Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Обзор литературы 7
1.1 Роль сорта и условий года в формировании качества зерна сортов яровой пшеницы
1.2 Основные показатели технологических свойств зерна пшеницы 11
1.3 Достижения селекции сортов яровой мягкой пшеницы в Центральном районе Нечерноземной зоны РФ 23
1.4 Смесительная способность сортов яровой пшеницы 26
Глава 2. Исходный материал, условия и методика проведения исследований 32
2.1 Характеристика изучаемого материала 32
2.2 Условия проведения исследований 33
2.3 Метеорологические условия в годы проведения исследований 34
2.4 Методика оценки технологических свойств зерна 39
Глава 3. Урожайность и технологические свойства зерна сортов яровой пшеницы, созданных в НИИСХ ЦРНЗ 41
3.1 Урожайность 41
3.2 Основные показатели качества 44
3.2.1 Физико-химические свойства 44
3.2.2 Белково-клейковинный комплекс 53
3.2.3 Реологические свойства теста 59
Глава 4. Влияние факторов «генотип» и «год» на показатели технологических свойств зерна яровой пшеницы 69
4.1 Изменение показателей качества зерна яровой пшеницы в зависимости от генотипа сорта и факторов внешней среды 69
4.2 Влияние метеорологических условий на качество зерна яровой пшеницы 74
Глава 5. Влияние генотипа сорта на экологическую пластичность и стабильность урожайности и технологических свойств зерна яровой пшеницы 77
5.1 Экологическая пластичность и стабильность урожайности сортов яровой пшеницы 79
5.2 Экологическая пластичность и стабильность физико-химических свойств зерна 81
5.3 Экологическая пластичность и стабильность белково-клейковинного комплекса зерна и реологических свойств теста 85
Глава 6. Смесительная ценность сортов яровой пшеницы 92
6.1 Характеристика качества зерна сортов яровой пшеницы, используемых для смешивания 92
6.2 Смесительная способность муки из зерна сортов яровой пшеницы 96
Выводы 105
Литература 108
- Роль сорта и условий года в формировании качества зерна сортов яровой пшеницы
- Метеорологические условия в годы проведения исследований
- Основные показатели качества
- Экологическая пластичность и стабильность урожайности сортов яровой пшеницы
Введение к работе
Актуальность темы. Одна из глобальных проблем человечества - продовольственная. Большую роль в ее решении играет зерновое хозяйство, которое является наиболее крупной отраслью сельского хозяйства Российской Федерации. Зерновые культуры выращиваются на площади 48,2 млн. га, что составляет около 55 % всех посевных площадей страны. По своей природе зерно и продукты его переработки являются основой жизнедеятельности населения.
Пшеница является основной зерновой культурой России. Ее доля в общем производстве зерна постепенно возрастает, но ухудшается структура производства пшеницы по качественному составу. Снизилось производство сильной пшеницы, необходимой для подсортировки при выработке хлебопекарной муки. Сокращено производство ценной пшеницы, которая является основой удовлетворения потребности мукомольной промышленности. В то же время стандарты на муку, используемую для производства хлебобулочных изделий, предъявляют специальные требования. Для выработки высококачественной пшеничной хлебопекарной муки необходимо зерно сортов улучшителей (Бер- кутова Н.С., Погорелова Л.Г., 1998; Гордеев A.B., Бутковский В.А., 2003; Кожемякин Е.В., Беркутова Н.С., Камалов И.А., Логинов О.В., 2004; Казаков Е.Д., Карпиленко Г.П., 2005).
Во всем мире все большее распространение получают направления селекции на повышение качества сельскохозяйственной продукции. Высококачественное зерно пшеницы позволяет увеличить выход муки высших сортов, расширить ассортимент хлебобулочных изделий и продуктов питания.
Ведущая роль в повышении качества зерна отводится сорту. Поэтому только при постоянном контроле за качеством зерна на всех этапах селекции, испытания, районирования и выращивания может быть достигнуто производство высококачественного зерна пшеницы-улучшителя. В последние годы в ГНУ НИИСХ ЦРНЗ созданы высококачественные сорта улучшители - озимой пшеницы - Инна, Память Федина, Московская 39 и др, яровой пшеницы — Лада, Эстер, Энгелина и др.
Яровая пшеница имеет важное значение в сельскохозяйственном производстве Нечерноземной зоны. Как сырье для хлебопекарной промышленности она дополняет и страхует озимую пшеницу. Необходимо создавать пластичные сорта яровой пшеницы с высоким потенциалом урожайности и качества зерна при стабильном их формировании в различных условиях выращивания.
Для производства муки требуется зерно, удовлетворяющее требованиям мукомольной и хлебопекарной промышленности: по ГОСТ Р 52554-2006 с содержанием белка не менее 12,0 %, клейковины не менее 23,0 %, числом падения не ниже 150 с, натурой не менее 730 г/л. Пшеница для помола должна быть не ниже 3 класса качества — сорта включенные в списки «сильных» или «ценных» по качеству. Однако в условиях Нечерноземья производство зерна пшеницы требуемого качества ограничено значительным варьированием и резкими колебаниями почвенно-климатических и других факторов, как в пределах отдельных регионов, так и по годам урожая. В связи с этим отбор на высокие показатели качества и их стабильность в условиях региона является актуальной задачей.
В селекции яровой пшеницы на стабильность качества зерна важную роль играет устойчивость к прорастанию зерна в колосе. Важность этого показателя особенно заметна в годы, когда в период налива, созревания и уборки урожая стоит дождливая погода. В Центральном районе Нечерноземной зоны такая погода не редкость, поэтому при создании сортов яровой пшеницы в селекционном процессе необходимо особое внимание уделять устойчивости зерна к прорастанию в колосе на корню (Писарев В.Е., 1956; Неттевич Э.Д., 1980; Беркутова Н.С., Буко O.A., 1982; Синицын С.С., 1985; Колмаков Ю.В., Пашков С.В., Зыкин В.А., 1996; Казаков Е.Д., Карпиленко Г.П., 2005).
Наибольший ущерб прорастание зерна в колосе наносит технологическим свойствам зерна. Даже в отсутствии видимого прорастания при неблагоприятных метеорологических условиях заметно возрастает активность ферментов, что делает зерно дефектным в хлебопекарном отношении (Неттевич
Э.Д., 1976; Беркутова Н.С., 1982; Хайдарова Ж.С., 1983; Kingg R., 1984; Mustatea P., Saulescu N.N., 2006).
Обязательными условиями, обеспечивающими устойчивое производство высококачественного зерна в Нечерноземной зоне, являются районирование и расширение посевов сильных и наиболее ценных сортов пшеницы, устойчивых к экстремальным условиям производства, стабильно сохраняющих потенциал продуктивности и качества.
Цель настоящей работы - исследование формирования качества зерна у сортов яровой мягкой пшеницы в условиях Центрального района Нечерноземной зоны Российской Федерации.
Основные задачи исследований:
Дать характеристику новых и перспективных сортов яровой пшеницы, созданных в ГНУ НИИСХ ЦРНЗ, по урожайности и технологическим свойствам зерна;
Выделить сорта яровой пшеницы, устойчивые к прорастанию зерна в колосе по показателю числа падения;
Выявить степень взаимосвязи показателей качества зерна сортов яровой пшеницы;
Установить влияние факторов «генотип» и «год» на показатели технологических свойств зерна;
Определить экологическую пластичность и стабильность сортов яровой пшеницы по урожайности и качеству зерна;
Изучить смесительную ценность перспективных сортов яровой пшеницы.
Новизна исследований. Проведено комплексное изучение технологических свойств новых и перспективных сортов яровой мягкой пшеницы, на основе усовершенствованной системы поэтапной оценки, начиная с самых ранних этапов селекционного процесса, с отбором на высокое качество зерна. Изучен характер взаимосвязи и варьирования показателей технологических свойств зерна и урожайности.
Впервые изучено взаимодействие факторов «генотип» и «год» новых и перспективных сортов яровой пшеницы в условиях Центра Нечерноземья. Установлена роль сорта в формировании качества и урожайности в различных условиях среды. Выявлено варьирование технологических свойств и урожайности зерна новых сортов яровой пшеницы в зависимости от генотипа и условий года.
Определены сортовые различия по экологической пластичности и стабильности показателей физико-химических свойств теста, его белково- клейковинного комплекса, реологических свойств теста и урожайности.
Результаты исследования смесительной ценности сортов яровой пшеницы позволили дифференцировать лучшие сорта-улучшители по качеству зерна с высокой смесительной ценностью.
Полученные результаты исследования являются научным подтверждением возможности производства высококачественного продовольственного зерна яровой пшеницы в Центральном регионе России.
Практическая значимость. Установленные в процессе исследований закономерности формирования качества зерна подтвердили эффективность применения разработанной системы оценки селекционного материала в условиях Нечерноземья для дифференциации сортов по технологическим свойствам и отбора лучших по комплексу качественных показателей.
Обосновано предложение о возделывании лучших сортов яровой пшеницы со стабильно высоким качеством зерна для расширения производства продовольственного зерна в Центре Нечерноземья.
Рекомендовано, для совершенствования селекции сортов яровой пшеницы на устойчивость к прорастанию зерна на корню, использовать метод определения числа падения, позволяющий эффективно дифференцировать материал по указанному признаку.
Достигнуто достаточно существенное улучшение низкокачественной муки в процессе смешивании ее с мукой исследовавшихся сортов сильной и ценной яровой пшеницы с высокой смесительной ценностью.
Роль сорта и условий года в формировании качества зерна сортов яровой пшеницы
Качество пшеницы зависит от многих признаков, комплекса показателей характеризующих - мукомольные, физико-химические, белково- клейковинные, углеводно-амилолитические, реологические свойства и хлебопекарные достоинства муки. Каждый из этих показателей имеет значение для производства различных видов зернопродуктов, выпечки хлеба, выработки мучных кондитерских изделий, макарон и других пищевых продуктов.
Оценка технологических свойств при создании новых сортов проводится начиная с ранних этапов селекционного процесса. С целью эффективного отбора лучших генотипов по качеству зерна разработана и внедрена система поэтапной оценки технологических свойств зерна яровой пшеницы.
Мукомольные свойства зерна сортов яровой мягкой пшеницы включают: стекловидность зерна, зольность, крупность, выравненность, натуру, форму зерновки и др.
Комплекс показателей, характеризующий мукомольные свойства зерна, оказывает существенное влияние на процесс размола зерна, на выход и качество муки. Помол - это сложный технологический процесс, состоящий из многочисленных операций, каждая из которых оказывает существенное влияние на пищевую ценность, качество зернопродуктов и потребительские свойства готовых продуктов. В результате переработки зерна в муку в большей или меньшей степени удаляются его оболочки и зародыш, а мучнистое зерно дробится на частицы различной крупности. Эти процессы влияют на химический состав и биохимические свойства продуктов переработки зерна. Ценность зерна пшеницы определяется выходом и качеством основного продукта при его переработке, то есть выходом и структурой муки. Большое значение при этом имеет поведение зерна в технологическом процессе размола. Совокупность этих признаков составляют мукомольные свойства пшеницы, на которые в значительной мере влияют такие показатели качества зерна, как натура, масса 1000 зерен, твердозерность, характеризующая особенности микроструктуры эндосперма, а также форма зерновки (Козьмина Н.П., Кретович В.Л., 1950; Казаков Е.Д., 1983; Панкратов Г.Н, Швецова И,А., 1984; Бер- кутова Н.С., 1984,1994; Егоров Г.А, 1999; 2001; Животков Л.А, 1989; Беркутова Н.С., Погорелова Л.Г., 2001; Урлапова И.Б., Панкратов Г.Н., Беркутова Н.С., 2004). Поэтому при размоле крупного, выполненного зерна округлой формы выход муки будет большим, а ее качество лучшим, чем при размоле мелкого, щуплого зерна.
Пшеница с высокими мукомольными свойствами отличается тем, что на драных системах получается большое количество первосортных крупок при минимальном количестве темной муки. Способность к помолу и точное определение мукомольного качества ранних поколений выводимых сортов пшеницы значительно ускоряет выпуск в производство новых сортов пшеницы, имеющих наилучшие агрономические, мукомольные и хлебопекарные свойства.
Одним из важных критериев качества пшеницы является натура зерна. Она характеризует объемную массу зерна, зависящую от сорта, влажности, содержания сорных примесей, плотности, крупности, состояния поверхности зерна (Попов В.Ф. и др., 1994; Бутковский В.А., 1997; Колмаков Ю.В., Капис В.И., Распутин В.М., 2004; Егоров Г.А., 2000; 2005; Семина С.А., Мачнева В.В., 2005; Козьмина Н.П., Гунькин В.А., Суслянок Г.М., 2006). На величину натуры влияют многие факторы - влажность, содержание сорной и зерновой примесей, крупность, щуплость, повреждения и дефекты зерна. Шероховатая поверхность зерен уменьшает плотность их укладки и, следовательно, снижает натуру. При гладкой поверхности наблюдается большая плотность укладки и, следовательно, повышение натуры. Морщинистое зерно обычно менее полноценно и содержит больший процент оболочек. Большое влияние на величину натуры оказывают степень зрелости зерна, его выполненность. Зерно выполненное, полновесное имеет повышенную натуру, содержит больше крахмала и имеет более плотную структуру (Пумпянский А.Я., Семенова JT.B., 1969; Коданев И.М., 1976; Казаков Е.Д., Кре- тович В.Л., 1979; Казаков Е.Д., 1983; Колмаков Ю.В., Капис В.И., Распутин В.М., 2004; Егоров Г.А., 2005; Козьмина Н.П., Гунькин В.А., Суслянок Г.М., 2006). Показатель натуры учитывается и в системе классификации зерна. По мнению многих авторов (Чинго-Чингас K.M., 1931; Кизима П.М.,1952; Якубцинер М.М., Козьмина Н.П., 1970; Лелли Я. 1980; Казаков Е.Д., 1983; Shahani N.M., Saulescu N.N., 1984; Егоров Г.А., 2005; Козьмина Н.П., Гунькин В.А., Суслянок Г.М., 2006) натура зерна служит косвенным критерием оценки его мукомольных достоинств. Выход муки возрастает с увеличением натуры зерна. Выход муки 70 % будет обычным у пшеницы с натурой 760 г/л, тогда как при натуре 640 г/л выход муки не более 60-65 %. Натура зерна в лабораторных условиях определяется на 250 мл и литровых пурках. В соответствии с базисными нормами этот показатель должен составлять не менее 750 г/л.
Масса 1000 зерен характеризует крупность, плотность и выполненность зерна. Она связана с его линейными размерами, химическим составом и комплексом технологических свойств, обусловливающих качество получаемой продукции. В крупном, хорошо выполненном зерне содержится меньше оболочек и золы, чем в щуплом. Масса 1000 зерен положительно коррелирует с крупностью зерна, его стекловидностью, плотностью, оказывает существенное влияние на технологические свойства зерна и выхода высших сортов муки (Любарский JI.H, 1967; Пумпянский А .Я., Семенова Л.В., 1969; Казаков Е.Д., 1983; Животков Л. А., 1989; Бер- кутова Н.С. 1991; Егоров Г.А., 2000; 2005; Семина С.А., Мачнева В.В., 2005).
Важный показатель качества — стекловидность зерна. Он отражает особенности консистенции эндосперма, его стекловидную или мучнистую микроструктуру. В основе понятия «стекловидность» лежит визуальное восприятие внешнего вида зерна, обусловленное его консистенцией, т.е. плотностью упаковки в эндосперме крахмальных гранул и связью их белками зерна. По данным многих авторов, зерно со стекловидным эндоспермом при размоле дает больший выход крупок, а следовательно, и больший выход муки по сравнению с зерном, имеющим мучнистый эндосперм, т.е. этот показатель отражает мукомольные свойства зерна (Чинго-Чингас K.M., 1930; Беркутова Н.С., 1970; Моисеева А.И., 1979; Казаков Е.Д., 1983; Беркутова Н.С., Швецова И.А., 1984; Животков Л.А. 1989; Беркутова Н.С., 1991; Колмаков Ю.В., Капис В.И., Распутин В.М., 2004; Егоров Г.А., 2000; 2005; Семина С.А., Мачнева В.В., 2005; Адизов Р., 2006; Козьмина Н.П., Гунькин В.А., Суслянок Г.М., 2006).
Метеорологические условия в годы проведения исследований
Объектом исследований послужили 8 сортов яровой мягкой пшеницы селекции НИИСХ ЦРНЗ: Люба, Приокская, Лада, Амир, МИС, Эстер, Мильту- рум 63 и Энгелина.
Сорт Люба с 1988 года внесен в Госреестр. Создан методом индивидуального отбора из гибридной популяции F2 (30Н1 х Московская 35). Сорт среднеспелый. Максимальная урожайность 6,0 т/га. Зерно крупное. Хлебопекарные качества хорошие, внесен в список сильных пшениц.
Сорт Приокская внесен в Государственный реестр сортов с 1993 года. Создан методом индивидуального отбора из гибридной популяции (линия 1833 - 76Н427 х Московская 35) х Саратовская 54. Сорт среднеспелый, высо / копродуктивный. Максимальная урожайность в опытах достигала 8,2 т/га. Устойчив к полеганию. Обладает зерном хорошего качества. Зерно крупное, выровненное. Сорт ценный по качеству.
Сорт Лада с 1997 года внесен в Госреестр. Создан методом индивидуального отбора из гибридной популяции F3 от скрещивания (Обрий х 30Н70) Fix Московская 35. Сорт среднеспелый, высокопродуктивный, с потенциалом урожайности выше 6,0 т/га. Устойчив к полеганию. Сорт Лада имеет высокие хлебопекарные качества. Сорт включен в список ценных по качеству зерна сортов пшеницы.
Сорт Амир с 2001 года внесен в Госреестр. Создан методом индивидуального отбора из гибридной популяции F3 от скрещивания (Rodna х Приокская) Fj х Приокская. Сорт среднеспелый, высокопродуктивный, с потенциалом урожайности 6,0 — 6,5 т/га. Устойчив к полеганию, засухоустойчив. Сравнительно устойчив к прорастанию на корню. Зерно крупное, стекловидное, округлое красное. Наряду с высокой продуктивностью сорт Амир обладает стабильными показателями качества зерна.
Сорт МИС с 2003 года внесен в Госреестр. Создан методом индивидуального отбора из гибридной популяции Р3 (Тпрре1 х Приокская). Сорт среднеспелый, высокопродуктивный. Устойчив к полеганию. Зерно красное, округлое, стекловидное, полуудлиненной формы с коротким хохолком. Сорт МИС обладает стабильно высокими показателями качества зерна.
Сорт Эстер внесен в Госреестр в 2004 году. Создан методом индивидуального отбора из гибридной популяции (Эта х л. 52/4). Сорт среднеспелый, высокопродуктивный, с потенциалом урожайности до 8,0 т/га. Устойчив к полеганию, засухе. Зерно стекловидное, красное, полуудлиненной формы. Обладает стабильно высоким качеством зерна. Внесен в список ценных по качеству зерна сортов пшеницы.
Сорт Мильтурум 63 находится в Государственном сортоиспытании Создан методом индивидуального отбора из гибридной популяции Г3 ( Иргина х Энита ). Сорт скороспелый. Урожайность 4-5 т/га. Зерно средней крупности, стекловидное, красное, хорошего качества. Высокая устойчивость к прорастанию зерна в колосе.
Сорт Энгелина передан на Государственное сортоиспытание. Создан методом индивидуального отбора из гибридной популяции 4 (СЭЛУ 1757/68/6 х Иргина) Сорт скороспелый, высокая устойчивость к полеганию и поражению болезными (твердой и пыльной головне). Урожайность 4-5 т/га. Зерно высококачественное.
Работа выполнена в лаборатории технологии зерна на материале конкурсного сортоиспытания лаборатории селекции яровой пшеницы ГНУ НИИСХ ЦРНЗ в 2004-2007 гг.
Изучаемые сорта высеяны в селекционном севообороте лаборатории яровой пшеницы. В конкурсном сортоиспытании площадь делянок 12 м , по 33 вторность 4-х кратная. Почва селекционного севооборота дерново- подзолистая, суглинистая. Агротехника общепринятая для зоны.
Оценка сортов проведена в соответствии с методиками ГОСТа и методами лаборатории технологии зерна. Сорта яровой пшеницы из конкурсного сортоиспытания исследовали по полной схеме технологического процесса от зерна до хлеба.
Климат Московской области характеризуется тёплым летом, умеренно- холодной зимой с устойчивым снежным покровом. Продолжительность безморозного периода 120-140 дней (агрохимический справочник по Московской обл., М.,1967).
По многолетним наблюдениям метеостанции «Немчиновка» сумма среднесуточных температур воздуха за период активной вегетации растений составляет 1800-1900 С, а среднегодовая температура -+4,2С. Самый теплый месяц - июль, самый холодный - январь, средняя температура которых +17С и соответственно. Абсолютный максимум температуры достигает — 38 39С, абсолютный минимум - 43-48С. Гидротермический коэффициент - 1,51,6. Этот показатель свидетельствует о достаточной влагообеспеченности территории. Однако наблюдаются существенные отклонения погодных условий отдельных лет от многолетних показателей.
Весна 2004 года характеризовалась сравнительно теплой погодой, положительные температуры наблюдались со второй декады марта. Погодные условия в мае были благоприятными для сева яровой пшеницы, первая и вторая декады отличались умеренным количеством осадков и достаточными температурами воздуха (таблица 3).
Первая декада июня была довольно сухая, выпало 11,1 мм осадков. В целом погода в июне была достаточно теплой и сухой. По сумме осадков и положительных температур июнь был близок к средней многолетней норме.
Июль отличался выпадением большого количества осадков- 126,3 мм и теплой погодой. Все это способствовало хорошему росту и развитию яровых культур.
Основные показатели качества
Характеристики реологических свойств муки являются информативными показателями оценки технологических достоинств зерна пшеницы. Как известно, качество готового хлеба существенным образом зависит от структурно-механических свойств теста, а также их изменений при замесе и брожении. Тесто, обладающее хорошими реологическими свойствами, впоследствии позволяет получать хлеб с высоким объемным выходом и хорошей пористостью (Беркутова Н.С., Швецова И.А., 1984; Мартьянова А.И., Кравцова Б.Е., 1986; Аношина О., Пучкова Л., Метелкина Ю., 2008).
В связи с этим, в работе проведены исследования по изучению реологических свойств теста с помощью приборов альвеографа и фаринографа.
При помощи альвеографа определяют упругость, растяжимость теста, удельную работу деформации - «силу» муки. Под «силой» муки понимают ее способность образовывать тесто, обладающее определенными физическими свойствами.
Результаты исследований физических свойств теста на альвеографе представлены в таблице 9. Сила муки у изучаемых сортов изменялась в зависимости от года выращивания. Наивысшие показатели силы муки отмечены у зерна урожая 2004 и 2006 гг. Сорта Амир, МИС и Эстер в 2004 году имели силу муки превышающую классификационные нормы на сильную пшеницы. В 2006 году сорта Приокская, Лада, Амир, Эстер, Мильтутурум 63 и Энгелина по показателю силы муки также превысили классификационные нормы на сильную пшеницы (более 280 еа). В условиях 2005 года показатели силы муки варьировали от 143 еа у сорта Мильтурум 63 до 242 ае у нового перспективного сорта Энгелина.
Изучаемые сорта яровой мягкой пшеницы, в среднем за три года, имели показатели физических свойств теста по альвеографу - сила муки от 204 до 274 еа. По результатам трехлетних исследований показателей «силы» муки лучшим был новый сорт яровой мягкой пшеницы Энгелина с силой муки более 270 еа, это подтверждает мнение многих авторов о том, что сила муки определяется во многом сортовыми особенностями (Блохин Н.И., 1968; Шемяко- ва Р.Н., Белкина РИ., 1982; Беркутова Н.С., Погорелова Л.Г., 1984; Горпинчен- ко Т.В., 1990). Среднее значение силы муки по всем сортам за три года составило 246 еа, что доказывает возможность формирования зерна яровой пшеницы с высокими значениями силы муки в условиях Центра Нечерноземной зоны России.
Сила пшеничной муки зависит от белково-протеиназного комплекса, т.е. от количества и свойств белковых веществ (г=0,45), показателя седиментации (г=0,35) и количества клейковины (г=0,30). Отмечена достоверная отрицательная связь силы муки и разжижения теста (г=-0,41), т.е., чем выше показатели силы муки, тем меньше показатели разжижения теста (таблица 12). Закономерной связи силы муки и урожайности не отмечено, коэффициенты корреляции колебались от 0,70 до -0,30 (таблица 5).
Важным показателем качества муки, фиксируемой на альвеографе, является упругость и растяжимость теста. Необходимо различать тесто у которого высокая упругость Р сочетается с хорошей растяжимостью Ь, и соотношение этих величин лежит в пределах Р:Ь=0,8-1,4. В наших исследованиях практически все изучаемые сорта отличались высокой упругостью в сочетании с хорошей растяжимостью. Исключение составили сорта Люба и МИС, обладающее высокой упругостью и недостаточной растяжимостью теста (таблица 9).
Фаринограф регистрирует образование и поведение теста в условиях постоянной механической нагрузки. Кривые, полученные в результате испытания теста - фаринограммы, позволяют оценить качество муки по следующим показателям: водопоглотительная способность, время образования и устойчивости теста, сопротивляемость теста, разжижение теста.
Исследование реологических свойств теста на фаринографе показали, что разжижение теста у зерна изучаемых сортов изменялось в широких пределах. Варьирование этого показателя колебалось от 40 до 110 еф (таблица 10). Разжижение теста, как и многие другие показатели качества, зависят не только от сортовых особенностей, но и в значительной степени от погодных условий. Так, зерно урожая 2005 и 2006 гг. положительно характеризуется лучшими показателями разжижения по всем изучаемым сортам, по сравнению с 2004 годом. Это обусловлено более благоприятными погодными условиями в период формирования и созревания зерна для показателя разжижения теста.
Показатель разжижения теста в среднем за три года по сортам изменялся в пределах от 67 еф у высококачественных сортов Мильтурум 63, Энгелина и Эстер до 100 еф (МИС). Средний за три года изучения показатель разжижения теста по фаринографу на уровне требований для ценной пшеницы имели сорта Приокская, Амир, Эстер, Мильтурум 63 и Энгелина. Средний показатель разжижения теста по всем сортам за 2004-2006 гг составил 78 еф.
При изучении сопряженности разжижения теста с силой муки получена достоверно устойчивая отрицательная связь (г=-0,41), что находит подтверждение в литературе (Кравцова Б.Е., 1967; Подгорный В.А., Кравцова Б.Е., 1972) (таблица 12).
Закономерной связи показателя разжижения теста и урожайности не отмечено, коэффициенты корреляции изменялись от 0,67 до —0,48 (таблица 5).
Для характеристики реологических свойств теста, определяемых при помощи фаринографа, единым обобщающим показателем служит величина площади занимаемой фаринограммой - валориметрическая оценка. По показателю валориметрической оценке муки из изучаемых сортов яровой пшеницы выделились сорта Эстер и Мильтурум 63, со средними за три года показателями 53 и 55 ед.вал, что удовлетворяет требованиям к ценным сортам пшеницы.
Водопоглотительная способность муки (ВПС, %) показывает количество воды, израсходованной на замес до требуемой консистенции теста по шкале фаринографа (500 еф). Из таблицы 10 видно, что ВПС у всех изучаемых сортов за три года исследований колебалась в незначительных пределах от 59 % до 62 %.
Таким образом, реологические свойства теста по данным оценки на приборах альвеограф и фаринограф указывают на сравнительно высокие технологические свойства сортов яровой мягкой пшеницы, созданных в последние годы в НИИСХ ЦРНЗ.
Пищевая ценность хлеба (особенно его усвояемость) во многом зависит от его объемного выхода, внешнего вида, вкуса, аромата, пористости мякиша, степень выраженности этих признаков в хлебе, выпеченном из муки зерна того или иного сорта пшеницы, принято называть хлебопекарными свойствами. Они значительно варьируют под влиянием особенностей методов выпечки (Бебякин В.М., 1979; Созинов A.A., Жемела Г.П., 1980; Пучкова Л.И., 2004; Пащенко Л.П., Жарикова И.М., 2006; Аношина О., Пучкова Л., Метелкина Ю., 2008).
В наших исследованиях хлебопекарные свойства муки изучаемых сортов оценивали с помощью выпечки хлеба по методу Центральной лаборатории Государственной комиссии по сортоиспытанию. При оценке потребительских достоинств хлеба необходимо учитывать ряд показателей. Основным показателем качества хлеба является объемный выход. При хлебопекарной оценке, кроме объема, учитываются также пористость, структура и цвет мякиша, внешний вид хлеба (таблица 11).
Объемный выход хлеба изменяется в зависимости от сорта, но на него могут оказывать влияние и погодные условия периода вегетации яровой пшеницы. В 2004 году показатели объемного выхода хлеба выше по сравнению с этими же показателями в 2005 и 2006 гг, что возможно связано с повышенным температурным фоном в период созревания зерна. Средний объемный выход хлеба из 100 г муки по всем сортам за 2004-2006 гг. изучения составил 930 см . Максимальный объемный выход хлеба в среднем за три года был у сорта Амир и составил 1030см3, с колебаниями по годам от 940 до 1145 см"5, минимальный у сорта Приокская - 830 см . Сорта Люба, Лада, Эстер, Мильтурум 63 имели объемный выход хлеба на уровне 940-970 см .
Экологическая пластичность и стабильность урожайности сортов яровой пшеницы
Зерно пшеницы является многокомпонентной системой признаков. Большая роль в этой системе отводится физико-химическим свойствам зерна — натуре зерна, показателю числа падения, содержанию белка, количеству и качеству клейковины, обусловливающим технологические и хлебопекарные свойства зерна яровой пшеницы (Бебякин В.Г., 1972; Беркутова Н.С., Швецова И.А., 1984; Bhatt G., 1975; Беркутова Н.С., 1991; Казаков Е.Д., 1992; Карл Хос- ни Р., 2006).
По натуре зерна изучаемые сорта яровой пшеницы вариабельны по реакции на условия среды, по коэффициенту регрессии (bj).
Наиболее устойчивыми по этому показателю были сорта Эстер и Люба (bj=0,8), причем среднее значение натуры зерна у сорта Эстер было самым высоким (800 г/л).
По натуре зерна сорт Приокская отличался большей отзывчивостью на условия среды (bj=l,4). Сорта Лада, МИС, Мильтурум 63 и Энгелина с коэффициентом регрессии (bj) равным единице занимали по пластичности среднее положение (таблица 17).
По стабильности (Si ) показателя натуры зерна выделились сорта Приокская, МИС, Энгелина и Эстер. Наилучшее сочетание показателя экологической пластичности и стабильности по натуре зерна отмечено у сорта Приокская (b;=l,4; Si =9) (таблица 17). Сорт Приокская по показателю натуры зерна положительно реагирует на изменение условий выращивания и отличается высокой устойчивостью этого признака в различных условиях среды.
Одним из важных факторов, характеризующим активность амилолити- ческих ферментов, является показатель число падения (ЧП). Он позволяет выделить сорта устойчивые к прорастанию зерна на корню, что особенно важно в условиях Нечерноземной зоны России. В среднем за три года числом падения более 300 с имели сорта Эстер, Энгелина и Мильтурум 63, что превышало требования на высшие классы (ГОСТ Р 52554-2006) по качеству зерна пшеницы.
В наших опытах были определены коэффициенты пластичности и стабильности по показателю числа падения. Наиболее отзывчивыми на изменение условий среды оказались сорта Лада (1 =2,4) и Приокская (Ь;=2,0) и при этом были самыми нестабильными по сравнению с другими изучаемыми сортами. Это подтверждает полученные в наших исследованиях значительные изменения показателя числа падения у этих сортов в зависимости от условий года (от 62 до 330 с). Наилучшее сочетание пластичности и стабильности по числу падения отмечено у сортов Эстер (Ь;=1,3; 81 =17), Мильтурум 63 (Ь;=1,1; 81 =25) (таблица 18).
Белок. Из результатов проведенных исследований следует, что содержание белка в зерне яровой пшеницы варьирует в широких пределах, в зависимости от сорта и условий года. Среднее содержание белка колебалось от 13,8 до 14,6 %, более высокий уровень белка имели сорта Приокская (14,8 %), Мильтурум 63 (14,6 %), Эстер (14,6 %) и Энгелина (14,3 %). Коэффициенты регрессии испытываемых сортов оказались различными (таблица 19). Наиболее отзывчивыми на благоприятные условия вегетации были сорта Мильтурум 63 (Ь;=1,9) и МИС (Ь;=1,8), близко к ним были сорта Лада, Люба, Приокская, Амир и Эстер коэффициент пластичности которых составлял 1,7; 1,7; 1,6; 1,5; 1,5, соответственно. Все изучаемые сорта сохраняли высокую стабильность, которая изменялась в пределах от 1,79 у сорта Лада до 3,81 у сорта Энгелина. Оптимальное сочетание показателя пластичности и стабильности по содержанию белка в зерне отмечалось у сорта Лада (Ь;=1,7; 8г=1,79).
Массовая доля клейковины в муке изучаемых сортов варьировала в широких пределах. Хорошо отзывался на изменение условий среды сорт Люба с коэффициентом регрессии Ь;=1,0, при этом уверенно сохранял высокую стабильность по этому признаку Бх =0,05. Обращают на себя внимание сорта Мильтурум 63, Приокская и Эстер которые имели высокую отзывчивость по содержанию клейковины в муке на условия выращивания ( =1,6; 1,3; 0,9, соответственно), сохранив при этом высокую стабильность по этому признаку (БГ=0,74; 0,14; 0,35, соответственно) (таблица 20). Сорта Мильтурум 63, Приокская и Эстер имели высокие показатели средних значений содержания клейковины в муке - 34,7, 33,5 и 32,0 %, соответственно. Минимум колебания по годам содержания сырой клейковины в муке у сортов Мильтурум 63 (29,8%), Приокская (29,7%), Эстер (29,6%) был самым высоким по сравнению с остальными изученными нами сортами.
