CC BY
51
затраты были на варианте применения комплекса азотно-фосфорно-калийных удобрений (12938,34 р.) у сорта Октава, но и на этом же варианте у сорта Пикантная - 12936,54 р. Наибольшая стоимость продукции представлена также у сорта Октава - 39780,00 р. на варианте применения фосфорно-калийного удобрения. Наибольшая окупаемость применения минеральных удобрений представлена у сорта Октава также на варианте применения фосфорно-калийного удобрения - 3,32 р. Следует отметить тот факт, что независимо от года исследования и сорта культуры применение суперфосфата простого в сочетании с калимагнезией дает наиболее высокий экономический эффект. В результате полученных результатов можно сделать следующие выводы: сорт чечевицы Пикантная в условиях центральной зоны Курганской области показал меньший вегетационный период за 3 года исследований. Наиболее высокие растения отмечены на вариантах с использованием аммиачной селитры в комплексе с калимагнезией: максимум отмечен у сорта Октава - 41,07 см. Наибольшая масса 1000 семян за 3 года исследований получена на варианте применения фосфорно-калийного удобрения - 54,45 г. у сорта Октава. Наибольшая урожайность отмечена у сорта Октава на варианте использования фосфорно-калийного удобрения - 1,53 т/га. Максимальная площадь листовой поверхности чечевицы составила 53,61 тыс. м /га у сорта Октава на варианте применения комплекса азотно-фосфорно-калийного удобрения. Максимальный показатель воздушно-сухой массы растения чечевицы составил 3,77 г. у сорта Октава на варианте применения азотно-фосфорно-калийного удобрения. Наибольшая окупаемость применения минеральных удобрений наблюдалась у сорта Октава на варианте применения фосфорно-калийного удобрения - 3,32 р.
Литература
1. Булынцев C.B., Вишнякова М.А., Яиьков Н.И. Горох, бобы, фасоль Сорта, выращивание, хранение, применение. - М.: Агроиромиздат, Диамант, 2001. - 224с.
2. Варлахов М.Д., Алыев А.И., Коломейченко В.В. Особенности возделывания чечевицы в условиях среднерусской лесостепи // Аграрная наука. - 1998 - №5. -19 с.
3. Голопятов М.Т. Интенсификация технологии возделывания чечевицы на основе использования биологически активных веществ и минеральных удобрений // Повышение устойчивости производства сельскохозяйственных культур в современных условиях: Сб. науч. трудов. - Орел, 2008. - С. 550-557.
4. Соловьева Л.П. Формирование региональной технологии возделывания высококачественных полноценных бобово-злаковых кормов в условиях Курганской области на базе новых перспективных культур //Молодежь Зауралья III тысячелетия: Сб. тез. докладов региональной науч.-технич. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых. - Курган: Изд-во Курганского гос. ун-та, 2013. - С. 37.
УДК 635.713
Канд. с.-х. наук Н.М. КУЗНЕЦОВА
(СПбГАУ, [email protected])
ПЕРЕРАБОТКА ВИДОВ КОТОВНИКА В СЕВЕРО-ЗАПАДНОМ РЕГИОНЕ РОССИИ
Котовник, эфирное масло, метод дистилляции, урожайность сырья
В настоящее время одним из приоритетных направлений исследований агробиологии становится изучение эфиромасличных растений, которые обладают многочисленными полезными свойствами - лекарственными, нектароносными и пыльценосными, декоративными, из них получают эфирные масла.
В СПбГАУ ведутся исследования ярких представителей этого семейства. Для обоснования возможности возделывания и выявления перспективных видов котовника для Северо-Западного региона РФ были изучены биоморфологические особенности роста, развития и содержания эфирного масла в разные годы.
Объектами исследования стали виды котовника разного географического происхождения из коллекции ВНИИР им. Н.И. Вавилова, семена которых были предоставлены отделом овощных и бахчевых культур (табл. 1). Закладка опытов была проведена по общепринятой методике (Доспехов, 1985). Полевые исследования проводились на опытном поле, лабораторные исследования проводили в лабораториях биохимии растений, на кафедре земледелия и луговодства и на кафедре почвоведения СПбГАУ, а также в испытательной лаборатории Агрофизического института. Все наблюдения и исследования за ростом и развитием котовников проводили на опытном поле СПбГАУ в питомнике лекарственных и эфирномасличных растений (Лещук, 1948).
Таблица 1. Образцы видов котовника
Вид № образца по каталогу ВИР Происхождение
Котовник кошачий к-3 Германия
вр.26 Китай
Котовник Мусина к-6 Швейцария
к-9 Лен. обл.
Котовник крупноцветковый к-12 Германия
Котовник закавказский к-13 Лен.обл.
Котовник гальский к-14 Лен.обл.
Котовник венгерский к-15 Дагестан
вр.31 Дагестан
Котовник кокандский вр.22 Германия
Котовник кистевидный вр.23 Германия
Котовник сибирский вр.34 Швейцария
Котовник жилкованый вр.37 Великобритания
Научное название рода Котовник (Nepeta Ь.) происходит от этрусского города Непет, современное название г. Непи, в области Римской Кампании (Италия), где это растение изобиловало. Он относится к классу двудольных, к семейству Яснотковые, или Губоцветные (¡хин!асеае Ыпс11еу). Род котовника насчитывает около 212 видов, из них в России произрастает около 82. Котовник распространен от Тихого (Япония, Корея, Приморский край) до Атлантического океана (Испания, Марокко, Канарские острова). Большое количество видов котовника растет в Средиземноморье. У нас в России и сопредельных государствах большинство видов сосредоточено в горных районах и горах Закавказья и Средней Азии. Одни котовники растут на лугах, в полях и лесах, другие - на сухих горных склонах. Котовник считается растением, исчезающим из флоры [1].
У каждого вида свой специфический аромат листьев, стеблей и цветков. Различаются они высотой, формой соцветий и окраской (табл. 2). Это многолетнее растение. Корень ветвистый, корневище не выражено. Стебли четырехгранные прямостоячие, крепкие, высотой 40-100 см, сильноветвистые, хорошо облиственные. Листья треугольно-яйцевидные, с сердцевинным основанием, острые, крупнозубчатые, с обеих сторон коротко опушенные. Цветки собраны в густые сложные полузонтики или на концах стеблей и ветвей в виде кисти, многоцветковые [2,3,4].
Таблица 2. Морфологическая характеристика цветков видов котовника (опытное поле СПбГАУ, г. Пушкин)
Вид/происхо ждение Характер соцветия Длина цветка, см Окраска венчика Характер опушения чашечки Длина тычинок, см Длина пестика, см Цвет чашечки
К. кошачий (Германия) Густые ложные мутовки 0,7-0,8 Белый с лиловыми вкраплениями Опушена у основания густыми пушистыми, а на концах длинными и мягкими волосками Передние 0,3; Задние 0,4 0,8-0,9 Светло-зеленый
К. Мусина (Швейцария) Густые ложные мутовки 1,6-1,8 Бледно-розовый, с темно-лилов вкраплениями Опушена равномерно короткими и жесткими волосками Длина тычинок одинакова я 0,8 1,0-1,1 Светло-зеленый
КМусина (Лен. обл.) Густые ложные мутовки 1,6-1,8 Бледно-розовый, с темно-лилов вкраплениями Опушена равномерно короткими и жесткими волосками Длина тычинок одинакова я 0,8 1,0-1,1 Светло-зеленый
К. крупно-цветковый (Германия) Однобокую кисть 1,8- 2,0 Темно-фиолетовый с синими вкраплениями Опушена мелкими, мягкими и тонкими волосками Передние 0,7; Задние 0, 9 1,1-1,2 Темно-зеленый
К. закавказский (Лен. обл.) Рыхлая кисть 1,2-1,5 Фиолетово-синеватый с темными вкраплениями Опушена у основания короткими, жесткими мелкими волосками, а на кончиках длинные и мягкие Передние 0,7; Задние 0, 8 2,2-2,3; пестик выше тычино к Темно-зеленый
К.гальский (Лен.обл.) Рыхлые ложные мутовки 0,9-1,0 Бледно-розовый с лиловыми вкраплениями Опушена равномерно короткими волосками Передние 0,7 Задние 0,8 0,9 Светло-зеленая
К. венгерски й (Дагестан к-15) Густые ложные мутовки 1,2-1,3 Малиновые с белыми вкраплениями Сильно опушена блестящими волосками Передние 0,7 Задние 0,8 0,5-0,6; пестик ниже тычино к Темно-зеленая с синим оттенком
К.коканд- ский (Германия) Рыхлые ложные мутовки 2,0-2,3 Фиолетовый с черными вкраплениями Опушена равномерно короткими волосками Передние 1,0 Задние 1,2 1,4-1,5; пестик выше тычино к Темно-зеленая с синим оттенком
К. кистевидный (Германия) Рыхлые ложные мутовки 1,2 Синий с темно- синими вкраплениями Опушена равномерно короткими волосками Передние 0,7 Задние 0,9 1,0-1,1 Зеленая с синим оттенком
Котовник кошачий (Китай) Рыхлые ложные мутовки 1,0 Белый с лиловыми вкраплениями Равномерно опушена Передние 0,6 Задние 0,7 0,8-0,9 Зеленая с синим оттенком
Вид/происхо ждение Характер соцветия Длина цветка, см Окраска венчика Характер опушения чашечки Длина тычинок, см Длина пестика, см Цвет чашечки
К. сибирский (Швейцария) Рыхлая кисть 2,5-3,5 Фиолетовый с черными вкраплениями Равномерно опушена Передние 2,0 Задние 2,6 2,8-3,0 Зеленая с синим оттенком
К. жидко-ваный (Великобритания) Колосови д-ное 1,1-1,2 Темно-синий с черным вкраплением Равномерно опушена Передние 0,7 Задние 0,8 0,9-1,0 Светло-зеленая
К. венгерски й (Дагестан вр.31) Густые ложные мутовки 1,2-1,3 Малиновые с белыми вкраплениями Сильно опушена блестящими волосками Передние 0,7 Задние 0,8 0,5-0,6; пестик ниже тычино к Темно-зеленая с розовым оттенком
Исследования на содержание эфирного масла в сырье разных видов котовника показали, что по этому признаку виды котовника различаются. Максимальный выход эфирного масла был нами отмечен в период начала цветения в трехлетнем возрасте растений по видам. Так, максимальное содержание эфирного масла мы наблюдали у котовника кошачьего - 0,35%, котовника кокандского - 0,31%, у котовника Мусина - 0,29%. Проведя исследования мы установили, что наибольшее содержание эфирного масла не зависит от числа листьев на растении, а зависит от количества эфирных желез на поверхности листьев, побегов и на чашелистиках цветков. Так, например, при наименьшем количестве листьев у котовника кошачьего - 714 шт. - мы наблюдали самое большое содержание эфирного масла - 0,36%. Такая же закономерность наблюдается и у других видов котовников (табл.3). Но нужно отметить, что есть исключения. Так, у котовника закавказского при количестве листьев 1786 шт. на растении наблюдается довольно высокое содержание эфирного масла -0,26%.
ТаблицаЗ. Содержание эфирного масла в период массового цветения,%
(опытное поле СПбГАУ)
1-й год 2-й год 3-й год 4-й год
Содер Средне Содер Средне Содер Средне Содер Средне
жание е число жание е число жание е число жание е число
Вид эфирн эфирно листье эфирно листье эфирно
ого листье го в, шт го в, шт го листье
масла. в на масла. на масла. на масла. в на
% растен ИИ, шт. % растен ИИ, шт. % растен ИИ, шт. % растен ИИ, шт.
К. кошачий (Германия) 0,18 336 0,28 768 0,36 714 0,21 336
К. Мусина (Швейцария) 0,18 528 0,25 1274 0,29 1326 0,23 528
К. Мусина (Лен. обл.) 0,19 352 0,21 576 0,29 700 0,25 352
К. крупноцветковый(Германия) 0,17 330 0,19 940 0,24 1296 0,22 330
К. закавказский (Лен. обл.) 0,19 256 0,21 1862 0,26 1786 0,23 256
К. гальский 0,19 144 0,22 310 0,27 372 0,25 144
(Лен. обл.)
К. венгерский (Дагестан) 0,11 156 0,12 540 0,17 644 0,16 156
К. кокандский (Германия) 0,21 168 0,25 506 0,31 506 0,29 168
К. кистевидный (Германия) 0,20 968 0,22 2028 0,25 1300 0,21 968
К. кошачий (Китай) 0,19 372 0,28 644 0,35 792 0,23 372
К. сибирский (Швейцария) 0,17 480 0,18 1032 0,24 1144 0,23 480
К. жилкованый 0,10 72 0,12 140 0,17 156 0,15 72
(Великобритания)
К. венгерский (Дагестан) 0,11 156 0,12 450 0,18 552 0,14 156
Надземная часть котовника содержит бесцветное или желтого цвета эфирное масло (0,1-2,0%), с травянисто-цитрусовым запахом с тонами розы; или лимонный с цитральными и слабыми гераниальными нотками. Эфирное масло у котовников синтезируется и локализуется в пельтатных железках с одноклеточными ножками и четырьмя - реже с шестью - секреторными клетками. Встречаются они в основном на соцветиях, на нижней и верхней сторонах листа, на побегах единично.
Основной состав эфирного масла котовников - это гераниаль (21,1%), гераниол (25,1%), лимонен, пинен (26,0%), непетолактоны (10,8-16,4%), цитраль (до 18,9%), линалоол (0,1%), линалилацетат (2,7%), цитронеллол (5,6%), терпинилацетат (18,8) и др. Кроме эфирного масла, содержатся кумарины, флавоноиды. В надземной части присутствуют стероиды (0,2%), сапонины (0,28%), дубильные вещества (5,8-11%). В листьях обнаружены витамин С, каротин, гликозиды, аминокислоты. В связи с этим котовник используется в народной медицине [5].
В производственных условиях эфирные масла получают методом дистилляции Гинзбурга (лат. distillatio - стекание каплями) - перегонка, испарение жидкости с последующим охлаждением и конденсацией пара. Это одновременно самый экономичный и самый естественный способ, который существовал еще в древности. Процесс дистилляции заключается в том, что свежее или высушенное растение (в зависимости от вида) помещают в почти кипящую воду или же нагревают на пару. При воздействии высоких температур из него выделяются летучие фракции за счет разрушения клеточной структуры растения. Эфирное масло в виде молекул, которые смешаны с молекулами пара, поднимаются по трубке через охлаждающий бак, где они снова принимают жидкое агрегатное состояние. Жидкость, которая собирается в специальном отсеке, - это смесь эфирного масла и воды, она легко разделяется на слои, так как плотность воды и масла различаются. При этом большинство масел будет находиться на поверхности воды, однако существует ряд "тяжелых" масел, которые оседают на дно (например, масло гвоздики).
Метод перегонки с водяным паром дает хороший выход эфирных масел в достаточно чистом виде. Помимо этого вода, которая соприкасается с дистиллируемым растением, тоже насыщается небольшим количеством ароматических веществ и используется в качестве туалетной воды для ухода за кожей.
Температура, давление, продолжительность дистилляции - все должно быть отрегулировано для достижения оптимального баланса рентабельности процесса и качества масла, поскольку более высокое давление и высокие температуры способны усилить процесс выделения эфирных масел, но могут снизить качество продукта.
Таким образом, хочется акцентировать внимание на виды котовников, которые могут служить хорошим инструментом в решении таких задач, как здоровый образ жизни, продовольственная безопасность, естественные природные лекарства. Поэтому необходимо увеличить площади посева под эфиромасличными культурами, а также расширить ареалы их возделывания и вводить в культуру новые виды, расширять производства по переработке на эфирное масло, представленные виды котовников в Северо-Западном регионе России.
Литература
1. Дорошева З.Н., Анищенко Н.Е. Интродукция пряно-ароматических и лекарственных растений семейства Lamiaceae // Роль ботанических садов в сохранении биоразнообразия: Мат. междунар. конф. «Сохранение и воспроизводство растительного компонента биоразнообразия». - Ростов-на-Дону, 2002. - С. 192 - 194.
2. Скибицкая М.И. Сравнительная оценка биологических особенностей Nepeta sibirica L. и Nepeta subsessilis Maxim., при интродукции в лесостепи Украины и Прикарпатье [Котовник сибирский и котовник полусидячий - виды, перспективные для полифункционального использования] Ботанические исследования на Урале / Перм. гос. ун-т. - Пермь, 2009. - С. 185 - 188.
3. Лавруков М.Ю., Кузнецова Н.М. NEPETA (котовник) и DRACOCEPHAL UM (змееголовник) - нетрадиционные культуры с уникальными свойствами // Известия Санкт-Петербургского государственного аграрного университета. - 2008,- №9. -С. 49-50.
4. Кузнецова Н.М. Онтогенез котовника Мусина {Ыере1а тпяятИ Ь) в условиях Северо-Запада России: Доклады 5-й междунар. конф. Ирана и России по проблемам развития сельского хозяйства /СПбГАУ. - СПб., 2009. - С. 363 - 365
5. Иванов М.Г. Эффективность возделывания малораспространенных эфирномасличных культур на Северо-Западе России // Успехи современного естествознания. - 2010. - №4. - С. 73 -75.
УДК 664.6
Канд. техн. наук P.A. ФЁДОРОВА (СПбИТМО, [email protected]) Канд техн наук B.C. ВОЛКОВ (СПбГАУ [email protected])
ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ДИКОРАСТУЩЕГО РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ В ПРОИЗВОДСТВЕ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ КОНДИТЕРСКИХ ИЗДЕЛИЙ
Карамель, инулин, биостимулирующее действие
Потребность в пище — ключевой элемент жизни любого живого организма на Земле. Фактор питания и в настоящее время в большей степени определяет благополучие человека.
К числу важнейших достижений науки о питании следует отнести установление взаимосвязей между характером питания и развитием хронических неинфекционных заболеваний, таких как сердечно-сосудистые заболевания, сахарный диабет, ожирение, остеопороз и другие. В литературе имеются сведения об изменении физиологических потребностей человека в основных веществах и энергии в изменяющихся условиях труда и быта. Среди населения широко распространено избыточное потребление высокоэнергетических веществ на фоне недостатка витаминов, микроэлементов, растительных волокон и многих других полезных минорных компонентов пищи.
Наиболее доступный и широко используемый способ ликвидации дефицита незаменимых пищевых веществ в питании населения и профилактики различных заболеваний — расширение ассортимента продуктов с функциональными пищевыми добавками, что позволит благотворно влиять на здоровье людей.
Для повышения эффективности действия продуктов на организм человека особое внимание уделяется приближению места производства продуктов к месту проживания потребителей, что позволит максимально рационально использовать сырьевые ресурсы самих регионов. Именно такие подходы к политике питания населения способствуют повышению экономической эффективности пищевых производств, снижению их себестоимости и обогащению рациона населения необходимыми макро- и микроэлементами, витаминами и другими веществами несинтетического происхождения, недостаток которых зарегистрирован в конкретных регионах.
Для людей, больных диабетом, прежде всего, имеет значение настой мать-и-мачихи. Известно, что листья мать-и-мачихи, как и многие другие растения, содержат инулин (табл. 1).
Инулин (C6Hio05)„ — это органическое вещество из группы полисахаридов, полимер D-фруктозы.
Инулин представляет собой белый порошок, легко растворимый в горячей воде и трудно — в холодной. Имеет сладкий вкус. При гидролизе под действием кислот и фермента инулазы образует D-фруктозу и небольшое количество глюкозы. Инулин, как и промежуточные продукты его ферментативного расщепления — инулиды, не обладает восстанавливающими свойствами. Молекула инулина — цепочка из 30—36 остатков фруктозы в фуранозной форме.
