Биохимический состав зерна и перспективы использования

Обновлено 10 мая 2022 - 1 год назад

Возделывание ячменя на Урале и в Южной Сибири восходит к древнему мотыжному земледелию (II тысячелетие до н.э.). На территории современного Урала и Южного Урала возделывание ячменя относится к середине I тысячелетия до нашей эры, а в Восточной Сибири еще позже - в IV-VI веках нашей эры.

Традиционно ячмень используется как фуражная, продовольственная и техническая культура. Для каждого из этих направлений создаются специальные сорта.

В зерновом производстве приоритетным критерием должно быть качество продукции. В связи с этим одним из направлений работы является селекция сортов голозерного типа, которые имеют ряд преимуществ перед ранее созданными сортами пленчатого ячменя и, таким образом, позволяют расширить зону эффективного использования этой культуры в целом.

Институт агроэкологии, филиал Южно-Уральского государственного аграрного университета, создал сорта ячменя Нудум 95 и Гранал 32.

Нудум 95 - сорт с двухрядными колосьями ботанического сорта Нудум (var. nudum L.) с соломенно-желтым зерном. Растение степного типа весеннего срока жизни. Сеянцы и рассада очень холодостойкие, выдерживают отрицательные температуры до -7 ºС. Сорт универсального назначения - зернофуражный, может использоваться в хлебопекарном и кондитерском производстве.

Значительный интерес для сельскохозяйственного производства представляет также голозерный ячмень сорта Гранал 32 многозерного фуркатного типа (зерно и колос черные), который относится к такому экзотическому сорту, как Эфиопский (var. aethiops Koern.). Пигментация зерна ячменя обусловлена наличием антоциановых пигментов в форме антоцианидиновых гликозидов в семенной оболочке, а также в алейроновом слое и плодовой оболочке.

Сорт для универсального применения - может использоваться в птицеводстве, хлебопекарном и кондитерском производстве.

Основным преимуществом голозерных сортов ячменя является высокое качество зерна, которое выражается в повышенном содержании белка, аминокислот и других питательных веществ.

Результаты целенаправленного изучения качественных показателей зерна сортов ячменя показали, что в зависимости от условий выращивания голозерные сорта формируют зерно с высоким и очень высоким содержанием сырого протеина. По сравнению с плющеным зерном ячменя голозерные сорта также являются более полноценными носителями незаменимых аминокислот.

Исследования химического состава зерна проводились в научно-исследовательских центрах с использованием соответствующих методик. Зерно для исследований получали из посевов Челябинской области: северной лесостепи (опытное поле Института агроэкологии - филиала Челябинской ГСХА, ныне Южно-Уральского ГАУ); северной части южной лесостепи (Еманжелинский ГСУ); южной оконечности южной лесостепи (Троицкий ГСУ); степной зоны (Варненский ГСУ) и засушливой степи Костанайской области Казахстана (ТОО "Фирма "Колос").

Ниже мы приводим краткую характеристику зерна голых сортов ячменя по содержанию основных питательных веществ в сравнении с сортами пленчатого ячменя.

Белки (протеины), аминокислоты. Определенный интерес представляет условное сравнение качественных показателей зерна сортов ячменя и бобовых культур, полученных в условиях северной лесостепи (Институт агроэкологии) в 2006 году. Анализируя полученные данные, отметим, что при равных условиях бобовый сорт Светлана формировал зерно с содержанием сырого протеина всего 15,0%, содержание сырого протеина в зерне сорта Нудум 95 в зависимости от сроков посева составляло 16,9-20,5%, что выше, чем у бобового, и близко к показателю содержания сырого протеина в зерне гороха (22,4%).

По усредненным данным, зерно сорта Граналь 32 по содержанию белка практически не уступает двухрядной разновидности Нудум 95 и значительно превосходит зерно одного из лучших голозерных сортов сибирской селекции - многорядной Омской голозерной 2. Многорядные сорта в силу своей ботанической принадлежности, естественно, характеризуются более низким содержанием белка в зерне.

Наибольшую продуктивность сорт Нудум 95 демонстрирует в благоприятных условиях вегетационного периода 2005 года в северной лесостепи (Институт агроэкологии). При позднем посеве (23 мая) по неудобренному пару сформировалось зерно с содержанием сырого протеина 24,6%, что на 5,4% больше, чем у сорта Омский голозерный 1.

Высокая белковая ценность зерна Нудум 95 подтверждается данными, полученными в других эколого-географических условиях. В результате опытов, проведенных в условиях Калининградской области (Мамоново, 2005), установлено, что при посеве 31 марта по неудобренной пропашной культуре (картофель) на супесчаной почве можно получить хорошо озерненное зерно с содержанием сырого протеина 17,1 %, что весьма необычно для условий Прибалтики.

В условиях сухой степи Костанайской области (Республика Казахстан, 2006 г.) сорт Нудум 95, размещенный второй культурой после пара, сформировал зерно с содержанием сырого протеина 20,5%.

Зерно стандартного для этих мест двурядного зернофуражного плуга сорта Карабалыкский 150 характеризовалось значительно более низким содержанием сырого протеина (на уровне 12,6 %). Полученный результат свидетельствует об исключительной ценности сорта голого зерна как источника высококачественного зерна в этом достаточно суровом регионе.

По отношению к пленчатому сорту показатели белка и незаменимых аминокислот свидетельствуют о преобладающем положении голозерных сортов (табл. 1).

Анализ показал, что сравнение общего содержания незаменимых и заменимых аминокислот определяет преимущество голозерных сортов над пленчатым стандартом Челябинск 99: Нудум 95 на 9,58%;

Гранал 32 на 9,85%. Повышенное содержание аминокислот в зерне голозерных сортов Гранал 32 и Нудум 95 позволяет использовать их в различных сферах народного хозяйства.

В настоящее время общество интересуется биологической активностью растений. Повышенное внимание уделяется химическим соединениям, объединенным под общим названием "антиоксиданты". Ведется поиск оптимальных путей использования флавоноидов для укрепления здоровья, профилактики и лечения патологий человека. Фенольные вещества различной природы содержатся в различных частях практически всех растений. Эти вещества способны отдавать электроны свободным радикалам, предотвращая или сдерживая развитие окислительного процесса в животном организме.

По данным ВИР (1990), природа пигментации зерна ячменя основана на присутствии флавоноидов, которые придают зерну соответствующий цвет. Цвет зерна в значительной степени обусловлен наличием антоциановых пигментов, расположенных в семенной оболочке, алейроновом слое и цветочных чешуях. Зерно ячменя богато и другими биологически активными веществами, в частности полифенолами, среди которых были обнаружены производные катехинов и лейкоантоцианидинов.

В лаборатории экологических исследований и хроматографического анализа Новосибирского института органической химии имени Н.Н. Ворожцова проведено исследование содержания антоцианидинов в ячменной муке. В Институте органической химии имени Н.Н. Ворожцова исследовали образцы ячменной муки на содержание антоцианидинов. Использовались методы гидролиза, УФ-спектрометрии и высокоэффективной жидкостной хроматографии гидролизата муки.

Расчетное общее содержание антоцианидинов в гидролизатах трех образцов муки урожая 2008 года (Варненский ГСУ) составило 103±10 мг/100 г у сорта Граналь 32 без цветочных чешуй, 106±11 мг/100 г с цветочными чешуями и 4,1±0,4 мг/100 г у пленочного сорта Челябинская 99 (с цветочными чешуями).

В 2009 году была исследована мука голозерных сортов Граналь 32, Нудум 95 и Челябинский 99 (с цветочными чешуями). Оценка общего содержания антоцианидинов в гидролизатах исследуемого материала показала, что в образцах муки антоциановые пигменты содержатся в виде олигомерных проантоцианидинов и/или лейкоантоцианидинов. Содержание этих веществ в гидролизатах исследуемой муки было следующим: Граналь 32 - 68,0±6,8 мг/100 г; Нудум 95 - 42,0±4,2 мг/100 г и Челябинск 99 - 55,0±5,5 мг/100 г.

Таким образом, по результатам двухлетних исследований (2008-2009 гг.) можно сделать вывод, что среднее содержание веществ в ячменной муке сорта Граналь 32 составило 85,5 мг/100 г, а у сорта Челябинский 99 (желтозерный) - 29,6 мг/100 г. Качественное превосходство пигментированного голозерного ячменя над желтым пленчатым дает основание рассматривать такое зерно как эффективный компонент в рационах животных и птицы, а также в пищевой промышленности. Обоснованность такого утверждения подтверждается литературными данными. Голозерный ячмень, достаточно богатый антоцианидинами, может быть полезен в специальной выпечке, так как "при переработке зерна голозерного ячменя сохраняются все его полезные компоненты: ин-глюканы, токолы и проантоцианидины, которые делают голозерный ячмень чрезвычайно ценным сырьем для диетического и детского питания" (А. И. Рыбалка, 2009).

Основным достоинством сортов ячменя является высокое качество их зерна, которое выражается, прежде всего, в повышенном содержании протеина, аминокислот и других питательных веществ, что позволяет формировать полноценные рационы животных при снижении затрат на кормовые добавки. Уникальный биохимический состав зерна названных голых сортов ячменя создает предпосылки для их широкого использования не только в кормлении сельскохозяйственных животных и птицы, но и в качестве компонента кондитерских и хлебобулочных изделий.

Торговая платформа ДАТА1861 найдет лучшие предложения о покупке зерна для Вашей точки выгрузки.

Подробнее