВА ЗЕРНА / WINTER RYE / VARIETY / POPULATION / DIVERGENT SELECTION / FLOUR YIELD / VISCOSITY OF A WATER EXTRACT / BAKING QUALITIES OF GRAIN

Аннотация научной статьи по сельскому хозяйству, лесному хозяйству, рыбному хозяйству, автор научной работы — Гончаренко А.А., Макаров А.В., Ермаков С.А., Семенова Т.В., Точилин В.Н.

Изучали динамику технологических и хлебопекарных признаков качества зерна озимой ржи в зависимости от выхода муки и вязкости водного экстракта (ВВЭ). Исходным материалом послужили низковязкие (НВ), средневязкие (СВ) и высоковязкие (ВВ) популяции озимой ржи, полученные после 10 циклов дивергентного отбора по признаку ВВЭ на базе сортов Альфа и Московская 12. По каждой популяции получали три сорта муки: цельносмолотую (выход 100%), обдирную (выход 87%) и сеяную (выход 63%). Сравнительное испытание проводили в 2015 и 2016 гг в полевом опыте на делянках 8 м2 в трех повторениях. Характерной особенностью НВ-популяций явился тренд в сторону мелкозерности, низкой натуры зерна и пониженного содержания крахмала. ВВ-популяции по большинству признаков были на уровне СВ-популяций. Показано, что в процессе производства сеяной муки вместе с отрубями удаляются все пентозаны, находящиеся в наружных слоях зерновки. В результате доля пентозанов, находящихся внутри эндосперма, существенно возрастает. Увеличение ВВЭ в сортах муки тонкого помола происходит за счет водорастворимых пентозанов, содержащихся не в отрубях, а в глубинных слоях эндосперма. Мука тонкого помола (сеяная) в сравнении с мукой грубого помола (цельносмолотой) отличалась более высокой белизной (на 46,6 ед.), лучшей амилограммой (на 46 е.а.), более высоким отношением H/D (на 0,04), объемным выходом (на 38 см3) и пористостью мякиша формового хлеба (на 9,9%). Существенное влияние оказывала ВВЭ, которая при высокой экспрессии положительно влияла на белизну муки, число падения, высоту амилограммы, температуру клейстеризации крахмала, формоустойчивость подового хлеба.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по сельскому хозяйству, лесному хозяйству, рыбному хозяйству , автор научной работы — Гончаренко А.А., Макаров А.В., Ермаков С.А., Семенова Т.В., Точилин В.Н.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Variability of CHARACTERISTICS of winter rye GRAIN QUALITY depending on flour YIELD and viscosity of a water extract

The dynamics of technological and baking characteristics of winter rye grain quality depending on the flour yield and the viscosity of a water extract (VWE) have been studied. The starting material was low viscosity, medium viscosity and high viscosity populations of winter rye, obtained after 10 cycles of divergent selection on the basis of VWE in the varieties Alpha and Moskovskaya 12. From each population there have been obtained three sorts of flour: whole grain flour (yield 100%), bread flour (yield 87%) and white rye flour (yield 63%). A comparative test was conducted in 2015 and 2016 in a field experiment on the plots of 8 m2 in three replications. The characteristic feature of low viscosity populations was small-sized grain, low nature of grain and low content of starch. High viscosity populations in the majority of characteristics were up to standard of medium viscosity populations. It is shown, that when producing the white rye flour, all the pentosans of the external layers of the caryopsis are removed together with the bran. As a result, the share of pentosans which are inside the endosperm essentially increases. The increase of VWE in the fine flour occurs due to the water-soluble pentosans, containing not in the bran, but in the deep layers of the endosperm. The fine flour (white-rye flour) in comparison to the coarse flour (whole grain flour) had higher whiteness (by 46.6 points), better amylograph (by 46 ea.), higher H/D ratio by (0.04), yield of bread (by 38 cm3) and grain of bread (by 9.9%). The VWE at high expression positively effected the flour whiteness, falling number, height of the amylograph, temperature of starch gelatinization, shape stability of the hearth bread.

Текст научной работы на тему «Изменчивость признаков качества зерна озимой ржи в зависимости от выхода муки и вязкости водного экстракта»

УДК / UDC 633.14"324":631.576.331.2.004.12:581.192

ИЗМЕНЧИВОСТЬ ПРИЗНАКОВ КАЧЕСТВА ЗЕРНА ОЗИМОЙ РЖИ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ВЫХОДА МУКИ И ВЯЗКОСТИ ВОДНОГО ЭКСТРАКТА

VARIABILITY OF CHARACTERISTICS OF WINTER RYE GRAIN QUALITY

DEPENDING ON FLOUR YIELD AND VISCOSITY OF A WATER EXTRACT

Гончаренко А.А.*, академик РАН Goncharenko A.A., Academician of the Russian Academy of Sciences Макаров А.В., кандидат сельскохозяйственных наук

Makarov A.V., Candidate of Agricultural Sciences Ермаков С.А., кандидат сельскохозяйственных наук

Ermakov S.A., Candidate of Agricultural Sciences Семенова Т.В., кандидат сельскохозяйственных наук

Semenova T.V., Candidate of Agricultural Sciences Точилин В.Н., кандидат сельскохозяйственных наук

Tochilin V.N., Candidate of Agricultural Sciences Осипова А.В., кандидат сельскохозяйственных наук Osipova A.V., Candidate of Agricultural Sciences Яшина Н.А. Yashm N.A.

Крахмалева О.А.

Krahmaleva O.A.

ФГБНУ Московский НИИСХ «Немчиновка», Московская область, Россия

Moscow Scientific Research Institute of Agriculture "Nemchinovka",

Moscow region, Russia *E-mail: goncharenko05@mail.ru

Изучали динамику технологических и хлебопекарных признаков качества зерна озимой ржи в зависимости от выхода муки и вязкости водного экстракта (ВВЭ). Исходным материалом послужили низковязкие (НВ), средневязкие (СВ) и высоковязкие (ВВ) популяции озимой ржи, полученные после 10 циклов дивергентного отбора по признаку ВВЭ на базе сортов Альфа и Московская 12. По каждой популяции получали три сорта муки: цельносмолотую (выход 100%), обдирную (выход 87%) и сеяную (выход 63%). Сравнительное испытание проводили в 2015 и 2016 гг в полевом опыте на делянках 8 м2 в трех повторениях. Характерной особенностью НВ-популяций явился тренд в сторону мелкозерности, низкой натуры зерна и пониженного содержания крахмала. ВВ-популяции по большинству признаков были на уровне СВ-популяций. Показано, что в процессе производства сеяной муки вместе с отрубями удаляются все пентозаны, находящиеся в наружных слоях зерновки. В результате доля пентозанов, находящихся внутри эндосперма, существенно возрастает. Увеличение ВВЭ в сортах муки тонкого помола происходит за счет водорастворимых пентозанов, содержащихся не в отрубях, а в глубинных слоях эндосперма. Мука тонкого помола (сеяная) в сравнении с мукой грубого помола (цельносмолотой) отличалась более высокой белизной (на 46,6 ед.), лучшей амилограммой (на 46 е.а.), более высоким отношением H/D (на 0,04), объемным выходом (на 38 см3) и пористостью мякиша формового хлеба (на 9,9%). Существенное влияние оказывала ВВЭ, которая при высокой экспрессии положительно влияла на белизну муки, число падения, высоту амилограммы, температуру клейстеризации крахмала, формоустойчивость подового хлеба. Ключевые слова: озимая рожь, сорт, популяция, дивергентный отбор, выход муки, вязкость водного экстракта, хлебопекарные качества зерна.

The dynamics of technological and baking characteristics of winter rye grain quality depending on the flour yield and the viscosity of a water extract (VWE) have been studied. The starting material was low viscosity, medium viscosity and high viscosity populations of winter rye, obtained after 10 cycles of divergent selection on the basis of VWE in the varieties Alpha and Moskovskaya 12. From each population there have been obtained three sorts of flour: whole grain flour (yield 100%), bread flour (yield 87%) and white rye flour (yield 63%). A comparative test was conducted in 2015 and 2016 in a field experiment on the plots of 8 m2 in three replications. The characteristic feature of low viscosity populations was small-sized grain, low nature of grain and low content of starch. High viscosity populations in the majority of characteristics were up to standard of medium viscosity populations. It is shown, that when producing the white rye flour, all the pentosans of the external layers of the caryopsis are removed together with the bran. As a result, the share of pentosans which are inside the endosperm essentially increases. The increase of VWE in the fine flour occurs due to the water-soluble pentosans, containing not in the bran, but in the deep layers of the endosperm. The fine flour (white-rye flour) in comparison to the coarse flour (whole grain flour) had higher whiteness (by 46.6 points), better amylograph (by 46 ea.), higher H/D ratio by (0.04), yield of bread (by 38 cm3) and grain of bread (by 9.9%). The VWE at high expression positively effected the flour whiteness, falling number, height of the amylograph, temperature of starch gelatinization, shape stability of the hearth bread. Key words: winter rye, variety, population, divergent selection, flour yield, viscosity of a water extract, baking qualities of grain.

Введение. Важной особенностью зерна озимой ржи является относительно высокое содержание в нем некрахмальных полисахаридов (пентозанов) [1]. Эти вещества являются важными при хлебопечении, так как связывают воду при замесе теста, увеличивают его вязкость и улучшают физические свойства [2]. Их суммарное содержание в зерне ржи варьирует от 7,0 до 13,0% [3]. По отношению к воде их подразделяют на водорастворимые и водонерастворимые. Водонерастворимые пентозаны (ВНП) большей частью содержатся в оболочках клеток, а водорастворимые (ВРП) - внутри их содержимого, но более точное расположение и соотношение между ними пока не определено. Есть данные, что на долю ВРП в структуре суммарных пентозанов приходится 20-38% [4]. Их ценным свойством является способность давать высоковязкие водные растворы, что очень важно в технологии приготовления ржаного теста [5].

Установлено [6], что потенциал вязкости водного экстракта (ВВЭ) зернового шрота находится в прямой зависимости от содержания водорастворимых пентозанов в зерне ржи (r=0,97). Это послужило основанием для использования его в качестве косвенного показателя их количественного содержания. В селекционном аспекте важно то, что уровень ВВЭ зернового шрота может служить хорошим индикатором пригодности зерна озимой ржи на хлебопекарные или кормовые цели.

В Московском НИИСХ «Немчиновка» селекция озимой ржи по признаку ВВЭ ведется с 2001 г. За истекший период разработана методика оценки селекционного материала по признаку ВВЭ и проведен 10-кратный дивергентный (разнонаправленный) отбор по ВВЭ на базе сортов ржи Альфа и Московская 12 [7]. В результате получены уникальные популяции ржи, отличающиеся высокой контрастностью по признаку ВВЭ. Высоковязкие популяции (обозначенные как ВВ) превышали исходную форму со средней вязкостью (СВ) в 3,3-6,0 раза, а низковязкие популяции (НВ) уступали ей по этому признаку в 2,6-3,5 раза. Предварительное изучение этих популяций показало необходимость их более глубокого изучения, так как уровень ВВЭ коррелятивно влияет на многие другие признаки. Прежде всего важно знать, как

на фоне различной ВВЭ будут изменяться технологические и хлебопекарные признаки качества при производстве различных сортов муки (цельносмолотой, обдирной, сеяной). В научной литературе этот вопрос пока что остается открытым и поэтому его рассмотрение представляет большой научный и практический интерес.

Условия, материалы и методы. Исходным материалом для изучения послужили 6 популяций ржи, полученных нами в результате 10-кратного дивергентного отбора по признаку ВВЭ, проведенного на базе сортов Альфа и Московская 12. Технология дивергентной селекции описана нами ранее [8]. По каждому сорту было получено три популяции: 1) низковязкие (НВ), полученные при минус-отборе, 2) средневязкие (СВ), полученные на базе исходных популяций без отбора и 3) высоковязкие (ВВ), полученные при плюс-отборе. Сравнительное испытание этих популяций провели в 2015 и 2016 гг. в полевом опыте на делянках 8 м2 в трех повторениях. Цельносмолотую муку со 100% выходом получали на мельнице «Kamas Slago 120». Обдирную муку с выходом 87% и сеяную с выходом 63% получали на мельнице «Квадрумат Сениор». Белизну муки определяли на приборе СКИБ-М, стекловидность - методом разрезания зерен. Высоту амилограммы и температуру клейстеризации крахмала определяли на амилографе Брабендера, число падения (ЧП) - на приборе Хагберга-Пертена, содержание белка и крахмала - на инфракрасном спектрофотометре Spectra Star 2400. Оценку хлебопекарных качеств проводили методом пробной лабораторной выпечки подового и формового хлеба из 250 г муки безопарным способом. Формоустойчивость хлеба измеряли как отношение высоты подового хлеба (Н) к его диаметру (D), а качество формового - путем измерения объемного выхода хлеба и глазомерной оценки физических свойств мякиша (цвета, липкости, упругости). Пористость мякиша формового хлеба определяли в % на приборе кП-1 01.

Результаты и обсуждение. Многократный отбор по ВВЭ коррелятивно затронул многие признаки качества зерна. Характерной чертой НВ-популяций явился четкий тренд в сторону мелкозерности, низкой натуры зерна и пониженного содержания крахмала. Относительно мелкое зерно у этих популяций свидетельствует о недоразвитом эндосперме, что можно обнаружить по низкому содержанию крахмала и повышенному содержанию белка. Наоборот, ВВ-популяции по большинству этих признаков были ближе к исходным СВ-популяциям.

В нашем опыте наиболее высокобелковыми оказались НВ-популяции, но лучшими по стекловидности были не они, а СВ-популяции, в сравнении с которыми стекловидность зерна у НВ-популяций была ниже на 6,0-12,5%, а у ВВ-популяций - на 21,0%. Это можно объяснить значительными изменениями в структуре внутренних тканей зерновки, которые произошли под влиянием отбора. Суть их состоит в замене прозрачной консистенции эндосперма на более непрозрачную (мучнистую). Для мучнистого эндосперма характерна более слабая связь крахмальных зерен с белком, что могло быть вероятной причиной снижения его стекловидности[9]. Важно отметить, что высокая стекловидность зерна не сочеталась ни с низким, ни с высоким уровнем ВВЭ. Однако тот факт, что наиболее низкой стекловидностью обладали ВВ-популяции, позволяет заключить, что мука из мучнистого эндосперма содержит больше водорастворимых пентозанов, чем мука из стекловидного эндосперма.

Динамика восьми признаков качества зерна у разных по ВВЭ популяций ржи в зависимости от процентного выхода муки представлена в таблице 1 , а графически (по усредненным данным) - на рисунке 1.

Таблица 1 - Качество зерна популяций ржи в зависимости от сорта, уровня вязкости и процентного выхода муки (среднее за 2015-2016 гг.)_

Сорт и выход муки в % Альфа Московская 12

НВ СВ ВВ НВ СВ ВВ

вязкость водного экстракта, сП

Ц-смолотая (100%) 1,5 5,0 11,5 3,0 5,2 13,7

Обдирная (87%) 1,7 7,6 13,1 3,5 7,8 17,6

Сеяная (63%) 1,9 8,2 17,8 4,0 8,7 23,1

белизна муки, %.

Ц-смолотая (100%) 0 2,0 4,2 0 3,3 3,6

Обдирная (87%) 24,6 45,1 39,1 33,6 41,8 38,1

Сеяная (63%) 36,6 52,4 54,4 46,6 55,1 47,8

число падения, с

Ц-смолотая (100%) 138 283 235 129 215 202

Обдирная (87%) 166 279 243 140 215 202

Сеяная (63%) 161 263 253 144 226 188

высота амилограммы, е.а.

Ц-смолотая (100%) 177 337 355 195 267 350

Обдирная (87%) 210 390 462 208 360 435

Сеяная (63%) 187 367 475 220 320 385

температура клейстеризации, °С

Ц-смолотая (100%) 63,8 69,2 66,3 61,0 63,7 62,5

Обдирная (87%) 63,7 68,5 64,8 59,8 62,6 60,9

Сеяная (63%) 63,7 67,4 65,8 59,5 63,8 61,0

подовый хлеб: отношение H/D

Ц-смолотая (100%) 0,11 0,29 0,39 0,29 0,33 0,39

Обдирная (87%) 0,10 0,32 0,40 0,29 0,35 0,43

Сеяная (63%) 0,09 0,31 0,44 0,28 0,40 0,48

формовой хлеб: объем см3

Ц-смолотая (100%) 313 300 273 304 320 313

Обдирная (87%) 363 337 323 317 340 317

Сеяная (63%) 367 344 320 365 330 320

пористость мякиша, %

Ц-смолотая (100%) 54,8 52,1 50,1 54,2 60,1 58,4

Обдирная (87%) 62,5 64,0 60,4 62,0 62,4 62,6

Сеяная (63%) 65,5 63,4 62,5 67,7 63,9 65,5

Вязкость водного экстракта (ВВЭ). Величина этого признака существенно возрастала по мере снижения процентного выхода муки (рис. 1, а). Средняя вязкость для цельносмолотой муки составила 6,7 сП, для обдирной - 8,6 сП, для сеяной - 10,6 сП. Особенность динамики состояла в том, что вязкость сеяной муки из зерна НВ-популяций по сравнению с вязкостью цельносмолотой муки возрастала менее значительно (на 26,7-33,3% в зависимости от сорта), чем вязкость сеяной муки из ВВ-популяций, у которых это повышение составило 54,8-68,6%. СВ-популяции независимо от сорта муки стабильно занимали промежуточное положение между НВ-и ВВ-популяцуиями. Этот феномен мы объясняем тем, что при разном выходе муки изменяется соотношение основных ее компонентов. Известно, что субалейроновый слой у ржи богат пентозанами, причем средний уровень их содержания в целом зерне ржи намного выше, чем в эндосперме. По данным R.J. Henry [3], содержание пентозанов в целом зерне ржи в пересчете на сухое вещество составляет 9,0%, а в самом эндосперме - 3,9%. При производстве сеяной муки вместе с отрубями удаляются все периферийные пентозаны, из-за чего доля остающихся эндоспермальных пентозанов возрастает. Особенность в том, что большая их часть приходится на водорастворимую фракцию, что подтверждается резко возросшим уровнем вязкости у этого сорта муки. Следовательно, увеличение ВВЭ по мере увеличения сортности ржаной муки происходит за счет возрастания доли водорастворимых пентозанов, содержащихся не в отрубях, а в глубинных слоях эндосперма, где они, обладая высокой водопоглотительной способностью, обволакивают крахмальные зерна и защищают их от действия амилолитических ферментов [9].

Рисунок 1 - Изменчивость признаков качества зерна в зависимости от выхода муки и уровня ВВЭ (по средним данным НВ-, СВ- и ВВ-популяций из сортов Альфа и

Московская 12 за 2015-2016 гг.).

Белизна муки. Цельносмолотая мука, как и следовало ожидать, имела низкую белизну муки - 2,2 ед. в среднем по сортам (рис. 1, б). Обдирная мука отличалась от цельносмолотой меньшим содержанием оболочек и алейронового слоя зерна, а также более высокой степенью измельчения. В результате белизна муки этого сорта многократно возросла и составила в среднем по сортам 37,1 ед.

Сеяная мука благодаря особой технологии помола содержит много крахмала, мало белка и клетчатки и состоит из тонкоизмельченного эндосперма с небольшой примесью частиц алейронового слоя и плодовых оболочек. По этой причине белизна муки у нее существенно выше, чем у муки обдирной, достигая почти предельного уровня - 48,8 ед. В целом можно отметить, что низкая ВВЭ отрицательно влияет на белизну муки, а высокая - положительно. Особенно наглядно это видно на фоне обдирной и сеяной муки. Белизна муки у НВ-популяций была самой низкой (23,6 ед.), тогда как у СВ- и ВВ-популяций белизна существенно возросла и составила соответственно 33,3 и 31,2 ед. Мы объясняем это доминирующим влиянием крахмала. НВ-популяции не отличаются высокой белизной, так как в сравнении с СВ и ВВ-популяциями имеют относительно мелкое зерно с низкой натурой, что в итоге обуславливает низкое содержание крахмала. СВ- и ВВ-популяции, наоборот, характеризуются крупным зерном с высокой натурой. Оно содержит больше крахмала, который придает муке белый цвет с синеватым оттенком, повышая степень ее белизны.

Число падения. Величина этого признака по мере снижения процента выхода муки изменялась слабо (рис.1, в). Тем самым косвенно подтверждается факт, что активность и содержание ферментов, расщепляющих крахмал, при размоле остается без изменений. Средняя величина ЧП у НВ-, СВ- и ВВ-популяций составила для цельносмолотой муки 200 с, для обдирной - 207 с, для сеяной - 206 с. Как видно, различия в технологии помола существенно не влияли на активность и количество амилолитических ферментов. Наиболее низкое ЧП имели низкокрахмалистые НВ-популяции (147 с), а наиболее высокое ЧП - высококрахмалистые СВ-популяции (247 с). Сорта муки из зерна ВВ-популяций также имели высокое ЧП (221 с), но несколько уступали СВ-популяциям, что можно объяснить более низким содержанием у них крахмала. Важно то, что на уровне СВ- и ВВ-популяций корреляция между ВВЭ и ЧП не просматривается. В этом можно убедиться, сравнивая характер динамики этих признаков. Лучше всего показатель ЧП коррелировал с максимальной температурой клейстеризации крахмала (г=0,81±0,05).

Высота амилограммы. Характер динамики этого признака в зависимости от выхода муки во многом копировал динамику признака ВВЭ (рис. 1, г). По мере снижения выхода муки активность альфа-амилазы понижалась, о чем свидетельствует возрастающая высота амилограммы. Так, в среднем по двум сортам высота амилограмма составила: для цельносмолотой муки - 280 ед., для обдирной - 344 ед. и для сеяной - 326 ед. Как видно, лучшей мукой по этому признаку была обдирная мука, что можно объяснить наиболее оптимальным соотношением в ней основных компонентов набухания - крахмала, пентозанов и белков. Цельносмолотая мука таким оптимумом не обладала и поэтому уступала другим сортам по этому признаку. Взаимосвязь между амилограммой и ВВЭ в наших опытах была положительной. Наиболее низкую амилограмму имели НВ-популяции (200 ед.), у СВ-популяций она возросла до 340 ед., но максимально высокой амилограммой обладали ВВ-популяции - 410 ед. Объясняется это тем, что НВ-популяции мало содержат водорастворимых пентозанов, которые хорошо защищают крахмал от «амилазной атаки». Наоборот, в зерне ВВ-популяций содержится много водорастворимых пентозанов, которые отличаются высокой водопоглотительной способностью и сильнее поглощают воду, чем белки.

Температура клейстеризации крахмала. Данный показатель считается лучшим критерием оценки активности фермента альфа-амилазы, чем высота амилограммы. В нашем исследовании динамика этого признака была сходной с числом падения, а не с высотой амилограммы (рис. 1, д). Особенность состояла в том, что по мере

увеличения процентного выхода муки пиковая температура клейстеризации оставалась без существенных изменений, хотя высота амилограммы возрастала. В среднем по двум сортам этот пик достигался в цельносмолотой муке - при 64,4°С, в обдирной - при 63,4°С, в сеяной - при 63,9°С. Уровень ВВЭ вызвал более сильную динамику температуры клейстеризации, чем выход муки. Наиболее низкую температуру клейстеризации имели относительно низкокрахмалистые НВ-популяции (61,9°С), а наиболее высокую - высококрахмалистые СВ-популяции (65,5°С). Анализируя данные, мы констатируем, что в процессе дивергентной селекции НВ-популяции коррелятивно уклонились в сторону низкой температуры клейстеризации крахмала, а ВВ-популяции - в сторону высокой.

Отношение H/D. Этот показатель во многом копировал динамику признаков вязкости водного экстракта и высоты амилограммы (рис. 1, е). По мере снижения процентного выхода муки показатель H/D возрастал от 0,30 у цельносмолотой муки до 0,34 у сеяной. Этого и следовало ожидать, так как для сеяной муки характерно преобладание крахмала из глубинных слоев эндосперма, где сконцентрированы водорастворимые пентозаны, отличающиеся высокой водопоглотительной способностью. В цельносмолотой муке доля такого крахмала меньше, вязкость ржаного теста ниже, что и фиксирует показатель H/D. В целом можно констатировать, что с повышением выхода ржаной муки отношение H/D имеет тенденцию к повышению. Уровень ВВЭ обусловил более сильное влияние на динамику показателя H/D, чем выход муки. Наиболее низкую формоустойчивость хлеба имели низковязкие НВ-популяции (H/D=0,20), а наиболее высокую -высоковязкие ВВ-популяции (H/D=0,42). Очевидно, причиной такого контраста явился коррелятивный эффект отбора по признаку ВВЭ. Это подтверждает высокая корреляция между отношением H/D и ВВЭ (r = 0,84 ±0,07).

Объемный выход хлеба. Выход муки при помоле негативно сказывается на объемном выходе хлеба (рис. 1, ж). У цельносмолотой муки хлеб получался с очень низким объемным выходом (304 см3), тогда как у обдирной он увеличился до 333 см3, а у сеяной - до 342 см3. Наоборот, высокий потенциал вязкости водного экстракта способствовал снижению объемного выхода хлеба: у ВВ-популяций он был самым низким (311 см3), а у НВ-популяций - максимально высоким (338 см3). Обусловлено это влиянием водорастворимых пентозанов, сильно поглощающих влагу. В сеяной муке из зерна ВВ-популяций их содержалось больше всего, благодаря чему вязкость теста была максимально высокой.

Пористость мякиша. Выход муки отрицательно влиял на пористость мякиша формового хлеба (рис.1, з). Наиболее низкопористый хлеб получался из цельносмолотой муки (54,9%), а наиболее высокопористый - из сеяной муки (64,8%). Для сеяной муки характерно более высокое содержание крахмала и он лучше набухает. В цельносмолотой муке такого крахмала содержится меньше, поэтому хлеб получается плотной консистенции, слабой эластичности и с мелкими порами. В отличие от выхода муки уровень вязкости водного экстракта существенно не влиял на пористость мякиша. Средняя величина этого показателя варьировала слабо: 59,9% у ВВ-популяций, 61,0% у СВ-популяций и 61,1% у НВ-популяций, т.е здесь можно говорить лишь как о тенденции негативного влияния вязкости на пористость мякиша. Более высокая пористость мякиша у НВ-популяций объясняется тем, что они имеют относительно мелкое, низкокрахмалистое зерно с низкой натурой, в котором мало водорастворимых пентозанов. В процессе гидролиза такой крахмал образует много декстринов, плохо набухающих в воде, которую некому связывать из-за недостатка пентозанов. Состояние хлебного мякиша при этом ухудшается, он получается крупнопористым, липким и влажным.

Выводы. Таким образом, многократный отбор по ВВЭ обусловил коррелятивное изменение многих признаков качества зерна. Характерной особенностью НВ-популяций явился четко обозначенный тренд в сторону мелкозерности, низкой натуры зерна и пониженного содержания крахмала. ВВ-популяции, наоборот, по большинству этих признаков оказались на уровне СВ-популяций. Почти все изученные признаки качества зерна находились в сильной зависимости как от процентного выхода муки при помоле, так и от уровня вязкости водного экстракта. При высоком сортовом помоле в муке значительно возрастает доля водорастворимых пентозанов и повышается уровень ее вязкости. В результате мука тонкого помола (сеяная) в сравнении с мукой грубого помола (цельносмолотая) приобретает не только повышенную белизну, но и более высокую амилограмму, имеет лучшую формоустойчивость хлеба, объемный выход и пористость мякиша. Высокая экспрессия признака ВВЭ положительно влияет на белизну муки, число падения, высоту амилограммы, температуру клейстеризации крахмала, формоустойчивость подового хлеба.

БИБЛИОГРАФИЯ

1. Henry R.J. A comparison of the non-starch carbohydrates in cereal grains // J. Sci. Food and Agric. 1985. V. 36. № 12. Р. 1243-1253.

2. Weipert D. Pentosans as selection traits in rye breeding // Vortr. Pflanzenzuchtung. 1996. V. 35. Р. 109-119.

3. Henry R.J. Pentosan and (1-3), (1-4)-beta-glucan concentrations in endosperm and wholegrain of wheat, barley, oats and rye // J.Cereal Sci. 1987. № 6. Р. 253-258.

4. Nutrient and lignan content, dough properties and baking performance of rye samplesused in Scandinavia / M. Nilsson, P. Aman, H. Harkonen, G. Hallmans, K.E. Knudsen, W. Mazur, H. Adlercreutz // Acta Agric. Scand. Select B. 1997. V. 47. P. 26-34.

5. Bengtsson S., Aman P. Isolation and chemical characterization of water-soluble arabinoxylans in rye grain // Carbohydrate Polymers.1990. № 12 (3). Р. 267-277.

6. Extract viscosity as an Indirect Assay for water-soluble Pentosan Content in Rye / D. Boros, R.R. Marquardt, B.A. Slominski, W. Guenter // Cereal Chem. 1993. V.70 (5). Р. 575-580.

7. Многократный дивергентный отбор по вязкости водного экстракта у озимой ржи / А.А. Гончаренко, С.А. Ермаков, А.В. Макаров, В.Н. Точилин, Т.В. Семенова, А.В. Осипова, О.А. Крахмалева, Н.А. Яшина // Российская сельскохозяйственная наука. 2016. №4. С. 3-8.

8. Дивергентный отбор по вязкости водного экстракта у озимой ржи / А.А. Гончаренко, А.С. Тимощенко, Н.С. Беркутова, С.А. Ермаков, А.В. Макаров, Т В. Семенова, В.Н. Точилин, Е.Н. Лазарева // Доклады РАСХН. 2011. № 4. С. 3-8.

9. Рожь: Производство, химия и технология / Бушук В., Кемпбелл У.П., Древс Э. [и др.]. М.: Колос, 1980. 247 с.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.