from 01.01.1999 to 01.01.2024
Vladikavkaz, Russian Federation
The purpose of the study is to evaluate the baking qualities of winter soft wheat breeding material. Objectives: to identify new promising breeding lines of winter soft wheat for state variety testing and potential use in the production of bakery products. The object of research is grain, flour and bakery products from promising varieties of winter soft wheat Verita (Slovakia), Areal (Ukraine), Manau (Russia), Dorota (France). The studies were carried out on the experimental field in 2019–2022 in the conditions of the forest-steppe zone of the Central Caucasus. The soils of the experimental site are leached chernozems. The climate of the forest-steppe zone is temperate continental, hot. The evaluation of the baking properties of variety samples was determined in accordance with the current technical requirements of state standards for the following quality indicators: vitreousness and nature; mass fraction of protein, starch, moisture; the quantity and quality of gluten, the falling number and test laboratory baking. The results of the study showed that according to the flour-grinding properties, the wheat grain of the varieties Verita and Areal was characterized by strength as strong, Manau and Dorota – medium; according to the protein-gluten complex of the grain, the varieties were assigned to quality groups I and II, and according to the falling number – to group I. The data on the indicators of the volumetric yield of bread from 100 g of flour, porosity and organoleptic evaluation confirmed the baking quality of the flour as average in strength (valuable in quality) in the varieties Areal and Dorota. It was established that the new initial material is characterized by high economically valuable features of grain in terms of quality: vitreousness – 49–51 %; the quantity and quality of gluten – 22.4–30.8 % and 84,8–94,8 IDK units; mass fraction of protein – 11.7–14.7 %; falling number indicator – 211–274 sec; organoleptic evaluation – 4.1–4.4 points. Wheat varieties Areal and Dorota were established as promising for baking production and recommended for state variety testing.
winter soft wheat, breeding material, baking properties, protein-gluten complex, wheat flour, laboratory baking, bakery products
Введение. Одним из основных путей повышения эффективности сельскохозяйственного производства является создание новых сортов озимой мягкой пшеницы, сочетающих в себе высокую продуктивность и качество зерна [1–3]. Зерно является сырьем для производства разнообразных продуктов питания, используется во многих отраслях промышленности [4]. Хлебопекарная промышленность обеспечивает около 10 % выручки всей пищевой индустрии [5]. В условиях сложившейся политической ситуации важно производить хлебобулочные изделия из отечественной муки, а не из импортных хлебопекарных смесей [6]. В среднем потребление белка пшеницы в России достигает 29 % [7]. Поэтому в решении задач продовольственной безопасности РФ зерновые культуры имеют стратегическое значение.
Однако тенденцией последних десятилетий является наращивание валовых сборов зерна 3-го и 4-го классов с преобладанием последнего и практическим отсутствием 1-го и 2-го классов. Направление селекции на повышение продуктивности сортов приводит к снижению качества зерна. Новые сорта, представленные в Госреестре, относятся в большинстве своем к ценной по качеству пшенице, чем сильной.
Так, по итогам 2022 г., в РФ было получено более 100 млн т зерна. Специалистами региональных лабораторий филиалов ФГБУ «Россельхозцентр» было обследовано качество зерна пшеницы. По полученным результатам: 1-му классу соответствовало 0,02 % зерна (клейковина от 32 %, I группа 43–77 ИДК, ЧП > 200 с); 2-му классу – 0,2 % зерна (клейковина от 28 %, I группа 43–77 ИДК, ЧП > 200 с); 3-му классу – 37,4 % зерна (клейковина от 23 %, II группа 18–102 ИДК, ЧП > 180 с); 4-му классу – 42,4 % зерна (клейковина от 18, II группа 18–102 ИДК, ЧП > 80 с); 5-му классу – 20,0 % зерна [8].
В связи с преобладанием производства зерна 4-го и 5-го классов его внесли в список продовольственных ресурсов страны, что, несомненно, отразилось на хлебопекарных свойствах муки. По ГОСТ 9353-2016 целевое назначение разных классов зерна отменено – отсутствует указание на использование пшеницы 5-го класса исключительно на кормовые и технические цели. Часто муку пшеничную хлебопекарную, соответствующую требованиям ГОСТ Р 52189-03, заменяют мукой пшеничной общего назначения, соответствующей ТУ 8 РФ 11-95-91, с меньшим количеством сырой клейковины, что приводит к выработке изделий с низкими показателями качества [9].
Как показывает практика, при равной урожайности преимущество следует отдавать сорту с максимальной экологической приспособленностью, т. е. сорту местной селекции [5, 10–12].
Цель исследования – оценка хлебопекарных качеств селекционного материала озимой мягкой пшеницы.
Задачи: выявить новые перспективные селекционные линии озимой мягкой пшеницы для государственного сортоиспытания и потенциального использования в производстве хлебобулочных изделий.
Объекты и методы. Объектом исследования являются зерно, мука и хлебобулочные изделия из перспективных сортообразцов озимой мягкой пшеницы Verita (Словакия), Arеal (Украина), Манау (Россия), Dorota (Франция). Исследования проводились на опытном поле СКНИИГПСХ ВНЦ РАН в 2019–2022 гг. в условиях лесостепной зоны Центрального Кавказа. Почвы опытного участка – черноземы выщелоченные. Климат лесостепной зоны умеренно континентальный, жаркий. Осадки выпадают неравномерно. Норма осадков, выпадающих за вегетационный период, составляет 755 мм. Сумма эффективных температур за год составляет 3980 °С.
Технологические показатели качества зерна оценивались в лабораторных условиях кафедры технологии продуктов питания ФГБОУ ВО СОГУ по общепринятым методикам: содержание белка – по ГОСТ 10846, крахмала – ГОСТ 10845, количество и качество клейковины – ГОСТ 13586.1, влажности – ГОСТ 13586.5. Определение натуры, стекловидности, числа падения – по ГОСТ 10840, 10987 и 27676 соответственно. Хлебопекарную оценку проводили методом пробной лабораторной выпечки по ГОСТ 27669. Внешний вид и состояние мякиша проб хлебобулочных изделий оценивали по балльной шкале в соответствии с требованиями ГОСТ 34702.
Результаты и их обсуждение. Исследуемые сортообразцы по своим хозяйственно ценным признакам относятся к перспективному селекционному материалу, так как формируют высокую продуктивность и за годы исследований показали устойчивость к основным болезням (бурой и желтой ржавчине, пиренофорозу, мучнистой росе, головне), среднюю устойчивость к фузариозу колоса (табл.1).
Таблица 1
Элементы структуры продуктивности сортообразцов озимой мягкой пшеницы
(среднее за 2020–2022 гг.)
|
Сортообразец |
Урожайность, г/м2 |
Вес зерна колоса, г |
Масса 1000 зерен, г |
|
Verita |
567 |
1,7 |
34,3 |
|
Arеal |
680 |
2,0 |
35,0 |
|
Манау |
646 |
1,9 |
34,6 |
|
Dorota |
588 |
1,9 |
36,1 |
Для зерна пшеницы выделяют две основные группы показателей потребительских свойств: мукомольные (натура и стекловидность) и хлебопекарные (массовая доля и качество клейковины, число падения). Стекловидность – один из важных показателей качества зерна, отражающий консистенцию эндосперма, служит признаком твердозерности. Стекловидное зерно считается наиболее ценным, так как в нем больше протеина, чем в мучнистом [3]. По средним полученным данным (рис. 1) стекловидность зерна у сортообразцов составила 49–51 %, что является хозяйственно ценным признаком.
Рис. 1. Стекловидность зерна сортообразцов озимой мягкой пшеницы
Показатель, ориентировочно определяющий мукомольные достоинства пшеницы, – это натура зерна. В наших исследованиях (рис. 2) показатель натуры сортообразцов Verita, Areal, Манау и Dorota изменялся по убывающей: 783, 754, 748 и 731 г/л соответственно.
Рис. 2. Натура зерна различных сортообразцов озимой мягкой пшеницы
По мукомольным свойствам зерно пшеницы сортообразцов Verita и Areal характеризовалось как сильное по силе (улучшитель), сортообразцов Манау и Dorota – средняя по силе (ценная по качеству).
Результаты исследования белково-клейковинного комплекса зерна сортообразцов представлены в таблице 2. Показано, что по массовой доле белка и количеству сырой клейковины сортообразцы пшеницы Areal, Манау и Dorota, в соответствии с техническими требованиями, были отнесены к I группе качества, но по качеству сырой клейковины – ко II группе. Обратная тенденция наблюдалась в сортообразце Verita.
Таблица 2
Белково-клейковинный комплекс зерна сортообразцов озимой мягкой пшеницы
|
Сортообразец |
Массовая доля белка, % |
Содержание сырой клейковины, % |
Качество сырой клейковины в муке, ед. ИДК |
|
Verita |
11,7 |
22,4 |
84,8 |
|
Arеal |
13,8 |
28,8 |
91,8 |
|
Манау |
13,7 |
29,2 |
85,8 |
|
Dorota |
14,7 |
30,8 |
91,4 |
В таблице 3 представлены данные, характеризующие углеводно-амилазный комплекс зерна опытных проб пшеницы. Массовая доля влаги в них колебалась в пределах от 10,4 до 11,7 %. Максимальное содержание крахмала установлено в сортообразце Verita – 60,45 %, в остальных пробах отмечено снижение в среднем на 4,9 %, что коррелирует с данными по белку.
Таблица 3
Углеводно-амилазный комплекс зерна сортообразцов озимой мягкой пшеницы
|
Сортообразец |
Массовая доля влаги, г/м2 |
Содержание крахмала, % |
Число падения, с |
|
Verita |
1,3 |
60,45 |
211 |
|
Arеal |
2,0 |
55,36 |
248 |
|
Манау |
1,8 |
55,77 |
274 |
|
Dorota |
1,4 |
55,52 |
223 |
Известно, что показатель «число падения» позволяет судить о ферментативной активности муки, в частности амилаз. Чем выше активность ферментов, тем быстрее разжижается крахмальный клейстер. Активность гидролитических ферментов зависит от количества осадков в период созревания зерна. Чем выше влажность в этот период, тем выше активность ферментов, вызывающих уменьшение значения показателя числа падения. Как видно из таблицы 3, данные этого показателя у изучаемых сортообразцов пшеницы соответствуют I группе качества (ЧП ˃ 200 с), что свидетельствует о высокой устойчивости этих генотипов к прорастанию на корню зерна в предуборочный период.
Соответствие зерна сортообразцов пшеницы определению «хлебопекарная» устанавливали по показателям качества муки, полученной путем односортного лабораторного помола 70 %-го выхода. Наиболее объективной оценкой хлебопекарных свойств муки остается прямой метод – пробная лабораторная выпечка.
На рисунке 3 представлен внешний вид полученных хлебобулочных изделий из муки исследуемых сортообразцов пшеницы.
Пробы лабораторной выпечки исследовали по физико-химическим и органолептическим показателям. Результаты представлены в таблице 4.
Рис. 3. Внешний вид опытных образцов хлебобулочных изделий
Таблица 4
Результаты пробной выпечки
|
Показатель |
Verita |
Arеal |
Манау |
Dorota |
|
Объемный выход хлеба, см3/100 г муки |
430 |
443 |
427 |
462 |
|
Формоустойчивость |
0,29 |
0,37 |
0,31 |
0,39 |
|
Пористость мякиша, % |
72 |
71 |
71 |
74 |
|
Оценка внешнего вида хлеба, балл |
4,2 |
4,3 |
4,4 |
4,3 |
|
Оценка мякиша, балл |
4,1 |
4,3 |
4,2 |
4,2 |
Установлено, что показатель объемного выхода хлеба из муки исследуемых образцов пшеницы составлял не менее 400 см3/100 г, пористости – не менее 70 % и органолептической оценки – не менее 4,0 балла, что свидетельствует о хлебопекарных свойствах муки, средней по силе или ценной по качеству. Однако показатель формоустойчивости проб хлебобулочных изделий из муки сортообразцов Verita и Манау был ниже допустимого значения по ГОСТу – менее 0,35.
Заключение
- На основе комплексной оценки селекционного материала озимой мягкой пшеницы в предварительном сортоиспытании установлено, что новый исходный материал характеризуется высокими хозяйственно ценными признаками зерна по качеству: стекловидностью – 49–51 %; количеством и качеством клейковины – 22,4–30,8 % и 84,8–94,8 ед. ИДК; массовой долей белка – 11,7–14,7 %; показателем числа падения – 211–274 с; органолептической оценкой – 4,1–4,4 балла.
- В результате исследования установлено, что сортообразцы пшеницы Arеal и Dorota являются перспективными для хлебопекарного производства и рекомендуются для государственного сортоиспытания.
1. Kovtun V.I., Voyskovoy A.I. Istochniki vysokogo kachestva zerna dlya selekcii novyh sortov ozimoy myagkoy pshenicy // Vestnik APK Stavropol'ya. 2014. № 1 (13). S. 28–31.
2. Babarykin E.V., Dudko M.A., Sokol N.V. Issledovanie tehnologicheskih i hlebopekarnyh svoystv zerna pshenicy, obrabotannogo biologicheskim preparatom novogo pokoleniya // Molodoy uchenyy. 2015. № 10 (90). S. 153–156.
3. Barkovskaya T.A., Gladysheva O.V., Kokoreva V.G. Ocenka potrebitel'skih svoystv zerna selekcionnyh liniy yarovoy myagkoy pshenicy // Agrarnaya nauka Evro-Severo-Vostoka. 2021. № 22(2). S. 204–211. DOI:https://doi.org/10.30766/2072-9081.2021.22.2.204-211.
4. Nosova M.V., Dremucheva G.F., Kostyuchenko M.N. Hlebopekarnye svoystva muki pshenichnoy hlebopekarnoy vysshego sorta, postavlyaemoy na hlebopekarnye predpriyatiya RF // Hlebopechenie Rossii. 2021. № 2. S. 44–49. DOI:https://doi.org/10.37443/2073-3569-2021-1-2-44-49.
5. Sravnitel'naya ocenka hlebopekarnogo kachestva sortov yarovoy myagkoy pshenicy pitomnika KASIB / I.V. Pahotina [i dr.] // Vestnik Altayskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. 2019. № 7 (177). S. 16–22.
6. Usenko N.I., Otmahova Yu.S., Poznyakovskiy V.M. Strukturnye i kachestvennye transformacii na rynke hleba (analiz sovremennogo sostoyaniya i problem razvitiya) // Vserossiyskiy ekonomicheskiy zhurnal. 2016. № 1. S. 109–124.
7. Grops that feed the world 10. Past successes and future challenges to the role played by wheat in global food security / B. Shiferaw [et al.] // Food Security. 2013. Vol. 5. Iss. 3. P. 291–317.
8. URL: https://zerno.ru/node/20554.
9. Meleshkina E.P. Sovremennye trebovaniya, pred'yavlyaemye k kachestvu zerna pshenicy i pshenichnoy muki // Hleboprodukty. 2018. № 10. S. 14–15. DOI:https://doi.org/10.32462/0235-2508-2018-0-10-14-15.
10. Morozov N.A., Ivanov V.V., Samsonov I.V. Korona – novyy adaptivnyy sort ozimoy myagkoy pshenicy dlya Severo-Kavkazskogo regiona // Zernovoe hozyaystvo Rossii. 2020. № 4 (70). S. 56–60. DOI: 10.31367/ 2079-8725-2020-70-4-56-60.
11. Vasilova N.Z., Ashadullin F., Kirillova E.S. Novyy sort yarovoy pshenicy Al' Varis dlya celey hlebopecheniya // Zemledelie. 2019. № 1. S. 38–42. DOI: 10.24411/ 0044-3913-2019-10111.
12. Drozdova V.V., Buldykova I.A. Vliyanie razlichnyh sistem mineral'nogo pitaniya rasteniy ozimoy pshenicy na ee urozhaynost', kachestvo v usloviyah chernozema vyschelochennogo // Trudy KubGA. 2022. № 3 (96). S. 79–83.
