CC BY
105
633.853.494
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА СЕМЯН РАПСА НОВЫХ СЕЛЕКЦИОННЫХ СОРТОВ
Н.В. СОЛОННИКОВА, С.Ю. КСАНДОПУЛО,
С.М. ПРУДНИКОВ
Кубанский государственный технологический университет
Рапс (Бгада'са пари,ї) - растение семейства капустных. Он является ценной масличной и кормовой культурой, а также реальным резервом резкого увеличения производства пищевого масла и кормового белка во всех земледельческих регионах нашей страны. Эффективное увеличение производства может основываться только на современных сортах, сочетающих в себе без-эруковость масла (тип 0) с низкогликозинолатностью семян (тип 00), а еще лучше - с желтой окраской семян (тип 000). Такие сорта в последние 5-10 лет приходят на смену старым сортам с содержанием эруковой кислоты в масле до 35-40% и гликозинолатов в обезжиренных семенах до 5-6% (130-150 мкмоль/г).
Масло безэруковых сортов относится к числу лучших растительных жиров, близких по своему жирнокислотному составу к оливковому маслу и к маслу, получаемому из уникальных высокоолеиновых сортов и гибридов подсолнечника (Первенец, Краснодарский 885 и 906). Оно широко используется как салатное масло, в составе фритюрных жиров и маргаринов, имеет высокую биологическую ценность за счет незаменимых линолевой и линоленовой жирных кислот и обладает противотромбозным эффектом.
Шрот или жмых, получаемые после извлечения из семян жира, содержат 35-40% белка, превышающего соевый белок по количеству незаменимых аминокислот, в том числе лизина, метионина, триптофана. Рапсовый шрот содержит значительно больше, чем соевый, витаминов и микроэлементов. Особенно высококачественный шрот получают из сортов, в семенах которых содержится менее 2-3% гликозинолатов.
Растения рапса и сурепицы широко используют в кормовых севооборотах на зеленый корм, силос, травяную муку, брикеты. Количество и качество белка в этих кормах не уступает люцерне и клеверу.
Долгое время широкому распространению рапса препятствовало наличие в жирнокислотном составе его липидной фракции значительного количества эруковой кислоты, присутствие которой в пищевом продукте недопустимо, а также высокий уровень содержания гликозинолатов (тиогликозидов) в шроте и жмыхах. Присутствие гликозинолатов в рационе животных и птиц вызывает кровоизлияние в печени, угнетение роста, у птиц повышается смертность, куриные яйца приобретают коричневую окраску.
Основным регионом возделывания озимого рапса и сурепицы является Северо-Кавказский; ярового рапса - все земледельческие районы России, где менее эффективно производство подсолнечника; а яровой сурепицы - области Севера европейской части России, Урала и Сибири, где рапс не всегда вызревает на семена.
Рапс занимает пятое место в мире по сбору масличных семян. В Северной и Центральной Европе, а также в Канаде рапс является основной масличной культурой [1, 2].
В настоящее время наша промышленность столкнулась с необходимостью принимать, хранить и перерабатывать все возрастающие количества семян рапса, особенно новых безэруковых и низкогликозинолатных сортов. Маслодобывающие предприятия, которые ранее перерабатывали семена рапса, не имеют достаточного опыта в этой области, а научные исследования в данном направлении почти не проводились. Не изучены технологические свойства семян рапса и требования к ним.
Цель нашего исследования - определение технологических и биохимических показателей новых перспективных безэруковых и низкогликозинолатных сортов семян рапса для установления исходных требований к этим семенам как масличному сырью.
Основные технологические показатели определяли по принятым в масложировой отрасли методикам: луз-жистость - по разработанной для семян рапса методике проращивания на твердом ложе [2], содержание сырого протеина - методом Кьельдаля, содержание золы в семенах - методом сжигания, содержание сырой клетчатки и экстрактивных веществ - по [3]. Для семян рапса, содержащих гликозинолаты, необходимо также определение их содержания в шроте, которое осуществляли по [4].
Объектом исследования служили семена рапса урожая 2000-2001 гг. новых селекционных сортов Ярвэ-лон, Г алант и ВНИИМК-214.
Ярвэлон - яровой сорт рапса типа 00, создан на Центральной экспериментальной базе ВНИИРК и его Сибирском филиале методом многократного индивидуально-семейственного отбора из сорта Эввин. В оценке за 1999-2000 гг. показал: вегетационный период 84 дня, урожайность семян 1,75 т/га, масличность 44,6%, сбор масла 0,69 т/га, уровень гликозинолатов в семенах 0,8%.
Включен в реестр возделываемых сортов по Севе -ро-Западному, Центральному, Северо-Кавказскому,
Таблица 1
Сорта рапса
Технологические показатели семян Кубанский (1984-1986) Немерчанский (1984-1986) Ярвэлон (2000-2001) Галант (2000-2001) ВНИИМК-214 (2000-2001)
Содержание сырого жира, % Массовая доля, %: 43,4 і 1,7 42,3 і 1,8 44,6 і 1,7 44,7 і 1,9 44,5 і 1,6
сырого протеина 23,0 і 1,4 22,6 і 1,6 22,0 і 1,7 22,3 і 1,9 22,4 і 1,4
сырой золы 4,2 і 0,4 5,1 і 0,5 4,3 і 0,5 4,2 + 0,4 4,0 + 0,3
сырой клетчатки 9 і 0,8 7,1 і 0,6 7,6 і 0,6 7,9 і 0,8 8,5 і 0,7
Безазотистый экстракт веществ, % 20,4 і 0,8 22,9 і 0,6 21,5 і 0,8 20,9 і 0,8 20,6 і 0,7
Лузжистость, % 10,7 і 0,5 12,1 і 0,5 12,1 + 0,4 10,6 і 0,4 9,7 і 0,5
Содержание гликозинолатов, % 0,9 і 0,5 0,9 і 0,6 0,8 і 0,4 0,7 + 0,5 0,7 і 0,4
Средневолжскому, Западно-Сибирскому регионам с 1990 г.
Галант - высокопродуктивный, устойчивый к полеганию сорт типа 00. Создан во ВНИИМК совместно с ВНИНТИ рапса методом межсортовой гибридизации по комбинации сорт Эввин х сорт Ханна с последующим индивидуально-семейственным отбором из гибридной популяции.
В сравнительной оценке в 1999-2000 гг. показал: вегетационный период 81 день, урожайность семян 1,82 т/га, масличность 44,7%, сбор масла 0,72 т/га, содержание гликозинолатов в семенах 0,7%.
Включен в реестр возделываемых сортов по Центральному, Волго-Вятскому, Центрально-Черноземному, Средневолжскому, Нижневолжскому и Дальневосточному регионам.
ВНИИМК-214 - сорт типа 00, создан в результате совместной селекции ВНИИМК, БелНИИЗ и Сибирского филиала ВНИИМК методом межвидовой гибридизации по комбинации сорт Эввин х сорт Мари. По данным конкурсного испытания за 1998-1999 гг. в условиях Краснодара показал: вегетационный период 62 дня, урожайность семян 1,82 т/га, масличность 44,5%, сбор масла 0,72 т/га, содержание гликозинолатов в семенах 0,7%.
В табл. 1 представлены основные технологические показатели исследуемых сортов. Нами обработаны данные о свойствах семян рапса сортов Кубанский и Немерчанский урожаев 1984-1986 гг. [1, 5, 6]. Эти данные приведены в табл. 1 для сравнения с аналогичными показателями современных сортов рапса.
Селекция новых сортов, направленная не только на снижение содержания в масле эруковой кислоты, но и на общее увеличение масличности, привела к возрастанию содержания жировой фракции в семенах, что подтверждается полученными нами данными. Наибольшей масличностью обладал сорт рапса Галант -44,7%, наименьшей ВНИИМК-214 - 44,5%.
Содержание сырого протеина в новых сортах колеблется в пределах 22-23%, что на уровне традиционных сортов. Максимальное содержание гликозинолатов отмечено у сорта Ярвэлон - 0,8%. Однако все рассматриваемые сорта являются низкогликозинолатными, что позволяет рекомендовать их для получения не только жирного масла, но и высокобелкового кормового шрота.
Для рациональной организации технологического процесса и определения эффективных путей использования растительного масличного сырья необходимо выявить наиболее информативные показатели, характеризующие его биохимическую и технологическую неоднородность. Формирование однородных в технологическом отношении партий семян и плодов требует также выявления факторов, влияющих на характеристики растительного сырья, уменьшающие или увеличивающие степень его неоднородности.
Поиск информативных показателей вели с приме -нением факторного метода [7, 8]. Конечной задачей являлся выбор обобщающего информативного показателя для оценки качественных характеристик свежеуб-ранных семян рапса.
Семена убирали в стадии уборочной и полной зрелости, с влажностью, на 2-4% превышающей безопасную для длительного хранения.
Статистические характеристики биохимических показателей свежеубранных семян рапса сорта Галант (табл. 2) свидетельствуют о широком диапазоне значений, которые в достоверной степени могут характеризовать изучаемый объект.
Таблица 2
Статистические
Показатель характеристики
Ср еднее Коэффициент
значение вариации
Всхожесть семян (Вс), % 74,2 26,4
Активность ферментов:
мкмоль С,8 . , ,, 3ч липазы, . 1, (Ал • 10 3) мг ■мин 24,4 63,1
мк экв О2 липоксигеназы, 2 ,
мг мин
(Ас • 10-2) 28,8 45,3
Масличность (М), % 44,7 5,1
Кислотное число масла в семенах
(КЧ), мг КОН 2,57 59,9
Перекисное число масла в семенах
(ПЧ), % 12 - -
Массовая доля фосфолипидов в масле
лабораторного извлечения (Фл), % 0,66 36,3
Низкий коэффициент вариации отмечен для мас-личности, что характеризует особенности исследуемых сортов. Корреляционная матрица биохимических показателей свежеубранных семян рапса, представ-
Таблица 3
Показатель Вс Ал А0 М КЧ ПЧ Фл
Вс 1,000/-1,000 -0,685/0,558 -0,836/-0,776 0,900/0,480 -0,875/-0,701 -0,314/-0,284 0,026*/0,045*
Ал 1,000/-1,000 0,886/0,604 -0,823/-0,206 0,846/0,526 0,164/0,412 0,235*/-0,396
А0 1,000/-1,000 0,834/0,218* 0,849/-0,517 0,078/-0,392 0,063*/-0,032*
М 1,000/-1,000 -0,917/-0,146 -0,365/-0,418 -0,198/0,421
КЧ 1,000/-1,000 0,300*/0,577 0,297*/0,470
ПЧ 1,000/-1,000 0,162*/0,734
Фл 1,000/-1,000
* - Систематически незначимый коэффициент корреляции (уровень значимости а = 0,95%).
ленная в табл. 3 (парные /частные коэффициенты), свидетельствует, что ряд показателей статистически связаны дру г с другом. Так, активности ферментов и всхожесть семян значимо связаны со всеми изучаемыми показателями, кроме кислотного числа и содержания фосфолипидов в масле. В то же время связь этих показателей с учетом аппосредственных факторов (табл. 3) может существенно изменяться; так, ^4л утрачивает значимую связь с М.
Совместный анализ корреляционной матрицы не позволяет однозначно выделить фактор или группу факторов для характеристики биохимических особенностей семян. Однако первоначальная статистическая оценка показывает, что биохимические характеристики Вс, Ал, А0 в комплексе могут достаточно полно характеризовать объект исследования.
Примененный факторный анализ позволил выявить три фактора для такой характеристики (табл. 4).
Таблица 4
Фактор Собственные значения Процент общности Накопленный процент общности
1 5,884 77,8 77,8
2 739,000 9,8 87,6
3 571,000 7,6 95,1
Оценка, проведенная по собственным значениям и по критерию Кайзера, дает возможность оставить два фактора (Ф 1 и Ф 2) для описания изученной совокупности свойств с уровнем достоверности 87,6%. Факторная нагрузка исходной и повернутой матриц показана в табл. 5.
Таблица 5
Нагрузка факторов
Пока- Общ- Исходная Поверну тая
затель ность матрица матрица
Ф 1 Ф 2 Ф 1 Ф 2
Вс 0,793 0,886 0,007 0,854 0,252
Ал 0,843 -0,877 -0,255 -0,894 -0,101
А0 0,936 -0,905 -0,146 -0,967 -0,018
М 0,901 0,925 0,186 0,865 0,298
КЧ 0,950 -0,947 -0,204 -0,889 -0,297
ПЧ 0,475 -0,349 0,262 0,109 -0,665
Фл 0,349 -0,119 -0,431 -0,074 -0,064
Окончательную оценку проводили по повернутой факторной матрице. Учитывая вклад каждого фактора, оценку проводили по Ф 1, описывающему 78% инфор-
мации. Наибольшую общность Ф 1 имеет с КЧ, М, Ао и Ал. В то же время А0, Ал и Вс отличаются наибольшей нагрузкой факторов, что свидетельствует о более тесной связи этих показателей с Ф 1.
Таким образом, проведенный анализ позволяет выделить биохимические показатели Ал, А0 Вс и технологический - КЧ, которые могут быть использованы как определяющие для характеристики свежеубранных семян рапса новых селекционных сортов.
ВЫВОДЫ
1 Исследованы химико-технологические показатели семян рапса современных сортов как сырья для масложировой промышленности. Отмечена тенденция к повышению содержания сырого жира в семенах.
2. Сравнительная характеристика различных сортов показала, что с технологической точки зрения наибольший интерес представляет сорт Галант (урожая 2000-2001 гг.).
3. В качестве определяющих для характеристики свежеубранных семян рапса выделены биохимические показатели активности липазы и липоксигеназы, всхожесть семян и технологический - кислотное число масла в семенах.
ЛИТЕРАТУРА
1. Бочкарева Э .Б., Горлов С .Л. Рапс и сурепица (сорта селекции ВНИИМК, включенные в Г осударственный реестр селекци -онных достижений, допущенные к использованию). - Краснодар: ВНИИМК, 2000. - 12 с.
2. Воскресенская Г.С., Шелкоуденко В.Г. Определение лузжистости семян рапса прорастанием на твердом ложе // Селекция и семеноводство масличных культур: Сб. науч. тр. / ВНИИМК (Краснодар). - 1975. - № 4. - С. 7-8.
3. Руководство по методам исследования, технохимиче -скому контролю и учету производства в масложировой промыш -ленности. Т. 1, кн. 1, 2 / Редкол.: В.П. Ржехин и др. - Л.: ВНИИЖ, 1967. - 1042 с.
4. Шавло В.Ф. Методы определения глюкозинолатов в семенах крестоцветных // БНТИ по масличным культурам ВНИИМК (Краснодар). - 1980. - Вып. 3.
5. Шпота В.И., Бочкарева Э.Б., Горлов С.Л. Методические указания по семеноводству безэруковых и низкоглюкозинолат-ных сортов ярового рапса и сурепицы. - М.: Россельхозакадемия, 1995. - 37 с.
6 Ксандопуло С.Ю. Теоретические и экспериментальные основы рациональной технологии послеуборочной обработки
(послеуборочного дозревания масличных семян и плодов корианд - 8. Казакова И.Е. Оценка технологического качества зер-
ра): Дис. ... д-ра техн. наук. Кн. 2. - Краснодар: КПИ, 1993. - 140 с. на методом факторного анализа. - М.: Колос, 1979. - 144 с.
7. Дубров А.М. Обработка статистических данных мето - тл а «
^ * г « Кафедра безопасности жизнедеятельности
дом главных компонентов. - М.: Статистика, 1983. - 134 с. Поступила 22.11.04 г.
664.724
ВЛИЯНИЕ СОСТАВА ЗЕРНОВОЙ МАССЫ НА УСТОЙЧИВОСТЬ ЗЕРНА ПШЕНИЦЫ К САМОСОГРЕВАНИЮ ПРИ ХРАНЕНИИ
е.в. суркова, н.и. ненько , Б.Л. минасян честву клейковины - I группе (70 ед. ИДК), контроль-
г, ^ - - ного - 5-му классу (16%) и II группе (80 ед. ИДК). При
Кубанский государственный технологический университет
поступлении на элеватор зерно обеих партий имело На сохранность зерновой массы большое влияние влажность 12,6%.
оказывает ее состав, в том числе содержание сорной и В опытной партии зерна содержание зерновой при-
зерновой примесей, зараженность микроорганизмами. меси составило 0,8%, сорной - 0,4%; в контрольной -
Цель работы - изучить влияние состава зерновой 1,4 и 1,3% соответственно. По показателю засоренно-
массы озимой пшеницы, выращенной при обработке сти партия зерна 4-го класса - чистое, а партия 5-го
посевов препаратом фуролан (опыт) и без его примене- класса по содержанию сорной примеси - средней чис-
ния (контроль), на устойчивость зерна к самосогрева- тоты, зерновой примеси - чистое. Показатели качества
нию при хранении [1, 2]. Опытная и контрольная пар- зерна определены лабораторией ОАО «Курганинский
тии зерна пшеницы сорта Дея хранились в разных си- элеватор» согласно [3].
лосах ОАО «Курганинский элегатор». Температура зерновой массы опытного и контроль-
Зерно пшеницы опытного варианта по количеству ного вариантов при закладке на хранение в силосы эле-
клейковины соответствовало 4-му классу (19%), по ка- ватора составляла 26°С. Срок хранения партий - 8 мес.
Таблица 1
Показатель Продолжительность хранения зерна, мес НСР0,95 ± 2а
качества 1 2 3 4 5 6 7 8
Контроль
Влажность, % 12,6 12,9 12,6 13,0 12,6 12,4 12,4 12,4 12,60 0,19 0,16
Температура, °С 26 34 27 33 17 10 10 10 20,88 8,45 7,33
Масса 1000 зерен, г 37,38 37,36 37,36 37,34 37,34 37,32 37,32 37,32 37,34 0,02 0,02
Бактерии КМАФАМ, • 103 КОЕ/г 5 7,5 5,1 11,5 7,0 2,6 2,3 1,0 5,25 2,77 2,40
Плесени, КОЕ/г 100 210 130 460 300 110 70 40 175,5 114,9 99,69
Зерновая примесь, %:
битые 0,82 0,82 0,82 0,82 0,48 0,48 0,48 0,48 0,65 0,15 0,12
щуплые 0,28 0,28 0,28 0,28 0,14 0,14 0,14 0,14 0,21 0,06 0,05
давленые 0,06 0,06 0,06 0,06 0,02 0,02 0,02 0,02 0,04 0,02 0,01
Сорная примесь, %:
сорные семена 0,62 0,62 0,62 0,62 0,36 0,36 0,36 0,36 3,92 0,11 0,09
органическая примесь 0,40 0,40 0,40 0,40 0,20 Опыт 0,20 0,20 0,20 0,30 0,08 0,07
Влажность, % 12,6 12,6 12,6 13,1 12,2 12,2 12,2 12,2 12,46 0,26 0,23
Температура, °С 26 27 27 30 12 12 12 12 19,75 6,82 5,91
Масса 1000 зерен, г 40,21 40,20 40,21 40,17 40,17 40,17 40,15 40,15 40,18 0,02 0,02
Бактерии КМАФАМ, • 103 КОЕ/г 6 1,6 1,5 9,5 2,6 2,2 1,1 0,7 3,15 2,48 2,15
Плесени, КОЕ/г 20 40 40 160 100 90 50 30 66,25 38,47 33,37
Зерновая примесь, %:
битые 0,22 0,22 0,22 0,22 0,12 0,12 0,12 0,12 0,17 0,04 0,11
Сорная примесь, %:
сорные семена 0,16 0,16 0,16 0,16 0,10 0,10 0,10 0,10 0,13 0,03 0,02
органическая примесь 0,18 0,18 0,18 0,18 0,14 0,14 0,14 0,14 0,16 0,01 0,04
