Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Влияние функциональной активности митохондрий на отложение запасных липидов в семенах подсолнечника и качество масла

ВАК РФ 03.00.04, Биохимия

Автореферат диссертации по теме "Влияние функциональной активности митохондрий на отложение запасных липидов в семенах подсолнечника и качество масла"

КРАСНОДАРСКИЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО БШйЖ дожшнщвекий ИНСТИТУТ

На правах рукописи

йльчишна Нелли Викторовна

:■' Ш 665.347.8.002.3:576.311.347(043.3)

ВЛИЯНИЕ ФУНЩЮНАЛШОЙ АКТИВНОСТИ ЖТОХОЦДЕ-й НА ОТШЗНЗ ЗАПАСНЫХ ЛНЕЩОВ В СЕМЕНАХ ПОДСОЖЕЧНИКА И КАЧЕСТВО ЖХ*.

Специальность 03.00.04 - Биохимия

. „Авгорефераг

диссертации на соискание ученой степени кандидата ' технических наук

Краснодар - 1592

Работа выполнена в Краснодарской ордена рудового Красного йтмдш* политехническом институте

Научный руководитель: кандидат технических наук.профессор

ЛОБАНОВ В.Г. .

Официальные адпоненты: доктор биологических наук,профессор

БОРСЩШНА А,А.

кандидат технических наук,ставший . научный сотрудник ШЗДСЯН Н.М.

Ведущее предприятие: Масложиркомбинат "Краснодарский"

Защита диссертации состоится 14 января 1993г. в Ю часов на заседании специализированного совета К 063.40.03 при Краснодарском ордена Трудового Красного Знамени политехническом институте по адресу: 350072, г .Краснодар, ул.Московская,2, КПЙ, корпус А, конференц-зал.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института.

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные печатью учреждения, просим направлять по адресу: 350072, г .Краснодар, ул .Московская, 2, КПИ, ученому секретари.

Автореферат разослан "(Г " декабря 1992 года.

Ученый секретарь специализированного совета

к.т.н.,доцент ._ > СсЛ А.ДЛ1шшкова

Общая характеристика работы

Актуальность теш. Изучение характера отлокения запасных липидов и формирование их яирнокислотного' состава' в созревавших семенах подсолнечника - основной масличной культуры России -приобретает в? последние годы особую актуальность в связи с появ.-новых сортов и гибридов, липидн которых имеют уникальный состав и высокую биологическую ценность.

Величина и характер отложения в запас лшшдов в семенах подсолнечника, их кирнокислотный и групповой состав во многом зависят от метаболической активности клеточных органоидов, среди которых одно из ведущих мест припадлекит митохондриям. К соааленжю, .'выяснение взаимосвязи между функционально"! активностью митохондрий и процессами отлокэния в запас лигогдсв исследованы относительно мало, а для семян подсолнечника новг/: сортов сведения в этой области отсутствуют.

' В то же время выяснение закономерностей формирования комплекса запасных и структурных липидов семян подсолнечника на завершающих стадиях созревания, при послеуборочной обработке, хранении ж нри технологической переработке, определяющих химический состав масла, получаемого при' промышленной перзра-' ботке семян, представляет теоретический интерес для биохЕгш: масличных растений й имеет прикладное значение для технологии кщров, в первую очередь для совершенствования технологии послеуборочной обработки и хранения семян, а такт.9 мокег послуютть основанием для разработки принципиально новых технологий получения масла из семян г-

Делью работы явилось изучение влияния функциональной активности митохондрий клеток основных тканеИ созревающих и дозревающих семян сортового и гибридного подсолнечника на отло~е-

'ние в запас лшщдов и их пипнокпслотной состав, и обоснование •.рекомендаций по совершенствованию технологии послеуборочной обработки, хранения п переработки семян.

Исследования вели в следущих направлениях:

- выяснение характера изменения функциональной активности митохондрий в созревавших семенах подсолнечника;

- изучение влияния активности митохондрий на отлокение в запас лепидов и изменение их Еирнокислотного состава на различии: стадиях созревания семян;

- изучение влияния условий тепловой обработки свегеубран-ных семян на функциональную активность митохондрий, их лилидный комплекс и состояние запасных липидов;

- изучение влияния продолЕИтельностп: хранения семян на лгашды ипохондрий и запасные лппиды;

- изучение влияния технологической переработки семян по типовой схеме гоорпрессование-экстракпдя" на запасные лшщцы и подсолнечное да ело;

- разработка рекомендаций по созданию рациональных способов послеуборочной обработки, хранения и переработки семян подсолнечника, -обеспечивагашх за счет смягчения тепловых воздействий на семена, получение растительного ьзсла повышенного качества при снижении энергетических и материальных затрат.

j Научная новизна работы: '

- впервые наследована функциональная активность штохонд-тпй соэрзващих семян подсолнечника и установлена её взаимосвязь с отлоЕеннем в запас лияздов в сферосошх и их жирно-кисло гншл составом; .

- изучен характер изменения массовой доли линолевой кис-

лога в. составе гриацилглицеролов и показано,-что уменьшение -

потребления кислорода митохондриям к концу созревания семян сопровождается растущим! дёсатурационныки процессами в липи-дах, уменьшающими доги олеиновой кислоты и увеличивающие долю линолевой кислоты;

- охарактеризованы по уровню и характеру функциональной активности митохондрий фазы воэрэсишх езкэеенпй созревающих ое-:ляк подсолнечника, отличающиеся по составу запасных липидов, отлагаете в сферосомах;

- экспериментально показано в дозревающих и хранящихся семенах резкое снижение активности митохондрий по поглощению иш кислорода и уменьшение их массы по белку;

. - выдвинуто положение о прекращении дыхания ипохондрий после тепловой суики сеу-ян при теглпературах, превышающих 60°С.

Практическая ценность работы:

- обоснована необходимость пересмотра слокившихся в практике положений, о целесообразности тепловой сушки свехеубранных семян и аелательности их стерилизации от микрофлоры;

- предложено принципиальное обоснование технологической -схемы получения масла из семян подсолнечника с применением водной экстракции.

Научно-технический эффект от применения этой схемы в даслощровой промышленности определяется возможностью получения из семян части пищевого подсолнечного шела не гребущего рафинации.

Апробация работы: основные результаты диссертационной работы были доложены на ..первом съезде физиологов растений Узбекистана, 16-18.декабря 1991 года.(г.Ташкент), на научной конференции, молодых ученых "Изучение и рациональное использование природных ресурсов" 5-7 гая 1991 года (г.Уфа), на заседании

краснодарского отделения Всероссийского отделения биохимического общества, 25 октября 1991 г. (г.Краснодар), на научно-' методическом семинаре кафедр биохимии и технической микробиологии Краснодарского политехнического института в 1991 и 1932 гг. {г.Краснодар).

Лубдикапии. По теме диссертации опубликовано 5 работ.

Структур? работы. Диссертация состоит из введения, аналитического обзора литературы, экспериментальной части, вклю-чаыщей методы исследования и его результаты, заключение и выводы, списка литературы, включающего 138 источников, в том числе 39 на иностранных языках.

Работа излоаена на Т2ч страницах машинописного текста, содернит 25 таблиц и 14 рисунков.

ЗКДЕНТОТГАДЬНАЯ ^СТЬ

I. Материалы и методы исследования

Объектом полевых и лабораторных исследований сдугмли- селена подсолнечника сортов Юбилейный-бО, Передовик улучшенный и гибрида Полевик урожая -1990-1991 гг., выращенные на опытных полях ШО "Шсличные культуры" (г.Краснодар). Производственные исследования вели на заводской смеси семян подсолнечника с преимущественным содержанием семян сорта Юбилейный-60, перерабатываемых на Краснодарском ыаслояиркомбинате.

3 полевых опытах пробы для анализов составляли из семян, полученных из соцветий растений, которые имели одинаковое время цветения и примерно одинаковый диаметр соцветия, частота отбора проб - I раз в неделю. Анализировали семена из краевой и срединной зон соцветия. При послеуборочной обработке-сушке и хранении в лабораторных, условиях использовали семена руч-

ной уборки. Семена высувявали на установке С£Ш-ЗМ при тешера-гурз сушильного" агента""60 и"120°С до достижения семенами влажности 6/5. Хранение семян в лабораторных условиях, проводили над насиненным раствором хлорида натрия при относительной влажности воздуха 80$.

Митохондрии выделяли методом дифференциального центрифугирования, в сахарозе при температура от 0 до +2°С.

Днканле г.ягохоцдрп£ регксгряроаалй не (Венгрия) с платиновым электродом.

Субстратам! окисления служили натриевые соли яблочной и янтарной кислот.

Скорости поглощения кислорода рассчитывали в третьем и четвертом состояниях на Чансу. Дыхательный контроль определяли по Чансу и Лардк. По величине дыхательного контроля судили о степени сопряженности окисления с фосфорилированием и об пнта-ктности и чистоте исследуемых митохондриальных препаратов. Об эффективности фосфорилирэвания и интактности митохондриальных мембран су.дили по величие ДДР/О. Белок митохондрий определяли по Лоури.

Липи.ды сферооом получали в виде эмульсионного слоя, который образовывался при выделении фракции митохондрий из всех ис-следуешх образцов созревавших семян (кроме первого дня посла цветения), а также продуктов их технологической переработки.

' Лшиды митохондрий, сферосом, извлекали хлороформ-мета-нолъной смесью (2:1). Групповой состав лппидов определяли методом ТСХ на пластинах Силуфол и Сорбфил, карнокасяотный состав липидов всех -доследуемых фракций - методом ГЕХ.

Изменения лшпщного кохяяекса семян и продуктов технологической переработки вели методом пассивного производственного

эксперимента при переработке семян подсолнечника по схеме

"фэрцрессование - экстракция" на Краснодарском маслояиркомби-нате, методы отбора проб соответствовали рекомендациям, разработанным БЩИЖем, включенным в соответствующие ГОСТы.

Экспериментальные данные обрабатывали по общепринятым методам математической статистики.

2. Созревание и дозревание семян

Физиолого-биохимические процессы в созревающих семенах, оцениваеше по окислительной и фосфорилирущей активности митохондрий (табл.1), изменения в групповом и нирнокислотном составе запасных липидов (табл. 2,3), тесно взаимосвязаны.

Уровень окислительных процессов в митохондриях зародыша семян особенно высок в периоды усиленного роста клеток (1-8 день после окончания цветения или опыления). Судя по величине скорости поглощения кислорода физиолого-биохимические процессы в этот период потребляют больше количества энергии. Позке на 15-22 день после опыления, скорость поглощения кислорода заметно снижается в сравнении с предыдущим периодом в 2-5 раз в зависимости от метаболического состояния митохондрий (по Чан су) и от сортовой принадлежности семян. Суммарная масса шюохондрий такие изменяется в процессе созревания семян, о&арувивая максимум в период 15-22 дня после опыления (табл.1), величина окислительного фосфоралкрования - дыхательный контроль (ДК) - зависит от возраста семян. Наиболее высоким ДК обладали митохондрии, полученные из семян первого дня после опыления. По мере увеличения возраога семени активность поглощения кислорода .снижается. Саше низкие значения скорости поглощения кислорода митохондриями в активном третьем состоянии отмечены в период с 15 по 22 дни после опыления. -

•Дыхание гигохэндрий сэмян подсолнечника при созревания

Дни пэс- ¡Субстрат !Дкхаголь--¡Скороогй окисления! Количество ле окон- окисления ныл кон г- (ко Чаису) белка глпго-чаиия £оль по наг.Ор/иш.от ослка хэнЕрий,

цветения чансу (ДК) ----— кгАг

¡стгатч^опТОО

С О С1'О 1ГВ у 07—- "" 9

I ! 2_! 3 ! 4 ! 5 ! £

Пэг&дови; ||(у чШбПыыУ!

1-ый день сукцина? 3,94 220,20 55,50 0,161

калат 1,88 125,00 66,50

8-ой день сукцинат 1,78 167,70 94,40 0,259

шлаг 1,61 67,30 41,80 —

15-нй день сукцинат .1.33 95,80 72,03 0,327

• ыалат 1,00 34,70 34,70

22-ой день сукцпнат 3,30 120,80 36,60 0,352

малат "4,44 75,60 15,20

36-ой день сукцинат 1,33 85,80 • 64,40 0,257

малат 1,49 63,70 " 42,50

Сорт Юбллейний-60

1-ый день сукцинат 2,20 233,50 106,14 0,214

малат ' 2,50 56,80 22,70

8-ой день сукцинат 1,71 105,70 61,70 0,349

малат. 1,67 57,50 34,50

15-ый день сукцинат 1,43 ' 52,80 37,00 0,357

22ой день сукцинат 1,87 122,10 65,50 0,282

малат 1,11 77,30 69,64

36-ой день сукцинат 1,32 30,70 23,30 0,145

Таблица 2

Групповой состав глицерольных липицов сферооом и митохондрий оемян попоолнечника при созревании

ПНИ поолэ окон— ■ . ......'■'.......' . ■',.......ГДВР^ %. Р? ........... .....

чания цветения I. Длриры сферооом, , . 1 Лириды митохондрий._

1 фосфо- I жирные !' диацип- !триацил!фосфо- !яирные !циацил-' 1триацил~

липиды молоты глицеро- глице- липиды кислоты глице- глицеро-

I ! 2 ! 3 1 4 ! 5 ! 6 1 7 ! 8 1 9

1-ый день - - 22,40 20,48 ; 1,75 48,31

8-ой день 2,53 12, £7 4,12 69,74 24,12 17,60 1,82 49,40

15-ый день 3,78 8,53 3,57 72,39 25,24 12,08 2,32 50,32

22-ой день 3,65 5,62 2,77 77,39* 25,43 8,29 2,37 52,32

36-ой день . 3,82 1,90 1,07 87,86 20,05 5,33 2,48 57,93

54-ый день дозревание 3,28 3,24 3,01 86,21 16,67 2,55 3,81 63,31

Сорт »бил19й1чый-$0

1-ый день - - - 21,33 13,17 7,43 43,12

8-оЙ день >2,93 11,65 3,86 68,21 23,37 14,53 2,22 45,57

15-ый день 2,63 9,25 3;51 73,46 21,51 10,22 2,93 49,44

22-ой день ; 3,01 4,81 3,15 79,23 20,68 8,63 2,86 51,01

36-ой день 2,72 2,45 1,10 88,85 18,08 3,68 1,23 56,12

54-ый день . 2,04 1,97 89,08 16,16 1,71 5,24 58,95

дозревание

йирнокислотный.состав лшшдов сферосом семян подсолнечника при созревании..

Дни после окончания ! Жирные кислоты, % от кислот

¡до с16 |С16:0 |С18:0 |с18:1 |С18:2

* . " • - ' Соот Пеоеловик улучшенный

3-3 день " 7,35 13,41 14,57 31,66 32,41 следа

15-й день 4,68 10,27 8,46 •' 41,28 35,31

22-й день ' : 1,61 • 8,21 . 1,70. 50,33 37,67 0,51

36-й день . ' 4 1,19 5,69 ' 6,35 38,68 47,39 0,50

54-й день 1,24 ' 5,59 4,36 39,57 48,72 0,52

дозревание

Сорт р^ид^ный- -60- ' . .

8-й день 4,95 15,05 17,62 23,22 38,87 0,29

15-£ день 7,73 7,33 5,99 35,69 42,92 С,34

22-й день 0,41 6,48 3,42 42,03 47,10 0,56

36-й день 0,46 6,70 • 2,56 32,95 52,67 0,66

54-й день 0,50 6,12 0,64 33,68 58,84 0,22

до ревание

- Гибгаиг Полевик

8-й день 4,35 8,42 7,19 37,51 23,78 2,63

15-й день 2,07 5,39 2,62 39,32 40,29 6,31

22-й день 1,28 •'6,57 4,31 35,29 51,85 0,70

36-й день 0,45 5,71 4,50 30,87 53,85 0,62

54-й день 0,10 3,31 следы 32,62 63,91 0,66

дозревание

Синтез липидов в созревашдих семенах начинается с первых дней после опыления и на 8-ой пень после опыления составляет около 70 % их массовой доли в созревших семенах. В этот период клетки зародыша семян получают много энергии, расходуемой на накопление липидов. После 22-го дня созревания при. дальнейшем увеличении массы запасных липидов окислительные процессы в митохондриях также усиливаются. .

Изменение, содераания олеиновой и линолевой кислот з запасных лшшдах при созревании семян на растении Сгабл.3) обусловлено изменением интенсивности дыхания, митохондрий.

Как следует из подученных данных", интенсивность окислительных процессов в митохондриях (интенсивность дыхания митохондрий), прямо связана с кирнокислотным составом отлагаемых в за- ' пас лшшдов и процессами десагурации кислот к концу согревания ; семян. .. . . . • _ .

Выявившаяся зависимость мевду уровнем окислительной 'активности митохондрий и процессаш десатурахщи олеиновой кислоты и превращением ее в линолевую позволяет предположить, что в созревающих семенах подсолнечника кислород, поступающий в клетку расходуется на два конкурирующих процесса - окислительные процессы в митохондриях и окислительную десатурацию олеиновой кислоты..

Сопоставляя возрастные изменения функциональной активности митохондрий зародыш семян подсолнечника и характер отдохения в-запас лшшдов, а таккэ изменение их шрнокисдотного состава можно выделить следующие периоды созревания семян, отличающиеся по окислительной активности митохондрий и формированию лшшдного комплекса: первый период - начинается после опыления завязи цветка и заканчивается к гонцу первого дня после опыления. Интенсивность окислительных процессов в этот период максимальная,

поглощение кислорода митохондриями наивыскее. Коэффициент сопряжения окисления с фосфорялированяеы высок, количество кито-

хондрий в клетках ввлико. Дыхание идет по циклу трикарбэнэвых кислот, в клетках;мало запасных веществ; второй период - до 5-9 .дня после окончания цветения, характеризуется снижением окисли-тельншс прсщёссов в; митохондриях. Ейчинается изьтенеЕиа жирно-кислотном состава лкхшдов митохондрий',запасных лнпидов. Наиболее существенным изменениям подвергаются мирные кислоты С^.^ и С^д-з» третий период' - с 8 по 15-й день после опыления характеризуется продолжением ослабления окислительных процессов в "митохондриях (снижение скорости поглощения кислорода в различных метаболических состояниях по Чансу), содержание митохондрий в клетке уменьшается, но синтез запасных лшидов продолжается; четвертый период - с 22 по 36 день после опыления. В этот период происходит завершение синтеза запасных веществ. Биохишческие процессы в этот период незначительно усиливаются; растет поглощение кислорода митохондриями. По-видимому» в этот-период идет превращение хирнокисяотного состава запасных лишщов в форш, отвечающие состоянию полностью созревших седин. Содержание олеиновой * кислоты (^д^) триацилглицеролов сферосом минимальное, содержание наиболее ненасыщенной кислоты - линолевой (С^^) яаи^оль~ шее. Изменение уровня окисления сукцината штохондриями свидетельствует об изменении характера дыхания семян. Это период уборочной спелости, определяющий. технологическое качество семян; пятый период - после 36 до 54 дня после опыления - дозревание семян на растении. Накопление запасных лшидов азшишльное, окис-, лительные процессы в- митохондриях не выявляются (на уровне ошибки опыта )■, содеркание митохондрий в клетках очень ¡¡ало.

г-3.; Послеуборочная обрабош»я хранение семян -

* 1»Ьгохондрш1, выделенные по принятой методике из высушенных при 60°С свекеубранных семян подсолнечника, окислительной актишости-не проявили, в после тепловой сушки селян при 120°С фракция митохондрий по принятой методике не отделилась. Поэтому дальнейшие исследования о семенами после -тепловой обработки вели только с лшшдами митохондрий, липидами сферосом и суммар-' ными липидами семян. В качестве сравнения использовали семена ксследуешх сортов до сушки (табл.. 4). . .

Как следует из полученных данных, тепловая сушка семян оказывает глубокое повреадоющее действие на биомембраны што- . хондрий. В составе липидов митохондрий уменьшается содержание фосфолшшдов и триацилглидаролов за счет их высвобождения из структур биомембран, и одновременно растет массовая доля продуктов гидролиза глнцерольных форм липидов - диацилглицеролов и свободных жирных кислот. Происходит такке ослабление связей мезду неглицерольныш'формами липидов и белковым комплексом се-ыян. ; - " V

Аналиаируа; данные табл. 4, ' ". следует отметить, что после тепловой обработки в запасных липидах растет содераание фоо-фолипидов, каротиноидов, углеводородов * (обогащение липидного . экстракта ив сферосом структурныш липидами под влиянием высоких тешерагур сушки семян происходит за счет высвобождения этих -липидов из шмбравиых структур клетки!.

-Изменение, липидов митохондрий и запасных липидов при хране-. нии семян (таб.5) было аналогичным изменению липидов под влиянием тепловой сушки. В то ке время изменив группового состава липидов сферосом при хранении семян были меньшими по сравнению • с изменением липидов митохондрий.

блица 4

Групповой соогав лшидов сферосом оешн подсолнечника при тепловой сушко

Температура сушки семян

1

,1 фосфо-

ЛШИДЫ

Группы лшлпов. $ от с.ушм

карам- !стероды ¡щгацил- .'¡свободные! тонацил- '! неидент1угле-ноиды глицеролы жирные глщеро- лшгады водоро-___ ■ кислоты- да _,_ли

Контроль , (до сушки) 60°С 120°С

Сорт Пепвпрвик улучшенный

3,79 - 1,32 1,11 1,93 .1,64 86,81

3,77 ■ 2,32 1,15 4,59 7,69 ;?7,36

3,99 2,43 . 2,00 2,22 5,12 75,61

следы

3,40 3,12 8,63

Сорт Юб»ЛВ{'!ННЙ-60

н

ся

Контроль (до сушки) 60°С < 120°0

'3,31 3,23 5,02

1,9? 1,29 1,86

0,22 0,80 1,00

2,05 2,99 2,00

3,10 5,50 2,00

ЕВ, 09 83,12 83,00

следы

2,26 2,07 5,12

Контроль (до сушки) 60°С 120°С

3,29 4,39 5,44

1,69

2,02 2,27

Гибрид Полевик

0,45 1,64 0,83

2,00 2,30 121

2,21 4,18 2,07

67,41 82,38 СО, 57

следы

2,95 3,12 .6,61

Групповой состав лшшдов митохондрий и липвдов пферосом семян сорта Юбилейный-60 при хранении

Продолжительность хранения семян, мое.

Ц ■ .................. ......

Группы лилидов. % ОТ суммы липидов

„„ь

!фоофо- !каротшои-1„тйпг,л„ !диацил-!невдент.1кирнне !гриацил-!углэводо-!липиды !ды !глицеро!липидн ¡кислоты !глицеро-!роды

' ' ! * ,.!ДН. ' '

X

!лы

Контроль, (до хранения) :

один

три л

Контроль (до хра-неши)

один

Л

три

Дициды митохондрий

10,97 2,72 1,58 4,12 4,67 10,23 3,62 ' 3,43 5,53- 0,85 10,07 2,60 3,85 6,27 следы

Ддгошы сФе робом

11,19 - 55,94 8,81 12,09 53,53 10,72 15,52 51,37 10,32

5,81 , 1,93 0,41 1,41 следы 2,85 84,54 3,05

6,06 1,99 1,79 1,11 1,00 3,28 77,67 7,10

6,38 1,47 1,32 2,50 1,05 3,11 75,77 8,50

м о

- 17-

I 4. Технологическая переработка семян

Анализ подученных данных (табл.6) показывает, что лаляды семян - подвергаются -относительно небольшим изменениям при подготовительных операциях - до стации влаготепловой обработки семян. После воздействия на семена влаги и тепла в липидах семян возрастает содержание фосфояипидоа и скитается ?ряацяягли-церолов. О.дновременно растет содержание свободных ¡¿ирных кислот и углеводорфов.Такие продукты переработки сегян как мезга, ракушка, дробленка,и шрот проходят очень интенсивную тепловую, влаготепловую обработку, подвергаются давлению при опята ¡гасла, действию растворителей и липидные сферосоыы в них уне не сохраняют свою структуру. Чем интенсивнее технологическая обработка семян, тем бли&е по групповому составу суммарные яипеды семян и лиш.ды сферосом» такое сближение группового сосгака этих лшшдов усиливается по ходу технологического процесса.

5. Обоснование технологии получения лшшдов сферосом из семян подсолнв$нйка

Тепловая сушка семян, влаготепловая обработка измельченного ядра семян при приготовлений мезги, интенсивные механические и тепловые воздействия на ткани семян в ходе прессования и экстракции повреждают структуру биомембран клетки я га-дады биомембран, вместе с лппидами сферосом - запаскш.ш липи-даьм - переходят в готовое подсолнечное уясло. Освобождение масла от липидов биомембран - рафинация - сопровождается- потерями масла и затратами материальнами к энергетическими.

Результаты выполненных исследований показывают принципиальную возмокность создания технология, ориентированной на получение из семян подсолнечника двух типов шсбл - масла с мак-

Групповой состав ной переработке

общих

Таблица 6

липидов и липидов сферосом семян подсолнечника прп технолэгичос-

их технологической переработки ! фосфо-липиды 1хароти-йоиды старолы ! яиавдл- 1нендент. ГЛИЦЭрО- ЛИПИЦЫ ли...... 5жпрные кислоты !триацил- !.угле-глицеролы воео-. -поен

• ¿Липиды сфаросогм

оэмена.поступающие на переработку 2,34 3,28 1,52 1,05 слода 2,33 86,60 2,88 .

япро семян пооле обрушивания 2,24 3,12 1,49 1,94 2,89 86,18 2,14

ядро оемян после измельчения 2,86 1,93 . 1,30 3,04 3,21 85,77 1 1«89 м со

М8ага 3,05 1,85 1,76 _ 2,95 5,39 82,96 2,04 I

ракушка форпрессовая 3,33 1.14 1,07 ' 2,97 5,03 81,60 . 4,86

цробленка жмыха 3,83 0,57 1,09 2,77 — 5,82 81,20 4,72

шрот. 3,02 1.02 0,82 следы 6,69 81,36 7,09

• ' .Общие. липицы . *

семена,поступающие на переработку 3,66 3,59 2,49 2,54 следы 2,31

ядро оемян после обрушивания 3,31 3,39 2,85 2,24 2,20

ядро семян пооле измельчения 2,59 3,74 2,17 1,84 3,16

мезга ракушка форпреооовая дробленка ж.шха шрот 3,65 3,93 3,43 3,93 3,12 2,29 2,37 2,86 следы . _н_ 1,09 0,70 2,69 2,58 2,15 2,02 "оГз8 0,18 следи Щ 5,75 5,68

81,98

82,29

82,00 80,92 60,00 80,09 78,79

3,43

3,72

4,50 6,00 8,00 5,02 6,02

симальным содержанием триацилглицеролов, не требующего глубокой рафинации, и масла, обогащенного фосфолипидаш, каротинои-даьи, с г ер о лат® и другими группами липидов с поникенкшл содер-яанием триацилглицеролов.Экономическая эйектавюсть переработки семян подсолнечника по предлагаемой®' способу, возможная принципиальная схема которого представлена на рисунке, определяется не только возможностью получения высококачественных тела и бедка из липидно-белковой эмульсии, но и сокращением энергетических я материальных затрат, вследствие уменьшения объемов масла, гребущего рафинации по полной схеме, а гакге умзньшв-ния количества жиаха, поступающего на экстракцию, что такие может существенно снизить энергетические затрата и потери взрывоопасного растворителя, сгоиюсгь которого непрерывно растет.

| Измельченное ядро семян подсолнечника!

| Обработка водными растворами Ш. /VaOH или "ПАВ]

_Разделение центрифугированием*!^^

|Лилидно-белковая

эмульсия

■ 'ш

Разрушение эмульсии

изоэлектричзскоз_

2 -

1вердый остаток (полуобезжиренный)

Влаготепловая обработка

Z

{Масло липидов ü<tepo¿on| |Ьзлок| |ПгассоЁаниеНН&мых |

Подготовка жмыха I

к экстракции I . ¿ — -1

Экстракция органическими" растворителями

Шрот

ЛОК1

I Наело с высоким солэркаыизм! мембранных липидов 1

Рис. Принципиальная технологическая схема водной экстракции масла из семян подсолнечника

швош л тшяшт

1. Изменение функциональной активности митохондрий созревающих семян подсолнечника взаимосвязано с уровнем отлокения в запас липидов к изменением их группового и. нирнокис лотного состава. Высокий уровень окислительного фосфорияирования в первые дни после окончания цветения снижается при отлокенш в клетках семян запасных липидов. Интенсивность поглощения кислорода митохондриями падает,коррелируя с десатурациокныш процессами,ответственными за превращение менее ненасыщенных жирных кислот

в более -ненасыщенные.

2. На основании возрастных изменений функциональной активности шгохондрий в созревающих семенах подсолнечника и характера накопления и состава липидов в липидных сферосомах в развитии созревающих семян выявлены периоды, отличающихся до интенсивности поглощения кислорода митохондриями, уровню их окис-, лигельной активности по отношении к .дыхательным субстрата7.? и сопряженности в них дыхания и фосфорилирэвания.

3. Установлено, что увеличение массовой доли линолевой и сниаение доли олеиновой кислоты в лидцдах сферосом созреваицих ~ семян коррелирует с уменьшением потребления кислорода митохонц-

4. При дозревании семян на растении поглощение митохондрия:® кислорода минимальное, масса митохондрий существенно уменьшается, а после хранения воздушно-сухих семян в течение месяца поглощение кислорода штохондриями полностью прекращается.

5. Послеуборочная обработка свежэубранных семян тепловой

сушкой при 60°С приводит к поврекцениа структур шгохондрий,

дыхание их прекращается, масса митохондрий в клетках умзньша-

1

шавгащи высушивания при более высоких температурах выделение фракции митохондрий при центрифугировании становится невозмок-

- НЫМ. - . ., - - - " - ' - ■ .....- - '

6. Дыхание воздушно-сухих семян, хранящихся более 30 суток или высушенных при температурах вапе G0°C не может быть объяснено дыханием митохондрий и интенсивность дыхания семенной массы, оцениваемая по выделению диоксида углерода - кокет быть сяедствкек дакания макрэфяорц, врасутстзущей в семенной массе, что результатом рсячпгй zczz£6zr.czzzpjx>£abji в тканях

Cöiviari • j

7. Подсолнечное масло, получаемое при технологической переработке семян подсолнечника - представляет собой смесь переменного состава лшгадов - липидных сферосом и мембранных липи-дов митохондрий и других органоидов.

8. ТТредлонекн рекомендация к разработке технологической схемн получения двух типов гасла из секян подсолнечника - с применением на первой стадии обезихрнванкя водной экстракции.

9. Научно-технический эффект от применения в масло>шрозо:'; промьиленности рекомендаций, основанных на результатах выполненных исследований, определяется:

2.1. - возможностью создания технологии получения' из семян

подсолнечного масла, обогащенного триацплглицеро-лакя и не. трвбушего глубокой рафинации;

9.2. - целесообразностью стерилизации семян от микрофлоры

(консервирования семян) вместо их тепловой судит перед хранением.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

I. Ильчшпика Н.В., Касумов Э.А,, Касумова И.В., Сеханова U.A. Из; ,®ненп8 функционального состояния ипохондрий семян подсол-

нечника в процессе их развития. //Tes,докл. ндучной конферан- -гтшт молодых ученых "Изучение.и рациональное использование природных ресурсов!1. - Уфа.1991.тС.61.

2.Ильчишша Н.В., "Касумов Э.А., Каоумова И.Б. .Сенахова М.А., Борисов Л.Л., Зайцева М.Г. Изменение функционального состояния шгохондрий семян подсолнечника в процессе их развития и на начальных этапах прорастания. .//Тез.докл. I Съезд физиологов растений Узбекистана. -Ташкент.1991. - С. 25.

3. Ильчишпна Н.В., Лобанов В.Т., Соловьева Т.Е., Кравченко Д.Б. аириокислотный состав митохондрий и запасных лшшдов созревающих семян подсолнечника. // Изв.вузов .Пищевая технология. -1992. - И 2 - С. 13-15.

4. Ильчишна Н.В. .Лобанов В.Г. Групповой состав лшшдов што-хондрий и суммарных лшшдов подсолнечных семян при созревании. Деп.в АгроШПШ Пищепром й 2507 от 29.J0.92._

5. Ильчишна Н.В., Лобанов В.Г. Влияние тепловой обработки семян подсолнечника на ззиреокислогный состав запасных и структурных лишдов. Дел. в АгроНШГГЭЙ Пищепром Л 2508 от 29.10.92.