Введение к работе
Актуальность темы. Одна из сложных и ответственных задач современного растениеводства - обеспечение устойчивого наращивания производства высококачественного продовольственного зерна, являющегося важным сырьем для многих отраслей промышленности и занимающего большое место в пищевом балансе страны.
Биохимические особенности зерна, состояние его ферментного комплекса, а следовательно, технологические показатели качества сырья обусловлены целым рядом факторов и, прежде всего, уровнем почвенного плодородия и минерального питания выращиваемых культур. Известно, что применение минеральных удобрений влияет на плодородие почвы, приводя, как правило, к увеличению урожайности зерновых культур. При этом происходят биохимические изменения зерна, приводящие, в одних случаях, к улучшению его технологических достоинств, а в других случаях - к их ухудшению.
Проблема улучшения технологических достоинств и биохимических показателей качества весьма актуальна для зерна озимой пшеницы - основного сырья мукомольной и хлебопекарной промышленности.
Вследствие этого, большое значение для решения вопросов, связанных с получением зерна озимой пшеницы, отвечающего требованиям перерабатывающей промышленности, имеет изучение влияния степени окультуренности почвы, доз вносимых удобрений, на физические показатели качества выращиваемого зерна, а также исследование активности содержащихся в зерне протеолитических ферментов и их ингибиторов, оценка его мукомольных свойств и хлебопекарных достоинств.
Задача исследования возможностей направленного формирования биохимических показателей качества и технологических достоинств зерна озимой пшеницы особенно актуальна в зонах рико-ванного земледелия, к числу которых относится и зона российс-
кого Нечерноземья.
В последние годы решение этой задачи приобрело особую значимость, поскольку в зоне рискованного земледелия оказалась значительная часть посевных площадей, отведенных под зерновые культуры.
Цель и задачи исследования. Целью работы является изучение влияния степени окультуренности почвы, доз вносимых удобрений на биохимические свойства, белково-протеиназный комплекс и ингибиторы протеаз, а также на технологические показатели качества сортового зерна мягкой озимой пшеницы.
В соответствии с темой исследования были поставлены следующие задачи:
исследование изменения активности нейтральных протеиназ и белковых ингибиторов собственных протеиназ и трипсина, выделенных из исследуемых образцов зерна озимой пшеницы, при выращивании на различных агрофонах;
изучение белкового комплекса исследуемых образцов зерна пшеницы, в том числе, с использованием методов гель-хроматографии;
изучение физических показателей качества зерна мягкой озимой пшеницы сорта "Мироновская 808", выращенного на различных агрофонах в условиях Нечерноземной зоны;
исследование химического состава зерна озимой пшеницы;
характеристика мукомольных свойств исследуемого зерна пшеницы;
изучение изменений хлебопекарного достоинства зерна пшеницы, выращенного на различных агрофонах;
исследование путей улучшения хлебопекарного достоинства муки, полученной из зерна озимой пшеницы при добавлении муки, а также вытяжки из муки амаранта.
Научная новизна. Проведено комплексное исследование влияния агрофонов на качество зерна мягкой озимой пшеницы урожаев 1992 и 1993 годов, в том числе, на физические показатели качества исследуемых образцов зерна, выращенного на почвах, раз-
личающихся степенью окультуренности и дозами вносимых удобрений.
Изучена зависимость химического состава исследуемых образцов зерна пшеницы от состояния агрофонов.
Исследована зависимость активности протеолитических ферментов озимой пшеницы урожаев 1992 и 1993 годов, а также белковых ингибиторов, выделенных из исследуемого зерна, от состояния агрофонов.
С помощью корреляционного анализа подтверждено наличие тесной взаимосвязи между активностью нейтральных протеиназ и их ингибиторов.
Выявлено влияние агрофонов на состояние белкового комплекса зерна озимой пшеницы. Исследован фракционный состав белков зерна озимой пшеницы. В ходе фракционирования проламинов исследуемых образцов зерна методом гель-хроматографии было установлено наличие трех белковых фракций, определены молекулярные массы полученных белков.
С помощью корреляционного анализа установлена взаимосвязь между накоплением в зерне проламиновои фракции с молекулярной массой > 65000 Д и качеством сырой клейковины зерна пшеницы.
Показано влияние добавления к пшеничной муке муки амаранта в пределах 5%, а также вытяжки из муки амаранта в пределах 15% на улучшение хлебопекарных качеств зерна озимой пшеницы.
Практическая значимость работы. Данные, полученные в ходе проведения экспериментов, имеют большое практическое значение. Они существенно расширяют представления о влиянии условий выращивания на состояние белково-протеиназного комплекса, а также на технологические показатели качества и хлебопекарные достоинства исследуемого зерна озимой пшеницы.
Результаты исследований раскрывают роль белково-протеиназного комплекса муки амаранта при использовании ее в качестве улучшителя хлебопекарных достоинств пшеничной муки.
Полученные данные показывают пути формирования технологических свойств зерна озимой пшеницы, используя агротехнические
приемы. С помощью направленного воздействия на растения в период вегетации становится возможным получение зернового сырья требуемого качества.
Апробация работы. Материалы работы были доложены на расширенном заседании кафедры биохимии и зерноведения Московской Государственной Академии пищевых производств (1995) и IX Всемирном Конгрессе пищевых наук и технологий (Венгрия. 1995).
' Публикации. По материалам диссертации опубликовано 4 работы.
Структура и' объем диссертации. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, экспериментальной части, выводов и библиографии.
Работа изложена на 169 страницах основного текста, содержит 36 таблиц и 28 рисунков. Список литературы включает 288 источников, в том числе 148 иностранных.