автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.01, диссертация на тему:АГРОБИОЛОГИЧЕСКИЕ ПРИНЦИПЫ ФОРМИРОВАНИЯ УРОЖАЙНОСТИ И КАЧЕСТВА САХАРНОЙ СВЕКЛЫ В УСЛОВИЯХ ЦЧР И СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ПЕКТИНА

/1-3610$

На правах рукописи

ЛУКИН Алексей Леонидович

АГРОБИОЛОГИЧЕСКИЕ ПРИНЦИПЫ ФОРМИРОВАНИЯ УРОЖАЙНОСТИ И КАЧЕСТВА САХАРНОЙ СВЕКЛЫ В УСЛОВИЯХ ЦЧР И СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ПЕКТИНА

Специальности: 06.01.04 - Агрохимия

05.18.01 • Технология обработки, хранения и переработки злаковых, бобовых культур, крупяных продуктов, плодоовощной продукции и виноградарства

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени доктора сельскохозяйственных наук

Воронеж - 2005

Работа выполнена на кафедре биохимии и микробиологии, кафедре химии ФГОУ ВПО "Воронежский государственный аграрный университет имени К. Д. Глинки,

Научные консультанты: доктор химических наук, профессор

Владимир Васильевич Котов; доктор сельскохозяйственных наук, профессор Николай Георгиевич Мязин

Официальные оппоненты:

доктор сельскохозяйственных наук, доктор

экономических наук, профессор

Шишкин Александр Федорович;

доктор сельскохозяйственных наук, профессор

Кураков Василий Иванович;

доктор технических наук, профессор

Донченко Людмила Владимировна

Ведущая организация - Московский государственный университет имени М. В. Ломоносова (кафедра агрохимии),

Защита состоится 27 октября 2005 года в 13 часов на заседании диссертационного совета Д 220.010.06 в ФГОУ ВПО Воронежского государственного аграрного университета им. КД.Глинки по адресу: Россия, 394087, г. Воронеж, ул. Мичурина 1, ФГОУ ВПО "Воронежский государственный аграрный университет имени К .Д. Глинки"

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГОУ ВПО ВГАУ имени К.Д.Глинки

Автореферат разослан "27"сентября 2005 г.

Ученый секретарь диссертационного совета кандидат

сельскохозяйственных наук, доцент

О. М. Кольцова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследований Диссертационная работа посвящена поиску пути комплексного решения проблемы оптимизации услоний выращивания сортов и гибридов сахарной свеклы и совершенствованию технологии оценки качества продуктов глубокой переработки корнеплодов в условиях Центрально-Черноземного региона.

Развитие свекловодческой отрасли наряду с интенсификацией сталкивается с проблемами, вызванными дисбалансом внесения органических и минеральных удобрений, чрезмерным выносом одних: элементов из почвы н фиксацией в ней других. С одной стороны, в эксплуатацию вводятся новые интенсивные сорта и гибриды, а с другой, -нехватка удобрений зачастую приводит к сдвигу баланса элементов питания в почве. В результате возникают подкисление почв и связаннее с ним снижение урожайности.

По данным агрохимической службы (ГЦАС), на I января 2004 гола площадь подкисленных почв в Воронежской области составляет 770 тыс. га, или 25% всей пашни. В составе обшей пахотной площади под сахарной свеклой находится 8 % подкисленных почв.

В планах экономического и социального развития страны до 2005 года предусмотрено довести валовой сбор корнеплодов сахарной свеклы до 26 млн. тонн, а производство сахара - песка - до 5,3 млн. тонн. Являясь передовым свеклосеющим регионом, ЦЧР производит более 60% сахара в России.

Решение проблемы обеспечения страны сахаром должно идти по двум направлениям. С одной стороны, это обоснование и внедрение мокых сортов и гибридов, отзывчивых на интенсивное ведение хозяйства, а с другой стороны, создание максимально благоприятных почвенных условий для их выращивания, в том числе, через стабилизацию кислотных свойств почв путем внесения мелиорантов с доведением до их естественного уровня.

Комплексное рассмотрение процесса возделывания сахарной свеклы и производства сахара включает также вопросы глубокой переработки жома как ценного сырьевого ресурса и служит решению проблемы загрязнения окружающей среды. В ЦЧР, где в год его образуется более

ЦНБ МСХА 3 Фонд ^уч^^тер^т^ ,,

377 тыс. тонн, он используется лишь на корм. Концепцией государственной политики в области здорового питания населения России на период до 2005 года, принятой Правительством РФ (Постановление Кя 917 от 10 августа 1998 года), предусматривается получение новых продуктов функционального назначения. В этой связи актуальным является вопрос изучения пектиновых веществ сахарной свеклы для использования в качестве природных детоксикантов.

Изучение пектина начато достаточно давно, и со времени классических работ в области свойств и классификации пектина выделились два основных направления его изучения и использования. Первое связано с применением пектина в качестве желирующей добавки в пищевой промышленности. Классификации сырья, технологии получения и использования пектинов в этой области посвящены работы Н. П. Шглухиной, Г. Б. Аймухамвдовой, Н. С, Карповича, Л.В. Донченкоидр.

Доминирующим источником пектиносодержащего сырья в России, особенно в ЦЧР, является свекловичный жом, полная переработка которого на пектин могла бы обеспечить 2/3 потребности России в низкометоксилированных пектинах из местного сырья, В наши дни поиск методов очистки пектиновых концентратов продолжает привлекать интересы ученых.

Производство пектина может базироваться только на критериях комплексного подхода к решению научных и производственных вопросов, а также организации рынка сбыта пектина и пектинопродуктов. Для решения этой проблемы актуальной является дальнейшая разработка новых видов пектиносодержащих продуктов и расширение области его аг]?опромышленного использования.

В настоящее время остается открытым вопрос определения влияния биологических особенностей сахарной свеклы и условий ее выращивания на количество и свойства образующегося в ней пектина.

Сведения о содержании и аналитических характеристиках пектиновых веществ сортов и гибридов сахарной свеклы, возделываемых в ЦЧР, отсутствуют в литературе, что и определило необходимость проведения специальных исследований,

Цель н задачи работы. Целью работы является оптимизация урожайности сахарной свеклы и содержания в ней пектина при совместном использовании удобрений и мелиорантов, а также получение высокооч ищенн ых препаратов пектина, обладающих улучшенными технологическими свойствами, на основе совершенствования методои его выделения, очистки и анализа.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

- Исследовать влияние доз удобрений и мелиорантов, а также почвенно-климатических условий на урожайность сахарной свеклы, количество и качество пектина.

- Изучить динамику основных элементов питания в зависимости от доз удобрений и мелиорантов, и определить их вынос корнеплодами сахарной свеклы.

Определить технологические свойства корнеплод л в и аналитические характеристики пектина в зависимости от фона питания.

• Выявить влияние густоты стояния сахарной свеклы и сроков уборки на урожайность и технологические свойства корнетлодов, содержание и свойства пектиновых веществ.

- Выявить зависимость между сортовыми особенностями «ларной свеклы и аналитическими показателями пектина.

• Усовершенствовать методы определения функционального состава молекул пектина.

Повысить степень чистоты пектина с применением ком плексообразующих веществ.

- Выявить изменения состава пектина при его обработке ионообменными смолами.

- Выявить особенности гидратации пектина, полученного с использованием различных методов очистки.

- Разработать компьютерные модели, отражающие изменение гидратации и межмолекулярных взаимодействий на различных стадиях выделения и очистки пектина.

- Использовать полученные пектины для разработки технических условий рецетур хлеба.

- Разработать способ обработки семян озимых культур препаратом пектина с целью повышения их посевных качеств.

Научная новизна проведенных исследований заключается в том, что в условиях ЦЧР разработаны приемы комплексной оценки корнеплодов сахарной свеклы, позволившие повысить почвенное плодородие, увеличить содержание сахара в корнеплодах, исследовать биохимические особенности пектиновых веществ и их влияние на качество пищевых продуктов.

В результате проведенных исследований уточнены данные по выносу корнеплодами сахарной свеклы основных элементов питания нз удобрений и мелиорантов.

Установлено влияние густоты стояния и сроков уборки на урожайность и качественные показатели корнеплодов.

Обосновано влияние сортовых особенностей сахарной свеклы на основные аналитические характеристики пектина.

Разработан способ повышения комплексообразующей способности пектина сахарной свеклы.

Показано, что различия в гидратации молекул пектина связаны с образованием надмолекулярных структур, образующихся под действием связывающего цепи полигал акту роковой кислоты нона кальция.

Выявлено, что обработка раствора пектина динатриевой солью этилендиамннтетрауксусной кислоты (Ыа-ЭДТА) в 2...3 раза снижает содержание в продукте балластных веществ, повышает степень ионизации карбоксильных групп и общую гидратацию его молекул.

Установлено преимущество применения неионогенного сорбента "Старосорб МХДЭ-100" перед анионнтами различной природы при сорбционной очистке препаратов пектина.

Показано, что для объяснения явлений, протекающих при выделении и очистке пектина, и прогнозирования его свойств могут быть использованы методы компьютерного моделирования.

Подтверждены экспериментальные данные о гидратации молекул галаюуроновой кислоты н известные данные о комплексообразовании молекул пектина с ионами кальция с участием, как карбоксильных групп, так н спиртовых гидрокенлов.

Практическая значимость работы:

1. Полученные результаты достоверно подтверждены сохранением почвенного плодородия и повышением урожайности корнеплодов сахарной свеклы.

2. С учетом технологических особенностей возделывания сахарной свеклы и физико-химических свойств пектиновых веществ можно корректировать ее сбор и качество в условиях производства.

3. Разработан способ повышения комппексообразуюшсй способности пектина. Патент на изобретение Кз 2219188 Ки С 08 В 37/06, А 23 Ь 1/0524, Способ повышения комплексообразующей способности свекловичного пектина / Котов В. В., Лукин А. Л„ Васютин А. А„ Гвоздев Н. В. (РФ). - 4 С.

4. Усовершенствована методика оценки физико-химических показателей пектина с использованием приема совместного кондукто- и потенциометр «ческого титрования.

5. Разработанные методы очистки пектина положены в основу создания технических условий рецептуры хлеба с использованием пектина как пищевой добавки.

6. С использованием очищенного свекловичного пектина разработан и прошел испытания в хозяйстве ЗАО "(Соттон инвест Нижнебайгоровский" препарат по стимулированию энергии прорастания и полевой всхожести яровых зерновых культур.

Положения, выносимые на защиту:

- Дозы удобрений и мелиорантов и урожайность корнеплодов сахарной свеклы.

- Содержание и качество свекловичного пектина в зависимости от сорта и условий выращивания сахарной свеклы.

- Новый способ очистки пектиновых веществ.

- Повышение комплексообразующей способности пектина.

- Усовершенствованная методика определения аналитических характеристик пектина.

- Экспериментальные данные по влиянию способа очистки пектина на его состав н гидратацнонные характеристики.

- Результаты компьютерного моделирования состава, процесса выделения, очистки лектнна и прогнозирования его свойств.

- Результаты использования очищенного пектина как пищевой добавки при выпечке хлеба и в качестве стимулятора роста яровых зерновых культу}).

Апробация работы. Работа выполнена в соответствии с координационным планом научного совета РАН по адсорбции и хроматографии на 2000-2004 г. г, (раздел 2.15.6.2: "Исследование межмолекулярных и гидратационных взаимодействий, кинетики и механизма массопереноса в но и игах н ионообменных мембранах в систем;IX с органическими электролитами и пол«электролитами") и планом НИР ВГАУ на 2001-2005 г.г. (тема Л» 6: "Разработка научных основ формирования устойчивых агроэкосистем ЦЧР" № 01.200.1003985).

Исследования выполнены в лабораториях кафедры биохимии и микробиологии, кафедры химии ВГАУ, кафедры аналитической химии ВГУ, лаборатории массовых анализов ВГАУ, зональной агрохимической лаборатории и лабораторией диагностики и ветеринарной медицины, а также в отделе агрохимии при Государственном научном учреждении Научно - исследовательский институт сельского хозяйства Центрально -Черноземной полосы имени В. В. Докучаева РАСХН.

Основные положения диссертационной работы были доложены и обсуждены на:

• 5 Международной научно-производственной конференции "Про* блемы сельскохозяйственного производства на современном этапе и пути их решения" (г. Белгород, БРСХА, 2001г.);

- Международном научном семинаре "100 лет хроматографии" (г. Воронеж, ВГУ, 1-3 октября 2003г.);

- Международной конференции "Функциональные продукты питания: ги-иенические аспекты и безопасность" (г. Краснодар, КубГАУ, 26-30 мая 2003г.);

- Международной научно-практической конференции, посвященной 90-лети ю ВГАУ им, К.Д. Глинки и 10-летию технологического факультета ВГАУ "Актуальные направления развития экологически безопасных

технологий производства, хранения и переработки сельскохозяйственной продукции" (г. Воронеж, ВГАУ 15-18 апреля 2003 г.);

- Межрегиональной научно-практической конференции молодых ученых и специалистов, посвященной 90-летию ВГАУ им. К.Д. Глинки "Вклад молодых ученых в развитие аграрной науки в начале XXI века" (г, Воронеж, ВГАУ, 21-23 мая 2003 г.);

- Международной научно-практической конференции "Актуальные проблемы и перспективы развития агропромышленного комплекса" (Ростовская область. Октябрьский район, и ос. Персиановский, ДонГАУ, 1-4 февраля 2005 г.);

- X международной конференции "Физико-химические основы ионообменных процессов" (Воронеж, 14-17 сентября 2004 года);

- Международной научно-практической конференции "Актуальные проблемы и перспективы развития агропромышленного комплекса" (ДонГАУ, 1-2 февраля 2005 г);

- заседании секции растениеводства научно-технического Совета Главного управления АПК администрации области по теме: "Пути повышения эффективности производства продукции растениеводства". Главное управление АПК, Воронеж, 2005.

- научных и учебно-методических конференциях профессорско-преподавательского состава, научных сотрудников и аспирантов Воронежского государственного аграрного университета имени К. Д. Глинки (Воронеж, 2003-2005 г. г.).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 35 научных работ, в том числе 1 монография, 17 научных статей, получено 2 патента РФ на изобретение и 1 положительное решение на выдачу патента. Разработано 2 пакета нормативной документации на новые продукты питания и стимулятор роста семян зерновых культур.

Под руководством диссертанта проведены совместные исследования и защищены кандидатские диссертации А. А. Васютнна (2001), Н. В. Гвоздева (2005), подготовлена и представлена к защите диссертация С. В. Славгородского (2005).

Структура к объем работы: Диссертация состоит из введения, обзора информационной и патентной литературы, 6 глав, выводов,

рекомендаций производству, списка использованной литературы и приложений. Работа изложена на 426 стр. компьютерного текста, содержит 56 рисунков, 79 таблиц. Список использованной литературы включает 513 наименований, в том числе 137 иностранных авторов.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Введение. Во введении приведено обоснование актуальности работы, формулируется сущность решаемой научной проблемы, опредаг яются цель и задачи исследования, рассматриваются научная новизне, и практическая ценность полученных результатов.

1. Влияние удобрений и мелнорантов на урожайность и качество корнепподов сахарной свеклы. Проведенный анализ литературы показал, что современные технологии возделывания сахарной свеклы не могут считаться консервативными в силу постоянного варьирования всех агробислогичсских факторов, о которых идет речь. Анализ изученной литературы показал также, что к настоящему моменту продолжают оставаться нерешенными задачи соответствия и оценки растительного материала сырьевым требованиям н целенаправленного создания таких условий, при которых получаемое сырье будет давать пектин наилучшего качества.

2. Агрометеорологические условия. Методика проведения эксперимента. Исследования 1999-2004 г. г. проведены в полевом опьгге отдела агрохимии НИИСХ ЦЧП им. В. В, Докучаева, в стационаре кафедры агрохимии ВГАУ, в учебном хозяйстве "Березовское", где проводились наблюдения за сахарной свеклой, выращиваемой на разлтных фонах питания, а так же на опытных полях отдела селекции ВНИИС'С им. А, Л. Мазлу мова, где были исследованы сорт, гибрид и линии сахарной свеклы.

В НИИСХ ЦЧП им. В. В. Доку чаевав в 1999-2002 гг. был заложен полевод опыт по изучению густоты стояния растений, сроков уборки сахарной свеклы и влияния их на качество корнеатодов. Учетная площадь делянкг составила 6,3 мг, длина рядка 7 п.м, ширина междурядий 0,45 м, повторюсть 6 - кратная.

Опыт был заложен на фоне NwPmK$o> рекомендованном дал обыкновенных черноземов. Высевался сорт Рамонская односемянная 47. У посевов сахарной свеклы была сформирована густота стояния растений 75-80, 85-90, 95-100 тыс* шт/га. Формировалась густота вручную. Уборка проводилась также вручную, в 2 срока, учет урожая - взвешиванием корнеплодов со всей , учетной площади делянки. В 2002-2004 гг. был заложен мнкрополевой опьгг по изучению влияния удобрений и мелиоранта на урожайность и качество корнеплодов. Использовалась следующая схема: I. Без удобрений (контроль). 2. Фон + NmPiroK-ui 3. Фон + N24oP3<wK;<io. 4. Фон + М,мР|гоК,:о + CaCOj. 5. CaCOj.

Сахарная свекла в стационаре кафедры агрохимии ВГАУ в 1999-2004 г. г. изучалась в шестипольном севообороте: 1. Черный пар

2. Озимая пшеница 3. Сахарная свекла4. Горох (зел. корм) 5. Озимая рожь б. Ячмень.

Для проведения эксперимента были отобраны несколько вариантов фонов питания:

1. Без удобрений (контроль). 2. Навоз 40 т/га (последействие) - фон.

3. Фон + NlwPiioK1i(,. 4. Фон + Nг4оРцоК.мо. 5. Система 1СЛХОП (N|!<>P,2oK|2o). *>■ Дефекат (28 т/га) + КмРиоКш- 7. Фон + NlioPuoK,;o + CaCOj. 8. CaCOj.

Повторносгь опыта четырехкратная, расположение вариантов систематическое шахматное, расположение повторений - ярусное, общая площадь делянки» 191,'7 м1, учетной- 50 м1.

В учебном хозяйстве "Березовское" посевы сахарной свеклы размещались в следующем севообороте: 1. Черный пар, 2. Озимая пшеница, 3, Сахарная свекла. 4. Яровая пшеница. 5. Кукуруза. 6. Ячмень. Для проведения эксперимента было отобрано несколько вариантов фонов питания: 1. Без удобрений (контроль). 2, РэдК«». 3. Ы^Р^Кчо.

4. NimP!soK1№ 5. NPK на запланированный урожай. 6. Последействие 30 т/га навоза. 7, NmPhqK«. 8. МтР^Кэд. 9. N4i>PWKiso> Ю. Последействие 40 т/га навоза + N«P«,Kgo- П. Навоз 30 т/га последействие. 12. 15 т/га навоза+ N4sP4sK«.

Повторность опыта четырехкратная. Посевная площадь делянки -230 м\ учетной 200 м2. Размещение делянок в опыте - двухъярусное методом рендомизашш.

В отделе селекции ВНИИСС мм. А. Л. Мазлу мова были исследованы сорт сахарной свеклы Рамо некая односемянная 47 и гибриды РМС-46, РМС-60, РМС-70, Льговская односемянная 52, две линии и одна популяция сахарной свеклы (МЛТ и ОДЛ).

Почвы опытных участков НИИСХ ЦЧП им В. В. Докучаева -чернозем обыкновенный, Опытной станции В ГА У - чернозем вышелочный, учхоза "Березовское" и отдела селекции ВНИИСС им А. Л. Мазлу мова - чернозем типичный среднемощный.

Агротехника возделывания сахарной свеклы - рекомендованная в Воронежской области, за исключением изучаемых факторов.

Учет урожая сахарной свеклы проводился методом сплошной уборки с определением загрязненности корнеплодов. Отбор почвенных и растительных образцов проводился согласно методическим указаниям по географической сети опытов. Анализы почвенных и растительных образцов выполнены общепринятыми методами в лаборатории кафедры химии ВГАУ. Экспериментальные данные подвергали дисперсионному и корреляционному анализу по Б. А. Доспехову (1985).

Погодные условия в годы проведения опытов (1999 - 2004 гг.) имели свои особенности, но в целом благоприятствовали росту и развитию растений сахарной свеклы и получению урожайности по вариантам опыта от 16 до 52 т/га.

При проведении исследований определялись аналитические характеристики пектина при совместном кондукто- и потенциометрическом титровании. Использовались кондиционирование ионообменными смолами растворов пектина, а также термический анализ и ИК-спеюроскопия пектиновых препаратов. Определялся аминокислотный состав, зольность,и содержание Сахаров в препарате свекловичного пектина различной степени очистки.

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

3. Влияние удобрений и агротехники возделывания на агрохимические свойства почвы, урожайность н качество корнеплодов. Водные и химически« свойства почвы. Минеральные удобрения и мелиоранты не оказали существенного влияния на водный режим почвы, который в большой степени определялся интенсивностью формирования урожая сахарной свеклы, но способствовали более экономичному расходованию влаги на создание единицы продукции. Наименьшее количество влаги расходовано на формирование ] т корнеплодов в 2003 г., при внесении ^даРгаоКмо , - 145 т. Наибольшее на варианте без внесения удобрений - 241 т. На фоне полной нормы ЯРК с карбонатом кальция коэффициент расхода воды по сравнению с контролем уменьшился на 35,4 %.

Мелиоранты улучшали химические свойства черноземов. Внесенный дефекатг на черноземе выщелоченном снизил кислотность в слое почвы 0 - 40 см с рН 5,15 до 5,40, как в отдельности, так и при внесении его совместно с минеральными удобрениями, при этом насыщенность основаниями повысилась с 83 до 86 %.

Пищевой режим почвы. Для сахарной свеклы в ЦЧР рекомендованные дозы внесения полного минерального удобрения составляют I гоРчи юКэдмго. В наших исследованиях внесение МпоРиоК^ в слое 0-30 см в весенний период обеспечило содержание нитратного азота в количестве от 17,1 до 18,3 мг на 1 кг почвы. К моменту смыкания листьев свеклы в рядках содержание доступного для растений азота снижалось до 14,7 - 15,7 мг/кг, а в фазу смыкания листьев в междурядьях содержание азота уменьшалось до 34,2 - 15,8 мг/кг. Наименьшее содержание нитратного азота (12,0 - 13,1) мг/кг отмечалось к моменту уборки корнеплодов.

Наблюдения за динамикой подвижного фосфора показали, что внесение минерального удобрения в дозе Р]:о обеспечивает содержание подвижного фосфора в черноземе обыкновенном в слое почвы 0 - 30 см в количестве от 139 до 147 мг на 1 кг почвы. Содержание подвижного фосфора в течение вегетации сахарной свеклы снижалось в меньшей степени, чем содержание нитратного азота. Существенных различий в

содержании подвижного фосфора по вариантам опыта перед уборкой сахарной свеклы не наблюдалось.

Содержание обменного калия по вариантам опыта в слое почвы 0-30 см колебалось от 161 до 205 мг на 1 кг почвы.

Таким образом, внесение минеральных удобрений в дозе М120Р12йК12() способствует созданию в черноземе обыкновенном повышенного содерж;*ния подвижного фосфора и обменного калия.

Содержание азота, фосфора и калия в корнеплодах сахарной свеклы и вынос их из удобрений. При внесении полной дозы удобрений ^иоРтКт в условиях 2003 года отмечались более высокие показатели по содержанию азота, фосфора и калия в корнеплодах, чем в 2004 году.

Таблица 1. Содержание азота, фосфора и калия в корнеплодах сахарной свеклы в зависимости от удобрений, % к сухому веществу

(НИИСХ ЦЧП им. В.В. Докучаева)

Е&риант опыта Годы Азот Фосфор Калий

Контроль 2003 1.71 0,50 2,27

2004 1,69 0,49 2,25

Среднее 1,70 0,50 2,26

..ЧцоР^Кт 2003 1,76 0,51 236

2004 1,71 0,50 2,30

Среднее 1,74 0,51 233

.^0р24оКг4Й 2003 1,80 0,53 2,43

2004 1,74 0,51 2,35

Среднее 1,77 0,52 239

+СаСОэ 2003 1,75 0,51 235

2004 1,72 0,50 2,31

Среднее 1,74 0,51 233

СаСОз 2003 1,72 0,50 2,29

2004 1,70 0,50 2,26

Среднее 1,71 0,50 2,27

Внесение мелиорантов совместно с полной дозой минеральных удобрений существенно не влияло на содержание макроэлементов в корнеплодах сахарной свеклы.

В результате проведенных экспериментов установлено, что во влажные годы корнеплоды сахарной свеклы имеют более высокое содержание азота.

Величина выноса питательных элементов корнеплодами сахарной свеклы определялась в основном уровнем урожайности. Знание Iвеличин запасов элементов питания в почве, выноса их единицей продукции и коэффициентов использования питательных веществ из удобрений, позволяет рассчитать нормы удобрений на планируемый урожай.

Таблица 2. Вынос питательных веществ корнеплодами сахарной свеклы и коэффициенты использования их нэ минеральных удобрений на

черноземе обыкновенном (2003 - 2004 гг.)

Вариант опита Вынос питательных веществ корнеплодами сахарной свеклы, кг/га Коэффициенты исполыомния питательных вещее™ из удобрений

N № КгО N Р:05 КаО

Контроль 164,4 47,9 218,6

МцоРиоКио 211,7 61,9 284,4 39,4 11,7 54,9

260,6 76,5 352,3 40,1 11,9 55,7

СаС03 211,6 61,9 284,3 39,3 11,7 54,7

Вынос азота повышался при увеличении дозы азотных удобрений в 2 раза примерно на 20 %. Наибольшая величина выноса 4'°сФ0Ра корнеплодами отмечена на двойной дозе удобрений и превышала контроль на 36-38%.

Вынос фосфора на полных дозах ЫРК. с применением мелиорантов н без него превышал контроль на 23%.

Вынос калия корнеплодами сахарной свеклы колебался от 214,51 до 355,84 к г/га. Наибольший вынос калия приходился на варианты с двойной дозой №К. Выкос калия при Т^здРтКт примерно в 1,3 раза превышал этот показатель на контроле.

На основании показателей выноса элементов питания С урожаем основной продукции на вариантах без удобрений и при их внесении были рассчитаны коэффициенты использования элементов питания из удобрений, которые составил»: по азоту - 39,3 - 40,1, фосфору - 11,7 - И,9, калию - 54,7 - 55,7.

Урожайность. Сбор сахара и пектина. Конечным показателем плодородия почвы общепринято считаются урожай и качество выращиваемых культур. В стационарных опытах кафедры агрохимии ВГАУ имени К.Д. Глинки на Опытной станции и в учхозе Березовское, нами было изучено влияние различных доз удобрений и мелиорантов на урожайность, сахаристость, сбор сахара и пектина сахарной свеклы сорта Рамонская односемянная 47.

В годы проведения исследований (2002*2004 гг.) наибольшая урожайность была получена на варианте с внесением Ыг^г^оКло на фоне последействия 40 т навоза на 1 га • 41,7 т/га.

Таблица 3. Урожайность, сбор сахара и протопектина в зависимости от различных доз минеральных и органических удобрений под сахарную

свеклу (2002-2004гг.)

Варианты Урожайность, т/га Сбор сахара, т/га Сбор протопектина, т/та

Контроль 24,9 4,28 0,23

Фон-40т/га навоза (послед) 303 5,27 0,35

Фон+Ы^оР 110*4 ю 39,8 6,35 0,42

>> Фон+Ы-лоГ^лоКмо 41,7 6,14 0,45

и аз Фон+дефекат (послед.)ЖРК (КАХОП) 40,5 6,84 0,47

Фон+дефекат, (послед.) 35,0 5,90 0,36

Фон+СаСОЗ, (послед.) 34,1 5,64 0,40

N1^1 зоКио+Дефекат (послед.) 39,0 6,44 0,41

НСРЛИ 4,3

Наименьшая сахаристость корнеплодов сахарной свеклы была на варианте фон + двойная доза ЫРК, а наивысший процент содержания сахара на контроле без удобрений и на фоне 40 т/га последействия навоза.

В учхозе "Березовское" максимальный сбор сахара был на вариантах с двойной дозой ОТК, ¡Ч^оРэдКад и МфоР^оКш- При этом в целом сахаристость вариантов изменялась незначительно по сравнению с

контролем, и именно за счет высокой урожайности достигались высокие показатели сбора сахара (табл. 4).

Такое многообразие результатов свидетельствует о том, что действие минеральных удобрений и мелиорантов не однозначно сказывается на различных агробиологических показателях растений сахарной свеклы. Наиболее сбалансированно растения развиваются в условиях рекомендованных доз ЫРК. При этом показатели урожайности, сбора сахара и корреляции сахаристость - протопектин носили наиболее оптимальный характер. В условиях 2002-2004 гг. наибольшая корреляция сахар - протопектин была получена на двойной дозе минеральных удобрений в учхозе "Березовское" (рисунок 1, вариант 11). В стационаре кафедры агрохимии ВГАУ наибольшая корреляция сахар/протопектин была получена надозеМ(2оР1а>К|2о (рисунок I, вариант 3).

Таблица 4. Урожайность, сбор сахара и протопектина в зависимости от различных доз минеральных и органических удобрений под сахарную

свеклу (2002-2004гг.)

Варианты Урожайность, т/га Сбор сахара, т/га Сбор протопектина, т/га

Контроль 16,41 4,28 0,20

М'юРадК^ 35,15 5,27 0,40

V Я|8оРютК|8(( 36,99 6,35 0,47

£ а 3От/га навоза (послед.) 26,77 6,14 0,29

Я & Г^эдР^оКад 34,46 6,84 0,42

А 37,22 5,90 0,44

МадР«>К|М) 36,99 5,64 0,41

40г/га навоза (послед. ^ЫчоРмКм 39,75 6,44 0,42

НСРо.м 1,68

Применение минеральных удобрений совместно с дефекатом (рисунок 1, вариант 8) также характеризуется высокими показателями сбора сахара в сочетании с высоким уровнем корреляции сахар-протопектин. Это указывает на то, что применение мелиорантов совместно с минеральными удобрениями на почвах, имеюших тенденцию к подкислению, эффективно для сбалансированного развития растений.

Возможность изучения связей между показателями сахаристости сортов и гибридов и другими качественными признаками может существенно расширить и дополнить возможности селекционеров в оценке сортов и гибридов с целью получения новых хозяйственно-ценных признаков на фоне уже имеющихся.

Сбор сакфд. т/га Я,00

7.00 6,00 5.00 4.00 3,00 2.00 ) 1,00 |

А!

пл.'/.

т ^

■0.5

О Сбор т/га О Коррел. сахар-лро<опв"и«

Рисунок Соотношение корреляции сахар-протопектин и сбора сахара в зависимости от доз минеральных удобрений и мелиорантов

1. Без удобрений (контроль). 2. Навоз 40 т/га (последействие) - фон. 3. Фон + Ми^РиоКт- 4. Фон + И^г^Кмо. 5. Система КАХОП - Фон + МпоР|м><-!2о + дефекат (последействие). 6. Фон + дефекат (последействие). 7. Фон (- карбонат кальция (последействие). 8. Дефекат (последействие) + ИтРцЛю- 9- Без удобрений (контроль). 10. Ы90Р<«К<,0. 11. К!8()Р|!0Кт 12. Последействие 30 т/га навоза. 13. МодРмоКм. 14. Й(шРвоКто. 15.

16. Последействие 40 т/га навоза + N90^*90^90*

Н.ами был изучен состав пектиновых веществ различных сортов, гибридов и линий сахарной свеклы при выращивании их на типичных черноземах ВНИИСС им. А. Л. Мазлумова (таблица 5),

Наивысшую урожайность имели сорт Р. одн, 47 и гибрид РМС-60. Они же отличались наивысшим сбором сахара и протопектина. Валовой сбор протопектина РМС-60 и Р. одн. 47 составил 0,56 и 0,48 т/га соотвстггвенно. Высокое содержание сахара (в %) отмечается у МТЛ и

ОДЛ. И хотя, как отмечалось ранее, доля влияния этого признака достаточно высока, низкая урожайность 39,27 и 35,46 т/га соотвечственно не позволила получить высокий сбор сахара, что указывает скорее на обратную зависимость между урожайностью и сахаристостью. Сорт Л. одн. 52 в годы исследований проявил себя недостаточно и имел в сравнении с другими вариантами более низкую сахаристость.

Таблица 5. Урожайность и содержание пектиновых веществ различных сортов, линий и гибрида сахарной свеклы в условиях севера

лесостепной зоны Воронежской области (2002 - 2004 гг.)

Сорта н гибриды Урожайность, т/га Содержание сахара, % Сбор сахара, т/га Содержание палила ППг'ВП Сбор ПП, т/га

ВН. % ПП,%

мтл 19,27 17,40 6,83 0,108 0,707 6,570 0,278

ОДЛ 35,46 17,03 6,04 0.119 0,651 5,458 0,231

РМС-60 45,41 16.94 7,70 0,183 1Д28 6,698 0,558

Р. одн. 47 43,00 17,25 7.42 0,156 1,120 7,195 0,482

Л. ОДН. 52 39,58 16,84 6,66 0,170 1,089 6.417 0,431

НСР0,,5 4,43

Были осуществлены исследования, выявившие зависимость показателей урожайности к технологических качеств сахарной свеклы в степной зоне ЦЧР от густоты насаждения и сроков уборки корнеплодов сахарной свеклы. В таблице 6 приведены результаты по урожайности и качеству корнеплодов сахарной свеклы в зависимости от густоты стояния растений и сроков уборки на черноземе обыкновенном.

Таблица 6. Урожайность и качество корнеплодов сахарной свеклы в зависимости от густоты стояния растений и сроков уборки на черноземе ___ обыкновенном (2000 - 2001 гг.) ____

Срок уборки Густота Стояния, тые.шт/га Урожай -ность, т/га Сахар, % Сбор сахара, т/га Содержание протопектина, % ПП/ВП СГюр тротошмегина, т/га

75-80 43.40 16,38 7,25 0,92 10,0 0,39

10-15.09 85-90 43.15 17,03 4,35 0,88 9.8 0,37

95-100 42Д5 16,75 7,07 0.92 9,7 0,38

75-80 44,30 16,78 7,42 0,84 8.7 0,37

25 - 30.09 85-90 46,05 16,23 7,47 0,80 8,4 0,36

95- 100 45,87 17,05 7,82 0,88 9,6 0,40

В полевых опытах в Каменной Степи нами получены результаты (таблица 6), на основании которых были сделаны выводы о том что по

сравнению с рекомендованной для зоны густотой стояния 85-90 тыс. шт. на гектар максимальный сбор сахара был получен при повышенной густоте стояния, что позволило выделить этот вариант опыта и рекомендовать его в годы с повышенным количеством осадков. Полученные данные свидетельствуют о том, что можно увеличивать густоту стояния растений к рекомендуемой в зоне, что положительно влияет в свою очередь на обшнй сбор сахара. В годы проведения исследований максимальная урожайность сахарной свеклы была получена в опытах, проводимых в НИИСХ ЦЧП им В.В. Докучаева. Величина сбора сахара, рассчитанная на основе данных урожайности и сахаристости, была максимальной при густоте стояння растений 95-100 тыс, штУга - 7,82 т/га.

На основании проведенных исследований можно сделать вывод, что оптимальным сроком уборки на юге лесостепной зоны является 25-30 сентября. Однако в годы проведения исследований урожайность в северной части лесостепной зоны Воронежской области уступала урожайности в южной части зоны при уборке в более ранние сроки, что указывает на необходимость учитывать сроки уборки в целях продления времени переработки корнеплодов. Таким образом, не исключая возможности получения высоких результатов валового сбора сахара и протопектина при оптимальной густоте стояния растений, можно использовать загущенные посевы с целью получения максимальной отдачи от сахарной свеклы в процессе ее переработки. При ранних сроках уборки соотношение протопектина к водорастворимому пектину составило 95 %% а при втором сроке уборки снизилось до 90 %, что свидетельствует о биохимической трансформации протопектинов и переходе их в растворимую форму.

4. Совершенствование аналитических методов исследования состава и фнзико-хнмнческнх свойств пектина. В этой главе приведены экспериментальные данные по использованию методов кондукто- и потенциометр ни при определении основных аналитических характеристик. Электрохимические методы анализа использованы также для оценки содержания ацетильных групп и солевых форм свекловичного пектина. Проведено исследование состава и физико-химических свойств пектина сахарной свеклы с использованием методики совместного кондукто- и

потенииометрического титрования одной пробы и предложен способ определения точек эквивалентности с соответствующей математической обработкой данных. Погенциометрическое титрование как более точное использовано для контроля результатов кондуктометра». Совместное кондукто- н погенциометрическое титрование проводилось на установке, изображенной на рисунке 2.

кондуктометрического и потенииометрического титрования 1 - иономер; 2 - кондуктометр; 3 - магнитная мешалка; 4 - бюретка для титрования; 5 - стакан с измерительными электродами По полученным результатам строились интегральные (рисунки 3 а, б) и дифференциальные кривые титрования (рисунок 3 в).

Интегральные кривые титрования имеют вид, характерный дтя титрования слабых кислот силышми основаниями. Из рисунка 3®. видно, что точное определение объема титранта в точке эквивалентности достаточно субъективно. Для точного установления точки эквивалентности использован метод потенциометрического ткцювания (рисунки 36, Зв). Объем титранта в точке эквивалентности определялся по пересечению дифференциальной кривой с осью абсцисс.

Вследствие сложности структуры пектиновой молекулы анализ интегральных кривых титрования может быть значительно затруднен (рисунок За). Предложен способ анализа кондуктометрических кривых построением линий тренда с максимальным уровнем аппроксимации.

Оп

Рисунок 3. Кривые кокцукго- и потенциометрического титрования свободных карбоксильных групп пектина: а, б - интегральные; в - дифференциальная

Решение уравнений, описывающих линии тренда, позволяет найти точку пересечения с более высокой точностью, чем визуальное построение касательных по интегральным кривым титрования.

В таблице 7 приведены уравнения линий тренда, по экспериментальным точкам на первом и втором участках кривой титрования (рисунок За).

Предложенный метод дает результаты близкие данным для поте ни но метрического титрования. Разница между результатами не

превышает 4%. Метод определения точки эквивалентности может быть применим и для определения этерифнцированных и нейтрализованных карбоксильных групп, а также ацетилироваиных гидроксигрупп. Таблица 7. Уровень аппроксимации и объем в точке эквнвале1 ггности при

определении содержания свободных карбоксильных групп

№ п/ п Содержание свободных карбоксильных групп |

уравнение линии Тренла уравнение линии тренда Я* объем титранта а точке эквивалентности, мл

1 y-2.P01Sn-3.4JSi 0.99Я9 у«0,т5ч 1-0.7001 0.8567 2.29

г у - 2.0234* - ЗД696 0,9990 у - 0Лв45х + 0.6625 0.6445 2,30

3 у-1,«5х-2,605 0,9978 у ш 0,4371* + 0,5122 0,9366 220

4 у =.2,0743x0,330» 0.9977 у - 0.0*93* + 0,975 0,6250 2.19

5 у«2,26»*-1,945 0.99(46 у = 0,0557** 1,0559 0,7296 2.25

С учетом полученных данных определялись силовые показатели карбоксильных групп для степени оценки их диссоциации по уравнению Генлерсо на-Хассепьбаха:

О)

где а - степень нейтрализации карбоксильных групп; рИ - значение, соответствующее 50 % нейтрализации.

Рассчитанная с использованием данных (рисунки 3 б, в) величина рК составила 4,50.

5. Влияние способов выделения и очистки на состав и фнэнко* химические свойства свекловичного пектина. В главе приведены данные о влиянии выделения пектина из свекловичного жома на его состав и физико-химические свойства.

Пектин из экстракта осаждался двумя способами. В первом случае в ал «квоту экстракта добавлялось 2,5 объема этанола и высаживался так называемый "спиртовой" пектин. Во втором - нейтрализованная экстрактом аликвота смешивалась с 11,1% раствором СаСЬ. Образованный коагулят мы назвали "кальциевым" пектином. Часть выделенных образцов пектина обрабатывалась 0,05и раствором Ыа-ЭДТЛ с целью его обеззоливания.

Пшучекные образцы исследовались методом ИК-спектросколии и анализировались на зольность, содержание аминокислот, общее содержа ие Сахаров.

1 - спиртоосажденный, 2 - спиртоосажденный, очищенный • Ыа -'ЭДТА, 3 - выделенный СаСЬ 4 - выделенный СаСЬ, очищенный

Ыа - ЭДТА.

Нг; рисунке 4 показаны ИК-спектры образцов пектина, выделенных "спиртовым" и "кальциевым" методами, неочищенного и очищенного с помощью Иа-ЭДГА.

Все спектры содержат две большие области частот, первая из которых (700. „1800 см"1) характеризует валентные и деформационные колебания фрагментов молекул пектина, а вторая (2300, ,.3700 см"1) -колебания ОН-связей. Частоты 1232. ..1238 см"1 указывают на колебания пнранозных колец, валентные колебания связей С-О и деформационные колебания ОН-трупп в недиссоциированных карбоксильных группах. Ярко выраженные полосы 1101... П 04 см'1 подтверждают колебания пиранозных колец, а 1017...1023 см*1 н слабее выраженные 1145.,,1146 см'1 указывают на наличие в молекуле пектина простых эфирных связей. Сравнение неочищенных образцов (рисунок 4, кривые I и 3) показывает, что выделенный "кальциевым" методом пектин содержит гораздо меньше "свободной " воды и воды гидратных оболочек функциональных групп, чем выделенный "спиртовым" методом (частоты 3403...3416 и 3280.,,3307 см"'). Очистка пектина от ионов калыщя N3 - ЭДТА ведет к резкому перераспределению в нем воды (рисунок 4, кривая 4).

Данные по НК-спектроскопин свекловичного пектина согласуются с его аналитическими характеристиками, полученными в результате совместного кокдукто- и потенциометрнческого титрования (таблица 8).

Таблица 8. Аналитические характеристики свекловичного пектина

Показатели Образцы пектина

"кальциевый" "спиртовой"

неочищенный очищенный неочищенный очищенный

Кс 4,5 9.68 7,43 10,1

Кэ 2,03 5,6 7.88 8,7*

Ко 13,5 15,3 15,3 18,9

£мсг 15,0 36,8 51,5 46,4

Пч 53,4 61,6 62,2 76.7

Ац 0,15 0,09 0,06 0,10

содержание, %: Кс - свободные карбоксильные группы; Кн -карбоксильные группы, нейтрализованные аммиаком; Кэ - карбоксильные группы, этерифицированные метанолом; Ко - сумма карбоксильных групп; Пч - галактуроновая кислота; Емег - степень этерификации метанолом; Ац • ацетильная составляющая от массы пектина

В очищенных образцах пектина наблюдается увеличение содержания галакглюновой кислоты и общего содержания карбоксильных групп. По содержанию гал акту роно вой кислоты пектин соответствует предъявляемым к нему требованиям.

Выявлено также, что очищенный от балластных веществ "спиртовой" пектин содержит в 2 раза, а "кальциевый" - в 3,1 раза меньше двухвалентных металлов и соответственно в 2,0 и 2,2 раза меньше аминокислот.

Качество пектина в первую очередь зависит от содержания в нем поли гал актуроновой кислоты, которое может быть повышено совершенствованием методов его очистки.

Одним из способов очистки пектина является обработка его растворов ионообменными смолами. Актуальной является задача подбора сорбентов с минимальной селективностью к поли гапактуроновой кислоте.

Исследована сорбцнонная очистка пектина от балластных веществ с использованием смол анионообменного и иеионогенного типов. В работе использован катионит КУ-2-8 в Н-форме с обменной емкостью 4,5 мг-экв/г, а также ряд аннонитов отечественного (АВ-17-8, Россион-7Д) и зару(>ежного (Релите ГуЮ-1, Амберлит ША-68, Вофатит АЕМ1) производства. Кроме того, исследован макросетчатый неионогенный сорбент Стиросорб МХДЭ-100.

В таблице 9 приведен состав пектина, обработанного катион игом КУ-2-8 я равными количествами аннонитов и иеионогенного сорбента

Использование аннонитов всех марок приводит к резкому снижению общего количества карбоксильных групп к гапактуроновой составляющей. Наибольшие потери пектина имеют место при использовании аннонитов Россион-7Д и Амберлит 111А-63, минимальные- в случае использования вместо анион ига иеионогенного сорбента Стиросорб МХДЭ-100. По сравнению с рекомендуемым АВ-17-8 использование этого сорбента снижает потери пектина в 1,7 раза (таблица 9).

Применяемый в работе традиционный способ обработки раствора ион игам и предполагает использование их в достаточно большом эквивалентном отношении к содержанию зольных элементов в пектине.

Анализ макро- и микроэлементов в исследуемом образце пектина показал их содержание, мг/кп кальций - 11952, калий - 3438, медь - 19,4, железо - 262, марганец - 5,6, что в сумме составило около 16 г/кг. В пересчете на ион кальция эта величина составляет 0,8 г-экв/кг. При массе образца 0,1 г. содержание в нем солей равно 8... 1мг-экв. В то лее время 10 мл смолы АВ-17-8 содержат примерно 4 мг-экв фиксированных ионов.

Таблица 9. Аналитические характеристики пектина, обработанного различными типами ионитое

Тип ионита

Аналитические показатели пектина, % « г!| >> и оо 5 11 « 5 О. ЗЕ £ < 12 а<

Кс 11,8 11,8 11,8 11,8 11,8 11.8 11.8

Ко 15,1 6,1 6,1 43 5,0 6,7 5,9

Пч 60,2 22,2 22,2 14,6 17,6 24,4 33.1

Потери при сорбции, % - 63,2 бЗД 75.8 70,8 59,4 36,7

Кс - свободные карбоксильные группы, Ко - сумма карбоксильных групп, Пч - галаюуроновая кислота

Многократное сверхэквивалентное преобладание ионитов над пектином не только способствует увеличению потерь продукта, но и увеличивает расход сорбента. Поэтому важно учитывать соотношение пектин-сорбент, при котором потери пектина были бы наименьшими.

На рисунке 5 показаны зависимости содержания поли гал акту роновой кислоты в пектине от количества сорбентов, использующихся ш. второй стадии сорбционной очистки.

В случае применения как анионита АВ-17-8, так и Сткросорба МХДЭ-100 наблюдается снижение этого показателя с увеличением количества сорбента.

При обработке анионитом наблюдается резкое снижение {Пч) даже при небольших количествах сорбента, в то время как в случае Сгеросорба МХДЭ-! 00 этот показатель изменяется незначительно, что указывает на перспективность применения данного сорбента в системе очистки пектина.

V сорб*кга, мл

Рисунок 5. Зависимость содержания полигалаюуроновой кислоты (Пч) от количества сорбента (V)

При оценке эффективности использования сорбентов важным показателем является степень очистки пектина от балластных веществ. Степень очистки а рассчитывалась по формуле (2) с учетом данных кондуктометрических определений в начальной точке титрования раствора пектина х& и после обработки сорбентом х-

а = 1 - (2)

•Г (Г

На рисунке 6 приведены зависимости а от количества используемых сорбентов.

V Сфбвхгя. мл

Рисунок 6. Влияние количества сорбента на степень очистки пектина

Повышение количества сорбента приводит к увеличению степени очистки пектина от ионизированных примесей. В случае нслол130вания аммонита степень очистки изменяется в небольших пределах, что еще раз подтверждает необходимость снижения количества сорбента в цикле очистки пектина.

Использование неионогеиного сорбента (Стиросорба МХДЭ-100) вследствие отсутствия зарядов на его матрице исключает процесс ионного обмена, а причиной уменьшения электропроводности расгвора очищенного пектина служит необменная сорбция органических электролитов: аминокислот, белков, меланондинов.

В настоящее время традиционные исследования молекул пектина, основанные на классических физико-химических методах, дополняются все более популярными методами компьютерного моделирования.

Методами компьютерного моделирования исследованы особенности гидратации молекул полагал акту роковой кислоты, образующейся на различных этапах технологий получения пектнна.

Технология выделения и очистки пектина методом кислотной экстракции с последующим осаждением солями кальция или спиртом была смоделирована в среде компьютерных программ НурсгсЬет и СЬешо№сс и обработана с использованием методов молекулярной механики ММ+, а для уточнения геометрической конфигурации молекул полуэм лирическим методом АМ ). Моделирование проводилось в системах, содержащих галактуроновую кислоту как элементарное звено поли галактур оно вой. Условия гидратации галактуроновой кислоты моделировались путем сравнения кратчайших расстояний между молекулами галакту)юновой кислоты и воды по связям О**1...^.

Особенности гидратации молекул галактуроновой кислоты исследовались путем последовательного добавления к ее модели молекул воды. Было установлено, что полная гидратация осуществляется 19 молекулами. При этом кратчайшие расстояния О^.-.Н" составляют от 1,94 до 2,53 А. Из значений величин дипольных моментов езязей максимально пщратировзнным оказывается карбокс плат-ион. Несущий заряд и карбонильный атомы кислорода гцдратированы каждый пятью молекулами воды (кратчайшие расстояния 0й*1...И" равно 1,94...2,14 А).

При этом четыре молекулы воды имеют кратчайшие расстояния с обоими этими атомами. Таким образом установлено, что число гидратации карбоксилат-иона равно б.

Одним из этапов получения пектина является осаждение деэтернфицнрованных молекул солями щелочноземельных металлов.

На рисунке 7 показана модель взаимодействия двух молекул гидратированной гапактуро но вой кислоты (фрагментов пектиновой молекулы) с гидрятированным ионом Са2+. Кратчайшие расстояния иона кальция с заряженными атомами кислорода карбоксильных групп составляют 1,70...1,75 А, что указывает на образование прочных связей. Образование подобных связей между молекулами полигалактуроновой кислоты приводит к сшивке полимерных цепей, что и происходит при осаждении полимера с образованием коагулятов. Компьютерным моделированием выявлено, что при взаимодействии гидратированных ионов Са1* с Na - ЭДТА образуются устойчивые комплексные соединения с расстояниями Са.-.О*0"- (1,7 А); Са...О (2,86 A); Ca...N (2,43 А).

<Ц1вВ»

R

о,,*, ««» nw

W1M)

Рисунок 7. Взаимодействие ионов кальция с галактуроновоЙ кислотой

На рисунке 8 показана модель взаимодействия раствора Na - ЭДТА с двумя молекулами галактуроновоЙ кислоты, связанными между собой "кальциевым мостиком".

Компьютерный анализ взаимодействия Na - ЭДТА и солевой формы пектина показывает, что Трилон-Б разрывает связи Са...О в пектине с образованием кратчайших расстояний ЭДТА-..Ca...HiO; ЭДТА...Са.-.GaI.

При взаимодействии с двумя молекулами N3 - ЭДТА проявляются также связи ЭДТА...Са...ЭДТА (рисунок 8).

Рисунок 8. Взаимодействие ионов Са1* с ЭДТА и галактуроновой кислотой

1,2- молекулы галактуроновой кислоты; 3, 4 - молекулы ЭДТА.

Молекулы галактуроновой кислоты при этом удалены друг от друга и хорошо гндратированы. Методом компьютерного моделирования пектина исследована также его комплексообразующая способность и подтверждено комплексообразование как с карбоксильными группами, так и спиртовыми гндроксилами.

б„ Использование пектина в пищевой промышленности и сельскохозяйственном производстве. Известно, что добавление пектина в рецептуры хлеба оказывает положительное влияние на набухаем ость, вязкость, регулирование кристаллообразования и др. В настоящее время не существует представления о связи оптимальных дозировок пектина с его физико-химическими свойствами. Одним из важнейших таких показателей является состояние воды в пектине. Распределение воды по степени связанности может явиться одной из причин того, что разный по своему

происхождению пектин будет различно влиять на формирование структуры хлеба и его органолептические показатели.

При выпечке хлеба на разных стадиях происходит постепенная дегидратация теста. При внесении пектина в рецептуры хлеба особенности его дегидратации должны оказывать влияние на структуру образующегося продукта.

т. к

Рисунок 9. Термограммы гидратации пектина Кривые нагрева: 1,2- интегральные; 3,4 - дифференциальные; кривые уменьшения массы 5, б - интегральные; 7, 8 - дифференциальные;

1,3, 5, 7 - "спиртовой*' пектин; 2,4,6, 8 - пектин, очищенный ЭДТА На рисунке 9 показаны термограммы, описывающие процесс дегидратации пектина. На зависимостях 3 и 4 имеются интервалы, характеризующиеся минимумами, указывающими на протекание эндотермических процессов дегидратации.

По убыли массы была рассчитана степень дегидратации а, представляющая собой отношение количества удаленной воды к ее количеству в конце процесса, и полученные данные обработаны в координатах -^(Ьа)- ^{рисунок 10).

На построенных зависимостях достаточно четко выделяются по четыре линейных участка с различным наклоном к оси абсцисс.

■«■Я 1-е)

-10(1-а)

0,4

1X1

ОЛ 0.0

Ц! И

13

о

г.4 а.* ге н >,» г.» з ».» м з.з зл м

2.4 г.б г.* г.? а.» г.е з 51 з,г 3 4 з.э

Л. .1000,к

А

В

Рисунок 10. Зависимость степени удаления воды из пектина от

величины обратной температуре. Пектин: Л - "очищенный"; 3 -"спиртовой*. 1...4 - линейные участки

Каждый из участков определяет интервал температур, в котором процесс дегидратации проходите приблизительно одинаковой ско|юстью.

Разная скорость дегидратации пектина указывает на энергетическую неравноценность центров гидратации в молекуле пектина. Из данных рис. 10 следует, что пектин, очищенный от балластных веществ, обладает повышенной влагоудерживаюшей способностью, что позволяет эффективно использовать его как добавку при выпечке хлеба.

Действие "очищенного" свекловичного пектина на органолетггические и структурно-механические свойства хлеба исследовано при его выпечке из муки пшеницы сорта "Воронежская 10". Количество пектина в рецептуре составляло от 0,05 до 0,3 % массы муки. Тесто готовилось в лаборатории технологической и биохимическом оценки качества сельскохозяйственной продукции НИИСХ ЦЧП им. В. В. Докучаева безопарным способом.

Полученные результаты показывают, что выделенный из жома сахарной свеклы пектин может применяться как пищевая добавка при выпечке хлеба, а его количество в рецептуре в зависимости от степени

очистки может составить 0,1% от массы муки без потери качества продукта.

Таблица 10. Влияние дозировки пектина на качество хлеба

Поквзвтелк, былы Количество пектина. %

0,075 0,1 0.2 0,3 Контроль (без пеклена)

Объем хлеба 2 3 1 1 2

Цвет корки 3 4,5 3 2 3.5

Поверхность 2 4 3 1 1

Форма хлеба 4 5 4 4 3

Фйрмоустойч НЬОСТЬ 3 4,5 3.3 2,3 2,5

Цвет ткни 4 4 4 4 3,5

Эластичность мвкнш* 4 4 4 4 4

Пористость 4 4 4 3,5 3

Общая оценка 3,3 4,1 3.3 2.7 2.8

При измерении удельного объема хлеба было выявлено, что по сравнению с контролем объем хлеба с добавлением пектина в этой концентрации увеличился на 2,3 В таблице 10 приведены данные по оценке контрольных н экспериментальных образцов хлеба с различным содержанием пектина в муке.

В последние годы в связи со значительным ухудшением экологической обстановки возрос интерес к поиску новых эффективных, экологически безопасных, экономически выгодных приемов предпосевного повышения качества семян.

Выявлено, что пектин оказывает антистрессовое действие на семена и положительно влияет на засухоустойчивость озимой и яровой пшеницы, придает обработанным растениям устойчивость к недостатку влаги, к высоким и низким температурам. Нами исследовано влияние пектина на посевные качества семян, обработанных раствором пектина и повышение в результате этого урожайности яровой пшеницы.

Полевая всхожесть изучалась в лабораторно-полевом опыте. Данные по выявлению оптимальной концентрации для обработки семян приведены в таблице 11. В качестве контроля использовали семена, увлажненные водой в количестве, равном увлажнению семян при обработке раствором пектина.

Таблица 11. Влияние концентрации пектина на энергию прорастания н лабораторную всхожесть

Концентрация, г/л Энергия прорастания, % Лабораторная всхожесть, %

Контроль 1>ОЛЗ] 62 92

0,1 90 95

1.0 97 98

5.0 87 96

10,0 38 90

Как видно из данных таблицы И, обработка семян пектином увеличила энергию прорастания на 5... 15% и лабораторную всхожесть-на 3...6 %. При этом оптимальная концентрация пектина в растворе составила 1,0 г/л при расходе [О л на I т семян.

Показано также, что прирост урожайности при обработке семян пектином с полной дозой ядохимиката по сравнению с контролем составил 14 %.

Влияние пектина на рост, развитие н урожайность растений связано с его повышенной влагоудерживающей способностью, способствующей образованию особых локальных условий на границе раздела зерна с почвой для протекания благоприятных биохимических процессов.

7. Экономическая эффективность возделывания и переработки корнеплодов сахарной свеклы. При проведении экономической оценки возделывания сахарной свеклы нами учитывались все трудовые и материальные затраты в стоимостном выражении на выполнение работ по технологии выращивания и уборке корнеплодов сахарной свеклы, атак же урожайность, содержание сахара в корнеплодах, сбор сахара с единицы площади, сбор сахара на 100 рублей основных затрат.

Основные затраты при возделывании сахарной свеклы имели существенную разницу и составили для вариантов опыта без удобрений и с внесением рекомендуемой дозы удобрений НцрРиоКио 16 533 и 24 126 рублей на гектар посева сахарной свеклы соответственно. Разница в затратах связана со стоимостью удобрений и их внесения, оплатой труда н др. Наибольшая себестоимость I тонны корнеплодов отмечалась без внесения удобрений и составила 665 рублей, что связано с

низкой урожайностью. При внесении минеральных удобрений себестоимость 1 тонны корнеплодов снизилась до 607 рублей.

В сравнении с контрольным вариантом показатель уровня рентабельности был выше у варианта с внесением рекомендуемой дозы удобрений ЫРК (по 120 кг д. в. на 1 га) и составил 81,3 %, что почти в 1,25 раза превосходит контрольный вариант.

ВЫВОДЫ

1. Внесенные минеральные удобрения и кальцийсодержащие соединения, создавая благоприятные агрофизические и химические свойства почвы доя роста растений сахарной свеклы, способствуют более экономному расходованию почвенной влаги. При внесении карбоната кальция коэффиниент расхода воды снижался на 28,2 % относительно контроля. На фоне полной нормы ЫРК с карбонатом кальция коэффициент расхода воды уменьшался на 35,4 %. Наименьший коэффициент расхода воды (145) в 2003 год/ отмечен на фоне с двойной дозой ЫРК.

2. Минеральные удобрения и мелиоранты улучшают пищевой режим почвы. При внесении под сахарную свеклу и N340 содержание итратного азота в слое почвы 0-30 см увеличивается с 15,1 до 17,7 и 19,6 мгЛаг почвы соответственно. Максимальное количество подвижного фосфора составило в среднем за в слое почвы 0 - 30 см под'сахарной свеклой на варианте с внесением Р^ -165,1 мг/кг почвы. Внесение К1го и КМ1) минеральных удобрений повысило содержание обменного калия в слое почвы 0 - 30 см под сахарной свеклой со 161,1 до 186,4 и 204,5 мг/кг соответственно.

3. Внесение минеральных удобрений под сахарную свеклу в дозах 1^1гоР| »Каи и МцоРг-юКгад существенного влияния на содержание этих элементов в корнеплодах сахарной свеклы не оказало, но все же имелась тенденция к увеличению содержания этих элементов. На создание основной продукции сахарная свекла из минеральных удобрений использует 39,3 -40,1 % азота, 11,7-11,9% фосфора, 54,7-55,7% калия.

4. Минеральные удобрения в дозе Н^оРиоК,:» на черноземе обыкновенном повышают урожайность корнеплодов сахарной свеклы с

37,11 ДО 48,85 т/га (на 31,6 %), а двойная доза минеральных удобрений, в сравнении с одинарной - только на 7 %, что подтверждает неэффективность внесения высоких доз минеральных удобрений под сахарную свеклу на черноземах обыкновенных.

5. Максимальный сбор сахара получен на выщелоченном черноземе при внесении дефеката в дозе 8 т/га н минеральных удобрений в дозе N120P120K120, рассчитанной на основе комплексного агрохимического обследования почвы, - 6,84 т/га, на этом же вариаоте получен и наибольший сбор протопектина - 0,47 т/га.

6. При сравнительном изучении линий, сортов и гибрида сахарной свеклы во ВНИИСС максимальную урожайность дал гибрид РМС-60 -

45.4 т/га корнеплодов, минимальную - односемянная диплоидная линия -

35.5 т/га. Максимальная сахаристость корнеплодов отмечалась у многосемянной теграплоидной линии - 17,4 %. Наибольший сбор протопектина был также у гибрида РМС-60 - 0,56 т/га.

7. Сахаристость и сбор сахара увеличиваются при густоте стояния растений сахарной свеклы 95 - 100 тыс, штУга и сроке уборки 25 - 30 сентября.

8. Лучшая реализация геиотипических возможностей по показателям урожайности и качеству корнеплодов отмечена у сорта Рамонекая односемянная 47. Перспективным для возделывания в Воронежской области является гибрид сахарной свеклы РМС - 70 с высскими показателями урожайности, сбора сахара и пектиновых геществ. Наивысшая положительная корреляция сахар - протопектин и сбор сахара получена при выращивании свеклы на рекомендуемых дозах удобрений.

9. Усовершенствована методика кондуктометрического определения основных аналитических характеристик пектина с использованием в качестве контроля приема одновременного потенцио метрического титрования той же пробы. Установлено, что точка эквивалентности при кондуктометрическом определении свободных, этерифнцнрованных и нейтрализованных карбоксильных групп, а также ацетилированных гидроксогрупп может быть достоверно определена по пересечению линий тренда с максимальным уровнем аппроксимации к линейным участкам зависимости электропроводность-объем титр акта.

10. Выявлено влияние метода выделения пектина из раствора на его состав и гидратационные характеристики: выделенный с применением хлорида кальция ("кальциевый") пектин менее гидратирован, чем полученный спиртовой обработкой раствор ("спиртовой"). Это связано с различием надмолекулярных структур, определяемых сшивающим действием двухвалентного иона кальция. Установлено, что содержание фрагментов галактуроновой кислоты в "спиртовом" пектине на 9 % выше, чем в "кальциевом".

11. Установлено, что обработка раствора пектина Na- ЭДТА приводит к сшикенню содержания в продукте балластных веществ, повышает степень ионизации карбоксильных групп и общую гидратацию его молекул. Так образцы обработанного Na - ЭДТА "кальциевого" пектина содержат на 8 %, а "спиртового" - на 14 % больше фрагментов галактуроновой кислоты, чем неочищенные, за счет снижения содержания балластных веществ, Выявлено, что при обработке Na - ЭДТА содержание ионов двухвалентных металлов снижается в 3,1 н 2,0 раза, а аминокислот в 2,2 и 2,0 раза соответственно в "кальциевом" и "спиртовом" пектине. Повышение комплексообразующей способности при растворении пектинового коагулята с помощью раствора динатриевой соли этнленднамша те-; рауксуснсй кислоты (концентрация - 0,05 н) ведет к применению пектина в качестве сорбииониой пищевой добавки (Патент на изобретение №2219188).

12. Установлено, что использование ионитов и неионогенного сорбенга для очистки пектина вызывает снижение выхода целевого продукта вследствие сорбции ими молекул пектина. Минимальные потери имеют место при использовании неионогенного сорбента Сгиросорб МХДЭ-100. Показано, что при двухступенчатой очистке раствора пектина последовательной обработкой катионитом КУ-2 и неионогенным сорбентом соотношение количеств сорбент-пектин может быть снижено на порядок по сравнению с рекомендуемым, в случае использования смолы А В-17-8

13. Показано, что для объяснения явлений, протекающих при выделении и очистке пектина, и прогнозирования его свойств могут быть использованы методы компьютерного моделирования. Выявлены

особенности строения и гидратации молекул гал акту ро новой кислоты, а также подтверждены их последовательные изменения, согласующиеся с экспериментальными данными. Подтверждено, что комплексообразование молекул пектина с ионом кальция проходит с участием как карбоксильных групп, так и спиртовых гидроксилов.

14. Показано, что пектин, очищенный от балластных веществ, обладает повышенной влагоудерживаюшей способностью, и его количество в рецептуре при выпечке хлеба может быть снижено до 0,1 % от массы муки без потерн качества продукта. Установлено влияние пектина сак стимулятора роста растений при обработке семян яровой пшеницы раствором свекловичного пектина. Выявлено более бысгрое появление всходов, увеличение палевой всхожести, озерненности и продуктивности колосьев и в результате увеличение урожайности. Оптимальная концентрация раствора пектина составляет !,0 г/л при расходе 10 л на 1 т семян.

15. Наибольшая себестоимость 1 т корнеплодов сахарной свеклы отмечалась при возделывании без удобрений - 665 рублей, при внесении NimF|2oK|2o себестоимость 1 т снизилась до 607 рублей, а рентабельность повысилась с 65,4 до 81,3%.

РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ

1. Прн возделывании сахарной свеклы в Воронежской области д^ы минеральных удобрений не должны превышать 120 кг/га действующего вещества азота, фосфора и калия.

2. Наравне с используемым в производстве сортом сахарнсй свеклы Рамонская односемянная 47 перспективным является гибрид РМС 70, который формирует высокую урожайность корнеплодов с хорошим качеством при густоте стояния растений 95 - 100 тыс, шт./га и уборке в конце сентября. Пектиновые вещества, выделенные из этого гибрида, содержат наибольшее количество гал акту роновой кислоты по сравнению с другими сортами.

3. С целью улучшения физико-химических свойств черноземных почв, повышения урожайности корнеплодов при возделывании сахарной

свеклы следует вносить не только удобрения, но и кальциевые мелиоранты.

4, Внесить ^юРшКш при возделывании сахарной свеклы на выщелоченных черноземах, что является высокоэффективным приемом.

5. Целесообразно при сахарных заводах Центрально - Черноземной зоны организовывать производство пектина из жома.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Лукин А. Л. Свекловичный пектин; от поля до конечного продукт и'А. Л. Лукин, В. В. Котов, Н. Г. Мязин. Воронеж.: Истоки, 2005.175 с,

2. Влияние удобрений на урожайность, качество и накопление пектина сахарной свеклы / А. Л. Лукин, Н. Г. Мязин, П. И. Подрезов // Сб. науч. трудов, поев. 90-летию со дня образов, агрономич. фак. ВГАУ им. К. Д. Глинки. Воронеж, - 2004. - С. 155-161.

3. Пектиновые вещества как комплексообразующие ионообменники / А. А. Насютин, А. Л. Лукин // Сорбциоиные и хроматографические процессы: изд. ВГУ. - 2001. - Том 1, Вып. 3. - С. 480-483.

4. Определение биохимических показателей пектиновых веществ / А. А, Васютнн, А. Л.Лукин, Н. В. Гвоздев//Аграрная наука,- 2001. -№8.-С.30.

5. Сопоставление теоретических и практических результатов по комплексообразукнцей способности пектина сахарной свеклы / Н. В. Гвоздев, А. А. Васютин, А. Л. Лукин // Тезисы докладов 5 международной научно-ироизводственной конференции "Проблемы сельскохозяй-ственчого производства на современном этапе и пути их решения", под обш. ред. д. с-х. н., профессора А. С. Пономарева. - БГСХА. - Белгород, 2001.-255 е.;

6. Исследование пектиновых веществ сахарной свеклы / А. А. Васютин, А. Л. Лукин // Материалы 51 студенческой научной конференции "Актуальные направления стабилизации и развития агропромышленного произволства". - ВГАУ. - Воронеж, - 2000. - С. 122 - 123.

7. Содержали« пектина в некоторых сортах и гибридах./ В. А. Бычкова, Н. Г. Горячих, А. А. Васютин, А. Л. Лукин, В. В. Котов // Сах. свекла,- 2001. - №10.- С. 21-22.

8. Влияние физико-химических показателей на процесс осаждения н комплексообразования пектина сахарной свеклы / Н. В. Гвоздев, А. А. Васютин, А. Л. Лукин // Материалы 52 студенческой научной конференции "Актуальные направления стабилизации и развития АПК в XXI веке". • В ГА У. - Воронеж, 2001. - С. 238.

9. Влияние способов сушки жома сахарной свеклы на биохимические показатели пектина / А. А Васютин., А. Л. Лукин, А. Н. Душкин // Сах. свекла.- 2002. - №7.- С. 30.

10. Использование пектина сахарной свеклы как биологически активного вещества для предпосевной обработки семян озимой пшеницы / Н. В. Гвоздев, А. Л. Лукин, Е. А. Лукина, В. Т. Рымарь // Материалы Международной конференции "Функциональные продукты питания: гигиенические аспекты и безопасность". - КубГАУ. - Краснодар, - 2003. -С. 43-45.

11. Изучение качественных характеристик пектиновых веществ сахарной свеклы / Н. В. Гвоздев, С. В. Слав городским, А. Л. Лукин // Материалы Международной научно-практической конференции, посвященной 90-летию ВГАУ им. К ,Д. Глинки и 10-летию технологического факультета ВГАУ "Актуальные направления развития экологически безопасных технологий производства, хранения и переработки сельскохозяйственной продукции". - ВГАУ. - Воронеж, -2003.-С. 160-162.

12. Оценка комплексообраэующей способности пектиновых веществ сахарной свеклы / Н. В. Гвоздев, С. В.Славгородскнй, А. Л. Лукин // Материалы Международной научно-практической конференции, посвяшенной 90-летию ВГАУ им. К.Д. Глинки и 10-летию технологического факультета ВГАУ "Актуальные направления развития экологически безопасных технологий производства, хранения и переработки сельскохозяйственной продукции". - ВГАУ. - Воронеж, -2003.-С. 162-163- .

13. Исследование пектиновых веществ методами кокдукго- и потен циометрии / С. В. Славгородский, Н. В. Гвоздев, А. Л. Лукин, В. В. Котов // Сорбционные и хроматографические процессы: изд. В ГУ.. 2003. - Том 3, Вып. 3. - С. 335-340.

14. Влияние свекловичного пектина иа посевные качества семян озимой пшеницы / А. Л. Лукин, Е. А. Лукина, В. Т. Рымарь, Н. В. Гвоздев И Сахарная свекла. - 2003. - № 6. - С. 27-28,

15. Физико-химические свойства пектина некоторых сортов и гибридов / В. А, Бычкова, Н. Г. Горячих, Н. В, Гвоздев, А. Л, Лукин // Сахарная свекла, - 2003. - № 8. - С. 23-24.

16. Продуктивность и качество сортов и гибридов сахарной свеклы / Н. В. Гвоздев, А. Л. Лукин, В. А Бычкова., Н. Г. Горячих, С. И. Скачков// Сахарная свекла. - 2004. - Кг 9. - С. 24-25;

17. Изучение влияния процесса ультрафильтрации на физико-химические свойства свекловичного пектина / А. Д. Гребенкин, А. Л. Лукин, В. В. Котов // Мзтетали першо! М1жнародо1 науково-практично) конференций "НауковиЙ потеншал свпу 2004", Т 55, Стльське господа]хггво. - Джпропетровськ, - Наука I освгга,- 2004. - 74 с.

18. Физико-химические свойства пектиновых веществ различного происхождения/ Л. Д. Гребенкин, А. Л. Лукин, В. В. Котов // Мате! ал и першо! М1жнародо1 науково-практично! конференции "Науковий потен шел св}ту 2004", Т 55, С)льське господарство. - Дншропетровськ, -Наука 1 осв1та,- 2004. - 74 с.

19. Изучение природных свойств природных комплексообразователей/ Гребенкин.А. Д^Лукин А. Л., Когов.В. В. // А. Д. Гребенкин, А. Л. Лукин, В. В, Котов // Мате1алн перцкц МЬкнародо) нау ко во-практич но1 конференции "НауковиЙ потенциал евггу 2004", Т 55, С!льськ<; господарство. - Дншропетровськ, - Наука 1 оевгга.- 2004, - 74 с.

20. Экстракция и очистка пектина нонитами различного происхождения / Н. В. Гвоздев, С. В. Славгородский, А, Д. Гребенкин, А. Л. Лукин // Материалы международной научно-практической конференции "Актуальные проблемы и перспективы развития агропромышленного комплекса". -ДонГАУ,- 2005. - Т Ш. - 201 с.

21. Влияние процесса ультрафильтрации при экстракции пектина сахарной свеклы / Н. В. Гвоздев, С. В. Слав городски й, А. Д. Грсбенкин, А. Л. Лукин // Материалы международной научно-практической конференции "Актуальные проблемы и перспективы развития агропромышленного комплекса". - ДонГАУ, - 2005. - Т ГО. - 201 с.

22. Экстракция и свойства пектиновых веществ различного происхождения / Н. В. Гвоздев, С. В. Славгородский, А. Д. Грсбенкнн,

A. Л. Лукин // Материалы Международной научно-практической конференции "Актуальные проблемы и перспективы развития агропромышленного комплекса". - ДонГАУ, -2005. -ТШ. -201 с.

23. Исследование пектиновых веществ методами кощу к го и потен ци ом етрни / С. В. Слав городски и, Н. В. Гвоздев, А. Л. Лукин, В. В. Котов // 100 лет хроматографии: тез. докл. межл. науч. семинара (1-3 октября, В ГУ).- Воронеж, -2003. -С. 9.

24. Исследование пектиновых веществ методами кондукто- и потенциометрин / С. В. Славгородскии, Н. В. Гвоздев, А. Л. Лукин,

B. В. Котов // Сорбционные и хромато графические процессы. - 2003.-T.3.-Вып.З.-С. 335-340.

25. Исследование состава пектина элеюрохимческими методами анализа / А. Л. Лукин, С ,В. Славгородский, В. В. Котов// Тез. докл. научн. и учебно-методнч.конф профессорско-преподавт. состава, научн. сотр. и аспирантов ВГАУ нм.КЛ-Глинки (11 марта).-Воронеж, - 2004.-С. 3S.

26. Исследование состава пектина элсктрохнмическимилметодами анализа / А, Л. Лукин, С. В. Славгородскии, В. В. Котов // Физико-химические основы ионообменных процессов: Тез. докл. X межд. коиф. ( 14-17 сентября). Воронеж, 2004. -С. 1-7.

27. Исследование состава пектина электрохимическими методами анализа / С. В. Славгородский. А. Л. Лукин, В, В. Котов, В.В. Кондратенко // Сорбционные и хроматографические процессы. -Воронеж, 2004.-7.4, Вып.2.-С 217-225.

28. Компьютерное моделирование взаимодействий в системе полигалактуроковая кислота - вода - ион кальция / А. Л. Лукин. С. В. Славгородский, В, В. Котов // Тез. докл. науч. и учебно-методиконф.

профессорско-преподават. состава, науч. сотрудников и аспирантов ВГАУ им. К.Л- Глинки (14 марта).- Воронеж, -2005. - С.43.

29. Состав и физико-химические свойства свекловичного лектина. выделенного различными способами / А. Л. Лукин, С. В. Славшродский,

B. В. Котов // Сорбционные и хромато графические процессы. - 2005.-Т.5, Вып.1.-С 109-117.

29. Исследование состава пектина методами концу кто- и потенциометрии / А. Л. Лукин, С. В. Славгородский, В. В. Котов, К. К, Полянский // Вестник Российской академии сельскохозяйственных наук. -2005.- № 4.- С. 85-88.

30. Исследование стадий технологического процесса получения пектина методом компьютерного моделирования / А. Л. Лукин,

C. В. Славгородский, В. В. Котов // Пищевая промышленность. - 2005.9. - С. 67-69.

31. Исследование гидратации пектина методом термического анализа./ А. Л. Лукин, Г. А. Нетесова, С. В. Славгородский, В. В. Котов // Хранение и переработка сельхозсырья. - 2005.- № 4. - С. 18-20.

32. Ультрафильтрационное концентрирование и очистка экстрактов свекловичного пектина I А. Л. Лукин, А. Д. Гребенкин, В. В.Котов // Хранение и переработка сельхозсырья. - 2005. - № 5. - С. 53-55.

33. Пат. Хг 2212414. Способ очистки пектинового препарата //

B. В. Котов, А. Л. Лукин, А, А. Васютин, А. В, Копьггин. Ей С 08 В37/06, А 23 Ь 1/0524; заявл. 14. 08. 01; опубл. 20.09.2003. Бюл. № 26 - 4 с.

34. Пат. №2219188.. Способ повышения комплексообразующей способности свекловичного пектина. / В. В. Котов, А. Л Лукин, А. А. Васютин, Н. В. Гвоздев. Ии С 08 В 37/06, А 23 Ь 1/0524; заявл. 25. 10.01; опубл. 20. 12. 03. Бюл. № 35 - 4 с.

35. Подана заявка на изобретение: Способ предпосевной обработки семян / А. Л. Лукин, В. В. Котов, Е. А. Лукина, В. Т. Рымарь,

C. В. Славгородскии, Н. В. Гвоздев, А(рег. № 2004125842; вход К® 027923) Яи С В А -

Тип. ВГАУ. З.Ка 267-2005. Объем 2,0 пл. Т. 100.