Изучение физико-механических свойств перспективных селекционных сортов ячменя во взаимосвязи с технологическими достоинствами

Размещено на http://www.allbest.ru/

Таразский государственный университет имени М.Х. Дулати

ИЗУЧЕНИЕ ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ПЕРСПЕКТИВНЫХ СЕЛЕКЦИОННЫХ СОРТОВ ЯЧМЕНЯ ВО ВЗАИМОСВЯЗИ С ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМИ ДОСТОИНСТВАМИ

Кокумбекова Н.К., Горбатовская Н.А.

Ежегодно увеличивающаяся потребность сельского хозяйства Казахстана в сырье для пищевой и перерабатывающей промышленности ставит задачи по созданию высокоадаптивных сортов, которые способны формировать высокую урожайность зерна с хорошим качеством продукции, устойчивые к наиболее распространенным абиотическим и биотическим стрессам [1].

На полях республики высеваются сорта отечественной и зарубежной селекции. В Государственный реестр селекционных достижений, допущенных к использованию в Республике Казахстан, включено 42 сорта ярового и 6 сортов озимого ячменя, из них 10 сортов крупяного направления относятся к ценным сортам по качеству [2].

Сорта ячменя подразделяются на несколько групп согласно направлениям их использования - кормовые, зернофуражные, крупяные и пивоваренные сорта. Отсюда и цель селекции - для конкретного целевого использования. Сорта крупяного направления должны соответствовать ГОСТ 28672-90 «Ячмень. Требования при заготовках и поставках». Согласно требованиям они должны содержать пониженную пленчатость, высокий выход крупы, ее потребительские и кулинарные достоинства.

Учитывая особое место крупы в питании человека, при создании новых сортов ячменя крупяного назначения, как перспективного сырья для получения различных продуктов питания, важно на ранних этапах селекции обеспечение технологических и биохимических свойств, что предопределяется комплексом показателей качества, а также микроструктурой и биологическими особенностями зерна.

Крупы, вырабатываемые из ячменя (перловая, ячневая), получили широкое распространение, так как по ценовому критерию доступны для всех слоев населения. Перловая крупа по сравнению с другими видами круп вырыботана из сравнительно дешевого зернового сырья, чем из проса, овса, пшеницы и имеет более длительные сроки хранения, при соблюдении правильного режима - 18 месяцев, по сравнению с 9-10 месяцами для пшена и овсяной крупы [3].

Целью настоящего исследования является оценка физико-механических свойств и микроструктуры сортов ячменя казахстансой селекции в их взаимосвязи с технологическими достоинствами при производстве крупяной продукции.

В качестве объекта исследований были использованы 4 сорта зерна ячменя крупяного направления, выращенных в конкурсном сортоиспытании 2011 года на опытных полях казахстанских научно-исследовательских институтов растениеводства (табл. 1).

ячмень крупяной селекция сорт

Таблица 1

Объекты исследования

Показатели качества: натуру, массу 1000 зерен, пленчатость, стекловидность определяли по общепринятым стандартам. Микроструктура селекционных форм зерна ячменя определялась на электронном растровом микроскопе JSM-7500F (Япония) в НИЛ «Наноинженерные методы исследования» ТарГу им. М.Х. Дулати.

Физико-механические показатели качества зерна и селекционных форм ячменя представлены в таблице 2.

Таблица 2

Физико-механические показатели качества зерна и селекционных форм ячменя

Зерно с высокой натурой хорошо развито, выполнено, содержит большее количество эндосперма и соответственно меньше цветковых пленок. В соответствии с требованиями ГОСТ 28672-90 «Ячмень. Требования при заготовках и поставках» зерно ячменя, поставляемое на продовольственные цели, должно иметь натуру не менее 630 г/л. В соответствии с данными таблицы 2 наибольший натурный вес у сорта Байшишек и Целинного 2005, что определяет их высокие технологические достоинства. Масса 1000 зерен колеблется в пределах от 44,5 до 49,3 г. Наиболее высокая масса характерна для сортов Байшишек и Целинный 2005.

При оценке качества зерна особое внимание следует уделять изучению его микроструктуры, исследование которой открывают возможности для последующего выявления взаимосвязи между строением зерна его биологической ценностью и технологическими достоинствами. Анализ микроструктуры ячменя необходим также для разработки технологических режимов переработки зерна.

На рисунке 1 изображена микроструктура цветочных, плодовых оболочек и алейронового слоя мучнистого и стекловидного ячменя, сортов Куралай и Байшишек соответственно.

а) б)

Рис. 1 Цветковые, плодовые оболочки, алейроновый слой зерна ячменя: а) мучнистого; б) стекловидного (увеличение х 500)

Известно, что на технологические свойства зерна влияет структура оболочек и алейронового слоя. В таблице 3 приведены данные толщины покровных тканей исследуемых сортов ячменя. Анализ данных показал, что средневзвешенные значения толщины и шаг варьирования содержания пленок и алейронового слоя у стекловидного ячменя несколько меньше, чем у мучнистого.

Это предполагает и повышенное технологическое достоинство стекловидного ячменя. Отмечено, что алейроновый слой стекловидного ячменя состоит из двух-трех рядов клеток, длина клеток равна 21-26 мкм. Клетки правильной прямоугольной и квадратной формы. Стенки клеток толстые и непрозрачные. Содержимое клеток не срастается с их стенками, о чем свидетельствует наличие воздушных полостей в клетках.

Таблица 3

Толщина покровных тканей исследуемых образцов ячменя

Проведенный микроструктурный анализ эндосперма (рис. 2) мучнистого и стекловидного зерна ячменя позволил обнаружить некоторые различия в микроструктуре: эндосперм стекловидного ячменя имеет крахмальные зерна крупнее, а белковая матрица развита лучше, чем у эндосперма мучнистого ячменя, который более рыхлый и содержит больше воздушных полостей. Это следует учитывать при переработке зерна в крупу, муку. Связь размера и расположения крахмальных гранул и стекловидности зерна указывает на то, что при подготовке ячменя к переработке следует учитывать этот показатель.

а) б)

Рис. 2 Центральная часть эндосперма зерна ячменя: а) мучнистого; б) стекловидного (увеличение х 5000)

Полученные данные увязаны с технологическими достоинствами исследуемых селекционных сортов ячменя. Установлена прямая связь между физико-механическими показателями качества и выходом перловой крупы. При переработке зерна ячменя по ресурсосберегающей технологии, разрабтанной в ТарГу им. М.Х. Дулати,выход крупы перловой составил для сорта Байшишек - 68%, для Целинного 2005 - 65%, что по сравнению с другими сортами (Сымбат и Куралай) в 1,2 - 1,4 раза выше.

Следовательно, в крупяной промышленности следует использовать сорта ячменя с высокими физико-механическими показателями качества и развитой микроструктурой эндосперма.

Литература

1. Чудинов В.А., Бердагулов М.А., Шпигун В.И. Результаты и перспективы селекции ячменя в условиях умеренно-засушливой степи Северного Казахстана Вісник ЦНЗ АПВ Харківськоі області. 2009. Вып. №6. С. 155-167.

2. Государственный реестр селекционных достижений, допущенных к использованию в Республике Казахстан и Перечень перспективных сортов сельскохозяйственных растений, утвержденный приказом Министра сельского хозяйства РК от 30.07.09 г. №434 (с изм. внесенными приказом от 26.04.10 г. №291.

3. Вайтанис М.А. Разработка способа получения крупяного продукта на основе исследования технологических свойств новых селекционных форм зерна ячменя: дис. … к.т.н. Барнаул, 2006. 302 с.

Размещено на Allbest.ru