CC BY
177
УДК 633.81/85
КАЧЕСТВЕННАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА МАСЛОСЕМЯН ОЗИМОГО РЫЖИКА
Т. Я. Прахова зав. лаб. селекции рыжика, канд. с.-х. наук; О. Н. Зеленина зав. лаб. биохимических анализов, канд. с.-х. наук
ГНУ Пензенский НИИ сельского хозяйства Россельхозакадемии, (84161) 2-14-25, e-mail: penzniish@sura. т
Изучен биохимический состав семян озимого рыжика сорта Пензяк. Показано, что по основным физико-химическим показателям маслосемена соответствуют требованиям, предъявляемым к пищевым и кормовым культурам. Основными компонентами масла являются эссенциальные а-линоленовая (44 %), линолевая (16,8 %) и гондоиновая (12,5 %) кислоты. Белок семян рыжика отличает высокое содержание лизина - 5,3 % и незаменимых серосодержащих аминокислот- метионина (1,7 %) и серина (3,0 %).
Ключевые слова: рыжик масличный, качество маслосемян, жирные кислоты, аминокислоты.
В настоящее время активно ведутся работы по изучению возможностей обогащения рациона питания полноценным белком с высоким содержанием незаменимых аминокислот, растительным маслом с высоким содержанием полиненасыщенных жирных кислот, витаминами и другими биологически активными компонентами. Источником этих веществ могут служить масличные культуры семейства капустных, в том числе рыжик.
К сожалению, озимый рыжик не получил широкого распространения. Это связано, в первую очередь, с отставанием научных исследований по селекции и семеноводству, с несовершенством технологии возделывания и обработки семян с ее специфическим биохимическим составом, что не позволяло получать высокие урожаи и наиболее полно использовать потенциальные возможности данной культуры.
Однако достижения последних десятилетий позволяют говорить о целесообразности выращивания и переработки озимого рыжика. Интерес к данной культуре вызван еще и тем, что он хорошо произрастает в умеренном климате, дает стабильные урожаи и не требует сложной агротехники. Культура холодостойка и засухоустойчива, созревает раньше подсолнечника и рапса, не поражается вредителями крестоцветных культур [1, 5].
Семена рыжика содержат от 26 до 46 % масла, которое отличается от масел других крестоцветных высоким содержанием гондоиновой, линоленовой и линолевой кислот и относительно низким содержанием эруковой кислоты. Масло рыжика широко используется как на пищевые цели, так и в лакокрасочной и металлургической отраслях промышленности. Оно находит применение в медицине и ветеринарии. Благодаря своему витаминно-минеральному составу рыжиковое масло походит на целебное масло кедрового ореха. В состав масла входит токоферол, известный как витамин Е. Он участвует в процессах тканевого дыхания клеток, характеризуется уникальным уровнем стабильности к окислению [2, 3, 4].
Семенной жмых содержит до 27 % белков и 0,3...0,8 % глюкозинолатов. Сами глюкозинолаты не представляют токсикологической опасности. Это хорошо растворимые в воде гликозиды. При отжиме или экстракции масла из семян они полностью остаются в жмыхе или шроте. Под действием фермента мирозиназы, содержащегося в растениях или некоторых микроорганизмах желудочно-кишечного тракта животных, глюкозинолаты расщепляются с освобождением изотиоцианатов, тио-цианатов, нитритов, синагина, гоитрина и других серосодержащих веществ, способных связывать йод и подавлять функцию щитовидной железы. Кроме того, некоторые продукты гидролиза глюкозинолатов вызывают геморрагии в печени у кур и образование в яйцах триметиламина, в результате чего они приобретают рыбный запах. Все это ограничивает возможности использования шрота и жмыхов крестоцветных культур. Относительно низкое содержание глюкозинолатов в семенах рыжика по сравнению с современными сортами рапса «00»-типа указывает на его преимущество при использовании в кормопроизводстве [6, 7].
В Пензенском НИИ сельского хозяйства методом индивидуального отбора из стародавнего сорта Заря социализма выведен
сорт рыжика озимого Пензяк (патент № 2457 с датой приоритета от 19.06.2001). Это единственный озимый сорт, включенный в Государственный реестр селекционных достижений РФ. С 2002 года он допущен к использованию во всех регионах возделывания. Сорт отличается скороспелостью, вегетационный период составляет 300...305 дней. Его возделывание позволяет иметь сырье нового урожая в то время, когда другие масличные культуры еще не созрели. Сорт устойчив к вымоканию, зимостоек и морозостоек. Сохранность растений к весне достигает 87.96 %. Пен-зяк устойчив к ранневесенней засухе, отличается высокой толерантностью к поражению вредителями и болезнями, слабой склонностью к полеганию и осыпанию семян. Масса 1000 семян - 0,9.1,1 г, урожайность семян - 1,6.2,1 т/га. Содержание масла в семенах достигает 40.42 %.
С целью изучения возможности использования семян рыжика на кормовые цели, а масла - на пищевые и технические цели мы провели анализ биохимического состава семян рыжика сорта Пензяк.
Биохимические анализы выполняли по методикам ВИР [6]. Аминокислотный состав обезжиренных семян проводили после кислотного гидролиза. Для определения состава высокомолекулярных жирных кислот (ВЖК) масло получали по ГОСТ Р 51 483...99. Идентификацию и определение содержания ВЖК выполняли методом газожидкостной хроматографии.
Масло озимого рыжика золотисто-желтого цвета с характерным запахом масла капустных. Этот запах обусловлен наличием эфирных масел, содержание которых в семенах рыжика озимого низкое 0,06.0,07 % оно практически не изменялось от условий года возделывания. Йодное число масла, характеризующее степень ненасыщенности жирных кислот, изменяется от 133 до 152 г/100 г. Оно позволяет отнести масло рыжика озимого к высыхающим маслам.
Качество и пищевые достоинства масла в значительной мере определяются его жирнокислотным составом. Наибольшую долю в маслосеменах рыжика озимого представляют полиненасыщенные жирные кислоты (ПНЖК), среднее содержание которых составляет 63,6 %. Причем, их наибольшее содержание было отмечено в благоприятном по погодным условиям году с ГТК - 1,1. Содержание мононенасыщенных жирных кислот составляет 28,1, насыщенных жирных кислот - 8,3 %. Соотношение полиненасыщенных ВЖК к мононена-
сыщенным и насыщенным составляло 7,7:3,4:1.
Биологическая роль ПНЖК заключается в обеспечении структурно-функциональных характеристик биологических мембран. Незаменимые жирные кислоты участвуют в функционировании иммунной, нервной и сердечно-сосудистой систем. Они обладают способностью снижать уровень холестерина в крови и нормализовать артериальное давление [2, 3].
Наиболее высоким в масле рыжика было содержание а-линоленовой (С18:3) -(44,1 %), линолевой (С18:2) - (16,8 %) и гондоиновой (С20:1) - (12,5 %) кислот, последняя редко обнаруживается в маслах других растений. Такое высокое содержание линолевой и леноленовой кислот отвечает требованиям, предъявляемым к техническим маслам, используемым в лакокрасочной промышленности. По содержанию а-линоленовой кислоты масло озимого рыжика близко к льняному и хлопковому маслам, но уступает перилло-вому маслу. Также в значительном количестве содержится олеиновая кислота (С18:1) (11,3 %).
Суммарное содержание полиненасыщенных линолевой, линоленовой и арахи-доновой жирных кислот, условно объединенных в группу под названием «витамин Р», в масле семян рыжика озимого очень высоко и в наших исследованиях составляло в среднем 63,1 %.
Для жирнокислотного состава масла озимого рыжика сорта Пензяк характерно низкое, относительно других крестоцвет-
ных, содержание эруковой кислоты (С22:1) - 2,5...2,9 %. По содержанию эруковой кислоты масло рыжика сорта Пензяк отвечает требованиям ГОСТ (не более 5 %) для пищевых растительных масел. В годы с разными гидротермическими показателями содержание эруковой кислоты практически не изменялось, что свидетельствует о стабильном проявлении данного признака.
В состав белков семян озимого рыжика сорта Пензяк входят 20 аминокислот, в том числе 9 незаменимых. Белки отличаются достаточно высоким содержанием аргинина - 28,5 мг/г СВ, или 21,3 % от суммы незаменимых аминокислот, валина (6,3 %), лейцина (6,9 %), фенилаланина (4,6 %) (табл.). Кроме того, в их состав входят незаменимые серосодержащие аминокислоты метионин (1,7 %) и серин (3,0 %), необходимые в рационе птиц и овец.
Протеин рыжика, в отличие от рапса, льна, клещевины и подсолнечника, обладает большей биологической ценностью. Это связано с более высоким содержанием критических аминокислот, в первую очередь лизина. В рыжике уровень лизина составляет 5,3 %, тогда как в протеине подсолнечного жмыха всего около 4 %.
Из заменимых аминокислот максимальное количество приходится на глута-миновую кислоту - 20,1 %. Второй по содержанию является аспарагиновая кислота -10,3 %. В составе белков достаточно высокое содержание пролина (5,9 %), глицина (5,9 %) и аланина (5,3 %).
Хорошая сбалансированность белков семян озимого рыжика сорта Пензяк по
Качественная характеристика маслосемян озимого рыжика сорта Пензяк
Жи рные кислоты, %
С14:0 С16:0 С18:0 С18:1 С18:2 С18:3 С20:0 С20:1 С20:1 С20:4 С22:0 С22:1 С22:2 С24:0
0,1 4,2 1,9 11,3 16,8 44,1 1,3 12,5 1,7 2,0 0,3 2,6 0,1 0,6
Биологические активные компоненты
Каротин + каротиноиды, % Хлорофиллы, в пересчете на хлорофилл «а», мг/кг Токоферолы суммарно, мг % Фитостероиды, %
0,002...0,005 0,97 78,1 0,270
Степень окисленности
Перекисное число, ммоль активного кислорода / кг Анизидиновое число, у. е. Содержание соединений с сопряженными двойными связями, л/г см
4,0 2,5...2,7 диены 0,19
триены 0,05
Аминокислотный состав семян, %
Треонин Валин Метионин Изолейцин Фенилала-нин Лизин Аргинин Лейцин Серин Глутамино-вая кислота Аспарагино-вая кислота Пролин Глицин Аланин
3,6 6,3 1,7 4,3 4,6 5,3 9,2 6,9 3,0 20,1 10,3 5,9 5,9 5,3
аминокислотному составу делает его семена, жмыхи и шроты ценными компонентами пищевых рационов животных.
Использование семян ряда крестоцветных культур для кормовых и пищевых целей ограничивает высокое содержание глюкозинолатов. Проведенный анализ показал, что содержание глюкозинолатов в семенах рыжика сорта Пензяк колебалось в пределах 0,28...0,31 %. Допустимое значение содержания глюкозинолатов в шроте 1 % [7].
Маслосемена рыжика отличает высокое содержание биологически активных веществ - стеролов, каротинов и кароти-ноидов, хлорофиллов и токоферолов.
Содержание токоферолов (витамин Е) в среднем составило 78,1 мг %. Они в основном представлены р и Y - токоферолами (92 % от общей суммы). Возможно, это способствует поддержанию высокого уровня стабильности к окислению в процессе хранения (несмотря на большое количество ПНЖК в составе рыжикового масла). Содержание каротиноидов в семенах Пен-зяка невысоко - 0,002.0,005 %, однако больше, чем в подсолнечном и соевом маслах.
Для семян рыжика сорта Пензяк характерно невысокое содержание пигментов группы хлорофиллов (0,97 мг на кг). По количеству хлорофилла рыжиковое масло не превосходит широко распространенные растительные масла.
Степень окисленности липидов характеризуется перекисным и анизидиновым числами. Перекисное число, характеризующее количество перекисей и гидроперекисей, в среднем составило 4,0 ммоль активного кислорода на кг. Наибольшее значение 5,3 отмечено в благоприятный по гидротермическим показателям год (ГТК 1,1), наименьшее - 2,7 во влажный год (ГТК 1,8).
Анизидиновое число - мера концентрации а и р-ненасыщенных альдегидов (вторичных продуктов окисления) составило 2,5.2,7 у. е. Стандарта на анизиди-новое число нет, но в мировой практике принято считать, что у высококачествен-
ного масла оно должно быть не выше 3. Содержание соединений с сопряженными двойными связями было невысоким и составило: диены - 0,19 л/г см, триены -0,05 л/г см.
Таким образом, по содержанию незаменимых аминокислот в белке, высокомолекулярных жирных кислот в масле, биологически активных веществ и глюкозинола-тов маслосемена озимого рыжика сорта Пензяк являются ценным масличным сырьем. Масло озимого рыжика сорта Пен-зяк, сочетающее в себе высокое содержание эссенциальных полиненасыщенных кислот линолевой (ы-6), альфа-линолено-вой (ш-3) и низкое содержание эруковой кислоты, может использоваться на пищевые цели как ценная биологически активная добавка в рацион человека , а также на технические цели.
Литература
1. Изменчивость хозяйственно ценных признаков масличных культур при эколого-географических испытаниях / В. А. Гаври-лова, А. Г. Дубовская, Н. Г. Конькова и др. // Сельскохозяйственная биология. - 2007. -№ 5. - С. 26-41.
2. Леонард, Е. Чарльз. Рыжиковое масло: потенциальный источник линоленовой кислоты / Е. Чарльз Леонард // INFORM. -1998. - № 9. - 6 с.
3. Качество и жирнокислотный состав рыжикового масла / Т. В. Рензяева, О. П. Рен-зяев, В. И. Кривовяз и др. // Масложировая промышленность. - 2003. - № 3. - С. 62.
4. Низова, Г. К. Сравнительная характеристика рыжика по количеству и качеству масла / Г. К. Низова, А. Ф. Калугина // Труды по прикладной бот., ген. и сел. - Л.: СПб. ВИР, 1999. - Т. 156. - С. 116.
5. Ряхова, Д. К. Озимый рыжик / Д. К Ря-хова. -Уфа: Башкнигоиздат, 1957. - 19 с.
6. Ермаков, А. И. Методы биохимического исследования растений / А. И. Ермаков - Л.: Агропромиздат, Ленингр. отд., 1987. - 430 с.
7. Щербаков, В. Г. Биохимия и товароведение масличного сырья / В. Г. Щербаков, В. Г. Лобанов. - М.: КолосС, 2003. - 359 с.
