Содержание к диссертации
Введение
1 Рис - ценная крупяная культура (аналитический обзор) 10
1.1 Характеристика признаков качества шелушеного и шлифованного риса 10
1.2 Влияние удобрений, микроэлементов и регуляторов роста на изменчивость признаков, контролирующих качество рисовой зерновки 22
1.3 Питательная ценность и пищевые достоинства риса 25
1.4 Биохимические изменения, происходящие при хранении шелушеного и шлифованного риса 37
2 Экспериментальная часть 47
2.1 Условия, материал и методы исследований 47
2.1.1 Почвенно-климатические условия 47
2.1.2 Материал и методы исследований 48
2.1.2.1 Характеристика исследуемых сортов риса 48
2.1.2.2 Методы определения анатомо-морфологических, био- и физико-химических свойств шелушеного и шлифованного риса 63
2.1.2.3 Статистические методы исследования 65
2.2 Характеристика исходного селекционного материала по питательной ценности и пищевым достоинствам шелушеного риса 68
2.2.1 Содержание общего протеина в зерне и крупе исследуемых сортов 70
2.2.2 Содержание амилозы в крахмале зерновки риса 75
2.2.3 Сравнительная характеристика шелушеного и шлифованного риса по анатомо-морфологическим и физико-химическим свойствам 79
2.3 Характеристика групп сортов риса по отдельным исследуемым признакам и их комплексу 96
2.4 Структура изменчивости исходного материала по анатомо-морфологическим, био- и физико-химическим признакам шелушеного и шлифованного риса 101
Выводы 109
Рекомендации селекционной практике 110
Список использованных источников 112
- Характеристика признаков качества шелушеного и шлифованного риса
- Питательная ценность и пищевые достоинства риса
- Методы определения анатомо-морфологических, био- и физико-химических свойств шелушеного и шлифованного риса
- Содержание общего протеина в зерне и крупе исследуемых сортов
Введение к работе
Актуальность исследования. Решением Организации Объединенных Наций (ООН) 2004 год был объявлен международным годом риса. Год проходил под лозунгом: «Рис - это жизнь». Посвятить целый год пропаганде одной сельскохозяйственной культуре - беспрецедентный шаг в истории ООН. Это свидетельствует о громадном значении риса для обеспечения мировой продовольственной программы.
Рис возделывают в 113 странах мира. Более половины населения Земли используют рис в качестве основного продукта питания. В развивающихся странах за счет риса обеспечивается 27 % пищевой энергии и 20 % потребляемого населением белка. Возделывание риса - основной вид деятельности и источник существования более 100 млн. семей в Азии и Африке. Из 840 млн. человек, страдающих от хронического голода, более 50 % проживают на территориях, где от риса зависит питание, доход и занятость.
Основными направлениями в селекции риса признаны выведение высокопродуктивных, с высоким качеством зерна, устойчивых к болезням и неблагоприятным факторам внешней среды сортов. Максимально используя генетический потенциал мировой коллекции Всероссийского института растениеводства (ВИР) и коллекции Всероссийского научно-исследовательского института риса (ВНИИ риса), ученые-рисоводы нашей страны создали большое количество сортов, возделываемых на 36 % посевных площадей России и стран СНГ, занятых под зерновыми культурами.
Современные технологии производства зерна и переработки его в крупу невозможны без глубокого изучения всех компонентов биохимического состава рисовой зерновки, выполняющих различные структурные и метаболические функции в обменных процессах жизнедеятельности человека.
Направления исследований обусловлены уровнем развития селекции риса и потребительским спросом на получение из натуральных продуктов белков, липидов, углеводов, витаминов и минеральных элементов естественного происхождения, способных удовлетворить как энергетические, так и физиологические потребности организма. Рис шелушеный, или нешлифованный (зерно), представляет собой продукт, у которого удалены цветковые и колосковые чешуи. В отличие от риса шлифованного (крупы) в нем полностью сохранены плодовая и семенная оболочки, зародыш и алейроновый слой (Хьюстон Д.Ф., 1976). Шелушеный рис сочетает в себе сбалансированный комплекс сложных углеводов, липидов и белков, превосходящих по качеству аминокислотного состава все зерновые культуры. Белок нешлифованного риса выбран Всемирной организацией здравоохранения в качестве стандарта для сравнительной оценки белка растительного происхождения. Селекционеры, постоянно ведущие работы в области создания новых сортов риса, требовательно относятся к подбору исходного материала, в котором органично должны сочетаться ботанические особенности растения, анатомо-морфологические, био- и физико-химические свойства зерновки.
Цель и задачи исследования. В связи с вышеизложенным, целью работы являлось комплексное изучение исходного материала по анатомо-морфологическим, био- и физико-химическим признакам шелушеного риса, определяющим его пищевую ценность.
Достижение намеченной цели осуществлялось посредством решения следующих задач:
оценка биохимических свойств шелушеного и шлифованного риса исходного материала по содержанию белка и глубине его залегания в зерновке;
изучение жирнокислотного состава шелушеного риса;
определение соотношения анатомических частей рисовой зерновки исходного материала;
- количественная характеристика кислореагирующих веществ
шелушеного и шлифованного риса, находящегося в неконтролируемых
условиях;
- оценка исходного материала по содержанию калия в зерне и крупе
риса;
- выявление лучших сортов риса (исходного материала) по
исследуемым признакам с помощью стандартных биометрических методов -
одно- и двухфакторного дисперсионного анализа и методов многомерного
статистического анализа - кластерного и дискриминантного;
оценка статистической достоверности полученных результатов при помощи рангового теста;
разработка теоретических моделей сортов по основным био- и физико-химическим признакам шелушеного и шлифованного риса;
распределение сортов риса и модели в пространстве первой и второй дискриминантных функций, выявление лучших по максимальному приближению к ней по содержанию белка и калия в зерне и крупе, по глубине их залегания в зерновке, качественному и количественному жирнокислотному составу;
разработка интегральной модели и выявление лучших сортов по максимальному приближению к ней, обладающих наилучшим сочетанием липидно-белкового комплекса рисовой зерновки, крупным зародышем, высоким содержанием калия и сохраняющих первоначальное качество исходного материала в течение длительного времени - для направленного использования их в селекционном процессе создания новых сортов риса.
Объект и предмет исследования. Объектом исследований служил анализ шелушеного и шлифованного риса по анатомо-морфологическим, био- и физико-химическим признакам, определяющим его пищевую ценность. Предметом исследования являлись допущенные к использованию новые сорта и перспективные сортообразцы риса отечественной селекции. В
7 результате научных исследований были изучены пищевые достоинства и питательная ценность шелушеного риса исходного материала.
Методологическая и теоретическая основа исследования. Методологическую и теоретическую основу диссертации составили научные труды отечественных и зарубежных ученых в области селекции, связанные с изучением общего биохимического состава рисовой зерновки, ее пищевых достоинств и питательной ценности.
Для определения анатомо-морфологических, био- и физико-химических признаков качества шелушеного и шлифованного риса исходного материала были использованы стандартные методы анализа. Обработку экспериментальных данных проводили с помощью биометрических методов и методов многомерного статистического анализа, которые включали: одно- и двухфакторные модели дисперсионного анализа для оценки структуры изменчивости сортов риса, линейные модели корреляционного анализа для оценки взаимосвязи изучаемых признаков, кластерный анализ для решения задач классификации сортов и дискриминантный анализ для выявления лучших сортов как по изучаемым признакам в отдельности, так и по их комплексу.
Научная новизна. Впервые изучено качество шелушеного риса новых сортов и перспективных сортообразцов по комплексу анатомо-морфологических, био- и физико-химических признаков. Впервые проведена сравнительная оценка исходного материала и выявлены сорта и сортообразцы, обладающие высокой питательной ценностью шелушеного риса, характеризуемые оптимальным жирнокислотным составом липидного комплекса, глубоким залеганием белка, повышенным содержанием калия и проявляющие стабильность при хранении. Разработаны модели сортов по основным биохимическим признакам и интегральная модель качества шелушеного и шлифованного риса. Проведена группировка (кластеризация) сортов по изученным признакам с целью выявления лучших как внутри
8 групп (коротко-, средне- и длиннозерных), так и по объединению их в один кластер с моделью.
Практическая значимость. Выведение новых высококачественных сортов риса необходимо проводить с учетом возрастающих потребностей населения к ассортименту рисопродуктов, их пищевым достоинствам и питательной ценности, обусловленной общим биохимическим составом и физико-химическими свойствами. В направленном селекционном процессе создания новых сортов в качестве исходного материала рекомендуется использовать выявленные сорта, обладающие повышенной питательной ценностью шелушеного риса.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы были доложены на Международных, Всероссийских, краевых научных конференциях и симпозиумах. По теме диссертации опубликовано 11 печатных работ.
Положения диссертационной работы, выносимые на защиту.
1. Результаты оценки 22 сортов и сортообразцов риса по анатомо-
морфологическим, био- и физико-химическим признакам качества
шелушеного зерна, являющихся исходным материалом для направленного
селекционного процесса.
2. Анализ жирнокислотного состава шелушеного риса.
3. Изменение кислореагирующих веществ шелушеного и
шлифованного риса, находящегося в неконтролируемых условиях.
Разработка теоретических моделей сортов по признакам: содержание белка и калия в шелушеном и шлифованном рисе, глубина их залегания в зерновке, качественный и количественный жирнокислотный состав нешлифованного риса.
Выявление лучших сортов и сортообразцов по их распределению в пространстве первой-второй дискриминантных функций и максимальному приближению к модели по основным био- и физико-химическим признакам и их комплексу.
9 Структура диссертации. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, материала и методов исследования, изложения и обсуждения результатов, выводов, рекомендаций селекционной практике, списка использованной литературы, включающего 142 источника, в том числе 52 зарубежных авторов. Работа изложена на 124 страницах машинописного текста, содержит 35 таблиц и 11 рисунков.
Характеристика признаков качества шелушеного и шлифованного риса
Значения качественных признаков шелушеного риса (зерна) и шлифованного (крупы) составляют сложнейшую систему, которая лежит в основе производственных процессов переработки риса и определяет пищевые и вкусовые предпочтения населения.
Понятие о качестве зерна и крупы риса неоднозначно, так как оно является одной из основополагающих характеристик, оказывающих решающее влияние на создание различного рода приоритетов и формирование конкурентоспособности. Качество - совокупность характеристик объекта, относящихся к его способности удовлетворять установленные и предполагаемые потребности. Заготовители характеризуют зерновую массу по содержанию сорной и зерновой примеси, глютинозных, желтых и красных зерен, поражению грибными болезнями и влажности. Переработчики зерна риса и производители рисопродуктов различают технологические признаки качества: пленчатость зерновки, ее форму (длину, ширину, толщину, отношение длины к ширине), крупность зерна (массу 1000 зерен), консистенцию эндосперма (стекловидность, глютинозность), трещиноватость, комплексные показатели - общий выход крупы и содержание в ней целого и дробленого ядра; био-, физико-химические: содержание амилозы и характер ее залегания в эндосперме, обусловливающие кулинарные достоинства крупы - водопоглотительную способность, коэффициент привара, цвет, запах, вкус и консистенцию каши (Алешин Е.П., Конохова В.П., 1986; Казарцева А.Т., Шеуджен А.Х., Нещадим Н.Н., 2004; Система рисоводства Краснодарского края: Рекомендации, 2005). Большое значение имеет также биологическая ценность риса, определяемая содержанием белка, углеводов, отдельных незаменимых аминокислот, жирных кислот, минеральных элементов, витаминов и других веществ, определяющих как общую калорийность риса, так и легкость его усвоения (Романов В.Б., Белоус Л.Г., 1980; Наливко В.Г., 1980).
Плод растения риса - зерновка. Снаружи ее прикрывают две цветковые чешуи - верхняя и нижняя (lemma и palea), которые имеют ладьевидную форму. Чешуи скреплены по длиннику между собой замком, края их спирально изогнуты и входят друг в друга (рис. 1, 2). Нижняя цветковая чешуя частично охватывает верхнюю, она больше по размерам и имеет по бокам ребра, которые окрашены в разный цвет, указывающий на принадлежность к той или иной ботанической разновидности (Гущин Г.Г., 1938). Нижняя цветковая чешуя имеет ость. Есть образцы, у которых ости отсутствуют, что указывает на присутствие рецессивных аллелей гена awn (ani апг). Остистость образца контролируется доминантными аллелями (Апі Ап2) (Дзюба В.А., 1973). В нижней части зерновки прикреплены две колосковые чешуи, которые имеют окраску от соломенно-желтой до фиолетовой. Колосковые чешуи у большинства сортов короткие (меньше 1/3 размера колоска). У некоторых образцов колосковые чешуи бывают длиннее цветковых чешуи (Гущин Г.Г., 1972).
Цветковые чешуи снаружи опушены волосками (трихомами). В нижней части зерновки они тонкие и редкие, в верхней ее части и на ребрах чешуи трихомы длинные и жесткие с высоким содержанием кремния (Алешин Е.П., Власов В.Г., 1982). Опушение цветковых чешуи зерновки риса контролируется генами Heavy pubescence. Доминантная аллель этого гена контролирует сильное опушение зерновки, рецессивная - ее отсутствие.
Опушение цветковых чешуи влияет на величину пленчатости. Неопушенные или слабоопушенные зерновки риса имеют пленчатость до 16 %, что соответствует модели идеального сорта риса. Сильноопушенные цветковые чешуи обусловливают пленчатость более 20 % (Дзюба В.А., 1975).
Образцы с пленчатостью до 16 % целесообразно включать в селекционный процесс для выведения сортов риса с низкой пленчатостью и соответственно повышенным общим выходом крупы при переработке такого зерна в крупу.
Окраска цветковых чешуи бывает соломенно-желтой, золотистой, коричневой, крапчатой, фиолетовой и черной. Доминантный ген Wh - White hull контролирует белую цветковую чешую. Рецессивный ген gh - gold hull определяет золотистую цветковую чешую. Рецессивный ген hsp - hullspot проявляет темные крапинки на цветковых чешуях. Рецессивный ген bf -brown furrow (glumes) формирует коричневую окраску бороздок цветковых чешуи аналогично ботанической разновидности Zeravshanica Braches. Доминантный ген Bh - Black hull контролирует черную окраску цветковых чешуи (ДзюбаВ.А., 1987, 2004).
Доминантный ген Р, Colored apiculus контролирует темную окраску апикулюса. Он проявляет свое действие и на окраску рыльца цветка. Его доминантное состояние проявляет фиолетовое рыльце. Образцы с таким геном относят к ботанической разновидности Nigro-apiculata Gust (ДзюбаВ.А., 1987,2004).
Почти все гены, которые контролируют различную окраску цветковых чешуи, проявляют их принадлежность к определенным ботаническим разновидностям. Влияния на структуру и качество эндосперма окраска цветковых чешуи не оказывает (Дзюба В.А., 1987, 2004).
Зерновка риса при обмолоте комбайном или вручную не отделяется от цветковых и колосковых чешуи. Цветковые чешуи не срастаются с плодом. Зерновка риса, таким образом, является пленчатой и название плода будет соответственно - caryopsis tunicate. Пленчатость (процентное содержание цветковых и колосковых чешуи в зерне риса) составляет у разных форм от 10 до 35 %. Зерно, у которого удалены колосковые и цветковые чешуи, характеризуется как шелушеный рис или зерновка.
Питательная ценность и пищевые достоинства риса
Биохимический состав рисовой зерновки в значительной степени зависит от соотношения ее анатомических частей: эндосперма, зародыша, оболочек и варьирует в широких пределах в зависимости от внешних -агроклиматических и внутренних - генетических особенностей сорта, факторов (Козьмина Е.П., 1976).
Основной составной частью зерновки являются углеводы, которые представлены крахмалом, пентозанами, целлюлозой и более простыми сахарами. Одним из самых распространенных полисахаридов рисовой зерновки является крахмал (Савич И.М., 1976). Он содержится преимущественно в клетках эндосперма и является основным компонентом шлифованного риса (до 90 % сухой массы) (Хьюстон Д.Ф., 1976). Крахмал представлен простыми или сложными зернами, многогранными по своей форме, размером от 2 до 10 мкм (Козьмина Е.П., 1976). Углеводными компонентами рисового крахмала являются амилоза и амилопектин, которые различаются между собой по физическим свойствам и химическому строению. Амилоза - линейный полимер, в котором остатки глюкозы связаны с 1-ми 4-м углеродными атомами. Амилопектин имеет разветвленное строение. На линейных участках этого полисахарида молекулы глюкозы связаны с 1-м - 4-м углеродными атомами, а в точках ветвления связи с 1-м - 6-м. И амилоза и амилопектин гетерогенны. Количество амилозы в стекловидном шлифованном рисе может составлять от 7 до 33 % сухой массы или от 8 до 37 % содержащегося в нем крахмала (Juliano В.О., 1970; Juliano В.О., Albano Ester L., Cagampang Gloria В., 1964). Амилопектин является главным компонентом крахмала и единственной крахмальной фракцией восковидного (клейкого, глютинозного) риса. В крахмале такого риса амилоза совершенно отсутствует или присутствует в незначительном количестве. Раствор йодистого калия окрашивает в синий или фиолетово-синий цвет только амилозу. Амилопектин окрашивается - в красный, оранжевый или коричневый цвета. Амилоза легко растворяется в теплой воде и дает не очень вязкие растворы. Амилопектин растворяется в воде лишь при нагревании под давлением и дает вязкие растворы. Содержание амилозы не зависит от величины и формы зерна (Juliano В.О., 1970; Juliano В.О., Cagampang Gloria В., Cruz Lourdes J. и др., 1964; Козьмина Н.П., Кретович В. Л., 1950).
Соотношение амилозы и амилопектина в рисовом крахмале зависит от генотипа и агроклиматических условий возделывании сорта (Козьмина Е.П., 1976) и определяет кулинарные свойства сваренного риса, главным образом, консистенцию и глянец каши (Хьюстон Д.Ф., 1976).
Содержание амилозы в крахмале риса варьирует в довольно широких пределах. В каждой стране рис ценится в зависимости от количества этого линейного биополимера. Низкоамилозные сорта риса, содержащие ее меньше 20 %, предпочитают в Японии (Kurasawa Н., Kanauti Y., Yamamoto I. и др., 1969) прежде всего за мягкость, клейкость и аромат (Fumio К., 1963). В скандинавских странах: Норвегия, Швеция и Финляндия при приготовлении молочных блюд используют хорошо разваривающийся рис (Borasio L., 1965).
По стандартам качества риса Филиппин и Индонезии 25 % амилозы в крахмале является пределом (Juliano В.О., Albano Ester L., Cagampang Gloria В., 1964; Juliano B.O., Cagampang Gloria В., Cruz Lourdes J. и др., 1964). Такой рис после приготовления может оставаться мягким в течение нескольких часов.
Рис, содержащий большое количество амилозы от 25 до 30 %, является наиболее потребляемым в Таиланде (Южная часть), Малазии, Южном Вьетнаме и Шри-Ланке (Juliano В.О., Albano Ester L., Cagampang Gloria В., 1964; Juliano B.O., 1973), Индии (Chakrabarthy Т.К., Dwarakanath K.R., Prabhakar Bhat В., 1972). Рис с высоким содержанием амилозы обладает значительным коэффициентом расширения. Поглощает большое количество воды и, оставаясь сухим после приготовления, не склеивается в комки. Такой рис ценится в США (Halick J.V., Keneaster К.К., 1956) и в странах Западной Европы (Milev V., 1964). Глютинозный рис является основным предметом торговли в Лаосе и Северном Таиланде (Juliano В.О., 1973).
В пределах одного района возделывания сорта риса с длинным периодом вегетации характеризуются более высоким содержанием амилозы. Это объясняется влиянием повышенной влажности воздуха в период формирования и созревания зерновки (Наливко В.Г., 1980). При селекции риса на повышенное содержание амилозы было замечено, что пониженная температура окружающей среды приводит к увеличению ее количества в крахмале (Beachell Н.М., Stansel J.W., 1963; Inatsu О., Watanabe К., Maede I. и др., 1974). Другие авторы указывают, что содержание линейного полисахарида зависит от сроков посева (Williams Virginia R., Wu W.T., Tsai H.Y. и др., 1958) и от состояния почвы (Inatsu О., Watanabe К., Maede I. и др., 1974).
Методы определения анатомо-морфологических, био- и физико-химических свойств шелушеного и шлифованного риса
Определение содержания белка в шелушеном и шлифованном рисе проводили по методу Къельдаля - ГОСТ 10846-91. Из средней пробы зерна или продукта его переработки выделяли навеску массой 50 г и очищали ее от сорной и зерновой примеси. Очищенное зерно или крупу размалывали на лабораторной мельнице так, чтобы весь размолотый продукт прошел при просеивании через сито из проволочной сетки № 8. Из тщательно перемешанного материала отбирали и помещали в чистую и сухую колбу Къельдаля навеску массой 0,5 г. Далее производили минерализацию исследуемого материала на электрической плитке в присутствии концентрированной серной кислоты и катализатора. Сжигание вели до тех пор, пока раствор в колбе не становился прозрачным. Образовавшийся сульфат аммония разрушали щелочью, а выделяющийся в результате реакции аммиак отгоняли водяным паром на специально собранном для этого аппарате в раствор борной или серной кислоты с последующим титрованием.
Содержание амилозы в рисовой крупе, устанавливали в соответствии с требованиями международного стандарта ISO 6647 1987. Принцип определения состоял в том, что навеску исходного материала измельчали на лабораторной мельнице с целью разрушения кристаллической структуры крахмала, обезжиривали и диспергировали крахмал в течение 15-24 часов при комнатной температуре в растворе спирта (этанола) и гидроокиси натрия до получения полностью клейстеризованной массы. Затем в полученную суспензию добавляли раствор уксусной кислоты и йода в аликвотном количестве и проводили спектрометрический анализ образовавшегося окрашенного комплекса при длине волны 620 нм. Количество амилозы в опытном образце устанавливали с помощью эталонной кривой, построенной на основании смеси амилозы и амилопектина.
Кислотность хранившегося шелушеного зерна риса и крупы определяли по болтушке (ГОСТ 10844-74). Очищенную от сорной примеси навеску зерна в количестве 50 г, выделенную из средней пробы, размалывали на лабораторной мельнице так, чтобы все размолотое зерно прошло при просеивании через сито № 8. Затем из перемешанного образца отбирали две навески массой по 5 г каждая, переносили их в сухие конические колбы вместимостью 250 мл, приливали 100 мл дистиллированной воды, перемешивали взбалтыванием до исчезновения комочков, добавляли в полученную болтушку 5 капель 3%-го раствора фенолфталеина и оттитровывали содержимое 0,1 н. раствором гидроокиси натрия до появления ясного розового окрашивания, не исчезающего при спокойном стоянии колбы в течении 20-30 с. Кислотность (X) в градусах кислотности вычисляли по формуле: X=V 100/m 10, где V - объем 0,1 н. раствора щелочи, израсходованный на титрование, мл; m - масса навески размолотого зерна, г; 1/10 - коэффициент пересчета объема 0,1 н. раствора щелочи на 1 н.
Определение калия проводилось методом пламенной фотометрии одним из видов эмиссионного спектрального анализа. Возбужденные атомы или ионы в пламени температурой около 2000 С излучают свет определенной длины волны, характерной для каждого элемента. Метод количественного определения основан на отделении линии спектра изучаемого элемента от других и определении его интенсивности по силе возникающего тока при попадании излучения на фотоэлемент. Для построения калибровочного графика брали серию мерных колб и готовили растворы с концентрацией калия 0, 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70 и 80 мг/л. Эти рабочие (эталонные) растворы поочередно вводили через распылитель в пламя фотометра по мере возрастающей концентрации и делали отсчет для каждого раствора. Затем на графике по оси ординат записывали показания прибора, а на оси абсцисс - соответствующие им концентрации. После этого приступали к анализу опытной пробы (в качестве опытных проб были использованы растворы минерализованных образцов шелушеного риса). Концентрацию калия (мг/л) определяли по калибровочному графику. Содержание калия (%) вычисляли по формуле: X=C V 100/m, где X - содержание калия, %; С - найденное по графику количество калия, мг/мл; V - объем раствора после сжигания навески, мл; m - навеска, взятая для анализа, мг. Определение массовой доли зародыша в рисовой зерновке проводилось следующим образом: для анализа было отобрано по 30 выполненных шелушеных зерновок риса исследуемых сортов и сортообразцов в трехкратной повторности и определена их масса. Затем вручную с помощью скальпеля и бритвенного лезвия все зародыши были полностью отделены от зерновок, зерновки - взвешены. По разнице между массами зерновок с зародышем и без него вычислили аналитическую массу 30 зародышей и их относительную массу (%).
Содержание общего протеина в зерне и крупе исследуемых сортов
Из среднезерных сортов риса наибольшей массой 1000 шелушеных зерен обладают Янтарь и Аметист. Ранговый тест выявил небольшие различия по годам исследований между этими сортами. В среднем масса 1000 зерновок составляла у Янтаря - 26,3 г, у Аметиста - 26,0 г (таблица 25). Стабильной массой 1000 шелушеных зерен за годы исследований обладали сорта Факел, Фонтан и Серпантин (таблица 26).
В группе длиннозерных сортов наибольшей массой 1000 шелушеных зерен обладает Стрелец. Он выделяется и достоверно отличается от других сортов этой группы. Его масса варьирует от 30,1 до 30,8 г (таблица 27-28).
Величина относительной массы зародыша определяется как отношение массы 1000 зародышей к массе 1000 шелушеных зерен. Максимальной относительной массой зародыша обладают преимущественно короткозерные сорта риса, а именно Гарант (3,94 %), Хазар (3,83 %), Карат (3,71 %), Боярин (3,62 %) и Рапан (3,59 %). Это связано с тем, что они, обладая высокой массой 1000 зародышей, имеют средние или минимальные значения массы 1000 шелушеных зерен.
Из среднезерных сортов выделяется Рубин. Относительная масса его зародыша составляет 3,77 %.
Длиннозерные сорта обладают минимальным значением доли зародыша в шелушеной зерновке. Отношение массы зародыша к массе зерновки составляет 2,86 % у Изумруда, 2,63 % у Снежинки и 2,51 % у Стрельца.
Исходя из величины относительной массы зародыша, наибольшей питательной ценностью обладают короткозерные сорта риса.
Осуществить разделение сортов по относительной массе зародыша удалось с помощью кластеризации. Разрезая кластерный дендрит по уровню сходства 2 условные единицы, получаем три кластера (группы сортов). В 1-й вошли сорта с минимальной относительной массой зародыша, во 2-й кластер объединились сорта с максимальной относительной массой и в 3-й - сорта, обладающие средним значением доли зародыша в зерновке риса (рис. 4).
Биологическую ценность шелушеного риса определяет его липидный комплекс, в частности качественный и количественный состав жирных кислот. Ранее главной характеристикой биологической ценности жиросодержащего продукта питания считалось количество в нем линолевои кислоты, синтез которой в организме не осуществляется. Позднее было установлено, что не только абсолютное количество линолевои кислоты, но и ее соотношение с другими полиненасыщенными и насыщенными жирными кислотами имеет еще большую биологическую ценность.
В организме человека синтезируются не все необходимые жирные кислоты. Такие полиненасыщенные кислоты, как линолевая, линоленовая, и насыщенная - арахиновая поступают в организм только с пищей. Эти кислоты являются основной частью клеточных мембран. Они обеспечивают им проницаемость, способствуют снижению холестерина в крови и тормозят развитие атеросклероза. Линолевая кислота отвечает за образование лецитина, который защищает кожу человека от вредного воздействия окружающей среды. При недостатке этих кислот нарушается обмен веществ в организме. Из всех жирных кислот арахиновая кислота обладает наибольшей биологической ценностью, но в пищевых продуктах ее мало, а потребность в ней высокая - до 5 г в сутки. В продуктах растительного происхождения она отсутствует, но ее недостаток может быть восполнен за счет линолевои кислоты, содержащейся в большом количестве в шелушеном рисе, из которой организм способен синтезировать арахиновую, частично покрывая свои потребности в ней (Лоточников СВ., 2006).
По результатам исследования жирнокислотного состава шелушеного риса с максимально высоким содержанием линолевои кислоты можно выделить сорта, в которых количество этой полиненасыщенной кислоты превышает 40 % от общего количества жирных кислот: Лиман (сорт короткозерной группы) - 40,3 %, Фонтан и Новатор (сорта среднезерной группы) - 43,0 и 40,8 % соответственно (таблица 29). Все исследуемые сорта среднезерной группы имели массовую долю линолевои кислоты, близкую к 40 %.
Наибольшим количеством олеиновой кислоты обладают длиннозерные сорта Снежинка (46,4 %) и Изумруд (42,0 %), из короткозерных - Карат (43,4%), Атлант (42,3 %), Айсберг (41,1 %), из среднезерных - Рубин и Аметист (40,7, 40,5 % соответственно) (таблица 29). В этой группе оказались два сорта с окрашенным в красный цвет перикарпом - Рубин и Карат. Вероятно, содержание олеиновой кислоты связано с особенностями химического состава поверхностных оболочек зерновки риса.
