CC BY
7ПРИРОДА И СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫЕ НАУКИ
(NATURE & AGRICULTURAL SCIENCES)
УДК 631.3
Асангалиева Ж.Р.
доктор PhD, старший преподаватель высшей школы «Технология пищевых и перерабатывающих производств» Западно-Казахстанский аграрно-технический университет
имени Жангир хана (Казахстан, г. Уральск)
ВЛИЯНИЕ ИОНООЗОННОКАВИТАЦИОННОЙ ОБРАБОТКИ НА БИОХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ЗЕРНА ПШЕНИЦЫ
Аннотация: получения качественной, экологически чистой и сбалансированной по химическому составу сельскохозяйственной продукции, в частности продовольственного зерна, в последнее время становится особенно актуальной. При этом особое внимание уделяется анализу аминокислотного состава. Целью исследования проводимый научной работы является установление влияния ионоозоннокавитационной обработки на изменения аминокислотного состава зерна пшеницы. Полученные результаты дают основания утверждать, что используемые нами ионоозонная обработка в зоне кавитации оказывают позитивное влияние на качество озимой пшеницы, а именно - повышают содержание лизина и треонина в зерне, улучшают в целом биохимические свойства для переработки зерна.
Ключевые слова: ионозонакавитационная обработка, аминокислоты, аминокислотный скор, зерна пшеницы.
Введение
Зерно пшеницы является одним из основных источников обеспечения человека белком. Белки играют особо важную роль в жизненных процессах
человека и животных. Белки входят во все ферменты и состоят из аминокислот [1].
Белки, содержащие все незаменимые аминокислоты, называют биологически полноценными, остальные относят к неполноценным. Незаменимые аминокислоты не синтезируются в организме человека и животных и должны входить в готовом виде в состав пищи [2].
Качество белка определяется составом содержащихся в нем аминокислот: чем их больше, тем выше продовольственное и кормовое достоинство культуры. Наибольшую ценность имеют незаменимые аминокислоты — валин, лизин, триптофан и др.[3]
Аминокислотный состав является биохимическим критерием биологической ценности кормов и пищевых продуктов (по суммарному содержанию незаменимых аминокислот) и структурной основой белковых молекул, выполняющих специфические функции в клетке [4]. Содержание аминокислот в зерне и, в частности в клейковине злаковых растений определяется, прежде всего, генетическими факторами и отличается по составу у разных белков. Отмечается, что условия питания почти не влияют на аминокислотный состав суммарных белков вегетативных органов. Аминокислотный же состав суммарных белков зерна пшеницы изменяется от условий питания и сортовых особенностей, но значительно меньше, чем содержание свободных аминокислот [5-6].
Целью исследования проводимый научной работы является установление влияния ионоозоннокавитационной обработки на изменения аминокислотного состава зерна пшеницы. Впервые осуществлены полнофакторные научные эксперименты учитывающих концентрации ионов кислорода и озона, параметры кавитации и продолжительности обработки зерна в минутах. В итоге подготовлены 16 опытов и обработаны в различных режимах в соответствии составленным планом эксперимента. Критериями оценки результатов исследования являлись структурные изменения тринадцати аминокислот:
аргинин, лизин, тирозин, фенилаланин, гистидин, изолейцин+лейцин, метионин, валин, пролин, треонин, серин, аланин, глицин.
Объекты и методы исследования
Объектом наших исследований является продовольственная пшеница сорта «Багорная-56».
Для выявления эффективности ионоозонной обработки зерна в поле кавитации, нами проводились параллельные эксперименты без и с применением кавитационного воздействия.
Ионоозонную обработку зерна в зоне кавитации при минимальном режиме производили с повышением давления в ионоозонокавитационной установке 0,2 Мпа, при концентрации озона 2,0 г/м3, концентрации молекулярных ионов 9000 ед/см3 и экспозиции обработки по времени 5 минут, при максимальном режиме с повышением давления в ионоозонокавитационной установке 0,6 Мпа, при концентрации озона 6,0 г/м3, концентрации молекулярных ионов 64000 ед/см3 и экспозиции обработки по времени 20 минут.
Аминокислотный состав определяли с использованием системы капиллярного электрофореза «Капель-105» [7].
Результаты и их обсуждение
Аминокислотный состав белков играет огромную роль, поскольку их аминокислоты задействованы в синтезе важнейших физиологически активных соединений в организме и в обеспечении некоторых свойств пищевого сырья и продуктов. В таблице 1 приведены аминокислотные составы обработанного зерна пшеницы.
Таблица 1 - Аминокислотный состав зерна пшеницы
Аминокислоты Вариант опытов
Контрольный №1 №2 №3 №4
Аргинин 3,7 3,2 2,9 3,3 2,8
Лизин* 3,0 2,9 2,5 3,2 3,2
Тирозин 3,5 3,3 2,6 3,1 3,0
Фенилаланин* 6,1 6,3 6,1 6,4 6,4
Гистидин 3,1 3,7 2,8 3,2 3,9
Лейцин*+изолейцин* 14,7 13,1 13,2 14,4 13,8
Метионин* 2,2 1,8 1,5 1,7 1,6
Валин* 4,3 3,7 3,9 3,9 4,1
Пролин 16,2 16,4 18,4 18,8 17,7
Треонин* 3,6 3,5 4,4 4,6 4,6
Серин 7,6 7,4 7,1 7,9 6,8
Аланин 5,7 5,4 5,6 5,9 5,4
Глицин 5,2 4,9 5,2 5,9 5,9
Примечания: * - незаменимые аминокислоты, №1 - Ионоозонная обработка при минимальном режиме, №2 - Ионоозонная обработка при максимальном режиме, №3 -Ионоозонокавитационная при минимальном режиме, №4 - Ионоозонокавитационная при максимальном режиме
Из таблицы 1 видно, что во всех вариантах опыта меньше содержит метионин. Из этой таблицы также следует, что при обработке зерна повышается содержание фенилаланин, гистидин, валин, пролин, треонин по сравнению с контролем. При ионоозонокавитационной обработке повышается незаменимые аминокислоты лизин, фенилаланин, лейцин+изолейцин, треонин по сравнению с ионоозонной обработке. Это связано с тем, что в процессе кавитационной обработки создаются благоприятные условия для действия ферментов, которые особенно активны через 2-4 минуты кавитации. Можно предположить, что в ходе гидроимпульсной кавитационной обработки создаются благоприятные условия для синтеза белков под действием ферментов.
Нашими исследованиями установлено, что ионоозонная обработка в поле кавитации зерна пшеницы вызывает количественные изменения в аминокислотном составе.
Таким образом, полученные результаты дают основания утверждать, что используемые нами ионоозонная обработка в зоне кавитации оказывают позитивное влияние на качество озимой пшеницы, а именно - повышают содержание
лизина и треонина в зерне, улучшают в целом биохимические свойства для переработки зерна.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
Казаков Е.Д., Кретович В.Л. Биохимия зерна и продуктов его переработки, 2-е
изд., перераб. и доп. М.: «Агропромиздат», 1989. -368 с.
Нечаев А.П. и др. Пищевая химия. С Пб.: ГИОРД, 2001. -592 с.
Исайчев В.А., Андреев Н.Н., Мударисов Ф.А. Кормовая и технологическая
ценность зерна пшеницы и семян гороха. Вестник Ульяновский государственной
сельскохозяйственной академии. - 2010-№2. С. 26-28
Sokolova M.G.1, Akimova G.P.1, Verkhoturov V.V.2, Vaishlya O.B. Aminoacid composition of wheat grain gluten under microbe Impact. Journal of Stress Physiology & Biochemistry, Vol. 8 No. 4 2012, pp. 16-26
Павлов А.Н. Повышение содержания белка в зерне. М.: Наука, 1984. 119 с. Козьмина Н.П. Биохимия зерна и продуктов его переработки. - М., Колос, 1976. - 375 с.
Комарова Н.В., Каменцев Я.С. Практическое руководство по использованию систем капиллярного электрофореза «Капель» - СПб.: ООО «Веда», 2006. - 212 с.
Assangaliyeva Zh.R.
Doctor PhD, Senior Lecturer of the Higher School "Technology of Food and Processing Industries" Zhangir Khan Agrarian Technical University (Kazakhstan, Uralsk)
INFLUENCE OF IONOZONE CAVITATION TREATMENT ON BIOCHEMICAL PROPERTIES OF WHEAT GRAIN
Abstract: obtaining high-quality, environmentally friendly and chemically balanced agricultural products, in particular food grains, has recently become particularly relevant. At the same time, special attention is paid to the analysis of the amino acid composition. The purpose of the research carried out by the scientific work is to establish the effect of ion-ion cavitation treatment on changes in the amino acid composition of wheat grain. The results obtained give grounds to assert that the ion-zone treatment we use in the cavitation zone has a positive effect on the quality of winter wheat, namely, they increase the content of lysine and threonine in the grain, improve the overall biochemical properties for grain processing.
Keywords: ionozone cavitation treatment, amino acids, amino acid score, wheat grains.
