CC BY
60
Таким образом, применение пшеничных отрубей в разработанной технологии кормоприготовления позволяет получить экологически чистый, безопасный с точки зрения токсичности корм и кормовые добавки.
ЛИТЕРАТУРА
1. Дудкин М.С. Химические методы повышения качества кормов и комбикормов. - М.: Агропромиздат, 1986. - 350 с.
2. Пат. 2246990 РФ. Устройство для подготовки зернового материала к переработке / В.Г. Коротков, С.В. Антимонов, Е.В. Ганин и др. // БИПМ. - 2005. - № 6.
3. Дудкин М.С., Щелкунов Л.Ф. Новые продукты питания. - М.: Наука, 1998. - 304 с.
4. Антимонов С.В., Соловых С.Ю. Технология получения экструдированных «экологически чистых» кормов и кормовых добавок // Агропромышленный комплекс: состояние, проблемы, перспективы : Сб. материалов IV Междунар. науч.-практ. конф. -Пенза-Нейбрандербург, 2007.
5. Антимонов С.В., Соловых С.Ю., Ганин Е.В. Совер -шенствование производства экструдированных кормосмесей и доба -вок на основе гречишной (подсолнечной) лузги // Агропромышленный комплекс: состояние, проблемы, перспективы: Сб. материалов IV Междунар. науч.-практ. конф. - Пенза-Нейбрандербург, 2007.
Кафедра машин и аппаратов химических и пищевых производств
Поступила 02.04.08 г.
631.563
ФЕРМЕНТА ТИВНЫЙГИДРОЛИЗ ЛИПИДОВ СЕМЯН СОРТОВОГО И ГИБРИДНОГО ПОДСОЛНЕЧНИКА ПРИ ХРАНЕНИИ
В.Г. ЛОБАНОВ, Т.П. ФРАНЦЕВА, Н.В. ИЛЬЧИШИНА,
А.И. ГАМАНЧЕНКО
Кубанский государственный технологический университет
Цель исследования - изучение ферментативного гидролиза липидов в семенах сортового и гибридного подсолнечника при хранении в оптимальных и экстремальных условиях.
Исследование вели на семенах подсолнечника высокоолеинового сорта Круиз и линолевого Флагман, гибридов Кубанский 930 и Юпитер, выращенных в 2005-2006 гг. на опытных полях ВНИИМК (Краснодар), убранных ручным способом при влажности семян ниже критической.
Были приняты следующие варианты: хранение сухих семян при температурах окружающего воздуха в условиях склада - естественное хранение; хранение сухих семян при повышенной температуре (37°С) - ускоренное старение; хранение влажных семян при влажности более 20% и температуре 37° С - самосогревание.
Частота отбора проб семян при естественном хранении - 1 раз в полгода; при ускоренном старении - 1 раз в месяц; при самосогревании - 1 раз в неделю.
В пробах семян определяли энергию прорастания и всхожесть [1], активность липолитических ферментов
- кислой и щелочной липаз [2, 3]. Качество масла оценивали по кислотному числу [4, 5]. Повторность определений 4-кратная. Результаты анализов обрабатывали методами математической статистики.
При естественном хранении в течение полутора лет (табл. 1) всхожесть снизилась у сортов Круиз, Флагман и гибрида Кубанский 930 на 20, 24 и 28% соответственно. Энергия прорастания уменьшилась у высокоолеинового сорта Круиз и гибрида Кубанский 930 на 27%, у линолевого сорта Флагман на 23%.
Сопоставление физиологических показателей семян сортового и гибридного подсолнечника при есте-
ственном хранении показывает, что быстрее теряют жизнеспособность семена гибридов Кубанский 930 и Юпитер.
Таблица 1
Срок хранения семян Физиологические показатели в процессе естественного хранения, %
Всхожесть Энергия прорастания
Круиз (олеиновый сорт)
Исходные (контроль) 100 98
0,5 года 94 88
1 год 86 84
1,5 года 80 72
Флагман (линолевый сорт)
Исходные (контроль) 100 96
0,5 года 96 96
1 год 92 90
1,5 года 76 74
Кубанский 930 (гибрид)
Исходные (контроль) 100 98
0,5 года 98 94
1 год 90 88
1,5 года 72 72
Юпитер (гибрид)
Исходные (контроль) 98 98
0,5 года 96 96
1 год 92 90
1,5 года 74 72
В условиях ускоренного старения семена исследуемых сортов и гибрида потеряли жизнеспособность только через 7 мес хранения (рис. 1).
Установлено, что резкое снижение всхожести у сортового и гибридного подсолнечника при ускоренном старении наступает после 2-го мес хранения.
У семян сорта Флагман в 1-й мес ускоренного старения наблюдается незначительное снижение энергии прорастания с 96 до 94%, тогда как у сорта Круиз и
Рис.
гибрида Юпитер с 98 до 90%. После 1-го мес хранения энергия прорастания резко снижается у всех исследуемых семян до конца эксперимента.
Сравнивая полученные нами данные с данными [6], можно сделать вывод, что исследуемые семена современной селекции более устойчивы к неблагоприятным условиям хранения.
В неблагоприятных условиях хранения, моделирующих начальные стадии самосогревания, семена сортового и гибридного подсолнечника потеряли жизнеспособность за три недели хранения (табл. 2). Через две недели в условиях самосогревания всхожесть семян сорта Круиз снизилась с 100 до 34%, влажность повысилась до 22,8%; у семян сорта Флагман и гибрида Юпитер всхожесть снизилась в 2 раза, влажность возросла до 22%. Такая же динамика наблюдается и в изменении энергии прорастания.
Полученные данные подтверждают, что семена современных сортов более устойчивы в условиях, моделирующих самосогревание; у семян сорта Флагман после двух недель хранения всхожесть составила 50%.
Изучение активности липолитического комплекса в семенах при различных условиях хранения показало,
Срок хранения, мес
Флагман Юпитер
1
что во время старения семян запасы триацилглицеро-лов (ТАГ) в них уменьшаются, идет накопление свободных жирных кислот (СЖК), и для получения из таких семян пищевых масел потребуется рафинация.
Активность кислых липаз (оптимум при рН 4,8) и щелочных (оптимум при рН 8,5) в семенах различна.
Наибольшая активность кислой липазы Акл у семян гибрида Юпитер: у исходных семян она составляет 23,1 см3 0,1 н КОН/10 г ядра семян, что значительно выше активности этого фермента у семян сортового подсолнечника сорта Круиз - 14,6 см3 0,1 н КОН/10 г ядра семян; у семян сорта Флагман Ак.л составляет 20,5 см3 0,1 н КОН/10 г ядра семян (рис. 2).
При естественном хранении семян наблюдается снижение активности кислых и возрастание активности щелочных липаз Ащ.л (рис. 2).
Наибольшее снижение активности кислой липазы -у семян сортов Круиз и Флагман - на 28%, у семян гибридного подсолнечника - на 22%.
Аналогичный характер изменения активности кислой и щелочной липазы наблюдается и при ускоренном старении семян. Так, Ак.л для всех исследуемых сортов и гибридов снизилась на 25% (табл. 3). Это сни-
Таблица 2
Срок хранения семян Физиологические показатели в процессе самосогревания Активность липазы *, см3 0,1 н КОН/10 г ядра семян
Температура, °С Влажность, % Всхожесть, % Энергия про растания, %
Круиз (олеиновый сорт)
Исходные (контроль) 25 6,6 98 98 14,5/3,8
1 неделя 37 20,3 90 90 11,8/5,4
2 недели 37 22,8 34 22 11,0/7,3
3 недели 38,5 24,3 0 2 10,4/8,7
Флагман (линолевый сорт)
Исходные (контроль) 25 7,0 100 96 15,8/4,0
1 неделя 37 21,1 93 90 17,4/7,9
2 недели 37 21,6 50 44 15,8/9,6
3 недели 38,5 24,2 0 2 11,7/11,6
Юпитер (гибрид)
Исходные (контроль) 25 6,7 98 94 22,8/3,3
1 неделя 37 20,2 91 86 27,4/6,9
2 недели 37 22,9 46 32 26,3/9,0
3 недели 38,5 24,2 0 0 18,8/11,2
* Числитель - кислая липаза, знаменатель - щелочная.
25
8 20-
0 15
1-4
1
и 10
ч 5
ва
о
"а 2
Круиз Флагман Юпитер
[^] Исходные □ 0,5 года Рис. 2
□ 1
год
Круиз
I | 1,5 года
Флагман
Юпитер
7
6
3
0
0
жение продолжалось и после достижения семенами нулевой всхожести. Активность щелочной липазы в этих условиях резко возросла, более чем в 2 раза.
Таблица 3
Сорт/гибрид Активность липазы, см3 0,1 н КОН/10 г ядра семян
Исходные (контроль) Всхожесть 0%
Круиз 14,5/3,8 10,4/8,0
Флагман 15,8/4,0 12,7/11,0
Юпитер 22,8/3,3 17,9/8,8
Примечание: числитель - кислая липаза, знаменатель - щелочная.
Активность кислой липазы в резу льтате у скоренно-го старения (табл. 3) снижается у семян высокоолеинового сорта Круиз в 1,4 раза, у семян линолевого сорта Флагман и гибрида Юпитер - в 1,3 раза. Щелочная липаза резко активируется у семян сорта Круиз более чем в 2 раза, а у сорта Флагман и гибрида Юпитер - в 2,7 раза. Смещение активности липаз в щелочную сторону
- признак потери жизнеспособности семян; для живых клеток характерна кислая среда. По всей вероятности, это связано с накоплением в мертвых семенах щелочных соединений, в частности аммиака, что отмечалось и другими авторами для зерна злаковых растений [7, 8].
Подобная закономерность в изменении активности кислой и щелочной липаз установлена при хранении семян в условиях, моделирующих начальные стадии самосогревания (табл. 2). Снижение активности кислой липазы и возрастание щелочной находятся на одном уровне по порядку, как и при других условиях хранения семян сортового и гибридного подсолнечника современной селекции.
Так, в процессе хранения в условиях самосогревания активность кислой липазы у семян сортов Круиз, Флагман и гибрида Юпитер снизилась на 28,3; 25,9 и 17,5% соответственно (табл. 2). В отличие от кислой липазы, активность щелочной липазы у семян сортов Круиз, Флагман и гибрида Юпитер возросла в 2,3; 2,9 и 3,4 раза соответственно. В условиях самосогревания наименьшую активность кислая липаза проявляет в се-
менах гибрида Юпитер, тогда как щелочная липаза у семян этого гибрида наиболее активна.
При всех исследованных условиях хранения снижение жизнеспособности семян подсолнечника тесно связано с накоплением в клетках продуктов гидролиза. Изменение количества СЖК, или кислотное число (КЧ) масла в семенах, можно рассматривать как индикатор процессов, ведущих к снижению жизнеспособности и технологического качества семян. Аналогичные закономерности зафиксированы не только для семян подсолнечника [6, 9-11], но и для семян клещевины, сои и др. [12-14]; причем авторами отмечено накопление СЖК в семенах, даже хранящихся при оптимальных условиях. Старение семян сопровождается уменьшением содержания ТАГ, в липидной фракции идет накопление СЖК, но так как полной инактивации липаз не происходит, не исключено, что накопление СЖК продолжается и в мертвых семенах [6, 9].
Изменение КЧ семян подсолнечника в период есте -ственного хранения представлено на рис. 3 (кривые: 1
- сорт Круиз, 2 - сорт Флагман, 3 - гибрид Кубанский 930).
При хранении семян сортового и гибридного подсолнечника в благоприятных условиях естественного хранения повышается КЧ масла: после полугода хра-
Срок хранения Рис. 3
нения у семян сорта Круиз и гибрида Кубанский 930 оно выросло в 1,5 раза, у семян сорта Флагман - в 1,2 раза. При последующем хранении наиболее интенсивное возрастание КЧ наблюдается у семян сорта Круиз. Можно предположить, что семена этого высокоолеинового сорта быстрее подвергаются гидролизу при хранении из-за повышения активности щелочной липазы. Семена сорта Флагман и гибрида Кубанский 930 более устойчивы к гидролизу - в их семенах КЧ возросло в 1,3 и 1,8 раза соответственно.
Повышение КЧ наблюдалось и при хранении семян сортового и гибридного подсолнечника в условиях ускоренного старения (табл. 4). Значение КЧ у семян сортов Круиз, Флагман и гибрида Юпитер возросло в 2,7;
1,6 и 1,7 раза соответственно.
Таблица 4
Сорт/гибрид
КЧ, см 0,1 н КОН/1 г масла
Исходные (контроль) Всхожесть 0%
Круиз
Флагман
Юпитер
1,5/1,5
2,4/2,4
1,6/1,6
4,1/6,7
3,8/6,1
2,7/7,1
Примечание: числитель - ускоренное старение, знаменатель - условия самосогревания.
При хранении семян подсолнечника в условиях, моделирующих начальные стадии самосогревания, также наблюдается значительное увеличение КЧ: у семян сорта Круиз и гибрида Юпитер в 4,5 раза, у семян сорта Флагман в 2,5 раза.
Возрастание КЧ коррелирует с активностью щелочной липазы (табл. 3), чем и объясняется увеличение КЧ в условиях самосогревания.
Анализ полученных данных показал, что семена сортового и гибридного подсолнечника современной селекции более устойчивы при хранении, но они все же подвержены гидролитическим процессам при хранении в условиях самосогревания. Условиями для активного действия фермента, катализирующего процесс гидролиза ТАГ в семенах современного подсолнечника, являются повышенные влажность и температура семян.
Рост КЧ масла в семенах, характеризующий процесс гидролиза ТАГ в семенах подсолнечника, прослеживается при всех условиях хранения, но уровень его не одинаков для исследуемых сортов и гибридов семян подсолнечника. Сопоставление полученных данных по сортовому и гибридному подсолнечнику современной селекции показало, что наиболее устойчивыми к гидролитическому процессу являются семена линоле-вого сорта Флагман, а менее устойчивыми - высокоолеинового сорта Круиз. У семян гибридного подсолнечника накопление продуктов гидролиза в значительной степени зависит от условий хранения.
ВЫВОДЫ
1. Исследование жизнеспособности семян сортового и гибридного подсолнечника современной селекции, отвечающих по качеству требованиям на маслич-
ное сырье при заготовках, при различных условиях хранения показало:
в естественных условиях хранения в течение 1,5 лет жизнеспособность семян подсолнечника снизилась незначительно; заметных различий между жизнеспособностью семян сортового и гибридного подсолнечника в данных условиях хранения не наблюдалось, поэтому семена подсолнечника могут быть использованы как семенной материал;
при хранении в условиях ускоренного старения семена сортового и гибридного подсолнечника потеряли всхожесть и энергию прорастания через 7 мес; сопоставление показателей всхожести и энергии прорастания выявило, что семена гибридного подсолнечника при хранении менее стабильны;
семена подсолнечника, хранившиеся в условиях, моделирующих начальные стадии самосогревания, подверглись глубоким физиолого-биохимическим изменениям уже на первых этапах хранения (в течение 2 недель); наименее стабильными в условиях самосогревания оказались семена гибридного подсолнечника сорта Юпитер.
2. Установлено, что семена сортового и гибридного подсолнечника теряют жизнеспособность раньше, чем происходит инактивация гидролитических ферментов (сохраняется активность щелочной и кислой липаз) в семенах. Гибридные семена по интенсивности разрушительных процессов гидролиза в липидном комплексе занимают среднее положение между сортовыми семенами высокоолеинового и линолевого подсолнечника.
3. Продукты гидролиза - СЖК - накапливаются в семенах сортового и гибридного подсолнечника при исследованных условиях хранения по-разному:
семена подсолнечника, хранившиеся в естествен -ных условиях, могут быть использованы для технологической переработки, так как они соответствуют требованиям на заготовляемый материал; семена гибридного подсолнечника более устойчивы к гидролитическим процессам в условиях естественного хранения, чем семена сортового подсолнечника;
семена подсолнечника, хранившиеся в условиях ускоренного старения, могут быть использованы для технологической переработки только в первые месяцы хранения; при дальнейшем хранении в неблагоприятных условиях семена значительно накапливают продукты гидролиза;
семена сортового и гибридного подсолнечника со -временной селекции, хранившиеся влажными в условиях повышенной температуры - при самосогревании
- нельзя использовать для дальнейшей переработки из-за высокого накопления продуктов гидролиза.
ЛИТЕРАТУРА
1. ГОСТ 12038-84. Семена сельскохозяйственных культур. Методы определения всхожести. - М., 1984.
2. Методы биохимического исследования растений / А.И. Ермаков, В.В. Арасимович, Н.П. Ярош и др.; Под ред. А.И. Ермако -ва. - 3-е изд., перераб. и доп. - Л.: Агропромиздат. Ленингр. отд-ние, 1987. - 430 с.
3. Григорьева В.Н., Миронова А.Н., Петрова А.Н. Изучение гидролитических ферментов масличных семян // Тр. ВНИИЖ.
- 1977. - Вып. 33. - С. 8-9.
4. Кичигин В.П. Технология и технохимический контроль производства растительных масел. - М.: Пищевая пром-сть, 1976. - 359 с.
5. Руководство по методам исследования, технологическо -му контролю и учету производства в масложировой промышленно -сти / Под ред. В.П. Ржехина, А.Г. Сергеева. - Т. 1, кн. 2. - Л.: Наука, 1967. - 1054 с.
6. Гаманченко А.И. Физиолого-биохимические измене -ния в семенах подсолнечника при старении: Дис. ... канд. техн. наук.
- Краснодар, 1995. - 130 с.
7. Красноок Н.П., Вишнякова И.А., Поварова Р.И., Бух -тоярова З.Т. Биохимические изменения в семенах риса, связанные с потерей жизнеспособности // Бюл. ВНИИ растениеводства. - 1978. -Вып. 77. - С. 26-30.
8. Поварова Р.И. Физиолого-биохимические изменения в семенах риса, связанные с потерей жизнеспособности: Автореф. дис. ... канд. биол. наук. - Ростов н/Д, 1975. - 32 с.
9. Лобанов В.Г., Шаззо А.Ю., Щербаков В.Г. Теоретиче -ские основы хранения и переработки семян подсолнечника. - М.: Колос, 2002. - 592 с.
10. Иваницкий С.Б. Исследование комплекса связанных липидов семян высокомасличного подсолнечника при послеуборочной обработке и хранении в связи с условиями их технологической переработки: Автореф. дис. ... канд. техн. наук. - Краснодар, 1972. -
24 с.
11. Якушева А.А. Жизнеспособность и технологическое качество семян подсолнечника при хранении в низкокислородной га -зовой среде: Автореф. дис. ... канд. техн. наук. - Краснодар, 1992. -
25 с.
12. Канцепольская Ф.М., Умарова А.У., Сабитова Т.Х.
Изменение липидов хлопковых семян в процессе хранения // Мас -ло-жировая пром-сть. - 1973. - № 3. - С. 13-15.
13. Кияшко Ю.Г. Функционально-структурные изменения семян сои в процессе старения и обезвоживания: Автореф. дис. . канд. биол. наук. - Л., 1986. - 23 с.
14. Копейковский В.М., Зозуля Н.М. Влияние условий хранения и жизнеспособности семян клещевины на их качество // Масло-жировая пром-сть. - 1975. - № 4. - С. 16-19.
Кафедра биохимии и технической микробиологии
Поступила 26.12.07 г.
ДЕПОНИРОВАННЫЕ Р УКОПИСИ
664.3.002.6
Пектиновые вещества и их применение в производстве кондитерских изделий / Донченко Л.В., Попова О.Г.; Ред. журн. «Изв. вузов. Пищ. технолог.» -Краснодар, 2007. - 24 с. - Библиогр. 7 назв. - Рус. -Деп. в ВИНИТИ 31.10.2007, № 1009-В2007.
Дано определение пектина и пектиновых веществ. Рассмотрено его происхождение, состав пектинового порошка, класс химического соединения, структура и состав. Совместно с целлюлозой, гемицеллюлозой и лигнином пектин образует группу веществ, в которые входят гидропектин, протопектин, пектиновые кислоты, пектовые кислоты, пектинаты, пектаты. Дана характеристика высокометоксилированных и низкоме-токсилированных промышленных пектинов, классификация пектинов по степени этирификации.
Рассмотрено пектиносодержащее сырье и способы получения пектинов.
Проанализированы основные свойства пектиновых веществ, которые определяют области их применения в пищевой промышленности, к ним отнесены комплексообразующая и студнеобразующая способности.
Физиологическое и технологическое действие пектиновых веществ подробно рассмотрено на примере мучных и сахаристых кондитерских изделий.
[Кубанский государственный технологический университет]
663.21:663.11
Биохимические и технологические аспекты применения спонтанной микрофлоры в технологии виноградных и плодовых вин /АгееваН.М., Бойко И.Е., Маркосов В.А.; Ред. журн. «Изв. вузов. Пищ. технолог.» - Краснодар. 2007. - 127 с.: ил. - Рус. - Деп. в ВИНИТИ 06.03.2007, № 209-В2007.
Исследован состав спонтанной микрофлоры вино -града и плодовых культур, выращенных в предгорной зоне Краснодарского края. Из спонтанной микрофлоры выделены и селекционированы расы А3 и А5, предназначенные для производства виноградных и плодовых вин соответственно.
Изучены физико-химические, морфологические и биохимические показатели дрожжей, в том числе бродильная и дыхательная активность, спирто-, термо-, су льфитоу сто йчивость ку льту р, оценена у стойчивость дрожжей к действию консервантов. Из спонтанной микрофлоры выделены также дрожжи, способные осуществлять процесс хересования.
Установлено, что состав ароматических компонентов, в том числе альдегидов и сложных эфиров в винах, полученных с применением экспериментальных и контрольных рас, идентичен. Имеется различие в количестве компонентов.
Разработана технология производства виноград -ных и плодовых вин.
[Северо-Кавказский зональный научно-исследовательский институт садоводства и виноградарства Россельхозакадемии]
