CC BY
10
Для проверки достоверности полученных результатов был составлен контрольный пример, учитывающий все возможные варианты исходных данных и просчитанный вручную с использованием формул из ГОСТ 24059.
Выводы.
Проверка показала, что программа «ЭТО Транспортные и погрузочные средства» обеспечивает достоверность и качество выполняемых вычислений, позволяет сократить использование ручного труда и избавиться от ошибок при обработке результатов испытаний.
Программа «ЭТО Транспортные и погрузочные средства», может быть применима при исследованиях и испытаниях сельскохозяйственной техники и технологий в МИС Минсельхоза России, аграрных ВУЗах, НИИ.
Список использованной литературы.
1. Проведение исследований и разработка нормативно-методических документов для испытаний современных агротехнологий и высокотехнологичных машин (во исполнение программы национальной стандартизации на 2017 г., утвержденной Приказом Росстандарта от 27.10.2019 №1634): отчет о НИР /Новокубанский филиал Росинформагротех (КубНИИТиМ); рук. В.Е. Таркивский, исполн. И.Г. Попелова, И.А. Шебеда [и др.]. - Новокубанск, 2017. - 4 с.
2. Программное обеспечение к стандартам на методы испытаний: науч. докл. / ФГБНУ «Росинформагротех»; исполн. И.А. Шебеда, И.Г. Попелова. пос. Правдинский, 2018. С. 187.
3. ГОСТ 24059 «Техника сельскохозяйственная. Транспортные и погрузочные средства. Методы эксплуатационно-технологической оценки» [Текст]. - Введ. 01.06.2019. - М.: Стандартинформ, 2019, IV, 28 с.
Время на взвешивание, оформление докумен-
тов, взятие проб и др. 0,858 10,72
Время на проведение ежесменного техниче-
ского обслуживания (ЕТО), заправку топливом 0,4 5
Время на перевод в рабочее или транспортное
положение 0 0
Время на проведение наладки и регулирования 0,143 1,79
Время агрегатирования транспортного сред-
ства с энергосредством 0,025 00,31
Время на устранение нарушения технологиче-
ского процесса 0,172 2,15
Время на отдых 0,25 3,12
Итого: сменное время 8 100 100 100
(7,997) (99,94)
ВЫБОР УСЛОВИЙ ХИМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ САХАРНОЙ СВЕКЛЫ, _ИНФИЦИРОВАННОЙ СОСУДИСТЫМ БАКТЕРИОЗОМ_
Путилина Людмила Николаевна
кандидат с/х наук, ВНИИСС, г. Воронеж Кульнева Надежда Григорьевна доктор техн. наук, профессор ВГУИТ, г. Воронеж DOI: 10.31618/ESU.2413-9335.2018.2.56.38-41
АННОТАЦИЯ
Целью исследований являлось определение условий химической обработки сахарной свеклы, пораженной сосудистым бактериозом, перед закладкой на хранение. Для подавления фитопатогенной микрофлоры в процессе хранения такого свекловичного сырья предлагается применять в качестве бактерицидного препарата бензойную кислоту. С использованием математических методов планирования эксперимента установлено, что обработка корнеплодов со слабо выраженными симптомами сосудистого бактериоза раствором бензойной кислоты концентрацией 0,1 % при расходе рабочего раствора 1,6 % к массе свеклы обеспечивает более высокую степень сохранности технологического качества сырья.
Ключевые слова: сахарная свекла, сосудистый бактериоз, бактерицидная обработка, хранение, технологическое качество.
ABSTRACT
Aim of the studies was to determine conditions of chemical treatment for sugar beet affected by vascular bacteriosis before storage. To suppress phytopathogenic microflora during the process of such beet row material storage, benzoic acid is suggested to use as a bactericide. Using mathematical methods of the experiment planning, it was revealed that treatment of beet roots slightly expressing vascular bacteriosis symptoms with benzoic acid solution (0.1 % concentration, consumption being 1.6 % of beet mass) provided more high degree of raw material quality safety.
Key words: sugar beet, vascular bacteriosis, bactericide treatment, storage, technological quality.
Снижение технологического качества корнеплодов сахарной свеклы во многом обусловлено болезнями, развивающимися в процессе вегетации (фузариозом, сосудистым бактериозом, склероцио-зом, некрозом сосудистых пучков и т.д.). Причинами массового развития указанных болезней корневой системы являются снижение плодородия и возрастание инфекционного фона почвы из-за нарушения агротехники возделывания, преобладание восприимчивых к местным патогенам зарубежных гибридов в сортаменте сахарной свеклы в сочетании с неблагоприятными погодными условиями [1].
В последние годы широкое распространение получил сосудистый бактериоз (бактериальное увядание), возбудителем которого является комплекс бактерий, развивающихся в сосудисто-проводящей системе корнеплодов. Особенностью этой болезни является скрытый характер её развития при благоприятных погодных условиях, когда нет видимых признаков поражения, кроме увядания листьев и потери тургора корнеплода без его загнивания. Свекловичное сырьё со слабо выраженными симптомами сосудистого бактериоза попадает на переработку как здоровое, что может являться одной из главных причин снижения выхода сахара на заводе [5]. В процессе хранения такие корнеплоды интенсивно поражаются аэробной микрофлорой и загнивают. Решением данной проблемы является обработка сахарной свеклы перед закладкой на хранение химическими препаратами.
Для подавления фитопатогенной микрофлоры в процессе хранения известны препараты консервирующего, антисептического и ростингибирующего действия (известковая суспензия, пирокатехин, Фалтан, Текто, Фитоспорин-М и другие) [2]. Экспериментально подтверждена эффективность бензойной кислоты, используемой для обработки свекловичной стружки перед экстрагированием в качестве препарата, проявляющего угнетающее действие на дрожжи, бактерии и плесневые грибы, подавляющего в клетках активность ферментов, отвечающих за окислительно-восстановительные реакции, а также ферментов, расщепляющих сахара [4]. В связи с этим, целью исследований являлось изучение влияния бензойной кислоты на сохранность инфицированных сосудистым бактериозом корнеплодов сахарной свеклы и определение рациональных параметров их обработки данным бактерицидным препаратом перед закладкой на хранение, обеспечивающих минимальное изменение качества сырья.
Исследования проводились в лаборатории хранения и переработки сырья ФГБНУ «ВНИИСС им.
А.Л. Мазлумова» и на кафедре технологии бродильных и сахаристых производств ФГБОУ ВО «ВГУИТ» с использованием общепринятых методов оценки свёклы [3].
Объектом исследования являлись корнеплоды сахарной свеклы со слабо выраженными симптомами сосудистого бактериоза. Степень развития болезни у таких корнеплодов соответствовала 1 -3 баллам согласно пятибалльной шкале пораженно-сти сахарной свеклы [5]:
1 балл - хвостовая часть корнеплода изгибается без обламывания;
2 балл - нижняя часть корнеплода (15 %) имеет ослабленный тургор, на разрезе изменений сосудистых пучков не обнаруживается;
3 балла - нижняя часть корнеплода (30 %) имеет ослабленный тургор, на разрезе видны изменения цвета сосудистых пучков, может наблюдаться незначительное загнивание хвостовой части.
Корнеплоды перед закладкой на хранение обрабатывали раствором бензойной кислоты разной концентрации (0,03; 0,05; 0,10; 0,15; 0,17 %) и с разным расходом исследуемого раствора (1,6; 2,0; 3,0; 4,0; 4,4 % к массе свеклы) в соответствии с матрицей планирования эксперимента. Контролем служил вариант без обработки. Критериями оценки влияния исследуемых факторов на эффективность бактерицидной обработки свеклы перед закладкой на хранение были выбраны следующие технологические показатели: Yl - содержание белковых соединений в свёкле, мг/см3; У2 - содержание редуцирующих веществ в свёкле, мг/см3; У3 - чистота диффузионного сока, %; Y4 - чистота очищенного сока, %.
После бактерицидной обработки корнеплоды хранили 30 дней в корнехранилище ФГБНУ «ВНИИСС им. А.Л. Мазлумова» при температуре 2-4 оС и относительной влажности воздуха 85-90 %. По истечении срока хранения определяли качественные показатели свеклы.
Визуальное наблюдение за изменением состояния сахарной свёклы показало, что наиболее интенсивно развитие микрофлоры происходило у корнеплодов, не прошедших бактерицидную обработку, что отрицательно отразилось на качестве сырья.
В результате статистической обработки экспериментальных матричных данных при помощи программного комплекса SGWIN были получены уравнения регрессии, позволяющие оценить влияние исследуемых факторов Х1 и Х2 на эффективность бактерицидной обработки свеклы перед хранением:
^ = 4,595 • 10 1 + 5,088 • 10-3 Х - 5,203 • 102 Х2 - 0,012ХхХг -1,374 • 102 Х12 - 6,247 -10-3 Х22 У2 = 4,201 • 10-2 - 9,228 -10-4 Х +1,166 -10-2 Х2 + 0,003ХхХг + 4,437 • 10-3 Х12 + 3,937 -10~3 Х22
У3 = 82,549 +1,712•Ю-1 Х -2,345Х2 -0,751ХХ -6,625•Ю-1 Х2 -4,624•Ю-1 Х22 У4 = 87,499 + 3,889 • 10-1 Х -1,307Х2 - 0,451ХД2 - 8,749 • 10-2 Х12 -1,875 • 10-1 Х22
Для оценки степени влияния входных параметров X на выходные ^ приведена графическая интерпретация уравнений регрессии, позволяющая определить рациональные параметры бактерицидной обработки корнеплодов раствором бензойной кислоты (рисунки 1-2).
Экспериментально установлено снижение содержания белковых соединений в свекле при увеличении расхода бактерицидного препарата, что, возможно, обусловлено их разложением в результате повышенной активности протеолитических ферментов микробного происхождения, содержащихся в корнеплодах. При расходе раствора 1,6 и 2,0 % к массе наибольшее значение данного параметра отмечено при концентрации бензойной кислоты 0,15 % (соответственно, 0,54 и 0,52 мг/см3);
при расходе 3,0-4,4 % к массе свеклы максимум количества белковых соединений (0,37-0,46 мг/см3) наблюдался при концентрации бактерицидного реагента 0,1 % (рисунок 1а).
При концентрации раствора бензойной кислоты 0,15 % и расходе раствора бактерицидного препарата 1,6 и 2,0 % к массе свеклы, наоборот, отмечено наименьшее количество редуцирующих веществ в свекле 0,030-0-0,032 мг/см3, тогда как при расходе 3,0-4,4 % к массе свеклы наблюдалось повышенное количество данного показателя 0,0440,075 мг/см3. Увеличение содержания редуцирующих веществ в сахарной свекле свидетельствует о процессе распада сахарозы в связи с наличием бактериального инфицирования (рисунок 1 б).
а)
б)
Рисунок 1. Зависимость содержания в свекле белковых соединений (а) и редуцирующих веществ (б) от концентрации раствора бензойной кислоты при расходе раствора бензойной кислоты, % к массе свеклы: 1 -1,6; 2 -2,0; 3 -3,0; 4 - 4,0; 5 - 4,4
По истечении срока хранения из свеклы получали и анализировали диффузионный и очищенный соки. Диффузию проводили в течение 60 мин при температуре 70-72 оС при перемешивании с последующим разделением обессахаренной стружки и диффузионного сока. Далее диффузионный сок подвергали физико-химической очистке. В полученном диффузионном и очищенном соках определяли чистоту.
Наилучшие показатели чистоты диффузионного и очищенного сока наблюдались при расходе раствора бензойной кислоты 1,6 % к массе свёклы. При концентрации бензойной кислоты в растворе до 0,1 % чистота соков повышалась (до 84,9 и 89,4 % соответственно), а с увеличением значения данного параметра анализируемые показатели, наоборот, уменьшалась во все вариантах опыта (рисунок 2).
о
■л
О
О В Е О Я £ •е ■е в ч
га н о н
85
83
81
79
77
75
_J —
у/, г
\
О 0.05 0.1 0 15 0.2
Концентрация бензойной кислоты, %
? Л'
о
90
89
88
87
~ 86
н о и
85
84
у
_/ г----
у г
-- к
Hz —^ ч
Г? г
0.05 0.1 0.15 0.2
Концентрация бензойной кислоты, %
а) б)
Рисунок 2. Чистота диффузионного (а) и очищенного (б) сока при различной концентрации раствора
бензойной кислоты и его расходе: 1 - 1,6; 2 - 2,0; 3 - 3,0; 4 - 4,0; 5 - 4,4 % к массе свеклы
Анализируя полученные результаты, можно сделать заключение о целесообразности проведения обработки бензойной кислотой корнеплодов сахарной свеклы, в слабой степени инфицированных сосудистым бактериозом, при следующих оптимальных параметрах: концентрация бензойной кислоты - 0,1 %, расход рабочего раствора препарата - 1,6 % к массе свеклы. Это соответствует максимальному содержанию после хранения белковых соединений в свёкле - 0,54 мг/см3, что на 74,2 % выше контрольного варианта без обработки (0,31 мг/см3); наименьшему количеству редуцирующих веществ - 0,034 мг/см3, что на 63,0 % выше контроля (0,092 мг/см3). Отмечаются наибольшие значения чистоты диффузионного сока - 84,9 % и очищенного сока - 89,1 %, что соответственно на 9,3 % абс. и 6,5 % абс. выше варианта без обработки (75,6 и 82,6 % соответственно).
Таким образом, обработка бензойной кислотой (концентрация 0,1 %, расход раствора 1,6 % к массе свеклы) сахарной свеклы, со слабо выраженными симптомами сосудистого бактериоза, перед закладкой на хранение позволит снизить разложение белковых веществ, образование редуцирующих веществ, что обеспечит повышение качественных показателей диффузионного и очищенного соков, в сравнении с корнеплодами, заложенными на хранение без обработки.
Список литературы:
1. Апасов И.В., Путилина Л.Н., Селиванова Г.А. Изменение технологических качеств корнеплодов сахарной свеклы, пораженных сосудистым бактериозом. Сахар. - 2014. - № 9. - С. 35-38.
2. Кульнева Н.Г., Селезнева И.Г., Свешников И.Ю., Казакевич С.Ю. Контроль показателей сахарной свёклы различного качества при хранении. Хранение и переработка сельхозсырья. - 2017. - № 4. - С. 32-34.
3. Лосева В.А., Ефремов А.А., Квитко И.В. Методы исследования свойств сырья и готовой продукции (теория и практика). Воронеж. гос. тех-нол. акад. - Воронеж: ВГТА, 2008. - 247 с.
4. Пат. 2640845 РФ, С1 МПК С13В 10/00. Способ получения диффузионного сока / Путилина Л.Н., Селезнева И.Г., Свешников И.Ю., Кульнева Н.Г. - № 2016143518; Заявлено 07.11.2016; Опубл. 12.01.2018. - Бюл. № 2.
5. Путилина Л.Н., Кульнева Н.Г., Селиванова Г.А., Землянухина О.А. Технологическая оценка сахарной свеклы, инфицированной возбудителями сосудистого бактериоза в период вегетации. Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий. - 2016. - № 3. - С. 2392473.
