Качество зерна хозяйственно-ценных образцов гороха в различных условиях выращивания

Основной задачей по подъему сельского хозяйства в нашей стране, как отмечалось на ХХУ1 съезде КПСС, по-прежнему остается дальнейший рост производства зерна, кормов и другой продукции на основе применения зональных научно обоснованных систем ведения хозяйства. Среднегодовое производство зерна в II пятилетке должно составить 238−243 млн. тонн, в том числе зернобобовых культур до 12−13 млн. тонн. Увеличить производство последних предполагается за счет совершенствования структуры посевных площадей, роста урожайности и внедрения новых более продуктивных сортов.

Перечисленные мероприятия также должны содействовать успешному выполнению и претворению в жизнь Продовольственной программы СССР на период до 1990 года, принятой 24 мая 1982 г. Пленумом ЦК КПСС. С принятием этой программы значительно повышается роль зернобобовых культур (в том числе и гороха), как высокобелковых источников пищи.

По данным ФАО, в мире ежегодно производится 75 млн. т пищевого белка при потребности более 125 млн. т. Почти половина населения земного шара испытывает белковый голод из-за нехватки белка животного и растительного происхождения. Высоким содержанием белка обладает горох — важная продовольственная и фуражная культура.

Белок гороха содержит все необходимые для питания аминокислоты — лизин, триптофан, метионин, валин и др. Высокое содержание и благоприятное сочетание в семенах гороха крахмала, сахара и жира способствует его хорошей усвояемости. Ценность химического сох) става зерналу гороха дополняют его товарные и потребительские до-хГ.—-—— : — «В ГОСТах и перерабатывающей промышленности допускается применение агрономического термина «зерно», которым мы также будем пользоваться. стоинства. К ним относятся: внешний вид, форма и блеск семян, крупность, выравненность, короткое время варки и хорошие вкусовые качества (Г.В.Боднар с соавт., 1977).

Крупяная промышленность производит горох лущеный целый и колотый. И. П. Салун и А. И. Масленникова (1965) отмечают, что до настоящего времени уделяется мало внимания разработке требований на горох для переработки в крупу и технологии выработки лущеного гороха, чему не способствует стандарт (ГОСТ 6201−68). Лущеный горох, поступающий в продажу, представляет собой смесь сортов с различными кулинарными и вкусовыми достоинствами. В результате этого при варке затрудняется определение состояния готовности и вкусовых качеств гороха. Сорта гороха, широко районированные в нашей стране, не всегда обладают высоким качеством.

Технологические свойства сортов гороха трудно совмещаются с биологическими. Немало сортов, которые по урожайности и засухоустойчивости имеют высокую оценку, но из-за плохих технологических и потребительских свойств бракуются и снимаются с производства. Поэтому наряду с расширением посевных площадей под горохом, внедрением высокоурожайных сортов следует обратить серьезное внимание на повышение их качества. Основой улучшения качества гороха является создание сортов, обладающих высокими технологическими свойствами, а также повышенным содержанием белка и лимитирующих аминокислот (метионина и триптофана).

При использовании сорта гороха условно делят на продовольственные, овощные и кормовые. Наша работа посвящена исследованию пищевых сортов гороха.

По данным ЦСУ СССР, в мировом земледелии горох для продовольственных целей высевают на площади 10 239 тыс. га. В нашей стране она составляет 3810 тыс. га, причем на долю РСФСР приходится 70,2 $ и на УССР — 26,1% посевных площадей, занятых под горохом. Урожайность гороха за последние годы в среднем по СССР была на уровне 8,7−13,3 п/га.

Одним из ведущих по производству продовольственных сортов гороха в стране является Центрально-Черноземный район. По данным ЦСУ, в 1980 году посевная площадь в нем под горохом составила 427,4 тыс. га. Среднегодовая урожайность на сортоучастках района колебалась от 20,9 до 28,8 п/га. Природные условия ЦентральноЧерноземного района благоприятны для возделывания культуры гороха, но периодически повторяющиеся засухи и повреждение семян брухусом отрицательно сказываются на его качестве. Выведение сортов гороха, сочетающих высокую продуктивность и качество зерна в этих условиях является одной из важных задач селекции.

Условия Нечерноземной зоны РСФСР в целом не являются благоприятными для гороха. Здесь преобладают посевы гороха на кормовые цели и только на юге зоны его возделывают на зерно. По данным ЦСУ, в 1980 году посевная площадь под горохом в этой зоне составляла 297,7 тыс. га. Среднегодовая урожайность колебалась от 3,6 до 8,1 и/га. Районированные сорта продовольственного гороха в Нечерноземной зоне характеризуются средним товарными и потребительскими качествами. Поэтому и в этой зоне сорта гороха нуждаются в улучшении их технологических и биохимических свойств, в повышении урожайности и устойчивости к неблагоприятным факторам внешней среды.

Большая роль в создании новых сортов отводится использованию в селекции исходного материала, обладающего комплексом положительных свойств. В связи с этил в задачу наших исследований входило изучение в условиях Центрально-Черноземного района (Екатеринино, Тамбовская обл.) и Северо-Запада Нечерноземной зоны РСФСР (Пушкин, Ленинградская обл.) относительно высокоурожайных образцов гороха мировой коллекции ВИР и выявление среди них наиболее ценного исходного материала для селекции на высокое качество. В технологическом отношении мировая коллекция гороха до сих пор изучена недостаточно. Это послужило основанием для проведения настоящей работы.

Существующие методы оценки технологических свойств гороха не всегда могут обеспечить оценку исходного и селекционного материала, так как требуют большого количества зерна для анализа и дают субъективную характеристику его качества. В связи с этим возникла необходимость в разработке более объективных микрометодов при определении качества гороха.

Все вышеизложенное предопределило цель и задачи нашего исследования, которые состоят в следующем:

1. Изучение качества урожайных образцов пищевого гороха мировой коллекции ВИР в условиях Центрально-Черноземного района и Северо-Запада Нечерноземной зоны РСФСР;

2. Выявление исходного материала, обладающего ценными технологическими, биохимическими и некоторыми хозяйственно-биологиче-скиш признаками и внедрением лучших образцов гороха в селекционный процесс;

3. Совершенствование методов оценки технологических свойств гороха.

Научная новизна работы заключается в том, что впервые проведено технологическое изучение семян набора образцов мировой коллекции гороха, выделенных по урожайности и выращенных в условиях Тамбовской и Ленинградской областей с целью привлечения лучших из них в селекционный процесс для создания высококачественных сортов, приспособленных к местным условиям.

В результате этого выделены и включены в селекционную проработку образцы, превосходящие своим качеством районированные сорта гороха.

Выявлена взаимосвязь и изменчивость всех изученных признаков в связи с различными условиями выращивания путем математического анализа.

Изучено влияние кулинарной обработки на белок образцов горохаустановлена его биологическая ценность на основе исследования полного аминокислотного состава.

Разработан новый метод разваримости гороха, основанный на измерении консистенции семян с помощью «устройства для оцределения зрелости семян бобовых культур в процессе созревания и варки», на которое получено авторское свидетельство ig 746 283.

Разработаны микрометоды определения выхода крупы гороха нн приборе ЛПИ-1 (по навескам семян 5 и 25 г).

Работа выполнена в лаборатории технологической оценки сельскохозяйственных культур Всесоюзного ордена Ленина и ордена Дружбы народов научно-исследовательского института растениеводства' имени Н. И. Вавилова в 1976;1978 гг.

Диссертационная работа состоит из введения и четырех глав: первая — обзор литературы, вторая — материал, условия и методы исследованийтретья — хозяйственно-биологические и биохимические свойства образцов мировой коллекции горохачетвертая — технологические свойства образцов мировой коллекции горохавыводыпрактические рекомендациив тексте приведено 25 таблиц, 9 фотографийприложений — 19.

ВЫВОДЫ.

В результате проведенного исследования усовершенствованы и разработаны новые методы и приборы:

1. Методика получения крупы гороха (навеска 25 г) на ла-бораторно-шлифовальной установке для ячменя (ЛШ-1) и ее модификация с уменьшением навески зерна до 5 г. Внедрение данной установки с применением модифицированной методики позволяет в два раза увеличить пропускную способность прибора и сократить сроки выявления перспективных по качеству образцов гороха среди исходного и селекционного материала.

2. Метод определения разваримости семян гороха с использованием «Устройства для определения зрелости семян бобовых культур в процессе созревания и варки» (авт. свидЛ? 7 486 283). Применение его создает предпосылки для более объективного определения готовности гороха. Предложенное уравнение регрессии предсказывает время варки в 3,28 раза точнее, чем определенное органолептическим способом.

3. Установлено, что условия выращивания Центрально-Черноземного района являются благоприятными для формирования зерна гороха с хорошими технологическими свойствами (высокий выход крупы, короткое время варки). На северо-западе Нечерноземной зоны РСФСР в силу погодных условий выращивания зерно в отдельные годы не вызревает, вследствии чего выход крупы снижается, а продолжительность варки удлиняется.

4. Проведена оценка качества набора образцов гороха из мировой коллекции ВИР в условиях Центрально-Черноземного района и северо-запада Нечерноземной зоны РСФСР в течение 19 761 978 гг., в результате которой выделены пластичные образцы, превысившие стандарты в изученных зонах выращивания по следующим показателям:

— вегетационному периоду — Уникум, Донской, Местный поздний, Санджина, $ 61, Льговский 654, Неосыпающийся I, Местные (к-37 и к-4085) из СССРPiseiio da orte из Италии;

— урожайности — Неосыпающийся I из УССР, Auralia из ГДР, Imperial из ФЕТ, Виктория из Индии;

— по выходу крупы — Полевой ранний Норд из Московской области, Хунь-вань-доу из Китая;

— по разваримости — к-37 из Ярославской области, Изумрудный Пушкинский из Ленинградской области, Горох восковой из Воронежской области, Хунь-вань-доу из Китая;

— по массе 1000 семян — Льговский 654 и Мордовский 324 из СССР, Образцов Чифлик 6 из Болгарии, Виктория из Индии, Гибрид ш А-2б7из Марокко, Местные из Польши (к-5464-, из Эфиопии (к-5429), о. Кипр (к-2593) — выравненное&trade- - Мордовский 324 из Мордовской АССР, Аляска из США;

— содержанию белка — Уникум из Московской области, Образцов Чифлик 17 из Болгарии, Serpette borso из Венгрии, к-2593 (о. Кипр-.

— содержанию метионина — J6 61 из Свердловской области.

5. В результате проведенного исследования с комплексом хозяйственно-важных (урожайность) и технологических признаков выделены сорта: Образцов Чифлик 17 из Болгарии для условий Центрально-Черноземного района и Полевой ранниц Норд (Московская обл.), к-37 (Ярославская обл.) для северо-запада Нечерноземной зоны РСФСР.

6. Исследование эколого-географической изменчивости образцов гороха позволило выявить различную степень варьирования изученных признаков в зависимости от сорта. В Центрально-Черноземном районе высокой изменчивостью отличались следующие признаки: урожайность — 24,6%, масса 1000 семян — 23%, выравненность -13,3%, качество крупы (содержание гороха целого) — 25,3%, время варки — 10,4% и содержание метионина — 10,0%. Слабой изменчивостью характеризовались — продолжительность вегетационного периода — 6,7%, выход крупы — 3,2% и содержание в ней белка -5,2%. Такая же закономерность в отношении изученных признаков наблюдалась в условиях северо-запада Нечерноземной зоны РСФСР.

7. Исследование влияния водно-тепловой обработки при варке гороха на его белковый состав показало, что разрушение заменимых аминокислот в зависимости от сорта составляло от 1,34 до 3,09%, а незаменимых — от 0,68 до 1,67%. В результате уменьшения суммы незаменимых аминокислот биологическая ценность изученных сортов не снизилась, а соответствовала белку по данным ФАО (80%) и даже превосходила его уровень (81,3−105,3%).

8. При выявлении наличия и характера связей между выходом крупы и выравненностью установлена достоверная, но низкая связь в обоих пунктах, которая менялась по годам выращивания (г = -0,072 до -0,43) — положительная средняя связь определена между временем варки и массой 1000 семян (г = от 0,32 до 0,55) — коррелятивная связь между содержанием белка и временем варки была слабой и недостоверной (г = -0,02 до +0,072). Отсутствие высоких связей между изученными признаками создает предпосылки для выведения высококачественных сортов гороха, сочетающих в комплексе хозяйственно-ценные, технологические и биохимические признаки.

9. По результатам всестороннего изучения 70 образцов гороха зернового для условий Центрально-Черноземного района и северо-запада Нечерноземной зоны РСФСР целесообразно дополнить модель перспективного сорта гороха следующими технологическими параметрами: общий выход крупы ^85%, в том числе содержание гороха целого — не менее 70 $, масса 1000 семян — 200−250 г, выравненность ^ 85 $ (сход с сит диаметром 8,0−6,5 мм), время варки -76−106 мин в мягкой воде (жесткость 2°), при хороших и отличных вкусовых качествах.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ.

1. Для оценки исходного и селекционного материала рекомендуются методы определения выхода крупы гороха с использованием прибора ЛШ-1 по навескам зерна 5−25 г.

2. Для выявления исходного материала для селекции с хорошими потребительскими достоинствами рекомендуются метод прогнозирования времени варки семян гороха по их консистенции с применением «Устройства для определения зрелости семян бобовых культур в процессе созревания и варки (авторское свидетельство № 746 283).

3. Для селекции гороха на урожай и высокое качество зерна рекомендуются в условиях Центрально-Черноземного района сорт Образцов Чифлик 17 из Болгарии, а на северо-западе Нечерноземной зоны РСФСР — Полевой ранний Норд из Московской и Местный (к-37) из Ярославской областей.

4. При селекции гороха по отдельным признакам в указанных зонах рекомендуются следующие пластичные образцы:

— урожайные — Неосыпающийся I из УССР, Auralia из ГДР, Imperial из ФРГ, Виктория, полученная из Индиис высоким выходом крупы — Полевой ранний Норд из СССР и Хунь-вань-доу из Китаябыстроразваримые — к-37 из Ярославской области, Изумрудный Пушкинский из Ленинградской области. Горох Восковой из Воронежской области, Хунь-вань-доу из Китая.

5. При выведении перспективных сортов гороха рекомендуется дополнить модель перспективного сорта следующими технологическими параметрами: выход крупы должен составлять 85 $ и более, причем.

•содержание основной фракции — не менее 70 $- масса 1000 семянот 200 до 250 г, выравненность — 85 $ и выше (сход с сит диаметром отверстий 8,0−6,5 мм) — время варки — от 76 до 106 мин в мягкой воде (жесткость 2°), обладать отличными и хорошими вкусовыми качествами.