автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.01, диссертация на тему:ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ И СЕМЕННЫЕ КАЧЕСТВА ЗЕРНА МЯГКОЙ ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ В АСПЕКТЕ ГИДРОТЕРМИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ УБОРКИ, ХРАНЕНИЯ И ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТИ ИХ ВОЗДЕЙСТВИЯ



На правах рукописи

ШАЙДУЛИНА Татьяна Борисовна

Технологические и семенные качества зерна мягкой яровой пшеницы в аспекте гидротермических условий уборки, хранения и продолжительности их воздействия

05.18.01 - технология обработки, хранения и переработки злаковых, бобовых культур и крупяных продуктов, плодоовощной продукции и виноградарства

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Москва 2006

Диссертационная работа выполнена на кафедре защиты растений Кемеровского государственного сельскохозяйственного института

Научный руководитель: доктор с -ч наук, профессор Кондратенко Е П

Официальные оппоненты: доктор технических наук,

профессор H.H. Малнн кандидат сечьскохозяйственных наук, доцент А.Г. Мякиньков

Ведущая организация: Научно - исследоватечьский институт сельского хозяйства центральных районов Нечерноземной зоны

Защита состоится «_ с^ес*в часов на ¡аседанин

диссертационного совета Д 220 043 05 при Российском государственном аграрном университете - МСХА имени К д Тимирязева.

Адрес 12755 Лосква, Тимирязевская у 9, ученый совет РГАУ - МСХА С диссертацией можно ознакомиться в ЦНБ РГАУ - МСХА

Автореферат разослан « -^ у-^уугсг^/^ 2006 г, размещен на сайте университета \vvvw Пгпасаё ги

Ученый секретарь диссертационного совета

Р Р Усманов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследований продиктована необходимостью разработки мероприятий обеспечивающих максимальную сохранность семенных и технологических свойств зерна яровой пшеницы, выращенной в условиях Кемеровской области в послеуборочный период на основании изучения микрофлоры и закономерностей ее изменения под влиянием различных гидротермических условий и срока хранения.

Проведенный нами анализ производственной деятельности ряда семеноводческих хозяйств, состояние технического обеспечения и опрос специалистов показали, что в числе наиболее актуальных проблем сохранности выращенного урожая в Кемеровской области следует считать совершенствование послеуборочной обработки зерновой массы. Именно здесь заложены значительные резервы сокращения потерь и повышения качества зерна яровой пшеницы. Это определило выбор цели настоящей работы.

Цель работы: Оценить изменение посевных качеств и технологических свойств зерна яровой мягкой пшеницы во время уборки в послеуборочный период под влиянием плесеней хранения при различных гидротермических условиях и продолжительности их воздействия.

Задачи исследований:

- изучить влияние относительной влажности воздуха, суммы осадков в период уборки на послеуборочную влажность и засоренность зерновой массы;

- провести анализ влажности и засоренности зерновой массы, поступающей на ток;

- провести микробиологическое исследование свежеубранной зерновой массы;

- установить динамику соотношения между развитием различных видов микроорганизмов при различной температуре и влажности зерна в зависимости от срока хранения;

- выявить степень поражения зерна плесневыми грибами в изменяющихся гидротермических условиях, при различной продолжительности их воздействия и оценить долю влияния температуры, влажности и срока хранения на развитие микрофлоры родов Aspergillus и Penicüliunv,

- выявить закономерности изменения всхожести семян от поражения грибной микрофлорой родов Aspugillui и

соотношениях температуры, вла «HocTgMgHgf^j WiifÄз'ё£й;ах

хранения; ЦНБ имеИн Н-И. ЖеЛеЗНОВа

Фонд научный литературы

- проанализировать изменение отдельных показателей технологических качеств -зерна яровой пшеницы поя влиянием птесеней хранения

Научная новизна. В ус ювиях Кемеровской области выявлены закономерности изменения семенных физико-химических и технологических свойств зерна под влиянием птесеней хранения при различных гидротермических режимах и продолжительности их воздействия определена влажность и засоренность свежеубранной зерновой массы, а также изменения ее влажности и интенсивности дыхания во время нахождения в бункере комбайна,

проведен анализ микрофлоры свежеубранного îepua выявлены закономерности изменения качественного и количественного состава микрофлоры под в таянием температуры и длительности хранения,

- установлены особенности биологического развития птесеней хранения под влиянием гидротермических условий и времени их воздействия,

- выявлены особенности формирования именных качеств и их изменчивость под влиянием видового и количественного состава микрофлоры,

- выявлена динамика технологических и хлебопекарных качеств зерна в зависимости от влажности хранения, а также от качественного и количественного состава микрофлоры хранящегося зерна

Практическая значимость. Почученные резу штаты нее шдований по динамике посевных физико-химических и техно логических свойств зерна яровой пшеницы пол влиянием интенсивности поражения И [Степями хранения при отличающихся идротермических условиях дают возможность выбрать безопаснье сроки хранения обеспечивающие сохранность качеств выращенного урожая

Апробация работы. По материалам диссертации опубликовано 9 работ Материалы диссертации были до южены Hd дв\ч международных конференциях «Алтай экология и природопользование» - Бииск 2002, «Тенденция и Факторы развития АПК Сибири» - Кемерово, 2005 и трех региональных конференциях «Внедрение ресурсосберегающих технотогий в сельскохозяйственном производстве» - Новокузнецк, 2001, «Новый аграрный курс России и его реализация» - Пенза, 2001, «Современные проблемы и достижения аграрной науки в животноводстве и растениеводстве» - Барнау-, 2003

Структура диссертации. Диссертация изложена на 155 страницах машинописного текста, состоит из введения, шести глав выводов, предложений производствч Работа и пюстрирована 29 таблицами, рисунками, графиками фотографиями, 34 приложениями Список

литературы содержит 99 наименования работ отечественных и 11 зарубежных авторов.

УСЛОВИЯ, ОБЪЕКТЫ И МЕТОДИКИ ИССЛЕДОВАНИЙ

Исследования проводили в лесостепной и остепненной зонах Кемеровской области.

В целом климат Кемеровской области континентальный с продолжительной холодной и умеренно снежной зимой и жарким коротким летом. Средняя годовая температура воздуха колеблется от -1°С до +1°С. Средняя температура самого теплого месяца (июля) варьирует от +17,5°С до 18,8°С. В 2000 г. уборочный период характеризуется сухой теплой погодой до середины сентября. В среднем влажность воздуха составляла 6-8 мб, среднесуточная температура воздуха составляла + 18...+30°С. Вторая половина сентября была холодная и дождливая. Среднемесячная температура воздуха в октябре по области составила -0,1...-2,3°С, что на 2...3°С ниже нормы.

В 2001 г. погодные условия были благоприятными. Средняя температура воздуха сентября +9.. .+Ц°С, что на 1 °С выше нормы.

Сумма осадков колебалась от 14 до 45 мм, что также ниже среднемноголетней нормы.

Погодные условия складывались крайне напряженно. В первой декаде сентября ежедневно выпадали осадки, а вторая и третья декады были незначительно благоприятнее. Относительная влажность воздуха на протяжении суток в период уборки за годы исследования колебалась от 71 до 88%.

Объектом исследования служили образцы зерна мягкой яровой пшеницы урожая 2000-2004 г.г. Отбор проб зерна, семенные качества, количественные и качественные показатели микроорганизмов и показатели качества хлеба определялись по соответствующим ГОСТам, определителю бактерий Берджи. Физические свойства теста оценивали на альвеографе и фаринографе по прилагаемым инструкциям в лаборатории биохимии и технологии Сибирского Научно-исследовательского института растениеводства и селекции (г. Новосибирск).

Состояние зерновой массы, поступающей на ток

Влажность зерна является важнейшим фактором, от которого зависит продовольственное и семенное качество зерна.

Согласно программе исследований нами проанализирована свежеубранная зерновая масса, поступающая на ток по влажности и засоренности при различных ее уровнях. На основании чего были выявлены некоторые закономерности.

Во время поступления черновой массы на ток отмечались значительные колебания ее влажности и засоренности Д ія мловий уборки 2000 г влажность зерна изменялась в широких пределах от 12 до 35° о при средней влажности 24,8% Засоренность зернового вороха колебалась от 1-5 до 18% и выше В среднем засоренность (-оставляла 8 7°о Влажность свежеубранной зерновой массы варьирует в большой степени (V ~ 43 5° о) а засоренность в меньшей (V = 27,7%)

Анализ средних образцов зерна взятых в период 2000 — 2001 гг, показал что максимальное количество примесей обнаруженное 117°о наименьшее - 1,7%, в 2000 г 10 6° о и 6 7% соответственно Преоб ыдающими сорняками в посевах пшеницы являются овсюг (•) і itj fan i L ) ■речича татарская (Fagopvrum tataricum L ), осот желгыи (Sonüim o/trucuus L ), пырей ползучий (Elytrigia repens L) бодяк полевой (Cirsium an arise I ) Кроме того, отдельные партии писнииы были существенно засорены землей вследствие уборки полегших посевов Некоторое партии содержали до 30 - 35 % щуплых зерен в составе зерновой массы более 40 0о приходится на семена влажностью более 26 \ и лишь 2 3 °о >то есмеї'а влажностью до 18 % Значит только 60 % с^мян в 2000-2001 г г было v бра но с этажностью ниже 26 % Это обстоятельство оказывает решающее влияние на надежность производства зерна, поскольку их повышенная влажность (22-24% и выше) снижает качество из ад сильной травмированности при обмо кие комбайном

В то же время обращает на себя внимание что засоренность іерновой массы по годам отлич„еіся не существенно їси в среднем при всех уровнях влажности в 2000 год\ засоренность составила 8% ш в 2001 юду - 8,7°о Разница составила 0 7° о Это возможно объясняется тем, что по - видимому на засоренность зерна оказывает влияние не столько гидротермические условия самой уборки сколько влажность зерна

Влажность и интенсивность дыхания зерновой массы во время нахождения ее в бункере комбайна Для оценки начального уровня влажности и интенсивности дыхания зерна были произведены специальные отборы троб возд\ха из 6v нкера комбайнов Отбор проб производился через 15-20 минут носе заполнения

При влажности зерна менее 18° о изменение концентрации углекислого газа в бункере комба ша и кузове автомобиля с помощью ирибора ВТИ-2 обнаружить не удагоеь, то есть возможные колебания концентрации СО; лежат за пределами ч\>ветвигельности прибора При большей влажности (2132%) и засоренности (2-10%) зерновая масса имеет повышенное (0 5-5,3%) содержание углекислого газа в межзерновом пространстве (табл 3) При этом нижние слои бункера комбайна, куда зерно поступи ю в nepevto очередь.

характеризуются большой концентрацией углекислого газа, что говорит о высокой интенсивности протекающих здесь окислительных процессов.

Анализ полученных данных показал, что влажность и массовая доля углекислого газа увеличивается пропорционально глубине взятия пробы, а кислорода уменьшается.

Качественный и количественный состав микрофлоры зерна Анализ микрофлоры свежеубранного зерна. Независимо от влажности свежеубранная зерновая масса имела одинаковый видовой состав и характеризовалась в основном содержанием Erwinia herbicola, которая составляла до 80 — 90% всей микрофлоры анализируемой массы. Плесеней хранения из родов Pénicillium и Aspergillus в свежеубранном зерне не обнаружено (табл.1).

Таблица 1

Микрофлора свежеубранного зерна яровой пшеницы, тыс. шт. на 1 г

Влажность зерна,% Бактерии Грибная микрофлора

общее количество в том числе всего в том числе

спорооб ра-зующие не образующие спор Erwinia herbicola микро кокки Pénicillium Aspergillus

14.3 0,09 850 680 0 0 0 0

16,0 0,13 400 332 0 0 0 0

16,7 0,12 430 374 0 1 0 0 0

19,0 0,12 325 • 228 0 ' 1 0 0 0

13,2 0,12 194 186 о 1 0 0 0

15,3 0,28 154 123 0 1 0 0 0

17,0 0,10 384 350 0 1 0 0 0

18,0 0,14 174 130 0 1 0 0 0

19,0 0.26 160 152 0 і 0 0 0

Изменение качественного и количественного состава микрофлоры под влиянием влажности, температуры и длительность хранения Развитие бактерий при хранении зерна с влажностью 14,8% было скачкообразным в зависимости от температуры и длительности хранения. При температуре +10°С общее количество спорообразующих бактерий увеличивалось при хранении через 20 суток. Однако через 30 суток уменьшилось до 20 тыс./ г. Количество Erwinia herbicola уменьшилось через 10 суток до 1,9 относительно исходного образца, а через 20 суток достигло минимального значения — 0,5 тыс. на 1 г зерна. При этой же температуре (+10°С) обнаружены грибы рода Pénicillium, содержание которых при данной

температуре и при различных сроках хранения уменьшилось относитетьно исходного уровня

При этих же устовиях появитись грибы рода \spergllllis отсутствовавших в исходном образце

При температуре +20°С общее количество спорообразующик бактерий уменьшилось через 10 дней хранения Однако их котичество уветичилось через 30 суток хранения и стало больше, чем в исходном образце При ггом количество Епл/тш І ьгЬісоїа \ветшчивалось при хранении через 10 и 20 суток и значитеіьно снизилось, через 30 суток хранения

При температуре -25 С максимальное котичество Егліта /іегЬісоїа достигало при хранении в течение 20 суток Стелует отметить, что при данной температуре начали активное развитие грибы рода 4 їрег^іііи* При хранении в течение 20 суток их содержание достигало максимального количества по сравнению со всеми образцами л составило 0 Ь тыс спор на 1г зерна

При температуре хранения -30°С с увеличением продоташтетьности хранения практически количество всех видов бактерии и грибной микрофлоры уменьшается, за исключением рода Л^рег&Циз Из чего можно сделать вывод, что „анная температура при ¡аланной рами вчажносги 14 80/о является неблагоприятной дія развития изучаемой микрофторы

При шіажности зерна 17,0% практически независимо от температуры и предо і лите"ьпости хранения количество спорообразуюших бактерий незначительно отктонялось от исходною образца в сторону понижения Наибольшее их котичсство отмечалось поп темлера~\ре -30''С через 30 суток хранения

Из плесеней хранения преобтадало развитие гргпон рода Р^пиЛіит Их котичество при температуре Ч 0 и -20 С находилось на том же ч-ровне, что и в исходном образце Увеличение в два раза набподалось точько при температуре +20 и через 30 суток хранения При _>тои же температуре

происходит смена видового состава грибов хранения Практически исчезают грибы рода Pemc.Uii.rn и активно развиваются грибы рода 1,<;рсг%і11и$, причем их количество резко уветичивается с удлинением срока хранения от 1,58 до 182 тыс на 1г зерна соответственно через 10 и 30 суток хранения

Интенсивность развития бактерий по ¡растала с повышением влажности и температуры зерна

Обращает на себя внимание тот факт, что при впажности зерна 17,8% происходит более резкое изменение видового состава плесеней хранения Ести в исходном зерье количество грибов рота РетсіПтт в три раза превышает котичество грибов рода Ізрег%і1!ич, то при температуре ^25 и т30°С происходит значительное преобладание ірибов рода ізре^Шиз,

популяция которых начинает увеличиваться уже через 20 суток хранения, при температуре +10°С и достигает максимума в процессе хранения, при температуре +25°С. При температуре +20, +25 и +30°С максимальное их количество достигает при хранении зерна пшеницы в течение 20 суток. Подавление развития грибов рода Pénicillium возможно объясняется накоплением токсических продуктов жизнедеятельности совокупности микроорганизмов угнетающих развитие данных грибов, а так же созданными гидротермическими условиями неблагоприятными для развития грибов рода Pénicillium.

На зерне с влажностью 19,8% видовой состав микрофлоры менялся во всех температурных вариантах. Увеличение общего количества микробов имело место при температурах +20 - +30°С. При температуре +10°С заметного увеличения не наблюдалось.

Бактерии и плесени лучше развиваются на зерне данной влажности при температуре +25°С. Количество бактерий увеличилось за счет развития микрококков. Повысилось число грибов родов Aspergillus и Pénicillium. При температурах +10 — +30°С размножались грибы рода Pénicillium, от +20 до +30°С — Aspergillus. При температуре +10°С попадались только грибы рода Pénicillium, при +30°С преобладали Aspergillus. При температуре +20 -+25°С размножались оба рода грибов с преобладанием так же Aspergillus.

На зерне с влажностью 20,6% интенсивное развитие микрофлоры на фоне исходного образца проявили не спорообразующие бактерии и микрококки (табл. 9). Обращает на себя внимание незначительное увеличение количества грибов хранения, их суммарное содержание максимально увеличивалось до 3,2 тыс. на 1г зерна при хранении в течение 30 суток при +30°С. Таким образом, микрофлора пшеницы с влажностью 20,6 % была значительно активнее, чем на пшенице с меньшей влажностью.

Заметный количественный прирост микробов на зерне пшеницы месячного срока хранения имеет место при всех изученных влажностях.

Закономерности биологического развития плесеней хранения под влиянием гидротермических условий и сроков хранения

На развитие грибов p. Pénicillium, наибольшее влияние оказывает влажность, затем время хранения и на последнем месте температура. Доля их влияния соответственно составляет 64,1; 24,6 и 11,3% (табл. 2). Наиболее существенным для развитие этих грибов является взаимодействие время и влажности (В х С) - доля их влияния 52,9%. Взаимодействие температуры и влажности (А х С) и температуры и времени (А х В) находится приблизительно на одном и том же уровне влияния и составляет соответственно 23,0 и 24,1%.

Наглядно изменение развития грибов p. Pénicillium представлено на графиках

(рис. 1,2,3)

S

Tc*Time. LS Means

О 5 10 20 30

Time

Рис. 1. Зависимость численности грибов Pénicillium от срока хранения и температуры.

Реп - грибы рода Pénicillium; Teim - время хранения; Т - температура.

Tc*W: LS Means

Рис.2. Зависимость развития гриба Pénicillium от влажности и температуры. Реп - грибы рода Pénicillium; Т - температура; W - влажность.

TmW. LS Цвіт

Рис.3. Зависимость развития Pénicillium от влажности зерна и продолжительности хранения.

Реп - грибы рода Pénicillium; Teim - время хранения; W - влажность

Несколько иная картина раскрывается при рассмотрение грибов рAspergillus. Хотя доля влияния влажности на их развитие так же оказывается более высокой по сравнению с температурой и временем хранения и составляет 45,4% (табл. 2). Усиливается влияние температуры. Доля ее влияния на рост и развития грибов рAspergillus составляет 33,6%.

Таблица 2

Доля влияния факторов на развитие грибов p. Pénicillium и pAspergillus

Род грибов Фактор Взаимодействие факторов

температура, °С (А) время, °С (В) влажность, %(С) АхВ АхС ВхС

Pénicillium 11,3 24,6 64,1 24,1 23,0 52,9

Aspergillus 36,9 21,0 45,4 18,5 46,5 35,0

Графическая зависимость развития грибов рAspergillus от факторов среды представлена на рис. 4,5,6.

TciTlme LS Ifen

Time

Рис. 4. Зависимость численности грибов Aspergillus от времени хранения и температуры.

Asp - грибы рода Aspergillus; Teim - время; Т - температура.

Time-W; LS Means

-10 1-1---1-----—

16 18 20 22 24 26 28

W

Рис. 5. Зависимость численности грибов Aspergillus от влажности и времени хранения.

Asp - грибы рода Aspergillus; Teim - время; W - влажность.

Таким образом, даже непродолжительное хранение зерна при оптимальной температуре для данного гриба, оно очень сильно поражается и будет быстро терять качество. На это указывает малая доля влияния времени на поражение зерна грибами p. Aspergillus (21,0%).

Tc*W: LS Means

Рис. 6. Зависимость развития грибов Aspergillus от влажности и температуры. Asp - грибы рода Aspergillus; Т - температура; W - влажность.

Особенности формирования семян пшеницы в Кемеровской области

По данным семенной областной инспекции в Кемеровской области в 2000-2002 г.г. в среднем получено 27,7% некондиционных семян (от количества проверенных партий). Из них 19,7% по всхожести и 92,2% по чистоте (табл. 3).

Таблица 3

Качество семян яровой пшеницы кемеровской области._

Год Высеяно,! Кондиционных Некондиционных

исследо- тыс./га

вания Всего, 1 класса. 2 Всего, По По

тыс./га тыс./га класса, тыс./га чистоте, всхожести,

% % тыс./г% % тыс./га% тыс./га%

2000 585,4 471.4 62.6 167.9 114.0 103.9 22.1

80,5 13,2 35,6 19,4 91,1 19,3

2001 577,1 415,4 67.5 102.9 161.7 149,3 29.2

71,9 16.2 24.7 28.0 92,3 18.0

2002 633,0 441,1 85,9 116.5 221.9 207.5 45.3

69,6 19.4 26.4 35.0 93,5 21.8

Средняя по годам 598,5 442,6 73,9 72 16,2 129,1 29,1 165.8 27,7 153,5 92,2 32.2 19,4

V,% 8,8 111.9 27,1 38.7 48.6 49,9 51,1

Обращает на себя внимание большое варьирование засеваемых площадей некондиционными семенами. Коэффициент варьирования составляет 48,6%, что может свидетельствовать о большом влиянии на семенные качества зерна погодных условий, как периода формирования зерна, так и его уборки. Причем сильная изменчивость посевов некондиционными семенами колеблется приблизительно одинаково как по чистоте, так и по всхожести (V соответственно равен 49,9 и 51,1%).

Анализируя данные по количеству высеваемых в степной и лесостепной природно — климатических зонах семян отличающихся по семенным качествам за период 2000 — 2002 гг. видно, что основные площади как в степной, так и лесостепной зонах заняты в основном кондиционными семенами 2 класса (табл. 4).

Таблица 4

Соотношение кондиционных и некондиционных семян, высеваемых в

степной и лесостепной зонах Кемеровской области (ц/га)

Год Высеян Кондиционные Некондиционные

о всего 1 кл. 2 кл. всего по чистоте по всхожести

2000 295.5 244,8 46.5 97.2 44.1 42,3 14.4

287,8 226,6 16,18 70,08 62.4 54,4 7,2

2001 299.2 216.3 48.2 49,7 83 72,2 21,3

235,5 199,1 19,3 53,2 78,7 77,1 7,9

2002 350.1 241.0 46.2 75,6 109.1 102.6 17.1

312,9 200.1 39,7 40,5 112.8 104,9 28,2

V, % 15 и 4 50 50 58 32

24 12 60 42 40 46 70

Особенно большой процент семена данного класса составляют в лесостепи, в частности в 2000 — 2002 гг., из чего можно сделать вывод, что основные площади посевов яровой пшеницы занимаются семенами, выращенными в этой же зоне. Посевы некондиционными семенами составляют приблизительно 50 - 80% от посевов занимаемыми кондиционными семенами 1 и 2 класса, причем большая доля некондиционных семян приходится на некондиционность по чистоте. Колебания некондиционности зерна по чистоте по зонам и по годам составляют от 42,3 до 104,9 ц/га по всхожести, амплитуда колебания лежит в пределах от 7,2 до 28,2 ц/га.

Анализ посевных качеств семян получаемых в разных природно — климатических зонах, при различных сроках уборки урожая в 2000 и 2001 гг. показал, что в целом в области убираемое зерно по семенным качествам в степной зоне по всхожести свежеубранные семена соответствуют 1 и 2 классу, а в лесостепи не соответствует даже третьему классу (табл. 5,6).

/

Таблица 5

Показатели посевных качеств семян яровой пшеницы сорта

Год Дата уборки Влажность Всхожесть Энергия прорастай ия Жизнеспос обность

2000 8.09 14,7+0,5 94,4+0,3 90,3+0,1 97,6+0,7

6.10 14,9+0,4 97,2+0.5 93.1+0.8 98,3+0,2

2001 27.08 14,6+0,3 98,1+0,3 89,1+1,3 100,0±0,1

28.09 14,9^0.2 99,3+0,6 79,3+0,7 99,9+0,4

V,0/» - - 4 14 2

Показатели посевных качеств семят Иртышанка — 10 во время убо| Та яровой пшеницы сорт эки, % (лесостепь)

Год Дата уборки Влажность Всхожесть Энергия прорастай ия Жизнеспос обность

2000 10.09 17,8+0,4 86,6+0,9 74,2+1,3 90,1+1,1

11.10 18,0+0.6 87,3+0,4 78.0+0,8 92,3+0,7

2001 8.09 18,6+0,7 89,2+0,8 81.4+0,5 90,8+0,6

10.10 19,0+1,0 87.6±0.3 і 81,0+0,6 92,4±0,9

V, % | - : 2 | 8 2

Рис. 7. Зависимость всхожести от влажности и продолжительности хранения Вех. - всхожесть; Тет — время; W - влажность.

Жизнеспособность семян колебалась в целом по годам, зонам и срокам уборки от 91 до 100%, то есть ее колебания незначительны, размах варьирования составил 9%. В то время как размах варьирования энергии прорастания был более существенным и составил 20%, а по всхожести 12%. Вариабельность энергии прорастания в 2001 г. составлял 10% по обеим зонам. Изменение всхожести от факторов внешней среды представлено на рис. 7,8,9.

Рис. 8. Зависимость всхожести от влажности и температуры. Вех.- всхожесть; Т — температура; XV - влажность.

Те"Пте (.Б Меап»

0 5 10 20 30

Рис. 9. Зависимость всхожести от температуры и продолжительности хранения.

Вех. — всхожесть; Тет - температура; Т — температура.

Влияние количественного и видового состава микрофлоры на всхожесть семян яровой пшеницы

Исследования всхожести семян яровой пшеницы как одного из основных показателей семенных достоинств, проводившиеся одновременно с изучением их микробной флоры, показали, что снижение всхожести хранящегося зерна повышенной влажности тесно связано с характером микрофлоры. Заметное снижение всхожести обычно происходит одновременно или несколько позднее увеличения количества микроорганизмов (бактерий и плесневых грибов хранения) и убыли Еглчта ЪегЫсо1а и других неспорообразующих бактерий (табл. 7).

Таблица 7

Соотношение всхожести и количества грибной микрофлоры семян яровой пшеницы сорта Иртышанка 10 после 30 суток хранения (9 образцов)

Влажность, Всхожесть зерна. % Количество грибной флоры

% хранения, тыс. на 1 г зерна

до после хранения при ДО после хранения при

хранения температурах,0 С хранения температурах, С

10 20 25 30 10 20 25 30

13,6 95 : 95.5 96 95 95,5 0,91 0,70 0,75 1,01 0,70

14.8 95 95 97 95 87 0.07 0.70 0.40 0.06 3,6

16.9 95 : 95 95 80 63 0.06 0.06 0.63 112 5000

19.4 95 | 95 66,5 37 36 0.12 0,16 340 3340 23200

В лабораторном опыте количество плесеней, обнаруженное в 1г исходных семян с нормальной всхожестью, не превышало тысячи, в то время как почти на всех образцах семян с пониженной всхожестью количество плесневых грибов было выше тысячи.

Если сопоставить характер изменения всхожести, то она накладывается на динамику развития микрофлоры. Так, видно, что при влажности 13,6% при всех температурных режимах, а при 14,8% за исключением +30°С всхожесть оставалась на одном и том же уровне. При влажности 16,9% уже при температуре +25°С она упала до 80, 5, а при температуре +30°С до 63%.

Влажность 19,4% способствовала как бурному развитию грибной микрофлоры, так и резкому снижению всхожести, сохраняясь при данной влажности при температуре +10°С на исходном уровне, всхожесть резко снизилась при +20 - +25°С соответственно до 66,5; 37,0; 36,0%, что ниже исходной всхожести приблизительно на 51%. Полученные закономерности еще раз подтверждают, что большое влияние на развитие микрофлоры и всхожесть семян оказывает влажность.

Анализируя полученные результаты видно, что существенное влияние на сохранность всхожести семян при хранении оказывает влажность и ее доля влияния составляет - 58%.

Изменение технологических и хлебопекарных качеств зерна при различных условиях хранения

Практически все показатели качества муки и зерна, хранящегося в течение 10 суток при температуре 20° С ухудшались. Так содержание белка при влажности 17% составляло 13,7%, при влажности 20,6% снизилось до 8,8%. Массовая доля сырой клейковины, составляющая при 17 % влажности 24,2% понизилась до 20,5% при 17,8%, а при 20,6% отмыть клейковину не удалось. Ухудшалось качество клейковины и показатели хлебопекарных свойств муки. ИДК - 1 при 17% влажности составляло 62 у.е., при 17,8 - 60 у.е.

Понижение силы муки, упругости теста, а также РЛ практически произошло в два раза, уже при изменении влажности от 17,0 до 17,8%.

О снижении всех показателей хлебопекарной оценки свидетельствуют данные таблицы 8.

Таблица 8

Хлебопекарная оценка муки и хлеба сорта Иртышанка 10, (20° С, 10 суток хранения, 27 образцов)

Влажность, Объемный Цвет мякиша, Пористость, Общая

% выход хлеба,см3 балл балл хлебопекарная

/100г муки оценка, балл

17,0 600 3.0 3,0 3,4

17.8 620 2.0 2.5 3.0

20,6 520 1.0 2,0 2,2

Объемный выход хлеба снизился от 600 до 520 см3; цвет мякиша от 3 до 1, пористость от 3 до 2, общая хлебопекарная оценка от 3,4 до 2,2 баллов при увеличении влажности зерна от 17,0 до 20,6%.

6.2. Взаимосвязь между динамикой микрофлоры хранящегося зерна

и его качеством

Микрофлора, населяющая зерновую массу и продукты ее жизнедеятельности оказывают влияние на качественные показатели зерна.

При хранении пшеницы 10 суток с различной влажностью наблюдаются существенные изменения в качественном и количественном составе микроорганизмов, поражающих зерно.

При изучении образцов зерна хранившихся в течение 10 суток при -20°С и влажности 17,0, 17,8 и 20,6° о набгю дается тенденция у истечения количества как бактерий, так и грибной микрофлоры Соотношение между бактериями и птесенями хранения увеличивается в сторону последних

Зерно, хранившееся при влажности 17 8% в течение 10 суток отличалось по составу микрофторы, от іьрна хранившеюся при этой же влажности, но в течение 20 суток Обшее ко іичество спорообразуюших бактерий незначительно сократилось а обшее количество бактерий не образующих спор возрос по на 80 2% в том чисте содержание Нпчта ИегЬісоІи снизлтось на 4°'о а содержание микрококов повысилось за 10 суток более чем в 10 раз

Установлен резкий скачок общего количества плесеней хранения от & 5 тыс штук на 1 г зерна при хранении посте 10 дней до И00 через 20 дней Причем изменение наблюдается и в видовом ее составе

При хранении зерна в течение 10 суток при температуре ~20°С и влажности 20 60/о зерно приобрело ппесневе іьш запах, что отразилось на внешнем виде и качестве хлеба Тесто было не частичным, не упругим и приобрело ярко выраженный синюшный цвет

Для выявления взаимосвязи меж ту пораженное! ью зерна микрофлорои и основных показателей качества зерна муки и хлеба нами проведен регрессионный и корреляционный анализа При увеличении злажности зерна наблюдается повышение количества как бактерий гак и грибной микрофлоры (г - — 0,61), в то же время между втажностью и суммарной бактериальной и грибной микрофлорои устанавливается обратная пропорциональная зависимость (г " -0 41)

На основании корреляционного анализа установлена взаимосвязь между развитием бактериальной и ірі бної микрофлоры при различной влажности и отдельными показателями качества

Анализируя результаты математической обработки видно что на все качественные показатели бо ьшее в ляние оказь вают плссени хранения Коэффициент корреляции по всем показале іям ко 'со ется от г -0 32 до г - -0 58 Наибольшему изменению под их влиянием подвергается содержание сырой клейковины, объемный выход хлеба и общая хлебопекарная оценка

Выводы

1 Засоренность зерновой массы но юдам увеличивалась пропорционально увеличению влажности Однако существенных отличий по засоренности зерна урожая разных лет не установ ієно

2 На развитие грибов ролов \&рьгяіІіи\ наибольшее влияние оказывает влага (45,4 %), іатем температура (33 6° о) и менее существенное влияние оказывает продолжительность храпения (21° о) Развитие ірибов рода

Pénicillium определяется в основном увлажненностью зерна (64,1%). На втором месте находится по доли влияния продолжительность хранения (24,6 %) и не существенно влияет температура (11,3%).

3. Из всех изученных факторов на развитие грибов наиболее существенное влияние оказывает - влажность.

4. Понижение всхожести семян под влиянием температуры хранения определяется влажностью зерна.

5. Динамика понижения всхожести семян гармонично накладывается на динамику развития плесеней хранения при аналогичных гидротермических условиях.

6. На снижение показателей качества зерна мягкой яровой пшеницы оказывает влияние развитие грибной микрофлоры (колебание коэффициента корреляции по отдельным показателям составило от г = -0,32 до —0,58). Меньшее влияние оказывают бактерии (колебание коэффициента корреляции по отдельным показателям составило от г = -0,19 до -0,35).

7. Под влиянием бактериальной и грибной микрофлоры изменяется содержание клейковины, объемный выход хлеба и его общая хлебопекарная оценка.

8. С повышением влажности при одних и тех же сроках хранения уменьшается содержание белка и массовая доля сырой клейковины, а также все показатели ее качества и хлебопекарной оценки. Так, если содержание белка и клейковины при влажности 14,5 % составляло 14,5 и 31,3 %, то при влажности 17,8 % через 10 суток хранения эти показатели соответственно были 11,58 и 20,5 %, при влажности 20,6 % содержание белка снизилось до 8,8 %, а клейковина вообще не отмылась.

Предложения производству

1. Семенной материал мягкой яровой пшеницы рациональнее выращивать в степной зоне Кемеровской области.

2. После уборки необходимо в первую очередь обращать внимание на влажность свежеубранной зерновой массы. Зерно с влажностью больше 18% должно подвергаться незамедлительной сушке, так как даже пониженные температуры не могут способствовать сохранению семенных качеств. Зерно с влажностью выше 18% при минимальных сроках хранения теряет всхожесть.

3. Для сохранения технологических и хлебопекарных качеств зерна яровой пшеницы необходимо в минимальны сроки доводить его влажность до 14,5%, так как хранение зерна с влажностью 17% через 10 суток приводит к потере белка и сырой клейковины на 12,5% и 34,6% соответственно и через 20 суток на 13,1 и 46,01%.

По материалам диссертации опубликованы работы

1 Эколого биохимические особенности поучения высококачественного зерна яровой пшен ты, возделываемой в человиях Юго - Востока Западной Сибири (Кемеровская область) отчет о НИР (промежуточ № 01 200 208445 ' ке\ еровскии ГСХИ pvK Кондратенко Ь П исполн Шайдутина Г Б [и ip ] -М 2003 -35с -.V 02 200304615

2 Эколого - биохими iceKne особенности получения высококачественного зерна яровой пшен щы, вочделываемой в условиях Юго Востока Западной Сибири (Кемеровская область) отчет о НИР (промежуточ № 01 200 208445 / Кемеровский IСХИ pvK Кондратенко ЕГ1, исполн Шайдутина ТБ [и „р ] -М 2003 -42с 022003051033 Анализ вариабельности основных показателе i хлебопекарных достоинств

муки из зерна разлл 'ных сорюв мягкой яровой пшеницы, возделываемой в Кемеровской области пшеницы / Научно практическая конференция «Внедрение ресурсосберегающих техно toi и и в сельскохозяйственном производстве», 13 - 1 ь февраля Hobokv шелк 2001 -С 28-30

4 Зависимость неко о г х показателей качества ерна яровой пшеницы от условий выращив<.н,1 VI Зерновое хозяйство - М - 2002 - X" 7 - С 68

5 Изменение качества 5ерна яровой пшешоы под влиянием плесеней хранения в пос юубогочный период / Научно практическая конференция «Новый аграрный к\ ре России и ею реализация Региональный асгект» 23 -24 марта - Пенза - 2001 -С 42-44

6 Изменение посевнь \ достоинств семян в процессе послеуборочной доработки и хранения ' < Современные г роблсмы и достижения в животноводстве и р ieгениеводстве» Со стате i Ч 1 - Барнау х \ГАУ -2003 - С 92-96

7 Всхожесть зерна яровой пшеницы в мвист-оеги от условии хранения / Вестник КемГСХИ Кемерово - > 1 - 20U4 - С 17-19

8 Влияние влажности на развитие плесневой ф юры на семенах яровой пшеницы в период хранения «Тенденции и факторы развития агропромышленного комплекса Сибири» Со статей межд Научно -практической конференции — Кемерово - 2005 - С 68-70

9 Использование экол )гических особенностей грибов рода Fusarium в процессе изучения элективного курса сельскохозяистветой микробиологии < \ 1таи экология и природопользование» Сб материалов 1 Россиисхо Монгольской конференции молодых ученых и студентов - Бииск 2002 - С 59 61

1,25 печ. л.

Зак. 840.

Тир. 100 экз.

Центр оперативной полиграфии ФГОУ ВПО РГАУ - МСХА имени К.А. Тимирязева 127550, Москва, ул. Тимирязевская, 44