АНАТОМО-МОРФОЛОГИЧЕСКИЕ, ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ, БИОХИМИЧЕСКИЕ ПРИЗНАКИ ЗЕРНОВКИ РИСА И МЕТОДЫ ОЦЕНКИ ИСХОДНОГО МАТЕРИАЛА В СЕЛЕКЦИИ СОРТОВ ДЛЯ ТЕХНОЛОГИИ ПЕРЕРАБОТКИ С ПАРБОЙЛИНГОМ

Туманьян, Наталья Георгиевна

Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему
АНАТОМО-МОРФОЛОГИЧЕСКИЕ, ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ, БИОХИМИЧЕСКИЕ ПРИЗНАКИ ЗЕРНОВКИ РИСА И МЕТОДЫ ОЦЕНКИ ИСХОДНОГО МАТЕРИАЛА В СЕЛЕКЦИИ СОРТОВ ДЛЯ ТЕХНОЛОГИИ ПЕРЕРАБОТКИ С ПАРБОЙЛИНГОМ
ВАК РФ 06.01.05, Селекция и семеноводство

Автореферат диссертации по теме "АНАТОМО-МОРФОЛОГИЧЕСКИЕ, ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ, БИОХИМИЧЕСКИЕ ПРИЗНАКИ ЗЕРНОВКИ РИСА И МЕТОДЫ ОЦЕНКИ ИСХОДНОГО МАТЕРИАЛА В СЕЛЕКЦИИ СОРТОВ ДЛЯ ТЕХНОЛОГИИ ПЕРЕРАБОТКИ С ПАРБОЙЛИНГОМ"

На правах рукописи

/ ■

ТУМАНЬЯН НАТАЛЬЯ ГЕОРГИЕВНА

АНАТОМО-МОРФОЛОГИЧЕСКИЕ, ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ, БИОХИМИЧЕСКИЕ ПРИЗНАКИ ЗЕРНОВКИ РИСА И МЕТОДЫ ОЦЕНКИ ИСХОДНОГО МАТЕРИАЛА В СЕЛЕКЦИИ СОРТОВ ДЛЯ ТЕХНОЛОГИИ ПЕРЕРАБОТКИ С ПАРБОЙЛИНГОМ

Специальность: 06.01.05 — селекция и семеиоводство, 06.01.09 - растениеводство

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора биологических наук

Краснодар-2006

Диссертация выполнена в Государственном научном учреждении Всероссийский научно-исследовательский институт риса в 1986-2005 гг.

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук,

профессор А.Т. Казарцева

доктор биологических паук В.К. Плотников

доктор биологических наук М.А. Скаженник

Ведущее учреждение - Государственное научное учреждение

Всероссийский научно-исследо вате л ьский институт зерновых культур им. И.Г. Калиненко

Защита диссертации состоится « А 1» апреля 2006 г. в 10.00 часов на заседании диссертационного совета Д.006.026,01 во Всероссийском научно-исследовательском институте риса: 350921, г, Краснодар, п/о Белозерное.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Всероссийского научно-исследовательского института риса.

Автореферат разослан « 40» 2006 г. >

-■•гГ

Ученый секретарь ' I / Гончарова Ю.К

диссертационного совета, ^ / 7

кандидат биологических наук ^^У '

(

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Представитель семейства злаковых, рис является важнейшим источником питания для населения земного шара. По посевной плошали в мировом сельском хозяйстве он занимает второе место после пшеницы и в связи с высокой урожайностью по валовым сборам зерна превосходит ее. Непрерывный процесс создания новых сортов риса обусловлен стремлением человека иметь идеальные сорта с максимальном урожайностью, устойчивостью и высоким качеством зерна. Селекция ведется па совокупность определенных признаков, среди которых свойства зерна, определяющие пригодность того или иного сорта для производства качественного пищевого продукта и его кулинарные достоинства, являются основными. Перспективной, быстро развивающейся технологией переработки риса является влаго-тепловая обработка. Способ возник в Индии и некоторых районах Экваториальной Африки. Около четверти мирового урожая риса в настоящее время пропаривают. Технологии переработки с парбойлингом, или пропариванием, высокоэффективны, базируются на современных процессах, оснащены научным аппаратом. Обработанный паром рис имеет ряд преимуществ: зерновки становятся прочными, твердыми, прозрачными, не имеют трещин, повышается содержание витаминов в эндосперме, возрастает выход целого ядра, уничтожаются насекомые, споры микроорганизмов. В странах развитого рисоводства идет непрерывная селекция на сорт, имеющий оптимальные характеристики зерновки для этого вида переработки. Сорт должен характеризоваться высокой степенью клейстернззции крахмала при минимальных затратах, зерновка при пропарнвании должна получаться с прочным, твердым, прозрачным эндоспермом и не разрушаться при варке. В России имеется один рисозавод с линией парбойликга в Красноармейском районе Краснодарского края, который построен в 1994 г. совместно с итальянской фирмой "Алнмента",

Основные проблемы парбойлинга вытекают из особенности российского рисоводства: как никакая другая сельскохозяйственная культура рис в России возделывается только отечественными сортами. Отношение их к парбойлингу было не известно. Одни давали пропаренный рис высокого качества, другие были совершенно непригодны для его производства или требовали жестких условий пропаривания. Работы 1970-1980-х годов (МТИПП, ОТИПП, КПИ, ВНИИ риса) имели предварительный характер, относились исключительно к подбору условий пропаривания. Хорошо изучены физические процессы, происходящие пр" прррярнианин зерновки (A.C. Гинзбург, A.M. Громов, Г.А" Ьгоров>,_1loaag^iy актуздьными были

признаны работы в области селекционной характеристики риса в связи с парбойлингом с выявлением сортов, пригодных для переработки с пропа-риванием и разработки системы параметров и методов оценки исходного материала, сопряженных с диагностикой качества пропаренного риса. Такое исследование было проведено во Всероссийском научно-исследовательском институте риса в 1986-2005 гг.

Цель и задачи исследований. Целью работы явилось комплексное исследование и определение селекционных характеристик риса в связи с парбойлингом, относящихся к анатомо-морфологи чески м, физико-химическим, биохимическим, антиалиментарным свойствам зерновки, технологическим свойствам зерна, разработка высокоэффективной, точной системы оценки селекционного материала по отношению к парбойлингу, включающей в качестве основных приемов световую микроскопию поперечных сколов зерновки и дифференциацию риса по характеристикам зерновки, выявление сортов риса, дающих высококачественный продукт -пропаренный рис. Достижение поставленной цели осуществлялось посредством решения следующих основных задач:

- изучить селекционный материал риса по анатомо-морфологическнм, физико-химическим, биохимическим, антиалиментарным свойствам зерновки, технологическим свойствам зерна и характеру их изменчивости при пропаривании у сортов и сортообразцов риса, диких форм риса и цицании;

- разработать классификацию риса по признакам и свойствам зерновок в результате парбойлинга и создать математическую модель класса;

- оценить разн©качественность зерновок риса внутри одной селекционной формы по отношению к парбойлингу и изменчивость признака "класс";.

- установить тенденции в выведении и районировании российского селекционного материала риса в связи с различными характеристиками пропаренных зерновок;

- разработать систему параметров зерновки и методов оценки свойств и признаков пропаренных зерновок селекционного материала риса;

- определить физико-химическую, биохимическую и структурную природу состояний зерновки риса;

- выявить среди допущенных к производству сорта риса, пригодные для переработки с парбойлингом.

Научная новизна исследований. Впервые изучен селекционный материал риса по анатомо-морфологическим, физико-химическим, биохимическим, антиалиментарным свойствам зерновки, технологическим свойствам зерна и их измененчивости при пропаривании у сортов и сортообразцов

риса, диких форм риса и цицании. Изучены м и кроанато м и чески е феномены у пропаренных зерновок представителей Oryza officinalis, О. (atifolia, О malampuzhaensis, О. alta, О. eichingeri, О. breviligulata, О. glaberrima, О. sativa L. spontanea и О. glaberrima f. stapfiu Zizania latifolia. Создана классификация риса, позволяющая дифференцировать рис по отношению к парбойллнгу, н разработана модель класса. Изучена взаимосвязь ботанико-географи чес кого районирования риса и принадлежности к определенному классу российских и зарубежных сортов и сортообразцов. Выявлены тенденции при выведении и районировании сортов риса российской селекции в связи с отношением к парбойлингу. Впервые для российского парбой-линга создана система оценки свойств и признаков пропаренных зерновок селекционного материала на основе световой микроскопии поперечных сколов зерновки. Впервые выделены группы риса по форме поперечного сечения зерновки. Предложено описание морфотнпа зерновки по ее поперечному сечению или сколу. Сформулирована природа состоянии зерновки риса.

Практическая ценность результатов исследований. Для селекционного процесса предложна высокоэффективная система оценки исходного материала риса по признакам и свойствам зерновок и их изменениям при пар-бойлинге. Российские сорта рнса дифференцированы по отношению к парбойлингу, что позволяет вести направленную селекцию сортов, пригодных для пропаривания. Результаты дифференциации могут быть использованы при разработке технологического процесса пропаривания в производстве пропаренного риса. В селекционном и семеноводческом процессах в целях идентификации селекционных форм предложено дифференцировать рис на группы "ралан'', "жемчуг" и "кулон" по форме поперечного сечения зерновки. Побочные продукты переработки пропаренного рнса рекомендуется использовать на корм животным без предварительной обработки для инактивации антипищевых факторов - лектнков и белковых ингибиторов протеаз. Выделены сорта риса для переработки с парбойлингом.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 4 глав, н библиографического списка и приложения. Основные результаты сформулированы в виде выводов и рекомендаций. Диссертационная работа изложена на 460 страницах машинописного текста, содержит 172 рисунка и 48 таблиц, список литературы включает 345 источников, в том числе 11С иностранных.

Апробация работы и публикация результатов исследований. Основные положения диссертации были доложены иа съездах, конференциях, семинарах, конкурсе: на научных конференциях молодых ученых-

рисоводов (Краснодар, 1986 г.. 1993 г.), Всероссийском конкурсе молодых ученых (лауреат конкурса, Краснодар, 1995), на научно-практической конференции "Научно-технический прогресс в сельском хозяйстве и медицине" (Краснодар, 1997 г), на 1-й Международной конференции "Качество зерна, муки и хлеба" (Москва, 1998 г.), на совместном заседании Проблемного совета по качеству зерна и секции селекции озимой пшеницы отделения растениеводства РАСХН "Решение проблемы увеличения и стабилизации производства высококачественного зерна в России" (Краснодар, 1998 г.), на Международной научно-практической конференции "Перспективы рисосеяния" (Скадовск, 1998 г.), на VII Международной научно-практической конференции "Нетрадиционное растениеводство, экология и здоровье" (Алушта, 1998 г,), на Международном симпозиуме "Проблемы и перспективы развития рисоводства и зернобобовых культур; селекция, семеноводство, технология и внедрение"(Ташкент, 1998 г,), на V1H-XI Меж-дународых симпозиумах "Нетрадиционное растениеводство. Эниология. Экология и здоровье" (Алушта, 1999-2004 гг.), на З-íí Международной на-; учно-производственной конференции "Интродукция нетрадиционных и редких сельскохозяйственных растений" (Пенза, 2000 г.), на IV Международном симпозиуме "Новые и нетрадиционные растения и перспективы их использования" (Москва-Пущино, 2001 г.), на Международном симпозиуме по генетическим ресурсам и селекции риса в Европе и странах с умеренным климатом (Краснодар, 2001 г.), на Международной конференции "Пути повышения и стабилизации производства высококачественного зерна" (Краснодар, 2002 г.), на Ш Съезде биохимического общества (Санкт-Петербург, 2002 г.), на отчетно-плановых заседаниях Ученого совега ВНИИ риса.

По материалам диссертации опубликовано 61 научная работа, включая монографию "Рис: сорт, парбойлинг"; получены авторские свидетельства на 4 сорта.

Материалы и методы исследований. В работе использован селекционный материал отечественной и зарубежной селекции, дикие формы риса и цицании:

1. Сорта и сортообразцы риса отечественной селекции вида Oryza sativa L. из коллекции Всероссийского научно-исследовательского института риса (Краснодар, Россия) в количестве 85 наименований. В том числе: сорта, зарегистрированные Государственной комиссией по испытанию и. охране селекционных достижений, включенные в Реестр селекционных достижений, допущенных к использованию, защищенные авторскими свидетельствами и патентами; сорта, снятые с использования; сорта, находя-

щиеся на испытании в Государственной комиссии по испытанию и охрана селекционных достижений, снятые с испытаний в Госсортосетн и сортооб-разцы, которые не передавались на испытание в Госсортосеть.

2. Сортообразцы риса зарубежной селекции в количестве 25 из Международного Института риса (Филиппины) и Всероссийского института растениеводства им. Н.Л Вавилова (Санкт-Петербург, Россия), селекции Филиппин, Индии, Бангладеш, Египта, Марокко, Китая, Корен и Японии.

3. Культурные и дикие формы в количестве 9 образцов рода Oryza, видов: О. officinalis Wall et Watt., О. latifolia Desv., О. malampuzhaensis, О. alta Swallen, O, eichingeri Peter, O. breviligulata Chev. et Roehr., O. glaber-rima Steud.; O. sativa L. spontanea, O. glaberrima Steud. f. stapfii, получен нь»: из коллекции ВИРа (Россия). Рис Стапфа (О. stapfii) является дикой расой О. glabberrima и сор но-полевой его формой. О. sativa L. f. spontanea является дикой расой О. sativa и его сорно-полевой формой.

4. Дикая форма рода Zizania, вида latifolia из приазовских плавней.

В лабораторных условиях рис пропаривали в автоклаве с предварительным замачиванием и без замачивания. Для исследований поперечных сколов зерновок использовали методы световой микроскопии целых зерновок, сколов в билатеральном направлении до к после пропарившися. Сколы изучали в поле зрения бинокулярного микроскопа. Фотографирование проводили в специально построенном фотомикроскопе, с двусторонним щелевидным освещением. При этом использовали рацпредложение В.Г. Власова (ВНИИ риса). Кристалличность эндосперма изучали в поляризованном свете на тонких срезах или расколотых зерновках с использованием светового микроскопа МБИ-б при увеличении 135х, 270" и 360*. Препараты помещали между двумя скрещенными полярошшыми пленками с кристаллами герапатита — анализатором и поляризатором. Активности протеаз определяли модифицированным методом Ансона (Туманьяи Н.Г. и др., 1986) и Куница по способности ферментов отщеплять от субстраті азотистые основания. Температуру клеистершации крахмала элдоспермо і непропаренных шлифованных зерновок риса определяли по Халику и Кел-ли. Способность к связыванию воды зерном и мукой риса - по методу Ду-манского. Содержание амилозы в зерновках риса определяли по Джулиа-но. Длину и ширину шлифованных зерновок - на приборе ИРЗ-5 конструкции ВНИИ риса. Лектины экстрагировали по методу Zvan-Wen Shen et аї, гемагглютинирующую активность лектннов определяли по В.Н. Никитину. Активность белковых ингибиторов протеаз определяли по Куннц>. Технологическую оценку зерна проводили с учетом рекомендаций Романова В.Б., Белоус Л.Г. (1980) по стекловндности, трещиноватости, общем/

выходу крупы, выходу целого ядра, массе 1000 зерен. Степень раскрывания цветковых чешуи при парбойлинге оценивали после замачивания зерновок (4 часа) и пропаривали я (10 минут). Математическую обработку полученных результатов проводили с помощью методов дисперсионного и регрессионного анализов.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

1 Признаки и свойства зерновок сортов и сортообразцов риса российской селекции н их шмеиемия при парбойлннге

1,1 Сортовые особенности риса: микроанатомические феномены, возникающие в эндосперме зерновки вследствие парбойлннга. Одним из основных методов изучения зерновок риса являлась световая микроскопия их сколов. На поперечном сколе визуализировались кристаллы крахмалистой паренхимы, мучнистые пятна и трещины. Раскапывание происходило обычно по секторным клеточным стенкам, которые ограничивают кристаллы крахмалистой паренхимы. Зерновки сортов и сортообразцов характеризовались своими особенностями формы, величины и расположения кристаллов и их скоплений. После парбоилинга видимая кристалличность нарушалась, подвергались изменениям мучнистые пятна и трешнны. Степень этих изменений имела сортовой характер.

Рисунок I Сколы зерновок риса сорта Дубовский 129:

слева - до парбоилинга, справа - после ларбойлинга. Увел. 20".

Зерновка удлинена в дорсо-вентральном направлении, имеет хорошо выраженные, но в разной степени, верхние латеральные подпучковые бугры. В проходящем свете, как правило, фиксируются мучнистые пятна в центральной части и по периферии. Эндосперм раскалывался с некоторым

трудом. На сколе видны крупные кристаллы крахмалистой паренхимы сосредоточенные в дорсальной и латеральных сторонах, есть небольшие-скопления в вентральной стороне, возле мучнистого пятна. Крупнокристаллическая крахмалистая паренхима превалирует в эндосперме зерновок сорта. Мелкие кристаллы можно видеть в основном в вентральной стороне, не занятой мучнистым пятном, н в очень небольшой краевой зоне эндосперма. После парбойлннга на сколе можно отметить уменьшение дол к крупных кристаллов крахмалистой паренхимы, они уже не располагаются плотными конгломератами, однако их много, и они находятся даже по периферии эндосперма. Мучнистые пятна остаются. Такая картина свидетельствует о незначительной клейстеризацни крахмала. Окраска парбой-лированного эндосперма - янтарная.

Лиман (рис. 2). Зерновка на сколе имеет удлиненную "угловатую" форму, особенно удлинена дорсальная часть, сильно выражены верхние латеральные подпучковые бугры и выражены нижние латеральные. Хрупкий до пропаривзния эндосперм легко раскалывался. В центре непарбой-лнрованного эндосперма в вентральной части находится большое мучнистое пятно типа "якорь". Преобладают крупные и мелкие кристаллы крахмалистой паренхимы. Причем располагаются они неравномерно.

Рисунок 2 Сколы зерновок риса сорта Лиман;

слева - до парбойлннга, справа - после парбойлннга. Увел. 20".

Одиночные крупные кристаллы видиы с одной из латеральных сторон и с дорсальной стороны. Мелкие кристаллы широкой полосой проходят по периферии с латеральных и дорсальной сторон. После парбойлннга в эндосперме трещин нет. Крахмалистая паренхима в основном средне- и мелкокристаллическая.- Можно говорить о существенной клейстеризацни крахмала. По периферии видны темные, прозрачные и светлые области,

где крахмал клейстернзовался. Видны отдельные крупные кристаллы. После парбойлинга эндосперм приобретал светло-янтарную окраску.

Регул (рис. 3). Зерновка на сколе имеет удлиненные в дорсо-вентральном направлении, хорошо выраженные верхние и нижние латеральные подпучковые бугры. Непарбонлнрованный эндосперм раскалывался легко. Мучнистые пятна в эндосперме встречались редко. На фотоизображении скола эндосперма трещин и мучнистых пятен нет. Структура крахмалистой паренхимы - от мелко- до крупнокристаллической. Крупные кристаллы расположены вокруг центра в средней части эндосперма по всем направлениям. В дорсальной стороне кристаллы образуют радиальные лучи в средней части эндосперма. Периферийная часть - однородно мелко- и среднекристаплическая, кроме одной зоны с латеральной стороны, на фотоизображении справа.

Рисунок 3 Сколы зерновок риса сорта Регул:

'слева - до парбойлинга, справа - после парбойлинга. Увел. 20".

После парбойлинга эндосперм раскалывался с большим трудом. Поверхность скола глянцевая, стеклообразная. На сколе эндосперм темный, то есть прозрачный в проходящем свете, или с небольшим серовато- белым пятном в центре. Это свидетельствует о полной или практически полной клейстеризации крахмала эндосперма. Эндосперм в результате парбойлинга приобретал светло-янтарную окраску.

1.2 Физико-химические її биохимические свойства и признаки nuca различных ботанических и селекционных форм российской и зару-бежиоЙ селскции. связанные с папбоіілііигои. В целях выявления закономерностей изменчивости признаков н свойств зерновки при парбошшнге в связи с сортовой принадлежностью у риса российской селекции изучали ряд физико-химических ü биохимических характеристик непропаренной и

пропаренной зерновки. Такими характеристиками были: активность протеаз, содержание амилозы, декстринов, температура клейстеризации крахмала, водопоглотительная способность.

Протеазы - один из факторов деструктивных изменений белка пр^ хранении семян. Пропаривание приводит к потере жизнеспособности семян риса. Закономерности инактивирования протеаз при лрабойлинге I; различных режимах, когда степень клейстеризации крахмала варьирует, не исследованы. В эксперименте изучали протеолитическую активность е. зерновках риса сортов Краснодарский 424, Спальчик, Жемчуг, Изумруд у Альтаир - до парбойлинга и после него в течение 5 и 20 мин при давление пара 1,1 и 1,3 атм. Через 20 минут пропаривания при давлении пара 1,1 V: 1,3 атм активность протеаз в зерновках не обнаруживалась или были отмечены ее следы. Через 5 минут пропаривания активность снижалась до 6469 % первоначальных значений, от 64 % у Краснодарского 424 и Жемчуга до 69 % у Изумруда. Необходимо отметить, что при таких условиях пар бойлинга структурные изменения эндоспермов зерновок на сколах не обмечены, или они совсем незначительны. Несмотря на то, что конгломераты клеток сохранены, крахмал неклейстеризован (мучнистые пятна не исчезают, трещины не «затекают»), активность важнейшей ферментной системы протеаз отсутствует.

Известно, что содержание амилозы считается наиболее важной биохимической характеристикой качества зерна риса. Содержание амилозы -сортовой признак у риса. Показано уменьшение амилозы при гидротерми • ческой обработке на 0,3-4,0 % (Гинзбург М.Е. и др., 1972). В наших исследованиях была поставлена задача определить изменчивость в содержание амилозы при пропаривании у различных сортов риса. Пропаривание проводили с предварительным замачиванием в течение 4 часов при 65°С. Ре зультаты исследований представлены в таблице 1.

Содержание амилозы в крахмале эндоспермов зерновок было в пределах от 18,2 % до 24,4 %. В парбойлкрованном зерне изменение содержали;: амилозы было различным для сортов. У Кубани 3, Славянца, Наутико, На-факта, Индуса, Талисмана, Жемчуга и Хазара доля амилозы в крахмале была на первоначальном уровне. У Спальчика, Павловского и Изумруда уменьшалась. У Лимана, Регула, Сапфира и Рапана увеличивалась Варьирование содержания амилозы в зерновке зависело от показателя "сорт" с высокой долей влияния (90 %) и не зависело от обработки (Рф=0,7, Рт=4,0).

Таблица I - Содержание амилозы в зерновках риса до и после пропзривания (1996-1999 гг.)

Сорт Содержание амилозы, % tf

до пропармвания после пропаривания (1,-2.57)

Кубань 3 18,2 18,4 0,3

С пальчик 23,2 22,5 23

Лиман 21,5 23,2 2,6

Сдавянец 22,0 22,5 0,9

Наутико 22,4 22,3 0,2

Павловский 24,4 23,9 2,9

Регул 22,5 23,0 2,8

Рапан 22,5 23,2 1,4

Нафант 21,1 21,8 0,2

Индус 19,8 20,6 0,9

Изумруд 20,0 19,3 1,9

Сапфир 23,2 23,9 2,9

Талисман 23,1 23,0 0,2

Жемчуг 19,0 19,3 0,4 Л *)

Хазар 21,5 21,1

HCPoj 0,87 0,89

В исследованных образцах содержание амилозы в крахмале варьировало от 18,2 до 24,4 %. В парбойлированном зерне изменение содержания амилозы было различным для сортов. У Кубани 3, Спавянца, Наутико, На-фанта, Индуса, Талисмана, Жемчуга и Хазара доля амилозы в крахмале была на первоначальном уровне. У Спальчика, Павловского и Изумруда уменьшалась. У Лимана, Регула, Сапфира и Рапана увеличивалась. Варьирование- содержания амилозы в зерновке зависело от показателя "сорт" с высокой долей влияния (90 %) и не зависело от обработки (Гф=0,7, Рт=4,0).

При парбойлинге происходит декстринизация крахмала и увеличение содержания редуцирующих Сахаров (Хьюстон Д.Ф., 1972). Содержание декстринов в эндосперме российских сортов колебалось от 0,29 % у Изумруда до 0,42 % у Кубани 3. В парбойлированной зерновке их содержание возрастало. Наименьшим увеличением количества декстринов характеризовались сорта Кубань 3, Наутико, Талисман и Жемчуг - на 90-110 %. Как было показано выше, изменения структуры эндосперма в результате пар-бойлинга у них были незначительными. Содержание декстринов в сортах Лиман, Славянец, Павловский и Изумруд, у которых крахмал клейстеризо-вался при парбойлинге существенно, но неполностью, возрастало на 140-

260 %. У сортов Регул, Ра пан, Индус, Сапфир, для которых характерна полная клепстеризацня крахмала, содержание декстринов возросло на 331 -435 %. Таким образом, у сортов с полной клейстеризацией крахмала при парбойлинге существенно выше содержание декстринов в зерновке. Варьирование содержания декстринов в зерновке зависело как от сорта (Рф=759,6, Ft=4,3) с долей влияния в 67%, так и от обработки (Рф=20,б, Ft=2,0) - 10 %.

Параметры клейстеризации крахмала у риса по имеющимся публикациям имеют сортовой характер (Наливко Г.В., Соловьева P.E., 1972, 1974 гг.). В настоящих исследованиях общий диапазон температур клейстеризации крахмала зерновок сортов Кубань 3, Лиман, Славя нец, Наути-ко, Павловский, Регул, Ралан, Индус, Изумруд, Сапфир, Талисман и Жемчуг был небольшим - от 65,4°С у Рапана до 71,3°С у Изумруда. Лимак, Изумруд, Талисман и Жемчуг характеризовались близкими температурами клейстеризации крахмала - 70,0-71,3°С, хотя и различались по признакам пропаренной зерновки. Сорт Наутико, эндосперм зерновки которого практически не менял своих свойств, имел температуру клейстеризации на уровне Павловского и Славянца. У них степень клейстеризации крахмала была существенной, но неполной. У Индуса, у которого клейстеризация крахмала эндосперма полная, температура клейстеризации оказалась йь-ше, чем у Кубани 3.

Структуру эндосперма и крахмалистой паренхимы зерновки косвенно можно характеризовать по водопоглотительной способности. Однофакто1> ный дисперсионный анализ показал достоверную сортовую зависимость варьирования способности целого зерна и муки связывать воду от сорта. Показатель способности связывать воду зерном у изученных селекционных образцов был различным: у целого зерна - от 0,11 до 0,16 г/г, у муки -от 1,03 до 1,30 г/г. Способность связывать воду зерном у Сапфира была выше, чем у других сортов, но несущественно отличалась от таковой у Лимана, Славянца, Павловского, Регула, Рапана и Изумруда. Способность связывать воду мукой была максимальной у Рапана и несущественно отличалась от таковой у Сапфира. Сорта Регул, Рапан и Сапфир, с полной клейстеризацией крахмала при парбойлинге, имели самые высокие значения этого параметра - 0,14 - 0,16 и 1,24 - 1,30 г/г. Исключение составил сорт Индус. У сортов риса, Кубани 3, Наутико, Талисмана и Жемчуга, дг я которых степень клейстеризации крахмала при парбойлинге была незначительной, значения были самыми низкими - 0,11 - 0,12 г/г и 1,03 - 1,12 г/г.

Водопоглотительная способность крупы при 98°С у пропаренного и непропареиного риса одного сорта различна (табл.2).

Таблица 2 - Характернстка сортов риса по еодопоглотнтел ь ной способности крупы

>иса при 98°С (1994-1997 гг.)

Сорт Коэффициент водопоглотительной способности іг (І,=2.57)

непропаренный рис пропаренный рис

Кубань 3 3,38 3,08 2,7

Лиман 3,45 3,14 2,7

Славя нец 3,40 3,05 2,9

Наутико 3,30 3,00 5,0

Павловский 3,42 3,15 3,0

Регул 3,38 2,96 3,3

Рапан 3,62 3,18 3,0

Индус 3,16 2,68 2,7

Изумруд 3,30 3,01 2,7

Сапфир 3,52 ззо 3,1

Талисман 3,35 3,07 2,9

Жемчуг 3.33 3,18 2,9

НСР„ 0,19 . 0,13

Для выявления зависимости варьирования признака "коэффициент водопоглотительной способности" от факторов "сорт" и "пропаривание" проведен двухфакторный дисперсионный анализ. Варьирование коэффициента водопоглотительной способности зависит как от сорта с долей влияния 37 %, так и от обработки с долей влияния %. Коэффициенты водопоглотительной способности парбойлированной крупы всех изученных сортов были ниже, чем таковые у непарбойлированной. Для непропа-ренного риса значения показателя составили от 3,15 до 3,62, для пропаренного риса - от 2,96 до 3,3 О. Наиболее высокие значения были у Сапфира (3,52) и Рапана (3,62), т. е. у сортов, которые легко подвергаются пропари-ванию. Для пропаренного риса характерно снижение коэффициента водопоглотительной способности на 5,0-12,9 %.

При варке риса происходит изменение физического состояния зерновки. У нее меняется форма, консистенция, окраска и другие признаки. На примере непропаренных и пропаренных зерновок риса сортов Лиман, Павловский, Рапан, Талисман, Серпантин и Снежинка показаны особенности их внешнего вида до варки и после нее. У всех сортов отмечено резкое увеличение объема зерновки при варке. Однако у пропаренного риса форма зерновок сохраняется. На поверхности сваренного ядра наблюдаются незначительные разрывы тканей, очень редко раздваиваются кончики ядер. У не пропарен но го риса разрушение зерновок при варке значительно: раздваиваются кончики ядер, ядро может разделиться вдоль на половинки.

Для определения влияния пропаривания на размеры сваренных ядер и степень разрушения шлифованных зерновок в результате варки у 23 сортов 'измеряли длину и ширину ядер до и после варки и отмечали степень их деструкции. Ядра непропаренного риса увеличивались в размерах на 123180 в длину и на 120-162 % в ширину, у пропаренного риса соответственно на 124-177 и 113-162 %■ Больше всех увеличивались в размерах ядра сорта Лиман: на 180 в длину и 150 % в ширину у непропаренного риса и на 177 в длину и 162 % в ширину у пропаренного. Наименьшее увеличение разме-. ров у непропаренных ядер было у Кур чан км - на 123 в длину и 119 % в ширину и у пропаренных ядер Сапфира, Серпантина и Мирного - на 125, 125, 124 в длину и на 115 % в ширину у Сапфира. Наибольшая деструкция ядер при варке отмечена у сорта Лиман. У Нафанта, Курчанки, Снежинки, Жемчуга степень повреждения ядер незначительна. У остальных сортов ядра не повреждались.

Белковые ингибиторы протеаз и лектины в зерне риса являются антипищевыми факторами. Ингибиторы протеаз инактивируют протеолитиче-ские ферменты пищеварительного тракта, а лектины, взаимодействуя с полисахаридами всасывающих ворсинок кишечника, тормозят всасывание. Было сделано предположение, что высокие температуры обработки риса в технологии парбойлинга должны обусловить снижение или полное и на їсти внро ванне белковых ингибиторов протеаз и лектинов в зерне. Активность белковых ингибиторов протеаз снижалась на 30-40 % через 20 мин пропаривания при 1,3 атм и через 30 мин при 1,1 атм. Причем снижение активности для сортов Альтаир, Изумруд и Жемчуг имело свои особенности. Если у Альтаира и Изумруда через 30 минут пропаривания в зерне оставалось около 60 % первоначальной активности ингибиторов протеаз, то у Жемчуга - 70 %. Уже через 50 минут пропаривания при 1,1 и 1,3 атм ингибиторная активность в зерне не обнаруживалась. Активность лектинов снижалась на 55-65 % при обработке в течение 20 минут при 1,1 атм н на 70-80 % при 1,3 атм. Через 60 минут пропаривания активность снижалась до следовых значений. У Альтаира и Жемчуга остаточная активность былг в 2,2-2,5 раза больше, чем у Изумруда. Значения были настолько малы, чтс можно говорить об отсутствии антиалиментарных свойств пропаренногс риса, обусловленных лектинами.

Таким образом, сортовые особенности зерновки риса, связанные с ее физико-химическими и биохимическими свойствами до и после парбойлинга, имеют различные характеристики. Результаты исследования влияния парбойлинга на анти пищевые факторы зерна риса - белковые ингибиторы протеаз и лектины - свидетельствуют об их значительном инактиви-

ровании до остаточных значений н, следовательно, отсутствии антналиментарных свойств ими обусловленных у пропаренного риса.

Гидротермическая обработка зерна является процессом, обеспечивающим направленное изменение его технологических свойств. Развитие мировой технологии парбойлинга на современном этапе связано с необходимостью в первую очередь увеличить объемы крупы высших сортов за счет снижения дробления зерна при шелушении и шлифовании. При оптимальных режимах пропаривания, вызывающих полную клейстеризацию крахмала, все трещины в зерновке исчезают, эндосперм становится прозрачным и прочным. В настоящей работе парбойлинг проводили по предложенному методу без замачивания, позволяющему дифференцировать селекционный материал по отношению к парбойлингу, и с замачиванием в течение 3-4 часов. Чем выше была клейстеризация крахмала (у сортов Регул, Ралан и Сапфир - полная клейстеризация), тем более высоким был показатель выхода целого ядра - 94,8-97,4 %. У Талисмана и Жемчуга, сортов с незначительной клейстеризацией, выход целого ядра увеличивался соответственно от 4,6 до 90,2 % и от 22 до 65,1 %. Более низкие значения показателя объясняются наличием.видимых в проходящем свете трещин в эндосперме парбойлированного зерна. Пропаривание с замачиванием в режимах, при которых достигается полная клейстеризация крахмала эндосперма, приводило к повышению значений выхода целого ядра до 93,598,8 %. Высокий выход целого ядра свидетельствовал об отсутствии трещин в эндосперме зерновки. Значения общего выхода крупы возросли на 1,4-2,4 %. Дисперсионный анализ показал достоверность варьирования выхода целого ядра и общего выхода крупы в зависимости от фактора "пропаривание" с долей влияния в 25 и в 23 % соответственно.

Важным технологическим признаком является степень раскрывания цветковых чешуй при парбойлинге. Раскрывание чешуй — явление нежелательное и обусловлено оно увеличением размеров зерновки и сцеплением чешуй. Слабым раскрыванием чешуй характеризовались сорта Спальчик, Славянец, Регул, Рапан, Жемчуг и Водолей. Высокая степень раскрывания чешуй при парбойлинге отмечена у Индуса.

2 Признаки и свойства зерновок сортообразцов риса зарубежной селекции, представителей различных иидоп рода Огуяа Ь. и внда ТЛтлмя 1зМГоИп и их изменчивость нри парбойлинге

Физико-химические свойства сортообразцов риса зарубежной селекции исследовали в целях выявления возможной их взаимосвязи с видимы-

ми на сколе структурными изменениями эндосперма зерновки. Изучали параметры водопоглотительной способности неразмолотого зерна и муки тринадцати образцов, имеющих происхождение из четырех регионов: Юго-Восточной, Южной, Восточной Азии и Северо-Африкаиского. Для сортообразца из Индии, Prasanna [RAT 8/N-22, показана самая низкая способность к связыванию воды мукой (1,01 г/г), а из Японии, 8953/92 Cheolweon-45 - самая высокая (1,24 г/г) в случае 60-минутного взбалтывания суспензии (табл. 3), Способность целого зерна связывать воду у сорто-образцов из Индии, Prasanna IRAT 8/N-22, и Марокко, 446, была одинаковой (табл. 4). Способность связывать воду у трех филиппинских сортооб-разцов, 121S7/941R 674/4-127-1, А-38929; 1R 5234N60-1-2-1, А-1024; 10752/945949/94, варьировала от 0,16 до 0,17 г/г, и у трех индийских образцов, 16500/91 Ьх662/91 -61-30845; Prasanna IRAT 8/N-22; CROSS-116 - от 0,11 до 0,12 г/г. Таким образом, эти показатели у них отличались на 3055 %. V индийских образцов онн были ниже.

Таблица 3 - Способность рисовой муки связывать воду

Продолжительность взбалтывания, мин Способность связывать воду, г/г HCPW

Prassana IRAT 8/N-22 10752/ 945949/94 895/923 Cheolweon-45 446

5 1,00 1,20 1,22 1,15 0,03

20 1,01 1,22 1,25 1,17 0,02

60 1.01 1,21 1,24 1,16 0,02

Коэффициенты водопоглотительной способности при варке у пропаренных индийских образцов были самыми низкими: 3,00-3,03; у филиппинских и японских - высокими: 3,49-3,52 и 3,53-3,61. Причем у пропаренного риса эти показатели были приблизительно на 10 % ниже. Для образцов Юго-Восточной и Восточной Азии, кроме одного образца из Китая, характерны высокие показатели способности связывать воду целым зерном и коэффициента водопоглотительной способности.

Таблица 4 - Способность нелого зерна риса связывать воду

Продолжительность взбалтывания, мин Способность связывать воду, г/г HC Pos

Prassana IRAT 8/N-22 10752/ 945949/94 895/923 Cheolweon-45 446

5 0,09 0,12 0,13 0,09 0,02

20 0,12 0,15 0.14 0,1) 0,02

60 0,12 0.16 0,15 0,12 0,03

Динамика уменьшения активности ингибиторов при давлении пара !,3 атм была сходной для всех исследуемых образцов: через 50 минут про-паривания активность в зерновках не обнаруживалась.

Исследование представителей различных видов рода Огуга Ь. и вида рода 21гата представляло интерес в связи с использованием их в селекционном процессе для привнесения ценных свойств Рису культурному при получении новых форм и сортов. ПарбоЙлинг диких видов рода Огуга Ь. приводил, кроме Риса посевного дикого, как правило, к существенным изменениям структуры крахмалистой парепхимы эндосперма, частичной или полной кдейстеризацин крахмала (рис. 4). Для цицании характерно быстрое пропаривание до полной клейстеризации крахмала эндосперма.

Рисунок 4 Сколы зерновок Риса широколистного (О. latifolia Desv.): слева -до парбойлинга, справа - после парбойлинга. Увел. 20*

3 Сравнительная характеристика анатомо-морфологичсеких особенностей пропаренных н непроиаренных зерновок риса сортов н форм российской и зарубежной селекции в)ща Огуга sativa, представителей различных видов рода Oryza L. и вида Zizania latifolia

Характер пропаривания определяли по изменениям видимой структуры эндосперма возникающим в результате парбойлинга клейстеризации крзхмала, наличию или отсутствию в зерновке мучнистых пятен и трещин.

Российские и зарубежные селекционные образцы, дикие формы имели или не имели мучнистые пятна в эндосперме риса. После пропаривания в одинаковых условиях мучнистое пятно либо оставалось, либо исчезало в зависимости от степени пропаривания, а именно, клейстеризации крахмала. У Павловского и Дальневосточного оно присутствовало в пропаренном

рисе, а у Прнманычского исчезало. У 1R53241-60-1-2-1, А-1024 (Филиппины), 16522/91 Ьх662/91-6320887 (Индия), 446 (Марокко) было отмечено мучнистое пятно после пропаривания, у 10752/945949/94 (Филиппины) его не было.

У исследованных форм в разной степени была выражена трещинова-тость. Интересно отметить, что для селекционных образцов риса российской и зарубежной селекции характерны трещины в эндосперме, а у представителей диких форм и гладкого риса их нет.

Описание кристаллической структуры эндосперма имело существенную роль в интерпретации полученных данных. В расположении кристаллов разных размеров отмечены свои закономерности. Кристаллы располагались в большинстве случаев беспорядочно. Радиальные лучи в дорсальной стороне отмечены в эндосперме сортов и сортообразцов Спал ьч и к Новосельский, Курчанка, Дальрис 8, 1377 CROSS-116 (Индия), в вентральной стороне: у Соляриса, Хамкайского 52, Лоцмана, Prasanna IRAT 8/N-22 (Индия), по всем направлениям: у Лагуны, Малыша, Приморца, Витязя, Талисмана, Хазара, Водолея, АТ-92-365, AM 70170 (Китай), 8949/92 Куепша -9 (Япония), с дорсальной и латеральных сторон у Ралана, с дорсальной и вентральной сторон у Полигена. Крупнокристаллическая структура преобладала у Дубовского 129, Наутико, Павловского, Белозерного, Хазара, Снежинки, среднекрисгаллическая и мелкокристаллическая у Кубани 3, Лимана, Кубанского 140, Дальриса 2, Дальриса 8, Талисмана. У зарубежны?; образцов распространение крупных кристаллов было явно меньшим, чем у российских. Крупные кристаллы располагались рыхло, некомпактно, как у Спальника, Спринта, ВНИИРа 18, Мутанта 705, Талисмана, Prasanna IRAT 8/N-22 (Индия), 16507/91Ьх662/916828875 (Бангладеш), Gongjin (Китай), и плотными конгломератами, как у ВРОС 5123» Кубани 9, Павловского, Сапфира, Витязя, Малыша, Прнманычского 6. Расположение крупны;; кристаллов на поперечном сколе зерновки у сортообразцов различно и является сортовым признаком.

При парбойлинге нативная кристалличность эндосперма зерновки риса нарушалась в результате клейстеризации кристаллов крахмальных зерен. У сортов Краснодарский 3352, ДубовскиЙ 129, Кубань 3, ВРОС 5123, Наутико, Приморский б. Новосельский, Струмок, Дальрис 8, Апрельский, Талисман, Жемчуг и Серпантин, 16500/91 Ьхбб2/91 -61 -30845 (Индия), 16505bx662/916638975 (Бангладеш), 446 (Марокко), АТ-92-365, AN 70170 (Китай), 8949/92 Куепша-9 (Япония), у Риса посевного дикого изменения кристалличности рассматривались как незначительные, сохранялись крупные кристаллы в средней части. Существенная клейстеризация крахмал а

была характерна для ВРОС 213, Краснодарского 424, Кубани 9, Спальчика, Солнечного, Лимана, ВНИИРа 8847, Краснодарского 86, Славянца, Вевеля, Лагуны, Павловского, Нафанта, Курчанки, Изумруда, Приморца, Дальневосточного, Италики 4, Мутанта 82, Белозерного, Радуги, Прикубанского, Родины, Мутанта 705, Мутанта 189, Дальриса 2, Ханкайского 52, Биоризы, ВНИИРа 1417, Эколога, Паритета, Лоцмана, Нарцисса, Витязя, Лидера, Снежинки, Хазара и Водолея, представителей Риса широколистного, Риса высокого, Риса короткоязычкового, 2-х представителей Риса малампузин-ского.

В первую очередь крахмал клейстеризовался по периферии, то есть в тех тканях, которые оказались более доступными для действия пара. У большинства селекционных образцов быстрее пропаривалась вентральная сторона. Такое неравномерное проларивание свидетельствует о неоднородной структурной организации эндосперма в различных его частях. Группа сортов и сортообразцоа риса после парбойлинга характеризовалась полной клейстеризацией крахмала (ВРОС 3716, Старт, Альтаир, Жемчужный, Солярис, 12)87/94JR 674/4-127-1, Рис лекарственный и др.). На фотоизображениях сколов это проявлялось в отсутствии видимой кристаллической структуры эндосперма, однородно темно-серой окраске поверхности, что свидетельствовало о прозрачности.

4 Сравнительная характеристика технологических, кулинарных, физико-химических, биохимических и антнал им ei «тарных свойств пропаренного и непропарепного зерна риса сортов н форм российской и зарубежной селекции

Основные вещества зерновки риса, из которых построены ее ткани -биологические полимеры: белки, крахмал и жиры. Зерновка на 90 % состоит из гидрофильных биополимеров - белков и углеводов. Изменение физико-химических признаков эндосперма зерновки риса при пропарива-нии обусловливает ее новые свойства (табл.5).

При получении сколов непроп арен пых и пропаренных зерновок была отмечена разная степень сопротивления скалыванию. Непропаренные зерновки раскалывались легко и крайне редко требовали незначительных усилий (Дубовский 129, Новосельский). Полностью пропаренные зерновки раскалывались с трудом. Рисовое зерно обладает низкой прочностью, склонностью к трет и необразован и ю и высокой дроби мостыо. Выход целого ядра варьировал в зависимости не только от сортообразца и обработки, но и от первоначального его значения до пропаривання. Пропаренные

ядра большинства сортов в отличие от непропаренных при варке не разрушались или разрушались незначительно.

Таблица 5 - Сравнительная характеристика сортов по свойствам пропаренного и непропаренного зерна риса ___

Выход целого СгекловиД- Активность Разрушение

Сорт ядра,% ность,% ингибиторов ядер при вар-

протеаз, % ке, %

1 2 ] 2 1 2 I 2

Регул 84,2 97,4 90 100 100 3,2 3 0

Изумруд 76,6 933 96 100 100 4,1 3 0

Жемчуг 43,1 94,3 82 100 100 6,0 3 1

1 - непроторенный рис, 2 - пропаренный рис

В основе всех изменений, происходящих с зерновкой при прожаривании, лежат характеристики водопоглощения. Если для сорта была характерна высокая клейстернзация крахмала (Регул, Рапан, Сапфир), то и при знаки водопоглощения были высокими. У сортов с незначительной клей-стеризацией (Жемчуг, Талисман, Наутико) они были низкими. Хотя были и исключения, например, для сорта Индус. Филиппинские и японские образцы имели относительно высокие коэффициенты водопоглотительной способности. Их значения были выше, чем у российских сортов, для которых они были сравнимы с таковыми у индийских образцов. Учитывая происхождение филиппинских образцов от скрещивания подвидов яваника н индика, можно предположить существенное влияние яванского подвида на свойства эндосперма.

Протеазы в пропаренном зерне инактивированы, что, наряду с други ми причинами, определяет отсутствие способности к прорастанию.

Изменение содержания амилозы эндосперма зерновки при пропарива-нии у российских сортов не зависит от пропаривания. Содержание декстринов у сортов, характеризующихся высокой клейстеризацией крахмала, Регула, Рапана, Индуса и Сапфира (по предложенному методу пропаривания) увеличивалось в 4,3-5,3 раза, у сортов с низкой степенью пропаривания, Кубанн 3, Наутико, Талисмана и Жемчуга оно возросло всего в 1,9-2,! раза. Из этого следует, что при парбойлинге происходит гидролиз крахмала, степень которого зависит от структурно-механических, физико-химических и биохимических свойств зерновки н крахмальных зерен, что приводит к различному содержанию декстринов в пропаренной зерновке.

Исходя из результатов исследований в пропаренных зерновках риса н . полученной из пропаренного зерна мучке российских сортов и зарубежных

сортообразцов отмечены следовые значения активности белковых ингибиторов протеаз и лектинов. В опытах in vitro была показана высокая термостабильность белковых ингибиторов протеаз. Только через 30 минут инкубации при 80°С их активность снизилась на 50 %. По-видимому, высокая стабильность ингибиторов протеаз связана со способностью реденатури-ровать после денатурации при высоких температурах. Рекомендованные в российских научных работах режимы гидротермической обработки риса в течение малых промежутков времени - от нескольких секунд до нескольких минут - явно недостаточны для инактивации белковых ингибиторов протеаз и лектинов.

5 Классификация риса по характеру изменения признаков и свойств зерновок в результате парбойлинга

5.1 Классификация. Использование лабораторного метода пропарн-вания с последующим выявлением анатомо-морфологических особенностей и характеристики аморфно-кристаллических состояний пропаренной зерновки посредством световой микроскопии сколов зерновок позволило подразделить весь селекционный материал риса на 3 класса. Классификационные признаки показаны в таблице 6.

Первый класс составляют селекционные формы при проиаривании которых получаются зерновки янтарной с разными оттенками окраски, с полностью или практически полностью клейстеризованным при парбой-линге крахмалом эндосперма, гладкие на сколе, прозрачные в проходящем свете, с полным отсутствием видимой кристаллической структуры эндосперма на сколе или с сохранением незначительной мелкокристаллической структуры крахмалистой паренхимы в центре эндосперма у не более, чем у 10 % зерновок, составляющих образец. Селекционный материал первого класса требует мягких режимов парбойлинга. Сорт - стандарт Рапан.

Второй класс составляют селекционные формы, при пропаривании которых получаются зерновки с разными оттенками янтарной окраски, с частично, в большей степени по периферии, клейстеризованным крахмалом эндосперма, с видимой кристаллической структурой эндосперма на сколе при преобладании средне- и мелкокристаллической структуры. Сорт-стандарт Лидер.

Третий класс составляют селекционные формы, пропаривание которых не приводит к каким-либо существенным изменениям в структуре и консистенции эндосперма: зерновки получаются с разными оттенками янтарной окраски,с неклеистеризоваиным или незначительно клейстеризованным по периферии крахмалом эндосперма, с видимой кристаллической

Таблица б - Классификационные признаки риса по характеристикам скола зерновки и консистенции эндосперма.

(Степень пропаривания) класс, Конси-

і<ласс, степень пропа-риванид-вариант

Ьнешний вид поперечного скола зерновки"

до про-пари ванна

онси-стенция эндосперма

раскалывает-ся легко

оез увеличения

поверхность негладкая, матовая. Мучнистые пятна и трещины присутствуют или нет.

в поле зрения микроскопа при увел, и на фотоизображения при увел. 20-30

Ш поверхности вцаны различные по размерам кристаллы. Мучнистые пятна и трещины присутствуют или нет

Структура эндосперма

крупно-, средне- и мелкокристаллическая

Представители

Весь селекционный материал риса

—Р—

после пропа-ривания

"Таска7" лывает-

СЯ с трудом

поверхность гладкая, глянцевая. стеклообразная, янтарной окраски. Возможно белое пятно в центре, занимающее менее 50 % площади. мучнистых пятен и трещин нет, исчезают.

11оверхность стеклооораз-ная, видимых кристаллов нет, янтарной окраски. Возможно небольшое кристаллическое пятно в центре, Мучнистых пятен и трещин нет, исчезают.

стеклообразная, небольшой участ

соля рис, Индус,

-'г— после прола-ривания

Раскалывается с некоторым трудом

Поверхность стеклосюраз-иая по периферии и кристаллическая в центре и середине, янтарной окраски в стеклообразных участках, мучнистые пятна: есть или нет, остаются или исчезают. Трешины: есть или нет, остаются, уменьшаются или исчезают.

возможен ___________участок в цент-

Р| кристаллической Й, аморфно-«ггалличеекм. ше зерна эндо-клейстеризованы полностью или почти пол-костью.

ад

И др.

ГпальчйкГ

Йимаи, авлов-ский, Хазар ндр.

■■-з-.— после пропа-ривания

Поверхность глянцевая, глянцевая по периферии и матовал в центре и середине, стеклообразная по периферии, янтарной окраски в стеклообразных участках. Мучнистые пятна: есть или нет, остаются или исчеза-ют.Трещины: есть или нет, остаются, уменьшаются или исчезают.

итеклоооразная по пери-ферин. Преобладает средне- и мелкокристаллическая, кристаллы уменьшаются в размерах. Крахмальные зерна клейстери-зованы частично или существенно по периферии.

Поверхность пристал -лическая, кристаллы различных размеров. Мучнистые шгтна и трещины присутствуют или нет, не исчезают.

Раскалывает-ся легко

I юверхность матовая, негладкая, возможно, светло-янтарной окраски. Мучнистые пятна и трещины присутствуют или нет, не исчезают.

крупно-, средне- и мелкокристаллическая. Возможно небольшое уменьшение размеров кристаллов, крахмальные зерна не клейстернзованы или клей-стеризоваиы незначительно по периферии._

ский 129, Спринт, Талисман, Серпантин и др.

структурой эндосперма, с кристаллами первоначальных или несколько меньших размеров. Селекционный материал требует жестких условий пропаривания. Сорт-стандарт Серпантин.

Из 85 российских сортов и сортообразцов 24 относилось к первому классу, 43 - ко второму и 18 - к третьему. Селекционный материал распределился приблизительно в соотношении 1:2:1. Было сделано предположение, что существуют признаки - свойства зерновки, которые определяют сходство и различие селекционного материала в классах и между ними и которые определяют принадлежность образцов к классам: количественный признак - масса 1000 зерен, морфологический признак - отношение длины зерновки к ширине, структурный - стекловидность, физико-химические и биохимические - содержание амилозы, водопоглотительная способность, коэффициент водопоглощения, температура клейстеризации.

В результате дисперсионной проверки зависимости варьирования признаков селекционного материала от принадлежности к классам была получена корреляционная Матрица из которой видно, что самые высокие корреляционные связи с классом наблюдаются у признаков: "способность связывать" воду целым зерном" (-0.73) , "способность связывать воду мукой" (-0,93). Шаговый множественный регрессионный анализ позволил получить множественную регрессионную модель зависимости "класса" (у) от группы всех признаков при коэффициенте множественной детерминации Г =0,98:

у=31 +0,07Х| -0,1 х2 +0,6X1 +0,11x4 -0,1 8х5 +13,9*6 -11,9хт -1,29Хз

Выявлено высокое влияние (44 %) способности связывать воду мукой (х?) >на принадлежность риса к классу классификации. Это обусловлено, вероятно, большим влиянием биохимических показателей зерновки на изучаемые причинно-следственные связи. Признак "масса 1000 зерен" (х|), имел долю влияния на класс 7,4 %, "1/Ь" (х;), - 2,3 %, "стекловидность" (хД - 4,5 %, "содержание амилозы" (хд), - 2,3 %, "температура клейстеризации" (х5>,- 16,1 %, "способность связывать воду целым зерном" (хб),-8,7 %, и "коэффициент водопоглощения" (хя), - 6,6 %. Масса 1000 зерен и стекловидность не влияли достоверно на детерминацию признака "класс".

5.2 Разнокачестсенность зерновок риса в пути н одной селекционной Формы, изменчивость признака "класс". Разнокачествеиность. как правило, была связана со степенью спелости и высокой мучнистостью зерновки, периодом хранения, чистотой селекционного материала - засоренностью другими формами и распадом сорта на линии.

В зерновой массе могут присутствовать зерновки разной спелости. Недозрелые зерновки имеют иную структуру эндосперма, а именно, преобладают более мелкие кристаллы на сколе. При лропаривании в лабораторных условиях по предложенной методике они были отнесены к 1-м> классу классификации или же класс снижался.

Располагающиеся у основания веточек метелки зерновки, находящиеся в фазе полной спелости, часто характеризуются более быстрым пропа-риванием и даже могут снижать класс, например, у сорта 2-го класса - Ве -веля. Встречающиеся в метелке аномальные зерновки также проявляю!' тенденцию к снижению класса, Редко у селекционной формы проявляются уникальные свойства; в зерновой массе (не боле 5 %) об и ару ж и ваютс я нетипичные зерновки с более высоким классом.

В пределах одного сорта в зерновой массе встречаются стекловидны« зерновки и с мучнистым пятном. При анализе влияния мучнистости на степень пропзривания возникали трудности, связанные с невозможностью выявления в зерновке до парбойлинга мучнистого пятна и его размера. Стекловидность и расположение мучнистого пятна в эндосперме имеют генетическую детерминацию и зависят от условий выращивания. Условии выращивания при высокой влажности и низких температурах, способствуют снижению стекло вид н ости. Химический состав мучнистых и стекловидных зерновок в пределах одного селекционного образца различен (Козьмина ЕЛ., 1976). Зерновки с мучнистыми пятнами, занимающими до 30 % объема эндосперма, проявляли при парбойлннге характерные дл:г селекционного образца свойства, то есть относились к определенному классу классификации. Известно, что в мучнистых зерновках влага распространяется в 1,5-2,0 раза быстрее, чем в стекловидных (Козьмина Е.П., 1974). Возможно, этим объясняется, что при возрастании размеров мучнистого пятна увеличивается вероятность снижения класса. Если зерновка меловая, класс будет 1-м.

Разнокачественность зерновок в коллекционном образце может быть обусловлена различной консистенцией эндосперма и генотипом. Если коллекционные образцы относятся к разрядам линий, сортообразцов и сорго с, у них разнокачественность зерновок по исследуемому признаку минимальна - генотип образца однороден и неспелых зерновок, как правило, нет.

Изменчивость селекционных образцов внутри сорта по признаку "класс", была низкой: коэффициент вариации - до 2 %.

б Тенденции в выведении и районировании российского и зарубежного селекционного материала риса в связи с различными характеристиками пропаренных зерновок

В процессе исследований были выделены 4 группы сортов и сортооб-разцов, которые выведены в период с конца 1930-х гг. по 2003 г. (по дате регистрации заявки на выдачу свидетельства на сорт) и 4 группы сортов, которые были районированы в различные периоды до 2004 г. селекции ВНИИ риса.

Первая группа по фактору периода выведения включала 20 сортов и сортообразцов, которые были выведены до 1979 г.: ДубовскиП 129, ВРОС 213, Кубань 3, Краснодарский 3352, ВРОС 3716, ВРОС 5123, Краснодарский 424, Кубань 9, Спальчик, Старт, Солярис, Новосельский, Дальневосточный, Приморский б, Белозерный, Пионер, Радуга, Прикубанский, Родина, Мутант 705. Вторая группа содержала 22 сорта и сортообразца, которые были выведены с 1980 г. по 1988 г.: Альтаир, Солнечный, Жемчужный, Лиман, Солярис, Кулон, ВНИИР 8847, Краснодарский 86, Славя-нец, КПХ-1, Первоцвет, Пластик, Камертон 7654, Мутант 189, Струмок, Малыш, Прнманычский, Лазурный, Приморец, Биориза, Полиген, Апрельский. Третья группа включала 23 сорта и сортообразца, которые были выведены с 1989 г. по 1996 г.: Лагуна, Наутико, Павловский, Регул, Спринт, Индус, Сапфир, Нафант, Курчанка, Талисман, Изумруд, Снежинка, Серпантин, Жемчуг, Лидер, ВНИИР 1417, Эколог, Паритет, Лоцман, Нарцисс, Єластоиик, Витязь. Четвертая группа включала 12 сортов и сортообразцов, выведенных с 1997 г. по 2003 г.: Хазар, Мирный, Водолей, Дружный, Янтарь, Аметист, Атлант, Юпитер, Новатор, Айсберг, Гарант, Факел.

Первая группа по фактору периоду районирования включала 11 районированных сортов в период до 1979 г.: Дубовский 129, ВРОС 213, Кубань 3, Краснодарский 3352. ВРОС 3716, ВРОС 5123, Краснодарский 424, Кубань 9, Новосельский, Дальневосточный, Приморский 6. Вторая группа включала 16 районированных сортов в период с 1980 г. по 1990 г.: Спальчик, Старт, Альтаир, Солнечный, Жемчужный, Лиман, Солярис, Кулон, ВНИИР 8847, Краснодарский 86, Первоцвет, Малыш, Приморец, Лазурный, Приманычский, Фонтан. Третья группа включала 25 сорта, допущенных к использованию в 1998-2002 гг.: Кубань 3, Краснодарский 424, Спальчик, Лимаи, Кулон, Краснодарский 86, Славянец, Первоцвет, Вевель, Лагуна, Наутико, Павловский, Регул, Рапан, Спринт, Нафант, Курчанка, Изумруд, Жемчуг, Лидер, Хазар, Фонтан, Дальневосточный, Приманычский, Новосельский. Четвертая группа включала 21 сорт риса, допущенный к использованию в 2003, 2004 гг.: Кубань 3, Краснодарский 424,

Спальник, Лиман, Краснодарский 86, Славянец, Павловский, Регул, Рапаи, Спринт, Курчанка, Изумруд, Жемчуг, Лидер, Хазар, Фонтан, Аметист, Дружный, Снежинка, Янтарь, Дальневосточный.

Если в группе сортов, выведенных до 1979 г. преобладали принадлежащие ко второму (50 %) и третьему (30 %) классам, то 50 % из выведенных в 1980-1988 гг. относилось уже к первому классу. В третьем классе было всего 9 %. Большое преобладание представителей второго класса было в период с 1989 по 1996 гг. (56 %), в период с 1997 по 2003 гг. их содержание в группе снизилось до 46 %. В последний период доля выведенных селекционных форм первого класса была приблизительно такой же, как до 1979 г (20 %) и в 1989-1996 гг. (22 %), однако намного ниже, чем с 1980 г. по 1988 г. (50 %). Доля третьего класса в 1989-1996 гг. была несколько ниже, чем - в 1997 - 2003 гг.: 22 % и 31 % (рис. 5).

Период выведения сортов риса, г.г.

Рисунок 5 Распределение сортов риса по отношению к парбойлингу в связи с фактором "период выведения".

Около половины представителей выведенного в настоящее время селекционного материала оказалось 2-го класса. Такое распределение объясняется вовлечением в селекционный процесс новых как зарубежных, так и отечественных форм риса с ценными свойствами. Соотношение 1:2:1 не сохраняется ни для одной из групп, поэтому оно является результатом всех четырех периодов выведения селекционного материала риса.

В группе сортов, районированных до 1979 г., преобладают сорта 3-го класса (55 %), в отличие от распределения по фактору "период выведе-

ния", где преобладают сорта 2-го класса (50 %). Крайне мало в этот период было районировано сортов 1-го класса - всего 9 %. С 1980 по 1990-й гг. было районировано уже 60 % сортов 1-го класса и 40 % - 2-го°. Картина распределения сортов в этот период по сравнению с предыдущим резко изменилась. В 1998-2002 гг. районировано уже 54 % сортов 2-го и 19 и 27 % I и 3-его классов соответственно. В 2003, 2004 гг. допущено к использованию 14 % сортов 1-го класса, 57 % 2-го и 29% 3-го (рис. 6).

Период районирования сортов риса, гг.

Рисунок 6 Распределение сортов риса по отношению к парбойлингу в связи с фактором "период районирования".

Распределение по факторам "период выведения" » "период районирования" может иметь как случайный характер, так и закономерный в связи с возможными причинно-следственными связями с ценными хозяйственными признаками сортов и вовлечением в селекционный процесс зарубежных и диких форм риса, имеющих широкую генетическую основу.

Была сделана попытка оценить взаимосвязь ботаиико-геграфнческих характеристик риса и принадлежности к определенному классу предложенной классификации риса В работе изучены образцы, имеющие происхождение из обеих областей: Палеоризовой (Филиппины, Индия, Бангладеш, Египет, Марокко) и Неоризовой (Китай, Корея, Япония, Россия), Па-леорнзовая область - место возникновения рисовых. Здесь возникли первичные центры культурного риса. Здесь же находится большая часть мировых посевов риса. В Неоризовой области возникли вторичные центры происхождения Рисовых и вторичные - культурного риса.

Районы выведения и произрастания сортов и сортообразцов риса селекции ВНИИ риса, Узбекского НИИ риса, Донского зонального НИИ сельского хозяйства, относятся к Средиземной подобласти Неоризовой области. На территорию бывшего СССР рис был привнесен в начале нашей эры или непосредственно до ее начала. На Дальний Восток японские сорта занесли корейцы, откуда они попали на Кубань в двадцатые годы 20 в. В 1910-1920 г.г. посевы риса получили распространение в Дагестане и Чечено-Ингушетии, в тридцатые годы - в Поволжье и Калмыкии (из Приморья). Образцы из Филиппин (представители Малайской провинции Ма-лезийской подобласти Палеоризовой области) - это сортообразцы селекции многие из которых получены в результате скрещивания подвидов индика и яваника. Селекция ведется на параметры качества, сочетающие высокую продуктивность сортов группы с показателями качества зерна, которые считаются традиционными и приоритетными в первую очередь для Южной и частично для Юго-Восточной Азии. После парбойлннга зерновки сортообразцов селекции ИРРИ становились твердыми, прозрачными, с трудом раскалывались. Они легко подвергались пропариваипю, в результате чего получался качественный продукт. Два сортообразца из Бангладеш (Индийская провинция), полученные в результате скрещивания подвидов яваника и индика - и три из Индии (Индийская провинция) подвидов индика и яваника - были отнесены к третьему классу. Сортообразцы риса Северо-Африканского региона, Сахарской провинции Африканской подобласти из Египта и Марокко подвида японика относили ко 2-му и 3-му классам классификации.

Представителями риса Дальневосточной подобласти Неоризовой области, которая является центром происхождения холодостойких, фотонейтральных форм, были образцы риса из Китая, Кореи и Японии. Из 10 зарубежных образцов из Неоризовой области Дальневосточной подобласти, из Восточной Азии, ни один не относился к 1-му классу. Ко 2-му классу относили семь образцов в указанной ботан н ко-гео граф и ч ее кои области районирования, к 3-му классу - три образца. Пропаренный рис, как известно, для этого региона нетрадиционен и до недавнего времени вовсе не использовался в пищу.

Российский селекционный материал представляет две подобласти Неоризовой области - Дальневосточную и Средиземноморскую. Средиземноморская, как и вся Неоризовая область - вторичный центр культуры риса. Здесь произрастают дикие рисовые и находится вторичный центр культуры шшанни водяной и широколистной. Сорта риса, районированные или бывшие районированными в Приморье (Дальневосточная подобласть), это

- Приморский б, Новосельский, Лрнморец, Малыш, Дальневосточный. В настоящее время - Дальневосточный. Из них один сорт (Малыш) относится к 1-му классу классификации, два (Приморец, Дальневосточный)- ко 2-му и два (Приморский 6, Новосельский)- к 3-му. Из сортов, находящихся в производстве на территории Средиземноморской подобласти в 2005 г., три, Регул, Рапан, Дружный, относится к 1-му классу, одиннадцать (Краснодарский 86, Лиман, Спальчик, Славянец, Павловский, Курчанка, Изумруд, Лидер, Хазар, Снежинка, Аметист) - ко 2-му и шесть (Кубань 3, Спринт, Жемчуг, Серпантин, Фонтан, Янтарь) - к 3-му.

Генплазма мировой коллекции риса представлена сортами с различной характеристикой изменений признаков и свойств зерновки при пропа-ривании. Древние способы пропаривания и "проваривания" имеют достаточно жесткие параметры процессов с трудно контролируемыми условиями. В связи с этим предпочтение человеком отдавалось формам, способным выдержать эти жесткие условия (с определенной структурой эндосперма и компонентным составом его крахмалистой паренхимы, высокой прочностью оболочек). Происходил спонтанный отбор. Представители риса подвида индика, как правило, имеют признаки и свойства зерновки, определяющие их принадлежность к 3-му классу. Скрещивание представителей подвида индика с образцами подвида яваника в российской селекции и селекции ИРРИ привело к появлению форм и сортов с характеристиками, позволяющими их рекомендовать для современных методов пропаривания с мягкими режимами. Современная российская селекция использует исходный материал самого разного происхождения из ПалеоризовоЙ и Не-оризовой областей. В Восточной Азии не ставятся задачи создания сортов для парбойлинга. Отношение к парбойлингу учитывается в селекционном процессе в Индийской и Малайской провинциях Мапезийской подобласти.

7 Система параметров и методов оценки свойств и признаков пропаренных зерновок селекционного материала риса.

Диагностика качества пропаренных зерновок

В работе была поставлена задача: разработать метод точного, быстрого дифференцирования селекционного материала риса по отношению к парбойлингу. В качестве приема по пропариванню зерновок с целью изменения их физико-химического состояния, позволяющего выделять селекционный материал в группы, был разработан лабораторный парбойлинг в автоклаве с определенными значениями давления и температуры пара и времени пропаривания. В качестве основного инструмента дифференциации предложена разработанная классификация риса, состоящая из 3 классов, в которые объединен селекционный материал в соответствии с общи-

ми признаками пропаренных зерновок, или степенью пропаривания в определенных условиях (табл. 7),

Таблица 7 Лабораторный метод оценки селекционного материала риса по признакам к свойствам пропаренной зерновки (на основе световой микроскопии поперечных сколов зерновки)_____ _

Прием Параметр, признак оцеккк Инструмент дифференциации

Парбойлннг зерна в лабораторных условиях. Просмотр состояния цветковых чешуй. Просмотр окраски эндосперма у ядер. Предварительный просмотр шелушенных зерновок в проходящем свете при увеличении 3-20*. Величина раскрывания цветковых чешуй после парбой-линга. Окраска эндосперма: темно-янтарная, янтарная, светло-янтарная. Стекловидность, наличие трещин и мучнистых пятен. Группы по величине раскрывания цветковых чешуй, 1.2,3.

Иолучение поперечных сколов зерновок. Предварительная визуальная оценка сколов без увеличения. Световая микроскопия сколов зерновок при увел. 20 -30". Фотографирование сколов в поле зрении микроскопа. Описание сколов в поле зрения микроскопа или черно-белых фотоизображений сколов нелропаренных и пропаренных зерновок. Варка пропаренных ядер. Консистенция эндосперма: трудно, легко раскалывается. Окраска скола: "нативная", янтарная. Поверхность скола: гладкая, негладкая; матовая, глянцевая. Окраска фотоизображения скола различных оттенков, однородно темно-серая, возможно с видимыми структурными клеточными стенками. Структура эндосперма: круп-но-,средне-,мелко кр металл и-ческая, стеклообразная (амо-рф носкр ыто кристалл нческая). Степень клейстериззции крахмала по внешнему виду скола или по фотоизображению скола: незначительная, частичная, полная. Мучнистые пятна: остаются или исчезают. Трещины: остаются, уменьшаются по количеству или исчезают. Степень деструкции, или целостности ядер после варки. Классификация риса по реакции на парбойлннг: 1-й класс - про-паривакие полное, 2-й класс - пропаривая и е частичное, 3-Я класс - пропаривал и е незначительное. Группы: 1,2,3,4"*

В качестве основных параметров были использованы: консистенция эндосперма {раскалывается - легко, с трудом), структура эндосперма, или крахмалистой паренхимы, степень клейстеризации крахмала крахмалистой паренхимы эндосперма по фотоизображению скола, явления сохранения или исчезновения трещин и мучнистых пятен в эндосперме. Оценивались -величина раскрывания цветковых чешуй, окраска эндосперма после пар-бойлинга и качество сваренного пропаренного риса по степени деструкции ядер при варке.

Анализ метода был проведен с использованием следующих подходов: 1) сравнения предложенного метода пропаривания без предварительного замачивания с пропариванием и предварительным замачиванием. 2) определения биохимических, физико-химических свойств и технологических качеств у образцов; 3) дисперсионного и регрессионного анализов результатов; 4) определения соотношения результатов лабораторной оценки селекционных образцов риса с требуемыми условиями для полного их пропаривания.

Наблюдалось полное соответствие дифференциации селекционного материала риса на классы по способу с замачиванием и по способу без замачивания. По п. 3 дисперсионный анализ показал достоверное влияние класса образца по реакции на парбойлинг на изменение содержания декстринов в зерновке при пропаривании с долей влияния в 89 %, (Тф>Рт), на уменьшение коэффициента водопоглотительной способности с долей влияния в 98 %, (Рф>Рт).

При проведении шагового множественного регрессионного анализа было получено две регрессионные модели зависимости показателей выхода целого ядра (у)) и изменения выхода целого ядра у пропаренного риса (у2) от группы признаков: класса (х2), к которому принадлежит сорт, и значения показателя до парбойлинга (Х|):

у1=153,56-0,59х, -60,54х2 +0,40х, х2 +0,002х|2 +5,45хД г2=0,98; у2=444,8-6,24Х| -155,5x2 +1,00х, х2 +0,02x1* -Н8,34х2\ г2=0,89

Показатель "класс" соответствует степени пропаривания — I, 2, 3. Были рассчитаны для них значения показателя выхода целого ядра по уравнениям регрессии и составлена таблица, которая рекомендуется для использования в целях диагностики качества пропаривания в производстве пропаренного риса. По известным значениям показателя до и после парбойлинга, используя эту таблицу, можно определять степень пропаривания и корректировать режимы технологии переработки риса с парбойлингом.

Метод просмотра зерновок в проходящем свете используется как предварительный, или вспомогательный световой микроскопии сколов, так как не позволяет однозначно оценить степень пропаривания. В технологии парбойлинга важным показателем является окраска цветковых чешуй. Если цветковые чешуи двухцветные или буро-желтые, то эндосперм в результате парбойлинга становится темно-янтарным, как у сортов Первоцвет, Жемчуг и Лидер. Однако темно-янтарную окраску приобретают зерновки и сорта Талисман, цветковые чешуи которого соломенно-желтые. Сорт Регул имеет желтые цветковые чешуи, однако окраска пропаренного риса - светло-янтарная. Предпочтительную светло-янтарную окраску пропаренного риса имеют сорта Краснодарский 86, Спальник, Лиман, Славя-пей, Регул, Рапан, Снежника, Хазар и Водолей. ;

Большое значение придается устойчивости формы ядра риса, предназначенного для пропаривания. Устойчивость формы оценивают при варке по изменению формы ядер или их кончиков. Пропаренный рис имеет высокие кулинарные достоинства, если ядра не разрушаются при варке. Большинство российских сортов характеризуется стойкостью пропаренных ядер к разрушению при варке.

Рассмотренная выше система параметров и методов оценки селекционного материла - единственная для российского парбойлинга. В основе ее лежит диагностика качества пропаренных зерновок, которая включает в себя биохимические, физико-химические и технологические признаки, современные методы световой микроскопии, новую классификацию риса, вспомогательные данные - таблицу выхода целого ядра. Предложенную оценку целесообразно использовать в селекции на сорт для парбойлинга в комплексной оценке по хозяйственным и биологическим признакам исходного и селекционного материала в коллекционном, гибридном и селекционном питомниках.

8 Селекционная характеристика риса по морфотнпу зерновки

Изучали наличие причинно-следственных связей между признаками зерновки в связи с парбойлингом ряда селекционных характеристик риса, в том числе отношения длины зерновки к ширине. Была признана целесообразной оценка взаимосвязи и с другой характеристикой морфотипа зерновки - формой поперечного сечения. Анализ поперечных сколов зерновок позволил сделать вывод об имеющемся пробеле в селекционной характеристике риса по морфотнпу зерновки. В результате чего впервые были определены группы риса по форме поперечного сечения зерновки.

10.1 Выделение ГПУ ПИ рнса по форме, поперечного сечения или скола_зерновкн и нл использование в селекции н семеноводстве. На поперечном сколе зерновки видно, что в местах проникновения проводящего пучка, под оболочками в эндосперме возникают утолщения - подпуч-ковые бугры. С латеральных сторон видны верхние и нижние латеральные под пучковые бугры. Как оказалось, форма поперечного сечения зерновки может быть самой различной в связи со степенью выраженности этих под-пучковых бугров или зон. Причем она является сортовым признаком. В соответствии с этим было предложено выделить 3 группы у риса по форме поперечного сечения зерновки в связи с латеральными лодпучковыми буграми. Эти группы были названы "рапан" "жемчуг" и "кулон". Несмотря на то, что эти названия уже были даны сортам риса российской селекции, однако они хорошо отражали внешний вид поперечного сечения зерновок и в связи с этим были выбраны как наиболее удачные (рис. 7).

Группа "рапан". Характеризуется выраженными или сильно выраженными верхними и нижними латеральными подпучковыми буграми. Если зерновка сильно удлинена в дорсо-вентральном направлении, то такие сорта обозначаются как "рапан высокий". Соответственно выделяются и подгруппы "рапан средний" и "рапан округлый1'. В эту группу попадают сорта: Дубовский 129, Кубань 3, Старт, Лиман, Первоцвет, Наутико, Новосельский, Хазар, Мирный - рапан высокий; Жемчужный, Дальрис 2, Рапан, Лоцман - рапан средний, Лазурный и Рис Малампузмиский из Бирмы - рапан округлый. Сорт-стандарт - Рапан.

рапан

"жемчуг

кулон

Рисунок 7 Внешний вид поперечного сеченнк зерновок риса у групп сортов: "рапан", "жемчуг" и "кулон".

Группа "жемчуг". Для нее характерна слабая выраженность верхних и нижних подпучковых бугров. Латеральные подпучковые бугры могут быть совсем невидны на поперечном сечении зерновки. Тогда форма поперечного сечения зерновки похожа на овал или круг. Вероятно, при шлифовании таких зерновок доля мучки снижается. Выделяются подгруппы: "жемчуг высокий", "жемчуг средний" и "жемчуг округлый". Сорта и сор-тообразцы: Кулон, Павловский, Бластоннк относятся к подгруппе "жемчуг высокий"; ВНИИР 18, Ханкайский - к подгруппе жемчуг средний и Индус - жемчуг округлый. Сорт-стандарт - Павловский.

Группа "кулон". У представителей этой группы выражены или сильно выражены верхние латеральные подпучковые бугры, нижние выражены слабо или совсем невыражены. Солярис, Лагуна, Спринт, Сапфир, Радуга принадлежат к подгруппе "кулон высокий"; Изумруд, Серпантин и Снежинка - кулон средний. Сорт Нафант входит в подгруппу "кулон округлый". Сорт-стандарт - Сапфир.

Для подгрупп "высокий", "средний*' и "округлый" установлены соотношения ширины и толщины зерновки - соответственно b/c sl ,4, 1,4 > Ь/с ä 1,2 и 1,2>Ь/с ül,О. Форма дорсальной и вентрачшой подпучковых областей в выделении групп риса по форме поперечного сечения зерновки не учитывалась, так как признаки слабо варьировали при визуальной оценке. Как правило, при сильно выраженных латеральных подпучковых зонах также сильно были выражены и вентральные и дорсальные подпучковые зоны. При описании формы поперечного сечения зерновки возможна характеристика этих зон - у Лимана вытянутая, заостренная вентральная подпучковая область.

Замечена изменчивость размеров подпучковых зон в связи со степенью спелости зерновки и расположением в метелке. Зерновки, не достигшие полной спелости, и с основания первичной веточки метелки часто имели "недоразвитые" нижние латеральные подпучковые бугры или одни из них. Встречаются зерновки с аномальной формой поперечного сечения, например, при наличии большого мучнистого пятна. Отмечено еще одно интересное явление: сорта - "близнецы". Внешний вид поперечных сечений зерновок отдельных сортов может быть похожим один на другой, однако обнаружены сорта, которые практически невозможно отличить друг от друга: ВРОС 3716 и Старт, Краснодарский 424, Краснодарский 86 и Спринт, Мутант 705 и Талисман.

Селекционеры в своей работе для характеристики селекционных форм пользуются классификаторам» признаков, в которых растение риса обо-

значается по множеству признаков. Наиболее известными являются классификаторы ВИРа, система идентификации сортов Международного союза по защите новых сортов растений (иРОУ). Во ВНИИ риса в конце 1980-х годов была разработана Информационно-поисковая система банка генетических ресурсов риса, иначе - классификатор признаков риса. Только в классификаторе ВНИИ риса присутствует признак "ребристость цветковых чешуй", который обозначен нечетко и которым селекционеры не пользуются. В связи с тем, что предложенные для выделения групп признаки имеют сортовую детерминацию, целесообразно использовать данную селекционную характеристику риса как в селекционном процессе так и для оценки качества семенного материала.

Оценку семенного материала по форме поперечных сечений зерновок н отборы но показателю необходимо вести в первичном семеноводстве при работах сортообновления, в научно-исследовательских и высших учебных заведениях и их элитно-семеноводческих и учебно-опытных хозяйствах, а также семеноводческих фирмах, выращивающих семена высших репродукций. При длительном производстве сорта происходит его засорение не только культурными и сорно-полевыми, в том числе краснозерными формами риса, но и распад сорта на линии. В работах по сортообновлению иногда трудно идентифицировать линии, так как часто они схожи по большинству общепринятых признаков оценки. Способ выделения групп по форме поперечного сечения зерновки в числе других позволяет достоверно выявлять как линии, на которые распался сорт, так и другие культурные формы. Таким образом, можно подтверждать чистолинейность сорта или его популяционный характер. Например, сорт Краснодарский 424 распался на 4 линии, которые в равной степени присутствуют в коллекционных образцах. Выделенный из него сорт Краснодарский 86 состоит из 2 линий, которые присутствуют в сорте Краснодарский 424. В семенном материале сорта Спринт обнаружено 3 линии. Сорт Лиман представляет сейчас сорт-популяцию из нескольких линий.

Как и всякое другое разделение предметов или явлений на группы, оно носит некоторый искусственный характер, так как вероятно построение непрерывного ряда по признакам. Однако в соответствии с обозначенными ограничениями оно представляет явление. Выделение групп по форме поперечного сечения зерновки дает представление о многообразии ее морфотипов и может быть использовано в селекционном процессе - в подборе родительских пар для гибридизации их оценке и отборе селекционных образцов (в коллеционном, селекционном и контрольном питомниках), в характеристике селекционного образца при проведении испытаний

на отличимость, однородность и стабильность. При сопоставлении класса пропаривания сорта риса с группой по форме поперечного сечения зерновки отмечено отсутствие причинно-следствениых связей между ними.

10.2 Описание мор фот и па зерновки риса по ее поперечному сечению или сколу. В результате анализа нескольких тысяч поперечных сколов пропаренных и непропаренных зерновок селекционных образцов риса было разработано описание морфотнпа поперечного ссчення и скола зерновок. Методика описания состоит из характеристики формы поперечного сечения зерновки и структуры эндосперма, которые идентифицируются по форме и поверхности ее скола.

Форма попереченого сечения зерновки, Увеличение - 20-30". Идентифицируется по трем группам: "рапан" (высокий, средний, округлый), "жемчуг" (высокий, средний, округлый), "кулон" (высокий, средний, округлый).

Расположение "центра" зерновки. На фотоизображении скола при увеличении 20 -30х. Центр визуализируется в виде точки, более светлой, нежели близлежащие участки. Расположен в центре скола и разреза, смещен в вентральную или дорсальную стороны (чаще в вентральную). Смещение в латеральные стороны регистрируется с трудом и явно заметно в аномальных зерновках.

Поверхность скола. Без увеличения,

1. Окраска. Белая, серая, розовая и др., соответствующая окраске эндосперма нативной зерновки у селекционного образца или янтарная разных оттенков у частично или полностью пропаренной зерновки,

2. Характер поверхности скола. Поверхность гладкая, негладкая. Гладкая поверхность, как правило, у скола полностью пропаренной зерновки, негладкая у скола непропаренной зерновки.

3. Характер поверхности скола Поверхность матовая, глянцевая (блестящая). Матовая поверхность - у скола непропаренной и неполностью пропаренной зерновки. Глянцевая поверхность - у скола полностью и почти полностью пропаренной и высушенной зерновки.

Поверхность скола. В поле зрения микроскопа в отраженном свете, при увеличении 3<?, на черно-белом фотоизображении при увеличении 20-30?.

1. Окраска скола на фотоизображении. Скол равномерно темный, почти черный, возможно со светлой сеточкой структурных клеточных стенок у полностью пропаренной зерновки (клейстеризация крахмала полная). Скол имеет участки белого, разных оттенков серого, вплоть до черного

цвета - у непропаренной и неполностью пропаренной зерновки (клейстерн-зацнл крахмала незначительная или частичная).

2. Кристалличность, Кристаллическая, стеклообразная. Кристаллическая - у непропаренной и частично пропаренной зерновки. Стеклообразная - у пропаренной зерновкн с полностью или почти полностью клейстеризо-ванными крахмальными зернами. Стеклообразная поверхность свидетельствует об однородной аморфно-скрытокрнсталлической природе структуры эндосперма (возможно, моиокристаллической).

3, Характеристика кристаллов. На фотоизображении сколов при увеличении 20-30". Кристаллы дифференцируются на крупные, средние и мелкие. Соответственно обозначаются при преобладании тех или иных -крупно-, средне- и мелкокристаллические структуры. Расположение крупных кристаллов в дорсальной, вентральной, латеральных сторонах, преобладают чаще в дорсальной стороне; расположены компактно, конгломератами или рыхло, отдельными кристаллами. Расположение мелких кристаллов по всей поверхности скола, преобладают по периферии скола. Расположение средних кристаллов по всей поверхности скола, преобладают в средней части. Крупные и средние могут образовывать конгломераты в виде радиальных лучей, идущих от центра к периферии каждой из сторон скола Двух или трех сторон, к периферии всех сторон; преобладают радиальные лучи от центра к периферии дорсальной стороны.

Описание скола целесообразно проводить в работах по идентификации семенного материала при поддержании сорта, в селекционных отборах, например, при выведении чистых линий, в технологических процессах получения крупы, в первую очередь, при переработке с парбойлингом.

11 Теория состояний зерновкн риса

Любая биологическая система определяется во взаимосвязи -пространственной структурной организацией, направленностью ее изменений, характером обменных процессов. Развивающаяся биологическая система проходит структурные превращения с различными скоростями, для которых свойственны свои превращения химических веществ. В результате целевого воздействия на такую систему человеком она может потерять основные свойства и приобрести новые, в числе которых будет новая пространственная структурная организация (пропаренная зерновка). В связи с теоретической значимостью изучаемого в работе явления было предпринято исследование природы возможных состояний зерновки риса.

Спелая зерновка проходит три стадии развития: молочной, восковой и полной спелости (зрелая зерновка). Зерновка в стадии молочной спелости представляет собой гидрозоль в переходном от неструктурированного к структурированному состоянию. Большая доля активных биологических единиц находится в свободном состоянии: в виде раствора мицелл или истинного раствора, вероятно существенна доля жидкокристаллических структур без образования единой упорядоченной структуры. Зерновка в стадии восковой спелости имеет размеры такие же, как и при полном созревании, легко разрезается, ядер нет и находится в структурированном коллоидном, ко агул я ци он 11 о-ковд е н сацио н но-кристалл и ч ее ком состоянии. Кристаллиты зерновки разнородны и разнонаправленны, поэтому она по-ликристаллична и не обладает анизотропными свойствами. Зерновка в стадии восковой спелости имеет влажность до 30 %. В ней нарастают процессы конденсации и обезвоживания, завершается синтез пластических веществ, формируется окончательная физико-химическая структура. В результате наступает последняя стадия спелости - полная спелость. Зерновка хрупкая, может быть стекловидной и мучнистой, в эндосперме возможны трещины.

Развитие зерновки сопровождается структурированием и появлением новых функционал ьных свойств. Плавная составляющая всех этих явлений заключается в переходе активных высокомолекулярных соединений: белков, липидов, углеводов - в жидкокристаллическое, ассоциированное и истинно кристаллическое состояние. Именно жидкому кристаллу одновременно присуща структурная организация и подвижность. По Берналу (1933) жидкий кристалл - это первичный орган механической, химической и энергетической активности, в ассоциированном с другими жидкими кристаллами состоянии он дает начало структурным элементам н создает среду для катализа. Агрегация цепных молекул жидкокристаллических структур является основой образования субклеточных структур (белковых телец, алейроновых, крахмальных зерен и липосом). Межмолекулярные промежутки у макромолекул образуют микрокапилляры, которые достигают 300 А0 и которые играют важнейшую роль в адсорбции воды,. Крахмальное зерно является специфическим твердым кристаллом, в котором спиральная молекула амилозы имеет холистернческиподобную структуру. Молекула амилопектина, вероятно, состоит из аморфных элементов, которые упакованы в структуру с трехмерной упорядоченностью. Так как конденсационные структуры иногда называют псевдогелями, а сложные крахмальные зерна образовались в результате конденсационно-кристаллизацнонных процессов, то зерновку в состоянии полной спелости

можно назвать псевдогелем или поликристаллом. Коагуляционный компонент, промежуточный между неструктурированной дисперсной системой и кристаллизационным компонентом, связан с липосомами, амилопластами, протеопластами и возникает, если рассматривать эти структуры и клетки, как слипшиеся посредством мембран коллоидные частицы. Процессы коагуляции, конденсации и кристаллизации закончились. Полностью спелая зерновка представляет собой предельно концентрированную, коагуляцн-ошю-конденсационно-кристаллнческую структуру.

Пропаренная зерновка риса - искусственное образование, возникшее в результате изменения ее свойств человеком с целью создания определенного пищевого продукта. "Пропаренная зерновка" риса распадается натри физико-химических состояния: "неохлажденная влажная", "охлажденная влажная" и "охлажденная высушенная". Физико-химические свойства пропаренной зерновки риса определяются в основном новым состоянием главного запасного вещества - крахмала. При пропаривании крахмал клей-стеризуется. Крахмальное зерно из твердого состояния переходит в жидкокристаллическое и аморфное. Возможны самые разнообразные жидкокристаллические структуры - ламеллярные, кубические, гексагональные. В зависимости от степени клейстеризации, превалируют те или иные. По Уи-стлеру и Эжени (1976 г.) при охлаждении крахмального клейстера образуется трехмерная крахмальная сетка полнсахаридных молекул, кристаллическую решетку образуют молекулы амилозы и амилопектина. Часть молекул лежит в аморфных областях.

При охлаждении пропаренной зерновки с сохранением влажности кристалличность ее нарастает и увеличивается прочность. При высушивании и хранении пропаренной зерновки происходит ретроградация амилозы. По достижении зерновкой равновесного состояния посредством фазовых контактов между полимерами, возникают конденсационно-кристаллизационные структуры. При этом молекулы, не входящие в кристаллическую решетку, могут рассматриваться как примеси, захватываемые кристаллом при росте. Пропаренную высушенную зерновку определили как предельно-кон центрированную, аморфно-скрытокристаллическую моноструктуру или монокристалл с низким уровнем анизотропных свойств и упорядоченными аморфными областями. По-ляризационно-оптические исследования позволили уточнить структуру пропаренной, недопропаренной зерновок и сваренного ядра.

ВЫВОДЫ

1. Анатомо-м орфологи ческ и е особенности зерновки риса и миKpoaiía-том и чес кие феномены, возникающие в результате парбойлинга и визуализированные на поперечном сколе, имеют сортовой характер и характеризуют степень пропаривания.

2. Микроанатомические феномены, возникающие при пропаривании в зерновке представителей видов Orysa sativa российской и зарубежной селекции (Филиппин, Индии, Бангладеш, Египта, Марокко, Южной Кореи, Китая и Японии), О. officinalis, О. latifolia, О. Malampuzhaensis, О. alta, О. eich ingerí, О. breviligulata, О. glaberrima, О. sativa L. spontanea и О. glaberrima f. stapfit, представителя вида Zizania latifolia имеют как общие, так и различные характеристики.

3. Изменение физико-химических, биохимических, технологических и кулинарных свойств риса при парбойлинге имеют сортовые детерминации, проявляется в изменении структуры, консистенции и окраски эндосперма -исчезновении мучнистых пятен и трещин, приобретении янтарной окраски, переходе в стеклообразное состояние; инактивировании протеолити-ческих ферментов и их белковых ингибиторов, инактивировании лектинов, повышении содержания декстринов, снижении коэффициента водопогло-тительной способности крупы, повышении содержания целого ядра в крупе, снижении показателя разрушения ядер при варке.

4. У пропаренного риса и продуктов его переработки отсутствуют антиалиментарные свойства, обусловленные белковыми ингибиторами протеаз и лектинамн.

5. Селекционный материал риса характеризуется различной изменчивостью признаков и свойств зерновки и дифференцируется по классам предложенной естественной дескриптивной классификации риса, созданной с помощью метода эмпирической морфологической типологии и являющейся результатом типологического описания, сопоставления признаков риса и создания обобщенной модели класса по признакам.

6. Класс селекционной формы по отношению к парбойлингу (у) описывается множественной регрессионной моделью зависимости его or группы признаков (г2=0,98>:

у=31+0,07хг0,1х2+0,бх3+0,11x4-0,18x5+13,9x6-11,9хт-],29х8, где

Х[ - масса 1000 зерен, Xj - l/b. xj - стекловидность, xi - содержание амилозы, Xj - температура клейстеризацин, - способность связывать воду целым зерном, xj - способность связывать воду мукой и х8 - коэффициент водопоглощения.

7. Для селекционного материала риса характерна разнокачественность зерновок по признакам и свойствам и их изменчивости при парбойлинге. Она связана со спелостью зерновки, мучнистостью эндосперма, чистотой селекционного материала - засоренностью другими культурными формами. Класс снижается у недозрелых н меловых зерновок.

8. Тенденции в выведении и районировании российского селекционного материала риса в связи с принадлежностью к классу произвольно проявляются так, что в период до 1979 г. было выведено 20 % сортов, относящихся к 1-му классу классификации, 50 % - ко 2-му классу и 30 % - к 3-му, из них районировано 9 % сортов 1-го класса, 36 % - 2-го класса и 55 % - 3-го. Наибольшее относительное количество сортов 1-го класса было выведено в 1980-1988 гг. (50 %) и районировано в 1980-1990 гг. (60 %). Наибольшее относительное количество сортов 3-го класса было районировано до 1979 г. (55 %). В 1980-1990 гг. не было районировано ни одного сорта 3-го класса. В 2003, 2004 гг. допущено к использованию 14 % сортов 1-го класса, 57% 2-го и 29% 3-го.

9. Между устойчивостью к пприкулярпозу и принадлежностью сорта риса к определенному классу классификации существует сильная корреляционная связь: чем выше устойчивость к пирикуляриозу, тем ниже класс,

10. Предложенная оценка селекционного материала риса по отношению к парбойлингу по поперечным сколам и физико-химическим свойствам зерновок целесообразна и необходима в селекционном процессе при создании новых сортов, в том числе, при выведении сорта для технологии переработки с парбойлингом. Селекционный материал риса: родительские формы, гибриды, линии, сортообразцы, сорта - рекомендуется оценивать по предложенной системе оценки, включающей классификацию риса по отношению к парбойлингу, прием световой микроскопии поперечных СКОЛОВ зерновок, признаки консистенции и структуры эндосперма, схему описания морфотипа зерновки по поперечному сколу, физико-химические, биохимические, технологические и кулинарные свойства.

11. Предложенное выделение групп риса по форме поперечного сечения зерновки — "рапан", "жемчуг" и "кулон" - позволяет в числе общепринятых оценок идентифицировать селекционный материал.

12. Оценка риса по поперечным сколам зерновки позволяет выделить и охарактеризовать ее основные состояния в связи с парбойлингом. Молочная спелость - живая, агрегативио-устойчивая, высокодисперсная (коллоидная) система - лиофильный, аморфный, гетеромолекулярный гидрозоль. Восковая спелость - живая, термодинамически-неустойчивая, структурированная, коллоидная, коагуля ц нон ко- ко нде н са цион но-

кристаллическая структура - гидрофильный, аморфно-полнкристаллический, гетеромолекулярный, микрокапиллярно-пористый гель. Полная спелость - живая, предельно-концентрированная, термодинамически устойчивая, коллоидная, коагуляционно-кондепсациоино-крнсталлическая структура - гидрофильный, гетеромолекулярный, аморфно-пол и кристаллический, микрокапиллярно-пористый гель-исевдогель. Пропаренная зерновка в высушенном виде — предельно концентрированная, термодинамически устойчивая, аморфно-скрытокристаллическая моноструктура - гидрофильный, гетеромолекулярный, микрокапиллярно-пористый аэрогель, сваренная - то же, но-дефектная структура.

Предложения дли селекции н производства

1. В селекционном процессе риса рекомендуется использовать предложенную оценку селекционного материала по отношению к парбойлингу, основанную на световой микроскопии поперечных сколов зерновок. В оценке необходимо использовать классификацию селекционного материала (1-й, 2-й, 3-й классы), схему описания морфотипа зерновки по ее поперечному сечению и сколу, способы пропаривания, получения поперечных сколов и световой микроскопии поперечных сколов зерновки в отраженном свете, признаки консистенции и структуры эндосперма по поперечному сколу, физико-химические, биохимические и кулинарные показатели — способность связывать воду зерном, способность связывать воду мукой, коэффициент водопоглотнтельной способности крупы, температуру клейстеризацнн крахмала, степень раскрывания цветковых чешуй, окраску пропаренного эндосперма, степень деструкции ядер при варке. Рекомендуется проводить отборы в гибридном и селекционном питомниках с последующим контролем признаков и свойств зерновок сортообразцов в конкурсном сортоиспытании и контрольном питомнике.

2. При оценке зерна риса по отношению к парбойлипгу применять предложенную диагностику качества пропаренных зерновок, основанную на световой микроскопии поперечных сколов зерновок, В диагностике рекомендуется использовать световую микроскопию обрушенных зерновок в проходящем свете, таблицу степени пропаривания по классификационным признакам консистенции и структуры эндосперма, показатели величины раскрывания цветковых чешуй и окраску эндосперма, - схему описания поперечных сколов зерновки, таблицу выхода целого ядра.

3. Продукты переработки с парбойлингом риса российской и зарубежной селекции в связи с отсутствием антиалиментарных свойств, обусловленных белковыми ингибиторами протеаз и лектинами, предлагается использовать в кормах для животных без предварительной обработки для инактивации этих антипищевых факторов.

4. В целях получения качественного пищевого продукта -пропаренного риса рекомендуется перерабатывать технологией с парбойлингом зерио сортов риса 1-го класса, с низкой величиной раскрывания цветковых чешуи и неповреждающимися при варке ядрами. Рекомендуется пропаривать сорта Регул, Рапан, Индус, Сапфир. В связи с преобладанием сортов 2-го класса среди длиинозерных целесообразно пропаривать зерно сортов Изумруд и Снежинка. Среди среднезерных рекомендуются для пропаривания и сорта 2-го класса. В целях повышения выхода целого ядра при переработке зерна риса с высоким выходом дробленого ядра при шлифовании рекомендуется использовать зерно сортов не только 1-го, но и 2-го и 3-го классов.

Основные научные работы, опубликованные но теме диссертации

Монография

1. Туманьян Н.Г. Рис: сорт, парбойлинг. - Краснодар: КГУ, 2005.-206 с.

Работы, опубликованные в рецензируемых изданиях н трудах

2. Туманьян Н.Г., Алешин U.E., Ахмад Эль-Саддик О подборе сортов риса для парбойлннга для стран Ближнего Востока И Тезисы докладов совместного заседания Проблемного Совета по качеству зерна и секции озимой пшеницы Отделения растениеводства РАСХН "Решение проблемы увеличения и стабилизации производства высококачественного зерна в России",- Краснодар, 8-10 июня 1998 г. М; РАСХН. - С. - 70.

3. Будущее рисоводства. / Алешин Н.Е., Туманьян Н.Г., Алешина Н.В., Алешина H.H., Алешин В.Н., Давнденко Е.А., П рос вето ва И.Ю., Алешин Е.П. ,7 Материалы Международного симпозиума "Проблемы и перспективы развития рисоводства и зернобобовых культур: селекция, семеноводство, технология и внедрение".- Узбекистан, Ташкент, 25-30 ноября 1998г. Тошкент: "Мех-нат", 1998.-С. 43.

4. Туманьян И.Г. Пропариваиие риса сортов отечественной селекции. Тезисы докладов 1-й Международной конференции "Качество зерна, муки и хлеба" ("Качество-9$").-Москва,4-8 мая 1998 г.-С. 137.

5. Патент № 0217 (РФ) на сорт риса Изумруд / ВНИИ риса; Алешин Е.П., Ковалев B.C., Курячий Л.Г., Лебедь Л.В., Лось Г.Д., Туманьян Н.Г., Харченко Е.С.-Заявл. 18.12.1995, № 9603026. - Зарегестрнрован 10.12.1998 и опубликован в Государственном реестре селекционных достижений. - 1999 г. - С. 17*

6. Патент № 0379 (РФ) на сорт риса Лидер I ВНИИ риса; Зеленский Г.Л., Лось Г.Д., Туманьян Н.Г., Фоменко Б.Г., Науменко П.Н. - Заявл. 05.12.1996,

№9607952. - Зарегестрировап 12.10.1999 и опубликовал в Государственном реестре селекционных достижений. - 2000 г. - С. 19.

7. Патент № 0687 (РФ) на сорт риса Серпантин / И НИК риса; Остапенко Н.В., Дмитриева Л.С., Журба Т.П., Лавриченко В .П., Ковалев B.C., Ту маньяк Н.Г. - Заявл. 11,12.1995, № 96030334. - Зарегестрировап 26.06.2000 и опубликован в Государственном реестре селекционных достижений. - 2001 г. - С. 19.

8. Патент № 0688 (РФ) сорт риса Снежинка / ВНИИ риса; Зеленский ГЛ., Лось Г.Д., Алешин Е.П., Туманьян Н.Г., Харченко Е.С., КоломиецТ.М.; . -Заявл. 18.12.1995, Яг 9603042. - Зарегестрировап 28.01.2003 и опубликован в Государственном реестре селекционных достижений. - 2004 г. - С. 19.

9. Туманьян Н.Г. Перспективы российского парбойлинга риса. (Труды Кубанского государственного аграрного университета; Кг 382 (410)) /Краснодар, 2000 г. - С, 170-172.

10. Туманьян Н.Г. Научно-обоснованная селекция риса на хозяйственно-ценный признак - возможность переработки технологией с парбойлннгом. (Труды Кубанского государственного аграрного университета; № 382 (410)) /Краснодар, 2000 г. - С. 173-175.

П. Туманьян И.Г., Красников В.Г. Влияние парбойлинга на некоторые биохимические характеристики зерновки риса. (Труды Кубанского государственного аграрного университета; № 382 (410)) /-Краснодар, 2000 г. - С. 176-179.

12. Туманьян Н.Г. Описание морфотнпа зерновки риса по ее поперечному сечению или cкoлv. (Труды Кубанского государственного аграрного университета; № 382 (410)) /-Краснодар, 2000 г. - С. 180-18 L

13. Туманьян Н.Г. О качестве пропаренного риса, полученного из зерна различных сортов. Материалы IV Международного симпозиума "Новые нетрадиционные растения и перспективы их использования",- Москва — Пущнно: РУДН, 20-24 июня 2001 г. - С. 634-636 .

14. Tumanyan N.G. Description of morphological type of rice kernel by it's cross cut. Material of International symphosium "Rice genetic resources and breeding for Europe and other temperate areas" C1RAD, IRD, KSAU, Krasnodar Territory, VN11RISA. - September, 3-8,2001.

15. Tumanyan N.G Microanatomy phenomena in rice kernel endosperm of different varieties varieties as a result of parboiling. Material of International symphosium "Rice genetic resources and breeding for Europe and other temperate areas". CIRAD, IRD, KSAU, Krasnodar Territory, VNIIR1SA, - September, 3-8,200 h

16. Tumanyan N.G,. Kharitonov E.M,. Sorochinskay E.M,. Lotochnikova T.N Some aspects of rice breeding for quality. Material of International symphosium "Rice genetic resources and breeding for Europe and other temperate areas". CIRAD, IRD, KSAU, Krasnodar Territory. VNIIRISA. - September, 3-8, 2001.

17. Туманьян Н.Г.Оценка качества селекционного материала риса в селекции сорта для переработки с парбойлингом. (Сб. Пути повышения и стабилизации производства высококачественного зерна. Краснодар. - 2002 г, -С. 250-254). Краснодар: КГАУ.

18. Туманьян Н.Г., Костина С.С. Протеолитические ферменты в структуре качества риса. Материалы III Съезда биохимического общества.- Москва, 26.06.01-02,07.2001 - С. 610.

19. Туманьян II.Г. Система оценки селекционного материала риса в селекции сорта для переработки с парбойлингом // Доклады Российской сельхозакадемии. - 2002. - № 6. - С. 8-10.

20. Туманьян Н.Г. Разработка описания морфотипа зерновки риса по ее поперечному сечению или сколу // Вестник Росседьхозакадемии. - 2003. - Ks 1. - С. 57-58.

21. Туманьян Н.Г., Ковалев B.C., Сорочинская Е.М. Физико-химические, биохимические и антиалиментарные свойства зерновки сортов риса в связи с парбойлиигом //Сельскохозяйственная биология. 2003. — X® I, - С. 62-66.

22. Туманьян Н.Г. О форме поперечного сечения зерновки риса // Селекция и семеноводство. - 2003. - Ks 1. - С. 25-26.

23. Туманьян Н.Г. К теории состояний зерновки риса. Материалы VI Международного симпозиума "Новые нетрадиционные растения и перспективы их использования".- Москва - Пущиио:РУДН, 13-17 июня 2005 г. - С.398-400.

Работы, опубликованные в других изданиях

24. Туманьян Н.Г., Бухтоярова З.Т., Вишнякова И.А. Белково-протеазный комплекс семян риса в условиях хранения и при потере жизнеспособности // КПИ. - Краснодар, - 1986, - 7 с. - Деп. Мин.хлебопродуктов, № 634-хб. Библ. указатель "Депонированные научные работы". - М.: ВИНИТИ, 1986. -№ 4, - С. 162.

25. Туманьян Н.Г. Свойства протеаз семян риса и их белковых ингибиторов. Тезисы конференции молодых ученых и специалистов,- Краснодар, ВНИИриса. 1986.-С. 17-18.

26. Туманьян Н.Г., Алешин Е.П. Некоторые свойства ингибиторов протеаз семян риса / ВНИИ риса, - Краснодар, 1988. - 17 с. - Деп; в ВНИИТЭИ Аг-ропром, № 108 ВС-88. Зерновые, зернобобовые и крупяные культуры. - 1989. -№ 4. - С. 8.

27. Микроанатомические феномены, возникающие в эндосперме риса вследствие парбойлинга. / Туманьян Н.Г., Алешин Н.Е., Лебедев Е.В., Лисица A.A. // Материалы научно-практической конференции "Научно-технический прогресс в сельском хозяйстве и медицине",- Краснодар, 16-17 марта 1997 г.-Ч. J.-С. 1-2,

28. Парбойлинг риса в России / Туманьян Н.Г.-, Алешин Н.Е., Мещ-шин К.Г.// Рис России. - 1997. - Т. 5. - № 1(9). - С, 36-38.

29. О пропаренном рисе / Туманьян Н.Г., Алешин U.E., Лисица A.A., Ох-рименко H.H.//Рис России. - 1997. -Т. 5. -№6 (14), - С. 47.

30. Сорочинская Е.М., Туманьян Н.Г, Лектиновая активность риса и ее селекционное значение. Материалы Международной научно-практической конференции "Перспективы развития рисосеяния", Скадовск, 19-20 августа 1998 Г./Таврийскнй науковый вестник. - Херсон. - 1998, - Вып. №9. - С, 155,

31. Сорочинская Е.М., Туманьян Н.Г. Селекционное значение показателей лектиновой активности риса. Материалы 7 Международной научно-практической конференции "Нетрадиционное растениеводство, экология и здоровье".-Алушта, 7-13 сентября 1998 г. - С. 339.

32. Об описании риса Кубанского (Краснодарского) / Просветова И.Ю,, Туманьян Н.Г,, Алешин Е.П. // Рис России. - 1998, - Т. 6. - № 1(15). - С. 3.

33. Процессы, происходящие в зерновке риса сорта Изумруд при парбой-линге// Рис России. - 1998. - Т. 6. -№) (15). - С. 37.

34. Туманьян Н.Г. Процессы, происходящие в зерновке риса сорта Талисман при парбойлинге//Рис России. - 1998. - Т. 6.(15). - С. 38.

35. Туманьян Н.Г., Алешин Н.Е., Ахмад Эль-Саддик О подборе сортов риса дня парбойлинга для стран Западной Азии и Северной Африки // Рис России, - (998. - Т. б. - № 3 (17). - С. 23.

36. Краткий обзор мирового парбойлинга риса / Туманьян Н.Г., Алешин Н.Е., Ахмад Эль-Саддик, Лисица A.A. // Рис России. - 1998, - Т. 6. - № 3 (17). - С, 24-31.

37. Туманьян Н.Г„ Алешин U.E., Алешин Е.П. О взаимосвязи ботанико-географических характеристик и реакции на парбойлинг различных форм риса // Рис России- 1998.-Т. 6.-№3 (17). - С. 32-35.

38. Анатомо-морфологнческие признаки форм риса зарубежной селекции в связи с технологией переработки с парбойлингом / Эль-Саддик А., Туманьян Н.Г., Алешин Н.Е., Власов В.Г. // Рис России. - 1998. - Т.6. - №3 (17). -С. 36.

39. Новая классификация риса по отношению к парбойлпнгу / Алешин Н.Е., Туманьян Н.Г., Лисица A.A., Власов В.Г., Охрименко Н.И. // Рис России. - 1998. - Т. 6. - № 3 (17). - С. 37-39.

40. Вопрос об антиалиментарных свойствах продуктов переработки пропаренного риса сортов российской и зарубежной селекции / Туманьян Н.Г., Лисица A.A., Ахмад Эль-Саддик, Алешин U.E. // Рис России, - 1998. - Т. 6. -X» (!7).- С. 43-44.

41. Технологический показатель выхода крупы для пропаренного риса из сортов российской селекции / Лисица A.A., Туманьян П.Г., Лоточникова Т.Н., Охрименко Н.И. // Рис России. - 1998. - Т. 6. - № 3 (17). - С. 45.

42. Лабораторный метод классификации риса по отношению к парбойлпнгу / Туманьян Н.Г., Алешин U.E., Лисица A.A. // Рис России. - 1998. - Т, 6, -№3(17).-С. 48-49.

43. Процессы, происходящие в зерновке риса сорта Наутнко при парбойлинге / Туманьян Н.Г., Лисица A.A., Власов В.Г. // Рнс России. - 1998. - Т. 6. -№ 3 (17). - С. 56.

44. Сорочинская Е.М., Туманьян Н.Г. Влияние парбойлинга на лектнно-вую активность различных селекционных форм риса. Труды V111 Международного симпозиума "Нетрадиционное растениеводство. Экология и здоровье".- Алушта, 9-19 сентября 1999 г. - С. 420.

45. Туманьян Н.Г. Выделение групп риса по форме поперечного сечения зерновки. Труды V111 Международного симпозиума "Нетрадиционное растениеводство. Экология и здоровье",- Алушта, 9-19 сентября 1999 г.- С. 332.

46. Туманьян Н.Г,, Сорочинская Е.М., Красников В.Г. Влияние парбойлинга на некоторые биохимические свойства риса // Труды VIH Международного симпозиума "Нетрадиционное растениеводство. Экология и здоров ье".-Алушта, 9-19 сентября 1999 г, - С. 500.

47. Туманьян Н.Г. Реакция перспективных сортообразцов риса на парбойлинг. Материалы VIH Международного симпозиума "Нетрадиционное растениеводство. Экология и здоровье",-Алушта, 9-19 сентября 1999 г. - С, 476.

48. Туманьян Н.Г, Микроанатомические феномены, проявляющиеся в эндосперме зерновки риса в результате обработки парбойлингом. Материалы 3-ей Международной научно-производственной конференции "Интродукция

нетрадиционных и редких сельскохозяйственных растений". - Пенза, 14-19 нюня 2000 г. С. 37.

49. Туманьян П.Г. Качество пропаренного риса. Материалы 3-ей Международной научно-производственной конференции "Интродукция нетрадиционных и редких сельскохозяйственных растений". - Пенза, 14-19 июня 2000 г. С. 38.

50. Туманьян Н.Г. Разработка элементов технологии переработки с пар-бойлингом различных сортов риса. Материалы IX Международного симпозиума "Нетрадиционное растениеводство, эниология, экология и здоровье".-Алушта, 3-10 сентября 2000 г.- С. 270.

51. Туманьян Н.Г. Технологический показатель выхода целого ядра для парбойлированного риса. Материалы ЕХ Международного симпозиума "Нетрадиционное растениеводство, эниология, экология и здоровье",- Алушта, 3-10 сентября 2000 г.- С. 611

52. Туманьян Н.Г., Харитонов Е.М., Шоков Н.И., Кезусов В.Д. О перспективах российского парбойлинга. Материалы IX Международного симпозиума "Нетрадиционное растениеводство, эниология, экология >1 здоровье",- Алушта, 3-Ю сентября 2000 г.- С. 604-605.

53. Туманьян Н.Г. Реакция образцов риса зарубежной селекции и представителей различных видов рода Рис (Огуза Ь.) и вида Тлглы^ 1аИГойа на пар-бойлинг. Материалы X Международного симпозиума "Нетрадиционное растениеводство. Эниология, Экология и здоровье".- Алушта, 2-9 сентября 2001 г. -С. 321-322.

54. Туманьян Н.Г., Власов В.Г. Микроанатомнческие феномены, возникающие в эндосперме зерновки риса сортов Рапан, Лидер и Хазар при парбой-линге // Рисоводство. - 2002. - № 1. - С. 42-43.

55. Туманьян Н.Г., Власов В.Г, Характеристика парбойлированого риса перспективных сортов селекции ВНИИ риса. Материалы XII Международного симпозиума "Нетрадиционное растениеводство. Эниология. Экология и здоровье",- Алушта, 14 сентября 2003 г. - С. 252-254.

56. Туманьян Н.Г. Характеристика селекционного материала риса в связи с пропариванием. Материалы XII Международного симпозиума "Нетрадиционное растениеводство. Эниология. Экология и здоровье", -1-Й Учредительный съезд селекционеров и экологов,- Алушта, Симферополь, 5-12 сентября 2004 г., кн. I.-С, 440-441.

57. Туманьян Н.Г. Разделение риса на группы по форме поперечного сечения зерновки // Рисоводство. - 2002. - Ха 2. — С.55-57.

58. Туманьян Н.Г., Соро минская Е.М. Биохимические и акт налиме играные свойства зерновки российских сортов риса в связи с парбойлииом Я Рисоводство. 2003. - № 3. - С. 70-73.

59. Туманьян Н.Г,, Власов В.Г. Физико-химическая характеристика зерновки риса по ее срезу и сколу // Рисоводство. - 2004 г. - №- С.50-56.

60. Туманьян Н.Г., Власов В.Г. Исследование признаков и свойств зерновок риса зарубежной селекции в связи с парбойлингом // Рисоводство. — 2004 г. - № 5. — С.54-57.

61. Туманьян Н.Г., Власов В.Г, Характеристика пропаренной зерновки риса по ее срезу и сколу И Рисоводство. —2005 г. - Хе 6. - С. 71-77.

Подписано в печать 06.03,2006 г. Формат 60x84 1/16

Бумага офсетная, Офсетная печать

Печ.л. 0 Заказ № 22 Тираж - 100 экз.

Кубанский государственный университет 350040 г. Краснодар, ул. Ставропольская № 149. Типография КубГУ 350023 г. Краснодар ул. Октябрьская № 25

Информация о работе

Туманьян, Наталья Георгиевна
доктора биологических наук
Краснодар, 2006
ВАК 06.01.05

Автореферат

АНАТОМО-МОРФОЛОГИЧЕСКИЕ, ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ, БИОХИМИЧЕСКИЕ ПРИЗНАКИ ЗЕРНОВКИ РИСА И МЕТОДЫ ОЦЕНКИ ИСХОДНОГО МАТЕРИАЛА В СЕЛЕКЦИИ СОРТОВ ДЛЯ ТЕХНОЛОГИИ ПЕРЕРАБОТКИ С ПАРБОЙЛИНГОМ - тема автореферата по сельскому хозяйству, скачайте бесплатно автореферат диссертации

Похожие работы