автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.06, диссертация на тему:Теоретические и экспериментальные основы рациональной технологии послеуборочной обработки (послеуборочного дозревания) масличных семян и плодов кориандра

Краснодарский ордена Трудового Красного Знамени РГ6 од политехнический институт

г ? ев* . "...

На правах рукописи

КСАНДОПУЛО Светлана Юрьевна

УДК 665.3.011:668.5. 034

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ И ЭКСПЕРИМЕНТ АЛЬШЕ ОСНОВЫ РАЦИОНАЛЬНОЙ ТЕХНОЛОГИЙ ПОСЛЕУБОРОЧЮЯ ОБРАБОТКИ (ПОСЛЕУБОРОЧНОГО ДОЗРЕВАНИЯ) МАСЛИЧНЫХ СЕМЯН И ПЛОДОВ КОРИАНДРА

Специальность 05.18.06 - Технология отров, эфирных масел. - и парфюмерно-косметических продукте з

АВТОРЕ Ф ЕРА 1 ■

диссертации на еоискание ученой степени • доктора технических наук

Краснодар 1993

Работа выполнена в Краснодарском ордена Тр/дового Красного Знамени политехническом институте.

Научный консультант:, доктор технических наук, профессор,

заслуженный деятель науки и техники РФ , - В. Г. ЩЕРБАКОВ ,

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор, • член корреспондент PATH

,.Надыкта В.Д. доктор технических наук, профессор ■ . Маквдов К.Х. •

^ . ' - доктор биологических наук,профессор - Бородулина А. А. -

Ведущая организация/: Кубанский филиал ВЯЛО "Зернопродукт" (БНИИЗ), АООТ георгиевский МЭЗ. .

/Защита диссертации состоится " 19 " октября 1993 года в 10 ч. на заседании специализированного совета Д 063.40.01 по рассмотрению диссертаций на соискание ученой степени доктора- технических - наук при Краснодарском ордена Трудового Красного Знамени политехническом институте, по адресу 350042, г. Краснодар, ул. Московская, 2.

. С диссертацией можно ознакомиться-'в библиотеке института. - ■ Автореферат разослан "16 " сентября 1993 г.

Ученый секретарь \ специализированного совета

кандидат технических наук, доцент ч Л. К Янова

. ОБЩАЯ ХЛРШЕРЩГШ РАБОТЫ

Актуальность темы. Современные технологические решения в об-асти послеуборочной обработки семян масличных и афиромасличных астений основаны на представлении о послеуборочном дозревании как гадии временного хранения свежеубранных семян,основной Целью кото-эй является стабилизация уровня качества семян достигнутого ими к зменту уборки. Проведенные нами исследования показали, что в ряде иучаев послеуборочное довревание семян, также сопровождается возрас-анием их тёхнологической данности. К сожалению, недостатоадая изу-гнность биохимических процессов в дозревающих семенах и отсутствие зстоверных, критериев количественной оценки биохимической и техноло-{ческой неоднородности партий свеиэубранного сцрья исключает, без юведения дополнительных исследований,разработку рациональной тех->логии послеуборочной обработки,гарантирующей не только сохранение яества свеяеубранных семян, но и улучшение его при увеличение в сетах массовой доли денных компонентов. .

Теоретической и экспериментальной разработке проблемы послеубо-1Чного дозревания семян и создание на этой основе рациональной тех-(логии послеуборочной обработки семян масличных и афиромасличных чтений,реализующей новый перспективный подход .к процессу послеубо-гаого дозревания были посвящены исследования автора диссертации и [ботавших. под его руководством аспирантов,соискателей и сотрудников ифедры технологии жиров Краснодарского политехнического института в

Автор .выражает глубокую благодарность члену-корреспонденту РАСХН В а Ключкину за оказанную помощь в выполнении работы.

периоде 1976 по 1992 гг. Отдельные экспериментальные результаты исследований были получены также в соавторстве с докторами технических наук В. Б. Ключкжшм, И. С. Арутшяном, Е. П. Корне ной, и кандидатам техшгаеских наук А. & Боровским, С. & Мучзтафаевь^

Актуальность исследование подтверждена включением ряда выпол- ; ненных работ в целевые научно-технические программы ГКНТ СССР по проблеме Продовольствия (И гос. регист.01830020417,01860042743)..

Делыо работы являлась разработка и практическая реализация технологии послеуборочной обработки семян промышленных масличных-и эфи-ромасличных растений различных ботанических семейств на основе управления наиболее обрми закономерностями биохимический процессов в дозревающих семенах. '

Задачи исследования. Ари выполнении исследования решали следующие задачи: :

- поиск и обоснование наиболее информативных . показателей качества свежеубранных семян;

- анализ формирования неоднородности партий сырья при послеуборочной обработке и хранении" по уровню активности ферментов, обоснование числа однородных групп семян и выявление критерия их разделения, на однородна партии;

- изучение . кинетики ферментативных процессов при послеуборочт. ном дозревании семян и выяснение принципиальной возможности дополнительного синтеза запасных липидов;

- разработка рациональной технологии послеуборочной обработки масличных семян различных ботанических семейств и плодов кориандра разделенных на.однородные по биохимической активности группы;

- практическая реализация на действующих промышленных предприятиях рациональной технологии послеуборочной обработки и хранения масличных семян и плодов кориандра. "

Научная новизна. На основе проведенных экспериментальных исследований "и теоретических обобщений сформированы ключевые положения нового перспективного направления в области послеуборочной обработки свезкеубранных семян масличных и зфиромасличных растений, позволившие решить ваяную народнохозяйственную задачу, связанную с повышением эффективности использования растительного масличного и эфиромаслич-ного сырья.

Основные научные результаты работы:

1. В области формирования однородных партий семян по биохимическим и технологическим характеристикам:

. - обоснована классификация партий масличных семян по уровню не- . однородности, и.предложены новые понятия "естественная" и "индуцированная" неоднородность;

- установлено, что естественная неоднородность семян зависит з основном от особенностей развития • семян на материнском растении

I степени их зрелости к моменту уборки; индуцированная неоднородность :еыян возникает при их технологической обработке перед хранение!« и '.вменяется в ходе хранения;

- количественно оценено изменение естественной неоднородности !веяэубранных семян подсолнечника, сои, рапса и плодов кориандра од влиянием различных условий послеуборочной обработки, формирую-;ей индуцированную неоднородность промышленных партий масличного и фиромасличного сырья и определены пределы неоднородности по агсгив-ости и направлению действия ферментов, изменению посевных и техно-огических характеристик семян и плодов.

2. В области послеуборочного дозревания масличных семян:

- экспериментально установлена и теоретически обоснована нэ-звестная ранее возможность дополнительного синтеза триацилглицеролов

сведеубранных семенах масличных и зфиромасличных растений при пос-

• * - 6 -леуборочной обработке и хранении в условиях еверхкритичеокой влажности семян, пониженных температур и ^ые>жееменном пространстве с обычным для воздуха соотношением газов;

- выдвинута и експериментально подтверждена на свежеубранных семенах подсолнечника, сои, рапса и плодах кориандра гипотеза. об обратимости pea^a^ий гидролиза и -синтеза запасных липидов при послеуборочном дозревании . под действием липазы-гидролаэы и липазы-син-тетазы (трансферазы), активность и направление которых зависят от влажности семян, наличия в клетках семян субстратов для синтеза (диацилглицеролов, свободных жирных кислот), условий послеуборочной обработки евежеубранных семян и продолжительности их начального хранения;

- обоснована и экспериментально подтверждена ступенчатость(фаз-ность) процесса послеуборочного дозревания масличных семян,хранящихся при сверхкритической влажности, позволившая теоретически объяснить возможность перехода биохимических процессов в семенах от синтетической к гидролитической направленности в зависимости от внешних условий и продолжительности прохождения послеуборочного дозревания и начального хранения свежеубранных семян;

- показано, что продолжительность синтетических процессов в дозревающих семенах, ограниченная условно названным "технологическим периодом послеуборочного дозреЕания", зависит от принадлежности семян к ботаническому семейству, наличия кислорода в газовой среде хранения, влажности и температуры семян и начальной величины кислотного числа масла в семенах;

- определены, условия и продолжительность послеуборочного дозревания и начального послеуборочного хранения свежеубранных семян подсолнечника, рапса, сои и плодов- кориандра, гарантирующие дополнительное накопление в них запасных липидов и улучшение их техноло-

гического качества;

- установлено, что интенсивность тепловыделений свеяеубранных семян, характеризующая уровень биохимических процессов в них, может служить критерием практической завершенности процессов послеуборочного дозревания (а. с. N 1711699).

3. В области послеуборочного дозревания плодов кориандра:

- установлено при послеуборочном дозревании плодов кориандра увеличение в них массовой доли жирного и эфирного масел, возрастание всхожести и.снижение интенсивности тепловыделений плодов;

- выявлено, что при ингибировании в условиях гипоксии дыхания дозревающих плодов кориандра наблюдается дополнительное накопление эфирного масла в основном 8а счет линалоола, предположительно, за счет гидролиза его- гликозидов.

. Практическое значение. Разработана рациональная технология послеуборочной обработки свекэубранных семян и плодов важнейших промышленных масличных и эфиромасличных растений, 'гарантирувдая формирование перед хранением и переработкой однородных в технологическом отношении партий масличного и. эфиромас лично го сырья, атак?® при создании необходимых условий обработки и хранения, возможность дополнительного синтеза запасных липидов в хранящихся семенах и снижения кислотного числа масла (технология залащена авторским свидетельством N 933040);

- разработана технология послеуборочной обработки и хранения, эбеспечиващая повышенный выход целевого компонента эфирного масла [технология защищена авторским свидетельством N"1475149 и положительным решением N 4220604/31 по заявке на изобретение;

- выводы и рекомендации работы, посвященные биохимии псслеубо-гачного дозревания семян включены в соответствующие разделы учебных

дисциплин "ВУЗов:" биохимия растений,- биохимия зерна и продуктов его переработки, биохимия, и товароведение маеличного сырья, технология ; хранения верна и -семян, технология производства растительных масел, ' а: также Других дисциплин,; освещающих проблемы хранения и переработки верна и семян, а также включены в Руководство по технологии получения и переработки растительных масел и жиров^Л.: ШШ, 1989).

Реализация научно-технических решений. 'Подготовлены и утверждены на . межотраслевом уровне технические регламенты на технологию послеуборочной обработки ; семш подсолнечника, сои, рапса,: плодов кориандра, а тага» инструкции и рекомендации по их послеуборочной обработке. ' >:."/• \ - V

Внедрение разработанной технологии для послеуборочной обработки семян подсолнечника позволило получить фактический.экономический эффект 7 млн. 575 тыс. руб. в ценах 1992 г. . • .

Технология послеуборочного дозревания и хранения плодов кориандра внедрена .в полном объеме на Усть-Лабинском ЭМЭК, фактический экономический эффект в ценах 1992;г. составил 2 шн/ 997. тыс. руб. ;

Основные научные положения,-выносимые;на защиту.

- Выявленные особенности возникновения и формирования неоднородности семян по уровню"биохимических процессов, оцениваемые .. по. всхожести семян и активности ферментов двух классов - гидролаз и

оксидореда'ктаз; .г "л .

- критерии разделения семян на труппы по естественной и индуцированной неоднородности с обоснованием границ выявленных критериев;

- объяснение общих закономерностей биохимических процессов при' послеуборочном дозревании семян с предложением возможной схемы синтеза; триацилглицеролов• за счет свободных жирных кислот и диацил-г лице ролов при участии липазы- трансферазьг (синтетазы);

- положение об обратимости реакций, катадпз:¡pye t.íHX липазой в именах при послеуборочном дозревании; эти обратимые реакции гкдро-шза-синтеза триацилглицеролов, известные ранее только из опытов in 'itro, впервые установлены в обмене липидов дозревающих масличных :емян; -

- объяснение влияния основных технологических факторов на. из-¡енение биохимических показателей при послеуборочном дозревании;

- выяснение взаимосвязи интенсивности тепловыделений свежеубран-:ого масличного и зфиромасличного сырья и уровня биохимических прокосов и возможность оценки, по уровню тепловыделений длительности ослеуборочного дозревания;

- объяснение изменения содержания эфирного масла в плодах кори-ндра влиянием стрессового воздействия бескислородной газовой среды;

- разработка усовершенствованной технологии послеуборочной обра-отки масличных семян и плодов кориандра,' гарантирующая возможность ополнительного синтеза целевых компонентов и результаты ее внедрения.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы до-ожены на Советско-Индийском симпозиуме по селекции; семеноводству, ехнологии послеуборочной обработки семян и переработке промышленно-э сырья подсолнечника (Краснодар, 1991); на Шждународных научных энференциях.по вопросам ; технологии получения растительных масел и х переработке (Болгария, Валчик, 1985; Пловдив, 1988); на Всесоюз-bix научно-технических, научно-практических и научно-теоретических энференциях по рациональной технологии переработки масличных семян Краснодар, 1979; .1980; 1984; Винница, 1988), а- тают периодически зкладывались. на заседаниях Ученого Совета отдела производства гстительных масел Всесоюзного НШШиров (Ленинград 1983-1988 гг.).

Публикации. Ш материалам исследования опубликовано 75 работ, в зм числе получено 3 авторских свидетельства и £ положительных реие-

ния по ваявкам на изобретения;

Материалы диссертационной работы вошли" составной частью в кандидатские диссертации С. К. Мустафаева, А. Б. Боровского,- Бенмеджбер Ареаки, Е. Е Москвиной, - Е. А. Путиной, .защищенные в специализированных Ооветах и утвержденные ВАК СССР.

Структура и обьем работы. Диссертация "в двух книгах состоит

ив введения,аналитического обзора, трех глав экспериментальной части,

выводов-и заключения, - списка использованных источников и приложений,

в которых приведены данные собственных исследований, разработанная

нормативно-техническая документация и документы, подтверждающие результаты внедрения. .; •" :

Диссертация изложена на 434 страницах машинописного текста, содержит 133 таблицы, 85 рисунков,.264 использованных источников на русском и иностранных, языках.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

В качестве, объектов - -исследования использовали семена подсолнечника урожая 1976-1991 гг. сортов Шредовик, Первенец и ВНИ-ИМК 8883, иэ которых были сформированы 44 промышленных и 30 селекционных партий; семена' сои урожая 1986-1991 гг.. сортов Волна, Пламя, ВНИИМК 1, Амурская 4, фиморская 462, Находка, сформированных в 18 промышленных и 1? селекционных партий; семена рапса урожая 1983-1991 гг.. сортов Кубанский, Агат, Сюрприз, Немерчанский, Винницкий,,сформированных в 28 промышленных и 30 селекционных партий; плоды кориандра сорта Янтарь урожая 1987-1991 гг.;,.сформированных в 30'промышленных и 15 селекционных партий.

Промышленные партии масличных семян формировали на масложир-комбииатах и маслозаводах Краснодарского края и . Днепропетровской области, кориандра на Усть-Лабинском ЭМЭК. Селекционные партии семян

- Ill- .•

юдсолнечника, сои и рапса были получены из НПО "Масличные культуры" ;г. Краснодар), селекционные партии кориандра - в Крыловском (Крае-юрдаский край) и Апподонском (Ставропольский край) заготпунктах. В отдельных опытах таккэ использовали семена сурепицы сортов Зввиса и Восточная, полученные в НПО "Масличные культуры".

Лабораторные исследования вели в соответствии с действующими стандартами:' отбор проб по ГОСТ 12036-85;' определение влажности по ['ОСТ 10856-64; лузжистости по ГОСТ 10855-64; массы 1000 штук семян - по ГОСТ 12042-89; объемной массы - по ГОСТ 10840-64; анергии процветания и лабораторной всхожести - по ГОСТ 12088-89; кислотного ■шела масла в семенах - по ГОСТ 10858-77; маеличности семян - по ?0СТ 10857-65; первичных и вторичных продуктов окисления лшидоз, хлорофилла и феофетина по спектрам поглощения; перекиское число ли-1идоб - ' по методике, рекомендованной ЕНШЗзм с гипссульфзгом каг-эия; йодное число масла - по Ганусу; массовую .долю фосфолкпйдоз в ласле - микрометодом; жирных кислот в составе лкпидоз" - методом ГЕХ метиловых эфиров лирных кислот; интенсивность тепловыделений семян и тлодов - по модифицированному наш адиабатному. методу; массы 1000 нтук плодов кориандра с помощью специальных плат; содержание эфирного аасла в плодах кориандра - паровой отгонкой в приборе Кондрацкого, гарного масла по ГОСТ 10857-65; кислотное и перекнсиае числа лирного гасла.кориандра - титрованием мисцеллы,получаемой по способу Фосс-Лэт з нашей модификации.

Активность липазы определяли по отщеплению тарных кислот при )Н=5,0; фосфолипаз А и В (в сумме) - по отщеплению жирных кислот(от нецитина), • фосфолипазы Д - по отщеплению холина; лйпоокситеказы - по разработанной нами методике; бета-глюкозидазы - по отшеплению глхшвн.

Лабораторную сушку семян и их хранение в атмосфере инертных га-.

sob - азота, диоксида углерода и аргона вели на стендовых установках. Ьж активном вентилировании на стендовой установке БНИИЗа высота слоа

семян составляла 2 м. В производственных исследованиях семена хранили в вентилируемых силосах.

. . Статистический анализ изучаемых партий семян вели в следующей последовательности: анализ выборки по среднему значению показателя и коэффициенту вариации, принятому нами за уровень неоднородности; расчет парных и частных коэффициентов,их оценка, по критерию Стьюдента для уровня значимости 0,05 и по числу значимых связей и ¡итерированной силе;' уточнение выявленных информативных показателей методом факторного анализа Исходным материалом для факторного анализа являлась матрица выборочных коэффициентов корреляции. Информативность факторов оценивали по собственным значениям, проценту общности и критерию значимости Кайзера,'вклад _ каждого показателя в информативность фактора оценивали по его факторным нагрузкам.

Задачу выделения' групп при классификации объектов на максимально однородные группы по наиболее информативным показателям, решали методом кластерного анализа . •

Результаты исследования, представленные графически, обрабатывали методом сплайн-интерполяции с использованием напряженных сплайнов 3-го порядка.

•-.-' ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ . • .

- ' "1. БИОХИМИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ СВЕЖЕУБРАННЫХ МАСЛИЧНЫХ ' V СЕМЯН И ПЮДОВ КОРИАНДРА

1.1. абор информативного показателя для . характеристики состояния свежеубранного растительного сьфья

Свехеубранные масличные семена (подсолнечник, соя,рапс) и плоды кориандра оценивали по качеству ферментов, - определяя их удельную активность - количество субстратов и продуктов реакции, а также ■

всхокееть семян и плодов в глздоЯ'партии. Все кседвдуеше -партии масличных сешн и плодов кориандра имели высокие коэффициенты'вариации по активности ферментов, содержанию продуктов реакции и всхогззс-ти, что свидетельствует о высокой неоднородности изучаемых партий, причем во всех случаях технологические партии семян оказались более неоднородными.

Установлено, что вся информация о качестве фгрментов может быть описана одним Фактором, являющимся комбинацией показателей таблицы 1. Вклад кадцого показателя в информативность фактора (факторны-нагрузки) показывает, что для представительной харектерисики свежа-убранных масличных семян целесообразно использовать активности ферментов липазы и липооксигеназы, кислотное и перекисное числа наела в семенах (табл. 1).

Таблица 1

Факторные нагрузки биохимических и технологических показателей евекеубранных масличных семян •

Показатели

•Масличная культура и % общности ■ 1-го фактора

подсолнечник: • рапс : соя 83,9 : 77,8 : 73,9

Всхокэсть сешн -0,929 • 0,854 -0,822

Активность ферментов:

липазы 0,965 -0,894 0,078

липооксигеназы . 0,964 -0,957 0,951

Массовая доля липидов в семенах -0,710 0,855 -0,557

Кислотное число масла в семенах 0,916 -0,889 0,331

Перекисное число масла в семенах 0,945 0,109 0,032

Свежбубранные.плоды кориандра целесообразно характеризовать по

активности ферментов - липазы и бета-глюкозидазы, жиро- и эфиромас-

личности плодов. '

Уровни активности ферментов оказались наиболее■информативными

показателями для характеристики свежеубраквого' нас лютого и зфиро-

масличного сырья.

- 14 -

■ 1.2. Формирование биохимической неоднородности масличных семян при созревании, послеуборочной обработке и возможность ее снижения

Биохимическая и технологическая неоднородность свежеубранных семян - одно • из проявлений их разнокачественности, обусловленная внешними и внутренними факторами при формировании созревающих семян на растении, условно названа нами естественной неоднородностью.

Изучение формирования естественной неоднородности на примере созревающих семян подсолнечника (табл. 2) показывает, что семена подсолнечника, созревавшие в центральной, средней и краевой зонах соцветия существенно различаются по биохимической и технологической неоднородности. ...

Таблица 2

Естественная неоднородность семян подсолнечника - ■ по зонам корзинки.

. : : " Зоны корзинки

Показатели •. : Смесь:---------------------------

' . : семян: центральная: средняя: краевая

Активность липазы Ал . '0,71 0,37 0,27 0,05

Активность липооксигеназы Ао 0,19 0,34 0,18 0,01

Кислотное число масла в семенах 1,00 0,29 0,57 0,22

Перекисное число масла-в семенах 0,85 .. 0,31 0,19 0,05

Массовая доля липидоВ в семенах 0,14 0,12 0,05 0,08

Наибольшая неоднородность присушд семенам центральной зоны • соцветия, семена средней и краевой - более однородны.

Изучение неоднородности смеси семян, а также отдельно крупной и мелкой фракций показало, что технологические операции при послеуборочной обработке - - тепловая сувзка, активное, вентилирование и хранение свежеубранных семян при влажности, превышающей критическую, при повышенных температурах сопровождается ростом биохимической неоднородности семян по качеству ферментов.

'В отличии от естественной неоднородности семян, обусловленной

условиями созревания их нз растении, неоднородность семян, появляешься под влиянием различных технологических воздействий названа зш.21 индуцированной или техногенной (табл. 3).

■ Таблица 3

Влияние технологических воздействий на индуцированную- неоднородность свекеубранныз се:-¡як

Вид технологического воздействия

Неоднородность семян подсолнечника для показателей

Ал

ко

Хранение, сут. t-10-15 С; V-6.8 •%

О 0,93

30 0,93

БО 0,51

90 0,29

t-34-35 °С; W-11,8 %

О - 0,64

- 60 0,71

120 0,88 ■

Акггшное вентилирование Wi-10,7; tB-20-22 "С; B-68-73 1

0,93 0,47 0,48 0,34

0,27 0,67 0,55

0,17 0,21

0,17

0,35 0,45 1,00

0,40 0,42

0,40

0,59 0,39 0,55

исходные после вентилирования Vfc-7,1 % Сушка

исходные после сушки при t нагрева семян • 60 80 100

Аналогичные данные были получены также для свеж; убранных се-f,í3H рапса, сурепицы, сои и плодов кориандра.

. Таким образом, для семян подсолнечника, рапса, сурепицы, сои к плодов кориандра установлены два вида биохимической неоднородности: эстественная неоднородность, обусловленная физиологическим состоянием семян к моменту уборки, которая уменьшается с увеличением степени зрелости семян к моменту уборки, а также при хранении семян в благоприятных условиях; и индуцированная неоднородность семян»которая возникает при их технологической обработке и мокет возрастать при подготовке семян к хранению.

Дальнейшие исследования были направлены на выявление и обосно-

вание рационального количества групп в партиях семян, поступающих на хранение с условно одинаковым уровнем биохимической активности для обоснования технически применимого в практике масложировых предприятий критерия разделения семян при формировании однородных партий для послеуборочного дозревания,хранения и технологической переработки.

1.2.1. Разделение по естественной неоднородности масличных семян и плодов кориандра Результаты кластерного анализа показывают, что деление масличных семян и плодов кориандра различных сроков уборки по естественной неоднородности наиболее четко может быть' проведено на два класса, используя в' качестве критерия разделения величину всхожести семян. Первый класс семян характеризуется низкой всхожестью при высокой активности ферментов классов гидролаз (липаза) и оксидоре-дуктаз- (липооксигеназа). Второй класс характеризуется высокой всхожестью при низкой активности указанных ферментов.'

Кластерный анализ при исследовании биохимических, физико-механических и технологических свойств семян в совокупности выявил целесообразность применения величины среднего эквивалентного диаметра семян и плодов для разделения их на классы по естественной неоднородности.-Дня всех видов исследованных семян второй класс -отличался наибольшей однородность» по биохимическим и технологическим свойствам.

1.2.2. Разделение по индуцированной неоднородности масличных семян и плодов кориандра Сложность задачи разделения масличного и эфиромасличного сырья по индуцированной неоднородности обусловило проведение исследований в два этапа На первом этапе решали, задачу классификации партий свежеубрашшх масличных семян и плодов кориандра по биохиыичес-

ким показателям с выявлением тенденции их изменений при послеуборочной обработке. На втором этапе проводили обоснование технологического критерия разделения партий сырья по уровню индуцярованной неоднородности, описывая объекты исследования по качеству выделяемых дипидов. Окончательный вывод о возможности использования выявленного технологического показателя как критерия разделения семян по индуцированной неоднородности делали после сравнения партий по биохимическим показателям и технологическому критерию, рассчитывая достоверность прогноза отнесения данной партии семян к определенному классу. При ошибке прогноза менее 30 % точность классификации принимали удовлетворительней.

Результаты кластеризации семенной массы светеубранного подсолнечника по биохимическим показателям приведены на рис. 1.

Исследования показали, что все изученные масличные семена - подсолнечник, рапс и соя по индуцированной неоднородности могут быть'разделены на 3 класса:

1-й класс - при высокой всхожести и низкой активности липооксигеказы, активность- липазы изменяется в широком диапазоне,

при высоком среднем зна-

Рис.. 1 Распределение . классов- светечении внутри класса. Вы- убранных семян подсолнечника з

пространстве показателей активности ?окая активность липазы, ферментов (Ал, Ао) и всхожести:

повыаенная влажность се- 1-1 класс; 2 - 2 класс; 3-3 класс-

ыян и присутствие в клетках семян продуктов неполного синтеза дает основание, гипотетически предположить, что при соответствующих условиях послеуборочной обработки и хранения в семенах 1-го класса возможен дополнительный синтез триацилглицеролов.

2-й класс - при средней всхожести семян отмечается повышенная активность липооксигеназы и липазы. В липидном комплексе семян 2-го класса преобладают процессы гидролитическо-окислительного характера; "послеуборочная обработка таких семян должна стабилизировать их качество перед хранением.

3-й класс - при низкой всхожести семян и низкой активности ли- . пазы активность липооксигеназы изменяется в широком диапазоне при высоком среднем 'значении внутри класса. Это семена, в которых ярко выражена тенденция к-процессам разрушения, в первую очередь липидов; послеуборочная обработка таких семян должна тормозить уже начавшееся ухудшение их качества .

Несмотря на высокую информативность разделение масличных семян по уровню биохимических процессов в условиях производства неосу-ерствию. Поэтому для поиска технически доступного показателя оперативного контроля мы исследовали качественные характеристики липидов семян методами, уже освоенными масложировой промышленностью с последующим их статистическим анализом в указанной ранее последовательности.

Факторный анализ качественных характеристик липидов позволяет считать кислотное число масла (Кч) наиболее информативным показателем для всех классов масличных семян с уровнем достоверности более высоким, чем принято при оценке зерновых культур (65 %) (табл. 4).

Проведенное кластерное разделение по 1-му фактору показало целесообразность деления семян на 3 однородные группы, в следующих границах кислотных чисел для различных видов масличных семян (табл. 5).

Таблица 4

Факторные нагрузки показателей качества лшшдвого комплекса масличных семян

Показатели •.Масличная культура и X общности : 1-го фактора : подсолнечник: рапс : соя : 91,4 : 78,4 : 82,3

Кислотное число масла в семенах 0,983 -0,913 0,935

Перекисное число масла в семенах 0,915 ' 0,733 0,849

Экстинкция при , нм: Е 232 0,875 -0,587 -

Е' 268 0,854 - -

Йодное число масла - - 0,903

Массовая доля триацилглицеролов в -0,939 0,908 -0,676

семенах

Массовая доля в масле:

фосфолипидов -0,137 -0,364 0,534

коричневых пигментов 0,880 0,380 0,542

каротиноидов - 0,767 -0,281

хлорофилла А - 0,367 0,635

феофетина В - 0,883 -

Таблица 5

Классификация масличных семян по кндуциррванной неоднородности

Вид семян

Классы семян по индуцированной неоднородности, мг КОН

1 : 2 : 3

до 3,0 3,0-4,2

. до 3,0 до 2,0 2,0-3,0

Точность классификации масличных семян по биохимическим показателям и кислотному числу масла в них составила 81,4; 82,1; 77,8% для подсолнечника, рапса и сои соответственно, что позволяет использовать кислотное число тела в качестве критерия разделения семян в производстве.

Плоды кориандра по индуцированной биохимической неоднородности такие могут быть разделены на 3 класса:

1-й класс - высокая всхожесть плодов при низкой активности липазы и средней активности бета-глюкозидазы. Для таких плодов воз-

Подсолнечник

Рапс

Соя

более 4,2 более 3,0 более 3,0

. - 20 -можно предположить наличие процессов послеуборочного дозревания, приводящих к улучшению их технологической ценности.

2-й класс - всхожесть плодов средняя, активность липаэы и бета-глшоаидазы изменяется в широком диапазоне при повышенных сред-

.них значениях;

3-й класс - всхожесть понижена при высокой активности липазы и бета- г лшозидазы.

Для плодов 2-го и 3-го классов характерны активные процессы гидролитического характера, что исключает возможность послеуборочного дозревания с положительным технологическим эффектом. Плоды 2-го и 3-го классов целесообразно объединять и направлять на переработку.

Критерием для разделения плодов' кориандра по индуцированной биохимической неоднородности является их эфиромасличность СЭМ); кластерное деление по 1-му фактору позволяет выделить классы:

1 класс - ЭМ более .1,5.2 2 и 3 классы - ЭМ до 1,5 X

Точность классификации плодов по биохимическим показателям и эфиромасличности -85,7%.

Разделение сырья по уровню естественной и. индуцированной неод-нородностям и предложенным критериям для деления обуславливает возможность выявления промышленных партий семян и плодов, существенно отличающихся•по характеру изменения качества при послеуборочной обработке и последующем хранении. Поэтому разработку рациональной технологии послеуборочной обработки масличных семян и плодов кориандра вели с учетом потенциально возможного развития -процессов, происходящих при послеуборочном дозревании и хранении раздельно для каждой из выделенных групп сырья.

- 21 -

2. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЙ ГОСЛЕУБОРОЧКОЯ ОБРАБОТКИ МАСЛИЧНЫХ СЕМЯН 2.1. Характеристика биохимических процессов в мзсличных семенах при послеуборочном дозревании

Для всех видов исследуемых семян установлена обратная корреляция мэаду величиной всхогкести семян (ЕС) - классическим показателем прохождения семенами послеуборочного дозревания и интенсивностью тепловыделений семян при хранении. Время достижения семенами максимальной всхожести практически равно времени достижения постоянного минимального уровня их тепловыделения (рис. 2). '

Нами разработан способ _гЮ0

определения продолжительности g

g 801 Ьй 16 дозревания °

послеуборочного

л

семян,основанный на измерении 5 60

о

температуры хранящейся семен- о

8 40-

ной ------- --------

Ъ 24

Ен Ь

о: S Й

8

о >=з & К ~

о

50 ЮЭ 150 Длительность хрзде-ния, сут.

Рис. 2 Интенсивность тепловыделений (I!T) (1) и всхожесть (ВО) (2) при хранении семян подсолнечника

массы, расчете интенсив- со ности их тепловыделений и определении времени достижения

минимального постоянного уровня интенсивности их тепловыделений (а. с. N 1711699).

При послеуборочном дозревании всех изученных видов масличных семян мы наблюдали повышение их маеличности в средней на 1,0-1,5 % при одновременном снижении величины их кислотного числа (Кч) в среднем на 0,3-0,6 мг КОН (рис. 3). Одновременно,существенно изменялась активность липолитических ферментов. Для всех видов семян было установлено увеличение активности фермента липазы (Ал). Изучение активности фосфолипаз (А+В) и Д семян подсолнечника з этот период.также показало увеличение их активности.

Увеличение активнос-

1

о

и

- 22 -2,5

2 4J.

ти липазы,снижение еодер- »§2,0 ЯайИЯ свободных жирных о Е I 5

м *

кислот в дозревающих се- ^ х о менах, повышение маслич- | о 5 ности семян позволяют, предположить участие липазы в процессах дополнительного синтеза триацил-глицеролов, хотя и снижение кислотного числа масла и увеличение выхода масла из семян не могут служить однозначным подтверждением именно синтеза тркацидглицеролов(ТАГ). Ряд исследователей полагали, что свободные жирные кислоты (ЖК) способны связываться с белками в нерастворимые комплексы. Увеличение выхода масла при "отлежке" (послеуборочном дозревании) семян, а также после их сушки можно объяснить не синтезом ТАГ, а результатом разрушения таких белково-липидных комплексов. Исследования биомембран клеток позволили объяснить увеличение выхода липидов как результат перехода липидов биомембран в легко извлекаемую форму под влиянием разрушительных факторов, действующих на семена. Не отвергая полностью это объяснение увеличения выхода липидов, мы считаем возможным допустить также возможность дополнительного синтеза ТАГ из диацилгли-церолов (ДАГ)_ и Ш для отдельных классов семян. Предпосылками к такому допущению может служить не только увеличение ТАГ с одновременным снижением ЖК и ЛАГ, зарегистрированных в наших исследованиях

0 60 120 180. 240 360 Длительность хранения, сут.

Рис. 3 Изменение кислотных чисел (А) и активности липазы (В) при хранении семян подсолнечника (1), сои (2) и рапса (3)

ts*

i 55 2 о и

0,7

IK

0,5 0,3 0,1

0,7

0,5

V -в— L^

0

200

400

(рис. 4),но и установленные рядом исследователей для ферментов класса гидролаз (технические препараты микробных липаз, фосфолипаза Д растений) помимо - гидролитических функций, также функции еинтетаз, проявляемые в условиях с низким содержанием воды. Это дает возможность полагать, что молекулы ферментов класса гидролаз - в нашем случае - липазы - при изменен:™ внешних условий способны трансформироваться в синтетазы. Дополнительным подтверждением этой возможности служит и тот факт, что технические препараты липаз применяют в качестве биокатализаторов (in vitro) синтеза липидов

200

4G0

ТАГ

49,2

48,6 .48,0 47,4

200; 400

Длительность хранения, сут.

Рис. 4 Изменение массовой доли свободных жирных кислот (ЖК), диацклглицеролов (ДАТ) и триацилглицеролов (ТАГ) в семенах подсолнечника при хранении

экспериментальные данные ■ ■ расчетные данные

при промышленной переэтерификации жиров.

Мы полагаем,что при послеуборочном дозревании в евеяеубранных земенах возможно течение ферментативных процессов, катализируемых липазой-гидролазой и липаэой-трансферазой. Схема предполагаемых ферментативных процессов, может быть представлена в следующем виде:

ТАГ + 1^0 + ЛГ

ДАТ + Ж + ЛС

ЛГ

ФСКДАГ

Ж + ДАТ + ЛГ (1) ЛС (ТС) .(2)

ТАГ + Н20 + ЛС (3)

где: ТАГ - триацилглицеролы; ЛГ - липаза-гидролаза; ЮКТАГ - фермент-субстратный комплекс, содержаний ТАГ; ДАТ - диацилглице-ролы; ЛО (ТС) - липаза-синтетаза (трансфераза); 2СКДАГ - фермент-субстратный комплекс, содержащий ДАГ.

Для получения кинетических зависимостей для реакций (1-3) мы использовали систему дифференциальных уравнений, для которых начальными условиями взяты экспериментальные данные: массовая доля ТАГ, ДАГ, Ж-и воды в дозревающих масличных семенах.

Систему уравнений, описывагадос,схему процесса, решали численными методами Рунге-Кунта-Фельберга с автоматическим выбором иага и учетом данных по динамике ТАГ, ДАГ, Ж Этот метод позволил описать возможную схему для неизвестных ЛГ, ЛС, йСКТАГ, ФСКДАГ,составляющих уравнений с уровнем достоверности 95 X, расчитав относительные их концентрации при послеуборочном дозревании и хранении (рис. 5).

Как следует из получен- « 3

3

ных данных, послеуборочное до- 3 д о

Е; со

зревание сопровождается увели- К &

К К £

.чением относительных концент- од-раций ферментов ЛТ и уменьше- о § нием ЛГ, что может свидетельствовать о. сдвиге-реакции (3) в сторону . образования липазы-трансферазы, причем при завершении послеуборочного доз ревания концентрация трансфера- ■

бы снижается. Относительная концентрация фермент-субстратного комплекса ФСКДАГ при послеуборочном дозревании резко снижается.и к его

О 200 400

Длительность хранения, сут.

Рис. 5 Расчетные относительные

концентрации ферментов ЛГ (1), ЛС (2),' ФСКТАГ (3),'ФСКДАГ (4) в семенах подсолнечника при послеуборочном дозревании и хранении

окончанию исчерпывается полностью. Это дает возможность предположить остаточные синтетические процессы при послеуборочном дозревании, аналогичные процессам в созревающих семенах. В то же время концентрация ФСКГАГ, содержащего ЛГ, имеет тенденцию к росту в течение всего периода хранения.

Снижение содержания НК при послеуборочном доэревании семян может являться результатом разности активностей (концентраций) ЛГ и Ж!. Изменение концентрации липазы-синтетазы ЛС имеет четко выраженный максимум в период послеуборочного дозревания, в то ж время концентрация ЛГ в этот период снижается. Экспериментальные данные, полученные по активностям липазы для этих образцов, (рис. 3), показывают аналогичный для разности относительных концентраций ферментов (ЛС и ЛГ) характер зависимости в период послеуборочного дозревания. Это дает возможность -предположить, что экспериментальное определение активности липазы в дозревающих семенах по-существу является результирующей активности двух ферментов - ЛГ и ЛС .и определяется разностью их концентраций.

Дополнительным подтверждением продолжающихся аналогичных созреванию процессов в семенах при послеуборочном дозревании может служить сохранение направленности превращения жирных кислот - олеиновой и линолевой - в семенах сортов Передовик и Первенец.

Проведенные исследования свидетельствуют о возможности течения в липидном комплексе семян при послеуборочном дозревании не только гидролитических процессов, но и процессов синтеза.

Анализ биохимических процессов в свежеубранных масличных семенах позволяет выделить следующие периоды хранения семян, отличающиеся по активности гидролитических и окислительно-восстановительных ферментов: период послеуборочного дозревания семян, характеризующийся возрастанием активности гидролитических ферментов и снижением ач-

. * " - 26 -тивности |окислительно-восстановительных ферментов; период начального хранения семян, характеризующейся снижением активности гидролитических ферментов при отсутствии изменений в активности окислительных ферментов^ период длительного хранения семян, характеризующийся возрастанием активности липолитических ферментов - липазы и липооксиге-назы, приводящим к увеличению кислотных и перекисных чисел масла. В то же время увеличение массовой доли запасных липидов, снижение Кч масла и диацилглицеролов при послеуборочном дозревании оказалось возможным только для свежеубранных семян* первого класса - с начальным кислотным числом масла до 2,0 мг КОЕ В липидах семян 2 и 3 классов с Кч более 2,0 мг ЮН при послеуборочном дозревании идут гидролитические и окислительные процессы.

В связи с этим, дальнейшие исследования были посвящены поиску наиболее благоприятных условий послеуборочной обработки семян »первого класса, потенциально способных к дополнительному накоплению запасных липидов и улучшению их качества при послеуборочном дозревании.

2.2. Основные факторы, влияющие на послеуборочное дозревание и хранение масличных семян

Среди факторов, влияющих на процессы послеуборочного дозревания свежеубранных семян были, рассмотрены сортовые особенности семян, их влажность,температура окружающей среды и газовый состав ыежсеменной атмосферы, а также тепловые воздействия на семена. В результате, исследований было установлено, что селекционный сорт сеыян существенно не влияет на интенсивность и направленность процессов послеуборочного дозревания. В семенах сохраняется, характер накопления жирных кислот, установившийся к концу созревания семян на материнском растении. Наиболее эффективно процесс послеуборочного дозрева-' юга идет в .масличных семенах при температурах хранения не превыша-

»—О

вдих 5 С. Выявилось, что для послеуборочного дозревания . масличных

семян и их последующего хранения необходимы различные начальные влажности семян. Для ' послеуборочного дозревания влажность семян должна быть должна быть на 1-2 X выше критической влажности (безопасной) для хранения; для последующего хранения - влажность семян не должна быть выше критической. Существенно влияла газовая атмосфера Для периодов послеуборочного довревания и хранения масличных семян необходимо создание различной газовой атмосферы, окружающей семена. Для послеуборочного дозревания необходима атмосфера с обычным для воздуха соотношением газов; для периода последующего хранения - более желательна бескислородная атмосфера, • например, атмосфера азота или диоксида углерода. Наконец, тепловой прогрев семян их тепловая суша •при рекомендованных температурах, интенсифицируют процесс послеуборочного дозревания, направление изменения качества семян сохраняется.

2.3. Технологические режимы активного вентилирования масличных семян при послеуборочном дозревании и хранении Наиболее значительный технологический эффект послеуборочного дозревания был достигнут для семян первого класса с .Кч до 2,0 мг КОН с влажностью 1-2 %. выше безопасной для хранения при температуре не выше 5"С, при межсеменной атмосфере с близким для воздуха соотношением газов. В связи с этим активное вентилирование оказалось яаиболее приемлемой технологической операцией для создания указанных условий послеуборочного дозревания, причем заданная межсеменная атмосфера может достигаться при 10 кратной ее смене в течение суток. Это осуществляется различными удельными подачами воздуха. Эффективность послеуборочной обработки в зависимости от удельных подач воз-чуха оценивали по максимальному снижению Кч масла в семенах при юслеуборочном дозревании и минимальном его приросте при последующем ¿ранении семян в течение 240 дней при 2-4 'С (рис. 6).

Проведенные исследования

I ГС

позволили обосновать рациональные § §

■ V -

« ё с

ю ю

ё « ез о

технологические режимы активного вентилирования масличных семян при послеуборочном дозревании. Семена с влажностью на 1-2 % вше § и критической должны подвергаться ¡§ § активному вентилированию атмосферным воздухом с удельными подачами от 30 до 45 м5/? ч. В этом случае послеуборочное дозревание сопровождается максимальным сни-

0,8 0,6 0,4 0,2

0 30 . 60 90 Удельные подачи воздуха, нг/ч-ч

Рис.

б Влияние удельных подач воздуха при вентилировании семян подсолнечника' на снижение кислотного числа масла в период жением Кч масла в семенах, гаран- послеуборочного дозревания (1)

и увеличение при длительном тируется стабильное последующее хранении (2)

хранение семян. Дяя масличных семян с влажностью превышающей критическую более чем на 2 % были уточнены рекомендованные ранее режимы активного вентилирования,что позволило значительно уменьшить, а ряде случаев и исключить, прирост Кч масла в семенах при их длителном хранении. Проведенный комплекс исследований для масличных семян позволил разработать варианты технологии послеуборочного дозревания и ■хранения масличных семян подсолнечника, сои,.рапса и сурепицы

3. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЙ ПОСЛЕУБОРОЧНОЙ . ОБРАБОТКИ ПЛОДОВ КОРИАНДРА 3.1. Биохимические процессы в плодах кориандра при послеуборочном дозревании и хранении Исследованиями было установлено, что содержание эфирного масла' в плодах кориандра 1 класса (крупной фракции) при хранении в течении 40-60 суток после уборки повышается на 6,2-6,6 % от исходного

' . . . - 2Э - . .■ .

и при дальнейшем хранении} изменяется незначительно'(рис. 7). Мы установили также

л

увеличение содер- ■ § «

жания жирного мае- | ла в дозревающих ш плодах на 1,5-1,6%, и снижение его Кч .

&

на 0,3-0,4 мг КОН 0<§ ьо

и Пч на 0,02-0,04 §5 % 1а. Эти изменения . в липидном |

¿г4

комплексе дозрева- §§

О 2

кгдиХ" плодов были аналогичны изменениям уже выявленных наш при Рис. 7 Изменение массовой доли эфирного (ЭМ)

(2), жирного (Щ) (3) масел, всхожести послеуборочном до- (БП) (4) и интенсивности тепловыделений (ИТ)(1) свежеубранных плодов кориандра при хранении

зревании масличных

земян. Это позволяет полагать, что изменение' запасных липидов в масличных семенах подсолнечника, сои и рапса и даже эфиромасличного застения - кориандра при послеуборочном дозревании подчиняется общей Зиологической закономерности, являясь продолжением процессов, аналогичных процессам синтеза липидов в созревающих семенах.

Сопоставление интенсивности тепловыделений и изменения всхо-{ести плодов кориандра при дозревании позволяет распространить" оп-оделение продолжительности послеуборочного дозревания по снижению нтенсивности тепловыделений, применимой для масличных семян, и для лодов кориандра

3.2. Основные факторы, влияющие на послеуборочное дозревание и хранение плодов кориандра Наиболее благоприятными условиями, обеспечивающими получение положительного эффекта послеуборочного дозревания для плодов кориандра являются 'температура их хранения в послеуборочный период до 30 °С при влажности плодов до 13 %. - .

Хранение плодов кориандра в бескислородных условиях - в атмосфере аргона' и диоксида углерода увеличивало эфиромаеличность плодов с последующим резким снижением (рис. 8). Снижение при послеубо- ^ ^27

рочном дозревании основного целевого компонента — эфирного масла после непродол-. котельного хранения в бескислородной среде, делает неприемлемым такую обработку для длительно хранящегося кориандра Поэтому при послеуборочном ' дозревании плодов кориандра предпочтительна атмосфера с обычным для воздуха соотношением га-

* Я124 § 8

SgSm

Длительность хранения, су г.

Рис. 8 Влияние газового состава межплодовой атмосферы на изменение зфиромасличности хранящихся плодов кориандра

1-воздух, 2-аргон, 3-диоксид углерода

зов. Исследование показало, что при хранении в бескислородной среде и накопление и затем расход эфирного масла происходят в основном за счет его основного компонента - спирта линалоола Как было указано ранее другими исследованиями, накопление линалоола вероятнее всего идет 8а счет гидролиза соответствующих глюкозидов. Вашими исследованиями на протяжении ряда лет было установлено, что в бескислородной газовой среде снижение сухой массы плодов (массы 1000 штук плодов)'в

среднем на 14-18 % вше, чем при хранении в атмосферном воздухе при практически одинаковом уровне интенсивности тепловыделений, позволяющей характеризовать уровень биохимической активности плодов., Сохранение биохимической активности - всхожести плодов, интенсивности их тепловыделений за счет дополнительного расхода дыхательных субстратов известно. Оно объясняется стрессом биологической системы при помещении семян иди плодов в бескислородную среду.

Воздействие стресса было эффективным для свеглубранных плодоз с влажностью не более 13 %.

Накопление эфирного масла и линалоола при хранении плодов в бескислородной среде в течение более 4 сут. ' снижалось, причем вид бескислородной среды существенного влияния на этот процесс не оказывал. Наиболее эффективно проведение стрессового воздействия для свете убранных плодов при сроке их хранения не более .30 дней (табл. 6).

- Таблица 6

Влияние стрессового воздействия на плоды кориандра различных сроков хранения Увеличение, содержания эфирного масла, мг/ЮСЮ шт: ликалоола, мг/1000 шт

после воздействия диоксид углерода: аргон : диоксид углерода: аргон

О- 13,0 13,0 . 10,4 ~ ' " 11,1

20 7,0 7,3 5,2 6,4

40 5,6 4,5 4,7 3,8

60 . 5,1 4,5 3,9 3,3

90 5,8 4,5 5,0 3,3

Таким образом, потенциальная возможность у плодов кориандра к

накоплению эфирного масла реализуется в основном при послеуборочном дозревании, кратковременное стрессовое воздействие - бескислородной

средой для ускорения накопления эфирного масла на любом этапе дозревали является целесообразным.

Выполненные исследования дают основание рекомендовать активное

Срок хранения, сут.

вентилирование при послеуборочном дозревании и хранении целых плодов (а. с. N 1475149) и кратковременное воздействие .бескислородной средой .на плоды кориандра, направляемые на переработку без послеуборочного дозревания (положительное решение 4220604/31 от 20.04 87).

'; ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

<

Выполнен комплекс экспериментальных "и теоретических исследований процессов послеуборочного дозревания и хранения семян трех промышленных масличных растений . - подсолнечника, сои, рапса и плодов эфиромаеличного растения - кориандра.

1. Установлено существование двух видов биохимической неоднородности масличных семян и плодов кориандра- естественной неоднородности, обусловленной их физиологическим .состоянием к моменту уборки и индуцированной (техногенной) неоднородности, возникающей при их технологической обработке.

2. Кластерный анализ биохимических и технологических характеристик свегсе убранных масличных семян к плодов кориандра показал возможность разделения партий'заготовляемого растительного сырья на однородные по биохимическим и технологическим свойствам классы:

--по естественной неоднородности на два класса, критерием для разделения которых является эквивалентный диаметр масличных семян и плодов; *

- по индуцированной неоднородности на 3 класса, критерием для разделения масличных семян является величина кислотного числа масла .в них, а для плодов кориандра их эфиромасличность.

3. Установлено, что в зависимости от характера биохимических процессов в свежеубранных масличных семянах хранение их может быть условно подразделено на следующие периоды:

- период послеуборочного дозревания семян, характеризующийся

увеличением активности гидролитических ферментов при сниженной активности окислительно-восстановительных ферментов;

- период начального хранения семян, характеризующийся умеяьшени-ем активности гидролитических ферментов при сниженной активности окислительно-восстановительных ферментов; •

- период длительного хранения семян, характеризующийся возрастанием активности ^политических ферментов - липазы и липооксиге-назы, приводящим к увеличению кислотных и перекискых чисел масла в семенах.

4. Экспериментальное in vivo) выявлена и теоретически обоснована потенциальная возможность дополнительного синтеза триацилглицеролов (запасных липидов) в свежэубранных семенах масличных и эфиромаслич-нкх растений при послеуборочном дозревании на основе:

- подтверждения гипотезы об обратимости действия липазы-гидролавы и липазы-синтетазы (трансферазы) в дозревающих семенах;

- анализа экспериментальных данных по изменению массовой доли в семенах триацилглицеролов, диацилглщеролов и жирных кислот;

- анализа расчетных относительных концентраций ферментов и фермент-субстратных комплексов; -

■ - анализа изменения массовой доли жирных кислот С 18:1 и С 18:2 в составе триацилглицеролов. подсолнечника лшолевого и олеинового типов.

5. Теоретически обоснованы и экспериментально подтверждены рациональные технологические условия для послеуборочного дозревания масличных семян: кислотное число масла в семенах не более 2,0 мг КОН, температура семян не выше 5°С, влажность семян на 1-2 7. выше критической, межсеменная атмосфера с обычным для воздуха соотношением газов. "...

, 6.- Для послеуборочного дозревания масличных семян, при котором

достигается максимальное, снижение кислотного числа масла в них и ус-

. - 34 -

тойчивое последующее хранение, рекомендовано активное вентилирование

атмосферным воздухом с удельными подачами 30-45 и/1 ч "Разработана и внедрена технология послеуборочного дозревания и хранения масличных семян, инициирующая течение в них биохимических процессов положительной направленности для технологического качества.

7. Выявлено, что послеуборочное дозревание плодов кориандра . сопровождается увеличением массовой доли запаЬных лшшдов, доли эфирного масла и его основного компонента - линалоола. Экспериментально установлены рациональные технологические режимы послеуборочного дозревания плодов кориандра с эфиромасличностью более 1,5 влажность не более 13 %, температура не выше 30 С, межплодовая^ атмосфера с обычным для воздуха соотношением газов. Разработана и внедрена технология послеуборочной обработки плодов кориандра, обеспечивающая увеличение выхода ценных компонентов при улучшении их качества.

8. Экспериментально выявлена и теоретически обоснована потенциальная возможность увеличения эфиромасличности плодов кориандра 2а счет создания стрессовых условий воздействием бескислородной га- . . зовой средой на дозревающие плоды. Установлены рациональные условия проведения : стрессовых воздействий; влажность плодов не более 13 X. температура не выше 30 С,хранение в бескислородной среде 3-4 суток. Разработана и опробирована в полупромышленных условиях технология проведения ' стрессовых воздействий на плоды кориандра.

9. Разработана научно-техническая документация и внедрен комплекс технологий послеуборочной обработки и хранения масличных-семян и плодов кориандра, включающий как технологии, целью которых является повышение массовой доли в сырье целевых компонентов при улучшении их качества (1 класс), так и технологии, направленные на стабилизацию сложившегося исходного состояния при хранении сырья более низкого качества (2, 3 классы). Суммарный экономический эффект в ценах 1992 года 10 нлп. 572 тыс. руб.

ЕПЗЖОГРАВЯ ОСНОВНЫХ ПУБЛИКАЦИЯ Ш> .МАТЕРИАЛАМ ДИССЕРТАЦИИ

1. Ксандопуло С.Ю., Игольченко M.JL, Пашков ЕС. и др. Установка активного вентилирования семян подсолнечника в снлосе элева-тора.//Масло-яоф.пром-сть.- 1975.- 14

2. Ксандопуло С. КХ, Игольченко М.И., Осипова Е Г. и др. Трав- . мирование семян подсолнечника при очистке, транспортировке и зррузке в силосы.// Масло-лир. пром-сть. - 1978. - N 11;

3. Ксандопуло С.Ю.Игольченко 11 Я, Ключкин ЕЕ и др. Вентилирование семян в силосах элеватора установкой с радиальной подачей воздуха // Масло-жир. пром-сть. - 1979. - Н 3.

4. Ксандопуло С. Ю., Аруткиян ЕС., Копейковский ЕЫ. и др. Эффективность фракционирования, семян подсолнечника различных классов. // Масло-жир. 1фом-сть. - 1980.- Н 6-. .

; 5. Ксандопуло С.Е, Ключкин ЕЕ , Осипова ÉT. и др. Кислотное число масла в семенах подсолнечника при хранении. //Масло-жир. пром-сть. - 1980.- N 7. "-v • -

6. Ксандопуло С. Ю., Ключкин Е Е , Арутхшн Е С. и др. Послеуборочное дозревание и хранение высокомасличного подсолнечника. // Мзсло-жир. пром-сть. - 1980. - N 11.

7. Ксандопуло С. Ю., Копейковский Е И. , Григорьева Е Е и др. Активность липооксигеназы семян подсолнечника различных классов. // Наело- жир. пром-сть. - 1980. -N 12. '

8. Ксандопуло С. Ю., Копейковский Е М. Исследование динамики перехода фосфатидов в . масле из сешн подсолнечника различных классов.// Труды / БНИЙЖ. - 1980. '■■ ' .

9. Ксандопуло С. la , Копейковский Е М., Аришева Е. А. и др. Ис-. ¡ледование качественных характеристик производственных партий под-юлнечных сешн различных классов к полученного из них масла //

' ' ■'■" •'■■■ - - - 36!- ' ' ■ '■„'• - ,'

Сборник. Внедрение нового ГОСТанасемена подсолнечника. О передовом научно-техническом опыте Армавирского,- Краснодарского масложир-комбинатов . - Краснодар. - 1980. -

' 10. -Ксандопуло .С. К1, Кошевой Е.Е , Копейковский ЕМ. Статистические исследования : показателей качества семян подсолнечника. // 1&ело-жир. пром-сть. - 1981. - N 12.

11. Ксандопуло C.JQ., . Кяючкин ЕЕ, Арутюнян ЕС. и др. Способ послеуборочной обработки семян подсолнечника.- А.с. N 933040.

12. Ксандопуло С. XIДанильчук С. И., Белохвостиков И. И. и др. Опыт приемкии семян.подсолнечника по ГОСТ 22391-71.// Масло-жир. пром-сть.- 1982.- КЗ.

13. Ксандопуло С. Ю., Копейковский В М., Ключкин ЕЕ Изучение Неоднородности семян подсолнечника.// «асло-жир. пром-сть. - 1982.

-- .N8. • . V :.'• - . -.

14. Ксандопуло С. Ю., Гогга Р.Е , Корнена Е. П. и др. Качественная характеристика масел, выделяемых из новых сортов сои // Изв. ву-8ов. Пищевая техн-гия.- Краснодар.- 1982.// Деп. в ЦНТИ Пищепром, 1983, N 695. • . .

. 15. Ксандопуло С. Ю. , Данильчук С. Л, Тимофеенко Т. И. и др. Исследование производственных партий, ееыян подсолнечника. // Иасло-жир. пром-сть. - 1983. - N 10. ' ■ .' , .

16. Ксандопуло С. Ю.., Игольченко Ы.И , Мустафаев С. К. и др. Гигроскопические свойства .семян подсолнечника сорта "Первенец".// Масло-жир. пром-стьг.- 1983. - N11.

17. Ксандопуло С.Е , Копейковский ЕМ., Асватурьян JLК. и др. Некоторые физико-механические показатели сеешн рапса.// Мае-ло-жир. пром-сть. - 1984. ^-.N 10. - \

18. Ксандопуло С.КХ , Асватурьян JLК.л Копейковский ЕМ. и др. Технологические свойства свойства семян рапса различных сортов.// Насло-жир. пром-сть. г 1984. - N 10.

■"*'" .-'V- ■-"-- '::з7- ... ...

19. Ксандопуло С.Ю., Данильчук С.И.-, Асватурьян Л.К. и др. Показатели лилйдов . семян-, рапса ; различных сортов. // Масло-жир. т пром-сть. - 1984. - N 11. . ' ■ .

20. Ксандопуло. С.Е, Кошевой Е. П., Копейковский ЕЖ Формирование технологических и фивико-механических свойств семян подсолнечника при созревании // Изв.вузов..; Пищевая техн-гия.-1985.- N 7.

21. Ксандопуло С. Ю., Копейковский Е М., Коношенко Т. М. и др. Технологические свойства семян сурепицы. // Рук. деп.- в ЦИГИЙТЭИ Пищепром, .19.09.85, N 1195 рщ-85 Деп.

■ 22. Ксандопуло С.Е , Коношенко. Т. М., Копейковский ЕМ. й др. Аминокислотный состав белков перспективных сортов рапса. - Библиограф, указат.// Деп. в ВИНИТИ. - 1985.- N 8. - е.. 121.

23. Ксандопуло С. Е, : Асватурьян ЛК.:, Копейковский Е М. и др. Гигроскопические свойства семян рапса:- Библиограф.указат.//Деп.

в ВИНИТИ, 1985, N 8.

24. Ксандопуло С.Е , ; Асватурьян Л. К., Гоева Г. Е Сыпучесть семян рапса. - Библиограф, указат. // Деп.; в ВИНИТИ, 1985, N 8. ~

25. Ксандопуло С.Е , Асватурьян Л.К., Ушакова : А. Д. и др. Сортовые особенности белков семян рапса. // Масло-аир. пром-сть. -1985. - N 10. ' . ''А./.

26. Ксандопуло С. КХ , Копейковский Е М,, Коношенко Т. М. и др. . Сроки хранения семян рапей. // Масло-жир. пром-сть. - 1985. - N 12.

27. КсандопуЛо С. Е, Данильчук С. И. , Асватурьян Л. К. и др. Характеристика семян рапса сорта "Ольга". - Библиограф, указат. // Деп. в ВИНИТИ. - 1986. - N 2. ■

ее. коопдопуло о. Ю., Костенко ЕК., Копейковский К М. и др. Кинетика сушки семян рапса // Масло-лир. пром-сть. - 1986. - N 9.

29. Ксандопуло С. Е , Арапова 0. М., Каляуш Е. Я .и -др. Физико-механические показатели семяя сурепицы. - Библиограф, указат. //

Деп. в ВИНИТИ.- 1986.- N 12..

30. Ксандопуло С. К1, Кйношенко Т.«.. Копейковокий К М. и др. Белковый комплекс семян рапса // Труды / ВНИИЖ. Технология получения рапсового шрота, его кормовая ценность и ветеринарно-санитарная оценка. - Л - 1986.

31. Ксацдопуло С.Ю., Данильчук С.И. , Ибрагимова Г. Д.. и др. Качество липидов в семенах подсолнечника,' разделенных по ГОСТ 22391-77.- Библиограф, укааат. /( Деп. в ВИНИТИ.- 1986.- N 7.

32. Ксандопуло С. Ю., Данильчук С. И., Асватурьян Л. К. и др. Технологические свойства семян сурепицы.// Деп.рукопись. Пищевая техн-гия.- 1986.- N 2.

33. Ксандопуло С.КГ, Рафальсон А.Д., Койфман Т.Е и др. Состав фосфолипидов семян рапса'// Масло-жир. пром-сть. - 1986.- N 5.

34. Ксандопуло С. Ю., Арапова О. М , Коношенко Т. Ы. Характеристика белкового комплекса семян сурепицы. - Библиограф, указат.//Деп. В ВИНИТИ. - 1987.- N 5.

35. Ксандопуло С. Ю., Копейковский ЕЫ., Костенко Е К. и др. Кинетика сушки семян рапса // Известия вузов. Пищевая техн-гия. - • 1987. -на.

36. Ксандопуло С. Ю., Москвина Е. Е , Корнена Е. Е и др. Качество масла семян рапса различных сортов. // Известия вузов. Пищевая техн-гия.- 1987.- N 2.

37. Ксандопуло С. Ю., Ключкин ЕЕ Ликвидация разнокачествен-ности семян подсолнечника.'// Масло-жировая пром-сть. - 1987. - N 4.

38. Ксандопуло С.Е, Ключкин ЕВ. ^однородность семян подсолнечника по активности ферментов. Сообщение 1.// Масло-жир. пром-сть.-1987.- N 5.

39. Ксандопуло С. Ю., Ключкин Е Е Неоднородность семян подсолнечника по активности ферментов. Сообщение 2:// Масло-жир. пром-сть. -1987. - N 6. 4 '

• ' - .39 -

40. Ксандопуло С. а , !!устг.$аев С.К, Копейковский ЕН. Изтод определения интенсивности тепловыделений зерна и семян.// Масло-жир. пром-сть. - 1987. - N 4.

41. Ксандопуло С.К! , Копейковский Е М., Левченко Т.Е и др. Снижение влажности семян подсолнечника активным вентилированием. // Деп. в ЦНИИТЭМ хлебопродуктов, 7 декабря' 1987, N 863 хб.

42. Ксандопуло С. Ю., Копейковский Е М., Ключкин Е Е Рапс -ценная масличная культура // Шщевая пром-сть. - 1988. - N 1.

43. Ксандопуло С. Е, - Копейковский Е М., Костенко Е К. и др. Влияние конвективной сушки на кислотное число масла семян рапса и сурепицы. // Рук. деп. в ЦНИИТЭИ хлебопродуктов, 8 февраля 1988; N 1744 пц.

44. Заготовка и сохранность семян подсолнечника и пути их совершенствования в • системе Госагропрома СССР / Ксандопуло С. ¡0., ключкин ЕЕ, Журавлев А. А. и др. - АгроНИИТЭШШ, 1988, вып. 5.

45. Ксандопуло С. Ю., Ткаченко Л. Е Роль ферментного комплекса ¿асличных семян в процессе их послеуборочной, обработки.// . ^ук. деп. ред. Изв. вузов. Пищевая техн-гия. - АгроНИИТЭШШ, 27.04.88,

11813.

46. Ксандопуло С. Ю., Ключкин Е Е, Копейковский Е Ы. Активное вентилирование семян подсолнечника различной исходной влажности. // 1еп. работу в ВИНИТИ, 1988, N 7.

47. Ксандопуло С. Ю., Корнена ЕЕ, Москвина Е. Е Состав и ¡войства фосфолипидов семян рапса и сурепицы.// Тезисы докладов на-гчной конференции "Рациональная технология переработки семян рапса I других масличных культур" т. Винница, окт. 1988.

48. Ксандопуло С. Ю., Копейковский Е Е, Ключкин Е Е К вопросу I послеуборочной обработке семян рапса. // Тезисы докладов научной юнференции "Рациональная технология переработки семян рапса и дру-

- 40 -

гих масличных культур", г.Винница, отк. 1988. .

49. Ксандопуло С. Ю. , Копейковский К М., Ключкин В. К Рапс -ценная масличная культура.// Тезисы .докладов научной конференции, посвященной 35 годовщине создания ВИХВП, Болгария, 12-14.10.88.

50. Ксандопуло С. КХ , Ключкюг В. В. Неоднородность семян подсолнечника и пути ее ликвидации. // Тезисы научной, конференции, посвященной 35 годовщине создания ' ВИХВП, . г. Пловдив, Болгария, 12-14.10. 88.

51. Ксандопуло С. Ю., Мустафаев С. К , Копейковский Е М. Послеуборочное дозревание плодов кориандра. //Тезисы докладов научной конференции, посвященной 35 годоввдне создания ВИХВП г. Пловдив, Болгария, 12-14.10. 88. ' .

52. Положительное решение по заявке 4220504/31 от 20.04.87. Способ подготовки плодов кориандра к переработке, (в соавторстве с Ыустафаевым С. К., Копейковским ЕМ.)

53. А. с. N 1475149. Способ хранения плодов кориандра с влажностью менее 10 %. Ксандопуло С.Ю. .Мустафаев С.К .Копейковский ЕМ.

54. Ксандопуло С. Ю., Копейковский Е М., Коношенко Т. Ы. Качество масла и белка семян сурепицы. - Библиограф, указат. // Деп. 26.04.88, N 1805-ПШ,

55. Ксандопуло С. Ю., Корнена Е. П., Москвина Е. Е Гидратируе-мость фосфолипидов масел рапса и сурепицы. // Известия вузов. Пищевая техн-гия. - 1989. - N 2.

56. Ксандопуло С. Ю,, Венбеджбер А., Данильчук С.И. Белковый, комплекс семян рапса различных раамеров. // Деп. в АгроНИИГЭШШ, N

2137-шд-89.

57. Ксандопуло С. К1, Копейковский ЕМ. Активное вентилирование семян подсолнечника при их послеуборочном дозревании. // Известия вузов. Пищевая техн-гия.- 1989.- N 5.

• 58. Ксандопуло С. Ю., Бенмедхбер А., Данильчук С. И. Технологи-

ческие показатели й качество масла семян рапса различных размеров. // Известия вузов. Пищевая техн-гия.- 1989.- N 6.

59. Ксандопуло С. Е, Бенмеджбер А., Данильчук С. И. Эффективность разделения семян рапса на две фракции по размерам. // Известия вувов.. Пищевая техн-гия. - 1990. - Н 2.

60. Ксандопуло С. Е; Цустафаев С. К., Мелехина О.В. Определение качества жирного масла в плодах кориандра. // Известия вузов. Пищевая техн-гия. - .1989. - N 4. :

61: Ксандопуло С. Е ; Мустафаев С. К , Копейковский Е М. Состав межплодовой атмосферы и биоэнергетика дыхания плодов кориандра // Сборник науч. работ Краснодарского политех-го ин-та-Краснодар.-1988.

62, Ксандопуло С. Е , Бутина Е. А., Корнена Е. П. Гидратируеюсть фосфолипидов подсолнечного ' масла // Известия вузов. Пищэвая техн-гия.- 1991. - N 2. '

63. Ксандопуло С.Е, Мустафаев С.К. Технологическая инструкция по проведению активного вентилирования масличных семян (подсолнечник, соя, рапс), при их послеуборочном дозревании и последующем хранении. - Издание Российского госудапрственного кооперативного союза объединений и организаций пищевой промышленности, .вводится впервые, дата введения - октябрь 1990.

64., Ксандопуло С. Е .Боровский А.Е Классификация семян подсолнечника на группы по их биологической активности.// Известия вузов. Пищевая техн-гия. - 1992. - N 2.

65. Ксандопуло С.Е, Естественная неоднородность семян подсолнечника и ' возможность ее . снижения. // Известия вузов. Пищевая техн-гия.-.1993. - N 1-2.

66. . Ксандопуло С. Е , Боровский А. Е , Корнена Е. П. Прогнозирование возможного содержания фосфолипидов в подсолнечных семенах.// Масло-жир. пром-сть. - 1992. - N2.

67. Ксандопуло С. Е Послеуборочное дозревание масличных се-

Масло-пир.пром-сть.- 1992. г Н 2. V.'••/"

67. Ксандопуло С. И Пэслеуборочное доэрввание шсличных семян.// Деп.в АгроВДИПИ Шщэпром ^ 2528, 23.03.93.

68. Ксандопуло С. Л. Мустафаев O. K. , Кяючкин Е Е Накопление эфирного масла при хранении плодов кориандра в анаэробных условиях. // Пищевая техн-гия. - 1992.- N 1.

69. Ксандопуло С. &, Мустафаев С.К, Боровский A.B. Интенсивность тепловыделений плодов кориандра при равличных условиях хранения. // Шщевая техн-гия. - 1991.- N 4-6.

70. Ксандопуло С. й , Мустафаев С. К. Активное вентилирование семян подсолнечника в период их послеуборочного дозревания. // Научно-технический 'бюллетень ВНИИМК.- 1991. - вып. 4 (115).

71. A.c. N 1711699. Способ определения срока завершения послеуборочного дозревания. Ксандопуло С. К1, Мустафаев С. К., Ключкин Е Е и др. ' .....

72. Ксандопуло С. Ю. Оценка технологических и биохимических свойств свежеубранных семянподсолнечника.// Известия вузов. Пищевая техн-гия. - 1993. - N 1-2.

та Ксандопуло С. Ю., Мустафаев С. К.. БажинаТ. П. Оценка свойств свежеубранных плодов кориандра.// Изв.вузов. Пищевая техн-гия.-199&- N 1-2.

74. Ксандопуло С. KL в книге Руководство по технологии получения и переработки растительных масел и жиров, - т.1, кн. 2.- JL:. ВНИ-J0L -1989. ' ' •

75. Ксандопуло С.Ю., Мустафаев O.K., Давиденко А.Д. Установка активного вентилирования семян. - Уведомление о выдаче патента по заявке N 4941288-13.

- 43 -" ОГЛАВЛЕНИЕ

Общвл характеристика работы . ..........................3

Материала и методы исследования ...... -. ....... 10

Экспериментальная часть ........ . . .' . . . . ... . 12

1. Биохимические особенности свежеубранных

масличных семян и плодов кориандра ... ...... 12

1.1. Выбор информативного показателя для характеристики состояния свежеубранного растительного сырья..............12

1.2. Формирование биохимической неоднородности масличных семян при созревании и послеуборочной обработке и возможности

ее снижения.........•....... .. . 14

1.2.1. Разделение по естественной

неоднородности масличных семян и

плодов кориандра .............16

1. 2.2. Разделение по индуцированной

неоднородности масличных семян и

плодов кориандра ........ . . . . 16

2. Разработка технологии послеуборочной обработки масличных семян.............................21

■2.1. Характеристика биохимических процессов в масличных семенах при послеуборочном дозревании ................... 21

2.2. Основные факторы, • влияющие на послеуборочное дозревание и хранение масличных семян ...... 26

2.3. Технологические режимы активного вентилирования масличных семян при послеуборочном дозревании

и хранении . ....................27

3. Разработка технологии послеуборочной обработки

плодов кориандра................... .28

3.1. Биохимические процессы в плодах кориандра

при послеуборочном дозревании и хранении .... 28

3.2. Основные факторы, влияющие на послеуборочное дозревание и хранение плодов кориандра . . . . . 30

воды и рекомендации . . ............ ..... 32

блиография основных публикаций

материалам диссертации ................ . 35

гавление..........-..............43