CC BY
37
3. Полянская Л.М., Гейдебрехт В.В., Степанов АЛ., Звягинцев Д.Г. Распределение численности и биомассы зональных типов почв // Почвоведение. - 1995. - № 3. - С. 322-328.
4. Енкина О.В., Коробский Н.Ф. Микробиологические аспекты сохранения плодородия черноземов Кубани. - Краснодар, 1999. -150 с.
5. Методы почвенной микробиологии и биохимии / Под ред. Д.Г. Звягинцева. - М.: Изд-во МГУ, 1991. - 304 с.
6. Сэги Й. Методы почвенной микробиологии. - М.: Колос, 1983.-296 с.
7. Практикум по микробиологии / Под ред. Н.С. Егорова. - М.: Изд-во Моск. ун-та, 1976. - 307 с.
8. Добровольская Т.Г., Скворцова И.Н., Лысак Л.В. Методы выделения и идентификация почвенных бактерий. - М.: МГУ, 1990. -72 с.
9. Мирчинк Т.Г. Почвенная микология. - М.: МГУ, 1988. -206 с.
10. Определитель бактерий Берджи / Под ред. Дж. Хоулта, Н. Крига, П. Снита, Дж. Стейли, С. Уильямса. 9-е изд. В 2 т. - М.: Мир, 1997. - 800 с.
11. Bergey' s manual of determinative bacteriology. 9,h ed. Baltimore:
Williams and Wikkins, 1994. - 799 p.
12. Кириленко T.C. Атлас родов почвенных грибов. - Киев: На-
ТТТ/.«Г^ 1 П'7'7 ПО
ул.. ДумКа, 1 у / /. — 1Х.О с.
13. Кириленко Т.С. Определитель почвенных сумчатых грибов. - Киев: Наук, думка, 1978. - 264 с.
14. Курсанов Л.И. Пособие по определению грибов из родов
Aspergillus и Penicillium. - М.: Медгиз, 1947. - 115 с.
15. Милько А.А. Определитель мукоральных грибов. Киев,
1974.-303 с.
16. Мишустин Е.Н., Рунов Е.В. Успехи разработки принципов микробиологического диагностирования состояния почвы /7 Успехи
современной микробиологии. - 1957. -14. - Вып. 2. - С. 256-268.
17. Практикум по агрохимии / В.Г. Минеев, Е.П. Дурынина,
Н.Ф. Гомонова и др. - М.: Изд-во МГУ, 1989. - 305 с.
Кафедра биохимии и технической микробиологии
Поступила 11.02.04 г.
574(470.6.2)
СОРБЦИОННЫЕ СВОЙСТВА ПОКРОВНЫХ ТКАНЕЙ СЕМЯН ПОДСОЛНЕЧНИКА СОВРЕМЕННОЙ СЕЛЕКЦИИ
A.В. АЛЕКСАНДРОВА, С.Ю. КСАНДОПУЛО,
B.Г. ЩЕРБАКОВ
Кубанский государственный технологический университет
Селекция подсолнечника, направленная на создание сортов и гибридов с хозяйственно ценными признаками, привела к появлению в промышленном производстве масличных семян, существенно различающихся по массовой доле покровных тканей в плоде-семянке [1]. К сожалению, большинство исследований семян современных типов подсолнечника посвящены биохимическим и технологическим особенностям их основных тканей - ядра семян. Биохимические и физико-химические особенности околоплодника подсолнечных семян почти не привлекали внимания исследователей [2].
В то же время достаточно известна из практики промышленной переработки семян тесная связь уровня оводненности основных и покровных тканей семян на всех стадиях их формирования, послеуборочной обработки и хранения, обусловленная различием сорбционных свойств тканей подсолнечных семян к воде и гидрофобным жидкостям. Для сухих плодов ряда растений подтверждена взаимозависимость биохимических процессов в системе плодовая оболочка-основ-ная ткань семян, определяющая продолжительность их послеуборочного дозревания и долговечность семян при хранении [3].
Цель нашего исследования - изучение сорбционных свойств околоплодника подсолнечной семянки трех новых сортов, отличающихся по массовой доле покровных тканей. Объектом исследования служили элитные семена подсолнечника, выращенные на опытных полях НПО «Масличные культуры» (Краснодар):
ультраскороспелого сорта Родник, среднеспелого Мастер и кондитерского СПК.
При выполнении исследований применялись современные методы физико-химического анализа и стандартные, принятые в масло-жировой промышленности и рекомендованные ВНИИ жиров (Санкт-Петербург) [4]. Установлено, что при дозревании семян подсолнечника на растении и на скошенных растениях после достижения ими сроков уборки отложение запасных липидов в основных и структурных - покровных тканях продолжается и положительно коррелирует с уровнем оводненности покровных тканей и скоростью десорбции из них воды в зависимости от погодных условий в этот период. Сравниваемые сорта подсолнечника отличаются по величине дополнительного прироста масличности семян. Так, после 10-дневного хранения в валках, убранных двухфазным способом, этот показатель составил (по сравнению с маслич-ностью семян в стадии уборочной спелости) для сортов Родник, Мастер и СПК 2,5-3,5; 2,0-1,8 и 6-8% соответственно, хотя масличность семян сорта СПК не достигала уровня масличности сортов Родник и Мастер и была ниже в среднем за два года на 4-6%.
Анализ полученных данных позволил установить, что сравниваемые сорта подсолнечника различаются по гидрофильности покровных тканей плода-семянки, а следовательно, и их сорбционным свойствам по отношению к воде и водяному пару. Результаты исследований также свидетельствуют, что чем медленнее снижается влажность покровных тканей семян при двухфазной уборке, тем продолжительнее процесс накопления липидов в семенах и тканях, несмотря на накопление в околоплоднике гидрофобных липидов, особенно заметное у сортов Мастер и Родник. Это по-
зволяет утверждать, что гидрофильные свойства плодовой оболочки семян этих сортов заметно ниже гидрофильных свойств плодовой оболочки семян сортов С ПК, из-за различия анатомической структуры и химического состава их покровных тканей, в первую :чередь, содержания комплекса гидрофильных компонентов.
О гидрофильных свойствах основных и покровных тканей семян краевой зоны соцветия подсолнечника сравниваемых сортов судили по величине их равновесной влажности при относительной влажности воздуха 75% и температуре 20-22°С (рисунок).
Как следует из представленных данных, равновесная влажность основных тканей семян исследуемых сортов более чем в 2 раза меньше равновесной влажности плодовой оболочки. Наибольшие сорбционные свойства к воде оказались у плодовой оболочки семян сорта СПК.
Сопоставление полученных данных позволяет заключить, что из факторов, определяющих направленность и интенсивность биохимических процессов в семенах подсолнечника в послеуборочный период, ведущая роль принадлежит величине влажности покровных тканей плода-семянки, определяемой ее физико-химическими характеристиками, в первую очередь, сорбционными свойствами.
Определяющее влияние сорбционных характеристик плодовой оболочки на интенсивность и характер биохимических процессов в семенах позволило предположить возможность использования плодовой оболочки семян подсолнечника сорта СПК в качестве исходного сырья при получении сорбента для сбора нефтепродуктов с поверхности водоемов и почвы [2].
Для получения сорбента на основе околоплодника иян сорта СПК образцы ботанической плодовой оболочки подсушивали до влажности 9-10% и обрабатывали гексаном для удаления липидов (соотношение плодовая оболочка-гексан 1:10 по объему) при темпе-гатуре кипения растворителя в течение 1 ч, затем растворитель удаляли стеканием с последующей сушкой
з вытяжном шкафу до исчезновения запаха растворителя. Для повышения активной сорбционной поверхности плодовой оболочки применяли 6 вариантов тестовой и химической обработки, включая замораживание-размораживание:
1 - плодовую оболочку обезжиривали гексаном,
- 5.к указано выше, и подсушивали;
2 — обезжиренную и подсушенную лузгу смешивали с водой, смесь выдерживали при комнатной температуре 40 мин, затем помещали в морозильную камеру на 5 ч до полного замораживания смеси (/-10°С); размораживали образец при комнатной температуре и сушили при 130-140°С;
3 - обезжиренную лузгу выдерживали в концентрированной соляной кислоте (32%) при соотношении
1 : 1 в течение 1 ч, затем промывали до нейтральной реакции дистиллированной водой и сушили образец при 130-140°С;
4 - готовили аналогично варианту 3, затем высушенный образец карбонизировали в среде водяного пара 1 ч, после чего подвергали тепловой обработке до частичного обугливания материала (600°С) в безки-слородной среде;
5 - обезжиренную лузгу выдерживали в 1,25%-м растворе соляной кислоты 30 мин при температуре кипения раствора, затем промывали дистиллированной водой до нейтральной реакции и помещали в 1,25%-й раствор щелочи КОН на 30 мин при температуре кипения раствора, после чего промывали до нейтральной реакции и сушили образец при температуре 130—140°С;
6 - обезжиренную лузгу погружали в воду для набухания и термостатировали при 60°С в течение 1 ч, затем подвергали образец замораживанию, как описано в способе 2, после чего без размораживания сушили при температуре 130-140°С.
Физико-химические характеристики плодовой оболочки после указанных видов обработки приведены в таблице. Суммарный объем пор рассчитывали, исходя из истинной и кажущейся удельных поверхностей (г/см3), определенных пикнометрическим анализом.
Таблица
Показатели
Сорбент, полученный способом
1 2 3 4 5 6
1,42 1,44 1,35 1,35 1,49 1,47
0,46 0,66 0,36 0,77 0,43 0,47
39,44 48,6 32,59 49,21 38,93 40,82
97,6 97,6 94,5 100,0 66,3 96,6
Истинная удельная масса, г/см3 Суммарный объем пор, см3/г Пористость, %
Насыпная масса, г/л
Как следует из данных таблицы, наилучшую сорбционную способность имеет плодовая оболочка, обработанная по способу 4. Наибольшая пористость и суммарный объем пор у данного образца подсолнечной лузги, по-видимому, обусловлены переводом минеральных солей плодовой оболочки в растворимую форму под влиянием обработки концентрированной кислотой и удалением их при промывке водой, а также процессом карбонизации лузги, способствовавшим повышению пористости сорбента и суммарного объема пор.
Высокая сорбционная способность сорбента, полученного по способу 4, к гидрофобным жидкостям (в нашем случае - к дизельному топливу и подсолнечно-
му маслу) была подтверждена при лабораторных и стендовых испытаниях в условиях, имитирующих аварийный разлив загрязнителя на водной поверхности. Сорбционная емкость оценивалась как отношение массы поглощенного сорбата к массе сорбента, которые определялись по результатам взвешивания чашки с водой, сорбируемой жидкостью, и чашки с водой, сорбатом и сорбентом, который полностью поглотил гидрофобную жидкость с поверхности воды [5]. Сорбционная емкость сорбента на основе подсолнечной лузги по отношению к гидрофобным жидкостям составляет 5-10 г/г в зависимости от вида сорбируемой жидкости. "
Работа выполнена при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований и Департа-
мента образования и науки Краснодарского края, проект № 03-04-96761. '-о . г-*,. ‘
' ' "ч"ЛИТЕРАТУРА ' ~
1. Лобанов В.Г., Шаззо А.Ю., Щербаков В.Г. Теоретические основы хранения и переработки семян подсолнечника. - М.: Колос, 2002. - 592 с.
2. Палагина И.А., Золотоконова С.В. Дисперсные систе-
мы в биосфере. - Астрахань: Изд-во Астрахан. гос. ун-та, 2003. -130 с. '
3. Щербаков В.Г'. Биохимия и товароведение масличного сырья. - 4-е изд. перераб. и доп. - М.: Агропромиздат, 1991. - 304 с.
4. Руководство по методам исследования, технохимиче-скому контролю и учету производства в масло-жировой промышленности. - В 6 т. - СПб.: Изд-во ВНИИ жиров, 1967-1982.
5. Гридин О.М‘ Как выбирать нефтяные сорбенты // Экология и промышленность России. - 1999,-№ 12. -'С. 28-33.
Кафедра биохимии и технической микробиологии ^
Кафедра безопасности жизнедеятельности V .
Поступила 10.06.04 г.. . К 5
'Я?на 30'/ ; I:- КЯ ;;И:"
й&ЫГ&С,''
-К-!' к —
;
- : ‘У г*\: : У 3^-'-:+У''
л - ;т ж чг.йлыпхг.гм : х и аид;:./ -айЛл'-1' ■'•■'•.ь в к
х;;: ■<тя:' ; , ■ " : : ' : _■ .1 ' ■!. ... ■ :
■ \ V: ; ....' V ; . ■ ■■-У \ ■’ : ■ . ,-Л': - ^
ц--1 ' «■ ,; ?->{/( .Ы,., г ■■
й-Й'л
■ :
- ' . - -'?<>
“V
*:тьмАй;й-.лзгййщ И ч-г.г::!:..';,,:;:-:!,' т■
,. ^ ^ К г ^ .1. Лт.-
' Н : - й..; ‘- '; 4. й ’ ’ •’ ' ‘
,;й'01;>мк ^
. , . ■■ ■ :■ . ■;'
■?; ; *мВШ>ДЗЕ'5«йс-' с :
V ГГ - . ^ г: '
. г-,;>"Учг ;'.Сг";' •-1/-.М'?
' -V- -■ - ' ’ :
Г‘> :’■■■ 6''Г '• О—: '• ^^" ' - " ‘
>7.^7
. ^ г
".:Г
IV')
' V -л^
^ 1,^. ! : - ; . '■ >' ,у!• > .
- ^ Н л :.‘5 0\-Ту-
:,^Оч.;.:гХ / Ф;’1 Чй .. УЧ.: < -на; ■
:/'-Кй :г, >ЙП Ь-Жг'-и^'■’ 1 /- ■£ [
. >: л : ■ ;•••'
■ Ч':;- У'-; 'V ‘ : , ^ к
. • . . V-: Глу . - 'г* ''
^ ' у- ;Л'У’; ^^
: л- :я! Сл» г;-- Л ,Т- 1ч;' :.г‘
«Г
■Л.ПОО
: У'У. "У. у; :У>0У01 -г ^У •. у^у>- '• ■■' -■ ’-4г.; “л:-"
ачиг \! ,■ ,
"• : - ь^'У ^уук-с';. угу-
- У У • '-Ц .-*-:^Ух: У-;- . ...:У .УУ ’-’У-. ^ ;.-• у
,•: / 4?\У; - ;; • ■ . 5'1-у. ■-
: >’■ ■’ г V П С>*=г'.
у .... 4 ^я®’,
•; ‘Т. н ;■ ■ ^ »3ч'-:
агжЬм~кт!&Ш1Я8&<-ж гм,
- '--V К>« - '^У-
’;Г "Г: о ''
«г ”л г£!■'-_1 •- :
> ■ Г‘Г
;■ ...V ' -
