21«Новые импульсы развития: вопросы научных исследований» УДК 577.1
Белокурова Юлия Александровна Belokurova Julia Alexandrovna
Магистрант Master's degree student Золотавина Мария Леонидовна Zolotavina Maria Leonidovna
Кандидат биологических наук, доцент Candidate of Biological Sciences, Associate Professor ФГБОУ ВО «Кубанский государственный университет», г. Краснодар, Россия Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education
«Kuban state University», Krasnodar, Russia
ОСОБЕННОСТИ БИОХИМИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ЗЛАКОВЫХ,
МАСЛИЧНЫХ КУЛЬТУР И ПРОДУКТОВ ИХ ПЕРЕРАБОТКИ
FEATURES OF BIOCHEMICAL INDICES OF CEREALS, OILSEEDS AND
THEIR PROCESSING PRODUCTS
Аннотация. В работе представлены исследования биохимических показателей злаковых, масличных культур и продуктов их переработки. Отмечены отличия в химическом составе культу, а также показаны различия в содержании биохимических показателей за 2020 год.
Ключевые слова, массовая доля влаги, массовая доля сырого протеина, массовая доля жира, массовая доля сырой клетчатки, массовая доля сырой золы, массовая доля золы, не растворимой в соляной кислоте, кадмий, ртуть, пшеница, кукуруза, подсолнечник, соя, комбикорм, жмых подсолнечный, шрот подсолнечный.
Abstract. The paper presents studies of the biochemical parameters of cereals, oilseeds and their processed products. Differences in the chemical composition of the cultures are noted, and differences in the content of biochemical indicators for 2020 are also shown.
Keywords: mass fraction of moisture, mass fraction of crude protein, mass fraction of fat, mass fraction of crude fiber, mass fraction of crude ash, mass fraction of ash insoluble in hydrochloric acid, cadmium, mercury, wheat, corn, sunflower, soy, feed, sunflower cake, sunflower meal.
Биохимические исследования являются главной составляющей в реализации целевого предназначения сельскохозяйственных культур, так как биохимические характеристики играют ведущую роль в определении качества
XМеждународная научно-практическая конференция зерна. В нашей работе представлены основные исследования, которые характеризуют технологические и биохимические свойства зерна, определяющие его пригодность к использованию по назначению и пр. Наиболее важными биохимическими показателями являются: определение массовой доли влаги, протеина, жира, сырой клетчатки, сырой золы, клетчатки, жиров и некоторых микроэлементов. Изучение биохимических показателей качества зерна и продуктов их переработки актуальны для решения ряда практических вопросов, которые связаны с оценкой, отбором и внедрением высокопродуктивных сортов, которые сочетают в себе желаемые соотношения хозяйственно-ценных признаков с высокой устойчивостью к условиям среды и действию различных факторов на зерно.
Исходным материалом для выполнения исследования служили данные биохимических анализов зерновых и масличных культур, а также продуктов их переработки за два года. Исследования проводились на базе ФГБУ «Краснодарская межобластная ветеринарная лаборатория». Предметом изучения были показатели качества и безопасности культур согласно нормам ГОСТ.
Проведение биохимического анализа проводили в соответствии с ГОСТами: массовая доля влаги - после конвекционной сушки образцов при температурах 105°C на анализаторе влажности галогенный «HG-53» (для комбикорма, жмыха и шрота) и 130 °C в сушильном шкафу «СЭШ-3МК» (для зерна); сырого протеина - титриметрическим методом (метод Кьельдаля); сырого жира - извлечение жира этиловым эфиром в аппарате Сокслета R 106S; сырой клетчатки на анализаторе клетчатки «Gerhard FBS6»; сырой золы -методом сжигания навески в муфельной печи до постоянной массы на комплексе пробоподготовки «Темос-экспресс ТЭ-1». Содержание токсичных элементов (кадмий, ртуть) проводили с помощью атомно-абсорбционного метода. Определение проводили с помощью атомно-абсорбционного спектрометра «AAnalyst800» и анализатор ртути «РА-915М».
В таблице 1 отражены результаты биохимических показателей культур и продуктов их переработки за 2020г.
«Новые импульсы развития: вопросы научных исследований»
Таблица 1. Результаты биохимического анализа культур урожая 2020 г.
Объект исследован ия Показатели, % 1 х±т)
Массов ая доля влаги Массова я доля сырого протеин а, в пересчет е на асв Массова я доля жира, в пересчет е на асв Массова я доля сырой клетчатк и, в пересчет е на асв Массова я доля сырой золы, в пересчет е на асв (массова я доля золы, не раствор имой в соляной кислоте, в пересчет е на асв) Кадми й Ртуть
Пшеница 5,08±0,1 4 ** 14,29±0, 13 * 2,36±0,0 4 * 3,02±0,05 * 1,80±0,0 6 ** 0,09±0, 00 * 0,0025±0, 00 **
Кукуруза 5,53±0,1 8 ** 11,76±0, 13 * 6,07±0,2 1 * 1,95±0,00 * 1,86±0,0 1 ** 0,01±0, 00 * 0,0025±0, 00 **
Подсолнечн ик 6,95±0,0 6 # 30,61±0, 12 # 46,87±0, 28 # 24,83±0,5 6 # Нет 0,07±0, 00 # 0,0025±0, 00 ##
Соя 8,78±0,2 4 # 50,62±0, 18 # 21,42±0, 15 # 4,04±0,11 # 6,01±0,0 2 0,01±0, 00 # 0,0025±0, 00 ##
Комбикорм для свиней 13,25±0, 08 , 18,20±0, 26 , 4,31±0,1 3 5,36±0,12 0,45±0,0 0 , 0,18±0, 00 ,, 0,0025±0, 00
Жмых подсолнечн ый 6,56±0,1 4 , 41,02±0, 31 , 11,22±0, 11 , 17,26±0,1 7 , 0,39±0,0 2 0,18±0, 00 ,, 0,0025±0, 00 ,,
Шрот подсолнечн ый 8,45±0,0 8 , 42,08±0, 18 , 0,93±0,0 1 , 21,14±0,1 2 , 0,27±0,0 1 , 0,19±0, 01 ,, 0,0025±0, 00 ,,
Примечание: асв - абсолютно сухое вещество; * - р<0,01 значимость различий показателей при сравнении злаковых культур между собой; ** - р<0,05 значимость различий показателей при сравнении злаковых культур между собой; # - р<0,01 значимость различий показателей при сравнении масличных культур между собой; ## - р<0,05 значимость различий показателей при сравнении масличных культур между собой; , - р<0,01 значимость различий показателей при сравнении продуктов переработки между собой; ,, - р<0,05 значимость различий показателей при сравнении продуктов переработки между собой
XМеждународная научно-практическая конференция
Массовая доля влаги в группе злаковые культуры практически не
отличается друг от друга, так массовая доля влаги у пшеницы и кукурузы составила 5,08±0,14% (входит в пределы допустимых значений, не более 14,0%) [1, с. 3] и кукурузы - 5,53±0,18% (в пределах нормы: для первого класса - не менее 14%, для второго - не менее 15,0%, для третьего - не менее 15,0%) [2, с. 3], имеет значимость различий р<0,05.
В 2020 г. при сравнении злаковых культур, а именно пшеницы и кукурузы, отмечалось снижение массовой доли сырого протеина: 14,29±0,13% относительно кукурузы 11,76±0,13% (р<0,01). При этом полученные результаты не выходили за пределы допустимых значений. Нормативное значение составляло: для пшеницы - для первого класса - более 14,0%, для второго - 12,014,0%, для третьего - менее 12,0%; для кукурузы - для первого класса - более 11,0%, для второго - 10,0-11,0%, для третьего - менее 10,0%. Наиболее богатой белками среди злаковых культур является пшеница, а наименьшее количество содержится в кукурузе.
Наблюдалась существенная разница в содержании жира, что отражено в повышении данного биохимического показателя: 6,07±0,21% относительно пшеницы, со значимостью различий р<0,01. Содержание сырой клетчатки у пшеницы достоверно выше, чем у кукурузы. Полученный результат для пшеницы составлял 3,02±0,05% (р<0,01). Отклонений от норм не обнаружено (для первого класса - менее 2,5, для второго - 2,5-3,5, для третьего - более 3,5).
При сравнении показателей в группе масличных культур видно, что содержание влаги имеет достоверно значимые изменения: массовая доля влаги у подсолнечника составила 6,95±0,06% (не превышала допустимые значения: 6,08,0%) [3, с. 3], у сои 8,78±0,24% (входила в пределы нормы: для поставляемых семян - не более 12,0%) [4, с. 2], значимость различий р<0,01. Влажность -основной фактор хранения сои, причем для сои она является более важным, чем для других культур.
По полученным результатам исследования урожая 2020 г. было отмечено следующее содержание сырого протеина масличных культур (подсолнечник и
«Новые импульсы развития: вопросы научных исследований» соя), данный показатель повышался относительно подсолнечника (50,62±0,18%),
со значимостью различий р<0,01. Основным компонентом, ради которого
возделывается соя, является белок, а затем масло.
Отмечалась тенденция уменьшения содержания жира у подсолнечника, значимость различий р<0,01. Массовая доля жира подсолнечника составила 46,87±0,28% (отклонений от норм не обнаружено). Нормируемое значение массовой доли жира подсолнечника: для первого класса - не менее 50,0%, для второго - не менее 45,0%, для третьего - не менее 40,0%. Возможно, понижение массовой доли жира связано с содержанием жирных кислот в своем составе.
Наблюдалось значительное уменьшение массовой доли сырой клетчатки, которая составляет: для подсолнечника - 24,83±0,56%, для сои - 4,04±0,11 (значимость различий р<0,01).
В группе продуктов переработки, можно заметить, что содержание массовой доли влаги имело значимые различия между собой (р<0,01). А содержание влаги составляло: для комбикорма 13,25±0,08% (норма составляет: не более 14,5%, для жмыха подсолнечного 6,56±0,14% (норма составляет: не более 8,5%) и для шрота подсолнечного 8,45±0,08% (норма: для обыкновенного 7-10%, для тостированного 9-11%), данные результаты находятся в пределах допустимых значений в соответствии с ГОСТами [5, с. 5-6], [6, с. 2-3], [7, с. 2-3]. Массовая доля жира в шроте достоверно ниже, чем остальные продукты в этой группе, а именно комбикорм и жмых (0,93±0,01%, значимость различий составила р<0,01). Полученное значение массовой доли жира не выходило за пределы допустимых значений.
Содержание массовой доли сырого протеина, на абсолютно сухое вещество в жмыхе и шроте за 2020 г. значительно выше, чем в комбикорме, со значимостью различий р<0,01 (41,02±0,31% в жмыхе, 42,08±0,18% в шроте, 18,20±0,26% в комбикорме). Данные значения находились в пределах нормы. Нормируемые значения: для комбикорма - 12,0-21,9%; для жмыха - не менее 38,0%; для шрота - не менее 39,0%). На количество протеина в жмыхах и шротах влияет исходное качество семян, а именно: техническая спелость,
XМеждународная научно-практическая конференция послеуборочное дозревание, фракционный состав, кислотное число масла семян, исходное содержание растворимых белковых веществ и т.д.
Проблема не высокого содержания протеина в жмыхах и шротах связана с высоким уровнем клетчатки. В 2020 году содержание массовой доли клетчатки в жмыхе и шроте году выше, чем в комбикорме (табл.1): 15,25±0,18% в жмыхе, 19,89±0,14% в шроте; р<0,01 относительно комбикорма 4,83±0,10%. Допустимая норма составляла: для жмыха - не более 20,0%; для шрота - не более 23,0%; для комбикорма - 3,6-7,0%. При обработке неочищенных семян содержание клетчатки может быть больше, чем содержание протеина, что свидетельствует о недостаточном удалении лузги при подготовке семян к экстракции. Это связано с тем, что основное содержание клетчатки сосредоточено в лузге.
Содержание токсичных элементов (кадмий и ртуть) в объектах исследования не должно превышать допустимые уровни. Токсичность для комбикормов для свиней не допускается.
Таким образом, к основным особенностям злаковых, масличных культур и продуктов их переработки можно отнести:
Полученные результаты биохимического исследования не выходят за пределы нормируемых значений;
У пшеницы массовая доля сырого протеина и сырой клетчатки выше, чем у кукурузы в 1,22 и 1,55 раза соответственно, но у кукурузы отмечалось повышение массовой доли жира в 2,57 раза.
Результаты исследования в группе масличных культур разнятся у подсолнечника в содержании жира и сырой клетчатки. Массовая доля жира и сырой клетчатки в урожае подсолнечника выше, чем у сои в 2,19 и 6,14 раза соответственно. У сои полученные результаты имеют более высокие значения относительно подсолнечника в массовой доле влаги в 1,26 раза и в содержании сырого протеина в 1,65 раза.
При сравнении продуктов переработки между собой отмечены изменения в массовой доле влаги, сырого протеина, жира и сырой клетчатки. Массовая доля влаги у комбикорма существенно выше, чем у жмыха подсолнечного в 2,02 раза.
«Новые импульсы развития: вопросы научных исследований» Содержание сырого протеина у шрота превышало значения комбикорма в 2,31
раза. Массовая доля жира у шрота подсолнечного обнаружены более высокие
результаты, чем у жмыха подсолнечного: отличие составило больше в 12,06 раза.
Массовая доля сырой клетчатки значительно выше у шрота по сравнению с
комбикормом в 3,94 раза.
Библиографический список:
1. ГОСТ Р 54078-2010 Пшеница кормовая. Технические условия : национальный стандарт Российской Федерации : утвержден и введен в действие Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 30 ноября 2010 г. N 732-ст : дата введения 2012-01-01. - Москва : Стандартинформ, 2011. - 3 с.
2. ГОСТ Р 53903-2010 Кукуруза кормовая. Технические условия : национальный стандарт Российской Федерации : утвержден и введен в действие Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 29 октября 2010 г. N 339-ст : дата введения 2011-07-01. - Москва : Стандартинформ, 2011. - 3 с.
3. ГОСТ 22391-2015 Подсолнечник. Технические условия : межгосударственный стандарт : утвержден и введен в действие Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 24 июля 2015 г. N 984-ст : дата введения 2016-07-01 - Москва : Стандартинформ, 2019. - 3 с.
4. ГОСТ 17109-88 Соя. Требования при заготовках и поставках : межгосударственный стандарт : утвержден и введен в действие Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 30.09.88 N 3402 : дата введения 1997-06-01. - Москва : ИПК Издательство стандартов, 2003. - 2 с.
5. ГОСТ 34109-2017 Комбикорма полнорационные для свиней. Общие технические условия : межгосударственный стандарт : Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 14 сентября 2017 г. N 1091-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 34109-2017 введен в действие в
XМеждународная научно-практическая конференция качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 января 2019 г.:
дата введения 2019-01-01. - Москва : Стандартинформ, 2020. - С. 5-6.
6. ГОСТ 80-96 Жмых подсолнечный. Технические условия : межгосударственный стандарт : Постановлением Комитета Российской Федерации по стандартизации, метрологии и сертификации от 27 августа 1996 г. N 538 межгосударственный стандарт ГОСТ 80-96 введен в действие непосредственно в качестве государственного стандарта Российской Федерации с 1 июля 1997 г.: дата введения 1997-07-01 - Москва : ИПК Издательство стандартов, 2002. - С. 2-3.
7. ГОСТ 11246-96 Шрот подсолнечный. Технические условия : межгосударственный стандарт : Постановлением Комитета Российской Федерации по стандартизации, метрологии и сертификации от 14 августа 1996 г. N 515 межгосударственный стандарт ГОСТ 11246-96 введен в действие непосредственно в качестве государственного стандарта Российской Федерации с 1 января 1997 г.: дата введения 1997-01-01. - Минск: Межгос. Совет по стандартизации, метрологии и сертификации; Москва : ИПК Издательство стандартов, 2002. - С. 2-3.
