с 01.01.1999 по 01.01.2024
Республика Северная Осетия — Алания, Россия
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. Объектом исследований 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 в 2019–2022 гг. в условиях лесостепной зоны Центрального Кавказа. Почвы опытного участка – черноземы выщелоченные. Климат лесостепной зоны умеренно континентальный, жаркий. Оценку хлебопекарных свойств сортрообразцов определяли в соответствии с действующими техническими требованиями государственных стандартов по следующим показателям качества: стекловидность и натура; массовая доля белка, крахмала, влаги; количество и качество клейковины, число падения и пробная лабораторная выпечка. Результаты исследования показали, что по мукомольным свойствам зерно пшеницы сортообразцов Verita и Areal характеризовалось по силе как сильное, Манау и Dorota – среднее; по белково-клейковинному комплексу зерна сортообразцы были отнесены к I и II группе качества, по показателю числа падения – к I группе. Данные показателей объемного выхода хлеба из 100 г муки, пористости и органолептической оценки подтверждали хлебопекарное качество муки как среднее по силе (ценное по качеству)у сортообразцов Areal и Dorota. Установлено, что новый исходный материал характеризуется высокими хозяйственно ценными признаками зерна по качеству: стекловидность – 49–51 %; количество и качество клейковины – 22,4–30,8 % и 84,8–94,8 ед. ИДК; массовая доля белка – 11,7–14,7 %; показателем числа падения – 211–274 с; органолептической оценкой – 4,1–4,4 балла. Перспективными для хлебопекарного производства и рекомендованными для государственного сортоиспытания установлены сортообразцы пшеницы Arеal и Dorota.
озимая мягкая пшеница, селекционный материал, хлебопекарные свойства, белково-клейковинный комплекс, пшеничная мука, лабораторная выпечка, хлебобулочные изделия
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. Ковтун В.И., Войсковой А.И. Источники высокого качества зерна для селекции новых сортов озимой мягкой пшеницы // Вестник АПК Ставрополья. 2014. № 1 (13). С. 28–31.
2. Бабарыкин Е.В., Дудко М.А., Сокол Н.В. Исследование технологических и хлебопекарных свойств зерна пшеницы, обработанного биологическим препаратом нового поколения // Молодой ученый. 2015. № 10 (90). С. 153–156.
3. Барковская Т.А., Гладышева О.В., Кокорева В.Г. Оценка потребительских свойств зерна селекционных линий яровой мягкой пшеницы // Аграрная наука Евро-Северо-Востока. 2021. № 22(2). С. 204–211. DOI:https://doi.org/10.30766/2072-9081.2021.22.2.204-211.
4. Носова М.В., Дремучева Г.Ф., Костюченко М.Н. Хлебопекарные свойства муки пшеничной хлебопекарной высшего сорта, поставляемой на хлебопекарные предприятия РФ // Хлебопечение России. 2021. № 2. С. 44–49. DOI:https://doi.org/10.37443/2073-3569-2021-1-2-44-49.
5. Сравнительная оценка хлебопекарного качества сортов яровой мягкой пшеницы питомника КАСИБ / И.В. Пахотина [и др.] // Вестник Алтайского государственного аграрного университета. 2019. № 7 (177). С. 16–22.
6. Усенко Н.И., Отмахова Ю.С., Позняковский В.М. Структурные и качественные трансформации на рынке хлеба (анализ современного состояния и проблем развития) // Всероссийский экономический журнал. 2016. № 1. С. 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. Мелешкина Е.П. Современные требования, предъявляемые к качеству зерна пшеницы и пшеничной муки // Хлебопродукты. 2018. № 10. С. 14–15. DOI:https://doi.org/10.32462/0235-2508-2018-0-10-14-15.
10. Морозов Н.А., Иванов В.В., Самсонов И.В. Корона – новый адаптивный сорт озимой мягкой пшеницы для Северо-Кавказского региона // Зерновое хозяйство России. 2020. № 4 (70). С. 56–60. DOI: 10.31367/ 2079-8725-2020-70-4-56-60.
11. Василова Н.З., Асхадуллин Ф., Кириллова Е.С. Новый сорт яровой пшеницы Аль Варис для целей хлебопечения // Земледелие. 2019. № 1. С. 38–42. DOI: 10.24411/ 0044-3913-2019-10111.
12. Дроздова В.В., Булдыкова И.А. Влияние различных систем минерального питания растений озимой пшеницы на ее урожайность, качество в условиях чернозема выщелоченного // Труды КубГА. 2022. № 3 (96). С. 79–83.
