Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Оценка сортов сахарного сорго на содержание сахаров, влияние агротехники возделывания на сахаристость и возможность их технологического использования

ВАК РФ 06.01.09, Растениеводство

Автореферат диссертации по теме "Оценка сортов сахарного сорго на содержание сахаров, влияние агротехники возделывания на сахаристость и возможность их технологического использования"

¿28 0 6 9 2

СТАВРОПОЛЬСКИЙ ОРД2НА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫЙ ИНСТИТУТ

На правах рукописи ЦАЦЕНКО Нионила Николаевна

ОЦЕНКА СОРТОВ- САХАРНОГО СОРГО НА С0Д£РМНИЗ САХАРОВ, ВЛИЯНИЕ АГРОТЕХНИКИ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ НА САХАРИСТОСЬ И ВОЗМОЖНОСТЬ ИХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ

06.01.09 - растениеводство

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных каук

Ставрополь - 1992

Работа выполнена в ШО ?Нива Ставрополья" Научный руководитель - доктор сельскохозяйственных

наук, профессор Петрова Л.Н. .

. Официальные оппоненты- доктор сельскохозяйственных

наук, и.о. профессора Асалиев А.И.

■ кандидат сельскохозяйственных наук, с.н.с. МетлинВ.В.

Защита состоится 19 июня 1992г. в10оочас. на заседании специализированного совета Д 120.53.01 при Ставропольсксм ордена Трудового Красного Знамени сельскохозяйственном институте Адрес: 355014, г. Ставрополь, пер. Зоотехнический, 10.

■ С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Ставропольского ордена Трудового Красного Знамени сельскохозяйственного института.

Автореферат разослан

1992г.

//

Ученый секретарь• /

специализированного'^ совета-

Желтопузов В.Н.

ОБЩАЯ ШМТЕРЖТККА РАБОТЫ

. Актуальность темы. Производство сахара играет валнуа роль в экономике нашей страны. Однако за счет возделывания сахарной свёклы потребности стргяы в сахаре не удовлетворяются.

В связи с этим , большую актуальность приобретает поиск путей получения сахаристых ветеста из других источников. Одним из наиболее перспективных растений, пригодных для получения сахара является сахарное сорго. Обладая повышенной засухоустойчивостью, отличаюсь выюким содержанием сахара, оно имеет особое значение для те^с районов, где выращивание сахарной свёклы менее еыгодао.

Исследованиями Ставропольского научно-исследовательского института сельского хозяйства установлено, что в условиях края сахарное сорго является одной из наиболее продуктивных корковых культур, урожайность зеленой массы разных' сортов составляет от 200 до 700 центнеров на гектар. При урожае 210 центнеров на гектар я содержании 17% сахара обеспечивается выход 20 центнеров на гектар сахара (Д.А. Дракенко, 1951),

Следовательно сахарное сорго выдвигается в ряд особо центах культур для производства сахаросодергащих продуктов. Кроме выработки из его стеблей кристаллического■сахара оно представ- ' ляет особый интерес для получения специализированных, приходных доя лечебных целей продуктов, с определенным содержанием ди~ и моносахароэ,Сирей полученный из сахарного сорго мояно использовать в пищевой промышленности.'

Несмотря ка ряд проведенных исследований , технйогия возделывания-, сортовой состав, пригодный для получения и использования нового сахаросодериадего сырья, изучены недостаточно.

Цель и задачи исследования. Целью настоящей работы является разработка злементов технологии возделывания сахарного сорго, оценка сортов на пригодность их использования для получения сахара и других.сахаросодеркащих продуктов.

. В задачи исследований входило:

- установить влияние отдельных агротехнических приемов на продуктивность посевов сахарного сорго;

- изучить содержание и состав Сахаров в различных сортах сорго;

- определить технологические свойства сахеров в сорте;

- дать оцпнку использования сехаров сахарного сорго для промышленной переработки.

Научная новизна. Впервые на различпмх сортах сахарного сорго изучен качественный и количественный состав Сахаров и кесахароз. Разработаны основные элементы технологии возделывания сорта Ставропольское 36„ Выявлены особенности формирования урожая, содержание сахара по растению, общий выход сахара с гек. тара посева. Установлена возможность использования Сахаров из сорго для производства кристаллического сахара (сахароза) и дру сих продуктов сахарного производства.

Практическая ценность работе. Разработана технология выращивания сорго в зоне неустойчивого уЕлажненил,обеспечивающая получение ередаего урожая зеленой массы и стеблей на уровне 270-370ц/га и 180-230ц/га с выходом сахара до 24ц/га В различные по погодным условиям годы. Эта технология не только с агротехнической, но и с экономической точки зрения является весьма перспективной в условиях производства.

Подобраны сорта и разработана технология получения сахаро-содержащих продуктов из соха растений сорго пригодных для ис. -пользования в пищевой промьгплениости и в производстве сахара.

Апробация работы. Материалы диссертации были доложены на Всесоюзной конференции Российского отделения ВАСХНИЛ (г.Зершг-рад, 1Э84) „ на конферащии молодых ученых Ставропольского НИИ сельского хозяйства (Шпаковское, 1986).

По материалам диссертации опубликовано 4 печатных работа. Диссертационная работа обсуждалась ка расширенном заседании отдела селекции в 1991г. и рекомендована к защите.

Объём работы. Диссертация изложена на 158 страницах маыи-нописного текста, содзрхит 32 таблицы, 19 рисунков, 12 прило -жений. Список использованной литературы содзржии 152 наименования, в том отеле 14 иностранных авторов.

; I. МЕСТО, -УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ

Эксперементальная работа выполнена в 1982 - 1986 гг. в лаборатории селекции и первичного семеневодетва сорго Ставропольского НИИ сельского хозяйства, а также во Веероееийском • НИИ еахарной евеклы и сахара ( п. Рамонь, Воронежской обл. ) и на Селекционно-генетической станции Всесоюзного НИИ еахар-ной свеклы ( г. Умань, Уманской обл. ).

Экеперементальное поле СНИИСХ расположено в звне неустойчивого увлажнения Ставропольского края. Средоемнегвлетнее количество оеадкез 450 530 vmv из которых 360 приходится на вегетационный период научаемой культуры. Продолжительность безморозного периода 180-дней, а сумма активных температур 2800 - 3000°. Почвенный покров' опытного участка представлен типичным мицеляр-но-карбонатным малогумусным черноземом с содержанием гумуса 4,5-4,9%. Обеспеченность нитратным азотом от 4 до 10 мг подвижным фосфором от 15 до 29 мг и калием от 208 до 243 мг на I кг па -хотного слоя почвы.

Для .исследования иеполъзэваны сорта сахарного сорго селекции Ставропольехего НИИ сельского хозяйства: Ставропольское 32, Ставропольское 36, Ставропольское 53, Ставропольское 59 и Ян -тарь Черный 1685.

Минеральные удобрения вносились пед предпоеевную культивацию в ферме аммиачной селитры, простого суперфосфата и 40% калийной соли по восьмерной схеме Жоржа Билля: контроль ( без удобрений ), WgQ, Р90 , Kg0 ,N 90Р90 > N90 Kg0 , N90 Р90 «до»

Схема опыта предусматривает изучение влияния, на выход сахара и продуктивность сорго, одностороннего внесения различных видов удобрений к их сочетаний.

Важным условием получения высоких урожаев пропашных культур является правильно установленная густота стояния растений-Для изучения данного вопроса в полевых условиях был заложен опыт по двум схемам посева. В схеме с междурядьем 70см изучалась пять варяаятев густоты стояния растений от 80 до 240 тыс/га, а прк схеме посева 70x70см от 80 до 160 тыс/га.

В опытах по изучению влияния агротехнических приемов на сахаронакспление высевался районированный сорт сорго Ставропольское 36.

Расположение вариантов•систематическое. Повтдарность - че-

р

тырехкратная. Площадь опытных делянок от 25 до 40 м . Остальные элементы агротехники общепринятые, для зоны.

Посев проводился во второй декаде' мая сеялкой СПЧ-6 в опытах с минеральными удобрения?/и л зручную - по изучению густоты стояния растений. Заданная густота формировалась р;ллой просыв-кой в фазе 4-5 листьев.

Фенологические наблюдения осуществлялись по методике Гос-сортсети (1971).

Площадь листовой поверхности в дикамнке определялась весовым методом с применением автоматического анализатора площади листьев ААМ-7. Показатели чистой продуктивности фотосинтеза и фотосинтетического потенциала расчитывялись по методике А.А.Нпчипоровича (1961).

Влажность стеблей определяли весовым методом. Содержание сахара в соке стеблей сахарного сорго - ручным рефрактометроч

и по методу Бертрана. Учет уродая зеленой массы и его структуру проводили в период молочно-восковой, полной спелости зерт.

Качественную и количественную характеристику Сахаров и неСахаров изучали методом нисходящей бумажной хроматографии и методами водной горячей и-холодной дигестии .

Было испытано, в лабораторных условиях, несколько технологических схем получения к очистки соков и сиропои из стеблей оорщ , £3 процессе очистки и получения данных лролуктоз в них определяли содержание: сухих веществ, сахарозы, редуцирующих веществ, веществ ксллоядной дисперсии и доброкачественность' cosos и сиропов.

Экономическую эффектиачость рассчитывали по методике , опубликованной пэд редакцией Д.Ф. Верыеля (1979).

Результаты исследований обрабатывались методами корреляционного н дисперсионного анализа.

2. РЕЗУЛЬТАТЫ 'ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1. Краткая биологическая в технологическая

характеристика певнх сортов сгаарного сорго

Изучение eaxápioro сорго как сахароноса проводилось ка соргсд селекцаа G таврсп ал ¿ ск g го НИИ сельского хозяйства. Эти сэр?& относягея к раакпга^з со продолжительности бо-

гоеацяи: Ставропольское 53, Ставропольское 32, Янтарь Чершй 1635 - срэдлсспсшз сорта, Ставропольское; 59 - позд-:еспелый и Ставропольсноэ 26 - рслпесполгдй сорт. Растьния этих сортов доездга&г cócora I80-S20 о, rxszzi еоклый стебель, еодсрзали© сгхара с ctzc ncüzSz^cn ц»' Ы до 19?. Урожай золеной массы в C.S1V&л в зеваегыосяи от сортов и агротехники составляет 270-700 ц/га. О сносную часть э?ого урожая составляют стебли

от 73 дв 79Ü (табл. 2.1.I).

Таблица. 2.I.I

Урожай и его структура у различных сортов скх&рюго сорго, С1985-1986гг.)

Сор<? Уролай В т.ч.

ной5" -Стеблей____ластьгв.

МИТМОК

мпс cu, ц/га % и/гг. % ц/га % ц/га

Ставропольем 32 734,2 541,0 73,7. 117,3 16,0 75,9 10,3

Ставропольское36 69-1,0 548,5 79,0 105,3 15,4 40,2 5,6

Стаяретоль-. '

сков 5S 695,5 548,2 79,0 112,7 16,0 34,6 5,0

ЖР05 210 ,,2 168,0 4,5 38,0 5,4 57,6 7,5

По данным получс:шым в опытах (табл. 2.I.I), прозэдкппгх на Уманеяой СвлекцИснно-Генетичаекой стгкц:п1 ургг.пй стеблей у сорта Ставропольское 32, составляет 541,0 ц/ra, а у сортов ^ ■ Ставропольское 35 и Ставропольское 59 - 548,5 ¡s 548,2 ц/га соответственно. Доля листьев в yposss зеленой массы по•прзвкзает 15-16$, а метелбк 5-Ще.

йееледаваяня пеиозоли, vzo иахгбол*э сахарлгтэй частьа растения является еусбель. По' стебля сахар раепрздоляотея неравномерно. 3 ерэдяэй ч?.ети ого нааеялйваотея неевзлько больпо, чет в ннгяай я воретей. Тыс в соке 1,2,3,4-го меадэузлкй сорго Ставропольское 35 содзрзсхиз сахара распределяется соотввтзтвсшю-- 9,2, 5,6, 5,9.и 7,2$. Несколько f:~c процент Сахаров в 5, 6, я 1-Щ мездоуэлгж - 10,2, 12,0, я 12/*% соответственно, а в 8-См 0гэ нмгляявалось до 9,855. Такал so закономерность наблюдается я в узлах.

iícpa":ic:.:-jpr:oi распределение escapa характерно гтольгео

■по оргеием, но в периодам роста и развития сорго. Основное накопление сахара наблюдается до молочной спелости семян. К концу вегетации у сортов Ставропольское 59 и Янтарь Черный 1685 содержание его снижается с 11,6 до 6,0% и с 15,4 до 11,8$ соответственно. У сортов Ставропольское 32, Ставропольское 36 и. Ставропольское 53 к этому периоду остается 0,0, 15,0, и 19,6% сахара.

Изучение соетава Сахаров методом бумажной хроматографии ■ позволило установить, что сорго Ставропольское 36 и Ставропольское содержат - сахарозу, глюкозу, фруктозу и неиндефициро-виоше еахарг. (следа- рафинозы, мальтозы и др.) (табл. 2.1.2). Содержание ди- и мсносахаров в соке стеблей сахарного сорго позволяет говорить о возможности использования сорго в пищевой промышленности, Однако, в зависимости от направления -производство.кристаллического сахара или сиропа , селекцию необходимо вести целенаправленно - на получение сортов с высоким содержанием сахарозы или глюкозы и фруктозы.

Таблица 2.1.2

Содержание и состав Сахаров в сорго

Саисаоа Ставрополье- Ставропольс-у .кое 36,%__кое 59,%

Сахароза ■ 9»4

Глюкоза 2,3 3,8

Фруктоза о,4 5,9

Нйиндефицированные 1,9 2,7

Исследованиями установлено, что кроме Сахаров в состав сока сорго входят также другие соединения-как - калий, натрий, белковый азот и коллоиды, последаие являются вредными примесями,

при переработке еахира их удаление требует высоких -энергетических затрат. И в связи с этим селехция и агротехника должны быть направлены на уменьшение количества вредных веществ.

2.2. Влияние минеральных удобрсяий на форсированна урожая, ссдержянае сахара в стебле н его выход с единицы посева сахарного ссрго

Известно, что минеральные удобрения играят существенную роль в повышении продуктярности различных сельскохозяйственных культур. Однако,в отношении сорго дкпше по эффективности удоб-ряний весьма противоречивы . Одни авторы отмечают высокое влияние минерального питания на урожай, другие не устанавливают положительного воздействия различных элементов минерального питания на урожайность различных видов сорго.

В наших исследованиях было изучено действие на рехазатели . фотоскнте-тической деятельности посевов, урожайность, содержание Сахаров и их соотношение у сахарного сорго азотных, фосфорных, калийных удобрений и их различных сочетаний.

Дэзы удсбргннй подбирались в соответствии с рг.чпаустановленным в исследованиях ряда авторов оптимальным уровнем.

Исследования показали, что на сорта сахарного сорго, минеральные удобрения оказывают незначительное воздействие..При высоком исходном содержании фосфора б почва (до 29мг/кг почвы)* эффект ет Енееення одного фосфора или его сочетания с азотом или халием в различные по погодным условиям годы имеет тенден-цзж к некоторому снклети» урожая зеленой массы, которое однако находится в пределах ошибки опыта.

Низкое еедоржанио азота и средааз калия в почв^, как показали неси исследований, не отражается на -величине урожая са-

Таблица 2.2.1

Влияние минеральных удобрений на урожайность зеленой массы и стеблей сорго Ставропольское 36

Вариант Урожайность, ц/га

1684__1985__1986

зеленой стео» . зеленой стео- зеленой стео-

массы лей массы лей массы лей

Кентроль 309,0 186,0 335,1 239,6 261,0 166,7

N Э0 291,5 177,5 313,0 228,0 157,7

Р90 296,2 182,2 295,1 206,7 .238,0 151,4

317,7 201,0 306,7 204,2 265,0 160,2

К90Р90 206,2 184,2. 311,0 211,7 270,0 167,6

336,2 209,5 299,3 211,2 254,5 165,6

304.,2 187,2 3.10,7 211,0 235,2 151,1

Н90Р90К90 306,2 ■ 186,0 . 313,1 214,5 244,2 148,2

НСР05 49,9 28,8 46,1 32,9 45,5 31,1

хариого сорго, а дополнительное внесение удобрений, или их со-чаэеаиий, также но дает положительного эффекта.

Дзйетвие удобрений в сторону увеличения или уменьшения уреяайнеети отражалось прездэ всего на массе стеблей (табл.2.2.1)

Одаако достоверной прибавки уроаая стеблей.. сахарного сорго но получено ин на одном варианте опытов с удобрениями в различные по погодмм условиям годы.

Изучение влияния удобрений на содержание Сахаров в соке равтений еэрге, с тише 'выхода сьхсра с площади посева, показало, что улучшшке азотно-калнйного рсяима несколько позашаот еэдвркемие евка в стеблях и процентов содержание е&хара в нем. Одиако существенного влияния на выход сахара с гектара посева отв не оказывает (?абл.2.2.2). Следовательно, возделывание сахарного сорго па почвах с высоким содержанием фосфора

средним и даже низким содержанием калия и азота вполне допустимо л не требует дополнительного внесения минеральных удобрений . Это подтверждает как биологическую, так и экологическую целесообразность возделывания сахарного сорго в районах неблагоприятных для сахарной свеклы или при отсутствии удобрений в хо; -зяйстве.

Таблица 2.2.2 Влияние минеральных удобрений на выход сахара с единицы посева сахарного сорго, (1984-1986гг.)

Вариант опыта Урожайность стеблей, ц/га Содержание Сахар сока в в соко стеблях.^ стеблей.^ ко времени уборкп .стеблей Выход сахара,, ц/га

Контроль 197,4 79,2 11,6 18,2

^90 • 187„7 79,0 11,6 .16,7

Р90 180,1 77,7. . 11,2 15,4

% 188,4 79,8 12,0 18,1

Ц 90*90 187,8 77,7 12,0 .17,6

50% 0 ' 195,4 79,8 12,1 18,8

Р90К90 183,1 78,7 11,9 17,1

-Н90Р90К90 182,9 76,8 11,2 15,7

'2.3. Влияние густоты стояния растений на урожайность я выход сахара с едпявцы посева сахарного сорго

Разные растения характеризуются разными возмояностямп образовывать совершенные по структуре посевы /В.Б.0всяннякоа,1962/е Для сахарного сорго возможны различные схемы посевов, которые бы позволяли наилучшим способом использовать биологические особенности этого вида растений. »

В наших, исследованиях были изучены две схемы раз;,-еще я ля

растений с различной густотсй их стояния. Опыты показали, что густота стояния растений сорго на площади посева оказывает весьма существенное действие на урожай. При посеве с шириной междурядий 70см прибавка урожая возрастает с 73,Оц/га (табл. 2,3.Л) при густоте стояния 120 тыс. растений/га до 205,5 ц/га, при. густоте стояния 240 тыс. растьний/га.

Таблиц» 2.3.1

Влияние густоты стояния растений на урожайность сахарного сорго Ставропольское 36 (1984-1986гг.)

Густота Урожайность Прибавка, Урожайность Прибавка,

стояния зеленой ц/га стеблей, ц/га

расте- массы, ц/га ц/га

Посев с междурядьем 70см

80 168.1 - 104.0 -

120 241,1 73,0 147,7 43,7

160 282,1 114,0 174,7 70,7

200 -357,6 ' • 189,5 225,6 121,6

240 373,6 205,5 233,7 129,7

' Посев по схеме 70x70см

80 183,3 - 112,5 _

100 213,5 30,2. 133,4 20,9

120 222,4 39,1 138,4 25,9

140 237,4 55,1 147,1 34,6

160 239,6 56,3 148,5 36,0

При пэееве 70x70см изменение густоты стояния растений оказывалось доетигоодо эффективным, но не столь значительным, как при ширине междурядий 70ем. Прибавка урожая при густоте посева 100-120 тыс растений/га составляла 30,2-39,1ц/га, при 140-160 тыс. растений/га - увеличивалась до 55,1-56,Зц/га.

Исследования показали, что увеличение густоты стояния рас-

тений сахарного сорго благоприятно сказывается прежде всего на продуктивности стеблей. Прибавка их массы при густоте стояния 240 тые.растгний/га достигает 129,7 ц/га (табл.2.3.1).

Менее эффективной оказалась схема посева 70x70см с различной густотой стояния растений. Увеличение урожая стеблей, при этом не превышало 20,9-35,0 ц/га.

Содержание сахара в соке растений контролируется генотипом и биологией сорта. Однако, густота стояния играет существенную роль з получении общего выхода сахара с гектара посева.

В наших опытах содержание сахара в соке в период уборки стеблей составляло от 12,1 до 14,4% (табл.2.3.2).

Таблица 2.3.2

Влияние густоты стояния растений на выход сахара

с I га посевов сорго Ставропольское 36 (1Э84-198бгг.)

Густота Урожайность Содержание Сахар. Выход стояния стеблей, сока в в соке сахара, растений, ц/га стеблях,% стеблей,% ц/га тыс/га ко времени уборки ___стеблей_

Посев с междурядьем 70 ск

80 104,0 78,0 12,1 9,8

120 147,7 77,6 ■ 13,8 15,8

160 . 174,7 71,0 12,7 15,8 200 225,6 79,9 13,1 . 24,2

240 233,7 79,0 13,1 24,2

Посев по схеме 70x70см

80 112,5 76,6 12,8 11,0

100 . 133,4 80,4 14,4 15,1

120 • 138,4 79,6 12,8 14,1

140 ' 147,1 80,0 13,3 15,6

160 148,5 79,5 13,5 15,9

При посеве с шириной междурядий 70см увеличение густоты стояния ' растений с 80 до 240 тыс./га приводило к росту выхода сахара с 9,8 до 24,2ц/га. При посеве 70x70см и загущении от 80 до КОтыс. растений/га, урожай стеблей изменялся в пределах 112,5-148,5ц/га, & выход сахара при атом составлял соответственно от 11,0 до 15,9 ц/га*

Данные исследований свидетельствуют о том, что для сорта сорго Ставропольское 36 оптимальной густотой стояния растений является 200-340 тыс/га. Это позволяет в зоне неустойчивого ув-яежнения фвмировать растениям сорго площадь листьев 25,6-24,5 тые.м^/га и при этей величине получать максимально высокий урожай зеленой масеы, етебЛей и обеспечивать высокий выход с&хара с гектара посевной площади.

Таи да образом, главным элементом агротехники возделывания сахарного сорго, как показали наши исследования, является регулирование епособа размещения растений и их густоты стояния. Этет прием погашения урожайности является также эффективным с экономической стороны, поскольку не требует дополнительных затрат труда.

Возделывание сахарного сорго пр схеме посева с шириной меадурядий 70ем и густоте стояния растений 200-240тыс/га дает дополнительный уелеэно чистый доход'с 1га на III, 5-120,6руб больше, чем при.густоте 80тыс.раствний/гя.

2.4. Оценка технологических схем , способов получения и очистки сока из стеблей сахарного сорго

Получение жидкого сахара (сладкого сиропа) хорошо известно, как за рубежом, так и в нашей стране.

В России попытки получения сиропов из сорго' были прадпри-

няты еще в 1948 году в Центральном институте сахара Ш.В.Виноградов, А.И.Восторгов, 1951). Схема получения сиропа включала в себя i удаление листьев, отжимание сока, нагрев до 65°С, обработку солодовой вытяжкой для осахаривания крахмала, коагуляции коллоидных веществ, добавку адсорбционной глины, фильтрацию , выпарнвение дс консистенции полусиропа, еще одну фильтрацию , уваривание до 70-80% сухих веществ, охлаждение и раефаеэвку . Анализ показал, что из сорго можно получать до 13,2% сахарозы и 5,48% швертного сахара, то есть всего 18,68% Сахаров.

Позднее были опробованы и другие схемы и способы получения и очистки сока из стеблей сорго.

Поскольку в состав сока сорго входят моносахара и нераст-воримае нееахара, мешающие кристаллизация , требуется дополнительная очиетка сорговых соков и сиропов , что существенно усложняет процесс, В связи с этим , в I982-IS85rr. на разных еэртах caxapicro сорго, выведенных в лаборатории селекции и первичного семеноводства. Ставропольского НИИ сзльсхого' хозяйства были предприняты попытки использования ттанологичес-кэго процесса свеклосахарного производства, для изучения возможности получения качественного продукта переработки сока еарго, а также возможного его использования для получения кристаллического сахара.

Работа проведена на лабораторном сахарном заводе во Все-реесийеком НИИ сахарной свеклы и сахара (п. Рамонь).

После того как, по типовой схеме свеклосахарного прсиз -водства, был получен сок, мы применяли два варианта очистки. В первом дифекоеатурацию проводили при температуре Ю0°С, до рН = 9,5 - 10,0, во втором- дефекосатурация происходила .при

температуре 50°С, и неизменном рН. Последующая отфильтрация осуществлялась на фильтропрессе, сгущение на выпарной установке при температуре Ю5°С.

В результате разработанных нами способов очистки

сока из стеблей сахарного сорго, получены полупродукты, качественный состав которых приведен в таблице 2.4.1.

Таблица 2.4.1

Качественные показатели полупродуктов, полученных из свежеубранных стеблей сахарного сорго, после очистки на лабораторном сахарном заводе

Вариант опыта рН. Сухие Саха- Раду- Цвет- Соли Добро-веще- роза, цирую- ность, каль- качест-ства, % щие ед.шт ция, вен-

ед.шт ция, веще- % ность, 7°

ства,

Диффузионнй сок

Сок 1-й сатурации

Сироп

Сок 2-Й сатурации

Сироп

6,1 4,4 2,63 2,61 Первая схема очистки

8,7 4,8 2,95 -9,0 62,9 39,60 1,45 Вторая схема очистки

9.1 '2,6

8.2 61,8

1,60 -35,80 2,58

59,77

410,0 0,335 61,50 489,0 4,290 62,90

544,7 0,214 61,40 500,0 4,120 57,80

Как следует из приведенных данных, применение разного .температурного режима на дефекосатурации не влияет на доброкачественность сока. Она зыдерживается ка уровне 62%. Цветность полупродуктов при обработке их по схеме с температурой Ю5°С была на 134,3 ед.йт. больше. Содержание солей кальция при этом снижается на 0,121%, что положительно сказывается не дальнейшей очистке«.

Качественные показатели сиропа при выпаривайии сока, пс

первой ехеме были несколько вши* особенно по доброкачественности больше на 5,1%, и выходу редуцирующих веществ (на 1,12%). Содержание солей кальция оставалось на одаом уровне. Независимо от методов очистки сиропы отличаются высокой цветностью ( 480 - 500 ед.шт. ).

Таким образом, из полученных данных можно сделать вывод о том, что для первичной очистки сока из сахарного сорго лучшей, является схема, включающая дефекосатурацию при температуре 100.-°С и рН = 9,5 - 10,0.

Однако, качество такого полупродукта не может удовлетворять проимпленноеть и потребителя. Б связи с этим нами были опробованы методы дополнительной очистки сиропов с помощью ионитов. Поскольку сирота обладают большой вязкостью, и скорость их протекания через ионит низкая, сиропы разбавлялись до 20% содержания сухих веществ. После разбавления их пропускали через иониты, составленные по следующей схеме КУ-2+АВ-17. В результате дополнительной очистки доброкачественность сиропа повысилась на 34,6%, почти полностью сорбировался кальций, оптическая плотность снизилась на 4.17, содержание редуцирующих веществ практически не изменилось (табл. 2.4.2).

Таблица 2.4,2

Технологические показатели сиропов из сорго после дополнительной очистки

Вариант опыта рН

Сироп по 1-й схеме очистки 9,0

КУ-2+АВ-17 4,9

Сухие Редуцк- Саха-веще- рующие роза, ства,% веще- % __ства,%_

Оптиче- Соли Дсбро-екая каль- качест-плот- ция,% вен-ность__н ОСТЬ,/о

20,10 1,450 12,60 5,91 4,250 63,0 10,60 0,212 10,34 1,74 0,005 97,5

Учитывая выеокне качественны® показатели получения сока., и еиропа и кх очистки разработанную нами схему можно рекомендовать для получения жидкого сахара из сахарного сорго,а также для непосредственного использования в различных сферах производства и потребления.

Лабораторные исследования показали, что при доработке ехемы очистки сека еорго (повышение рН до 8,0-8,3, подпартвЕ.1-ни* да 87-88/5 еодерхания сухих веществ), возможно использование зтих полупродуктов для получения кристаллического сахара.

Вторую еерот опытов мы провели по очистке сока, получен-него из стеблей сор™ после длительного хранения (3,5 месяц»)

Для сока, полученного по типовой схеме свокл&сахйрного производства мы применили следующий варшлт очистки: 20 мину предварительная обработка известью при температуре 55-оО°С, оеноьная обработка прк той же температуре, нагрев до 90°С, н еьщвнне углекислотой до рН 10,8-11,2, фильтрация, вторая осн нал обработка известью при температуре 55-60°С, нагревшие 2 минут до Ю0°С, второе насыщений углекислотой до рН 9,2-9,6, фильтрация, очистка на КУ-^2+АН-181С.

Дшшья технологическая схема позволила улучшить некою? качественные показатели соков, Так, например, молено отметить существенное снижение содержания редуцирующих и .сухих вещей что привело к поашнеикю доброкачественности по сахарозе у в( сортов почти в 2 раза, а доброкачественность по общему сезд увеличилась Ь,2-1,9 раза (табл. 2.4.3). До абсолютной велич этот пок&затеяь, как по сахарозе, так и по общему сахару, б: нееколоко выше у сорта Ставропольское 59, что связано с сор выми особенностями. Меньше других изменилось содержание с&х розы в стеблях этого сорта (в 1,4раз.&), тогда как у сорта С

Качественный паказагляи ■кзгзетаогой ехемы

Сорт • Наименование рН

продукта

Ставропслысое 36 Диффузионный сок 5,95

Сек первой очистки 8,60

Бок второй очистки 6,30

Ставропольское 53 Диффузионный сок 5,75

Сок порвой очистки 5,32

Сок вторей'очистки 5,83

Ставропольское 59 Диффузионный пок 5,75

Сок первой очистки 6,73

Сек второй очистки 7,60

счистки еока,%

Таблица 2.4.3

Саха- Сухие Редуци- Доброка- Доброка-

роза веще- рующие чествен- чествен-

ства веще- ность» по ность по

ства сахарозе общему

сахару

2,31 8,6 0,70 26,9 35,0

2,15 3,8 - 56,6 -

1,60 ■ 2,8 0,25 57,1 66,0 .

2,80 8,7 2,40 32,2 59,3

1,80 2,8 0,30 64,3 75,0

1.55 2,4 0,20 64,6 72,9

3,50 9,2 0,70 38,0 45,7

2,40 3,5 0,20 68,6 74,3

2,10 2,9 0,15 70,3 7756

ропольское 53 этот показатель снизился почти в 2,4 раза. Практически одинаково (на 1,3%) изменилось содержание сахарозы в диффузионном соке у сортов Ставропольское 36 и Ставропольское 53 И в этом случае исключение составит сорт сахарного сорго Ставропольское 59: выход сахарозы у него после первой и второй очистки практически не изменился и составил 2,40 - 2,10% соответственно.

Учитывая тч, что некоторые качественные показатели стеблей снижаются после хранения, но доброкачественность соков остается довольно высокой (более 70%) их можно рекомендовать для производства глюкозно-фруктозных сиропов.

ВЫВОДЫ

1. Изучаемые еорта сахарного сорго отличаются высокой урожайностью зеленой массы, которая колеблется от 690 до 730 ц/га, при этом урожайность стеблей, наиболее ценной части, составляет 73 - 79% от общего урожая, что позволяет использовать их как сахароносную культуру.

2. Урожайность стеблей сахарного сорго колеблется от 540 до 548 ц/га. Содержание сахара в соке стеблей изменяется от

6 до 19%. Наиболее перспективными по содержанию Сахаровых составу и соотношению являются сорта Ставропольское 36 и Ставропольское 59.

3. Накоплен«©, распределение и состав Сахаров в соке стеб лей разных сортов отличались между собой. В связи а этим селекцию целесообразно вести целенаправленно - на получение сортов с выеенкм содержанием не только сахарозы, но и моносахаров, снижая при этом содержание несахаристых веществ. -

4. Изучаемые элементы агротехники, включающие минеральное питание пекаэали, что на почвах с высоким содержанием фосфора, ередним и даже низким калия и азота, эффективность внесения мвдеральных удобрений низкая. Однако, 'зозделывание сахарного сорго-, на таких почвах вполне допустимо и не требует допол -нительного внесения минеральных удобрений. Это подтверждает биолагичеекая эеобеинооть культуры и экономическая целееооб -разнозть вокделырвния сахарного сорго в районах неблагопри -ятных для еахаркой свеклы.

а. Главнъм элементом воздействующим на урожайность является спесоб посева и густота стояния растений, регулирова -ние этих факторов поззоляет получить максимально возможный урожай при посеве с мавдурядьем 70с/ и густоте стояния растений 200 и 240 тыс/га.Эри такой структуре посева у сорта Ставропольское 36 формируется урожайность зеленой массы и стеблей 357,6, 373,6 и 225,6, 233,7ц/га соответственно. Выход сахара,при■этом составляет 23,1 и 24,2 ц/га.

б. Площадь листьев при та::ой схеме размещения растений сорго составляет 25,6 и 24,5 гыс.м^/га. Лучшее раэьитие фотосинтетических элементов не сказывается отрицательно на доле стеблей в урожае, а следовательно на выходе сахара с площади посева. .

Менее эффективным оказался посев по схеме 70 х 70 см с различной густотой стояния растений.

7. Выеокая эффективность возделывания сахарного сорго по схемэ преева с шириной междурядий 70см и густотой. стояния растений 200 и 240 тыс/га. подтверждается прибавкой урожай -чости до 189,5 и 205,5 ц/га.Условно чистый доход с 1га, по этой схеме размещения растений, составляет 191,5 и 200,6руб.

8. Дчя получения соков и сиропов из стеблей сахарного сорго можно использовать типовую ехе».;у свеклосахарного производства. Разный температурный режим при дефекосатурации не оказывает отрицательного влияния на доброкачественность сока. Она выдерживается на уровне 62%.

9. Опробированные нами методы дополнительной очистки сиропов, с помощью ионитов показали, что наиболее пригодны для очистки иониты составленные по следующей схеме,- КУ-2+АВ-17 . В результате талой очистки доброкачественность сиропа повышается на 34,5%.

10. Разработанная нами схема очистки позволяет получать промежуточный продукт'-сироп. Лабораторные исследования подт -верждают, что при доработке данной схемы очитски сиропа из сорго (повышение рН до 8,0-8,3 и подпариаанив до 87-88% содержания еухих в яд есть), возмогло использование этих полулроду] тов для производства кристаллического сахара (сахароза).

11. Наши опыты показали, что чем длительнее хранение

( 3,5 месяца ) стеблей сорго, тем нюхе качество соков и сиро^ пов, доброкачественность 'соков, при этом снижалась на 11,5%. Технологическая схема очистхи соков после хранения с применением извести позволяет улучшать- их качественные показатели. Доброкачественность по сахарозе у-сорта Ставропольское 59 повышается почти в два раза, а по общему сахару увеличивается в .1,2 - 1,9 раза.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ"

I. Производству может быть рекомендовано возделывание сор го на почвах с выелжнм содержанием фосфора, со средним и низки

калия и азота „ Эта культура не требует для формирование урожая стеблей высоких доз азота.

2. Лучпей технологией, возделывания сахарного сорго яв-

густотой стояния 200 и 240 тыс/га.

3. Для получения пищевых сиропов и сахара, из стеблей сорго сортов селекции СНИИСХ, можно рекомендовать типовую схему евеклоеахаряого производства с добавлением наших разработок, которые заключаются з использовании дополнительной очистки сиропа по следующим расположением катионита и анионита: КУ-2+АВ-17.

По материалам диссертации опубликованы следующие работы:

I. Сорго новый сахаронос //Создание новых сортов и гибридов сорго и суданской травы.: Сб.научн.тр. /СНИИСХ.- Ставрополь. 1984-, - С-.26-28-.

2-.- Особенности возделывания сорго для получения сахара //Состояние и" перспективы селекции сорго и еудененой травы на урожайность и качество.: Сб.научн.тр. /СНИИСХ.- Ставрополь. 1985. - С.73-77-.

3. Влияние некоторых-приемов возделывания сахарного сорго на выход сахара е единицы посева //Проблема научного обеспечения агропромышленного комплекса Ставропольского края.: Сб.научн.тр. /СНИИСХ.- Ставрополь. 1990. С.40-44.

4-, Изучение накопления, распределения Сахаров и их качества в соке етеблей сорго сахарного направления //Биотехнология и селекция кормовых культур.: Сб.научн.тр. /СНИИСХ.- Ставрополь.

ляется схема размещения растений с шириной междурядий 70 см и

1991. С. 129-.-141.

Л/'\2%:Тир V Пзч А I.