Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему
БИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПОВЫШЕНИЯ СЕМЕННЫХ ДОСТОИНСТВ КУКУРУЗЫ В УСЛОВИЯХ ОБЕЗВОЖИВАНИЯ
ВАК РФ 06.01.09, Растениеводство
Автореферат диссертации по теме "БИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПОВЫШЕНИЯ СЕМЕННЫХ ДОСТОИНСТВ КУКУРУЗЫ В УСЛОВИЯХ ОБЕЗВОЖИВАНИЯ"
'ПО-—.т^чый экземпляр
всесоюзная ордена ленина академия сельскохозяйственных наук имени в. и. ленина
всесоюзный ордена ленина научно-исследовательский институт растениеводства имени н. и. вавилова
биологические основы повышения семенных достоинств кукурузы в условиях обезвоживания
(06.01.09 — Растениеводство)
ИЛ ПРАВАХ РУКОПИСИ
БРАТЕРСКИЙ Федор Данилович кандидат сельскохозяйственных наук
АйТОРЕФЕРАт
диссертации на соискание ученой степени доктора сельскохозяйственных наук
ленйнгрАД
1973
QoamPQ и еь»ие.Ш>
всесоюзная ордена ленина '
АКАДЕМИЯ сельскохозяйственных наук имени в, и. ленина
всесоюзный ордена ленина научно-исследовательский институт растениеводства имени н. и. вавилова
НА ПРАВАХ РУКОПИСИ
БРАТЕРСКИЙ" Фбдор Данилович кандидат сельскохозяйственны* наук
БИОЛОГИЧЕСКИЕ' ОСНОВЫ4 ПОВЫШЕНИЯ" СЕМЕННЫХ ДОСТОИНСТВ -КУКУРУЗЫ • В УСЛОВИЯХ • ОБЕЗВОЖИВАНИЯ'-
(06.01,09—-Растениеводство)
автореферат
диссертации на оонокашие ученой кгтапёня доктора сельскшоэяйст'веяйьвгиаук'
аа ц. д. ;
ИЗДАТЕЛЬСТВО «ГРОЗНЕНСКИЙ РАБОЧИЙ»
Работа выполнена в Чечено-Ингушском государственном университете, Чечено-Ингушском республиканском производственном управлении, хлебопродуктов," на Чечено-Ингушской республиканской государственной - - сельскохозяйственной опытной станции, а.также в Горском - сельскохозяйственном институте и Северо-Осетинском республиканском производственном управлении хлебопродуктов в 1961—1973 гг.
Научные консультанты: доктор сельскохозяйственных наук, профессор М. Г.' Голик, доктор биологических наук, профессор В. В. Аникиев. .''„'■*"'
Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук, профессор М. И, Княгиничев; заслуженный деятель науки РСФСР, доктор сельскохозяйственных наук, профессор Л. Н. Любарский; доктор "сельскохозяйственных наук, профессор Н. Г. Хорошайлов.
Ведущее учреждение— Украинский ордена Ленина научно-исследовательский институт, растениеводства,- селекции ¡1 генетики им. В. Я. Юрьева,- - -■ -
Автореферат разослан"« """..'.. 1973_г.,
Защита диссертации состоится «-."»' 197£г,ч
в.- часов на'заседании Ученого совета Всесоюзного ч;1 и-г-Л<чшна научно-исследовательского института растент.'[;лд-: ¿и.,1 и I. Н. И. Вавилова . по адресу: 190000, г. Ленни>р;Т.ч, ."•х"(тр..ул. Герц&па, 44. : хнссертацией можно ознакомиться в библиотеке нпстн
Ученый секретарь совета доктор биологических наук, профес^ц
Т, Я. ЗАРУБАШШ.
введен И Ё
В решениях XXIV съезда КПСС по пятилетнему плану развития'народнрго хозяйства на 1971—75'годы отмечается, что в новом пятилетии в области сельского хозяйства ключевой.проблемой является увеличение производства зерна!. Необходимо обеспечить среднегодовой валовой сбор зёрна \ пб стране за пятилетне не менее чем 195 млн. тонн. . ' "V , ' Л/7 Рри.этом,большое1 внимание уделяется производству и закупкам' кукурузы. В " ближайшие' годы .предусмотрено';довести валовой сбор зерна' этой культуры до 20 млн", тонн. " ;
' .Среди таких, важнейших мероприятий; направленных - и А повышение урожайности кукурузы,.как улучшение семеновод^ ства,' внедрение высокоурожайных сортов Н гибридов,; вопросы повышения качества семян в процессе их .сушки/"обработки и хранения^занимают одно из главных мест.'И в.связи , р повышением интенсификации \ сельскохозяйственного ,',л ро извод стра, с ежегодным снижением сроков уборки урожая,'полным переходом- подготовки семян к посеву ■ промышленным путем совершенствование тепловой сушки имеет первостерён* ндё'значение. ;" , -.".'С.';'?''. V,"" ".-.'- '
у'ТГЭро; отмечали многочисленные исследователи ;как отечественные/а также ' и за рубежом, которые . вложили 'много труда в науку о зерне и много сделали для ; ее развития А. С. Гинзбург, И. Глинка, М. Г. Голик, Я- Грушка, Е. Д. Ка" зжовг В. :Л,'Кретовш,Н. П Коэьмнна, И. И. Лен а реки й,* А'.'В. Д|Ыков, Л. Н..Любарский, В. Ф. Самочетов, Н. И.'Сосе-дов,-Л. А. Трисвятский, В. Л. Яковснко и многие другие.
Скорость сушки'находится в прямой.зависимости от температуры нагрева зерна: чем в ы ше те м п ер а ту р а, тем 'выше скорость сушки (А. В; Лыков, 1968)1 С другой стороны, с повышением температуры газовоздушной смеси,; как сушащей среды, растет ее влаго емкость, снижается расход тепла на ее нагревание (А." П. Гержой, А. с; Гинзбург, ! 960; В.Ф.Само-четов, 1958)," а следовательно,' удешевляется сушка. Но темпз-
.-■V 1 - '.. "■V: э ■
р^тура нйГрееан'Нй ^рна При Су1нкё бгр&нйчйвае^я . ■ .
: ■ г ннем ее с определенной влажностью, что и определяет сп<>
. '■■;■'■! ■ с об н ость б ел ко пых веществ к тепловой денатурации (В,т Л. . \ Кретович," 1971; М;'Г.'Голик, 1968), тесно связанной с ж из не-; . ' / . способностью семян. Сохранение белков в натнвиом- состоя-/.';, пни или в состоянии обратимости денатурации при нагревании ' V ( семенного зерна'во время сушки является обязательным тре-'■■■■д- ':. -'Сованием." \ ..'; ■ .у .-'.' ■> '.■■' ' ' -1 - ;•
В настоящее время, несмотря на значительный техниче- ^ ский прогресс в области хранения и сушки кукурузы и боль- " '"■: V- шое количество исследований, асе еще «е,найдены с необхо- . . 'Л . > .димой точностью оптимальные температуры - нагрева ' зерна ; кукурузы при сушке.' Из этого следует; что не исчерпаны бо-. *.';■; лее полаю резервы повышения • скорости- сушки.- Многие ис^
следования, проведенные-'в этом направлении,^не~ имели до-1' ■ V '■' статочных физиолого-биохишиеекнх обоснований,* а"'поэтому \ 1 \ были противоречивы, следовательно; чрезвычайно важная
,'.-; ".'■ ■...■. государственная-проблема повышения скорости сушки:в со;/"""-:. ' ■' 'временных условиях интенсификации -сельскохозяйственного '■ ' ' производства не решена окончательно. До настоящего време- , ■ ни сушка семенной кукурузы производится при сравнительно ; ; 'низких температурах теплоносителя - {40—46 С) - и: нагрева • ;. - ' .зерна (30—40°С>. -;•• V '-"--л 'г—: -
• Целью данной работыявляется нахождение' путей повы-' ' : шення скорости .сушки семенной - кукурузы ■ с одновременным '■.:*■ улучшением качества ее семян; Основной сложностью семено- ... . ; водства кукурузы является высокая и неодинаковая влаж- " ; *л'.;.'л;'.- ность'и/разные фазы спелости-початков'и.отдельныз£' зерен> , : в одном.й том:же початке при уборке. Поэтому.для сохранен ' -■; ння ее семенных свойств необходима быстрая ^эффективная д : • сушка. Для достижения указанной .цели- автором в период с ' -- ' ' . '1961 по 1973 гг. были поставлены й выполненыследующие
" "задачи:'';;' ^Ч.г^-' С1'^ [ -.
" ' 1. Проанализировать .''данные: литературных источников
' V •. ' ' особенностях семян'кукурузы как объекта сушки'и хра-. . йеш1я; ;границ'безопасных: температур нагревания" семенного !
; ' зерна кукурузы при сушке; понятий о жизнедеятельности клет- - . ■ "' ' : кн.* денатурации и'термоактивации .белков зерна.;_ • /
: " '■..; Г""2. Изучить • изменения биологических свойств'' семян' '"■:'■'■ кукурузы различных фаз"спелости при" различной ст'епешгна- / : ; грева итнайти границы их тсрмоустойчнвостн!'-" ^ ; -
. ~3. Изучить"- биологические", и биохимические ] изменения,
.:-".. ,. /■ происходящ)Iе_в:сёменах кукуру зы'ра з лн ч ныЗСфазспелостй в
Зависимости от степени нагрева, тепловой денатурации, тер. 'моактивации, скорости денатурации белков зародыша и эндо- • сперма;' обратимость денатурации, изменение • химического ■ состава и активности ферментов; перераспределение" влаги в,' ; . . анатомическом составе зерновки и найти границы термоустой- \ У чивости, термоактивации и-безопасных температур нагрева- ; , .ния зерна кукурузы при сушке.' -'■ ■■ "■■'."-■■'■' "л
- : 4, Провести в лабораторных1 и- производственных условиях сушку семя« кукурузы с нагревом зерна в пределах и,вы- .;. V ,; ше границ безопасных температур* при этом7изучить изменение влажности зерна, температуры агента' сушки и нагрева зерна; перераспределение влаги в анатомическом составе зер-новкп, изменение растворимости белков' зародыша," актив-" иость растворимой катал азы; активность глутаматдегидроге- '..-* " пазы при восстановительном аминированпи альфа-кетоглута-, ровой кислоты'и при окислительном дезаминировании глута-; ; мнновой кислоты; активность малатдегпдрогеиазы и лактат-*'■■■■ дегидрогеназы. ■ Л'* 'У/--: '
■"."*- ; 5.. Исследовать;Травмированне семян - кукурузы, при различных способах сушки и обработки на заводе. .
6,.Изучить посевные' свойства семян кукурузы, подвергнутых различному нагреву при сушке - и .высеянных в почвы различных, климатических зонСССР. При" этом исследовать , . влияние травмирования,па лабораторную, полевую всхожесть ' л при холодном проращивании в почвах различных- зон :..' '" СССР. г:, V V:'.'т -'■:■■'■::,т: ■
.."::'■■■ 7. Исследовать : урожайные свойства - семян - кукурузы : разных фаз спелости в зависимости от температуры, экспози-' ции нагрева и степени денатурации белков. При этом изучить динамику роста стеблей, урожайность стеблей и початков.■■_-* " * ; . 8. Изучить урожайные свойства семян кукурузы, высу-: , ": шейных, в камерной; сушилке с нагревом г зерна > в': пределах границ безопасных температур,' найденных автором. г-^--::-'-.'
■ 9- Исследовать влияние денатурации белков самооль?леи-ных линий кукурузы .на способность'образования гибридов и . . ' их урожайные свойства. .• -:..г; : ■
■■■..- ■":■■' -10."Изучить послеуборочное, дозревание семян кукурузы : различны«*.фаз спелости.; . , ; ".' , ■ т • - 11- Изучить биохимические изменения И;Посевные свой- -ства'семян кукурузы при-сушке-различными способами. г / 12. Провести сравнительное изучение посевных - свойсгв " семян кукурузы," высушенных.различными - способами ■ при . длительном хранении (8—9 лет).; .....- • •*-••■ * - - ,
13._ Провести расчет экономической. эффективности^ лрп- .." jiteii ен и я Гсу ш kiic ем ен ной кукурузы в'камерных сушилках с , ,: нагревом.зер'на.в пределах границ беаоп асн ы xJ , те м пер а ту р , . - ' '¿"".„Исследования проводились на .большом! количестве. раз-, иообразныхпо .характеристике образцов зерна кукурузы.': , i.: . ■
.Некоторые этапы.исследовайий в.полебых.условиях выполнялись' с участием научных работников ЧИ государствен- . ной",сельскохозяйственной опытноЛГста1ЩИи: ■ М--Цурова, : , ' Д. П. Звягина.'И. И. Рябчснко и др.":;"".:." ' .".'.*. ..7,' '..';..
"v '•*''■".-.'• •• ; ГЛАВА'i.. :.'r' ' ' Дх; ¿л/У.::'/ ' :■ : i ; БИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ :;- л ^
- СЕМЯН КУКУРУЗЬГ ;-: _ /
Многочисленными исследованиями как в: нашей стране, так и за рубежом ■ (АгАлкоок,:ДЖГ'Андерсон,; М. Г.: Голик, Л' v Я.~Грушка, IVA; Егоров, " Ел Д." Казаков,В.-В;; Кузьмичев, -Н. Н. Куликов, В. Т. Любушкип, А. Н. Репин,-ЛгА^ Трисвят-ский, В..А: Яковенко и многие другие), установлено; I-что по у своим физиологО-бнохимическим и морфологическим :свойст- * ; вам кукуруза значительно отличается:, от - зерна" "колосовых Культур. Партии кукурузыпоступают на хлебоприемные, предприятия в'виде початков"в основном с высокой: влажностью и-с* большими в ней колебаниями; : Зерном зародышей: стержень початка кукурузы разнокачественны по влажности; ;хи-. мическому составу,; гигроскопичности и ин тен си в н ости."Дых а - : нияЛ Микрофлора ; кукурузы,' в отличие; от других* зерновых; ■культур, в основном состоит нз плесневых грибов, которые способны; проявлять свою активность не, только - при'повы-шенных, но и пониженных и" даже небольших отрицательных'.-",* температурах и поражает сильнее травмированные зерна "{чем; целые), в первую очередь зародыш; а затем остальную: часть зерновки.1 Воздействие вышеуказанных факторов при;храпе-, иии свежеубранной, кукурузы, в неблагоприятных ^естествен-' цых условиях.может привести;« самосогреванию, поражению зерна плесневыми грибами и бактериями, :прогорканию, уменьшению ^содержания., белкового "азота, углеводов, жиров и быстрому енцжению или полной потере п-осевных свойств.-; -■ Все.это свидетельствует о .том, что хранение зерна куку- ; руэы.представляет,^трудную задачу.' Поэтому понижение;";ее : : влажности имеет, первостепенное зн ач ен не _. ^ '.. I.. w ^
Сушка.зерна как: технологический ¿прием ;:его обезвоживания применяется весьма широко в-заготов(ггелы1ой системе ;
СССР.'Различные способы сушки, п храпения семенной ку- ,. -..-■■Л«. , курузы описаны'многими авторами (М. Г. Голик, Н. П. Козь-: ■ мина, Г. И. Кренмерман.'Л. Н. Любарский/А.'Н. Репин и'др.). . \ -7 На хлебоприемных7 предприятиях применяют различные , ' ' системы обработки, отличающиеся друг от друга как но - со-четанню механизмов,' так и . по очередности выполняемых • работ. , ■'- -Т'■' v 7-.''7 : ' .-.''■ ' /"'.-.7 7.7-. '7
"■-. ■ ■ В практике работы хлебзпрнемиых предприятий , Северо- -.-. ■■ V * Осетинского республиканского - ■ производственного' управле-
■ " ния; хлебопродуктов, .' Кабардино-Балкарии," Чечено-Ингуш- ■ ; ского республиканского производственного управления и.др. в период заготовки кукуруза, поступающая. , на -хлебоприем-пые предприятия, в первую очередь обрабатывается на. ene- : :: анализированных заводах-цехах. С увеличением поступления • 7 кукурузы завод не в состоянии просушить всю.кукурузу, по-" *7 .ступающую'в течение*суток, и ее хранят.в'складах, под наве-. ; 7 сами н .т- п., подвергая вентилированию нагретым воздухом. " . • Отдельные-: партии кукурузы просушиваются таким образом ,'■ : -до, влажности 43—14 проц., обсушиваются на заводе, калнб-.: руются, протравливаются и затариваются в мешки.' :
__ Другие же партии кукурузы просушиваются вонтнлиро- V, ванием до влажности 15—20 проц., а затем досушиваются на ; : заводах до влажности 12—13 проц. с последующим обрушивай нем, калибровкой, ~ протравливанием и затариванием в ' . ' '.■"" мешки. Таким образом; -'на хлебоприемных предприятиях. ■ имеющих,специализированные заводы или цеха-заводы, при .7, обработке семенной кукурузы - почти" всегда ;прпменяется_не-- ; сколько систем обработки. '";■■■:■'./';■ ■■■.'■■7'-. 7- .-■
'За последние годы кукуруза в нашей стране подверга-'■■■'. 7 лась'всестороннйму изучению. Проведены также широкие не- 7 ■ 'V .. следования-кукурузыткак объекта сушки и:хранения,"в - ре- . "
■■..... зультате чего' разработаны научные'основы, ее.;хранения, при- ■■ , . , меняются различные режимы'и способы сушки. При сопостав- . ■ : .
лении данных.о граннцах'безопасных температур,.ирнведен-^ иых различными авторами' (табл. 1), обращает на*-себя внн-
■ ; , / манне Их противоречивость. Так, из этих данных видно, что в ■:'. * .зависимости от влажности зерна допустимые . температуры -.
^теплоносителя колеблются от'36 до 80°С и нагрева зерна — ■ .'.';;.:• от 35 до 53°С. /-, .'- Ч; 7;.:v.,- -. ' . • ; 7" - 77
— - Колебания температуры агента сушки-при -одной'и топ .же влажности зерна можно объяснить различием -'.способов сушки или.даже различным техническим - состоянием одного -'■'.. и,того же способа сушки.-Так, например,' по некоторым,дап- 7
.¿Таблица'; К;
Границы безопасных температур теплоносителя и нагрева семенного зерна кукурузы при сушке по данным различных авторов
- с с ■Я-% : Л в .т о р 1.1 ■ Влаж- . кость V зерна о V» ■ " ■ ■1 Максимальная ';'.-' ". * - температура :
теплоносн-. . теля °С :нагрева , зерна "С
1 Л: Репин '.-■■■■■*. ; ■ 40
2 С. И.^ К р а сндаоясов ск ий . " 21—23 70 40 '..
3. Л. Л1. |Уюаров . . г". Я'".1-:"20 :' ко " ' 40
выше . 20 35 -
л: 4 В. А, Яковенко, Л, Р. Торжин-
екая н др.. ■ ' " '". > '.- 49—60 ■ " 40—45 '•■.:■ — ■
. Л- ■ ' ■ : ■".'.. ■■' 31—18 45—50' — ...
23-27 50—55 ' ": ■:'" v ~ ■■
. 5 ■ В, С. Уколов ' ■ 1,'■■ более 40 36 ■'. ' ' — '■'
35-40 ; 38 : , '"
30—35 : . 40 .-.■-"■-'г- — ■■
.'25-00 42 :' ■ '—■
10—25 41 —
*■";"";: г '. г": .'.. V . /.': ииже 20 ':■'.■ '4е-
С. д. «ч. эп-ри.: . '.у .-'.,. 40,6-^48,9 " ^ ; • з»
. .7 С. Д, Птицыи (прл нагреве со- ' 35 ' ~ 42—39—38
ответственно в течение -1, 2, ' . ■ 30 44—43—42
■ часов) 25 - ; ■ — •■ 47—16—45 :
20 50—49—48
■■'' Л : ■ : ■ '. - ■ ; -"15 ;/"-' 53-52-51
8. Ю. С. Ралль (при нагрёое в тс- '"■-<.■■ ; .'■
чеш;е 3 часов) 14,9—'24,3 - . ■ ■■ — 45
" ' ■"-' ■ '.-■'■.■■ ■ . .':.Л ; 14,9 — | . 50
- - 1). Л. С. Гвшзбург -'■-'■ - ..-..■ 35 к выше /'■."■ — - 40
"■V'-; . - .., : > ■ . ■''/■■■■•'■■ '26—34 и' >\" " 43 ; : у
'■>■ V '■"'"■■• '-20—25'- . -У^.., — .. . 43
:■:'. - . ;- - ;.':.'.■■ ";.;'." ." ниже 20 ; ■ : ■ —"г ■ 47 .•;. . :. ■'■..:.
10. .Мэк-Ростн (при сушке в течение 31—33 . ,51,6" ' . —. ' ' \
-10 часов) с сохранением всхо- 19—30 . 51,5 ^ лг 'Г ■ — .
жест« I класса. - V. .■: .. 15—18 _■■■■... .60,0 . . ■
11. Уоллес ц Брессман .' -. ■ 35 ■-.—-.'■''-.','■ • 42 "'/ • ■ ■■ -; ■■ ■ 25 . .■ .—. ч--;.^ ¡46 ■
1 .'■'■'.■:/"■' .■■.■■■'■■■ ■'.. Таблица 2
' Влияние различной степени нагрева 'на биологические свойства семян кукурузы'.;
Осетинской белой зубовидной, прошедшей послеуборочное дозревание " У.
- 1 -У .;'.-■ ■ - ;'? .-У-1. ■.' ■ -У.-' -'.-. --- у,:. УЧ- -У' V.. /У
8. у . и* гз . . « ■ а - i' ■ *;') В л a ж «ость з е р н а ,:в ■ i:¿ ■■ "I,-) ■ С;
и -' О, ■ К*. ■ ■ 8,1 17,5 18,5* 24,3* 25,9 30,2 30,7* 40.6 :
X ю а. 5-, ■ (- ■ О а ё'о. 2 ■ Н в .¡в. - к < ■ ;; 5'" ' ñ 'У 2 = ■ 5 х О а ® a О.» W £ 5 * к " V о » Э <п а, г. л ■■ ■ f? у щ U ^ £ л ■ W а» в 5 ■ = 5 и Я si -а . н .. и (1) Н Йаг о n a * » О « 1-W и Si ^ 2 о „ : = 2 вг & л е- ■ U . QJ ■ о к ^ m а энергия про- | растания в 9íJ ¿L ' Н , 4> * : О j rt а № энергия лро-растання в % л ■ ь ■ о 41 ' • S : О ta л о 1 ■ о, в « = X Xt- <а О.Ь к о л & ■ л ■ ь '-1 <к и . о ЕЙ Л энергия прорастания в % ¡ всхожесть " 1 в % , « а* Lr Cu н QJ О ' Ф О- А И u. 1 (У . О ча ■■ X . о ' ш л
.2 3 г : 4 ' 5 •■■' 6 7- .8 9 10 11 12 13 14 15 Ití. 17- 18
Контроль (без нагрева) ;0 93 100 () : 96 100 100 100 98 98; 92 : 100, .96 , . о 100 99; : 99 96' .: íoo
40 30 100 100 100 100 . 98 100 97 . 99 95 100 . ,98: 100 99 99 ' 93 97
■ 40." 60 99 , 100 100 100 97 99 - 98 100 92 100 96 100 S9 г 99 97 97
40 90 , ЕЖ 100 100 100 97 100 95 98.. 94.: 100 96 )№) 100 100 90 96
40 120 97 .99 89 100. & 99 93 97 4 95 ; 100 " 92 - 97 : 99 .99 : 83 95 .
50 30 . Чк> ' 98 98 100 98 98 94 96 87 97 : 82. 98 ■99 .99 14 58
/ ; 50 60 96 98 • 99 100 , -97 99 83 96 85 : 98 80 92 99 .99. ; 22 . 3G
■ 50- - 90 100 100 100 100 99 99 92 98 76 90 ■ 74 84 94 : 96 ■ !■ 18 -
50 120 96 : ■ 98 93 100 96 96 63 98 64 : 81 64 ■ 78 30 71 '.:■'■'■ о. ; о
. I. 2.: 3 4 ; s' ; ■: 6 .; 7 . : 8 9 10 11 ■12- 13 14 16 17 ' 18. ■
60 ' 30 94 : 96 96 '97 . 97 .. 93. . 69 93 22 : '24 21 • 39 .0 • 0 •. 0
. 60 ; 60 98' 400 91 96 . 93 96. ; 17 70 .2 ■ ': 2 - 2 ■ MS. 0 . ;■ 0 .... —'■
'60 90: ' 92 • 96 89 92 -87 92 0 22 Í 0 " 2 0 '■■ 4 - 0 '-0 ' v—'
60 . 120 94 ■ 96 88 .92 86 . 90 0 9 0. 0 : 0 . ■ 0 : ■ о; 0 ' ..■ —'
: 70 30 ¡92 ■ :ss ; 72 • 80 —' ' 0 r ■ 0 0 ■ — ■ - ' '
: 70 л ; 60 90 i 92 0 ■ 58 ■ ~ ; — - — . 0 / 0 : 0 : ; —'
- ,70 ; 90 90 92 ; 0 21 . ■ — i' — —: ■ 0 0 0 .0 ' ■. —. ■'.',—
' . 70 ■ 120 38 90 ; .0 0
' ; so -, 30 12 ; 17 -
■ ; ' 80 : ; 60; 4 ' .. 8 i I '■ !
.. . ■ 80 , ' 90; . 3 . r ^-* J 1 5 ' ' "- i
80 ■ 120 : 0> 0 j ■vH ■v
; Прячлечамие yJM V/ ; • '■ ' ' f" t - ■ Î , i
HCP« ' ? ■ Í ~~ : о,9 0,9 1.1 .0,7 1,2' 0,7 0,6 0,7 0,7 •з,з 1,3 : 0,8 0,6 1.1 iu 0,9
НСР*, '.: — 0,9 ; 0,9 ifi 0,8 1,7 19 0,8 1,0 1,0 4,4 1,7 1,1 0,9 M 15,3 1,3
Тощюсгь опыта 5 . 0,4 ; ;<3,4 0,6 < ' 0.3, .0,6 ■ 0,4. 0,3 " 0,3: .0,4 lfi 0,6 0,1 -. 0,3 0,5 5,5 0,4
* — Семена с естественной влажностью.
ным" (справочник:по качеству/ зернами продуктов его переработки и'др.) даже в новейших цехах потерн с утечками через, люки и др. составляют до 23 проц. А так как температура газовоздушной смеси, поступающей в: сушильные камеры,.нзме-^ ряется при выходе из вентилятора, то.в зависимости от технического состояния сушки она; будет, различной, при . одной н той же температуре.нагрева зерна. По этой причине данные о величинах максимальных температур теплоносителя, полученные В.* А„ Яковёнко, Л. Р.Доржинской, В. С.,Уколовым,:Мак-Рости и.др., трудно применить для сушки зерна в зерносушилках других типов или даже та аналогичных, но находящихся в различном техническом состоянии. • . 7 : - ^ ; . . *
■';" Колебания-допустимых .температур "нагрева зерна . при одной и той же влажности нельзя объяснить"- вышеизложенными обстоятельства ми; V*:.; ..-'■'- ■■■; / ; ■""'"С ,',■ Допустимые температуры нагрева зерна при сушке должны быть одинаковыми для одной и той же влажности зерна при различных способах сушки и различном техническом состоянии одного и того же способа. Они должны обеспечивать максимальную производительность сушилок с сохранением и пативпом состоянии белков^ .а, следовательно, и высоких посевных свойств." ' *■"',"; "
; Колебания допустимых температур .нагрева зерн!а при его влажности выше 20 проц. (по данным А. М. Уварова —. 35'С, С. Г. Птицына — 42—47, А. С. Гинзбурга —- 40—45, С. И. Краснопоясовского — 35—40°С) или при влажности,зерна в 25 проц. и ниже (по данным С. И, Краснопоясовского ■— 35—40°С, С. Г. Птицы«а — 45—53, А. С. Гинзбурга — 45—47, ■Уоллеса, и Брессмана —1 46°С и т. д.) —таб. № 1—можно объяснить только тем, что исследователи при установлении температур исключали изменения, »происходящие в молекуле белка. Поэтому вопрос о границе безопасных температур нагревания семенного,зерна кукурузы при сушке и "не получил однозначного решения, и режимы, а следовательно к скорость сушки семян кукурузы до настоящего времени- остаются низ-кимн. : .. ■ ■ - ■■'■■.'■■ ■"■ ■ .,- . ■■■". . . '• •';' ' 7
Подавляющее! большинство'эксперлмеитаторов ограничивало свою' задачу-изучения всхожести , зерна,- не" анализируя ;1то понятие"как биохимическую сущность. -V'''■■ ■ Всхожесть есть проявление - жизнеспособности зерна. В исследованиях этого рода предметом [изучения-* должно быть изменение жизнеспособности зерна под влиянием различных условий нагревания. . ; . .*;■ .-.-
Т а кн м, обр а з о .м, во n р о с ; п о в ьт ш е н и я , с к о р о с т и ; су ш кн в и с сл , -. и дованиях. различных -авторов* не ^получил однозначного; реше- ; • ння, является очень трудной и сложной ; задачейг"связанноГ| -с процессами жизнедеятельности,не^только отдельных клеток,■.. -■ . У по и целостного.живого ^организма семени,-где основнышгяв-; ;.■ ;■;. ляются белковые, вещества — самые лабильные из всех ве- • • -. 'ществ клетки..Сохранение, .белковой молекулы ,в натнвном .-■.:' ' • .состоянии при нагреве в процессе сушки зерна является ос-.. L.'-i ; !.*!'■' иовным-условием удержания; жизнеспособности семян на вы; соком, уровне. Повышение температуры.нагрева выше о,преде-^ ..* ";.*■ J ленных-пределов может вызвать . денатурацию белковых-ве- . ществ в зерне,'а, следовательно,Л нарушение жизнеспособно-стн.клеток семян, и частичную или полную потерю их всхо- ; --',.■• - жести., -Нахождение условий нагрева'зерна, при которых не -г:
. ' будет происходить денатурации белковых молекул в.процессе / ; '.сушки, является.чрезвычайно'важной задачей исследователей." "
' эксперил1ентлльная часть
д..-;; - ".'• ГЛАВА Н; - '' ' : •; ::*-
: ; ИЗМЕНЕНИЕ БИОЛОГИЧЕСКИХ СВОЙСТВ СЕМЯН • КУКУРУЗЫ ПРИ РАЗЛИЧНОЙ СТЕПЕНИ НАГРЕВА ,
- ; .;-В'процессе жизнедеятельности с ем я нв а ж не п ш и м и ф а к то-; . ■
. рамп, определяющими их сохранность, являются .дыхание,: : у, ;.■■' .' интенсивность которогозавлентотсодержания воды в семенах"-, (Л/ Ба'ртон, М. Г. Голик, В. Л.-Кретовнч,-; В. Kpokep,. Н. И.:' Соседов),температуры, проницаемость "оболочек7-'для газов (В. Л. Кретовнч),-заражение микроорганизмами: (Е. Н- Мишу-; ■„' стин, Л. А. Трисвятскнн); активность катал азы ит.ть Важней- .'.'.' . шую роль .'¿при этом играет .температура V(E/ Н! Нестерова: н
- ''■' др.).'.Характер дыхания обуславливает зародыш. . ■' '.-■'■ .' '
■ ';';"' „-','< Семена после уборки не прорастают;» требуют.для сво--"■■.*, ,,';
его:прорастания определенных специфических условий,'средн .:; . - которых важнейшую роль играет температура, обуславливаю-' ' ■ - щая усиление или прекращение дыхания, повышение активно—.■ ' сти ферментов, химическне''превращения,* происходящие' в' за-' - . : родыше и эидооперме. Однако каждому типу семян свойствен свой собственный внутренний .механизм,"..'управляющий^ ; - :
■ прорастанием и отзывающийся на те или иные условия внеш-'
.,/;.' ' ней среды. ■^."•""-'■Д" ■-■; ; ; '- ■
" " , "" ... V. .■ „ -' '- ■■ t " .'■ ■' - ■. " "п - ■ '■* ; , ■ ■""ЛJ' ■
pvsv^vJV;";; '.'.^: ■ .i1; ■ V."f'' ■;Я'>■
••'"'•' К'-; У Из данных, приведенных в табл. 2, видно, что термоустой; I . • цивость зерша зависит от влажности. Она выше у зерна с наи^ ' 7 '
^ . меньшей влажностью, и наоборот, ниже или меньше у зерна с > , ^ наиболее высокой влажностью. Так, например, зерно с .влаж-••; í. ^ностью. в 8,1: проц. сохраняст свои биологические.свойства на : >' ■ ■ ■ ■; "высоком уровне, (энергию нрорастаишя. и шсхожесть соответ-. ■■ í- - * .. • ственно равными 94 и 96 проц.) при нагреве до 60°С с экспози- -у ,; 5 .'у- v'циеи в■ 120 мин., в то время ;«ак> зерно с влажностью в 40,6¿ ■ ; ; ; проц.. уже мри температуре в 40"С:и при экснозицин в 120 ми: ' i '--l-.^if; н у т_ с и из ил о энергию прорастания и. всхожесть' соответственно г ■ ' -_''■'- - на 13 и 5 проц. При этом, с повышением температуры и экспо- •
зинни нагрева сначала снижается энергия прорастания, а за-: ■ ■ ; " , '..", тем "всхожесть. Границы^термоустойчивости, при которых се- ч '¿Г; ¿¡.; ; • мена сохраняют всхожесть\1-го< класса - (табл,; 2),. в" зависимо^ УЧ.. I ' - У. ' сти от влажности зерна • различны, и зависят они также от .. . экспозиции. на>грева..(таб. 3). , V; .V. ; г : .í '/ív
;..' li.' ■■ * ~ !•*•".■ -' ■-*-.'■.■„''--■--.-. "■'V-v« :..; .Таблица 3. ...-¿V:
'.' ? . • .-•' .^'i a--V,,-;-' ■ ■''.: •>.";. V' : _\v' MV ''''' {. 1 v Г:
''■".' - -v- Границытермоустойчн в ости'' зерна кукурузы Осетинской *•'*-:' ' ¿"i.• .Г.'.Т -:белой эубо*идном . г ч-: .. ..' ,-;•. " . • ' , ;.
V. - .- л .. Влажность '¡ зерна •-••
';".'"• '•: 'г ^ 40,00 : '' ,.: 40 ..V.: • ' У 40 ..•/''^ . •
'1 . \ ч'.;.^ 30,73* \ \ '' 50 }>"'''Л-.л ;*
I-:.. ' 30,20. 50 ; , • 40 ' 40 ' ' . • 40 . ■;
''л" . ' • ' 25,90 • 50 •. ^ * -1 - .'СО - : 40'- • ч'
24,32*50
. 18,47* ', .'«И • ' - СО ' ' СО 60" '''
.'.■'60, • ..'.; 'со';;. . ..50 г .50: . ::^ ■■■■'■-'.■
.:■;;'.'.■" V*.:.". ' ; V. .60 60 .'• :'; '... : V ; • 60 •. '
* ■'■ " 1 : Ч * Оччепа с естеспвёниой влажоюстью.' V ■.-.л;^-'-' ч;
. : Обычно сушке подвергается . свежеубранная кукуруза с* '. • влажностью отдельных початков в-Производственной насыпи в;:: 3 зависимости от сорта от 15: до 41,5 1Нроц. (М. Г. Голик)» -
|.■■■■ _ • В.'П. Кузьмнчев наблюдал колебание влажности 'зерен в ч, ; одном и том же шчатке при молочной,спелости от 56 до 76,'.-.,у. ;; 1; • восковой — от 30 до46 проц. и полной технической спелости—
; • ,;\от12до г-'Лу;^";^:,,- -.-л
\ ^ • Следовательно,;изучение влияния, разл1пшой степени на- . ..
."/. . К ; грева' на биологические "свойства-свеж^убранного зерна: име$т
. - Температура нагрева зерна ('С) при' экспозиции "в мин. '*
90'•' ', _ '/, .120 '.
; практический?интерес: Кроме."-того," повышенная- естественная
?3
* влашюсть позволяет изучить 'данный;вопрос при более"вьгсо-."•.".' '~' : * ко й в л а ж л ости, -ч ем воз можн о У и ску ествен н о е)у в л а ж и ен и е - > " > *
-^ :' Данные табл;Ч и рис^Ч показывают," что'еслл температу-
блюдаетсяиУ ^ - У'?'-':,':..... ........ ,... . .. ., ...
" Энергия1 прорастания и-всхожестьЬ,семян(кукурузы-измё-"-V■■.'■¿¿¿^
; ;няются: в-зависимости:/'от влажности .'.семян,температуры Н ^ Г'г ,. ' V--продолжительности нагрева.;Границы :термоустойчивости се- ' ^ -
: \ помеуборочного дозревания, в результате"- посевные свойства . "1 , семян повышаются. Но в обоих случаях они изменяются в завн- - ^... •"• * симости.от. степени нагрева.,.При^одних.условиях.темлерату- ; ' Л ;
ры и экспозиции нагрева-лосевные. -свойства по сравнению с ' С/Г ' ..' контролем повышаются до пределов первого класса при опре- У . ; - ;
а:
Л
А *л
1—■ ^ —
г а*
-■•у- -
1
. №
; V • '-■-> 1 №
■v''
'. -V - г . - ■■
■ 4
шт ______......
, --Рис:: I.': Влияние1, нагрева '.и а г, й осе аяыз;: свойств а'» семян кукурузы ; ., ■ ВИР-6.3.с влажностью:" а—38,3%;; 6—26^%.: "'Энергмя/тирорастания "при •• • Л эноопоэвдия нагрева..в мин.:. 1^30;,2—60; всхожесть" —'3—30;, 4—60,,Через , . } ^ "Г, " ' 3,>ееяца;. хранения при таип ературеот О.'до —-5еС: ; энергия Тпрорастанетя \ 'А,, экспозиции Ьагрева в мин5^-30; 6-УЮ; 'всхожесть; 7—30;, 60/1 -.'' Г1
1 -
■ I. ■
ч Влияние степени нагрева на всхожесть семян кукурузы ВНР 61
Г-):
Г;
Таблица 4 .1
л-вд;^-. --у?:■
Всхожесть семян.: убранных с влажностью в % -
Темпера - 41 & 13,5 26.6 . 35 . 0 38,3 41,9 ■-■ 54,1 : ..■■ 57,9 .
« ■ ' в к ■ з . £ ■ я . ■ ' ~ ~ • 'Л Е ■'
тура Я ■- в.; о ■■ ■{). о. о е. - о ; ■">'■". ■' О." " О " о.-'-■: о , ■ей- ■ ■:{ о . ■
: - нагрева Я'' ■ : - ■ о,!': и л >> о. ** я ' О.'1, * п ■О.'.'". ь я :■ о, ■■'. ■ ■■ Й'" -■ о.-. "■■ н я ' ■■ >> Н, н п
■' - °С '■ ■■' § = • а'- п ■Л ¡В .' ; п й Я «3 п ■' * V , я =( Л ч О Д '
** * ; ч ■ ■ ч- к - ■ .•■а-. - ■■ ■<-.''
й й а _■ £ я- . . а . . в* 2 В) '■ ■- а £ я . 9 1 * » ■;■
1 : 2.. з; 4 5 6 7 ■ 8 10 И 12, 13- и;. 15 " 16
КОНТРОЛЬ Г?;' 'Л- ;'.. г-'.' .'.. \ • \ ' Г; <■ -.У.
(без нагрева) 100 - 100 100 100 ■ за 100 ■89: "96 .,88. 100 . ■ 64* ' -85. 46 80 ■
.-.■■'.': 35,0 60 : 100 100' 96, 100 100.. : ■ 88. -96 ■ 88 100 76 ;■ 85 42 95
37,5 30- 100 ■ 98'' ' 100 .100 /100 ¡00 80 100 ■ 76 96 76, 95 '. —;. - -х-
37,5 ^со .98 100 , 100 96; 100 .82 Л,96 ■ 82. 100 V 82 ■' 95. ' 56 •■' 80
■.■■' 40,0 ■: 30 . : 98 .99 • 100 ■100 .96 -:. 98, 89 93 - ■ 92 , 100: 70 95- 48 ■''■■ :
; 4о,о ,60. 100 100 100 98. -100 100 ■ 92 96 - • 85 '100 •.52 90 ' 58 , :93 ■■
- 42,5 30 . 100 ' 100 100 97 7 96 100 м: ..'■ 93 92 ':■ 96 78 . » .35 .. -48 - ;80
42.5 :60 100 100:. 100 -■94 . 96 ,. 96 100. $7. :.;92 •100 ; 75 '100^ •.23 > '85.
45.0 '30- 100 : 1оо: 98 ■98 100. . ■ 96 .' 97. : ...-' 90: 90 70 т."95 ... .: 38 ■ -85.
■ 45,0, 60 100 100 98 96 . 100 97 ,90 . - 96 - 96 : 100 : ■ ■ 88, • 95.; 50
47,5 .30 100 " 97' : 96 :- 97' "'98 100 : 55 96 ' ' 92. . 100 54 :;'.- 96 ■ 24
:; 47,5 ' 60 ;98 97 ■ "93' 98 100 .'■ 9Ь .96- 92. ■ 100 , -97 - ; 35 ■'85 - ;
50,0 30 100 .98. 96 100 100 98' :— ■ ' 97 ' 83 .100 76: : 100 /■ —1 ■ 90 ■ >
-■-: ■■ ■ s • ■' IS. 13/ Т •' '
2" 5 . 6 ; ■ 7 8.' ■9 10. 11 ,12 ; 14 •15 ; is; ■■
- , .y. * * ~ J -, ...
50,0 60 100 94 96 95 100 ■ 92 , 98 . 84 .96 ' 64 ; 93 . 36. ■ 85
S2¿. 30 : 100 100 94 100 ^ 90 98 90 .- 90 '. 56 . -85 '.36 . .70
62,5 60 ;joo 98 — ■■ 86 ■ '85 81 86 70 ; ■' 70 48 '60 31 /45
55,0 30 ;ss ,100 . ,92 ' 73 74 ' 72 U 4 68 '60- ^ 46 50 : •16 .. 35
55,0 60 100' too ; 84 62 ; ■ ■. _'- 30 ■32 ; 16: : 2 V 5
57,5 - • 30 100 : 97 86 •12 5 o; 8 ■■ o 0 0 0
57,5 60 ; 'зо loó . '96 28". 0 • 0 i 0 0 i ■ , t ■ ,' 1 -1 \
60,0 ■ 88 , '96 12 ' -"V : • o
60,0 60 56 84 .'. 2. ■. o' o ■. ; 0 ■■
65,0 30 81 . ' 86 , . ■ — • "■; — - '—y ' "■ ■ T -
65,0 ';. ' 60 ' 74 > ■ 84 ■ '--"J
л . 67,5 : 30 : 82 82 >■ Г — ; : — ' •• 1 ; v'-', '
67/» ' 60 ' 39 : 68 ' — У — h — j ■ — Г" —'■■■.■ —' .-.'^Л ■
'. 70,0 ; зо ; и. о Ь + п — -г. — И — '^Ïr-J^ —
70,0 60 : о' ' "о Г'— — г-;—' ' л—í V'—У-.' — '!"■ — i-v-
,<...,;;>...■ Г" ; j, '. 1 .;.;.. j.;;. '^/.-.'/V-^ V ''■.>?;
'■ .'■■ Примечание:' : с-/-. ■':<'• i--/, <.-■ ..,<,.,,. С í:\- '..¿^.у v '.""i ■■''■■v-; 4
ч 1ICP05 • —. ! 0,9 0.8 0,8 1,0. U 0.8 ^ 1,0 0,8 ' 1,1 .. 0.7 j.l .. 1,1 1,1 l.l ' .
• ' ■. j . i - ( í • I •.•. ,-j .'i <i-í» ^ ■;.<<... '. ). ,. ■ ; r-. t -i '■ - г ,■ ■ ;■ ■. ■ ■ '; ■ ■■
HCP01 -, 1,2 1,0 0,9 1,3 1,6 3,1 1,4 0,9 1,5 .1,0 i,5 1,3 1,4 1,5 У
; Точность опыта 0,4 0,4 0,4 0,5 0,7 0.4 0.6 0.4 0.6 :0,4 : . 0,9 0,6 J 1,2 0,7
■ I' i í: • . V - : ■ ■ ' '. .':.'■■ .i i : '■.■.. '■'''■'■'•■.■, ' ■..~ ' ■ ' - s" ■ '■■■'■■ 4
"делении-их сразу после нагрева, при других'— семена имеют первый класс посевных кондиций через три месяца хранения, при третьих -г зерно имеет максимальнуювсхожесть: через гри месяца хранения, и, наконец, нагрев обеопечив!ает посевные свойства через три-месяца.хранения на уровне'контроль-иШ образцов. И во всех случаях имеется «своя» граница термоустойчивости. В'зависимости .от этого в процессе сушки необходимо соблюдать соответствующие температуры нагрева зерна. ■'.■''V - 1 „г.- -■ ■ :'■■'■■ :.у .'.■■, ■ ;'■.- ; ■ ;•'■';. "-*-' '* • ';■ ' ..'■' ': '-■" ■ Таблица 5 • .
Границы термоустойчивости семяцкукурузы1 ВИР 63 ■'
.Влаж* ''иость зерна
■ в % 7
г
Температура нагрева:°С при экспозиции в мин.
30
i
60'
обеспечивающие всхожесть семян
1-го класса через 3 м-ца - l-ro класса .'- через 3 м-иа
сразу после нагрева через,три месяца j макси-. | малъную на уровне контроля: ' • я О Q , О ' Ч - с е. >1 2 ■ П : X , - . Q. , Ф и Ч . 6 X ' Q, .'..,■ . ■'•" Ж : п ■ - Я. IS 1, и . У 3 , ' ' 2 . * » = X - V 4 * ч ■ «Ч ffl . Ж S- ; на уровне контроля '■'
2 - 3 4 | 5 '■' 7 8 I :■!> ■ -
57,9 54,1 41.9
38.3 ■ 35,0 26,6 13,5
50,0 .. '50,0 57,5
— .....-50,0
• 50,0 50,0 50,0 50,0
50,0---:
52,5 . • —--" 52,5 .. ,52,5
50,0 , — :
50,0' 45,0 50,0 : 47,5 00,0 '■
■ 52,5" ' 60,0 "'■; 55,0 ' 55,5 - 57,5-
35.0 35,0 50,0 47,5 47,5 50,0
- 50,0 50,0 50,0 50,0 57,5
.. 47,5 . - — .
. 50,0 50,0
50,0 ' 50,0 '
.55,0 55,0 ,
:':', ' ■ глава ш '■■■ . :
изменение биохимических свойств семян
кукурузы при различной степени нагрева
'.'-■ Изучение влияния степени нагрева на биологические свойства семян кукурузы различных фаз спелости показало, что посевные свойства изменяются в зависимости от степени нагрева,' величина которого, зависит в: первую очередь от влажности зерна. При этом в одних случаях нагрева и в процессе последующего хранения посевные свойства повышаются, в других снижаются. Интересно было выяснить, как изменяется
. этом нативпость белкоЪон молекулы как наиСолее лабиль-:- дногЬ;соединения,или 'вещества^ живого'органнзма, химический у .,' . ■: . ¡C0CTaB.it активность ферментов/,-- - ¿1'.'; -.-*>V.ч.' -с. :.'
" - - 1 1 ■' I ■_I '• 1 -Д-—-Х-— -п.и—:—I——-'Г..,-
зо ~ - 40.; 50 . 40 : -50 .
"-■'.-', о -м
100
-—'. ; ~ -«
К 80
- V
■е-.;- -
/ \ Л -
; 7 Л- V кч чЧ. 4
■: - я \ 7 . ■ , - . 1* ■
У -. . \
£ 1 Г — ■* -.г
30 40.
_ , ■; ^ ••ь Т
-
^СЛ* £
— . \1 X
й-
У-?; 1 1 "А:
Г- " -
^ 50 .; Г,"С О „ 40- : - 50 " С_
■■' - 18 — О:
'..:.'. '■*- " Р « с 2. Изменение растворимости |1—фодо-, ТГ—юоле,'' [Ш—-тир то- '" "
."■■ к щежпчераствордачдк'Дб')5 белков: а—эвд отерта; б—эариаыша зерна -; "Су'.'^кукурузы С влаябюсть»:, 1—13,5; .2—66,6; 4—38,3; 5—41,9; 6—54,1; •
: 7-т<>7,9% при яагреве в течение 60 лиш.' • "; • * - 1: ■ ,1 „.
■ ; " Из табл. б и рис] 2—1, II, III видно, что температура па- "
' ■ 1Ггрева семян в определенных пределах, 'которые зависят от .',■;-' : : влажности зерна и эксиовнцин нагрева,-способствует повыше-
нню растворимости.белков. С повышением влажности зерна -■ температурный предел/гермоактивацни (повышения раствори-■ мости белков) понижается," 1гс повышением степени нагрева у ■ ;.зерна~с наименьшей^ влажностью ".'предельные "температуры , . ■' С-термо активациивыше у, белков зародыша по сравнению с бел- , * 'Л ками«-.'эндосперма,' и'они понижаются ,'у/~зерна с наибольшей' -■■■.;■;.■■ ■ .^влажностью,"Очевидно,'это объясняетсясинтезом высокомо- . -. ;[.'.;,'лекулярных соединений у зернах, высокой влажностью и новы*
"" шенной'реакцнонной способностью.в""резульгате повышенной \ "' ; ■ . влажности зародыша'.по сравнению''с- эндоспермом у зерна с
■ .ч ^ ; ■ наименьшей влажностью. В результате"эта температура на-
:. ; грева; в определенных'; пределах",вызывает-;.некоторые измене; иия в конформации белковой молекулы,--- при этом активация ее повышается с.одновременным повышением растворимости, . '"' . :-..а.у_зерна .с повышеашой гв л а ж н остыо,- и е'п рош ед ш е го' по сл е -''уборочного дозревания,-температура нагрева вызывает уско--рение послеуборочного дозревания с одновременным уплот-
' " ( .йешгём г белковой 'молекулы, т. ё. оёразо'бй нйем1; су¿ъедин йц "•■..;
■ .":-.' ■ : белков из отдельных мономеров.1 Но, ввиду большого содержа- --, ;
пня .воды,1снлы,\ действующие, между'молекул а ми.под дейст- ^ "■ ■■,.} вне.м тепла "»'воды ослабевают, н у зерна с большей влажно- ;*..,... . начинается распад молекул-при более низкой темпера-;/."■ --
: /"¿ туре, чем у зсрна с моиылен влажностью. При этом дальней- -. ^ ' *;шее повышение температуры.и экспозиции приводило к нзме- "' ^ :* нению "первоначальных свойств белковых" веществ, в резуль- ,. ■"'„■ у~татё;чего-растворимость их-сначала ; становилась -на уровне 1 '.'!'..; *: ; ¡ контроля; а ¡затем снижалась, .?, е. наблюдается : процесс.,'де: .. .
* -Денатурация1 свидетельствует о коренном преобразовании ' - : , ' I структур молекулы"* бел к а,'О перестройке' шутр имолекуляр- ' ! иых связей,' которые создают определенную укладку полипе и- - ■ '.■':.." '-"тидных:цепей"и 'других структурных ■ элементов {А. С: Гинз- ■ ; •' * бург, В.; П. Дубровский, Е. Д. Казаков, Г. С. Окунь, В. А. Рез--,' ' чнков): —-- у . '■■":;'";'^ ■ ■ ,. - ■;'.-■' г-"..1;.
'..;■'.. , ' Температуры начала денатурации глобулинов зависели
- от влажности зерна-и значительно- колебались г ¡при одной и
" той же'степенк ; нагрева "у зародыша и эндосперма (рис.3). • ■'.' ' : : - ■ Из данных'рисС Звидно^-что' кривые" начала денатурации , различных белков кукурузы • тточтн совпадают.^ И только у • V .'"..■'■-■ зерна с влажностью ниже 38,3 лроц. при тешературе от 42,5'С •*:. --*и выше "белки спирторастворимыег-(3) и щелочера створим ые
- "(4) имели несколько повышенную способность ктермоустойчи-' >.иости,-Белковые вещества "пшеницы и яч меля имеют V более
. -высокую термоустойчнвость по сравнению с белками кукурузы. -.'■.-■"'Из^та-блицы 6 и рис. 2,-видно, что"глубина денатурации у
■ -- : - различных белков' эндосперма1; неодинакова и изменяется с
;-повышением температур*^. ;Наи более л а бм ль н ьш н:я в л я юте я V водорастворимые белковые вещества," затем солерастворимые, : :спирто-й щелочёрастворимые. Неодинакова 7 также глубина "■■; .'■*, V " ^денатурации белков зародыша. В начале' нагревания '""сильнее :
- изменяются водо-и'сЬлерастворимые;"белковые вещества,"'¡за- :
• "тем спирто-'и щелочерастворимые* '-'• - •••.' . •'.'••■•"'• • ::' , '_., .7. Неодинаковая .также интенсивность д елГатура цио н но го ■:' ; - ¿процесса, например, водорастворимых;;белков , эндосперма и ' ■. '-■ . ■ С"зародыша (рис.,2-1а и б). При одних:"и'Тех же температурах" ^нагрева вначалё наблюдается денатурация,белков эндосперма, ' ■ ,а' затем, за роды ша.Но с повышением ^температуры/г глубина ::
; становится большая у;белковых;веществ'зародыша^Это объя- _ . * Меняется, р'азличным содержанием^ влагй^в "эндосперме н заро-
_ ?0 . . • ; ■.".:■■■■■: ";. Г > ;,;... — Л—: -. ' ' ^
Ъ сл Ъ о
ё у у а
о 01 , № & ■• я
3
•О •
.8
8 ,3 ё 8 8 8 ё--8 'А.
о м
"8
о р
ш-
о •и
в*
.о
Ч!. <о
1:
Я Р -£ |
Н к» ¡е..» в,
8-з -а
■у ь £ &
р м
=> ,Р О £ 8>
У "Й ■ ,.
§
£
£ £ 8,8-
■Р Р Р
К> .о к> ,Ь
■ Й-Й -,«■?-'£
.3 .§■
ОСг ч
я -р
оа : 4»
ё
£ £
Ед ч <= о
К) КЗ 8 8 8
О . 8.
£ о
• о
.Не,
ё 8 §
ел
V
К
о
.8 8
Чл> Ы
Й • •
О &
Сл СЛ
3 1
0 о
л. -Ъ1
йо ¡и
01 О
Ел СЛ
8:'
„ъ.
■о
О О О: сл: ^ еп
§ Ш
■М
А О
до,. ш
О
о о
<Л Сл
3
в |
" - Р ■■'« <3
■ : в* £ и
Экспозиция нагрева в мин.: - ь ' ^
эндосперм
зародыш
эндоспери
зародыш.
^ эндосперм-
зародыш .
эндоспери.
зародыш
эндосперм.
зародыш
эндосперм
зародыш .
эндосперм
зародыш ,
2 : \J 4'' 5 6' /".7: i8 9 10 11 Л 12 •13' 14 15 ~16
' 43.0 ' '60 •■<• i " 0,174 Л; '.! . 1.860 S í * ,V-'r < i i \ i' '' 0,153 2,200 ' ■ . '■ 0,430 1,610 0,530 ■ '■' У.' -4,930 0,442 ' 4,610 '■■■. :} --■'/.! '../i. ^ ■0,466 /4.420
' 47,5 ' •30 '0,180 1,870 i 0,240 2.ÜOO '0,157 < 2,320 0,410 0,541 - 5,100 / 0,482 í 5,200 M— .15,100
47,5 . 60 <0,180 ¡1,860 10,230 1,800 * i '- í 2,070 ( 0,401 ■ t'/ 0;482 li-j-' 0,390 : ! 0,418:
30.0 30. <0,161 1,870 <0,237 1,960 '0,154 ' 2,3?¿ ' 0,430 : 1,630' 0,535' 6,000 0,460 '4,600 0,526 5,090
/'50.0..' 60 0,161 ; 1,880 0,231 1,780 -0,144 *' 'i~' 0,380 /1,380 / 0,490 : 4,320 ; 0,450 ' 4,530. 0,485, 4,350
Í' 525 " 30 ■ 4161 ' 1,850 0,235 1,880 0,149 ■ 2,250 0,420 ' 1,520 r 0,523 4,900 0.463 ' 4,800 0,491 4,820/
52.5 '■ ■ 60 . 0,156 1,720 0,208 1,680 0,127 : 1,920 0,348' 1,370 0,448 4570 0,355 3,850 -.■ — 3,900
■ ; 30. • + - ^ .0,159 ■ 0,224 .1,850/ 0,145, -2,150- 0,390 1,500 0,511 4.500 0,460 ; 4,600 r 0,490 4,600 :
' 55.0' { 60. 0,148 Л,700 0,200 1,660'' 0,121; ; 1,760. 0,329. ■■ —, 0,420' •3,880 3,780 3,740
;- 57Л < ! 30 1 0,157 'моо 0,218 1,800/ 0,139' 2,060 (Ь378 4 i ' i ' ' Щ
/ .:57л i ÜÚ 0,247 1,650 0,180 1.420 0,110 1,610 0,310 * -. r - - : ;'■ Л)60-0.- ; 30 0.150 1,750 0,202 1,700 0,120' 1,960 i/''. — V — ' — ¡. — j'; — •:/—'
50,0, ¡ '60 ; 0,13.3 1Д10 0,157 1,260 ' — 1.510 .-i^/ —_ ■. — / ..- _■■': —./.
Примечание: а) Эндосперм; точность* огтита—3,4%; HCPos=6,8%; НСРщ=8,8% к контролю,
6) Зародыш: точность опыта —; 3,1%;-НСРМ=6,2%;' НСР0|=8,1% к контролю. .
40
'30
. От,
о
i20
10
11 'Л
■Г ГУ ..; ¿'Я':
г
: ш ¡"-Г ... fl ." er-.....
. M_ .г- ,- . ■ ,. ш ' ■' у "ï
7 ^ . Г ' '
■ Э5
45 V 55 л . ..
65 ' 75 ' "85" 55. -- 106 : Температура,WC ■.
■ t Р н с, 3. Зависимость те.члерату.ры иана.ча тепловой дена.туяашш от влажности зерна. .■'..'. • . ■■ . ... - 1
Л * Бел кит свежеубранной хукуруаы BHP-çl; ..' si эндосперма: I—подо-, 2—«wie-, J—спнрто- н 4—щелочерастворммые; в) зародыша: 5—подо., 5—солераtтворимые; ..
Седин пшеницы (ito.H, И. Л? нарскому): 7—соле- 3-е пи ото- н S—ще.ючераст сорим ые (ячменя):. ■ . . .. : - . -.■■-.
дыше и,.■по-видимому,".:'перемещением ее в анатомических частях в процессе нагрева зерна. : " - " . . Солерастворнмые белковые вещества" эндосперма и заро-' дыша (pire. 2-1 Га и б) также изменялись при нагреве в зависимости от влажности зародыша и эндосперма. "'■'.' - :' "..'.' ■'■.;
Таким-образом, из полученных экспериментальных*данных-следует,'что,при нагреве зерна е..различной' влажностью при определенных температурах- начинается процесс- денатурации почти одновременно всех белковых веществ" кукурузы (рнс. 3), но глубина его различна и зависит от влажности il • экспозиции"нагрева (рис. 2). ' - '. '•. '.,' -'\.".:Л
Расчеты ксшстант скорости денатурации производили по 'формуле для - мономоле кул яри ой реакции ...(И. А. .Каблуков, Е. Н. Гатгон.'М. А. Грнндель, И. И. Ленарский) . •
-'г1""'.-."-■/ ■к 2,зоз . - Со ду./ уу':'
:■„:..'.■.г,30251 ° с,' ■■.',.-:; у -'у' .„■ ;
где Со — коицентрация^растворимого белка в начале'нагреаа-: ння, выраженная.в процентах азота, *: '. . ■У: у'Уу ■ С—_концентрация растворимого белка по «стечении времени 1, выраженного в часах. "" '-''уу ."■; ■■■.у у!У ■ ; Кроме констант; скорости, для-наглядности - вычислялась■ также скорость денатурации, выраженная в ироценто-часах; Это отношение денатурированного белка -к исходному, натнв-ному, белку в процентах за 1 час нагревания. : ■■У; Из полученных экспериментальных данных-табл. 7 видно, что скорость денатурации солерастворнмых белков зародыша зависит от влажности зерна, температуры-н экспозиции нагрева. С повышением влажности зерна, температуры и экспозиции скорость денатурации солерастворнмых белков зародыша повышается. Аналогичная закономерность наблюдалась и при •изучении ВОДО-, соле-, ■ слнрто-. и щелочерастворимых белков ^зародыша и эндосперма зерна свежеубранной и искусственно .увлажненной кукурузы ВИР 63 и ОБЗ. У V - •
„ Из данных табл. 8 видно, что при одной1Гтой'"же>емпера-туре нагрева с повышением влажности зерна скорость денатурации белков' повышается, причем она больше у солераствори-.м'ых белков зародыша, чем у белков эндосперма. При повыше^ ■ нни температуры нагрева на 10°С скорость денатурации белков зародыша повышалась в 3-5 и эндосперма в 3—6 раз, т. е. не является «аномальной» и соответствует скорости обыч-. 'пых химических реакций. \ ."-..' ' .-У -у. : V- -
~ Отложив на оси ординат величины констант скорости денатурации во до-, соле-, спнрто-и щелочерастворимых:белков зародыша и эндосперма и абсцнсс-отрёзки, характеризующие влажность зерна, на пересечении их получим точки, выражаю-, щис зависимости скорости денатурации от влажности при оп-. ределен'ной температуре.: На рнс. 4 показаны константы скорости денатурации солерастворнмых. белков зародыша и эндосперма в зависимости от температуры, влажности и экспозиции нагрева. Как видно на рис. 4, все точки'легли почти на прямых; соединяя их прямыми и продолжив до пересечения с осью абсцисс, мы находили предельные влажности,:когда нагревание при соответствующих температурах не'будет вызывать денатурации белков. (Ф. Д. Братерский). . : :Г -
.21 .':■;. - "--у .-'.'У "■. ■.■■.: ■.■
Таблица 7
Влияние степени нагрева на скорость денатурации солерастворимых белков зародыша семян кукурузы
■ - . ВИР 63'. '
рэ с Скорость денатурации белков сечян с илажностмо в % "
Темпера - О а* 1т 13,5 V. - ' 35.<* 1 V - 38,Я ' "41,9 ' - г 54,1 ; ; ' 57,91
19 * • , с
тура нагрева 5.1 я1 ' 1'К;-- : -
■ "С V . о г ' и ',. V ■ О О и о т о * ".
52 2 о;; т • ■ .. ■ I 1 т. э*; в" - с,' -1 • 9 Г: *''
0) а и ■ # _ и ■■■ гя . - '■ • а? ■■ ..¡я м; * ■ ^ ;
"1 . 2 з ■■ Л 5 0 1- ■ .8 - 9 10 11 .12 13 11 .15 16
Дштгроль (без нагрева)
35,0 : 37,5 • 37,5 ,40,0 40,0, 42,5 ■ 42,5 : 45,0
.60 30 60 30 60; за 60 30
0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 ; 0,000 0,000
0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 ' 0,000
г,:,? 1:.
0,000 I 0,000 0,000 0,000 0,000 ; 0,000 0,000 .0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 , 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000
■'/-- г.-.: ч'. 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 ■; 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000
0,000 ' 0,000 ода 1^50.' 0,014 Д332
0,000 0,000 : 0,000 0,000 0,000 .0,000 0,010 0,029 0,015
0,000 0.000 ; 0,000 0,000 ' 0,000 0,000 0.000 0,000 0,000 ОЛИ 0,000 0,032 2,324 0,011 ода 0,043 3,488 ' 0,027
; 0,000 0,000 0,000 0*000 .0,000 0,000 0,000 . 0,000 0,000 0,000 0,000 г 0,000 ¿544 . 0.012 2,806 7,090 0,046 10,87 , 2,544 ОДО 7.012 0,454 — " - • 6,¡80 0,064 14,03
0,000/. 0,000. 0.000 0.000 0,000 0,000 0,030 ; 6,000 0,029 0,605 ;■; 0,090 18,76 0,032 7,010
0,066 14,73
1 ■ 2 3 ■4 . 5 ' ;6 7 8 ■9- 'lib' ■ 11 12- 13 14 15 16 ;
■ 45,0 60 0,000,0,000 0,026 .5,833 0,029 .6,394 0,047 10,36 ; 0,092 19,12 .0,110 22,45 ;
: 47,5 . 30 ' 0,000 0,000 0,000 0,000 0,029 6,666 . — ■ — 0,066 14,54 0,080 .17,54 0,096. 21,04
47,5 60 0,000 0,000 0,046 10,00; 0,064 13,75 — — , — . — — - — —' — .
50,0 30 0,000 0,000 0,018 4,000 0,029 6,666 0,047 10,46 0,082 18,18 0,122 26,30 0,098 21,40 .;
' 50,0 60 0,000 0,000 0,050 .11,00 — ' — 0,096 19,76 0,105 21,45 0,100*20,52* ОД 17*23,68*
52,5 30 0,002 1,075 0,053 .12,00. 0,056 12,50 0,(08 23,24: 0,100.21,80 ft 149 38,58 0,146 30,66
, 52,5 60 0,034 7,526 0,076 16,00 0,114 20,00 .0,099 20,34 0,110 22,36 0,170 32,43 0,165 31,57
- 55,0 30 - — ■ — 0,068 15,00 0,096 20,82 0,119 25,58 ■ 0,174 36,32 0,186 08,58 0,186 38,58
55,0' 60 0,039 8,601 0,081 >17,00 0Л135 26,66 "' — —. 0,152 29,45 0,178 33,68 0,183 34,38 '
57,5 30 0,028 6,450- 0,092 20,00 0,133 29,16 — — ' — . — . — Т-
' 57,5 ■ 60 0.052 11,29 0,149 29,00 0,173 32,91
60,0 30 0,052 11,83 0,141 30,00 ai 76 36,66 60,0 60 0,084 17,74 0,201 37,00 \ 0,201 37,08
: * Harpen в открытых -колбах.
-'■ ■■ г;. .'■ - .. г;;. '■= ■■ ■■ ■■"■■■ ' - ■'"-."'" "-Л . Таблица 8..;.
Скорость денатурации солерастворимых белков зародыша и эндосперма -" семян кукурузы ВИР 63 в, зависимости от температуры нагрева '*, ':. н влажности зерна . ..
и £ ' Скорость денатурации белков белков-
- : & е». - О ® эндосперма зародыша " я:
.. щ я 0 - Р 2.° н ре д- я- <3 8 К ;%/час • к -V %/час. ■ О С"- . .. X С ■ ■ А • 3 . --.й-З - л а
1 : .■■ 2:: ■ : 3: ' 1 4 , 5 " 6 - 7 ; ■ 8
37.5 .=»7,9 0,023 е.084 0,030 ■ 6,066 . —
40,0 41.9 0,023 5,172 0,032 . 7,090 — ' —
40,0 - 54,1 0,055 11,81.;. 0,046 . 10,87 „ ■ — —
40,0 37,9 : 0.065 11,86 0,090 18,76 Г — —
45.0 35,0 0,0(1)4 3,125 0,026 5.833 . ; — V - —
■ : 45.0" " 36,3 - 0,020 4,444 . 0,029 . С,394 _
45,0 41,9 0,039 8,620 0,047 10,36 — " —
50,0 26,6 0,028 6,530 0,050 11,00 : — .. —
50.0« 38,3 0.040 8.888 ' 0,096 . 19,76 „. • — ' —
.50,0 . 41,9 ; 0.070 15.50 0,105 21,45 — .—-,.,
55,0 13.5 ■ 0,036 - 8,123 0,039 . • 8,601 — —: -
55.0 35,0 0,121 24,37 0.135 26,66 . — — 1
' 55,0. 41.9' 0,140 . 27,58 0,152 " 29,45 —:—
. 60.0-, 13,5" 0,083 ' 17,39 - -0,084 17,74 '. — : —
• 60,0 2(>/> ■■■'.. 0,193 ■ 36,01 0501 . 37,00' • —,, - —■
' 37Л 57.9 0.023 6,084 ; 0.030 6.666 —
■ 47,5 57,9 ' 0,150 29,15 • —: — ,'—'": 6,52 : — :
40.0 41,9 0,0123 5,172 0,032 7,090 -V ■
• 50,0 41,9 ' 0,070 15.50 0,105 21,45 3,04 3.28 ■' . 45.0 , 35.0 0,011 3,125 0.026 5,633 —
55,0 35.0 0.121 24,37 0.135 26,666 , 8,64 5,19
45,0 " 41,9 . • 0,039 • 8,620 0,017 . .10,36 - — — ■
• 55,0 41.9 0.140 27,58 0,152 29,45 3,58 - 3^3 .
• 50,0 26,6 0.023 .6,530 '■■■ 0,050 .11,00 — : , 60,0 . 26,6 ; 0,193 35.91 0,201. : 37,00. 6.89 4.02 ,
Из приведенных данных рис. 5 видно, что у семян кукурузы; прошедшей послеуборочное дозревание, • глубина денатурации различна у отдельных белковых фракций. Так, например, у зерна с влажностью 17,5 проц. при температуре нагрева в 60°С растворимость альбуминов составляла 92,4 проц., глобулинов 87,6 проц., гл юте лито в 95,6 проц. и с влажностью в 30,2 проц. и 40 и 6 проц. при температуре нагрева в 40°С — соответственно альбуминов 98.3 и 91,7, глобулинов 97,0 и 87,7 и проламинов 98,4 и,90,2 от контроля, т. е. наибольшая глубина денатурации наблюдается у еолерастворимых белков, ; Таким образом, можно предполагать, что при нагревании зерна кукурузы процесс денатурации, начинается -в первую
- '"V -' :'■'.'.'' ' '."■'■ ^ - ' -■■. 27"- -
очередь'-с участием солерастворимых : белков, а ^ затем
• остальных........ . . . .;•;.."
■.-...■ Втабл. 9 приводятся данные о^влнянш влажности .зерна на глубину денатурации солерастворимых белков во времени при температуре'нагрева в-50°С. .: Они наглядно; показывают ^влияние "влажности;на скорость процесса .'денатурации. Так. за 1 час «агревания' в образце ' с влажностью ,; в 40,6 проц. растворимость белков;понизнлась: на 33,3 проц., с влажностью в 30,2 проц. — на 13,0 проц., в то время как в образце с влаж-:. ностью, в 25,9 проц. — всего на 0,7.проц, и-последняя находилась в пределах.ошибки опыта.;';' .,' ■'■ '^'.'Т'"; ^Л/ Л
• - ' - го
У
¿Се
% 0 '4
>
£ £
■ -/Ю 20 :;» ¿0 №/.
<Л) -
т
■у. . " /7 .ю л ¥ аГюи/. . |1 ^ ,_
"■'■■ - Р ¿1С. 4.^-Константы скорости денатурации солера^торичьи белков: П)—эндосперма; (II)—зарсаыша в зависимости от температуры (1—40,0; 2—42,5; 3—45,0; 4—47,5;. 5—60,0; 6—58,5;, 7—55,0; 6—57,5; 9—-60,0°С) ■ и 1 " влажиостн зериа при нагревашги в течение а—.30; 6—60 .мши ' ,
■ ■■ ■ ■.1:'"■*..:■■■; '.';'■' /""■- ^ :„:"- ■ Таблица 9 ■'; , Изменение растворимости солерастворимых белков при нагревании -.■.:.*;-• ; V ■ зерна кукурузы при температуре 50°С
*
Образцы зерна:
.Растворимость белков (в 96 к кои-■'.- тродю) через (в часах) '>>■';'
0,5
1,0
1,5
2,0'
I." Контрольные : V . ' V. 100.0 - 100.0 • 100,0 -' 100.0
: 2. С влажностью 40,С% - ■ ...■■;.'„- 83,8 ; , 66.7 . : :, 60,6 "'". 37,1 3. .»-:■-.:.■■,. 30,2% .. 96.4 - " Й7.0 ~ 77,7 ~57,7
Г4.':; :*;-■■ ; • ;25,9%':' — ;..... 97,3 . »1.1 • - 64,7
.! Л рии е ч а к к е: Точность опыта —3,5%;' .НСРоз=9,8 %;.! ЮРШ = - • > ; - '" * = 16,1% к контролю.'; * ■ •. _. - '. < ■ .- :■
28 V ' '.;■'.' .'V'.:'■;■' Г. ■'...' ■"';: -У■ " .У ■ ''"'
Итак, изучение скорости денатурации белковых гелей
■ кукурузы показало, что денатурация' их протекает' на много медленнее, чем белковых растворов/. Температурный-коэффн-... циент денатурации в отличие ■ от белковых растворов как п-
'свежеубранном,: так-и в искусственно увлажненном зерне не- .. ...является «аномально» высоким к соответствует коэффициент там обычных химических реакций. Константы скорости дена-
■ .турации имеют линейный характер. Скорость и глубина дена-^ ' турации зависят отвлажности зерна, температуры иэкспози-
цни нагрева/ ;■■ \ ■■ ■ ; ■ ..-■,. ; ;■:.-.:■
§120
а«
ен..
-■■ я
о « .
«100
80.
Ч-. г.-
ш
60
О 40 50 бО^С 0 40 50 60^С
§420
ш ,
60
'• у ---- - ГУ" Т»
. ■ ''г и ' /' V
: . 773 * - к// ' 'Ч щ щ у-,.
; 5 ж X \;.. ;
\ч '
- к ; Л
"ДУ,- : -''
■ (
г . ^ '40.50 бО^с 0 40. 50 60
(П) . , '
' 5.".Изменение растворимости'. белков с^мя.к « укуотзы -Осетин-
■ ■ ' екоД'' йглой ^тЭоаииноЛ с ®лчжс1ок1ью: 1—8,1: 2—17,5; 3—18,5; 4—-24,3;
ь 5—25,9; 6—,30,2; 7—30,7; 8—40,6%'при «агрсзашш »течение 60 мин.-.' (О — ; - .: > а—оодорастсзор'тые; б—содерастаорилше; (И). — а—тстиртора створимые; ...,. б—щелочерасгворимые,"." " . ..." ■■1 ч . '..-.'■ '■■'■, •„
л ■ ■ У.^При: изучениискорости'денатурации ;'белков семяц куку: - - - ..руз'ы нами также определялось изменение, актнвностн'.ката- -■ лазы, диастаза, во]шр аствор им ых, Сахаров,.татру емой: кислот- - ности в зависимости; от температуры", влажности ; зерна и ■;■.'. ..экспозиции нагрева. г.: ■/':. V;': ■'■ .: ■ ./■,..'' ;; ■
.'/■; Опыты/показали, что. активность катал азы ¡а зерне ■ куку-.' . рузы:зависит от его влажности,-.температуры и экспозиции нагрева (рнс. 6)/Чем выше влажность исходного зерна, тем резЧе; При повышении температуры^ и продолжительности на-; ¿Т' ■ ' грева падает активность,ферментов (н при более низких тем'-.; пературах). '''.-'': : V; .. "г-'V "у'. .-/^'-у'
;!''-."Дйастаз.'б6лее ;устойчио:к повышению -.температуры, чем ^каталаза.'С'повышением влажности зерна: активность; его .по-.'
, ' вышается,1 и инактивация начинается при более ннзких температурах, чем у сухого зерна, - ,.
.--¿■-гол
-—— • 4 к ■* '' Ф
Щ
1-
т^
*1' 1 Д
■щ 1 1. л Л- * 1
... г .,.„;„
Ф: И
т..
X у ч
. 1 ., 1... ч\ ■
I •"/• о - 20 ~4 О > ' о-- ¿9 : ¿о ¿о^'С О I гй _ < 60
Р п й б."1 И >мгнен»лаз ы " семян кукурузы С влаж-: • ностью 1—8У1; 2—17,5; 3—25,9;' 4—30,2;и.5—40,6%'и.зависимости от тем*; : пературы нагрева, и. экспозиции (а—30,1-б-г-60' шт), ®—услоши максим ал о-и ой активности катал азы, ^ ^ ; Г'г ;!;■','X *''/Ч,;, **".'
'.':'■''- : повышением влажности зерна,-температуры^экспозиции нагрева содержание водорастворимых сахаров повышает^" ся, особенно;сахарозы. При - влажности от 30,2-до.,40,6 проц. : в пределах нагрева 40—50°0происходит повышение содержания моно-; й';сниженне- дисахаридов с;повышенным^ содержа-пнем, суммы Сахаров, очевидно,,по причине усиленной жизнедеятельности'зерна' и микрофлоры...';' В этих условиях „ набл'ю-'
■ дается также повышение "общей кислотности зерна.,:1/.-/; О/1 /. 7" . Г-По.имеющимся литературным^источникам-вопрос;"об.об-:
■ ратимостн.денатурации:не решен однозначно.-VОдин считают.1 ' тепловую денатурацию необратимым процессом-(В.1 Паули-и
: Э. Валько^ В. В. Пономарев, Д.. Л. -Талмуд),-другие —• обратимым :(И. И. Ленарский, А. С./Гинзбург, В. П. Дубровскнй, Л. Д. Казаков,Т. С; Окунь, В^А;
. -с;-;;Интересно узнать," .является'7 ли::. тепловая;' денатурация/ белков кукурузы'обратимым:;;илнг'необратимым:процессом. Этот вопрос очень важен при подборе режимов сушки,/а также. ' установлении-условий нулевой скорости денатурации бел ков и ' нахождении ¡границ безопасных-или' допустимых -температур ..нагревания зерна в процессе сушки семян. ' - - '
' -: -;;Полученные;нами экспериментальные Жданные показали, •. что при тепловой'обработке кукурузы и; последующем -храме-;.; у-'--' нии в течение 15—180 дней: наблюдается: явление термоакти- ; С ; : вацни^ денатурации и ренатнващш белковых молекул, в соот-"' ^' --'ветствин с- которыми изменяются- - посевные' свойства семян, /■ . з кти в но ст ь^ к а т а л аз ы отн оси тел ьн а я - вязкость-азотистых не-: . ществ. При этом наблюдается в определенных пределахтлу-
- Чбины 'денатурации "несоответствие между термоустойчивостыо • ' г зерна как;целого организма-и.входящих,в егоЧостав белков/^'.'
. " : Тем'пература'нагрева-~зерна при условии; не вызывающем^де- ; > * и ату рации белков; обеспечивает оптимальную активность ка-* ' ::,: талазьСие'снижаетЧ вязкость~азотистых у веществ, 'Уне изме-,' > няет, общую и-активную кислотность : по сравнению с KOHTgp-^v лем'и способствует снижению микрофлоры в.-семенах-куку^уг:'■■■'
- у ЗьГпрН Vnnriemm . •*• ' ''
и способствует снижению микрофлоры вусеменах-кук
¡ри_хранении. > '^-rj' ,:..:; - './' ■'"'- V Денатураци^белков кукурузы до Л4 проц^*является обра- . у' тимым процессом. /- " "v - л - '. ■'-^'С^-' * 7 - 'V \ V '
- . . Вопрос о перераспределении^.влаги в'анатомических ча- , ,
* У' у стях во время'нагрева зерна Л! меет'первостепенное значение ч ,: у ;:<-. при установлении - границ безопасных, температур н правиль-- .у ном-подборе.режимов сушки.Поэтому мы поставили опыты-па изучению перераспределения влаги в процессе нагрева " ■
^гГ^:^г!®пыты~"йказал,,>'-,ч'го при.нагреве 'зерна -кукурузы.при - ' . ■'. > условии постоянной, в л ажностив семенах,'- искусственно ув- ." у-
лажненных,'с повышением' температуры и экспозиции пропс-: V, ходит,повышение влажности зародыша с одновременным снн-' - ^ - Жжениемее'у эндоспер м аи оболочек, что указывает на продол- - • ( ; '; **,; жение перераспределения; влаги* -"внутри клеток' зародыша и ' .* других'физиолого-б и ох и м и ч ее ки х процессов^ которые были сведены до'минимума в сухом зерне.'В^зерне же с естественной -^уЧ. влажностью , при; таких же условиях ■ : происходит ; снижение ; „ -'влажности эндосперма и'зародыша с одновременным повыше- ^ — пнем ее в оболочках; с' чехликом. Это указывает па то, что в - ' г- ,, зерне с естественной у влажностью в процессе хранения "все' ■■ * : ■ _. . фнзиолого-биохимические процессы находятся в; «стабплнзн-. - у*" ; 1 г , р6вашюм> состоянии;и под действием температуры происхог - ■ ... дит равномерное, удаление .влаги в анатомическом ■ составе зерновки: Причем; влажность зародыша всегда выше влажно- ^ -у " : у. сти эндосперма; что очень важно при подборе режимов сушки, д> которые должны обуславливаться влажностью зародыша, а не ■■' ■";■■. \ целого зерна. '„ уг ; -'г.:?-' ' .; у у . г • ••.:•. •
; - 32■ "..у- ■;-' -г-'-.'г-Ч^с '/.у - У- 'С ; УЛ"'.:'':"
- ■ '' : Границы безопасных температур Нагрева зерна ми нахо-. д|ми-для свежеубранных : семян ■;' кукурузы ' с> естественной /'. -V .влажностью,ле п р ощ е д ш и хп о сл еу бор оч н ого / д озр ев а ни я ■■ рнс^.:7/ прошедших;.^послеуборочное; дозревание/• то . есть ..;. искусственно увлажненных;—'рис.'отложив на!осй'ординат полученные экстраполяцией точки предельных '»влажно*. ■ ■' стей с-нулевой скоростью /денатурации, а на абсцисс^ соответствующие . температуры (см. рис. 4) и соединив их между собой.• ■•■'- •/•';. "".'/ ■/';■ ■";;
<40 .45. 50
.•Н ; • г-* •
. . Рис.: 7. Границы .безопасных темпер атур" нагрева. свежеуйраиното.. зерна ¡кукурузы с разл.(гчной »да.иатостыо: а—30 мнн., б—6о пин., ;..';. ■„
. Белкн водорастворимые; 1—эндосперма,' 2т~-*аароДь|ша; солерастяоримыеГ 2—ЗИЛ о- . сперма. 2*—зародыш«; со нртора створ иные,: .4—щедочерастворнмыеэндоспериа;1 1
_ На рис..Т^видног-;что''при нагревании / свежеубранного * /зерна кукурузы наиболее лабильны белки солерастворимые и': аодорастворимые зародыша, а затем остальные..Следователь- ■ но,"-для сушки свежеу бранных' семянлкукурузы необходимо, ■■¿.'пользоваться.границами безопасиых.температур, построенных -
' ' белков зародыша.
/;/ при нулевой денатурации сОл ера створим ых б
.."'V г-■ р « ¿'. 8." Л" Грашщы^безоласмьк' 'телм№ратур «агрсва зерна кукурузы, ■ V прошешшего послеуборочное дшреаа*!,не: а—30, 6—60, п—90, т—120 mim • , ,
Ьслкн • 1—водорастворн м ые. 2—«мера створ иные, '2'—еоле раствор иные (зерна • с,-'. ■■'.-■'■'-."'■ естественной влажноегью), 3—слирторастворимые. 4—щелочер а створим ые,5^долуети- : '■'■;■''ннс температуры нагрева присушке. .Irv " ? " V"* "ji"^''"" " :: "" ~ . ' ''Г- •■.
На рпс. й виднб- что при я&*рев&нин'ЛЗбрна,,прб1Цедшег6 • ■ ■ послеуборочное дозревание^так же; как и в зерне, не прошед-.-■■■"■':' ■ тем послеуборочного . дозревания :(рис,* 7); наиболее лабиль-- ными являются - солерастворнмые-. белки. " Причем^у зерна'с-искусственной влажностью:: они . более ^^термоустойчивы по; ■ (, сравнению с естественной при одних и тех же условиях темпе-■:■; ратуры нагрева (рнс. 8 в, г). ' ;'"•-•. ' г;".
• 40 г
Теня «раху^ , WC
• -Рис 9 Границы"¿зояачжых температур;«асрева семян кукурузы, у
¡Ш ■' Ь^растворихь,«;с^жеубраииоП :кукурГ*»:- I-«*"<« * «
кое эаволыша: огсутствие денатурации при нагреве, мип: ЭО; солер»створп
WV&ypy» ^шедшей пос^увот.о-шое "P« »"f"e-eMBe
^iS)' 7—IÄ>; допустимые температуры для сушки «ыяи при " нагреве, _мии. о л . Ю-ЯО; и—<20. - •• - . , 35
л ? , -;Солераствйримые белкн:^ прбимущесгвейно белки заро- .-.'" ■: дыша, поэтому, можно считать, что 'денатурация их: влияет на /■'.>;. ^.изменение биологических, а денатурация, остальных на изме- ■ ' некие технологических свойств зерна,-'/ - ' /•:;''■ Сравнивая кривые,(рис. 8 а, б, в;г);: видим, что с повыше- -' ■■"нием экспозиции . нагрева : они постепенно приближаются к : прямой. По-видимому," это обусловлено 'перераспределеннем*, влаги в анатомических частях зерновки в процессе нагрева, . а.также, неравномерностью'влажности отдельных зерен, Учп-тывая'последние, мы провели по точкам; нулевой" скорости '•"'■ денатурации солерастворнмых белков прямые,допустимого па- ' грева зерна при сушке, которые можно - считать 1 границам» безопасных илниредельлых температур. • • ,
: : Для'сравнения наших данных границ безопасных" темпе-. ■'■ ч ратур;свежеубранного зерна, не прошедшего послеуборочного . т дозревания,-прошедшего; дозревание и искусственно увлаж-ценного, мы построили диаграммы; зависимости температуры нагрева от влажности Зерна, помешенные'на рис. 9. . .
Из данных рис. 9 видно, что границы безопасных температур нагревания для зерна, (искусственно : увлажненного или './' прошедшего послеуборочное дозреваште)/лежат несколько .правее, т. е. белковые вещества в таком зерне более стойки, чем у свежеубранного, требующего' послеуборочного -дозре-' вання/. ■';-.'г "■'•'''.-■ '*-*Ч " ; ~ -■■"".
.Температура оказывает различное влияние на изменение-.'; ■свойств семян; в зависимости от их~ влажности и экспозиции ./■'.' нагрева (табл.ЛО). При этом каждая; фаза "спелости 'имеет.. свою 'границу термоустойчивое™,/, Изменения . посевных1 -свойств становятся заметными в одних случаях сразу после ¿иагрева, в других —после хранения. : И во-всех случаях -имеется «своя» граница >ермоустойчнвости, при ; которой ~
определенных пределах глубины денатурации'не. наблюдается*"^^., корреляции между ..денатурацией ..белков и посевными:, свой- ствамн семян.---':"; _ ../', „ *,'. :" л.-■ ' •' ¡V ■. • Таким образом, изучение биологических и биохимических свойств ."семяи-кукурузы при различной ■ степени нагрева по—-''' зволило нам установить- границы' • безопасных - температур, термоактнващш и термоустойчнвости свежеубраиной и про- "■■ ; шедшей послеуборочное дозревание кукурузы. Для оконча- . тельного решения вопроса о .температурных режимах.сушкн. семян, необходимо знать, - как будут .' изменяться .' биологические и продуктивные свойства семян''кукурузы .при нагрев^ , зерпа в.условиях границ безопасных температур, термоак-36 -г - ' .. ' • . ' .'X' ' *
■ : ' ' -Л''? ■'■.■ i-'^Vr" ■ ^ ; Таблица 10'; ;
Границы термоустойчивое™, термоактнвацни и безопасных температур в зависимости от влажности, ; : экспозиции нагрева и физиологического состояния зерна кукурузы :
>:'. ' Температуры нагрева зерна °С при экспозиции в мив.'
30 :1; ■ ;, 60 j' ь '.4
* * . ^ rt ч . - '■ 's ■ ■ всхожесть семян в _ О S.O, , ; к . всхожесть семян в % - : ' '
.Влажность .' 1 г ■ ■ зерна п % . ,' ' ' г 9l.iL - »?.■ Я £" с>5 5Йк- Й ö 3 .KS» ■ И Ч ч : säst? s Я 5 л51 Я 9JS на уровне'1-го. ;".'■■■ класса ■ * через 3 мес. ы. — 0> п *** С -" Ь? У я « а .. О =1 ¿SS. S.3 з oJi s < с ■ Щ кар, ■ «в о ^ -й Е; 2 " з ?0 -г л. —, Я Л i uhi * Я S. ч О Г z г-S- 'на уровне';; 1-го класса через 3 мес."
• i И 5 : «то. ' ^ О .. ijb ■ л Щ -S « 3 -3е Г = л £ * ; .сразу после на- | грева (границы : термоустойчнво-стн) ; ü - ■ 4/ . ' - со .' чL • . .■■■ к ^ л ■.. ч . • 19 .. "■ 5 : С .' . и - я . . г ■ г : -■О ■ 2. " а э : з s.. £ 8 « ■■ <u V S о а ® ■ Sil' 3 2 asS-; 4 ч я t* i it ой®" 2 rt рэ ^ ^ яа о» Л х С* о? h U u h ^ . ■ ■ ^ ■■■ j - «< t- <в. ■л,'' ' ч . .' ТЗ . . : 1 1 на уровне контроля ;
1 2 .■■■. з , 5 б ,7\ •8 ' 9 10 ::11 - 1. 12 13 '
■ - • • Кукуруза,' прошедшая послеуборочное дозрезавие ■ ^ у.* •.•• *v ,'УЛ - .'■
29,5 50,6 :' 50.0 • ' 50,0 " \ - .. — • ,49,6 ■ 40,0 , 50,0 > . — ''— .
.:''■'■■■ 21,3* 51,6 • 50,0 50.0 ------ -r — 50,2 : 40.0 50.0 - '—' 1 —У-У—" К
• 18,5* • 56,0 50,0 -60,0 — ' У;.'—'—Л . 53,5 '50.0' . 60,0 —' ■ : — 1 " -'
17,5 • 56.7 : 50,0 - 60.0 - • — Y— ...54.2 ' 50,0 - 60.0 • —',• —'. V — Ч vC:...
; . 3.1 : 67.2. • У — . 70.0 ' ] • — " —W.3 м:70.0 у ,.Ч' / '—у' О' У]--:
•'■■"' '-■ , ......*;<Кукуруза -свежеубрамная" различных фаз-спелости Уу У У ". > .У)>-
Л : У 35,0 41.0 .У 40,5 50.0 '/52.5 . - .. -.- 40,0 37,5 '50.0 •50,0: 50.0 50,0 . >
'■ 26,6 . 45,2 ■ 45,0 ,50,0 ■ 752,5; ■ "---52,5.". 52£-' -.43,7 - 425. V , 50,0 "■■/„.—"■■ I: — лУУ.':-.У
■ ■ ' : 13,5 • " 52.6 ■' У 50,0 « 57.5 60,01 55,0- ; 55,5; .' 50,4' 50,0 ' 57.5 575 55,0 \ 55,0 >■■ ; ' -
' * -— i. ■ - ■.. ■■ ■ . > ' 1...... i ' Vi • • ■
;; ' , ■ ' * Семеча с естественной влажностью...; >: ■ V-"v ■ ■■■'■■■,';•..'■ ■ -■ ;f:,•;
тивации и термоустончивости в процессе сушки семян и висе- • ве таких'семян1 в почву"в производственных' условиях/ Экспе-; рнменталыше данные таких опытов т1риводятся ниже. :. -
"■ '^'■¡Х/'^'/ЛЛ' 'Л ГЛАВА • iv "• -Л ,Л'Л :;
' 'Л:--'Л .Л/Л '■ ■'; м, с....-: :Л Л ' Л.'./'.'Л:. ://'- ■ г/. /V ■ использование^результатов исследования . •'> изменчивости биологических v / и биохимических свойств:семя 11 кукурузы / : /для: построения режимов сушки " /
- " Интересно знать-как изменяются -^посевные свойства -у '/-.■ семян, высушенных, в. лабораторных:-.: и-производственных-ус- / : ловпях.с соблюдением границ безопасных температур. ■
, Из данных табл;Л 1 видно, что сушка зерна.в лабор'атор-.;/ .пых.;условиях при .температурах,*;соответствующих нулевой •• хкорости денатурации солерастворимых;белков, в большинст-; веопытов повышала энергию прорастания и.всхожесть.Даже. -температуры нагрева зерна ,на 5°с выше' по сравнению с диаграммой зависимости'допустимой температуры нагрева зерна / от его'влажности . (рис;; >7). не'снижали -посевные ; свойства/ сем я (Г.; - ■, .•: .-Л.ЛЛ Л V.- - Г'-;: "
■' ■'.■/■/.' Л "¡V"'' ■ Л11 ' ' •'' ■ -Таблица И... ;
. .'■■ Изменение посевных'свойств семян кукурузы при сушке зерна ■;.;! : с нагревом в пределах, границ безопасных .температур .
: Влажность - Энер; про- Всхожесть ,
Сорт кукурузы" /; :-.- ■ -.'' » в : раст. в % - . в %
, .....
■ до .после -до пссле ДО:' после
сушки сушки сушки] сушки сушки сушки
Сушка три t°C, пр-изедендазй в диаграмме (рис; .7), с аиспозиииеП '
.■■: ■■ нагрева в 30 мин. ""■■'. Л
Осеттгская бел ля зубовидная 18,89' 12,21 ' 100 -100 100 100 ~ Г - »Г- -' . " 21^6 13,82 ; 100 97- 100 - .100
Г>укошшск1!Д 3 ■ ■ ". v " 27,«в ' 12.75- ■• 94 '96 96 " . 90
.; -, Сушка с *гемлера,т\рой нагреааа'зериа наБЧ; выше,:
., ' ь чем го.'.ожгчю'по диаграмме (рис. 7) - - .'":
. Осетинская белая - зубовидная 21.45 12,66 94 ■ \ 93 98 ' 97
. г" » ; У'"'. 20,23 .. 12.40 ... 94 . 95 93 . Р8
' П pmnïce v а н и е: . " . ' . ". • ''":>, 1 , 1 ' " ■ : - . ■ "J.
' Точность .опыта в % " ■ '• ~ • 0,43 ■ 0,41 0,45 0,36 ..
' НС'Рсз ' ■ 1,03 0,!W "1.03 0.83
KCPW . '• " •. .". : ' '■;/ - ' . 1,53 1,39 1,53 1,22 -
Р.'н с. 10. Схе-ма расположения тер-, мопар .для; измерения^ температуры;
3—з&рна куку/рузы в различных точках зг слоях сушильной ^камеры; 5—наружного воздуха; 6—теплоносителя верхнего слоя початков; 7—теплоносителя йижнего слоя початков; 3—в дверях коридора первого м вто, poro ,этажей; электронный _ самописец .КВТ. . -. ...
• Сушку ;КуКуруЗЫ В ПрЬиЗ-во дет венных условиях про-' -
вводили ■на Беслановском ¿х/ -хлебоприемном предприятии. у
и Ермоловском элеваторе'1 ■■'■. ,' ; (рис. 10) в камерных сушил- л
ках СКП-6. Данные опытов г приведены на,рис. И, из ко. торого видно, что в проиес-^се сушкичзерно нагревалось 'в пределах допустимых тем- '' ператур.; Всего таким образом было просушено на Бес-"лаиовском : хлебоприемном ■предприятии около 900 г, а на Ермоловском элеваторе— около 4.000 т семян куку. рузы.". .''■;'. -. 7 --г■ , На .Беслановском хлебо-"прйемно'м" предприятии"при '^-.проведении '- опытов бдлло • -- установлено,,что;в процессе " сушки с "соблюдением границ" ';'
безопасных Г температур^ на' гревания зерна необходимо -; ; соблюдать, такие . режимы;
■ Сначала сушку вели "'при " . температуре газовоздушной
' смеси в 55°С с направлением -"'«снизу -'вверх»; в . течение
10— 12часов' до' влажности ■ ; .нижнего слоя 18—20 проц.,
■ затем*""при. температуре '. в •
• 60—62"С в течение 6—8 часов до влажности нижнего слоя. 13—14, а верхнего ■ 22—23 проц. " После этого газовоздушную смесь направляли «сверху вниз» продолжали сушить при -'■"■ температуре в 58—б0—62'С '
.' в течение 10—12 ' часов до влажности ^верхнего слоя
Подача шплоюсителй г сушильные яомеры ■ .. » ч
IV"
15» р-
1511
1г
]о \ г ■ + 1 6 ... в ю ■ 12 14 I* 13 : 20 22 г* -26 18 30. зг М л<
* < г- '-1*. ;1'»' ■■' ¿¡наЬ/4 «всех ■■,.'■"" '■ »
Л'*. Рнс. П.Ислчененне температуры сушильного агшта; нагрева зерна и ■влаланостн а процессе сушки кукурузы в ка,мсрпоЛ сушилке С'КП-6 на Выслано вехам хлеФедрнемиом грсиорилтии.• - ; -. Г; . г -
18 —-19 ;'проц',■ а" .затем при : температуре - в в течение 4—5 часов 4 до ; влажности - верхнего 7 слоя ! в
13—13,5 проц! Таким образом, - при .соблюдении* указанных режимов-на сушку кукурузы при направлении газовоздушной, смеси «снизу вверх» затрачивается 16—20, а «сверху вниз» —
14—Лв, а'на всю сушку :прн влажности початков^ до сушки 27—30,5 проц, —30—^38 часов, При этом посевные "свойства кукурузы... оставались На уровне ; 1-го■ класса посевных конди- ; цнй. Указанная ¡схема сушки'была принята", Северо-Осётин-ским управлением хлебопродуктов для внедрения в производство. (Протокол заседания -техсовета Северо-Осетинскогр управления хлебопродуктов № 1 от 23/Х1—1962 г.). '* \
■ ^'Опыты показали,^что' энергия - прорастания и всхожесть
• после сушки зерна оказались выше, .чем до сушки,"у"всех сортов кукурузы (гнбрнд'ВИР 267,' ВИР 156; Осетинская белая зубовидная,;Букош1НСкий 3,;Глория ЯнеИКого и др.) как при. определении " сразу же после сушки, так и через 8 меейцев хранения и соответствов'алИ первому классу посевных кон-""
дицнй. ; ■ :"• - -..' •• ■';.■'■-''
- . Позже нами был проведенряд экспериментов"в производственных условняхна Нрмоловском элеваторе.:Прн этом мы г просушили около 4-тыслт початков кукурузь/.;; Разработана": схема сушки, обеспечивающая нагрев зерна в процессе сушки;; в пределах границ безопасных температур, В. отличие: от ра-, неепроведенных опытов* на Беслановском _хлебоприемном
*'-; Смалу
Оергу гмиз
Тенпгра/тцро лг/ме*аеапет
—- - ~ -"Тг^у^^/ а \лячшФсш ыргпн с*т
■■Чг^-1__I
* . " — * нушши ел* ■
;предприятии,- на Ермолоебкбм - ЭЛёвйтйр& длй. проведения V опытов в камерах сушилки СКП-6 закреплялось не 7 реек,' а . '3 (см. рис;'10)-и температура ^камерах замёрялась'не т'ермо- /.сигнализатором' ЭТС-1/ФС, а электронным - са мописцем ЖВТ.-Кроме того^-измерялась температура теплоносителя в дверях , 1-го и 2-го этажей сушилки СКП-6. * ¿-г';—• t; \>г
Опыты показали ;(рис.М2); что в процессе сушки семян с нагревом зерна в пределах! границГбезопасных1 температур! -при направлении теплоносителя сиизу:&верх температура" курузы в початках нижнего слоя по мере снижения влажност)(^/ повышается д о 43—4О дин а нова с тем п ер ату р о й" на г рев а V зерна.початков нижиегослоя или на1—3°С выше была^темпе- : ратура теплоносителя под початкёмн нижнего слоями в дверях коридора первого эта1ка'.Температура же нагрева "зерна сред- " него и ;верхнего слоев.насыпи, а также .теплоносителя! над ; *, верхним слоем была'на'2т-]6°С ниже температуры зерна; ннж-- пего слоя ласыпи.- — — -- ".-'- ^"У"'-' ';' ¡.vY:-j V'
, При^подаче теплоносителя. ; сверху^вниз температура ■ на- ; грсва зерна верхнего слоя по .мере снижения влажности повы-! шается до 53—58°С. Лемпература^теплоносителя в дверях вто- -poro этажа была па 8—12°0 ниже-температуры теплоносителя, ■.поступающего в сушильиукГкайеруГ'При этом зерио початков среднего,и нижнего слоев ¿нрсыпи и теплоносителя под нижним ; слоем.нагревается.на меньше,.чем семена верхнего
слоя.- • ' ■ •. .-г-"-;-.i'. v'- w.-.v-^ ■ - ■>:.;
Для; сушки початков кукурузы влажностью 22—30 прои. при направлении теплоносителя снизу' вверх затрачивается 12— Í8!часов,' а на"всю сушку — 24—36 часов;. Причем, при 1 одновремённо^^сушкё. кукурузы;; во всех камерах,* в связи с -неравномерным распределением теплоносителя (на что' ука-. зывает. пожженная температура теплоносителя при замере в дверях^пёрвого* и второго этажей' коридора); на'сушку в камерах,^отдаленных от выхлопной ■ трубы вентилятора, затра- .'■-■ чивается больше времени (па 2—4 часа).' . . '..'•• г ■ С применением - приведенных- режимов в- сентябре—де-' кабре 1968 г." было просушено около '4 тыс>т семян различных-сортов и гибридов кукурузы с сохранением посевных "свойств не ниже первого класса посевных кондиций ■ (Одесская .10, ВИР 42,".Круг Грозненский,.. Днепровская. ;90, Днепровская 247 и др.), в результате .чего сокращено время Сушки Семен- ной кукурузы влажностью 22—30 проц. с 50—55 час; до 24—36 час.,-или 'на 35—50 проц. по сравнению с существующие . ми нормами,' утвержденными ; в: 1960 г: Государственным7ко-
■-Л 41 '
6 :8 /О 12 (6 ¡в 20 22... "—■
до/ькшпе/Юносто сушки. 6 часах ■/■.:■'
ПодачагтйтсшшЬушилЬнШ камерЬГ Снизу $$ерх . С&ерх у бниз •. ■":
О 2 Ь • ч6 /£ Ю ■ (2- &% 20 22 ^ • ; ПроааджаталШстд сушхи и часах ■ ;
Р не,- 12.н Изменение^' температуры; теплоносителя" (1—верджго; 2— нижнего слоя почашов, X—в коридоре кижнего н в'еркнего этажа).чагрева ; зерна (3—верганего,. 4—ии.жнего, 5-^-ереднесо слоя понахков) и влажности
иийклего слоя помамои) : при сужке «укутрузы в камерной ' сушилке с нагревач зерна: а — в пределах границ и б — на 2—6°С выше границ безопасных теанператур —'8-(лри зкспознци и „ 30-^120 мин.).
-мп те том" Совета -.-Министров : СССР • по хлебопродуктам (см, -, :
' ; Справочник^по:качеству-зерна'. 1Г продуктов его-переработки, :
• • 1962), т. е/ повышена-." производительность : сушки.в 2,1—2,4 '.: ■"-. ■ раза. ■ У-';-'; ъ -М'У; '•■/'-Ч.'>."■' : ; : '.". -'' ■'.':'Ч ;'■
:11а практике могут быть-случаи, когда необходимо* подо- ; ' V X '"брать режимы сушки кукурузы с: колебаниями по влажности _ . ; - ' г,' - початков"в-различных камерах п,в одной н той"же камере, о' ;".': "ч : также отдёльных -зерен в одном ((„том же початке. С сокраше-- пнем сроков уборки такие колебания могут быть, неизбежны-.' -'■;-■ ми, а следовательно,' неизбежными при этом становятся повы- :• :: ' ■ , шейные по сравнению с.границами ? безопасных температур^ У, температуры нагревазерна в пределах до 5 и более °С.. Поэ-: : тому нами проведена сушка семян кукурузы в производствен- "Ч.Ч пых условиях с нагревом зерна на.2—6"С выше] температур, . У ; .положенных по диаграмме, границ безопасных температур ;'■■ -,>:':.'.'.-.'{рис. 7).- ■:■.'>.;: Ч-ЧЧ !.*; ; .4 ■'' .V' "--'Ч ■ ЧЧ".:- ;
Из данных табл. 12 внднб, .что сушка в производственных условиях с температурой Нагрева на -2—6"С выше,.чем поло-', жено но диаграмме (рис. 7), практически не'снижала посев-' ! ; иые свойства семян кукурузы. ( - ' -V . V ¿4 4 ': Ч/-.ЧХ 'ЧЧУ: V:"-"'-: Из данных' рис. 12 видно, что при сушке 'початков куку-
; : ч рузы с нагревом зерна выше допустимых температур . на ' 2—6"С:при направлении теплоносителя снизу-вверх:зерно иаЧ/. ': * ; гревалось по мере.снижения '". влажности до 60еС (рис;'12-6), '"'■' при. этом, температура, теплоносителя', в сушильной ^ ка- . ■,'■■'. мере была на 5—'ГС выше ' нагрева - зерна, а при замере а '..-" дверях коридора .1-го этажа ;—сначала На 5°С выше,, а-затем'.■ ; на 3—6^ ниже нагрева зерна нижнего.) слоя - початков и.на 11 —12"С ниже теплоносителя. При направлении .теплоноснте--ля'сверху.Ъпнэ лемпература,нагрева зерна по мере снижения'."■ ','. '■.;■■ Vвлажности';: повышалась на 60°С, - а теплоносителячбыла ;, па . •.' ■ 1—2°С выше нагрева зерна.".Температура-; теплоносителя при ."■',
/■ГЧЧ-''' за мере'в "дверях; коридор а. 2-го этажа'* была7 на; 2— 5°С ниже, , . нагрева ./зерна ; початков нижнего ;слоя/-и на*4—7*СЧниже Ч г теплоносителя, поступающего в первую камеру; Пониженная . >: . : температура .теплоносителя ;прн замере^ в дверях коридора -■'■•/Ч'' 1 -го II 2-го этажей камерной сушилки по сравиению"с-замером ' V .в 1-й камере указывает на неравномерное •распределение его ..,
работе одновременно .всех -сушильныхVкамер.""Поэтому • продолЖ11тслыюсть сушки в камерах,-расположенных дальше -ч ■. ■■'..■ ■ от выхлопного;патрубка вентилятора," повышается .' иа'2—4 .' : „часа. -Всего'по указанным режимам-на сушку.зерна с влаж- .-.Ч' . ' . постыо в 27 проц.'- было затраченооколоЧ9,часовЧ;;Ч'Ч'Ч;к1*^"Ч
У .V;,. у,-;.. У- -.-Ч - ■ .- ' " •
-.•-.«■ - .. 'г/г;.-'.;'"-.■ . .Таблица '12,
- '-Изменение"посевных свойств семян кукурузы прм'Сушке с.нагревом ; ^ Д!™-: -зерна на 2—б'С выше границ безопасных ;температур ■ ;
-'"} S. '' •"'■i' * : ■■ ■ * Сорт кукурузы -г - *■'-.■' :'-г ■;..";*. ' ••• Влажность . в % ■■'.' Энер. про: раст. в % Всхожесть
ДО сушки после сушки . До'., сушки после сушки до сушки после сушки
..'■ '..¡'. Сушка л пронзвод;тио!1ных условия/с на Беслановском ' " :
; ■ / ..¿У,..'.... хлебоприемном предприятии ' ;" у [ ■ ? J* ' У - . ■■.:.
■ * ~ Осетинская белая з\бовпдная . , ./.'.... *г/. ■'.■-..w!-."■' ...;".*■ ■■ ■' ■ _'■ .' i-'.--" .. оерхниП слон 27.2G 14,10 • . 99 • 83 ' 100 ' 9G . . •
' „нижний слоЛ - • 27.26 -.13.78"* ' .99 " 80 100 " '97' .' \
' - . После остывания °н обруашвання ;:..': ^ т г: jг1 ,
. ~;;ИЗ всей камеры -••• • v •■■■--.--.-i-; ^—100- — 100 •
... Сушка в лрочгмодответных условиях на Ермо.ювском комбинате
Круг Грозненски;. • . • •••. 26.8 >-• 12.5 - ' 85 - 87-----96 • •.' 99
" Одесская 10 Vn---'--"-1 .'- 27,4 , .13,0 ; 87,:... 90 .;. 93 .., ICO . . ■
■ ВИР 42 ■ ■ 25.9 . ' 13.4 ' ' 90 • 95 -98 ICO .
.■ Днепровская 247 ! ; ; ' Г 20.1 ; 12,3 - -85 90 95' ' 90 ,:.:
" :'.,П ри меч а я н е:. Точность* опыта 2,45%; НСР<«»"5,14%; HCPoi= '■
; .....-„/л. /'"'Л-:/'. ...
"■;' ,После сушки кукурузы влажность' зерна в отдельных ело- ;. ,. ■'' ■; ях сушильной камеры колебалась незначительно,- в пределах . 1 проц. В процессе сушки повышалась' энергия прорастания ■'.' в среднем-с 81:до"89,:нли на 8'npóu.,'a всхожесть — с"95 до о . 97, .или.на". 2 проц. v;'^"'- :' ■"'.'■'■■'''■ / '.''"у "■'"'.
■'■"'< Л При нзучени1Гперераспределе.ния влага '.в'анатомических , ;. ,
- '; /.- частях зерновки в процессе сушки ^кукурузы в початках и'зер: '
не было установле11о, что с повышением' температуры проис- ; ; * : ходит равномерное снижение, влаги эгндоеперма/ и зародыша
- - ■ при., нагреве в "пределах-, границ ' безопасных Л температур v ; , : ' (рис. 7). Причем, влажность зародыша в процессе сушки оста- • '.. ;..
- ' валась выше влажности эндосперма и влажности всей зёр- ■
новкн, это необходимо учитывать при подборе режимов сушки, - .которые должны обуславливаться влажностью зародыша, а не, '-.т. ■ всей зерновки. ',--'■ ■■■<-.-Л-.-Л':-., -'.'.'.Л- ,-■■'■■'.Л .'.■..•■ ' ■"•'.
/Интересно было знать, как ."изменяется содержание белко:.. ...; ^^/вых.веществ, активность; растворимой; ката лазы, .глутаматде-
гндрогеназы . при восстановительном /аминировании,, альфа- ., ■ кетоглутаровой кислоты и при окислительном . дезаминирова-. Гннн глутаминовон, активность малатдегидрогеназы/ лалстатде- '.
■■.'. 4t // /;..: .■.-;...' ■■■. '■.;;■■ . . ^
-
. ' гндрогевазы и глутамат^еридрогеназы при разделении препаратов ферментов на^дейролизере.с 40 карманами,* в семенах кукурузы, высушенных' -с нагревом зерна в пределах н выше; на 2—6°С-границ.'-безопасных температур.- / - ./'К;".:::: " ; Из'данных'рис. 13 видно, что в процессе сушки естествен-: . пой^и'.нскусствениоГи с нагревом''-' зерна в пределах* границ ,^Зопа"сн*ых^тЪм1ператур и на-2—б°С выше границ-в семена* »тфодолжаются процессы / послеуборочного -- дозревания. В-ре-^зультате""это относительное; содержание^' белковых 'веществ (альбуминов и глобулинов) в зародыше и эндосперме снижа* \ "'"': ется, очевидно, за счет повышения; количественного содержа--■ -ния высокомолекулярных ; органических- соединений (Н. П. . Козьм и-иа' • « В. ЛГ.Кретович, • М: Г. Голнк,>; 'П. А-Цуркан ; и др.), а абсолютное —повышается." Но интенсивность превра-,
- : ■ щення белковых" веществ в зависимости от'способов" сушки
неодинаковая,-При искусственной сушке с нагревом зерна.на 2—6°С выше границ- безопасных^ , температур --относительное содержание/белковых веществ было «иже; чем |при - нагреве в пределах границ безопасных 'температур, и колебалось в
- .' пределах ' от' 76 до 90 проц. против 86—102 ■проц.',; ;что указы-. , вает на более интенсивный синтез высокомолекулярных соеди-.
. нений, а абсолютное . содержание. альбуминов 1 зародышей и ■ . глобулинов эндосперма было выше, а-;глобулинов зародышей' и альбуминов эндосперма ниже, чем прн;нагреве?зерна в пре-.* „* делах граш1ц безопасных температур, что объясняется, по-в'н-• ■ димому, ;' частичной денатурацией • альбуминов'; 'зародышей ; • (отдельных; зерен, початков или даже 'Молекул),-» хотя на-; блюдалось общее.повышение их на 20—32 <проц. по* сравнению с контролем,- но; интенсивность* его былз ниже, чем-при. нагре-: . -- ае зерна в пределах ^границ безопасных--стемпёратур.''-;При; - дальнейшем-хранении просушенного искусственным-способом ,зерна (после"сушки;« обрушивания) в течение' 3-х месяцев;0т-^ /носительноё".содержание^глобулинов^зародышей, альбуминов '/»"глобулинов^ эндосперма (за исключением альбуминов .заро-" :лдышей);продолжало снижаться; что указывает на завершение .."■ . синтеза* высокомолекулярных органических^соединений, а аб- ■ солютное содержание ' альбуминов-глобулинов взародыше присушке с нагревом „зерна в предел а х ? гр ан нц .безопасных > ' температур (а) и альбуминов при нагреве на 2—6°С выше" (б) продолжало ; повышаться,! а остальных белков снижаться.~ - Аналогичные-изменения1 в"белковйх~веществах'""зародыша*н . / эндосперма наблюдались и у образцов,. просушенных естест-
венным 1 путем"/ (а; б)сод ер жан и е>чкото р их, .соответствовало образцам зерна,, высушенного искусственно. • ; : /-¡¿г-'V, -' .- данных, приведенных;на рис. ЛЗ/Мо^кчо предположить,;'* ■
что в процессе лскусственной сушки зерна*Сиа}«цу;'с-СннтезоМ;' ■ углеводов и .-.-жиров - происходит У о ди о вр е м е I ш ыТг<с и н те зн У;. : приток из стержней початков белковых веществ'однов^>еменно; ; ■ в.зародыше: и'эндосперме 7 (А. НПавлов.. IVИ Колесн и .использованием пептидов (Хей-Эрлн н Д е-Тер к; Ж. - А." Мёдве^У :дев;;Крицман)г;на что,указывает повьтшенне абсолютного-со-^ч.
г--' > > . г -
125
100
К1,
ш
1
ш
165-
2
^ ц. -
81
шшт
102 104/1'
ш-
%
3
77
Ш
4
179
г'
У *' ■ ••л*'
гап 96
га
1
В8
£
73\
. 3 71
4:
76
.До сушки-(контроль)
"'■ - '¡...''■: . Естественная 'сушка • • " /У ;
128
146
141
7*7
1 88
2'
Щ
2; 86
Г?'*"» 1
Ш
02
29
138
132
ш
98
Ж
76
ы
г-
В8
120:
132-
ш
3 90
Ж '
4; 90
а
.'..-' Сразу после "сушки
143 147
>//, V/,
"х,. 2
95 85
Ш; 107
Шт
3
8%
4 82*
УЛ 101 100
т Ф 3
: 1 2
87 81 73
109
1
4 81
а у
; * 7 После сушки н обрушивания . - ;
'■"..■ Рис, 13. Шмеие»не содержания белковых веществ (в% к коитроою)
- при естественной м иокукст.всми'схй сушке? початков в камерной сушилке СКП-6 с нагрев«« зеря а в пределах границ безапа^сных температур (а) и
' на 2—6Х выше '(б). - Отлоситепъное содержание в :зародыш«: а.гьбу.мп-" нов—1, .. глобулинов—2; в эндосперме:'! альбуминов—3; ■ глобулинов-1^. . Абсолютное'. содержание а .зародыше5 альбуадимош—Г: глобултюо—2'; в .'.эндосперме:,альбуминов —3', глобулинов —. 4'. ... .'■ •. ■. ■
' держания альбуминов « глобулинов в зародыше и эндосперме .при определении их сразу после сушки. В дальнейшем.наряду с синтезом альбуминов и глобулинов^в зародышепронсходит. ; пх распад и, по-видимому, использование для синтеза прола-' мииов' и глютелинов (Ю. В. Перуанский; Е. В. Колобкова),'на что указывает повышенное содержание альбуминов и глобулинов, в зародыше и снижение их в эндосперме при определе-, нтгих; содержания через '3 месяца;-после естественной и нс-,'кусственной сушки (рис., 13а и б), т.-е. за период сушки зерна
- естественным путем. '-';■ ■■'■. :•"; . ... 1:
■ „. При изучении-изменениягакгивностн растворимой катала-зы в зародыше н эндосперме семян кукурузы намц-установле- : но, что в процессе искусственной сушки' початков, благодаря большей интенсивности .послеуборочного дозревания по сравнению с естественной сушкой, в отдельных, початках или зер-..-нах происхбдит^'повышениеГ активности - ферментов," в "других," более спелых, — снижение ее и "сохранение на определенном уровне ■ с'возможным --образованием "' неактивной ; ¡формы (А. И. Опар ни, Н .*; Н г'Д ья ч к о в,: А.- Н ^Бах,Р. - В енер. и др.);''с повышением температуры эти процессы ускоряются. ^ *. ''
' '.-' -""■■■' ■■'-- '■ "'.'Г' \" ''47- ■■''
х
■л ■
■■■* .:-у.-.г
1
I
5504
щ
1
I 1
1
1
I г
74 "" с... .
^ЖШ:
■ |
1
■ л
1
ш
ои . ,л ^
/I
1
I: г . з.. 4 :
л.:;
I
"„™Р'И'С* ®4, Удмьи &я активность глутамащвгидрогеназы зародышей кукурузы: а-естеетакмиа« сушка, б-жжусста«иа7 в *амы>иой слшяьже с нагреем -зерна, в.пределам .гра«н.ц безо^еты* «■.адературГпо 8о«та™овН-телынму амивироваишо ал^а-ке-тагл-утаровсщ ктел^тыГ л — в ™м
Сефадекса Г-75,'5 после" электролизер а {суммарное 40 кар-манога),- по акие.титадшачу д.еммняирошаймю глуташмотыГ «нс-лоты, ¿ — я исходно« экстракте, 4—«осле Сефад<ькса Г-75.
. / : ■: Сушка*, початков кукурузы с нагревом зерна п пределах " '■.'.*: границ безопасных темцератур -по сравнению с естественным- -' .'" дозреванием ускоряет процессы.образования ферментов и из- /I -. менения их активности до оптимального уровня. : ■;;. '■ У/"';'-/.'■"
Удельная -- активность .. глутаматдегндрогеназы в"; среднем . всех слоев (таблМ4 и рис. 14) -:в процессе сушки.: с нагревом :. -. зерна в пределах границ безопасных температур', (б) так по- ' у; пытается по сравнению с естественной/сушкой (а):;при вое- • становительном аминированин альфа-кетоглутаровон кисло- /.////" ты при определении активности : в исходном экстракте,— н ■ -
1,1 раза, после Сефадекса Г:75 — в '2,5 раза и .после электро- ; • ■' ■ ;:/ лизера в 1,5 раза Гири окислительном дезаминированин глута-:'; ' миновой кислоты:> в исходном экстракте — в 1,5 раза и после
Сефадекса Г-75 — и 1,2 раза. ... .. ■? ''
"; .^Таким образом,' сушка семян кукурузы с нагревом зерна в *. '..; , .' пределах границ безопасных температур; - значительно - повы-.■" шаёт активность глутаматдегндрогеназы по сравнению с есте- . ► ствеиной сушкой. \ . ' . '."•' '
;/ ' Сравнивая удельную активность глутаматдегндрогеназы : ,'■■'. /восстановительного аминировання альфа-кетоглутаровой кис- ;. ': /
лоты с окислительным дезаминнрованием ■ глутаминовон кис-■■.• / лоты {табл. 14), мы видим, что.во всех : случаях .'изучения ее -
активности последняя менее активна. В среднем удельная,а к- ■ ;/// ^ тнвиость препарата в реакции окислительного дезаминирова- . /
/ ння тлутаминовой кислоты ниже, чем в реакции восстанови- ' ; тельного аминировання альфа-кетаглутаровой'кислоты ионом '/ аммония при естественной сушке: в исходном/ экстракте в / -
4;1 раза, после Сефадекса Г-75 — в 1,5 раза; после искусствен-■ .ной.сушки соответственно в 3,1;. 2,6 раза, что еще раз подчеркивает «синтетическое» направление .. реакции, .. катализируе-Л-, •/' мой глутаматдегидрогеназой (В. И. Яковлева, В. Л. Крето- / вич, М. К. Гильманов). ■'..;. .,//-■ ; ..■ -. .' .. ,///: ■
:. .Изданных, приведенных в табл. 14 и иа рис. 14;'видно, :■'■.' ■ что в среднем активность повышается после Сефадекса Г-75 - ; . при-естественной Сушке в 2,0—5,2 и искусственной — в 3,6 —....• //-.".
- 4,4 раза, после электролизера соответственно в 84,3—110 раз. .
• В среднем но всех слоях сушильной - камеры активность . ;.-■■ • . МДГ снижалась при определении в исходном экстракте с 223 . до 105 и после Сефадекса Г-75 — с 312 до 289 ед/мг белка, а ..;■ . ЛДГ-— с 41 до'31 в исходном экстракте и повышалась с 286 до -
- , 298 ед/мг белка при определении после очистки на Сефадексе ■/
,.'', Г-75 (табл. 15). '.- -•.'.';-; : . ,:. / ■.::-'■;•.■.•■ ■/■: ■ .- ";.-
" " \ V'; V /'■' '"/ 4!) ' -
а.
.. ■ ,'■'.. ' '.' ■■''■ ^ V :1 ■ .}'■'''■■ . Таблица 14 ;;,. ;
М Изменение активности муммагделмрогевазы зародыш«и семян кукурузы в процессе сушки ' .V' ■ початков в камерной сушилке СКП-6 (среднее всех слоев и точек сушильной камеры) ^ V I /
' ' . ^ : ' 1 ' ' - ■ V ■ < . ■ ' ' • ^ ■ - : ' '.''и. ' \ '' ■ Обр а з ц и ' ■ .'■ ; ' V- ".'-■:■" '' . Объем .4.1 Сожержа-. кис белка 1 ;■ в мг'->' ■■■..■!, у ;удельная активность ед/нг белка Общая активность Степень ■ ОЧИСТКИ
. 1 ■ г -з ■«"с: 2 я й' '; 2"§*2,' . с» ' МО ^ ■ а . в !!'§ 2 £ ■ ■ 51 г , а - я В г.. я 11 к ■ ■ га . 5 я' ч а о £ ц = у • '5 « £ | д а л м а о 1 О I п , » , • • х • ■ V. "йё-41 » Ч ' ® я а 5-е-З •г ^ • 5 ч*г ^ « О ■ ж с» я £ " 1 ' *• Й >> и око я я ¡V = А ; Ж £ - . Я « ■ . АЭ 5.. и £ . «Г ■■■ 2 ** Ж Я Е ч я X.-. в сиг : «во ;0 X Л : я ■ з . 1 м 1 ' Ф х >; О « У . — А - « 55 (_ а о х « 2 ■ .В 8.5 око 1с. 58.; та м - §Ва л . ч *Г О к £ ч и я V в Й = 58* в о-« X я о рже 9 •
. . .¿-г- 1 : •2 . :■■'■ з ■ . г ; 5 ■ 6. 7 ' 8
Контрольные (вез сушки): V 5' ''' ' .■' ч \ ' " 4
V в исходном экстракте : - ..- . :::.* 25 56.0 ■ ' 45 II < 2421 1 '. ■ •• 612 1,0 : У» з
после Сефалекса Г-75 ' 83 16.3 . 74.;' 57 4267 ^ 967 2,0 ■■ • 5,2
■ 4 после электролизёра ' ■ г 1
; {суммарное 40 'карманов) ;, .. 2000* ' ' 25,6' . ■ 3794 К ' — 970М — - 84,3; ■ — ..
Опытные (после сушки); ■ .'
;; , в исходном экстракте ' : - ,25. •56.8 • ' 50 > :: 16 ' 2760 ■* 901 !-0 , 1,0
,. после Сефадскса Г-75 : 99 • 17,4 1&3 . 71 '■', " :3078 / 1231 3,6 : 4,4 '
■; после .электролизера 110,0
-■■ (суммарное 40 карманов) .';■■ • 2000 23.0 , 5504 V 126604 - 1 " '
Таблица 15
Изменение активности малатдегндрогеназы н ла ктатдегидрогеназы зародышей семян кукурузы в процессе сушк» початков в камерной сушилке СКП-6 (среднее всех слоев н точек сушильной
камеры)
Образцы
Объем мл
Содержание белка в «г
3 ,
Удельная активность ед/мг белка
8.'
Ч 14
-
.5 .=.
О
Ё« Л п
Общая активность ед.
0
Сь •=( ' К
1ш
01 в
з. я
6
а ■
% -я «
ь « £ и
2 о
Степень .очистки
о а.
2
я «о
ж X
а
В'
« Л
£ £ «3 ц
. 9
Контрольные, (без сушки):'
а) в исходном экстракте
б) лослг Сефадекеа Г-75 .Опытные (после сушки):
а) в .исходной .экстракте
б) после Сефздекеа Г-75
,25 83
25 99
36.0 16,8
56,8 17,4
223 312
105 289
41
23&
31
298
■12277 6234
•5923 5115
2240 4800
'1734 4ЖЗ
1,0 , М
1,0 2,8
1,0
6,9
1,0
9,5,
-Очистка на Сефадексё Г-75 повышала активность МДГн ■ЛДГ зародышей семян кукурузы'при естественной сушке соответственно в 1,4; 6,9 раза и искусственное! — в 2,8; 9,5 раза.
; Если принять за 100 проц. активность МДГ и ЛДГ препаратов,'-полученных после очистки на Сефадексе Г-75 из зародышей зе{)на початков, подверженных естественной сушке, то после'искусственному шкн. с. нагревом зерна в пределах границ безопасных температур, активность МДГ.снизится -до 93, ; или на 7 проц., а ЛДГ -повысится до 104,-или на 4 проц. / т . ■ Из данных рис, 15 видно, что в процессе электродиалнза происходило перемещение белковых веществ к.аноду и катоду, :8 результате него во всех карманах электролизера были обнаружены белковые вещества. Причем, у препаратов, полученных из семян естественной сушки (без тепловое! сушки), белко-. вые вещества, имеющие отрицательные! 'заряд и кислую реак-"цню, размещались в карманах 1—21 и составляли 70,4 проц.' от общего содержания, перемещались к аноду, а остальные — 29,6 проц. — размещались в карманах 22—40, имели положительный заряд и щелочную реакцию, перемещались к катоду. У препаратов,- полученных из семян искусственной сушки '{после сушки), белковые вещества с отрицательным зарядом и кислой реакцией обнаруживались в 1—26 карманах электролизера и составляли 76,2 проц. от общего содержания, а остальные —'23,8 проц;— размещались' в карманах : 27—40, имели ¡положительный-заряд"н щелочную реакцию. ■ ..
Если учесть, что более высокомолекулярные соединения (пептиды) являются более кислыми и гидролиз их (на еоответ-' ствующие аминокислоты) сопровождается понижением кислотности раствора {Ф. Гауровиц), то в нашем случае, мы можем заключить, что искусственная сушка по сравнению с есте-. ственной ускоряет ироцесы послеуборочного дозревания, в результате чего повышается -синтез высокомолекулярных бел- : ковых веществ, Имеющих кислую реакцию среды, с 70,4 до 76,2, или на 5,8 прои. ^ . : :
. Из данных рис. 15 видно, что искусственная сушка повы-. шала как общую, так и удельную активность ГДГ. Так, суммарная удельная активность всех карманов при этом повышалась от 3794 до 5504' ед/мг белка, или на 45 проц., и общая — от97090 до 126604 ед., или на 30 'Проц., :по сравнению с естественное! сушкой. Но не все белковые вещества обладали одинаковой ферментативное! активностью. ~ " ' :'
На рис. 15 видно, что в препаратах фермента..зародышее! кукурузы, высушенной естественным путем, при электродиалн-
-53 ■ ', ■<'■■'.. .''".-: V -' ;. "'': .' .' ■ '.
Числитель —рн ,знаменатель — удельная активность, тысяч ед/мг белка, Номера карманов электролизера (фракции).
Рис. 15. Разделение на электрол.нэе^ры с 40 карманами препаратов , ..;. фермсшос зар-ацлшеЛ семян кукурузы .и их удельная ГДГ-«ая активное гь.
Точка нанесения препарата перед началом злектродиалмза. 21 карман. . '
. штрихов .— естественная сушка; заштрихованная; — искусственная сушка. '
. , зе лз серии, различных форм выделяется 13 отдельных форм," -каталитически активных (активных центров).Это белковыеве-: щества.фракции (карманы): I; 6; 9; 11; 14; 17; 22; 24; 25; 29; 32;'36; 38, которые характеризуются: определенным -рН и'
электроподвижностыо или зарядом молекулы. /В препаратах зародышей кукурузы/высушенной искусственным путем с на-гр'евой зерна в пределах границ безопасных температур, также выделяется - 13 отдельных форм,: обладающих наибольшей ГДГ-ной активностью. Это белковые вещества фракций: 1; 5; ■ 10; 15, 18; 22; 25; 26; 28; 30; 31; 36; 39. —
Из данных.рис. 15 видно, что отдельные формы, препаратов "из зародышей кукурузы естественной п искусственной сушки обладают различной ГДГ-ной активностью, что - обусловлено, по-видимому,-различной степенью упаковки белковой молекулы, в результате чего изменяется заряд молекулы, ее рН, а следовательно, и активность. ' • - ■ '■
/ ; ■.. •• ГЛАВА V ~ ■.' V ■/
ВЛИЯНИЕ; РАЗЛИЧНЫХ СПОСОБОВ СУШКИ • НА ТРАВМИРОВАНИЕ И БИОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА СЕМЯН КУКУРУЗЫ
- ..Мы нзучали-степень травмирования семян кукурузы при сушке с нагревом зерна в пределах транйц'безопасныхдемпе-ратур,-а также влияние травмирования семян, высушенных различными способами, на" лабораторную. и полевую всхожесть и при холодном проращивании в почвах различных климатических зон СССР. • -,.'..'..':,-.„ ■■""■ г - ;
/ Для.холодного проращивания!.использовали;44.образца различных почв из 15 экономических районов СССР,'где выращивание кукурузы экономически выгоднее - по ^сравнению с другими культурами (Б. Ф. Соловьев)/ / ■ - ■;
Из данных табл. ;16-видно, что в связи'с.повышением-степени. механизации,уборки.початков .кукурузы,на хлебоприемные предприятия зерно поступает со значительной степенью
.травмирования; Х :_____г:. .
.Наблюдаемые1{табл. ;16): колебания травмирования зерна обусловлены, по-видимому, тем,, что одни партий семян подвергались калибровке сразу ' после сушки ■ н обрушивания, другие.после обрушивания «^хранения в окладах,, снлосах, т. е. последопол ни тельного перемещения/различными режи-мамн работы машин, и т. п. . * .',:.--...
. С повышением степени травмирования полевая всхожесть снижается^ большей интенсивностью у семян, травмирован-"
■ ' \ 1 "7' ' ■ г '■■'■' . ■ ' " V ' Та&пвда ■ V» : ■
Травмированнесемянкукурулы в процессе убор и и, сушки к обработки
на заводе: •
- Кукуруза 1 - ' ■ ■'■.- ■■ ■ * Слушка по существующей инструкции Сушка с нагревом зерна в пределах границ безопасных температур ■
травмирование {общий %)
■ я ■■■' ■ а 3 >. о. « о л 10 после сушки (перед обрушиванием) : 'Й 05 о ё ™ = Ч п = О м ч О м еа = 3 к '. а' ' э » о- и о „о после сушки (перед обрушиванием) а а 5 " § . о ; ч. в а а
- .:. : 1 . 2■: ■ 3 4 : . 5 ..." 6 7
. ".'. . ; ' Кукуруза зубовидная. V- ' ■ '■ • -
Гибрид ВИР" 267 ' - - 5—16 а—21- 15—33 4—17 7—20 14—30
Гибрид ВИР 156 — 8—14 15—31 -31—53 10—15 ,12—28 17—58
Кда- Грозненский 10—19 13—20 35—40 9—18 П—22 31—42
Олесская 10 - •• . '6—16 ■ ¡16—25 31—48 5—19 10—18 28—49
Осетинская белая -■-."*,■"": ■ -■■'■■.■- • " *• : '
,'■ зубовидная ■ ; : : ' : - 15—13 21—22 -28—46 12-15 16—18 24-40
■ ;.-"■;'.- Кукуруза к.рем:ккггая " ~ 'У~ ~
Букози-'г-скнй 3 5—60 С5-66 50—79 8—50 18—50 40-03
Глорня Янецкого: ; 10—59 32—61 45—63 .7—25 ,23—40 43—54 .
Д»|е<|ровений 247 ."..,- 20—30 23—40 70—85 (18—31 30—35 71—83
ных с нарушением оболочек зерна, чем у семян с травмированием без нарушения оболочек (табл. 17). - . . ..
Результаты опытов-но изучению влияния различной сте-. пени травмирования на посевные свойства семян, высеянных в условиях, близких к полевым, тг-е/ при холодном проращи-: ванин в различных почвах СССР, показали, что каждый климатический район имеет .свои особенности почвы и микрофлору, соответственно изменяется и всхожесть. Наибольшей , устойчивостью, к микрофлоре,-почвы обладает кукуруза - Круг Грозненский, .затем Одесская 10 и Днепровский 247. Очевидно, это "объясняется различием семян по физиологическим и коллоидно-биохимическим свойствам - и, следовательно, со-' противляемостыо к почвенной флоре. Основными типами травм" вызывающих снижение всхожести при холодном проращивании, можно считать те, при которых отбита-часть за^ родыш а, .и меются • м акроповреждення оболочек, комплексные"
• .': ; ~ Л - ■■■■"■'' '*- '.'■ ТГаблииа 17
Влияние трйвМнрования сеМян кукурузы/ высушенных различными V? способами, на полевую всхожесть , :!
Кукуруза •Сушка но су- . ■ шествующей., ^инструкции ............. ... ... ... Сушка с нагревом зерна в пределах границ безопасных температур'-
% т эавми зов. ■ ; И ' ' Л ' ■ С ■ 41 № : о . к ■ .. о -■ а . .% травниров. ' ' г«' ; ■ - «- А '■ и - . !в -■ .8 ■. И ■
е' , и а , • £ ■а 1 = ° - Л "И 01 К ю Я в . : V . ж ■ ■ а! ■ ■ ■э 5 е. о я § о . и о всего г г ■ ё' с-> § ■ « . и а •о в X ■ и - . И V X .. а а> B-.tr с. о п ч в о
. - ; ■ ■ 1 ■ - ■. . V :■ 2, 3 ■л.. 5 6 8 9
ГнГфнд ВИР 267 0 0 ' 0 ^ 96 0 0' 0 ' 100
16 в .8 . ■92 16 в - ■ 8 ,. 96 '»
■ - » . - ■.- - ". ■ 22; 14 ■ '8 «6 '23 '18" - - 8 " ':. ' 95
Гибрид ВИР, 156 С 0 0 0 ' '98 0 . .0 . ' 0 .100
17 11 ■: 6 .'95. "-..17 .11 . С • .56 /Г
26 13 ""87 40 21 19 - 97
58 , 37 ■■ 21 70 >; 50 ' 30 ;20 \ 95 Л
Осстшсская <>елая 7 ' ' , " ■ г- ч..
зубовидная 0 ~ 0 • - 0 ' 98 0 .; о 0 100 '
■ -.----^ » ■. ■'.-'■■-*." .'■ " 15 - 10 -.5 '. 92 28 24 0 97 -
27 -,- 18 9 91 : ' 30 . 20 . 10' 90
— > ■ : 46 ' 33 13 89 - 43- 43 0 : 93 -.
.'■■"»'■■- т.-;. ' ' ■ ; 100 100 0 78 100 100 0 : 99'
- Н , у ' - ■ < — » . .Г.*- 1)оо; 0 - .100. - - 64: 100 0 100 , « 93
Пуковинсыпй 3 ■ " "'.' 'ОТ" " 0 1 0 98. 0 0 -о ; " 98 '
» . ■50 ' "35- 15 74- - 63 53 ^ 10 97 •
Глория Янецкого" " 0 с:. о - 0 - 99' ' о 0 0 .: 100
■ 45:- ■ 45- 0 . 97 - 45 " -,44-. ■ 1 ■97 -
-■.,....» ■ — -- -- _■>" ___ ... — - 48 ■ - . 48 ' . о ;' лоо ::
^. »' -■; г, 88':. 70 Г "9 85 .". 63, '74' "" 9 ■ 84 -
■ - ^ » - - -.-г- ■ - 100 ■■ 100 - 71 .100 -О :. 72 -
100 : '-о;- "100 - 66 ,100 0 .100: 07 ."
,.. ■
повреждения,"микроповреждения оболочек,- внутренние тре-. шины;'отбита часть ; эндосперма, в верхней участи .'зерновки. Первые вызывают наибольшее снижение всхожести;'.> с: ; : ог. - - Различная всхожесть "при холодном" проращивании семян' в почвах различных районов СССР зависела от содержания в них'грибов. Так,почвах (Юг-УССР) Одессы, хутор-Черво-1 ныЛ, содержащих .10 тыс./г почвы V грибов1 (С.'А. Самцева),' всхожесть «епротравленных - семян - снижалась на 2 проц,, в
■м- ■ ■■.'■- , ' ■' ■ - - ■ ■
почвах Крыма, п/о ^лепинино, содержащих Ы тыс.)г почвй грй- ; бов, — на 12 проц.,/а в почвах/Симферополя, / содержащих/ „96 тыс/г почвы грибов, она снижалась ^на 16—26 проц. ' т Почвы* Молдавской ССР, т. Бельцы, содержали 43 тыс/г почвы грибов' (С. Я. Мехтпеп) н снижали .всхожесть " испро- -травленных семяп. при холодном проращивании на 2—6 проц; У Северного Кавказа, содержащие грибов до 74 тыс/г почвы (Е. Н. Мншустин, В. А. Мирзоева, Е. П.'Тромыко),-' снижали ■ всхожесть на' 4—10 проц.; Закавказья, содержащие 281 тыс/г почвы грибов, снижали всхожесть непротравленных семян при ч . холодном проращивании на 6—14—24 проц. ■///•" -//.
- Аналогичные колебания по всхожести наблюдались н п других климатических зонах СССР. //.'■■'.-; ■ ' '
/ Таким образом, экспериментальные данные показали.что . снижение всхожести, при холодном проращивании непротрав— ленных семян обусловлено не климатическим -районом,поч-/ вы, а содержанием в ней грибной - флоры. С повышением содержания грибов в почве наблюдается.' снижение/всхожести . непротравленных семян с^большей интенсивностью. Отсюда вытекает;чрезвычайно важное значение протравливания'семян независимо от того, в каких климатических районах зер- -но будет использовано как_семенной материал,..' , ' У/ ,
^ .гллвд VI .-■/ ;//'/.;- //■■/•/ :
ВЛИЯНИЕ РАЗЛИЧНОЙ СТЕПЕНИ НАГРЕВА ' ;НА ИЗМЕНЕНИЕ УРОЖАЙНЫХ СВОЙСТВ СЕМЯН'
"../.. А/...//". . ; •: КУКУРУЗЫ ; ... _ -•
/Многочисленными исследователями: изучались разнооб-, .разные и всесторонние вопросы,".* влияющие в конечном итоге .-на'урожайные свойства семян кукурузы. ио .вопрос о влиянии-различной степени нагрева-зерна или степени ^денатурации белков не получил в них своего отражения. Поэтому изучение: вопроса, нзлатаемого'в данной главе, имеет чрезвычайно важ- ■ ' ное значение. ' ■ :/ ■';■■:, —/ .... — ' /: .-;: ./.... . .:. /
'^Из данных табл. 18 видно, что с повышением глубины денатурации белков семена изменяют свои посевные свойства не в прямой зависимости от последней, а в связи с.тем, зерно ка-.' кой физиологической - зрелости подвергалосьденатурации (нагреву).* Так,,например, в зерне с влажностью'в 13,5 лроц. сразу/после / нагрева/сохранялась/ всхожесть.: на /.уровне:^
;< - , Таблица 18\
-• Влияние степени нагрева я денатурации белков семян кукурузы Ч -'-.С''■:"-' -.на изменение полевой всхожести . -■ • .......д' V*
- к: - ■ к ■ ■ D3 . О . , -В с х о ж "ест в"- tO
О... :-■ ж;-. '' ч'': ■ ■■ ta ■ S * " ¿o ■_■ о лабораторная " . . поэевая, после посева,, через дней ! т . .
„ - ь» - • ., ', .. са .- 1 и'; - ' Q. : г « vi ■ stf:: v :-1966 r.'-í 1957:г.-'- -■
i • • СЦ f - - са . о. , : ■ 4Í ■ ■' »-. с -'--■- ТО . я : '■ ■ 5 ■' 3.. ■" .- О , ■ . С ■ ■ 1 V . í ё в; Ц и Я И О R сразу после нг грева (в день' уборки). ' ' о - • <u - • ... й > ".а и --'/г> с; . V . . CL ■ -.а- -о ■--.. ta ^. . V . и -. 'О1 . ■ С ■ ■ 'Sí - о. ■ 1U . 28/V ; 15; 2/VÍ J0 6/VI 15 -11/Vl^
Й S к ' я1 ■ .в,.
; 1 - " 2 3 4 ■'■■■ : 5' .1; 6 . - 7 ■ . .¡8' - 9 10 '
.Контроль. ■ * {без -нагрева ' 35.0 - 60 '' 37,5
■; 4о,о:
* - 42,5"
■ 45,0:
47,5 50,0 52,Г> '.53.0
Семена с влажностью 13,5% ,',
СО ' 60 СО 60 : СО ' СО . G0 60
57,5 ■ 60 60,0 30 60,0 ■■¡""■'60
100 100
98" 100, 100
■".'- 100: 93 100 , 100 100 ? 100 .88 ■ 56
.92
100 .100 •too .98
. 100 ... 88
■ loo- .."9-t:.
Ч-юо
' - 97 ^ ; 99 4"
■ - !)8-
100 96
..и 96-■84
100 т 100.
■ 96"' .97 96~
' опыта —
100 -100 ¡ ■92
loo
. .,--79 '
■- -,58. 54
, 100 ' 88 - - 93 ' 77 í' 67 98 ■ •74 -5%;
'' 85 87 .
- 90 :.: 87
". вэ *.; - 88 . ■ ■ 90 -85
-;вз "
75 72 •'.'
. 33.-' .*■ 39 ■
.'■100,0' ' '.: 107,5 112,9 : 123,6 ■ 107,5 100,0 - 100,0 mu
t 93.0 . ' 95.2 ■ I 1 88,7 ■ -"': 94,1 62,2 '
' ¡ П р н ü е ч а н и е: .Точность опыта3,5%
• . '-" 'г' • 'I Семена с влажностью 26,6%
Контроль' -;'4 '■ -'.
(без - нагрева) - - 100,0 - 100 ■
.35,0,,. 60. 105,0 ;,,„9в Д
37,5 - - " • 60 ^ 103,5 100 . ;
42.5 - • 30 100,0 . 100 :
- "'50,0 60 89,0 ' 94 -■ ■
52,5 СО 8-1,0 ' —■■
v 55,0 . -30 - 92,5 , • ■ . 92 -> 55.0 „'."Г со83,0 81 s "Примем а« ме; * Точность
" 87 г" 90.: 67891 ■ 88 -90 85 ; 83. 75--",72" 42." 39 :.
• • 73 73 -
73 '_•• - 73
73 . 73/..
73 >'■'-. 82
" '74... 75 '
• 77 : : 77 73
.63
- 57 ■' : ^ 45 J ■•38*
: и
>77" " 77 ■ ■ 85 ■■70 : '69 , 63 : -39 " 27 ■
НСР0!=7,О%! HCP0i=9,l%.;
• г 81 •
87:,' ■:*■' 83" > г 84 ~ Т.- ■ 75 : 66 .'.';■' 51, ■
HGPos=
81 Г : 87 88 84 ' 75 .
:С7.: 77
лз:
73 '.50
6G .: 53 51 - 47-
-"ЗО ." 17 ■ ¡0%ГНСР01=
70 ... 77- -
." 78"; • 83 ■■■-. "ж,- 70 :■■:. -';■■■ 67
.- so::
,: "30.:, = 13,5%.:
100 проц.' при потере" раствори мости глобулинов зародыша до 11,3 проц. Однако лабораторная и -'полевая,Г;;всхожесть' (через_ 3 месяца хранения) перед посевом'у этого образца" была тшжс^
. ■ ■ - контроля в первый и второй тол "высева. Предельной темпер л-' ; ]г: ■"'.',.
. ..'. • турой нагрева .зерна с влажностью в ,13,5 проц.;; при'которой1'. . : : полевая всхожесть' находится! на-'уровне контроля при-высевё V- ' V
• 'в полевых условиях, можно назвать температуру.'в 50°С при ^ г".'.": ; л-'.экспозиции "нагрева'в 60 мин,",:при нулевой степени денатура- .
. • ' ции'белков. Предельной температуройГнагрева зерна с влаж-* .о■'■;"■..' '•'•': "ностыо в 26,6 ироц. можно назвать температуру до 50,0"С при / ■ • :¡- условии отсутствия денатурации белков.1Нагрев зерна! приус- . .-"' ' ' ловии, не вызывающем,денатурации белков;при температурах "... . .["''■•предденатурационного периода, можно считать оптимальным»
• .'для получения полевой всхожести,семян на уровне контроля1 / - ;; или выше.при!высеве как в первый, так и.второй год после • -!\
;;-.'уборки. Такие.условия Нагрева и обеспечивают границы безо-•.. •" пасных ^температур, построенные при нулевой скорости дена- " ;!! ■■ турации белков (рис. 7—9).; " /^/;• ■-:■!'-.;■;-■*■'■■ \ Д ■;
.■;'. } Опыты показ а ли ^что * из се м я н' в сёх: и з у ч енн ы х: н а м и' ф а з ! , ■■■'-. "спелости наибольшая средняя, высота растений наблюдается ; , \ ; -через-70 дней после высева- (в первый у год) у образцов,,под- _ . . ^ ; " ; У . вергнутых нагреву в условиях предельных температур (пред- V, ■ -'■.'■■■'.. ;денатурационных), и с повышением ^их начинается снижение ■ V ■ ; ' растворимости белков зародыша и; снижение высоты "расте- . ■ пий, хотя в:отдельных ^вариантах,г она может, быть и выше " . * контрольныхгобразцов : при значительной степени . денату- •
■ ;'. рации. • ' ■'. ■'. ';..'■.-'■■ '';'■ ■^■ч-:'":,'-- <; :'■ --''.'■ {:'■;".■
- -Т;У некоторых же образцовое влажностью в 26,0; 41,!); - •: . "" 54, Г проц. наибольшая средняя 'высота 'растений наблюдается : '.:.■
■ при условии'нагрева семян, вызывающих повышение раство- ; ; , ; . • • рнмости белков по сравнению' с контролем, т. е. при условии
. термоактнвации. Из семян, убранных в более поздних фазах : ■ . спелости, высота 'растений выше. -Так, например,' из семян ! " с влажностью в 57,9 проц.-наибольшая ^высота растений составляла — 202■ см, с -влажностью в 54,1 проц. — 223 см,"с влажностью "в. 38,3; 35.0; 26,6; 13,5'проц.,,соответственно,-227, -1' ,"■■'.■-•;-. 237, 241, 249 см. .-;-;'г ; ';,; ::;. , . . '.
? Таким образом, с: повышением степени нагрева в преде- ',. .
; ' лахлермоактивации и предденатурации изменяются биологи- ; ■;.-■'*■'.■
" * . веские свойства семян таким образом, что высота растений, :
- . выросших из 'Этих семян, повышается по сравнению с контро-
> . лем. С повышением фазы спелости семян от молочиой до пол- •
ной технической высота растений повышается от'202 до 249, : -или на147 см,' при высеве их в полевых условиях в первый год !.
■ после уборки.- ... ■ " ' ' -ЗС- -/' *•» ' '.л-' ■ ■
V Данные табл.'. 19 показывают, что урожайность початков и зеленой массы с повышением степени нагрева до определенных пределов повышается. Таким пределом для семян с влажностью п 13,5 проц, является температура в 50"С с экспозицией^ 60 мин., когда нагрев семян не вызывает изменения или. снижения растворимости белков зародыша. т. е. денатурацич. Причем, при нагреве в пределах границ безопасных температур, не вызывающих денатурации белков, наряду с повыше-
■ ■ *'■■.'V ;: = Таблица 19 :.
' Влияние степени нагрева1 семян кукурузы на урожайность стеблей . . ■
'.-..../Т■■■*■"'. ■::■■■■"■.'.■'.■■;..: .. и початков 'V
- ¡L <9 " i ра - 'S«.;- о, р. ¿ ах: = 1л £ ■ SS3 ■я. * «- (Паи. Растворимость глобулинов зародыша в V к конто. Урожайность п г на 100 семян
- 1966 г. - " - • г- : ' 1967 г.
початьов д стеблей початков ' стебле!!..
"-■: 2 ■ 3 . . 1 . . 6 '-; : 7 ...,
Семена с влажностью. 13,5% . -. . . д, ,;
•Контроль"- -' \ i1 ■■'■ . ■'- — "■■' - V. : -"
■ (без (нагрева)' ■ 7" 100.0 : ;'.'■ С699 14310 " 12210 - " 10500'
- 35.0 00 - 107,5 • 7755 .....14190 ' - " 16930 • • 11880"
37.5 СО 112.0 ' 7359 13530 12210 . .. -17160
'.■■' 40.0 ■ 60 .. 123,6 92017 ; 14355 " "... — . ■ . 'Г-'— " '42.5 60 ' 107,6 9009 " • 1-4520 ' -',Н960 11550 45.0 ^ 00 ' 100,0 • • • 7227 1425Ö16600 13860" ■ 47.5- . .60 .- 100,0 . . 7458 . . -13365 10930 -' 9570 """50,0 60 10!.1 . 8580 ' 13200 18250 17160 v 52.5 ■' 60 - Sao' ■ ' 7161 ' 13365 10560 .-'' 17160 55.0' 00 932 4917 • ; М3200 10520 : 1740*)' - ' "': j:. ''-'." • Семена с влажностью 26,6%"......: ~
.Контроль- - _ . .' '•■'• 1 V-. • . >,- ; ;—;~■■■-.■ <.'------
' <Г.ел «агрева) "." 100.0 9999 17919 ■ 10560 .':. , 13960- 35.0 60 105.0 • / > 10065- . . ' 18777 ' . ,.11880 ¡ .18910 . 37,5 . 60 103,5 _ 10009 14223 • 15940 - 18910
425 30 • 100.0 • 9943 13860 13300 ..... '13860
50.0 . 60 , 89.0 ' 8448 . • .. 13SG0 . 9240 . .. 11830
52.5 . * СО ' . 84,0 7755 . 15180 7920 / 8250
• -■■"'.". ',:'.. .'. "Семена с влажностью 57,9% :*v '..'::'"..*. '-' '
. Контроль : . ' ;--■- "--"-■. . ■-■ '■'.';'"• ' /'"
(Сез нагрева) - 100,0 5680 . 10970 5260 ..... . Ь600
' 35,0 60 ' 103.5 5861 10020 \ 5760 .' 7160
37,5 60 '•• 93,3 ." 5607 .■ .8745 4120 6500
- 40 0 60 81,2 5168 ' 8425 a'ÍCO' . ; 6200 . 42 5 . СО ' — ' 4980 8514 ' 3790 ' 6480
нием показателей зерна повышается урожайность початков и стеблей,; а при нагреве выше границ при определенной степе- -ни денатурации можно получить'в урожае крупные початки с ■ более крупныМ11;и выполненными ^зернами по сравнению с контролем;::;;;- у: V-;"" 'л '■■'. '■' ■ ■■■'■ ■
"■ Наблюдаемое повышение некоторых показателен, семяи и початков в урожае из'образцов, обработанных при температурах выше; границ, может быть обусловлено изреженностью посевов,' а; следовательно,-- увеличением площадипитания, , "приходящейся «а одно: растение. Повышение же указанных показателей семян в початке, а также • общей урожайности початков при нагреве зерна в пределах и ниже границ безо-' паспых температур', очевидно, может быть объяснено явлен»-';, ем активации молекулы белка и, по-видимому; связано' с разрыхлением поверхности глобулы,~с частичным ее переходом в/аглобулярную форму (И. Д: Иванов, Е, Г. Рахлеева). .
Таким ;образом, исследования показали, что предельными; температурами, нагрева зерна 'для получения ■ оптимального урожая початков и зерна в нашем.случае оказались температуры в"35,0^-52,5°С для влажности зерна "соответственно от 57,9 до 13,5 проц. Последние совпадают с границами безопасных температур.- -- При изучении продуктивности семян кукурузы, высушенных в камерной.сушилке с нагревом зерна в пределах границ безопасных температур, было установлено, что полевая всхожесть "опытных; образцов .через 9 и 15 дней была - несколько выше контрольных- и в среднем : колебалась г- в пределах -35—89 проц. " •';<.- Г/:-! '■" '.¡у- . .'. ■ ' V ■ г-. Динамика роста стеблей через месяц со дня высева се-* мян в .почву колебалась в среднем во всех опытных образцах в пределах 50—57 см по сравнению с 51—58 см у контрольных и у отдельных фракций соответственно в пределах 52—61 н 51—58 см. :.. ■.- ■■' '•'■■-■..■■
Урожайность початков в среднем ^составляла: опытных ■ образцов — от . 63 ;,гдо 80 ц/га .н .контрольных —• от .57 до 68 ц/га. В среднем опытные образцы имели урожайность, выше: контрольных на 4—13 ц/га...... ,
" Опыты показали, что денатурация белков самоопылеинтлх линий кукурузы ВИР 55зт в степени до 14% 'и ВИР 51тв в степени 6% не оказывала отрицательного влияния на способность образования гибридов к положительно влияла на их урожайность, а в 14% снижала урожайные свойства: гибридов,- вхо-•дя в состав материнских форм. • .
/г ПЛИЯНИЕ РАЗЛИЧНОЙ СТЕПЕНИ НАГРЕВА И СПОСОБОВ СУШКИ НА ПОСЛЕУБОРОЧНОЕ ДОЗРЕВАНИЕ СЕМЯН КУКУРУЗЫ :
. / . //у ■ Несмотря на большое количество исследований, в лите-. • •ратуре еше мало данных по изучению биохимических измене-•' ..'./ • , . ннй, происходящих в процессе сушки ¿1 обработки • кукурузы > '■'■ .■; на заводах и заводах-цехах, 'а также в складах с активным У ;.-';
. -.-■* вентилированием, т.,е. в процессе 'послеуборочного1 дозревания ' (Н.И. Андреева, В. С. Уколов, М. Г.. Гол и к, ' В. А. Яковенко •
.V./у^и.'др.}. ■■/У.'/
• * Наши опиты показали, -что сушка кукурузы активным
; вентилированием в- складах до кондиционной :'влажности /.."■--. ускоряет процессы послеуборочного /дозревания, в: результа-. ■ ■ ■;. :те чего поиышаются посевные свойства семяи до уровня пер- : " вого класса,:независимо от'исходной влажности зерна; повы- . шается количество жира; снижается /активность катал азы, / ; ■ липазы, диастаза,-количество, водорастворимых Сахаров, азо-' . тистых веществ, каратиноидов. •• У •' ' ? . '■.■
. ,* : /'Однако после храпения в течение 20 месяцев наблюдалось некоторое снижение качества просушенных семян у отдельных образцов до"2-го и даже 3-го класса -с одновремен-;-' " ным (хотя и незначительным) повышением,кислотного числа - -.'.
: / жира,- кислотности;зерна. Это объясняется, по-видимому," тем, //"У что в'процессе длительной сушки в складах активного венти-->- лирования в течение 12—36 дней одновременно со сниженном ■■;'.-- влажности початков и Прохождением процессов послеубороч-■ : -- . иого дозревания,; замедлением- развития^ микроорганизмов все же протекают:различные биохимические"*-изменения'.(по-: видимому, в'отдельных початках или зернах одного и .того же початка), приводящие в конечном итоге'к снижению качества зерна по сравнению с контролем. На это указывали многие , ' авторы (В. К. Бычков, М, Г. Голик, В. А: Яковеико, В. П. Ма-лаховцев и др.). ••/ У;'-=,"■ ' У-: /-
, При сушке кукурузы активным вентилированием в скла- .;. . г' ;дах до.промежуточной влажности с последующим хранением. , и досушкой до кондиционной влажности.и обработкой на за-'.-'■V воде'ускоряются процессы послеуборочного дозревания, в результате чего повышаются . посевные свойства зерна, енн-Ужается активность катал азы, содержание - водорастворимых; - углеводов,* относительное содержание азотистых веществ, ко- .. ;
62 .■;.■■' .';■ -.у" - .-у'.... ' " *:'■'■■ у.. :у.С"у';*' -
V личествокароттюидов.тНохотя .сушка'таким способом и спи-; , влажность-кукурузы; -при длительном ^.храненнн ее1 о,
.; Л.;промежуточной влзжностью в зерненаблюдаются процессы -1 • диссимиляции, ;в-_-результате , чего; повышается титруемая. кислотность зерна, кислотное число жира,1 активность липазы, снижается.количество жира, и черёз"20 месяцев.хранения по-■'■ : севные "свойства семян, понижаются на 7—9 проц. по ср а вне-) : " нию с контролем. В процессе сушки снижается-зольность. ло-:■■■:',''--." вышается -травмирование,; - достигающее - в- отдельных ,." фрак: циях ,27-^-29. проц.-и выше. Аналогичные^ изменения, иаблю-. ;: дь.зн и другие исследователи.'.'^ , М^У .„vi;
Сушка кукурузы на заводе сразу после поступления ее на? ';хлебоприемный пункт с последующей ; обработкой * ускоряет : -послеуборочное дозревание семян, в результате чего повита-^ - ются;посевные свойства, содержание:жира, понижается актив-; *. - ность каталазы,.- содержание водорастворимых углеводов, ог-■ ; носительное содержание азотистых веществ, количество; Kapo-i ■ : : тиноидов, активность липазы,;принтом зерно и'.через 20 мс-: . сяцев хранения имело высокие посевные свойства.; ',-■.■>.■-. :■* ; <.'■.',: Изучение изменения,посевных свойств, семян: кукурузы, высушенных различными, способами при длительном -хране-пни, показало, что наилучшим способом сушкн следует счи-• тать сушку: и обработку,на специальных з а в од а х. Поэтому : ■ повышение-их производительности "является .;■'первостепенной ■ задачей,"способствующей сохранению семенных запасов на--.'.■ шей страны...... . * .. •. >''■",. .-.■
Как уже отмечалось выше, изучая скорость денатурации белков семян кукурузы, мы нашли условия нулевой скорости ■'„денатурации белков и установили границы безопасных.темпе-/ ■V ратур нагревания зерна кукурузы при сушке. Из табл. 20вид--но,"что при сушке кукурузы с нагревом зерна в пределахгра-: ниц; безопасных температур в среднем всхожесть Uro класса ; сохраняют образцы: ВИР 156 (98—97%) в течение 2-х'лёт, Буковинский 3 (97%) н .Глория Янецкого (97—98%) в тече-ние;3-х,;ВИР-267^(100-^97%) и ОБЗ-1~(99—97%) в течение ■ 4-х'лет. Всхожесть на уровне 2-го класса сохранялась: у ВИР 1 156- (98—94%), ВИР 267, (100—94%), Буковинского 3 (97—
V 94%' и Глори Янецкого " (97—92%) — в течение 5 и ОБЗ-1 (99—91%) — 6 лет. До третьего класса: ВИР 156 (98—91%) — в течение 4-х,-Глория Янецкого (97—92%)—-5, Буковине кип 3 (97—88%).— 6 и ВИР 267 (100—88%), ОБЗ-1 (99—91%) — в течение 7 лет.. Следовательно, при одних, и-тех же условиях сушки и хранения различные сорта и гибриды кукурузы имеют
■ -Y-- .'' -■.'■■-: ■■' ' ■ о"■ --;.V - .,,. G3
■" ■ .... ■ - -
неодинаковую"устойчивость сохранения всхожести: По этому признаку их можно условно расположить в такой последова-' тельностй;.ОБЗ:1, ВИР 267,Хлория Янецкого, Буковинский 3. и ВИР 156; Первые наиболее устойчивы. ' '.' • • '■'. ': "; .:* 'г'"■■■■ Таким образом; из полученныхДэкспериментальных данных-(табл. 20)- видно, что кукуруза,;,высушенная по существующим режимам и с соблюдением -границ безопасных тем--ператур'на заводе, в камерных сушилках,- имеет,одинаковые изменения в процессе длительного хранения,' ; сохраняя-всхо-: жесть на!более высоком уровне по сравнению с другими способами сушки, т. е. обеспечивает -наиболее;' длительную со-, " хранность посевных свойств "семян.' ■ л',/,/',-:
Хотя на хлебоприемные пункты не направляется кукуруза молочной и восковой 'спелости, но, как отмечают /"многие авторы, в партии полной;технической спелости могут: быть; початки или отдельные зерна в початке с такой-влажностью, ■■ Поэтому интересно также выяснить,;, как влияет температура "нагревас различной, экспозицией на такие семена при дли-, тельном хранении с случае сушки с соблюдением границ-безопасных температур. ■: ■
; ; ; у :■■<-■.'.'.-" V-.:; .;."■ ". -Таблица 20
;.; Изменение всхожести семян;кукурузы в различных сдоях сушильной; -- .камеры при сушке с нагревом зерна в пределах границ безопасных : температур к длительном хранении. (среднее всех слоев) -
; ; Кукуруза '■' а О « О. о = и с и Голы хранения '.■'-:"
1963 1964 1965 1956 1967, 1968 19С9
. - ' ^ :• 1 ' ■"■■ - 2 3 4 5 6 7- -8- ■ 9-
■ ВИР ВС7 • ВИР 156 , О.ПЗ 1 ■■■■;-' 1Еусадв11!№аклЛ 3 Глория Янештого -
100 100 98' ©7 91 • 88 88 ' 64 ,
98 97 ■ 91 '. 91' 87 * 80 7в ' 68
'■■ .99 - 99 98 . ' 97 95 93' 91 .85
*"-.97 ' ' 97 ©7 95 94 88 ' 79 .76
97. V - 97 96 95 92 87 86 - 76
,1Пр имеча'и не; Точность'опыта — 1,4%; НСРИ"2,96; ИСР(11==3,95%;
Полученные экспериментальные данные показали, что нагрев семян кукурузы Молочной и восковой спелости.при температуре от 30 до 35'С в течение '30—120: мин. и полной спелостигпри 40—45"С в течение : 30—60 мин. не вызывает, снижения всхожести не только после. нагрева, но и при дли-
тслыюм • (8—9 лет) ... хранении,-т. е: для зерна с влажностью в г - -. .48—50 проц;.безопасными1: ■ являются'/температуры нагрева в . . ■■ *■-■*'". • 30—35°С.в течение^-30—120: .мин.'.'а. ^влажностью 31—40,7 :. '.'-">■'■.' ' • • проц. — температуры в 40—45°С в течение 30—60 мин. На ~
. диаграмме - границ безопасных - температур " при сушке ; , *.'■. '.;".' ! (см. рис. 7—91 безопасной температурой-нагрева для зерна .
■ с влажностью в-41—58% является темрература в 30—ц7'С V при экспозиции в 30 мин. и с. влажностью в31—40.7%—те^пе- .. 1.. / ратура в 37—44 и 30^4ГС . при экспозиции' п 30—120 мин. . " - Таким образом,' найденные ранее границы безопасных темпе- • ; , ,. '-Л;!: ратур обеспечивают сохранение всхожести. ;■.'Л'.-■' ■ '"■'
Практические предложения и их экономическая оценка -
'"..' В-предыдущих1,: главах" на основании многочисленных • ;,' : -"■'. ■ ■ экспериментальных данных" было - показано, как изменяются, - - -
. ^биологические' свойства семян/кукурузы ; в зависимости от ; „ ' степени.нагрева, найдены наилучшие условия нагрева зерна: г в зависимости от. его влажности : и спелости, так называемые. ' • . границы безопасных температур, -построенные прн.нулевой .,;:;- скорости денатурации, бел ков;' показано преимущество сущки
: и обработки'семенной:кукурузы на заводе в камерных сушил-';"... г; . ках и особенно сушки с нагревом зерна в пределах границ . , . безопасных;температур :по сравнению с другими приемами. ' • - Последняя обеспечивает повышение скорости сушки в 2—2,5 раза по сравнению с существующими нормами и ускоряет• ; послеуборочное дозревание, в результате .чего посевные свой- : -■;.. ства семян и их продуктивность значительно.повышаются пог, : ; : , сравнению с | семенами,; высушенными... естественным путем: .. : " ■' шпгдругнмн способамн сушки. На основании этого был еде-^ лан • вывод: необходимо широко внедрить1, в производство - сушки-семян . нагрев; зерна в пределах - границ - безопасных температур. Интересно знать, какой же при этом можно полу--чить'экономический эффект.-,- ".•■"}' - ¡Л- ■■■ * ■' .-' . '■
'Установлено (М. .Г. .Голик), что в зависимости от опосо-- ; , ба сушки затрата на сушку кукурузы колеблется в значительных пределах-н.составляете кукурузообрабатывающих . -;. заводах.0,85 руб.; при сушке подогретым воздухом активным, вентилированием ВГ1-300—2,42 и ВМ-200—2,42 руб. на 1 пла- . новую тонну. ' ". . • ." " ... I V- '.-;■'- ' . .:.'■.".,''■'"'■.:
; 'На предприятиях ^Чечено-Ингушского управления хлебо-" продуктов, по данным годовых отчетов, при сушке -кукурузы. . . в початках затраты- составляют 0,89—0,94;. 1,22;. 1,68 и ;
0,Sl.py6.-на 1- плановую тонну соответственно - на. Плиевском, .."' : Гудермесском;-* Аргунском -- хлебоприемных ~предприятиях..иг :■■■
Ер мол овском-, элеваторе.. При этом отостальных - затрат за-г - .. ' трата на су-шку кукурузы составляла 10—13 проц. .: - - ■,■
• V -Если принять затраты на'1, плановую,тонну сушки семян ; кукурузы в 0,85 руб.; тозатраты на зарплату составят
■ -': г^ -AOBS-O.ni руб!,; V: ■•;/. '
При минимальной "затрате на'зарплату (0,083 руб. на .■¡Л п л а но ву ю " тон н у)и повышении скорости сушкн при нагреве -
• зерна в предел ах-границ безопасных 'температур г в 2—2,5-
■ раза экономия зарплаты от внедрения составит
руб.- на .1 плановую тонну семян кукурузы. ' ; ' ' .', *
- Учитывая, что валовой сбор кукурузы на зерно за 1953, 1955^-1958, 1959—11962, 1965—1967:годы составлял^соответст- ' венно 3,7; 12,0; 8,5 млн. тонн (Б. Ф. Соловьев, 1969, стр. 21)i ; H¡принимая сбор 8,5: млн.' т, за 1 только" год-сэкономили :за' -счет внедрения: \ "..."...-л'.';-.':■ - - ■-'."'"';'-" . - *:■■ -■'- ■ >■
8,5 млн. т X (0,0425; 0,051) = 361 — 433 тыс. руб. ; V
■ ; /Выше были приведены экспериментальные данные по изу-: чёнию влияния.степени нагрева на урожайные свойства се->. &ян; установлено,.что сушка в пределах границ - безопасных температур повышает качество семян,в результате их п роду к- .
- thshoct¿ повйшается.'-Например, урожайность :зерна . может' 1 : повыситься':iia'3.9—12,8 ц/га. л. - -;:: :г: ;. V;*': ■■
• \ ЕслйЪовыс11ть урожайность за счет улучшения семян в ; результате; сушки в пределах границ безопасных, температур; ориентировочно на. 5 ц/гз;-то на посевах кукурузы в-нашей /' ; : стране , на -.уровне 1965—1967 гг. в 3,3. млн.-га (Б. Ф. Со- ; . ловьёв, 1969) дополнительно можно было бы получить в урожае зерна ¡:- V'Y.:. i--''
... ... >¡.v: >fc-5 ^=16,5 млн. ц. ■ ■■ v. ;■.. - u ■'•-'-■ л ■■■
: "Цри минимальной стоимости 1ц. зерна кукурузы 7,08 руб. дополнительно е денежном выражении можно получить ypo-J '■'.'," ' жай на / '• . • .. ■'.-.-. >;.: ■
'"•'•' : 16,5X7,08= 118,276 млн. руб. .-.-". .".".^.-У: ■'.'.-'".'■--у.Следовательно, общая экономия от внедрения в производство сушки семян кукурузы с нагревом зерна в пределах-бел-.' . опасных температур-только по двум вышеприведенным пока* ■
зателям' .ориентировочно ' может составить около' 118,5 ■ млн. руб. В ГОД. " . V , . .- :'/.-..;';.
Дополнительно.может быть/получена'экономия: от, повышения производственных мощностей - (ликвидация затрат на строительство сушилок), снижения норм высева: при посеве кукурузы не только на зерно, но л на силос и зеленую массу ,и повышения урожайности последних; от снижения потерь на естественную убыль при длительном хранении Ьепросушен-ного зерна и др. .'. '. 'У.-. '•' .-■'■ ■■■.■; .'.-;'. . ; ■
Основные выводы -
Изучение влияния степени иагрева на биологические и биохимические свойства семян кукурузы различных фаз спелости в, лабораторных, производственных и; полевых условиях позволило нам установить: ^ , ' ,, !
, !• Семена различных сортов, кукурузы имеют определенный период послеуборочного дозревания, который в зависимости от фазы спелости имеет продолжительность ! до 18-/30 дней для семян полной и восковой спелости и более ЗО дней для молочной и молочно-восковой спелости. ^ '■'..'.'.
2. Нагревание семян ускоряет процессы послеуборочного дозревания, в результате чего. посевные свойства их повышаются. . - ■; ' ■■- . '■';- ■ ■'' ■ /
3. Найдены границы термоустойчивостн семйн кукурузы различных фаз спелости при экспозиции нагрева вЗОнббмин.-
/4. Белковым веществам зерна кукурузы так же, как и зерну пшеницы, присущи явления термоактивации; денатурации и ренатнвации. . ' • :
5. В зависимости от степени нагрева изменяются биологические, химические свойства н активность ферментов,-определяющие лабораторную всхожесть семян кукурузы'.
6. В зависимости от степени нагрева меняется .интенсивность перемещения влаги в анатомических частях зерна кукурузы, но влажность зародыша при этом всегда выше влажности эндосперма. ;
7. Скорость денатурации белковых, гелей кукурузы не является «аномально» высокой и соответствует обычным химическим реакциям. ' " . ■■ - _■. . ■. . ■ .
. 8. Наиболее лабильными белками являются белки зародыша (соле- и водорастворимые), а затем эндосперма (щело-че- и спирторастворнмые). :, - - - У
9. Семена способны сохранять ; всхожесть на уровне ■первого класса посевных кондиций при '.значительной потере-раст-
■ вор и мости сол ера створ и м ых белков. ;-.:.-■ ■
"10. Установлены границы термоактйвацнн,1 начала- денатурации, ., безопасных / температур и'термоустойчивости для.' свежеубранного зерна и прошедшего послеуборочное дозревание, определяющие лабораторную всхожесть семян. .
■ 11. Белковые вещества семян, прошедших послеуборочное дозревание,-более стойки к температурным воздействиям," чем белковые вещества семян, не прошедших послеуборочного дозревания,; ■ ' ■:"•.■" ''•:\'-'-'Г-'.' .■.■'.. 12,'Сушка семян с нагревом ; зерна в'пределах .границ безопасных температур повышает,лабораторную всхожесть да , уровня первого класса посевных ' кондиций и производительность камерных сушилок' в 2,1—2,4 раза по сравнению с суще-'. ствующимн . нормами. При этом с повышением температуры происходит равномерное снижение влаги во всех анатомических частях зерновки и влажность зародыша всегда - выше влажности эндосперма. ' ■ -
13. Сушка семян кукурузы в пределах границ безопасных температур не вызывает денатурации белковых молекул, . ускоряет процессы послеуборочного дозревания. При Это.п наблюдается снижение относительного содержания альбуминов и глобулинов, сначала повышение абсолютного содержания их в зародыше и эндосперме, с последующим снижением в эндосперме и частичное повышение в зародыше, что обусловлено сначала одновременным синтезом альбуминов и глобулинов в зародыше н эндосперме, с последующим расходом лх в эндосперме для синтеза проламннов и глютелииов,
- 14. Сушка початков кукурузы с нагревом зерна в пределах границ безопасных температур по сравнению с естественным дозреванием ускоряет процессы образования фермента: каталазы н доводит ее активность до оптимального состояния; повышает активность глутаматдегидрогеназы зародышей, которая катализирует преимущественно «синтетическое» направление реакции; снижает активность ферментов аэробного (малатдегидрогеназы) и повышает анаэробного (лактатде-гидрогеназы) дыхания; повышает на 5,8 прод.' синтез высокомолекулярных белковых веществ, до 30 проц. общую и до 45 проц. удельную глутаматдегндрогенал1ую'актнвность,
■ г 15. В процессе уборкн, транспортировки, загрузки и выгрузки сушильных камер, сушки, охлаждения, обрушивания и калибровки в семенах'кукурузы образуются травмы, процент:
'.68; ■ " ' V ■ ' -" ■ . '.
■ которых, в; среднем составляет в сортах: зубовидной кукурузы ■;.'.;
■ до 58 и кремнистой~ до 85 проц. : ■ 1 ^ ""'■'- : , ■- 16. Травмирование семян .кукурузы;' высушенных естест- '
венным путем и искусственным по существующей инструкции, г ; ■■;.■"'■ незначительно снижает лабораторную: всхожесть.отдельных , \ ■".-,.- .партий кукурузы. Но оно не влияет на снижение всхожести ■ '""'; семян, высушенных с нагревом зерна в пределах границ- без- ; ■ : \
. опасных температур. При этом всхожесть сохраняется на : . V' уровне первого класса посевных конднций независимо от сте-: ; ■'■.';.-■
■ пени травмирования и способа сушки. .'■ V■ ■ ; : . . / 17. С повышением травмирования семян полевая - .всхожесть снижается^' Причем, у семян, высушениыхпо существу- ■
;; ющей инструкции, с большей интенсивностью, чем лри сушке с нагревом зерна в пределах границ безопасных температур, . ■ : 18. С повышением травмирования : снижается всхожесть ■.V непротравленных семян при холодном проращивании в почвах' 1 ■ различных климатических зон СССР, независимо от района их ПрИНаДЛеЖНОСТИ. /. .'. .- ; ; ■ . ..;,■ ■.'..; ■•
■': ■" 19. Снижение всхожести при холодном проращивании непротравленных семян обусловлено не принадлежностью поч- '
■ ■•вы к тому или иному климатическому району СССР, а содер-
жанием в ней грибной флоры. С повышением ее содержания в почве увеличивается снижение всхожести Непротравленных семян. Отсюда вытекает чрезвычайно "важное значение протравливания семян, независимо от того,-в каких ; климатических районах зерно будет использовано как семенной • ма-■■:■ тернал. '.'■.■...'■;■, :'-■..' / '.. ..!■:■■ ■■; ..;■■ г.; ■.; -Л.'■'.; .'■'■■■'■'.
: ; . 20. .Протравливание семян /значительно повышает всхо-■-жесть травмированных семян при холодном методе проращн-' ■■ вания в почвах всех ^основных районов возделывания кукуй*-/
■ зы в СССР. Причем, при перемещении к югу страны ^ несколько, возрастает повышение: всхожести протравленных1 семян независимо от степени травмирования. ■■';.._:
21. Наибольшую всхожесть во всех климатических райо-■'.'.■:■ пах страны имели сорта кукурузы Круг Грозненский (1-й класс), Одесская 10, . а затем Днепровский ■ 247 (1; 2, 3-й .' класс). -'..'.'.,':■■ .'.. ■ :.-'■ '■"■".:■ ■■ :■■'■■■■■■'"■'■ '-',.'...-" ' ; '■■■; 22. Основные типы травм, вызывающих енижение всхоже— ./;■■ сти, можно распределить в такой последовательности: выкра-" •шивание; части зародыша; . макроповреждения; с отслаива- ■'■-,.: . нием. оболочек; комплексные , повреждения; .' микроповреждения оболочек; внутренние-трещины; выкрашиваиие-эндоспер-. ма в верхней части зерновки. Первые снижают'.-всхожесть
непротравленных; семян ' сб о л ьш е ци н те н с и вн остью,, ч е м:по- . слёдние. • „ . .•. г 1'.-.. ■■'.■
■ 23.'С повышением степени нагрева свежеубранных-семян - . кукурузы различных фаз спелости до"предельных" температур
■ (35,0—52.5°С) продуктивность их повышается.
. 24; У. све ж еу б р а н н ы х с е м я н' кукурузы , с-определенной степенью - денатурации- "белков, зародыша, ; не прошедших , послеуборочного дозревания, в процессе послеуборочного хра- • . нения более!ярко ■•: проявляется:.,явление рёнатйвации, чем:у , семян, прошедших послеуборочное.дозревание,, что указывает, ■ ■на более гибкую структуру их б ел ков ых-молекул. '.■; .'... ■ . .'' 25. Сушка початков кукурузы, в производственных /уело- ; ;внях в камерной сушилке СКП-6 с нагревом зерна в пределах границ безопасных температур.улучшает-.'свойства- семян, в ■■■ -результате чего урожайные свойства их. выше по сравнению * : -"контролем. :.'.".. ; .-'. - ".■..'..>'-': -- '.г'I.-'-'..' О /
■ . 26. Денатурация белков самоопыленных - линий.кукурузы.: , в пределах от.6 до 14 проц. контроляне влияет отрицательно на способность образования гибридов и неурожайные.свой-' ства. \ ■■ ■ ■' :' ^ '■
. . 27. 13 процессе сушки'кукурузы :,активны*Г. вентилированием^ складе, до .кондиционной влажности й.промежуточной с последующим ' Досушиванием до кондиционной влажности на заводе ускоряются процессы послеуборочного -дозревания семян, в результате чего посевные свойства их повышаются до , 1-го класса посевных кондиций. Но через 20 месяцев хранения при комнатной температуре они становятся значительно ий- ..'.■, же контроля н соответствуют 2—-3-му классу. При этом значительно повышается кислотность.<зерна,-- жира,*активность;липазы, снижается количество жира. ; ; ■';■'•," :т :28..Сушка кукурузы на;заводе в~ камерных : сушилках по существующей инструкции^ с нагревом зерна в пределах гра-. ниц безопасных температур ускоряет-процессы - послеубороч-; .ного дозревания, в результате чего посевные;^свойства семян ..повышаются.до уровня 1-го классам! сохраняют высокие пока- . : затели всхожести при длительном хранении по сравнешно;с. -- другими-способами. ■■-': ^^' ?Ц'Л'Г" ''
: 29.; Преимущество сушки и обработки семенной кукурузы на заводе в камерных сушилках по сравнению с другими приемами, особенно сушки с нагревом зерна в пределах ) границ ; безопасных температур, обеспечивающей повышение скорости . сушки в 2-тт2,5 раза; улучшение: посевных; свойств семян; й их -
продуктивность, вызывает необходимость широкого внедрения последней в производство. • • ; ;
.30. Сушка кукурузы "в камерных" сушилках;с нагревом зерна в.пределах'.граииц „безопасных ¿температур ,повышает. Скорость сушки в'2-^2,5 раза, при этом' качество семянл л.их продуктивность повышается, в результате чего,годовая,экономия по нашей стране.может Составить не менее 118,5.. млн. рублей в год. " -. : ' ' ■.''':".': : •' .
'Бышеизложен11ые полученные ' нами/ экспериментальные "данные следует принять как биологические основы^позволяющие" повышать качество семян путем сушки н рекоменд'овать границы безопасных температур нагрева зерна кукурузыдля широкого внедрения "-в'производство не только в камерных сушилках, но и при других типах и способах - сушки, как границы, обеспечивающие улучшение качества семян,'урожайные свойства и повышение скорости сушки......: : '
По материалам диссертации опубликованы/следующие работы:. .. .. - , ' V-. -у ■.■ -■■ ■
1Братерский ■ Ф.; Д. 1962.- Сушка кукурузы с применением реактивных двигателей и установок для активного вентилирования; Мукомол ьно-элеватор на я промышленность, № 3, М.
2. Братерский Ф. Д. 11963. Влияние у сроков. ■ хранения и температуры - на послеуборочное дозревание, энергию прорастания и всхожесть семенной кукурузы разной спелости. Му-комольно-элеваторяаЯ"промышленность, «ЧЬ 4, М. . „
3.Братерскнн Ф-Д. 1963. О тепловой денатурации белков зерна кукурузы при сушке. Мукомольно-элеваторная промышленность, № 6, М. '*■"■■;; .;■.„■' ■■■■
. 4. Братерский Ф. Д. 1963. Биохимические Изменения и посевные качества кукурузы при сушке "различными ^способами. Кандид, дисс., Орджоникидзе, СОАССР. г • ■ ■ ■
V . 5. Братерский Ф.-'Д. 1964. Биохимические изменения и посевные качества зерна кукурузы 'При сушке1 различными способами. Двтореф. канднд. днсс.у СОЛССР. Февраль,- • ■ ■ ;; . 6. Братерский Ф.: Д.1964.1 Предельные температуры нагрева ¡зерна кукурузы; при-сушке. у?Известия;вузов:СССР. Пищевая технология. Л» 1"..:. .: .•„•- .-.-г:."- '. . .• • •
'■■.•V 7. Братерский Ф. Д. ■'■ 1964. Измененне качества "семян кукурузы : при сушке." Мукомольно-элеваторная" промышленность, № 8, М; -; у;./-/ : Гу- .'■. "у8 .Бр а тёр с к и й Ф." Д Г196 4. В л ня н не пос л еу бо ро ч н огод о-зревания и температуры нагрева на посевные качества зерна :кукурузы разных фаз спелости. Сб.; молодых ученыхСеверо-.Осетинского сельскохозяйственного института*, вып.': ^ Орджоникидзе, СОАССР. . ■ • •„'„ 1 "" ■/'.". ■'.■..,,„': 9/ Братерскнй Ф. Д, 1964, Изменение' химического состава и активности ферментов зернам, кукурузы . при:.различной экспозиции' нагрева. "Мукомольно-элеваторная промышленность,' № 12, М. . •. .. . ..."•* '— . * :'.'„ 10. Братерский Ф. ДМ965. Если,в семенах:трещины...,Се-верный Кавказ и ЦЧО, № 4, Краснодар.' -.'. . " .' • : .; . -11. Братерский Ф. Дг 1968. Изменение химического состава, активности ферментов и посевных качеств зерна-кукурузы при сушке различными способами.'Ученые записки ЧИГПИ, № 30, серия естественно-географическая, ; вып. 2, Грозный.
12. Братерский Ф. Д. 1968. Влияние денатурации белков на свойства семян, динамику роста стеблей и урожайность кукурузы. XXI Герценовские чтения, серия, «Естествознание», Институт им. А. И/Герцена, Л."/'.- * ;"■./т : .--.
13. Братерский Ф. Д. 1969. Скорость денатурации белков свежеубранного - зерна; кукурузы.: ¡Известия вузов. СССР, Пищевая технология, № 4! : .У'
14. Братерский Ф. Д. 1970. Возможности повышения производительности при сушке семенного зерна кукурузы.: Мукомольно-элеваторная промышленность, № 10, М. :
/ 15.-Братерский Ф. Д.,1970. Влияние: денатурации белков самоопыленных линий кукурузы на способность образования гибридов:и :их;продуктивность". Сб.:«Материалы 2-й СевероКавказской биохимической конференции», Всесоюзное биохим. общество при АН СССР, Ростовское отделение, 274; Даг. уи-т, Махачкала. ' -'*■'"■' " : /У '.\':л : \ ' *. '. -;., ... - • 16. Братерский Ф. Д. 1970. Денатурация белков и повышение производительности сушки семенного зерна кукурузы. Сб. «Материалы\2-й Северо-Кавказской биохимической; конференции»,* Всесоюзн. биохим. общество при АН СССР, Ростовское отделение, 276,:Даг. ун-т, Махачкала; . * ,-/-.' -17; Братерский Ф. Д: 1970. Влияние денатурации белкоз на .изменение свойств, семян кукурузы; Сб. «Материалы 2-й Северо-Кавказской биохим. конференции»,- Всесоюзн. биохим.
- обществб при АН СССР, РостбвЬкое бтделенПе,' ¿78, Даг, у ;У '■: ■ \Махачкала.1: '■"-"V": .,■■/■*г'Уу.-"-Л;; ' * "■ 1;'.-'; ;У '.'■■■ ; . 18. Братерский Ф. Д." 1970. Сушка семян кукурузы в пре- ; ; Г делах границ безопасных температур. XXII Герцсновскпе чте-у ■ -"' ■ ■:- пня,"«Естествознание»; 29, Ин-т нм. ЛУИ* Герцена, Л. "• ' * —уу-УЛ' .У- 19У Братерский Ф. Д. 1970. Влияние денатурации белков '■■ ■..':-У ! самоопыленных, линнГГ кукурузы на способность образования ;У : * ,' гибридов. • XXII Герценовекие чтения, «Естествознание», _ 85/ -V ■'■■ Ин-т им. А.' И; Герцена, Л. / ,УУУ;У У^у...^!'!;;/'' УУ.';.'.."1" , ; :'■■' " - : , У 20. Братерский;Ф Д. 1970; Денатурация, белков и" измс-
. нение свойств семенного зерна кукурузы при сушке и тепловой У обработке. ХХШ Герценовекие чтения.1 Сб." «Естествознание»," -■; - 'У'у 94, Ин-т им. А. И. Герцена, Л. V -^у-,/'" ■ ' 'У-'У-'У V "-
21. Братерский.Ф. Д. (в соавторстве с Д." П. Звягиным, ; ;. "" у * - Н. И. Рябченко),'1970. Посевные качества и урожайность семян кукурузы, высушенных в камерных!сушилках с" нагревом :'. . -зерна в пределах границ безопасных температур. ХХ11Г Терцев -У;' у ; - 1 ю вс кяечте 1! и я. С б. «Естествознание»,' 132, Ин-т им! А. И. Гер- V 'У у;-! цена. "" .*"■■ !":■;." ; !*".■; у"'1- ■ 'У ч-- * ■ Ю ■■■'.■■ .г . ' ! ■■
! 22. Братерский Ф. Д. (в соавторстве с Д. П. Звягиным, ; У II. И. Рябченко). 1970. Влияние денатурации белков самоопы? .-."'■ ленных линий кукурузы на продуктивность полученных гибри- ' ■-У- У-дов/ХХШ Герценовекие чтения. Сб.: «Естествознание», -135, У У-^ --У У У Ин-т. им. А. И. Герцена, Л. . У г " ''".г.:!.:. '"У" : ..V
7 \уу.-;.У 23.: Братерский Ф. Д.-(в соавторстве с Л. II. Самойлови- * .-* У У чем; Ю. НУМихайличенко).-]970-' Влияние процесса сушки на ■ у ! загрязнение канцерогенным! у г л ев од ор од о м, 3, 4; бензпнреном У ;Г:
. и методика его определения. XXIII Герценовекие чтения; Сб.. ,.'-".! У «Естествознание», 84, Ин-т.им. А. И." Герцена,1 Л. ■ ■'.' ■ ■''■у'-",". У-
у! ; .'-у У 24. - Братерский Ф. Д.; 1971. .Изменение биологических . У '
свойств семян кукурузы при нагреве. Известия,вузов,СССР; V У; ~ уУ-';-/У Пищевая технология, № 4, 13."'*"; У"У УУ-.:'.-:■ Г;!
. . -25. Братерский Ф.~Д.'. 1971. Об обратимости денатурации -У .л. У У ' белков зерна кукурузы. Известия вузов СССР. Пищевая тех- . У ;У\У; нология, № 5, 24. ■." ;!У:У У' . ■'. у:' - у У- "у ■.!.;,• ■■':" ; -.У;.-.■',-'-У,..' У ' У у . 26.'Братерский Ф. Д. ¡971. Влияние травмирования на V. . У - посевные" свойства семян кукурузы при холодном проращнва-: ? пни в почвах различных зон СССР. Материалы научной кон: ференции, серия «Хранение сельскохозяйственных продуктов», У •'• Издание ВЗИПП, I, М. - ' ; .■ ' . У:.У У -г., -У,-
27. Братерский Ф. Д. 1971. Влияние способов сушки и У термической обработки на качество семенной кукурузы при У ■
длительном "хранении.* Мукомол ьно-элеваторнйяпро'МЫ"и!Йё>У-
НОСТЬ, № 3, 18, М. '.'■'.' ■ ■ • Ч;
-' : 28." Братерский-Ф. Д. ; 1971.'Перераспределение влаги в зерне кукурузы лрн сушке и тепловой обработке, Известия вузов СССР. Пищевая технология, № 6, 20. - '., .'г • - - У -
29. Братерский Ф. Л' 1972. Влияние^нагрева*на изменчивость биологических- свойств семян кукурузы." Сб. «Научная конференция», секция товароведения с/х продуктов. Тезисы докладов. ВЗИПП, М. ..' '; ; : ' . * ; .
30. Братерский Ф. Д. 1972. Изменение активности растворимой каталазы при.сушке семян кукурузы;'-Известия вуЗов СССР. Пищевая технология, К» 5, 57. '/;„ : ; ; ' г У ;
' ^ч*— • " • — - - **■ —---гг"1—' - ■ '*.
' У,- Результаты исследований по1 теме диссертации > .
догадывались на: ■: ;■<■■*"
; 1. Научной конференции^ Горском с/х институте. 1962 г.
■ 2.' Ежегодных научных конференциях Чечено-Ингушского госуниверситета. 1964—1973 гг. г . • • ■
' 3. - Научных конференциях"Всесоюзного заочного иистнту-, та пищевой промышленнбети. 1970—1973 гг. : V -- - - - ■ 4; На 2-й Северо-Кавказской -биохимической конференции. 1970 г." ....-••. . ; 'ч'•-'•> '' ••.
5. На Герцеповских чтения:* Ленинградского гоОпедипстп-тута им. Л. И. Герцена.: 1969—1972 гг. . : : . V г
. 6. На кафедре ботаники Ленинградского гоопедннститута - им. А. И. Герцена. 1968 г. . . : ' -
^ 7. На кафедре биохимии нзерноведения Московского пищевого института. 1969 Г. . ■.':" . г:;
. -.8. В Чечено-Ингушском республиканском'производствен-ном управлении 'Хлебопродуктов. 1972 г."; , : : . , :
9. На Чечено-Ингушской республиканской; государственной сельскохозяйственной опытно л, станции. 1972 г. ; '\
СФ00049. Тмр. 300____< _ Ззк. № 1040
Типография издательства «Гроанемский рабочий».
-
Братерский, Федор Данилович
-
доктора сельскохозяйственных наук
-
Боровск, 1973
-
ВАК 06.01.09
- Агробиологические основы производства, послеуборочной обработки и хранения зерна кукурузы в условиях предгорной зоны Кабардино-Балкарской республики
- Урожайность и качество зерна среднеспелых гибридов кукурузы в зависимости от элементов технологии возделывания на выщелоченных черноземах
- Совершенствование элементов технологии возделывания и послеуборочной обработки гибридной кукурузы в условиях степной зоны Кабардино-Балкарской Республики
- Влияние предшественников и удобрений на урожайность кукурузы в зоне неустойчивого увлажнения
- Агротехнические и биологические аспекты формирования продуктивности гибридов кукурузы и их родительских форм в Центральной части Северного Кавказа
