Влияние регуляторов роста на урожайность и качество зерна озимой тритикале

Размещено на http://www.allbest.ru/

Влияние регуляторов роста на урожайность и качество зерна озимой тритикале

зерновой культура хромосомный

Тритикале - первая искусственно созданная зерновая культура, полученная путем объединения хромосомных комплексов двух различных ботанических родов - пшеницы и ржи. Тритикале по урожайности зерна и зелёной массы успешно конкурирует с традиционными зерновыми культурами, имеет ценные хозяйственно-биологические свойства (высокую урожайность, устойчивость к засухе и заболеваниям, повышенное содержание белка в зерне).

Однако широкому внедрению тритикале в производство препятствуют консерватизм специалистов сельского хозяйства, свойственные ржи отрицательные признаки сортов тритикале, нехватка технологий переработки (Гончаров С.В., 1999). Для того чтобы новая культура заняла прочное место в сельскохозяйственном производстве необходимо обеспечить условия для получения стабильных высоких урожаев.

В современных условиях повышения урожайности сельскохозяйственных культур можно достичь на основе высокой культуры земледелия путем научно обоснованного экологически безопасного применения удобрений и пестицидов, широкого внедрения прогрессивных технологий с минимальным использованием средств химизации. Наиболее перспективным направлением решения этой проблемы является использование стимуляторов, применение которых становится все более экономически выгодным, экологически целесообразным и быстроразвивающимся направлением интенсификации современного сельского хозяйства. Это дает возможность направленно регулировать важнейшие процессы в растительном организме, полнее реализовывать потенциальные возможности сорта.

Проблеме применения регуляторов роста посвящены многочисленные исследования Нелюбова Д.Н. (1901), Холодного Н.Г. (1939), Максимова Н.А. (1958), Чайлахяна М.Х. (1982), Золотникова К.М. (2000). Однако объектами исследования служили в основном традиционные зерновые культуры - пшеница, ячмень, горох. Стоит отметить, что на посевах озимой тритикале проводились исследования (В.А. Кумицкая, 1975-1978) по данной проблеме, однако значительное внимание было уделено влиянию физиологически активных веществ на зимостойкость и устойчивость к полеганию.

В связи с этим, исследования по изучению влияния регуляторов роста на урожайность и качество зерна озимой тритикале и использование продуктов ее переработки в пищевой промышленности являются актуальными.

Цель работы. Разработать приемы повышения продуктивности озимой тритикале с использованием регуляторов роста и технологию получения продуктов питания на основе тритикалевой муки с высокими вкусовыми и биологическими достоинствами.

В соответствии с поставленной целью решались следующие задачи:

1. Определить влияние регуляторов роста на урожайность и качество зерна озимой тритикале в зависимости от срока их применения.

2. Исследовать физико-химические и биохимические показатели качества зерна озимой тритикале в зависимости от сорта и вида регуляторов роста.

3. Разработать рецептуру производства печенья на основе муки из зерна тритикале и оценить качество готового изделия.

4. Провести экономическую оценку эффективности применения регуляторов роста при возделывании озимой тритикале и производства кондитерских изделий с использованием тритикалевой муки.

Научная новизна исследований. Впервые в условиях Центрально-Черноземного региона проведена комплексная оценка влияния регуляторов роста на урожайность и технологические свойства зерна озимой тритикале, позволившая определить нормы расхода и сроки их применения, обеспечивающие высокую продуктивность культуры.

Выявлено, что предпосевная обработка семян озимой тритикале Альбитом (70 мл/т) позволяет ускорить появление всходов, а Бинорамом - повысить устойчивость к болезням растений (снежной плесени, бурой ржавчине, септориозу).

Определено положительное влияние некорневой обработки регуляторами роста в фазу молочной спелости на формирование элементов продуктивности озимой тритикале (количество продуктивных стеблей на 1 м² к уборке, длину колоса, количество колосков в колосе, число зерен в колосе, массу 1000 зерен).

Установлено, что обработка озимой тритикале регуляторами роста в фазу молочной спелости улучшает биохимические (содержание крахмала, белка, сырой клейковины, жира, зольность) и физико-химические (масса 1000 зерен, общая стекловидность, натура) показатели качества зерна.

Разработана новая рецептура и обоснованы параметры технологического процесса производства мучных кондитерских изделий на основе тритикалевой муки.

Практическая ценность работы. Определены оптимальные нормы расхода регуляторов роста (Биосил - 30 мл/га, Бинорам - 30 мл/га, Альбит - 70 мл/га) и сроки их применения (фаза кущения и фаза молочной спелости) на посевах озимой тритикале, обеспечивающие прибавку урожая по всем исследуемым сортам 8…19%, улучшающие качество зерна и повышающие уровень рентабельности производства на 3…15%.

Разработанная рецептура производства печенья «Курабье» с полной заменой традиционной пшеничной муки высшего сорта на тритикалевую позволила получить продукт с высокими пищевыми, вкусовыми и биологическими качествами, и обеспечила повышение уровня рентабельности производства в 2,7 раза.

Научные положения, сформулированные в диссертации подтверждены производственной проверкой на полях КФХ «Вектор» (площадь 15 га) Таловского р-на Воронежской обл., экономический эффект от применения регуляторов роста составил 1710 руб/га.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы были доложены на научных конференциях профессорско-преподавательского состава Воронежского государственного аграрного университета им. К.Д. Глинки в 2005-2009 гг.; научно-практической конференции, посвященной 15-летию технологического факультета ВГАУ «Актуальные проблемы развития технологии производства продуктов питания» (г. Воронеж, 20-22 мая 2008 г); межрегиональной научно-практической конференции молодых ученых и специалистов, посвященной 95-летию ВГАУ им. К.Д. Глинки, «Вклад молодых ученых в развитие аграрной науки в начале XXI века» (г. Воронеж, 21-23 мая 2008 г); межрегиональной научно-практической конференции «Ресурсосберегающие технологии в сельскохозяйственном производстве и технические средства их реализации» (г. Воронеж, 8 апреля 2008 г); научно-практической конференции молодых ученых «Инновационные технологии и технические средства для АПК Воронежского государственного университета им К.Д. Глинки» (г. Воронеж, 12 мая 2008 г).

По материалам диссертации опубликовано восемь научных работ, в т. ч. одна в реферируемом издании.

Положения, выносимые на защиту:

1. Предпосевная обработка озимой тритикале регуляторами роста позволяет ускорить появление дружных всходов и повысить устойчивость растений к заболеваниям.

2. Обработка растений тритикале по вегетации в фазу кущения и в фазу молочной спелости препаратами Альбит и Бинорам обеспечивают высокую продуктивность культуры с лучшими биохимическими и физико-химическими показателями зерна.

3. Новая рецептура производства печенья на основе тритикалевой муки позволит улучшить технологические показатели качества продукта и повысить его биологическую ценность.

4. Экономическая эффективность использования регуляторов роста при возделывании озимой тритикале и приготовления печенья из тритикалевой муки.

Объем и структура диссертации. Диссертационная работа изложена на 147 страницах компьютерного текста. Содержит 34 таблицы, 9 рисунков и состоит из введения, 4 глав, расчета экономической эффективности, выводов, предложений производству и приложений. Список литературы включает 244 наименования, в т. ч. 42 иностранных источника.

Автор выражает глубокую признательность за неоценимую помощь в организации научных исследований и интерпретации полученных данных заведующему отделом селекции тритикале ГНУ НИИСХ ЦЧП им. В.В. Докучаева Таловского района Воронежской области, кандидату с.-х. наук Горбунову В.Н.

Объект, условия и методика проведения исследований

Научно-исследовательская работа выполнена в 2004-2007 гг. при поддержке Российского Гуманитарного научного фонда - проект № 07-02-00368а «Технико-экономическое обоснование новых технологий хлеба и мучных кондитерских изделий на основе районированных и перспективных для ЦЧР сортов тритикале».

Объекты исследования: сорта гексаплоидной озимой тритикале - Привада, Тальва-100, Доктрина-110; регуляторы роста - Биосил, Бинорам, Альбит.

Исследования проводились методом постановки полевых опытов, которые размещались на полях селекционного севооборота, закрепленных за отделом селекции тритикале ГНУ НИИСХ ЦЧП им. В.В. Докучаева Таловского района Воронежской области.

Почвы опытных участков - обыкновенные и выщелоченные черноземы с содержанием гумуса 6...9 % легкоглинистого и тяжелосуглинистого гранулометрического состава. Верхний слой черноземов обыкновенных среднегумусных среднемощных глинистых характеризуется следующими показателями: сумма поглощенных оснований - 53 мг-экв/100 г почвы, гидролитическая кис-лотность - 1,50 мг-экв/100 г, рН солевое 6,8, насыщенность основаниями - 97 %. На черноземах выщелоченных гидролитическая кислотность повышается до 3,50 мг-экв/100 г, а насыщенность основаниями уменьшается до 93 %, рН солевое снижается до 5,0. По реакции среды почвы преимущественно нейтральные.

Климат места проведения полевых исследований континентальный, с относительно холодной зимой и жарким, нередко засушливым, летом. Годовая норма осадков составляет в среднем 470 мм. Метеорологические условия 2004-2007 гг., по данным Воднобалансовой станции «Каменная Степь» и наблюдениям лаборатории селекции тритикале, сложились для возделывания озимой тритикале благоприятно.

Посевы озимой тритикале размещались по черному пару согласно схеме опыта (табл. 1) в один ярус с последовательным расположением делянок в трехкратной повторности. Площадь учетной делянки 1 м².

Схема обработки черного пара включала в себя: внесение минеральных удобрений (N₆₀ P₆₀ K₄₅) после уборки предшественника, вспашку в сентябре на глубину 25...27 см, ранневесеннее боронование и культивация поля в течение лета (по мере отрастания сорняков) с последующей предпосевной культивацией на глубину заделки семян.

Посев озимой тритикале проводили в оптимальные для Воронежской области сроки - с 28 августа по 5 сентября ручной сеялкой РС-10. Норма посева - 4 млн. всхожих семян на один гектар.

Уборку озимой тритикале проводили вручную. Растения выдергивались с корнем, и с каждой учетной делянки формировался сноп. Уборку начинали при влажности семян 14-15 % методом поделяночного учета урожая семян и последующим перерасчетом их влажности на 14 % и 100 % чистоту. Лабораторные исследования проводились совместно с лабораториями: кафедры технологий хранения переработки и стандартизации сельскохозяйственной продукции ФГОУ ВПО «Воронежский государственный аграрный университет им. К.Д. Глинки», технологической оценки качеств зерна ГНУ НИИСХ ЦЧП им. В.В. Докучаева. Отбор проб для проведения лабораторных анализов осуществлялся по ГОСТ 13586.3-83. Натуру оценивали на литровой пурке с падающим грузом ПХ-1 по ГОСТ 10840-64. Масса 1000 зерен определялась в пересчете на сухое вещество по ГОСТ 10842-89.

Таблица 1. Схема полевого опыта

В соответствии с ГОСТ 10987-76 общую стекловидность определяли с использованием диафаноскопа марки ДСЗ-2М. При определении влажности использовали воздушно-тепловой метод по ГОСТ 13586.5-93. Массовую долю крахмала устанавливали с помощью поляриметра в соответствии с ГОСТ 10845-76, при расчетах использовался переводной коэффициент, равный 1,892. Анализ содержания белка осуществляли по ГОСТ 10846-91, коэффициент пересчета содержания азота на белок - 5,7. Определение количества и качества клейковины проводили согласно ГОСТ 13586.1-68. Аминокислотный состав определяли на автоматическом анализаторе аминокислот Т 339 методом ионообменной хроматографии на ионитах.

Статистическую обработку результатов исследований проводили по Б.А. Доспехову (1985) методом дисперсионного анализа с использованием программ Microsoft Excel на персональном компьютере. Доверительная вероятность исследований составляет 0,95 при уровне значимости 0,05. Для оптимизации рецептурных компонентов применяли «ридж-анализ», основанный на методе неопределенных множителей Лагранжа.

Результаты исследований влияние регуляторов роста на формирование урожая озимой тритикале

Известно, что регуляторы роста оказывают значительное влияние на формирование урожайности сельскохозяйственных культур. Хороший эффект даёт обработка семян регуляторами роста, позволяющая предотвратить полегание посевов полевых культур, особенно высокорослых сортов, а также повысить полевую всхожесть, ускорить созревание, повысить урожайность, увеличить содержание белка (И.Р. Вильдфлуш, 2002).

Нашими исследованиями установлено влияние регуляторов роста на продолжительность периода посев-всходы. При обработке семян препаратом Альбит (норма расхода 70 мл/т) фаза «всходы» наступала на 1…2 дня раньше в сравнении с контролем. Всходы отмечали на 6…7 сутки после посева. У вариантов, обработанных препаратами Биосил и Бинорам, ускорения появления всходов не отмечено. Фаза «всходы» наступала одновременно с контролем (обработка семян водой) - на 7…9 день после посева.

Озимые, обработанные препаратами регуляторов роста, хорошо кустились. С появлением полных всходов у растений через каждые 3…4 дня появлялись очередные листья. Количество побегов перед уходом в зиму в среднем за 2004-2006 гг. составило: сорт Привада 3...4 шт.; сорт Тальва-100 - 3…4 шт.; сорт Доктрина-110 - 4…5 шт. На контроле процесс осенней вегетации шел менее интенсивно. Узел кущения у 80% растений формировался только на 10…11 день после появления полных всходов. Побеги выходили на поверхность через 8…10 дней после формирования узла кущения. Перед уходом в зиму растения довольно хорошо укоренились, но количество побегов по окончании вегетации было ниже на 1…2 шт.

Таким образом, предпосевная обработка семенного материала регуляторами роста способствует появлению дружных всходов в короткие сроки, сокращению периода формирования узла кущения, а также дает растениям возможность активно раскуститься в процессе осенней вегетации.

Зимы, в годы проведения исследований, были снежными, что способствовало успешной перезимовки озимых и предотвращения их вымерзания. Снежный покров с полей сходил без задержек - в последней декаде марта.

В ходе проведения полевого опыта была проведена оценка устойчивости растений к болезням, в зависимости от применяемых препаратов регуляторов роста. Степень поражения растений снежной плесенью, бурой ржавчиной и септориозом определяли в естественных условиях по 9-ти бальной шкале устойчивости к болезням и вредителям.

Варианты, в которых использовали препараты Альбит и Биосил, поражение растений болезнями наблюдалось редко. Следует отметить, что при обработке семян препаратом Бинорам растения тритикале практически не поражались снежной плесенью. Механизм действия Бинорама основан на антагонизме между бактериями Pseudomonas (действующее вещество Бинорама) и фитопатогенными организмами, обусловленном многими факторами (секретированием антибиотиков и фитогормонов, конкуренция за питательный субстрат).

Для распространения и поражения растений бурой ржавчиной благоприятные условия по влажности и температурному режиму сложились в 2005 и 2006 годах (табл. 2).

Таблица 2. Влияние регуляторов роста на устойчивость озимой тритикале к снежной плесени, септориозу, бурой ржавчине, 2005-2007 гг.

В 2005 году в значительной степени бурой ржавчиной были поражены делянки контрольных вариантов - 6,4 балла, в 2006 году - 7,1 балла. В среднем, за три года исследований, наиболее устойчивыми к бурой ржавчине оказались варианты, обработанные Бинорамом (норма расхода 30 мл/т). Они имеют самый высокий средний балл устойчивости к болезням: Привада - 8,6 баллов, Тальва-100 - 8,2 балла, Доктрина-110 - 8,5 балла.

К септориозу наиболее устойчивыми оказались растения, семена которых были обработаны Альбитом и Бинорамом. Средний балл устойчивости составил 8,1 и 8,4 балла соответственно. Наиболее сильно среди изучавшихся вариантов поражались септориозом контрольные варианты (5,8…5,9 баллов).

Проведенные нами исследования предлагают успешное решение задачи повышения устойчивости растений озимой тритикале к различным болезням. Это позволит предотвращать развитие эпифитотий, не протравливая семена дорогостоящими и вредными для здоровья человека ядохимикатами.

Стоит отметить, что предпосевная обработка семян регуляторами роста не оказывала существенного влияния на ускорение процессов формирования и созревания зерна. Это связано с тем, что действие регуляторов роста в процессе вегетации ослабляется и не оказывает на процессы формирования и налива зерна практически никакого влияния.

Изучение структуры урожая позволило познать механизм его формирования. В вариантах, в которых проводили обработку посевного материала регуляторами роста, количество растений перед уборкой и продуктивная кустистость была выше в сравнении с контролем. При норме высева 4 млн. всхожих семян продуктивная кустистость на контроле на 5…17 % ниже, чем в вариантах с обработкой семян регуляторами роста.

Анализ данных по урожайности озимой тритикале показывает положительное влияние исследуемых регуляторов роста (табл. 3).

Таблица 3. Влияние предпосевной обработки семян регуляторами роста на урожайность озимой тритикале, 2004-2007 гг.

В среднем за 2004-2007 гг. урожайность озимой тритикале составила: Привада - 6,52 т/га, Тальва-100 - 6,59 т/га, Доктрина-110 - 7,25 т/га. Обработка регуляторами роста обеспечила достоверную прибавку урожая. Максимальная прибавка урожая была у сорта Доктрина-110 в 2006 г. и в зависимости от применяемых препаратов регуляторов роста составила: Биосил - 0,53 т/га, Бино-рам - 0,79 т/га, Альбит - 0,41 т/га. Урожайность сорта на контроле - 70,3 т/га. Несколько ниже была прибавка урожая у сортов Привада и Тальва-100. Наиболее высокий урожай наблюдался при обработке семян препаратами Альбит и Бинорам. Для сорта Привада и сорта Тальва-100 прибавка урожая составила 0,67 и 0,62 т/га соответственно при использовании Альбита; 0,41 и 0,46 т/га - при использовании Бинорама.

Таким образом, предпосевная обработка регуляторами роста семян озимой тритикале способствует увеличению полевой всхожести, появлению дружных всходов и повышению устойчивости растений к различным болезням. Все эти процессы оказали существенное влияние на формирование элементов структуры урожая, густоту всходов, количество сохранившихся растений за вегетацию, продуктивную кустистость и другие. Это, в свою очередь, обеспечило достоверное увеличение урожайности озимой тритикале на 6,8…17,4%.

Установлено, что оптимальным сроком обработки посевов озимых культур регуляторами роста является фаза кущения (А.Р. Цыганов, 2002). Опрыскивание посевов в осенний период и после возобновления весенней вегетации обеспечивают меньший эффект по сравнению с обработкой их в фазе кущения.

Весенняя обработка изучаемыми регуляторами роста оказала влияние на высоту растений озимой тритикале. Обработка препаратом Биосил не привела к уменьшению высоты растений. Это объясняется тем, что препарат создан на основе тритерпеновой кислоты, выделенной из хвои пихты сибирской, и это способствует уменьшению ретардантного эффекта.

Весеннее опрыскивание растений препаратом Бинорам вызвало укорачивание соломины у сорта Привада на 8…12 см, у сорта Тальва-100 на 6…10 см, у сорта Доктрина-110 на 5…8 см. Так как бактерии, входящие в состав препарата, секретируют индолил-3-уксусную кислоту, которая оказывает росторегулирующее действие на растения, то не рекомендуется одновременное применение Бинорама с регуляторами роста на основе гетероауксина и гиббереллина. Оптимальная норма расхода препарата - 30 мл/га.

Вегетативная обработка Альбитом способствовала усилению роста вторичных корней, поэтому растения обладали повышенной засухоустойчивостью. Оптимальная норма расхода препарата, обеспечивающая наибольшую прибавку урожая, 70 мл/га.

Для озимой тритикале, как и для всех зерновых культур, основными элементами структуры урожая, при любой его величине, являются: количество продуктивных стеблей на единицу площади, число зерен в колосе и масса 1000 зерен.

В наших исследованиях установлено, что обработка посевов регуляторами роста приводит к увеличению озерненности колоса. Это происходит в результате увеличения длины колосьев и количества колосков в колосе (табл. 4).

зерновой культура хромосомный

Таблица 4. Влияние регуляторов роста на формирование элементов продуктивности озимой тритикале, 2004-2007 г.

Хотя урожайность озимой тритикале обусловлена вышеуказанными компонентами, прибавка же урожайности создается за счет комплексного влияния этих компонентов (табл. 5).

Таблица 5. Доля влияния элементов структуры урожайности на урожайность озимой тритикале

Таким образом, весенняя обработка растений озимой тритикале регуляторами роста позволяет получить прибавку урожая зерна в количестве от 0,3 до 1,4 т/га. Оптимальный расход регуляторов роста для проведения весенней обработки: Биосил - 30 мл/га, Бинорам - 30 мл/га, Альбит - 70 мл/га.

Завершающими фазами развития зерновых культур являются фазы формирования, налива и созревания зерна. Считаем обоснованным проведение обработки растений регуляторами роста в последней декаде июня, когда 90 % всех растений переходят в фазу молочной спелости.

Существенные прибавки урожайности наблюдались в вариантах с применением препаратов Бинорам и Альбит (табл. 6).

Таблица 6. Влияние обработки регуляторами роста в фазу молочной спелости на урожайность озимой тритикале, 2004-2007 гг.

В течении трех лет проведения опыта в вариантах, обработанных этими препаратами, были получены существенные прибавки урожайности по всем исследуемым сортам от 3 до 15 %.

При обработке посевов регуляторами роста в фазу молочной спелости наблюдается существенное увеличение числа колосков в колосе. Такое влияние обработки в фазу колошения обусловлено действием препаратов на развитие колосков, уменьшается встречаемость недоразвитых колосков.

В целом, во всех вариантах наблюдается увеличение количества полноценных зерен в колосе. В сравнении с контролем количество зерен в вариантах, обработанных регуляторами роста, увеличилось на 2-8 шт.

Существенные прибавки наблюдались в вариантах со следующими нормами расхода препаратов: Биосил - 50 мл/га, Бинорам - 30 мл/га, Альбит - 70 мл/га.

За годы исследований прослеживается положительное действие некорневой обработки регуляторами роста на массу 1000 зерен. Благодаря обработке, масса 1000 зерен увеличилась на 4,6…8,2 %.

В результате изучения влияния синтетических регуляторов роста на комплекс физико-химических, биохимических показателей качества зерна озимой тритикале выявлено, что обработка посевного материала регуляторами роста не оказала существенного влияния на качество зерна.

Математически достоверное увеличение натуры наблюдалось при обработке посевов в фазу кущения и молочной спелости (табл. 7). Среди изучаемых сортов и препаратов в условиях опыта самое высоконатурное зерно (736,3 г/л) сформировал сорт Тальва-100 в результате обработки в фазу молочной спелости препаратом Альбит. В сравнении с контролем натура увеличилась на 12,3 г. Достоверная прибавка натурного веса зерна у сорта наблюдалась также при обработке посевов в фазу кущения Бинорамом и Альбитом. Натура увеличилась на 11,3 и 10,0 г. соответственно.

У сорта Привада показатель натуры несколько ниже, чем у сорта Тальва-100, но находится на довольно высоком уровне. Стоит отметить, что максимальное значение натуры (727,7 г/л) у данного сорта зафиксировано после обработки посевов в фазу молочной спелости в варианте Бинорам 30 мл/га.

Сорт Доктрина-110 сформировал самое низконатурное (696,5…719,5 г/л) зерно. Это объясняется биологическими особенностями сорта: колос плотный (28…32 колоска); зерновка крупная, овально-удлиненная пшеничного типа; сорт высокопродуктивный. Однако, при обработке регуляторами роста было отмечено увеличение натурного веса зерна на 8,7…19,6 г/л при обработке в фазу кущения и на 9…20,7 г/л при обработке в фазу молочной спелости.

На массу 1000 зерен варианты опыта оказали существенное влияние. Максимальное увеличение этого показателя (на 1,9…3,6 г) происходило у сорта Тальва-100 за счет обработки растений регуляторами роста в фазу молочной спелости.

Второе по значению увеличение массы 1000 зерен было отмечено у сорта Доктрина-110. Значение этого показателя у вариантов, обработанных регуляторами роста, находилось в пределах 50,2…50,9 г. У сорта Привада максимальное значение массы 1000 зерен было установлено при обработке посевов препаратом Бинорам. В сравнении с контролем, значение показателя увеличилось на 2,2 г при обработке посевов в фазу кущения и на 2,5 г при обработке посевов в фазу молочной спелости.

Таблица 7. Влияние регуляторов роста на физико-химические и биохимические показатели качества зерна озимой тритикале, 2004-2007 гг.

Таким образом, в результате применения исследуемых препаратов регуляторов роста на посевах озимой тритикале, не смотря на значительную прибавку урожая, растения, обработанные регуляторами роста, формируют зерновки с повышенным содержанием белка и сырой клейковины по сравнению с контролем.

Использование тритикалевой муки в хлебопекарном производстве

В работе за основу была принята традиционная рецептура производства печенья «Курабье». Для проведения исследований использовалась мука обдирная (массовая доля влаги 12,0 %) из сорта озимой тритикале «Привада» и следующие виды сырья: маргарин столовый; пудра сахарная; белки; сахар-песок; углеаммонийная соль.

В соответствие с требованиями качества печенья нами разработана рецептура с максимальной заменой муки пшеничной высшего сорта на муку тритикалевую, так как зерно тритикале имеет высокое количество амилолитических ферментов, в связи с чем обладает повышенной автолитической активностью. Это свойство существенно влияет на качество теста и готового продукта. С целью удешевления готовой продукции масло сливочное было заменено на маргарин столовый с массовой долей жира 82 %. На основе этого была составлена новая рецептура приготовления печенья «Курабье» (табл. 9).

Таблица 9. Предлагаемая рецептура печенья «Курабье»

В работе обоснован выбор рецептуры печенья при максимально возможной замене пшеничной муки на тритикалевую. Для исследования взаимодействия различных рецептурных компонентов, влияющих на качество печенья, было применено математическое планирование эксперимента.

В качестве основных факторов, влияющих на качество печенья, были выбраны: Х₁ - дозировка сахарной пудры, % к массе муки;

Х₂ - дозировка маргарина % к массе муки;

Х₃ - дозировка белков, % к массе муки.

Все эти факторы совместимы и некоррелированы между собой. Критериями оценки влияния различных количеств рецептурных компонентов на качество печенья были выбраны:

У₁ - комплексный показатель, характеризующий совокупность свойств и внешний вид, баллы;

У₂ - намокаемость печенья, %

Программа исследования была заложена в матрицу планирования эксперимента. В результате реализации матрицы планирования получена информация о влиянии факторов и построена математическая модель процесса, позволяющая рассчитать комплексный показатель качества печенья.

Для определения оптимальных интервалов дозирования основных рецептурных компонентов использовали метод «ридж-анализ», который базируется на методе неопределенных множителей Лагранжа. Для выбора оптимального режима составлена следующая система уравнений:

(В₁₁-л)Х₁+0,5В₁₂Х₂+0,5В₁₃Х₃+0,5В₁=0,

{(В₂₂-л)Х₂+0,5В₁₂Х₁+0,5В₂₃Х₃+0,5В₂=0, (1)

(В₃₃-л)Х₃+0,5В₁₃Х₁+0,5В₂₃Х₃+0,5В₃=0,

где л- неопределенный множитель Лагранжа. На его величину накладывается ограничение, определяемое параметром Хорля.

л=2(В_max - В_kk)

где, В_max - максимальный (или минимальный) канонический коэффициент;

В_kk - коэффициент регрессии при k-том квадратичном члене.

В данном случае допустимые значения л лежат в пределах интервала:

0,00 < л < 5,00

Задаваясь значениями л из приведенного интервала, были вычислены оптимальные значения дозировки сахарной пудры, маргарина и белка для максимальных значений комплексного показателя качества. Результаты расчетов для интервала приведены в таблице 10.

Таблица 10. Оптимизация значения рецептурных компонентов для максимального комплексного показателя качества.

Для контрольных выпечек использовали следующие дозировки:

I вариант II вариант III вариант

Х₁ = 17,59; Х₁= 16,73; Х₁= 16,73;

Х₂ = 22,79; Х₂= 27,13; Х₂= 28,07;

Х₃ = 4,23; Х₃= 4,14; Х₃= 4,15;

У = 91,6. У = 97,13. У = 98,09.

Контрольные выпечки показали, что все образцы представляют определенную практическую ценность. Намокаемость изделий оказалась выше по сравнению с ранее производимыми выпечками. По органолептическим показа...