Главная > Разное о жирах

Промышленное масличное сырье

В зависимости от использования в народном хозяйстве масличные растения делят на несколько подгрупп. Если растения выращивают главным образом с целью получения из семян жирного масла, а другие продукты, которые получают, являются вторичными и менее ценны по сравнению с маслом, их можно назвать чисто масличными. Чисто масличными являются подсолнечник, клещевина, кунжут, сафлор и тунг.

Вторую подгруппу масличных растений составляют прядильномасличные. Кроме извлечения масла из этих семян получают очень ценное волокно. К прядильно-масличным относят хлопчатник, лен и коноплю.

До 1860 г. хлопчатник возделывали главным образом для получения волокна, семена же являлись отходом хлопкоочистительных заводов, их не использовали и они загрязняли прилегающие к заводу территории. Хотя хлопковые семена уже более 140 лет используют для получения растительного масла, их масличность остается практически неизменной, так как селекция хлопчатника в основном направлена на повышение качества волокна. Для сравнения укажем, что с помощью селекции масличность подсолнечных семян за последние 50 лет удалось почти удвоить.

Прядильное и масличное назначения льна являются конкурирующими. Стремление получить максимальный выход технически ценного льняного масла привело в последние годы к значительному увеличению масличности семян.

Третью подгруппу составляют эфирно-масличные растения, в семенах которых наряду с жирным содержится эфирное масло. Жирное масло, часто менее ценное, является вторичным продуктом, и его извлекают после получения эфирного. Представителем эфирно-масличных растений, дающих эфирное и жирное масла, является кориандр, после извлечения эфирного масла из его семян получают техническое жирное масло. Само название этого вида масличного сырья (кориандровые отходы) свидетельствует о преимущественном использовании кориандра как эфирно-масличной культуры.

Наконец, можно выделить еще две подгруппы растений, в семенах которых, несмотря на высокое содержание масла, нелипидная часть представляет более высокую ценность. Это, во-первых, растения, богатые легкоусвояемыми пищевыми белками, — белково-масличные (соя, арахис); во-вторых, растения, из нелипидной части которых получают пряности, — пряномасличные (горчица).

Наряду с семенами масличных растений для извлечения жирных масел все шире используют маслосодержащие части семян немасличных растений — зародыш зерна кукурузы, пшеницы, риса, плодовые косточки и т. п. При переработке овощей, фруктов и других видов растительного сырья семена или другие части, содержащие жирное масло, отделяют и из них получают растительные масла. Хотя объем выработки растительных масел из зародышей зерновых культур и плодовых косточек еще относительно невелик, этим видам масличного сырья в настоящее время уделяют все больше внимания. Это объясняется прежде всего необходимостью расширения сырьевых ресурсов и использования вторичных продуктов производства, а также ценными свойствами их масел, нашедшими применение в различных отраслях промышленности.

СТАНДАРТЫ НА МАСЛИЧНЫЕ ПЛОДЫ И СЕМЕНА

Качество промышленного растительного масличного сырья — семян и плодов масличных растений — регламентируется системой государственных стандартов. В ней законодательно установлены единые технические требования к масличному сырью, технологии его подготовки к хранению и переработке в растительные масла.

Стандарты на масличные семена включают пять разделов: определение, товарная классификация, технические условия, методы определения качества, хранение и транспортирование. В 1-м разделе сформулировано направление использования семян, во 2-м — приводится товарная классификация, в которую включены типы и подтипы семян и плодов на основе устойчивых ботанических и морфологических признаков, биологических особенностей или района возделывания. В каждом типе семян и плодов указаны нормы примесей семян других типов, как правило, в количестве 5, 10 и 15 %. Если содержание примесей других типов превышает установленную норму, семена или плоды определяют как смесь типов с указанием количества основного и других типов (%). В 3-м разделе приведен перечень требований, предъявляемых к показателям качества семян в количественном выражении.

На основании этих требований определяют группу семян по качеству — влажности, засоренности, степени зараженности вредителями и т. д. В этом же разделе приведено полное описание состава сорной и масличной примесей. В 4-й раздел включены ссылки на стандарты, которыми следует пользоваться для определения показателей качества семян. В 5-м разделе изложены принципы размещения и хранения семян. Семена размещают, транспортируют и хранят в чистых, сухих, без постороннего запаха, не зараженных вредителями транспортных средствах и хранилищах в соответствии с условиями, утвержденными в установленном порядке.

Во всех стандартах на масличные семена установлены нормы по влажности, засоренности, зараженности и свежести (цвет, вкус и запах), а также конкретизированы требования к масличному сырью в зависимости от поставщика и принимающей организации. Так, существенно различаются нормы на заготавливаемое масличное сырье, поступающее от сельскохозяйственных предприятий в зернохранилища для хранения до отгрузки на перерабатывающие или другие предприятия или организации, и нормы на сырье, поставляемое перерабатывающим заводам. Важнейшими показателями технологического качества семян по ГОСТу являются влажность и засоренность (содержание сорных примесей).

Требования к заготавливаемому масличному сырью предусматривают два уровня качества семян: отвечающие базисным нормам и отвечающие ограничительным нормам. Базисные нормы характеризуют уровень качества семян, при котором их можно длительно сохранять без дополнительной обработки, а затем перерабатывать и получать продукт стандартного качества. Ограничительные нормы характеризуют уровень качества семян, при котором из них в принципе можно получить при технологической переработке доброкачественную продукцию. Устойчивое хранение масличных семян без дополнительной обработки в хранилищах обычного типа возможно при влажности ниже критической величины. Однако в стандартах на масличные семена имеются значительные отклонения от нормы по влажности, обусловленные условиями уборки масличных культур в сельском хозяйстве. Нормы по влажности, определяемые как базисные, для большинства масличных культур составляют 9... 14 %, т. е. выше критической. В связи с этим семена с влажностью на уровне базисных норм перед хранением подвергают сушке.

По базисным нормам регламентируется содержание в семенах сорной и масличной примесей. К сорной примеси относят минеральную (земля, песок, камешки и т. п.) и органическую (остатки листьев, стеблей, пустые семена, оболочки семян, семена всех дикорастущих и культурных растений, кроме отнесенных по стандартам к масличной примеси, испорченные самосогреванием, сушкой, обуглившиеся, прогнившие, все с явно испорченным ядром).

К масличной примеси относят семена данной масличной культуры битые, раздробленные, изъеденные вредителями, щуплые, мелкие, проросшие, с измененным цветом ядра.

Для улучшения качества масличных семян и плодов, получаемых заготовительными организациями от предприятий сельского хозяйства, применяют меры экономического стимулирования. В основу расчетов положены базисные нормы. Так, при отклонении влажности семян и количества сорной примеси от базисных норм увеличивается (или уменьшается) масса принимаемых семян путем пересчета на базисные нормы.

По ограничительным нормам на заготавливаемые масличные семена допускается влажность от 13 до 20 %. Это очень высокая влажность. Поэтому семена необходимо немедленно подсушить или поместить в условия, исключающие возможность самосогревания семенной массы.

Ограничительные нормы по содержанию сорных и масличных примесей для большинства масличных культур одинаковы — 15 % суммарного содержания сорной и масличной примеси (при содержании сорной примеси не более 5 %).

Требования к масличным семенам, поставляемым на перерабатывающие предприятия, более высокие по сравнению с ограничительными, а иногда и базисными нормами. Так, влажность семян подсолнечника, поставляемых на переработку, должна быть 6...8 % (по базисным нормам 7 %). Для большинства культур влажность поступающих на переработку семян должна находиться на уровне базисных норм:

для сурепицы и рыжика — 12%,

мака —11,

кунжута — 9%.

Только для семян льна влажность устанавливается по ограничительным нормам и составляет 16 %.

В поступающих на маслодобывающие предприятия масличных семенах должно быть не более 3 % сорных примесей, за исключением клещевины (до 4 %).

Масличные семена, зараженные вредителями хлебных запасов (кроме клеща), запрещено использовать для выработки пищевых продуктов. Зараженность клещом допускается не выше II степени. Не допускается присутствие семян клещевины, а в семенах мака — семян белены свыше 0,1 %.

В семенах рапса, кунжута, сафлора, рыжика, сурепицы, льна масличного и льна-долгунца, а также конопли остаточное количество хлорорганических пестицидов (ДДТ и его метаболитов, сумм изомеров гексахлорана и ГХЦГ) не должно превышать максимально допустимых уровней, утвержденных Минздравом Российской Федерации.

Особые требования предъявляются к масличным семенам, применяемым для получения продуктов детского питания. Так, в семенах подсолнечника остаточное количество пестицидов не должно превышать максимально допустимого уровня, а содержание тяжелых металлов — меди, ртути, свинца, а также афлатоксинов — предельно допустимой концентрации.

РАСТЕНИЯ СЕМЕЙСТВА АСТРОВЫЕ

В семейство Астровые (Asteraceae) входит несколько видов, способных накапливать жирные масла. Наиболее важное значение среди всех масличных растений в нашей стране имеет подсолнечник ((Helianthus annuus). Другое растение этого семейства — сафлор (Carthamus tinctorius) имеет значительно меньшее промышленное значение, хотя в ряде стран его возделывают как масличную культуру достаточно широко.

Подсолнечник и сафлор представляют собой однолетние растения, цветки которых собраны в соцветие типа корзинки. На общем плоском или выпуклом цветоложе плотно сидят отдельные цветки, окруженные по периметру соцветиями общей оберткой из многих листочков. Плод — семянка, не раскрывающаяся при созревании. Характерной особенностью подсолнечника и сафлора является накопление в плодовой оболочке фитомелана, создающего панцирность оболочки. Жирно-кислотный состав масла из этих растений имеет много общего, групповые составы фосфолипидов, стеринов и фенольных веществ (основной компонент — хлорогеновая кислота) также близки.

ПОДСОЛНЕЧНИК

Все разнообразие дикорастущих видов подсолнечника сосредоточено в степных засушливых районах Северной и отчасти Южной Америки. В 1569 г. подсолнечник был завезен в Европу, где его выращивали как декоративное растение в садах.

В Россию подсолнечник завезли из Голландии в начале XVIII в. и почти 100 лет использовали только как садовое растение. В качестве полевой культуры подсолнечник впервые был использован в России в 1829 г. крестьянином слободы Алексеевки Бирюченского уезда Воронежской губернии Даниилом Семеновичем Бокаревым. Собрав семена, он получил из них первое в мире подсолнечное масло. Односельчане Бокарева также начали возделывать подсолнечник, посевы его начали увеличиваться и скоро распространились за пределы Воронежской губернии — на Северный Кавказ, в Поволжье, на Дон и Украину.

Подсолнечник масличный — однолетнее степное растение (рис. 9.1). Соцветие-корзинка подсолнечника (диаметр до 30 см) содержит до 1000 цветков. Подсолнечник — наиболее важная масличная культура из возделываемых в России. На его долю приходится до 90 % вырабатываемых растительных масел.

В лучших сортах подсолнечника содержание высококачественного пищевого масла достигает более 50 % от массы семянки и более 70 % от массы семени (ядра). Обезжиренный остаток — шрот, полученный при переработке подсолнечника, богат пищевым белком, а плодовые оболочки семян содержат пентозаны, что позволяет использовать их как сырье для гидролизных заводов.

В России культивируют около 40 сортов и гибридов подсолнечника. Подсолнечник, используемый как промышленное сырье, подразделяют на несколько типов.

Характеристика современных сортов и гибридов подсолнечника представлена ниже.

По группе спелости или продолжительности вегетационного периода различают ультраскороспелые сорта и гибриды с вегетационным периодом 75—79 дней; скороспелые — 80—83 дня; раннеспелые — 84—87 дней и среднеспелые — 88—91 день.

Как правило, наибольшее количество масла содержится в семенах среднеспелых сортов и гибридов, несколько выше у них и урожайность, хотя эти различия относительно невелики.

По жирно-кислотному составу масла различают подсолнечник линолевого и олеинового типа. Подсолнечник линолевого типа представлен сортами: Юбилейный-60, Флагман, Фаворит, Лидер. В их масле до 70 % (от суммы всех жирных кислот) линолевой кислоты С18:2- При урожайности 2,2—2,5 т/га масличность этих семян составляет 50—54 %.

К олеиновому типу относят среднеспелый сорт Первенец, раннеспелый сорт Круиз, раннеспелый гибрид Кубанский 341. В их масле 75—80 % олеиновой кислоты, как и в импортируемом оливковом масле. При урожайности 2,1—2,9 т/га масличность этих семян — 49—50 %.

Раннеспелый сорт СПК относят к кондитерскому типу. Его семена имеют высокое содержание белка и относительно легко отделяемую плодовую оболочку (лузгу). Масса 1000 семян этого сорта составляет до 180 г (в два раза выше, чем у других сортов и гибридов), масличность семян — 45—48 %, урожайность — 2,2 т/га.

Кроме этих типов особо выделяют гибридный подсолнечник. Он отличается повышенной устойчивостью к болезням — белой,

серой и пепельной гнили и другим болезням, поражающим растение и его семена, а также пригодностью к возделыванию по индустриальной технологии, обусловленной одновременностью созревания семян и выравненностью растений по высоте стебля и размерам соцветия.

Кроме сортов и гибридов подсолнечника, приведенных в табл., прошедших конкурсное испытание и рекомендованных к возделыванию, на практике находят применение гибриды в основном зарубежной селекции, не проходившие конкурсное сортоиспытание.

Характеристика современных сортов и гибридов подсолнечника

Сорт

Группа

спелости

Урожайность на госсорто-участках за 1995— 1997 гг., ц/га

Масличность семян, %

Гибрид

Группа

спелости

Урожайность на госсорто-участках за 1995-1997 гг., ц/га

Масличность семян, %

Родник

Ультра-

скороспелый

20,3

49-51

Кубанский 341

Раннеспелый

21,36

49-50

Кавказец

»

20,8

50-52

Орион

Скороспелый

21,8

49-50

Атаман

Скороспелый

20,8

50-52

Сигнал

Среднеспелый

21,4

49-50

Круиз

Раннеспелый

17,6

50-52

Кубанский 480

Скороспелый

15,5

50-52

Березанский

22,0

50-52

Кубанский 930

Раннеспелый

17,9

50-53

ВНИИМК

8883

»

22,0

50-53

С 207

»

23,5

44-46

Юбилейный 60

Среднеспелый

22,0

50-52

Ригасол

»

24,9

47-49

Флагман

»

22,5

50-52

CF187

»

25,7

48-50

Фаворит

»

21,5

50-52

Ягуар

»

23,8

50-53

Лидер

»

22,2

50-53

СПК (кондитерский)

Раннеспелый

22,0

45-48

Первенец

Среднеспелый

19,4

50-53

Характеристика гибридов, не проходивших конкурсное испытание

Гибрид

Группа спелости

Средняя урожайность, ц/га

Масличность семян, %

Санмарин СМ 361

Раннеспелый

27,6

50-52

Санмарин СМ 362

»

26,6

49-52

Санмарин СМ 365

»

24,0

54-56

Санмарин СМ 370

Скороспелый

24,6

50-52

У них также по сравнению с сортами повышенная устойчивость к вирусным болезням, снижающим урожай семян и пищевую ценность масла. При поражении болезнями соцветия гибридов значительно меньше разрушаются из-за более низкой влажности тканей. Для гибридов характерна высокая выравненность по высоте стебля и по размеру соцветия, а также по фазам развития (цветение растений и созревание их семян происходят практически одновременно). Корзинка у них тоньше, быстрее высыхает. Из-за меньшей пораженности белой и серой гнилью семена гибридов лучше сохраняются.

Гибриды подсолнечника в селекционном отношении, как уже было отмечено выше, подразделяют на сортолинейные и межлинейные (последние включают подгруппы — простые, двойные, тройные и др.).

Семена гибридов по физическим, химическим и технологическим свойствам значительно отличаются от семян высокомасличных сортов (табл. 9.3). Они имеют более высокую лузжистость, меньшую масличность; масса 1000 семян ниже, но объемная масса выше, чем у сортовых семян. Плодовая оболочка (лузга) у гибридов тонкая, хрупкая, тесно срастается с ядром. В результате относительная плотность семян гибридов выше, они плохо обрушиваются и перерабатываются. Потери масла в производстве с отделяемой лузгой растут, расход семян на 1 т масла выше, чем при переработке сортовых семян (табл.).

Физические и химические свойства семян гибридов подсолнечника

Сорт

Масличность семян, %

Содержание протеина

(N х 6,25), %

Лузжистость, %

Масса 1000 шт., г

Относительная

плотность,

г/см3

Объемная масса, г/л

Простые межлинейные

Солдор 220

44,5

16,0

31,0

48

0,780

438

Санбред 254

47,1

15,1

26,0

38

0,768

453

Одесский 97

46,4

17,5

22,0

49

0,759

442

Сортолинейные

Одесский 96

48,1

18,7

22,7

43

0,803

433

Донской 1

49,7

18,9

21,5

46

0,832

472

Одесский 91

49,7

19,2

20,0

48

0,826

474

Сорт ВНИИМК 6540

Улучшенный (для сравнения

54,0

16,3

19,0

63

0,728

409

Сравнительная характеристика сортовых и гибридных семян при технологической переработке (заводская смесь семян)

Показатели

Сорт

Гибрид

| Показатели

Сорт

Гибрид

Урожайность, т/га:

Масличность семян, %

54,7

44,6

семян

3,30

3,65

Лузжистость семян, %

20,5

29,5

ядра

2,62

2,37

Выход масла, %

48,9

42,4

лузги

0,68

1,08

Расход семян на 1 т масла, кг

2040

2360

Сбор масла, т/га

1,586

1,432

 

Заготавливаемые семена подсолнечника в зависимости от качества делят на две группы: отвечающие базисным и ограничительным нормам (табл.).

Два уровня качества заготавливаемых семян подсолнечника (по ГОСТ 22391—89)

Показатели Базисные нормы Ограничительные

нормы

Влажность семян, %, для зоны:
южной 15,0
центральной 7 17,0
восточной 19,0
Содержание примесей, %:
сорной 1,0 10,0
масличной 3,0 7,0
Кислотное число масла в семенах, мг КОН, для класса:
высшего 0,8 (не более)
I 0,9...1,5
II 1,6...3,5
Зараженность вредителями хлебных запасов Не допускается Допускается только зараженность клещом
Содержание семян клещевины То же

Семена подсолнечника транспортируют, размещают и хранят в чистых, сухих, без постороннего запаха, не зараженных вредителями транспортных средствах и зернохранилищах. При хранении необходимо различать следующие состояния семян по влажности (%): сухое зерно —до 7,0 (включительно), зерно средней сухости — от 7,0 до 8,0 (включительно), влажное зерно — от 8,0 до 10,0, сырое зерно — свыше 10,0. Состояние по засоренности должно быть следующее (табл.).

Засоренность семян, %

Состояние семян

Сорная примесь

Масличная примесь

Чистые

До 1,0 (включительно)

До 13,0 (включительно)

Средней чистоты

От 1,1 до 5,0 (включительно)

От 3,1 до 7,0 (включительно)

Сорные

Свыше 5,1

Свыше 7,1

На длительное хранение должны закладываться семена подсолнечника влажностью не более 7,0 % и засоренностью не более 2,0 %. На временное хранение (до 1 мес) можно закладывать семена влажностью до 8...9 % и засоренностью до 3 % при условии активного вентилирования. Обмолоченный подсолнечник влажностью более 7 % можно хранить на токах не более 1 сут.

Партии семян подсолнечника, зараженные белой и серой гнилью, размещают и транспортируют отдельно, чтобы исключить возможность смешивания с другими партиями. Семена подсолнечника, поставляемые для промышленной переработки, должны быть без признаков самосогревания и не иметь постороннего запаха. Цвет должен быть характерным для нормальных семян. Семена для промышленной переработки должны иметь влажность не менее 6 и не более 8 %, содержание сорной примеси — не более 3 %, масличной — не более 7 %. Не допускается присутствие семян клещевины и зараженность вредителями (кроме зараженности клещом не выше II степени).

По величине кислотного числа масла различают семена высшего (не более 1,3 мг КОН), I (1,4...2,2 мг КОН) и II классов (2,3...5,0 мг КОН).

В зарубежных странах, производящих товарные семена подсолнечника, уже много лет возделываются только межлинейные гибриды. Главное преимущество гибридов, кроме большей урожайности, устойчивости к болезням, пригодности к индустриальным методам возделывания и уборки, состоит в том, что их использование позволяет гарантировать защиту прав селекционера и экономически выгодно селекционным фирмам, вынуждая производителей товарного подсолнечника ежегодно закупать семена для посева. Следует подчеркнуть, что создание гибридных семян — трудоемкое и дорогостоящее дело, поэтому семена гибридов дорого оцениваются на рынке семян. Длительное время в России считалось более выгодным закупать за рубежом дорогостоящие семена гибридов, а селекцию подсолнечника вести на создание сортов-популяций.

В настоящее время, в условиях рыночной экономики, российские селекционеры в сотрудничестве с зарубежными селекционными фирмами создают гибриды, успешно конкурирующие на международном рынке семян. Такими фирмами являются: «Российская гибридная индустрия» (ей принадлежат гибриды Санмарин), «Каргилл» (гибриды Ригасол, С и CF), «Рустика прогрен дженетик» (гибрид Ягуар).

Сравнивая высокомасличные сорта подсолнечника (Передовик) с исходными низкомасличными (А-41), следует подчеркнуть, что содержание масла в семенах новых сортов возросло как за счет повышения масличности ядра, так и за счет увеличения содержания ядра в семенах и уменьшения лузжистости (табл.).

Сравнительная характеристика сортов подсолнечника

Показатели А-41 1 Передовик
Лузжистость воздушно-сухих семян, % 39,6 19,9
Масличность, % в пересчете на СВ:
ядро 59,6 64,3
семена 37,6 52,4

В результате селекции лузжистость семян подсолнечника снизилась на 19...20 %, а масличность ядра повысилась на 5...7 %. Благодаря совместному влиянию этих двух факторов масличность семян возросла с 36...37 % (у старых сортов) до 52...54 % в пересчете на сухое вещество. Выход масла на маслозаводах по сравнению с 1940 г. (т. е. до внедрения высокомасличных сортов) увеличился в 2 раза.

Повышенное содержание линолевой кислоты в триацилглицеролах высокомасличного подсолнечника линолевого типа привело к трудностям в использовании подсолнечного масла в пищевых производствах. Дело в том, что при термическом воздействии на масло (при обжарке рыбы, овощей, мяса на консервных предприятиях, приготовлении обжаренного картофеля — чипсов и в ряде других производств) интенсифицируются окислительные процессы и снижается пищевая ценность получаемых продуктов (табл.). В связи с этим перед селекционерами была поставлена задача выведения сортов, синтезирующих преимущественно олеиновую кислоту.

Жирно-кислотный состав липидов основных и покровных тканей семянки подсолнечника разных сортов, % от суммы жирных кислот

Жирная

кислота

Маяк улучшенный

Салют

семя (ядро)

семенная

оболочка

лузга

семя (ядро)

семенная

оболочка

лузга

Cl2:0

Следы

Следы

_

_

Следы

Cl4:0

0,19

0,25

0,52

0,33

Cl6:0

6,24

9,46

9,29

6,12

10,69

14,70

Cl8:0

3,27

5,18

6,08

4,97

7,52

9,88

C20:0

0,72

1,13

2,75

Следы

1,22

4,45

C22:0

0,61

1,76

»

Следы

0,63

C24:0

Следы

0,33

Cl4:l

Следы

0,50

0,45

Cl6:l

1,37

0,94

0,84

1,30

Cl8:l

20,34

26,77

31,30

26,26

32,93

33,01

С20:1

Следы

Следы

1,72

Следы

Cl8:2

69,43

52,15

44,45

62,65

41,70

27,48

Cl8:3

Следы

0,33

Следы

0,53

Первый сорт подсолнечника олеинового типа Первенец был создан во ВНИИМК. Позже был получен новый высокоолеиновый гибрид подсолнечника, превосходящий сорт Первенец по урожайности на 2...3 ц/га, с содержанием олеиновой кислоты70...75 %.

В последние годы во ВНИИМК проходят селекционную обработку сорта и гибриды подсолнечника, более устойчивые к гидролитическому распаду запасных липидов, а также накапливающие в семенах масло, которое содержит токоферольный комплекс с преимущественным содержанием (свыше 90 %) γ- токоферола. Антиокислительные свойства  γ-токоферола более высокие по сравнению с α-токоферолами, характерными для обычных сортов.

Устойчивость подсолнечных семян к заразихе (паразитическое цветковое растение, развивающееся на корнях подсолнечника и резко снижающее его урожайность) имеет большое хозяйственное значение. Известны четыре расы заразихи: А, Б, С, Д. Современные сорта и гибриды подсолнечника устойчивы к расам заразихи А, В и С. Источника устойчивости подсолнечника к заразихе расы Д не обнаружено. Подсолнечник может быть заражен также ложной мучнистой росой (JIMP). Первоначально все отечественные сорта подсолнечника были устойчивы к ЛMP и селекция на устойчивость к ней была прекращена. Позже появились расы ЛМР, повреждающие многие современные сорта.

В последние два десятилетия посевы подсолнечника страдали от поражения белой гнилью, вызываемой грибом Selerotinia sclerotiorum, и серой гнилью — Botrytis cenerea. Повреждение прикорневой части стебля растений подсолнечника вызывает либо полную гибель растения, либо приводит к снижению урожая семян на 10—80 %. Устойчивости к гнилям у подсолнечника практически нет.

Потери урожая семян при поражении семян растений микрогрибом Phomopsis helianthi (фомопсис) составляют от 30 до 60 %. Селекционерами ВНИИМК выделены образцы подсолнечника, поражаемые фомопсисом в слабой степени.

Полевым вредителем подсолнечника является также подсолнечная моль, которая повреждает созревающие семена. Для повышения устойчивости были выведены специальные сорта, в которых в плодовой оболочке семян имеется панцирный слой клеток, не повреждаемый молью. В настоящее время сорта подсолнечника имеют панцирность не ниже 96 %.

Между масличностью семян и содержанием восков в плодовой оболочке семян выявлена высокая корреляционная зависимость (0,83). Данные о содержании восков масличных семян, а также об их физико-химических характеристиках, липидном и жирно-кислотном составе восков, полученные различными авторами, значительно расходятся. Это обусловлено как изменчивостью химического состава подсолнечных семян, так и различием в способах извлечения и исследования восков.

Содержание жирных кислот в липидах плодовой оболочки отличается от их количества в липидах ядра семян. Так, насыщенных кислот в лузге в 2...2,5 раза больше, чем в ядре. В составе не омыляемых липидов лузги количество углеводородов больше, чем в ядре, в них нет токоферолов, но зато содержится значительное количество каротиноидов. В лузге семян высокомасличных сортов целлюлозы на 3...4 % меньше и лигнина примерно на 2 % больше. Это, по-видимому, обеспечивает большую прочность тканей лузги высокомасличных сортов.

Различия в химическом составе лузги высокомасличных и низкомасличных сортов связаны с ее морфологическими особенностями. Лузга семян низкомасличного сорта А 41 толще, чем высокомасличных сортов, у нее четко обозначены (при микрохимическом исследовании) пучки волокнистого слоя, обусловливающие прочность. Эти пучки в лузге семян сортов ВНИИМК 6540 и 8931 разделены рядами паренхимных клеток и менее четко выражены, поверхностный слой лузги у этих двух сортов семян более тонкий. На срезе лузги семян сорта А 41 семенная оболочка почти незаметна. В семенах сорта ВНИИМК 6540 обрывки семенной оболочки встречаются на внутренней поверхности лузги, а в лузге семян сорта ВНИИМК 8931 обрывков семенной оболочки больше.

Таким образом, если сравнить сорта подсолнечника, возделываемые в настоящее время, с распространенными 90 лет назад, можно сказать, что в результате длительной селекции выведено, по существу, новое масличное растение. Из низкомасличных высоколузжистых семян низкоурожайных сортов выведены сорта, обеспечивающие сбор масла в 5 раз больше. В 1909—1913 гг. сбор масла составлял 250 кг/га, современные сорта и гибриды дают масла до 1500 кг/га.

Химический состав и физико-химические свойства семян подсолнечника, поступающих на переработку (так называемая «заводская смесь семян»), колеблются в значительных пределах в зависимости от сорта, условий возделывания и послеуборочной обработки семян.

Масса 1000 абсолютно сухих семян, г

40...70

Натура, г

400...500

Относительная плотность

0,650...0,850

Лузжистость семянки, %

19...33

Масличность семянки, %

45...55

Содержание протеина в семенах, %

16...20

Масличность лузги (ботаническая), %

1.5...3,5

Содержание:

протеина в лузге, %

3...5

общего фосфора (в пересчете на Р2О5), мг/г

1,26-1,57

фосфолипидов (в пересчете на фосфатидилхолин), мг/г

0,74...0,85

Общее содержание Р2О5 фосфолипидов, мг/г 0,065...0,075
В том числе: 0,002...0,003
свободные 0,062...0,073
связанные 1,8...3,8
Содержание, %:
целлюлозы 2,8...3,8
золы 0,3...0,7
Содержание стеролов, % от суммы:
брассикастерол 0-0,7
кампестерол 7-12
стигмастерол 7-13
β-ситостерол 58-64
Δ5-авенастерол 1,5-7
Δ7-стигмастерол 7-24
Δ7-авенастерол 3-6,5
Δ7-кампестерол 2-3
Всего стеролов, мг/кг 2440-4550
Содержание токоферолов, мг/кг: 400-950
β-токоферол 0-50
γ-токоферол 0-50
δ-токоферол 0-10
Содержание фосфолипидов в масле в зависимости от способа извлечения из семян,% в пересчете на фосфатидилхолин:
экстракция 0,8. ..1,40
форпрессование 0,2...0,8
гидратация 0,02...0,29
рафинирование Следы
Характеристика масла:
плотность при 10 °С, кг/м3 920...927
показатель преломления при 20 °С 1,474... 1,478
температура застывания, °С -16...—19
кинематическая вязкость при 20 °С, м2 60,6 • 10-6
Температура плавления восков масла, °С 79...81

Жирно-кислотный состав триацилглицеролов подсолнечного масла приведен в табл.

Жирно-кислотный состав триацилглицеролов семян подсолнечника

Жирные

кислоты

Высокомасличный

сортовой

(популяция)

подсолнечник

Генномодифицированный подсолнечник

высоколинолевый

высокоолсиновый

высоко-пальмитиновый,

высоколинолевый

высоко-пальмитиновый,

высокоолсиновый

высоко-стеариновый,

высокоолеиновый

Cl6:0

5-8

7,5

3,5

27,3

26,4

4,6

Cl6:1

0-0,3

0,1

0,1-0,2

4,4

6,1

0,1

C18:0

2,5-7

1,9

3-5

2,7

2,9

11,0

C18:1

13-40

13

70-92

17,1

59,8

79,1

C18:2

48-74

76

2-20

46,8

3,5

2,0

C18:3

0-0,3

0,1

Следы

0,1

0,1

0,1

C20:0

0,2-0,5

0,1

0,3

0,3

0,4

0,9

C22:l

0,5-1,3

0,4

1

0,8

1,8

1,8

Стереоизомерный состав триацилглицеролов, % от суммы, следующий:

ПОО

1,6

ООЛ

11,8

СОО

1,2

ПЛЛ

8,9

ПСЛ

1,2

СЛЛ

6,4

ООО

2,5

ОЛЛ

25,9

ПОЛ

6,4

ЛЛЛ

20,6

СОЛ

4,2

Примечание: П — пальмитиновая, С — стеариновая, О — олеиновая, JI — линолевая жирные кислоты.

После извлечения масла из подсолнечных семян получают обезжиренный остаток — шрот — с высоким содержанием белка (44...47 %) и относительно небольшим содержанием плодовой оболочки.

Главный белок подсолнечных семян — гелиантин. Это IlS-глобулин, в составе которого много глутаминовой (26 % от суммы аминокислот) и аспарагиновой кислот (14%), а также аргинина (9,7 %). Количество аминокислот, содержащих серу, невелико. Аминокислотный состав белков подсолнечных семян свидетельствует о достаточно высокой биологической ценности подсолнечного шрота. Получение пищевых белков из семян подсолнечника в настоящее время приобрело промышленное значение. Основное направление их использования — обогащение хлебобулочных изделий и других пищевых продуктов растительным белком. Получение пищевого подсолнечного белка осложняется присутствием в нем хлорогеновой кислоты и других фенольных соединений, вызывающих потемнение продуктов при тепловой обработке.

Содержание фенольных соединений в подсолнечном шроте составляет от 3 до 3,5 г на 100 г обезжиренной муки. Из них до 70 % составляют хлорогеновая и кофейная кислоты, до 15 % — соединения, подобные n-кумариловой, изоферуловой и синапсовой кислотам, а также эфиры оксикоричной кислоты. Растворимая хлорогеновая кислота связана с низкомолекулярными полипептидами (68 % по водородным связям и 32 % по ковалентным).

В белковых изолятах — белках, выделенных из шрота с помощью слабых растворов щелочи, наряду с указанными кислотами содержится неоизохлорогеновая кислота. Под действием поли-фенолоксидазы муки хлорогеновая кислота превращается в хиноны, образующие темноокрашенные соединения неустановленного состава.

Хлорогеновая кислота в продуктах переработки подсолнечных семян распределена следующим образом (% от массы):

Семена подсолнечника

1,5

Масло

0,005...0,008

Плодовая оболочка

0,114

Шрот

4,17

Освобождение белковых продуктов от хлорогеновой кислоты и других соединений фенольной природы возможно путем обработки шрота нормальным бутанолом, подкисленным соляной кислотой, а также янтарным ангидридом. Хлорогеновая кислота образует с последним растворимые в воде комплексы, которые удаляют при последующем промывании шрота водой. В таком шроте возрастает количество общего белка, так как одновременно удаляются олигосахариды и потемнение белков исключается.

В семенах подсолнечника обнаружены два ингибитора протеолитических ферментов — В1 и В2. Формы подсолнечника, устойчивые к серой гнили (Botrytis cinerea Pers), отличаются повышенным содержанием ингибитора В1.

Ингибиторы В1 и В2 подсолнечника — низкомолекулярные белки, принадлежащие по растворимости к альбуминово-глобулиновой группе; молекулярная масса около 20 кДа. В их составе много глютаминовой и аспарагиновой кислот. Ингибитор В1 содержит цистеина в 10 раз больше, чем ингибитор В2. Аналогичные особенности аминокислотного состава имеют и ингибиторы семян сои. Так, ингибитор Баумана — Бирк содержит цистеина около 20 %, тогда как ингибитор Кунитца — 2 %.

Присутствие ингибиторов протеолитических ферментов в шроте отрицательно влияет на переваримость белка в организме животных, вызывая гипертрофию поджелудочной железы, снижение протеолитической активности тонкого кишечника, ухудшение усвоения аминокислот и замедление роста животных.

Содержание ингибиторов протеолитических ферментов в семенах подсолнечника возделываемых сортов существенно ниже, чем в семенах сои. При появлении новых сортов подсолнечника необходим контроль шрота и жмыха на наличие и активность ингибиторов протеаз.

Производство семян подсолнечника в мире составляет 23— 26 млн т/год. Наибольшие объемы производства семян (млн т/год): в Аргентине — 6, в России — 3, на Украине — 2,5, в США — 2, Франции — 1,5, Китае — 1,3, Индии — 1,3, Пакистане — 1,3.

 САФЛОР

Сафлор — сильноветвистое растение, имеет такое же соцветие-корзинку, как и подсолнечник, но значительно меньшего диаметра (2...3 см). На растениях образуется от 5 до 60 соцветий, различающихся по степени зрелости семян, в каждом соцветии от 80 до 120 плодов. Плоды-семянки белого или серого цвета длиной 5... 12 мм и шириной 3,5...5 мм, по форме похожи на семянки подсолнечника. Абсолютная масса семянок 20...53 г. Плодовые оболочки толстые, лузжистость семян 40...60 % и выше, они трудно раскалываются и плохо отделяются от ядра.

Сафлор — одна из древнейших масличных культур. Однако в древности его выращивали преимущественно из-за цветков, из которых изготавливали красную и желтую краску для тканей. В настоящее время сафлор в основном используют как масличную культуру. Возделывание сафлора перспективно в засушливых районах России, где урожаи подсолнечника из-за сухой почвы низкие.

Семянки сафлора содержат от 18 до 40 % масла, не уступающего по качеству подсолнечному. Масло, получаемое из обрушенных семянок, пищевое. При переработке необрушенных семянок в масло из плодовой оболочки переходят вещества, придающие ему горький вкус. Такое масло используется как техническое для приготовления светлых нежелтеющих олиф, линолеума, в мыловарении. Наибольшее разнообразие форм сафлора в Индии. Встречаются карликовые и высокие растения, компактные и разветвленные, с листьями без шипов. Сеют его там, где не растет ни одна другая масличная культура. После извлечения масла шрот используют на корм скоту, в птицеводстве, в Индии им удобряют кофейные плантации.

Сафлор по морфологическим и биологическим признакам делят на 6 типов. Одним из сортов сафлора, возделываемых в России, является Милютинский 114 (табл.). Он имеет белые семянки удлиненной формы с явно выраженными ребрами. В отличие от других сортов на его листьях нет шипов, что облегчает уборку урожая.

Сравнительная характеристика сортов сафлора

Показатели

Милютинский 114

Хозяйственный колючий

Абсолютная масса, г

45,9

36,3

Содержание, %:

лузги

43,6

46,0

масла в ядре

54,6

53,2

Как промышленное сырье семена сафлора подразделяют в зависимости от качества на две группы — отвечающие базисным и ограничительным нормам (табл.).

Два уровня качества заготавливаемых семян сафлора (по ГОСТ 12096—76)

Показатель

Базисные нормы

Ограничительные нормы

Влажность, %

13,0

Не более 15,0

Содержание примесей, %:

сорной

2,0

5,0

масличной

4,0

суммарное

Не более 15,0

Зараженность вредителями хлебных запасов

Не допускается

Допускается зараженность клещом

Семена сафлора, поставляемые перерабатывающим предприятиям, должны быть без признаков самосогревания и посторонних запахов. Влажность должна быть не более 13 %, содержание сорной и масличной примесей не более 15 % (в том числе сорной не более 3 %). В семенах сафлора не допускаются содержание семян клещевины и зараженность вредителями хлебных злаков (кроме зараженности клещом не выше II степени).

Семена сафлора при хранении по влажности делятся на сухие (до 9 % включительно), средней сухости (от 9 до 11 % включительно), влажные (от 11 до 13 % включительно) и сырые (свыше 13 %).

По засоренности семена сафлора подразделяют на чистые (содержание сорной примеси до 2,0 % и масличной до 4,0 % включительно), средней чистоты (содержание сорной примеси от 2,0 до 3,0 %) и масличной (от 4,0 до 12 % включительно) и сорные (содержание сорной примеси свыше 3,0 и масличной — свыше 12 %).

Как видно из табл. 9.12, содержание золы наиболее высокое в ядре семян. В золе содержатся (% в пересчете на обезжиренное вещество): калия — 0,9; фосфора — 0,75; магния — 0,4 и кальция — 0,5. Количество натрия, железа и кремния в золе 0,01... 1,1 %, других минеральных элементов до 0,01 %.

Химический состав семян сафлора, % в пересчете на сухое вещество

Часть семян

Содержание

липидов

протеина (N х 6,25)

целлюлозы

золы

Семянка

31,55

15,62

41,03

2,54

Ядро

59,60

20,8

9,68

3,52

Плодовая оболочка (лузга)

4,58

4,0

85,17

1,66

В табл. приведен жирно-кислотный состав триацилглицеролов сафлорового масла.

Жирно-кислотный состав триацилглицеролов сафлорового масла, % от суммы

Жирные кислоты

Исходный сорт — популяция

Генномодифицированные растения

высоколинолевые

высокоолеиновые

Cl6:0

5,3-8

6,2

5-6

Cl6:1

0-0,2

0,4

0-0,2

C18:0

1,9-2,9

2,2

1,5-2

C18:1

8,4-30,0

11,7

74-80

C18:2

67,8-83,2

74,1

13,18

C18:3

0-0,1

0,4

0-0,2

C20:0

0,2-0,4

0,3

0-0,3

C20:1

0,1-0,3

0,2

0-0,2

C22:l

0-1,8

0,9

0-0,2

Состав стеролов и токоферолов, входящих в сафлоровое масло, приведен ниже.

Состав стеролов, % от суммы:
кампестерол 9,2-13
стигмастерол 6,5—9,6
β-ситостерол 40,2-49,8
Δ5-авенастерол 2,1-4
Δ7-стигмастерол 15,7-22,4
Δ7-авенастерол 2,9-5,3
Всего стеролов, мг/кг 2095-2650
Состав токоферолов, мг/кг:
β-токоферол 230-660
γ-токоферол 0-20
δ-токоферол 0-15
γ-токотриенол 0-45
Всего токоферолов, мг/кг 245-690

В плодовой оболочке сафлора содержатся, как уже указывалось, горькие вещества невыясненного состава, фитомелан, создающий панцирность оболочки (до 6,9 %), и пентозаны (до 28,5 %).

Аминокислотный состав белка семян сафлора (г на 16 г азота) приведен ниже:

Аргинин

7,8...8,5

Лизин

2,7...2,9

Гистидин

2,0...2,1

Фенилаланин

3,7...5,2

Изолейцин

3,8...4,7

Треонин

2,9...3,5

Лейцин

5,5...7,3

Триптофан

1,0...1,2

Метионин

1,1...1.5

Валин

4,9...6,0

Плотность сафлорового масла при 15 °С — 913...930 кг/м3, коэффициент преломления при 20 °С — 1,475...1,476, температура застывания — от — 13 до — 20 °С, кинематическая вязкость при 20 °С- 61-85 • 10-6м2/с.

ХЛОПЧАТНИК

Хлопчатник (Gossypium) принадлежит к семейству Мальвовые и культивируется как однолетнее растение. Цветки хлопчатника расположены на плодовых ветках, представляющих собой соцветия типа извилина. В соцветии цветки далеко отстоят друг от друга и кажутся одиночными, хотя представляют собой далеко расставленные части одного соцветия. Чем рыхлее соцветие-извилина хлопчатника, т. е. чем длиннее плодовые ветки и чем реже на них расположены цветки, тем сорт более позднеспелый, так как цветки хлопчатника раскрываются при цветении последовательно. Это объясняется тем, что при созревании хлопчатника время уходит и на рост междоузлий плодовой ветки. В связи с этим селекция хлопчатника направлена на создание соцветий-извилин компактной формы, с короткими междоузлиями плодовых ветвей.

После окончания цветения образуется плод-коробочка трех-или пятистворчатая. При созревании, через два месяца после цветения, она растрескивается по швам и раскрывается. На растении может быть до 100 коробочек, в каждой по 25...40 семян. Семена хлопчатника яйцевидной формы, покрыты длинными (волокна) и короткими (подпушек) волосками. Семена нижних соцветий к моменту уборки всегда более зрелые и более выполненные.

Сбор хлопка-сырца ведут вручную, при механизированном сборе необходима двукратная обработка посевов дефолиантами. Одна тонна хлопка-сырца дает 650 кг семян.

Родина хлопчатника — Мексика и Перу. В Европу хлопчатник завезен арабами после завоевания ими Испании в X в. К этому же времени относятся и первые указания на использование хлопчатника в других европейских странах. На территории стран СНГ производство хлопкового масла занимало второе место после подсолнечного. Хлопчатник с давних времен возделывался в Средней Азии. Первые сведения о хлопчатнике в Туркестане относятся к VI в. К X в. относятся подробные сведения о высококачественных хлопчатобумажных тканях и изделиях, изготовлявшихся в Самарканде, Бухаре и Хорезме. В это же время в Европе еще существовали самые мифические представления о хлопчатнике.

Культивирование хлопчатника сопровождалось непрерывным отбором сортов с высококачественным волокном. Волокно с хлопка-сырца снимали сначала на ручных станках, а в конце 70-х годов прошлого столетия был создан высокопроизводительный механический волокноотделитель. На хлопкоочистительных заводах начали скапливаться отходы — хлопковые семена. С развитием хлопководства семена стали использовать на корм скоту и как топливо, их покупали кустари-маслобойщики и на примитивных устройствах (майджавазах) получали хлопковое масло.

Хлопковое масло извлекали без применения какого-либо теплового воздействия на неизмельченные семена, поэтому в нем почти не содержалось госсипола. Попытки перерабатывать хлопковые семена на существовавшем в то время промышленном оборудовании по обычной технологии, (измельчение, интенсивная влаготепловая обработка, прессование), эффективной для других масличных семян, оказались неудачными. Цвет масла, получаемый при этом, был более темным по сравнению с цветом масла, получаемым на майджавазах. Масло отличалось своеобразным вкусом и запахом из-за перехода в него госсипола и сопутствующих веществ. С усовершенствованием технологии переработки хлопковых семян на маслозаводах и сокращением переработки семян на майджавазах хлопковые семена перешли в разряд масличного сырья.

В России в настоящее время нет промышленных посевов хлопчатника, нет и районированных сортов. В последние годы в Краснодарском и Ставропольском краях и Астраханской области начаты работы по селекции сортов хлопчатника, приспособленных к местным условиям.

Главное назначение возделывания хлопчатника — получение хлопкового волокна. Вследствие этого селекционерами при выведении новых сортов не учитывались требования масложировой промышленности, поэтому масличность семян хлопчатника невысока и для большинства сортов практически сохраняется на уровне 20...22 %, хотя возможно создание сортов с хорошим волокном и повышенным содержанием масла при практически полном отсутствии госсипола.

В настоящее время известно 20 видов хлопчатника, из которых наиболее распространены два вида — хлопчатник обыкновенный средневолокнистый (G. hirsutum) и хлопчатник тонковолокнистый (G. barbadence).

После съема длинного хлопкового волокна на хлопкоочистительных заводах на поверхности семян остается некоторое количество короткого хлопкового волокна в виде пуха и подпушка. У средневолокнистого хлопчатника на семенной оболочке остается много подпушка, у тонковолокнистого — меньше, но зато у него более длинное волокно (39...41 мм). Содержание пуха и подпушка (опушенность) на семенах, поступающих для переработки на маслодобывающие предприятия, выражают в процентах от массы семян. Наиболее высокая опушенность у семян средневолокнистых сортов (8...11 %), наиболее низкая —у тонковолокнистых (4...7 %).

Товарный сорт хлопковых семян, независимо от селекционного сорта, определяется по промышленному сорту хлопка-сырца, получаемого на хлопкоочистительных заводах. Технические семена хлопчатника как промышленное сырье по действующему ГОСТ 5947—68 делят на четыре сорта (табл.).

Характеристика товарных сортов хлопковых семян

Сорт семян Зрелость семян Цвет ядра в разрезе
1 Зрелые Светло-кремовый с зеленоватым и другими оттенками в зависимости от ботанического сорта

 

2 Частично недозрелые с небольшим наличием щуплых семян Кремовый с оттенками в зависимости от ботанического сорта
3 Недозрелые, незрелые и в большей части щуплые От серовато-кремового до желтоватого с оттенками
4 В общей массе незрелые и щуплые От желтого до светло-коричневого

В основе деления семян на товарные сорта лежит степень их зрелости к моменту уборки. Семена различаются по линейным размерам, влажности, опушенности, содержанию сорной и масличной примесей (табл.), а также по кислотному числу масла.

Требования, предъявляемые к хлопковым семенам, при заготовке

Сорт семян

Влажность, % (базисная норма)

Содержание сорной и масличной примесей, %

Опушенность (%) для сортов хлопчатника

средневолокнистых

тонковолокнистых

1

2

3

4

5

1

8,7

1,0 (1,9)

8,0 (9,0)

4,0 (4,5)

2

11,1

2,0 (3,5)

8,5 (9,0)

5,0 (5,5)

3

12,4

7,0 (12,0)

9,0 (9,5)

6,0 (6,5)

4

14,9

23,0 (35,0)

10,5 (11,0)

6,5 (7,0)

В графах 3—5 в скобках указаны ограничительные нормы.

С понижением товарного промышленного сорта (от 1-го до 4-го) опушенность, влажность, кислотное число и засоренность возрастают, а степень зрелости и масличность понижаются. По стандарту хлопковые семена, поступающие на хранение и переработку, должны содержать 23 % семян 1-го сорта (К. ч. 2,2), 22,5 % семян 2-го сорта (К. ч. 2,6), 21,5% семян 3-го сорта (К. ч. 2,9) и 20 % семян 4-го сорта (К. ч. 3,6).

Хлопковые семена с засоренностью более 40 % относятся к нестандартным и для производства пищевого масла не применяются. Продукты их переработки можно использовать только для технических целей и на корм скоту.

Химический состав семян приведен в табл.

Химический состав семян различных сортов хлопчатника, % в пересчете на сухое вещество

Компоненты

семян

Липиды

Протеин (N х 6,25)

Целлюлоза

Зола

Средневолокнистые

Семена

22,29-23,28

25,52...28,50

17,95...18,71

4,17-4,30

Ядро

39,28...39,42

34,05-37,50

1,22...2,06

4,91-5,18

Шелуха

0,40...0,60

3,45-3,56

48,00...51,40

1,87-1,88

Тонковолокнистые

Семена

24,49...25,23

29,4

12,4

4,50

Ядро

37,38...40,22

36,9

1,51

5,12

Шелуха

0,34

4,60

39,40

1,17

В солерастворимой фракции белка хлопковых семян обнаружено 5 глобулиновых компонентов, из них два в наибольшем количестве — 55 и 38 % от суммы белка, молекулярные массы которых соответственно 130 и 300 кДа.

Хлопковое масло, полученное из семян различных сортов, различается по содержанию жирных кислот в триацилглицеролах и составу триацилглицеролов (табл.).

Жирно-кислотный состав триацилглицеролов семян различных сортов хлопчатника, % от суммы

Жирные

кислоты

108-Ф

138-Ф

153-Ф

С-6029

С-6030

9647-И

С-4727

Ташкент 1

Ташкент 8

С14:0

0,95

0,92

0,99

1,41

1,04

0,96

1,31

1,58

1,03

С16:0

24,07

23,77

24,25

24,33

25,44

23,29

24,31

27,43

23,47

С18:0

2,55

2,49

2,80

3,34

1,90

2,91

3,15

3,03

2,52

С18:1

20,23

17,87

17,72

18,72

22,00

19,56

20,97

19,38

19,58

С18:2

52,20

54,95

54,24

50,83

48,68

52,29

48,98

47,13

53,40

Групповой состав триацилглицеролов масла из различных сортов хлопчатника, % от суммы

Ацилы

Ташкент 1

Ташкент 2

Ташкент 3

108 Ф

ППП

0,48

0,64

0,64

1,02

ППН

1,58

2,18

1,98

5,36

ПНП

13,90

13,12

13,81

11,56

НПН

45,50

44,42

45,52

39,97

ННН

1,31

1,85

1,62

5,48

37,23

37,72

36,87

36,51

Примечание: П — предельные кислоты, Н — непредельные кислоты.

Высокое содержание твердых при комнатной температуре жирных кислот, прежде всего пальмитиновой, позволяет, охлаждая хлопковое масло, выделить твердую фракцию — хлопковый пальмитин, применяемый при производстве высококачественного маргарина и туалетных мыл.

Плотность хлопковых масел при 20 °С — 918...935 кг/м3, показатель преломления при 20 °С — 1,472...1,476, кинематическая вязкость при 20 °С — 66,6 • 10-6 м2/с.

Состав стеролов и токоферолов семян хлопчатника приведен ниже:

Состав стеролов, % от суммы:

холестерол

 

0,7-2,3

брассикастерол

0,1-0,9

кампестерол

6,4-14,5

стигмастерол

2,1-6,8

β-ситостерол

76,0-87,1

Δ5-авенастерол

1,8-7,3

Δ7-стигмастерол

0-1,4

Δ7-авенастерол

0,8-3,3

Всего стеролов, мг/кг

2690-6430

Состав токоферолов, мг/кг

α-токоферол

136-674

β-токоферол

0-30

γ-токоферол

138-750

δ-токоферол

0-20

α-токотриенол

0-30

γ-токотриенол

0-30

Всего токоферолов, мг/кг

390-1430

Липиды, извлекаемые из ядра семян и из семенной оболочки, различаются по свойствам. Липиды оболочки — полужидкое мутное вещество бледно-желтого цвета, плотностью 908,5 кг/м3, с кислотным числом 39,0 мг КОН и содержанием неомыляемых липидов 5,41 %.

Состав фосфолипидов семян хлопчатника различных сортов (% от суммы) приведен ниже:

С-6029

108-Ф

Фосфатидилхолины

49,0

52,6

Фосфатидилинозитолы

17,0

22,8

Фосфатидилэтаноламины

11,0

17,5

Полиглицерофосфолипиды

7,4

3,5

Лизофосфатидилхолины

5,6

3,6

В составе фосфолипидов жирные кислоты С16:0 и С18:2 присутствуют в наибольшем количестве, в меньших количествах присутствуют С18:1, C18:2, С16:1, С18:0, а также кислоты С10 — C14.

Хлопковое масло, получаемое на маслодобывающих заводах, имеет интенсивную окраску, которая обусловлена наличием госсипола и его производных, а также продуктов их изменения и соединений с другими веществами.

Госсипол — тритерпеновый альдегид, в его составе 6 гидроксильных (фенольных) групп и две альдегидные. Реагируя с белками, фосфолипидами и аминокислотами, госсипол теряет альдегидные и фенольные группы, присоединяет кислород атмосферы и превращается в измененный в отличие от исходного.

Взаимодействие с белками ведет к образованию связанного госсипола.

Известны два варианта технологии переработки хлопковых семян, отличающихся по конечной локализации госсипола в получаемых продуктах:

1.    Технология, направленная на максимальное связывание госсипола с белками семян (госсипол остается в шроте в виде связанного госсипола). Для этого необходима высокотемпературная влаготепловая обработка обезжириваемого материала.

2.    Технология, направленная на сохранение госсипола в неизменном виде в масле. Неизмененный госсипол, реагируя со щелочами с образованием госсиполятов, может быть выведен из масла в ходе рафинации. Для этого необходим мягкий низкотемпературный режим влаготепловой обработки.

Большая часть госсипола сосредоточена в ядре семян. Содержание госсипола в семенах зависит от климатических условий, минерального питания, сортовых различий семян, степени их зрелости и других факторов. Так, в семенах тонковолокнистого хлопчатника несколько больше госсипола, чем в семенах средневолокнистого.

Содержание госсипола в семенах от 0,02 до 6,64 %, чаще встречается 0,39—1,70 %.

Госсипол и его производные не являются единственными пигментами хлопковых семян. В хлопковых семенах присутствуют каротиноиды, флавоновые и, возможно, антоциановые пигменты. В отличие от госсипола, который локализован в специальных образованиях (госсиполовых железках), эти пигменты локализованы в цитоплазме клеток.

Основным направлением селекции хлопчатника является выведение высокопродуктивных, сравнительно ранних, вилтоустойчивых сортов средне- и тонковолокнистого хлопчатника с потенциальной урожайностью 7...9 т/га на основе использования нового

генетического материала и применения наиболее эффективных методов селекции. К сожалению, масличность семян и качество масла при создании и испытании новых селекционных сортов не учитываются. Вилтоустойчивые сорта Ташкент 1 и Ташкент 2 и новые селекционные сорта Самарканд 2, Самарканд 3, Фархад, Иттифок имеют низкую масличность (22...25 %), высокие значения опушенности (13... 14 %) и лузжистости (44...48 %).

Многократная обработка растений хлопчатника химическими препаратами против насекомых-вредителей, широко применяемая в сельском хозяйстве, несвоевременная дефолиация и десикация хлопчатника перед уборкой сопровождаются снижением содержания и качества масла в семенах вследствие прерывания их созревания. Снижение качества хлопковых семян, частые нарушения технологии их переработки из-за нестандартного качества масличного сырья ведут к большим потерям масла, перерасходу растворителя при экстракции и щелочи при рафинации.

В мире производят 33—34 млн т семян хлопчатника в год. Основные производители хлопковых семян — США (около 6 млн т/год), Пакистан (4 млн т/год), Индия (5 млн т/год), Китай (7 млн т/год).

ЛЕН

Лен культурный (Linum usitatissimum) принадлежит к семейству Льновые и представляет собой однолетнее растение. Соцветие льна — кисть, плод — шаровидная десятигнездная коробочка.

У  культурного льна коробочка при созревании не раскрывается, у диких форм растрескивается. В гнезде коробочки содержится от одного до десяти семян яйцевидной формы, плоских, с гладкой, блестящей семенной оболочкой.

Лен относится к числу древнейших растений, культивируемых человеком. На Русской равнине посевы льна существовали еще в VI    в. до н. э. В эпоху неолита применение льна было весьма многосторонним. Волокно стеблей льна использовали для изготовления ниток, веревок, рыболовных сетей, из семян льна выпекали хлеб. Славянские племена, населявшие территорию России, также с древнейших времен возделывали лен. В летописях XI в. упоминается о выращивании льна на масло и волокно. К концу XVII в. главными районами льноводства были Псковская и Суздальская земли. Особенно большое внимание льну уделял Петр I. В 1711 г. он приказал во всех губерниях развивать льняные промыслы. В целях развития маслобойного производства был издан указ, чтобы «семени льняного к морским пристаням для продажи отнюдь не возили, а чтобы привозили масло».

Однако освоить переработку большого количества льняных семян маслобойная промышленность России в то время не могла, и посевы льна стали резко сокращать. В дальнейшем этот указ был отменен. Лен стали вновь выращивать, продвигаясь на юг Украины и в Ставрополье.

В странах Европы лен в основном возделывают на волокно. Получаемые при этом семена являются вторичным продуктом, из них получают масло.

В стеблях льна до 20 % волокна, которое крепче хлопкового вдвое и шерстяного втрое. Из льняного волокна получают прочные и тонкие ткани.

Из масла льна изготавливают одну из лучших быстросохнущих олиф и жидкие сиккативы, способствующие более быстрому высыханию масел. Способность льняного масла к высыханию обусловлена высоким содержанием линоленовой кислоты в составе триацилглицеролов. Из льняного масла получают также масляные лаки, линолеум. Шрот из семян льна — высококонцентрированный белковый корм для скота.

Из 100 видов льна, распространенных в умеренных и субтропических областях, культурной формой является только лен посевной. Культурный лен подразделяют на три типа, характеризующиеся различными морфологическими особенностями и направлением использования.

К масличным формам принадлежит лен масличный, или лен-кудряш, к прядильным — лен-долгунец. Широко представлены также промежуточные виды — межеумки.

Вегетационный период льна-кудряша до 120 дней, льна-долгунца — 60—90 дней.

В семенах льна всех типов содержится значительное количество масла (наибольшее — в семенах льна масличного, наименьшее — льна-долгунца).

Селекция масличных сортов льна ведется на максимальное ветвление, в результате растения получаются низкорослыми. Современные сорта масличного льна — относительно низкорослые растения с большим количеством цветков. Стебель у этих растений ветвится почти от основания.

Основные направления селекции — повышение урожайности и масличности семян, жирно-кислотного состава масла, сокращение продолжительности вегетационного периода, повышение устойчивости к болезням.

Лен масличный дает большой урожай семян, но малопригоден для получения волокна. Семена льна крупные, масса 1000 шт. составляет от 3,9 до 15,3 г.

Лен-долгунец — высокорослое растение со стеблем, ветвящимся только на верхушке, несущей цветки. Волокно льна-долгунца длинное, крепкое. Масса 1000 семян от 3,6 до 5,2 г.

Селекция льна-долгунца ориентирована на получение высококачественного волокна. Поэтому уборка льна-долгунца производится на стадии ранней и средней спелости семян.

При возделывании льна-долгунца применяют пестициды, удобрения и протравители семян, допускаемые только при возделывании непищевых растений.

В связи с этим получают семена, не отвечающие требованиям безопасности, масло, полученное из таких семян, следует подвергать рафинации по полной схеме, включая адсорбционную очистку.

Лен-межеумок образует от 1 до 3 стеблей высотой 50—80 см, треть этой длины составляет соцветие. Лен-межеумок выращивается в Центральной и Черноземной зонах России.

Льняные семена как промышленное сырье в зависимости от качества подразделяются на две группы — отвечающие базисным нормам и ограничительным нормам (табл.).

Два уровня качества заготавливаемых семян льна (по ГОСТ 10582—76)

Показатели

| Базисные нормы

Ограничительные нормы

Влажность, %:

для Узбекистана и Таджикистана

11,0

16,0

для остальных районов

13,0

Содержание примесей, %: 1 15,0*
сорной 3,0
масличной 6,0
Зараженность вредителями хлебных запасов Не допускается Допускается зараженность клещом
Содержание семян клещевины То же Не допускается

В том числе сорной примеси не более 5,0

Различают четыре состояния семян масличного льна по влажности: сухие (до 8 % включительно), средней сухости (от 8 до 10 % включительно), влажные (от 10 до 13 % включительно) и сырые семена (свыше 13 %).

В зависимости от чистоты семена масличного льна подразделяют на чистые (содержание сорной примеси до 2 % и масличной до 3 % включительно), средней чистоты (содержание сорной примеси от 2 до 4 % и масличной от 3 до 5 % включительно), сорные (содержание сорной примеси более 4 % и масличной более 5 %).

Цвет льняных семян должен быть свойственным цвету нормального семени. У льняных семян не должно быть посторонних запахов.

Семена льна-долгунца, предназначенные для промышленной переработки, в соответствии с ГОСТ 11549—76 должны иметь влажность не более 16 % и чистоту не менее 90 % (по базисным нормам чистота 100 %, влажность 13 %).

Химический состав масла льна сильно изменяется в зависимости от района и условий возделывания, причем географические факторы оказывают значительно большее влияние на состав масла, чем сортовые особенности. В семенах масличного льна большинства сортов содержание липидов в среднем составляет 43 %, различие между районированными сортами по среднему содержанию липидов сравнительно небольшое (2...3 %). Колебание масличности в пределах одного сорта может достигать 4...5 %. Новые сорта масличного льна — Циан, Кустанайский, Рекорд, Миф, Старт — превосходят прежние по сбору масла с 1 га посева и урожайности семян.

Содержание жирных кислот в триацилглицеролах значительно зависит от сорта (табл.).

Жирно-кислотный состав триацилглицеролов масла льна различных сортов от суммы

Жирная

кислота

Воронежский

1308

Донской 95

Успех

Авангард

Сибиряк

С16:0

8,62

5,12

4,59

4,30

5,80

С18:0

6,39

4,38

4,52

4,25

2,70

С18:1

26,00

28,43

25,31

21,75

21,40

С18:2

16,69

20,70

14,46

12,20

17,40

С18:3

42,00

41,37

51,13

57,50

52,80

Селекция масличного льна на повышение масличности семян привела к значительному увеличению в льняном масле содержания более ценной кислоты — линоленовой — при одновременном снижении содержания линолевой и олеиновой кислот. Существует прямая связь между масличностью семян льна и содержанием в триацилглицеролах линоленовой кислоты. С повышением масличности семян увеличивается содержание наиболее ненасыщенной кислоты.

По жирно-кислотному составу триацилглицеролов различают два типа льняного масла: с высоким содержанием линоленовой кислоты С18:3 — в среднем 52—54 % от суммы, и с низким ее содержанием —до 2 % от суммы (табл.).

Жирно- кислотный состав триацилглицеролов высоко- и низколиноленового масел, % от суммы

Жирная кислота

Высоколиноленовое масло

Низколиноленовое масло

С16:0

5,7-7

6

С18:0

3-4

4

С18:1

20-20,3

16

С18:2

17-17,3

72

С18:3

52-54

3

С20:0

0-0,1

0-0,1

Выращивание льна в различных географических районах показывает, что накопление ненасыщенных кислот в масле усиливается при пониженной температуре в период созревания и при повышенной обеспеченности растений водой. По этой причине в северных областях России содержание жирных кислот С18;3 и Ci8:2 в масле всегда выше, чем в южных и юго-западных районах.

Районированные сорта льна масличного селекции ВНИИМК имеют укороченный вегетационный период — 78...85 дней, высокую масличность семян — 49...50 % и высокую урожайность. Сорта ВНИИМК 620, ВНИИМК 622, Циан, Успех рекомендованы для возделывания на Северном Кавказе, в Западной и Восточной Сибири.

В зависимости от условий созревания льна в масле изменяется содержание неомыляемых липидов, в том числе токоферолов, стеролов и каротиноидов. На ранних стадиях созревания в состав пигментов масла входит хлорофилл, количество которого к моменту уборки уменьшается. Между содержанием хлорофилла и масла в семенах обнаружена обратная зависимость. С завершением семенами послеуборочного дозревания хлорофилл почти полностью исчезает.

Состав стеролов и токоферолов семян льна приведен ниже.

Состав стеролов, % от суммы:

брассикастерол

 

0,1-0,9

кампестерол

25-31

стигмастерол

6-9

α-ситостерол

45-53

Δ5-авенастерол

8-12

Δ7-стигмастерол

0-3

Δ7-авенастерол

0-0,6

Всего стеролов, мг/кг

2330

Состав токоферолов, мг/кг:

α-токоферол

5-10

γ-токоферол

430-575

δ-токоферол

4-8

Всего токоферолов, мг/кг

440-588

Размеры полностью созревших семян варьируют в больших пределах в зависимости от разновидности и происхождения льна. В среднем они следующие (мм): длина 3,7...3,75; ширина 1,8...3,2; толщина 0,9... 1,55. Цвет семенной оболочки беловато-желтый, коричневый, оливковый или зеленый. Поверхность здорового семени блестящая, гладкая, но при неблагоприятных условиях хранения она становится тусклой. При набухании семени оболочка ослизняется вследствие набухания гидрофильных углеводов, находящихся в поверхностном слое.

Льняные семена перерабатывают на маслозаводах без отделения семенной оболочки, которая прочно срастается с эндоспермом семян. В лабораторных условиях можно отделить семядоли и зародыш от семенной оболочки.

Химический состав семян льна приведен в табл.

Химический состав семян льна, % в пересчете на сухое вещество

Содержание

Содержание отдельных компонентов в семени, %

 

Часть зерна

липидов

протеина (N х 6,25)

целлюлозы

золы

углеводов

(кроме целлюлозы)

воды

Ядро

59,15

19,10

1,29

4,36

16,10

4,18

69,07

Эндосперм

40,36

32,20

5,26

2,56

19,63

5,29

13,92

Собственно семенная оболочка

8,19

1,18

17,93

3,29

62,41

11,36

17,01

Семя в целом

48,40

21,42

4,47

4,06

21,65

4,32

100

Основной маслосодержащей тканью семян является ядро. Содержание липидов в семенной оболочке относительно невелико. Липиды оболочки значительно отличаются по составу от липидов ядра и эндосперма. Подобное различие в составе липидов свойственно покровным тканям семян всех растений, оно обусловлено разницей в физиологических функциях этих тканей.

Максимальное количество целлюлозы сосредоточено в оболочке семян, однако по сравнению с оболочками семян других масличных растений в оболочке льна целлюлозы немного. Зато много других углеводов, в первую очередь слизей (2...7 % от массы абсолютно сухих семян).

Слизи представляют собой легко диспергирующиеся в воде углеводы, состоящие преимущественно из нередуцирующих сахаров и альдобионовой кислоты, нерастворимой в спирте. Если семена льна намочить в воде, а экстракт затем обработать большим количеством этанола, то можно выделить слизи в виде белой волокнистой массы, которая при полном высыхании становится очень хрупкой. Вместе со слизями из семян частично экстрагируются также белки. Присутствие слизей, покрывающих внешнюю поверхность семян, является специфической особенностью семян льна, позволяющей семенам легче закрепляться на почве при прорастании. Из других углеводов в семенах льна содержатся моно- и дисахара и гемицеллюлозы. В зрелых семенах редуцирующие сахара и крахмал отсутствуют.

Аминокислотный состав льняных семян (% в пересчете на сухое обезжиренное вещество):

Аргинин

2,1—2,8

Фенилаланин

1,7...1,9

Гистидин

0,5...0,6

Треонин

1,0—1,7

Изолейцин

1,1 —1,4

Триптофан

0,5-1,0

Лейцин

1,8—2,5

Тирозин

1,7

Лизин

0,8...1,1

Валин

1,7-1,9

Метионин

0,3...1,1

В недозрелых семенах в значительных количествах содержится гликозид линамарин. Содержание линамарина в семенах льна меняется в зависимости от сорта растения, степени спелости семян и их масличности, уменьшаясь по мере созревания семян. В то же время в семенах льна-долгунца, убираемых до достижения полной спелости, меньше масла и больше линамарина. Содержание линамарина в шротах 100...300 мг/кг.

При технологической переработке семян перед обезжириванием их увлажняют и нагревают до 60—70 °С в течение 20—30 мин. В этих условиях на начальной стадии нагревания влажных семян происходит ферментативный гидролиз линамарина с высвобождением синильной кислоты, переходящей в льняной жмых или шрот. Последующая влаготепловая обработка ведет к отгонке синильной кислоты с водяным паром.

Семена льна содержат (мг/кг): кальций — 8,6, фосфор — 19,9, тиамин — 8,8, рибофлавин — 0,004, ниацин — 0,101 пантотеновую кислоту — 0,031 и холин — 4,9. В льняном масле содержится в среднем (%): фосфолипидов — 0,8...0,9, неомыляемых липидов — 0,5...1,1, в том числе каротиноидов 0,27...0,36 мг на 100 г масла.

Плотность льняного масла при 15 °С 934...935 кг/м3, коэффициент преломления при 15 °С — 1,4858...1,4872, кинематическая вязкость при 20 °С — 15,5· 10-6 м2/с.

 КОНОПЛЯ

Конопля (Cannabis sativa) принадлежит к семейству Коноплевые и представляет собой однолетнее растение, цветки которого собраны в кистевидные (метельчатые) и густые колосовидные соцветия. Это двудомное растение, женские растения называют матеркой, мужские — посконью. Женские соцветия колосовидные, более компактные, мужские — метельчатые, рыхлые. На мужском растении до 20 тысяч цветков, на женском — до 2 тысяч.

Посконь созревает и отмирает сразу после окончания цветения, на 30—45 дней раньше созревания матерки. Это сильно осложняет механизацию уборки растений. В результате селекции созданы сорта однодомной конопли, в соцветии которой имеются как мужские, так и женские цветки. Все растения созревают одновременно, что позволяет проводить однократную механизированную уборку. Цветы опыляются преимущественно ветром, пыльца переносится на расстояние до 12 км.

Плод — орешек с неопадающим при созревании околоцветником, яйцевидный, двустворчатый. Орешек раскрывается только при прорастании. Семя с улиткообразно завитым зародышем и небольшим мясистым эндоспермом покрыто тонкой темно-зеленой семенной оболочкой, оно заполняет всю полость плода.

Конопля появилась в земледелии народов Востока — индусов, монголов — за 8 тыс. лет до н. э. Она была культурой комплексного использования, из нее получали масло, волокно и наркотическое средство гашиш. Из Индии конопля была перевезена на территорию Таджикистана и Казахстана, а оттуда распространилась дальше на запад.

В районах умеренного климата (примерно до 45° северной широты) конопля использовалась исключительно как прядильная и масличная культура. Южнее, особенно в Азии и Африке, в субтропических областях Северной и Южной Америки коноплю возделывают для получения наркотиков, реже — для медикаментов. В условиях умеренного и холодного климата конопля практически теряет наркотические свойства, в какой-то мере они сохраняются, но одновременно усиливается их токсичность.

В исторических памятниках об использовании конопли упоминается раньше, чем об использовании льна и хлопчатника. Геродот в V в. до н. э. описывал обычай скифов одурманивать себя дымом конопли. После скифов коноплю получили славяне, а затем она распространилась по всей европейской части России и Западной Европе. Особенно большие посевы конопли были в России при Петре I, для создаваемого им русского флота необходимы были ткань для парусов, канаты и веревки. Посевы конопли в этот период достигли 1 млн га.

Стебли конопли дают до 30 % волокна — пеньки, которую применяют для получения прочных грубых тканей, шпагата, веревок и канатов. Технические ткани из конопли применяют при изготовлении палаток, тентов и в ряде отраслей промышленности. Ткани из пеньковых волокон высокопрочные в сухом и влажном состоянии, устойчивы к гниению.

Различают четыре географические формы конопли — северную, среднерусскую, южносозревающую и южную, которые различаются по биологическим признакам.

К северной группе относят скороспелые сорта с вегетационным периодом 60—75 дней, высотой стебля 50—80 см, мелкими семенами. Они пригодны для возделывания в северных районах европейской части России и в Сибири.

К среднерусской группе относят сорта с вегетационным периодом 80—120 дней, высотой стебля 1,25—2 м, семенами средней величины. Эти сорта конопли дают высокий урожай семян, возделываются в средней полосе России.

Сорта южной и южносозревающей группы имеют вегетационный период 125—165 дней, высоту стебля 2,5—3 м, крупные семена. Возделываются в южных районах страны, имеют высокое содержание масла.

В странах, где климатические условия позволяют разводить коноплю для получения наркотических средств, ее посевы находятся или под запретом, или под строгим контролем. Большое количество наркотических веществ накапливают южные виды конопли — среднеазиатская и индийская (С. indica).

Коноплю, поступающую для переработки на маслодобывающие заводы России, в зависимости от района возделывания делят на два типа — среднерусскую и южную. Эти группы конопли различаются по морфологии (высоте стебля, размерам плодов). Наиболее распространена среднерусская конопля (табл.), относящаяся к группе обыкновенной конопли. Средняя высота стебля 150— 200 см, масса 1000 семян около 15 г. Высота стебля южной конопли, созревающей позднее, достигает 400 см, масса 1000 семян — 20...25 г.

Два уровня качества заготавливаемых семян конопли (по ГОСТ 9158—76)

Показатели Базисные нормы Ограничительные нормы
Влажность, % 13,0 16,0
Чистота, %, не менее 100,0 80,0
Зараженность вредителями хлебных запасов Не допускается Допускается зараженность клещом
Содержание семян клещевины То же Не допускается

По влажности семена конопли делят (%) на сухие (до 11 включительно), средней сухости (от 11 до 12), влажные (от 12 до 14 включительно) и сырые (свыше 14).

По чистоте семена конопли подразделяют на чистые (чистота семян свыше 98 %), средней чистоты (от 92 до 98 % включительно) и сорные (чистота менее 92 %).

Селекционная работа с коноплей, возделываемой для получения масла и волокна, направлена на снижение содержания в ней наркотических веществ, содержание которых в семенах не должно превышать 0,3 % массы семян. В настоящее время получены сорта, где их нет совсем (сорт ЮСО-31).

Сорт Южносозревающая 14 (ЮСО-14) — однодомное растение. В семенах этого сорта содержится тетрагидроканнабинола 0,16 % от массы семян. Сорт Золотоношская южносозревающая 11 (ЮСО-11), Золотоношская 13, Днепропетровская однодомная 6 и Зеница содержат тетрагидроканнабинола 0,02 %.

В семенах конопли сортов Днепропетровская однодомная 6, Зеница содержание тетрагидроканнабинола низкое.

В индийском типе конопли С. indica большое количество наркотических веществ накапливается в женских соцветиях, листьях и молодых побегах. Гашиш состоит из смеси гликозидов, эфирных масел и алкалоидов. В состав эфирного масла входят сесквитерпены С15Н24. Из петролейно-эфирного экстракта гашиша выделен комплекс галлюциногенов — каннабиноидов, состоящих из тетрагидроканнабинола, каннабидиола, каннабихромена, каннабинола и др. Наиболее сильным наркотическим действием обладает тетрагидроканнабинол (ТГК):

Конопляное масло, полученное из семян после рафинации, употребляют в пищу, а также для производства олифы, лаков и красок. В составе триацилглицеролов масла из семян среднерусской и южной конопли преобладают линолевая и линоленовая кислоты (табл.). Конопляное масло ближе других подходит к льняному и может в ряде случаев его заменить.

Жирно-кислотный состав триацилглицеролов различных сортов семян конопли, % от суммы

Жирная кислота

Среднерусская

Южная, возделываемая

в России

в Турции, Италии, Франции

С16:0

7,1...8,8

6,8...8,0

7,2...8,2

С18:0

2,1...2,9

2,3...2,7

2,1...2,9

С18:1

13,6...15,1

12,9...17,2

14,8...16,6

С18:2

53,6...56,6

53,6...56,4

53,5...55,8

С*18:3

1,6...5,0

1,5...2,1

0,9...2,7

С18:3

15,0...18,0

16,4...19,2

16,5...19,2

C20:2

0,5...1,1

0,1...0,5

0,1...0,9

Состав стеролов (% от суммы) семян конопли:

кампестерол 17
стигмастерол 15
β-ситостерол 44
Δ5-авенастерол 2
Δ7-стигмастерол 2
Δ7-авенастерол 1
Всего стеролов, мг/кг 3720

Химический состав семян конопли колеблется в зависимости от сорта, района и условий возделывания (% в пересчете на сухое вещество семян): липиды — 30,25...38,27; протеин (Nx6,25) —17,56...25,06; целлюлоза — 13,78...26,87; зола — 2,50...6,81.

Содержание незаменимых аминокислот (г на 16 г азота) в семенах конопли:

Аргинин

5,0

Метионин

2,2

Гистидин

3,9

Фенилаланин

5,8

Изолейцин

4,4

Треонин

3,8

Лейцин

7,7

Валин

6,3

Лизин

2,7

Триптофан

1,5

В состав белковых веществ конопли входит главным образом эдестин, относящийся к группе глобулинов. При гидролизе эдестина получают аминокислоты (% от суммы):

Глицин

3,8

Серин

0,3

Аланин

3,6

Тирозин

2,1

Лейцин

20,9

Цистеин

1,0

Пролин

1,7

Лизин

2,2

Фенилаланин

2,4

Гистидин

2,1

Аспарагиновая кислота

10,2

Аргинин

15,8

Глутаминовая кислота

19,2

Триптофан

2,5

Семена конопли содержат (% в пересчете на сухое обезжиренное вещество): кальций — 0,30; фосфор — 0,51 и магний — 0,93.

Конопляное масло имеет зеленоватый оттенок из-за присутствия хлорофилла и в зависимости от способов получения может быть темным или светлым.

Плотность конопляного масла при 15 °С — 929...934 кг/м3, показатель преломления при 20 °С — 1,477...1,479.

РАСТЕНИЯ СЕМЕЙСТВА КАПУСТНЫЕ

Семейство Капустные (Brassicaceae) включает несколько видов растений, способных накапливать жирные масла. Представители масличных растений семейства Капустные включают три рода — Brassica (капуста), Sinapis (горчица) и Camelina (рыжик).

Род Brassica (капуста) включает три вида: В. juncea — сарептская горчица, В. campestris — сурепица и В. napus — рапс. Каждый из видов подразделяется на озимый и яровой. Для ярового рапса применяется специальное название — кольза.

Род Sinapis (горчица) включает два вида: S. alba — белая горчица и S. nigra — черная горчица.

Род Camelina (рыжик) включает два вида: С. sativa — рыжик посевной и С. mediterranee — рыжик средиземноморский.

Среди других растений семейства Капустные, которые пока не получили промышленного применения, но содержат в семенах большое количество жирного масла, можно назвать еще одно, недавно бывшее дикорастущим — крамбе. Известно очень много его разновидностей.

Принадлежность всех этих растений к одному ботаническому семейству определяет общность ботанических особенностей и химического состава.

Цветки растений собраны в соцветие-кисть, плод — многосемянный длинный или короткий стручок. Характерное отличие семейства Капустные — содержание в семенах тиогликозидов или гликозинолатов, расщепляющихся под действием гидролитических ферментов с выделением летучих аллиловых горчичных эфирных масел.

Эфирные горчичные масла содержатся в семенах практически всех растений семейства Капустные, но для промышленного получения горчичного порошка и изготовления горчичников применяют только семена горчицы, у которых содержание эфирного масла достаточно велико.

Для жирно-кислотного состава триацилглицеролов масличных растений семейства Капустные характерно содержание эруковой кислоты, которая до последнего времени была специфическим признаком всего ботанического семейства. Несмотря на традиционное использование многими народами мира в питании масел, получаемых из горчицы, рапса, сурепицы и рыжика, содержащаяся в них эруковая кислота губительно влияет на здоровье человека и приводит к патологическим изменениям в организме.

Масло, содержащее много эруковой кислоты, вызывает некротические изменения в миокарде, снижение активности обмена веществ, ожирение и цирроз печени. При понижении содержания в составе триацилглицеролов эруковой кислоты эти изменения проявляются в значительно меньшей степени, поэтому содержание эруковой кислоты в пищевых маслах не должно превышать 5 % от общей суммы жирных кислот. В настоящее время селекционерами созданы низкоэруковые сорта рапса, горчицы, сурепицы, в которых эруковая кислота содержится в следовых количествах.

ГОРЧИЦА

Под этим названием известны растения, относящиеся к двум родам семейства Капустные — Brassica и Sinapis. Наибольшее распространение получили три вида — сарептская, белая и черная горчица.

Сарептская горчица (Brassica juncea) была известна еще в Древнем Китае и оттуда проникла в Индию. В Россию сарептская горчица была завезена в начале XVIII в.

Белая горчица (Sinapis alba) — древнейшая культура земледелия стран Средиземноморья. Описание ее семян, вкусовых качеств, полевой всхожести относится к 300 г. до н. э. Белая горчица широко распространена в Швеции, Дании, Голландии, Англии, восточных районах Германии.

Черная горчица (Sinapis nigra) также относится к древнейшим культурам, возделываемым в Европе. Ее применяли в лечебных целях, а также в качестве приправы в пищу.

В России для промышленных посевов используют два вида горчицы — сарептскую и белую. Из семян горчицы получают жирное масло и горчичный порошок.

Сарептская, или сизая, горчица — травянистое растение, цветки которого образуют цилиндические стручки. Благодаря засухоустойчивости сарептская горчица широко распространена в юго-восточных областях России — Нижнем Поволжье, Волгоградской области, на Северном Кавказе.

Плоды горчицы — стручки длиной 2,5—7 см, число семян в стручке варьирует от 8 до 28.

Семена горчицы слегка продолговатые, длиной 1,3...2,0 м, масса 1000 шт. 1,7...1,9 г. Окраска их красновато-коричневая, может быть с сизым налетом, встречаются также желтосемянные разновидности. Для семян сарептской горчицы характерна крупно-сетчатая структура оболочки. Вкус семян горький с типичным запахом горчицы.

Белая горчица распространена в незначительной степени в районах Средней Волги, Башкортостане и как сорняк в яровых культурах — в Центрально-Черноземной зоне России и на Северном Кавказе. Она очень нетребовательна к почве и климату. Семена крупные, округлые, диаметром 1,71...2,50 мм, масса 1000 шт.

3,7...5,8 г, окраска кремовая или желтовато-кремовая. Оболочка семян мелкосетчатая, при невооруженном глазе кажется гладкой.

В воде семена ослизняются, образуя капсулу. Вкус семян горький, без эфирного запаха сарептской горчицы.

В России белую горчицу сеют в основном для использования на корм скоту. За короткий период формируется 20—30 т/га зеленой массы, используемой в качестве кормов. В Индии ее выращивают как садовую культуру. В переводе с санскрита белая горчица означает «уничтожающая проказу».

Горчица черная выращивается как лекарственное растение. Она считается лучшей для приготовления горчичного порошка и острых приправ. Плоды-стручки черной горчицы, в отличие от сарептской, при созревании вскрываются, разбрасывая семена красно-коричневой окраски. Посевы черной горчицы распространены во многих странах Европы, Азии, Африки, Америки и Австралии.

Семена горчицы как промышленное сырье делят на типы и подтипы в зависимости от видовой принадлежности и цвета семян.

Характеристика типов семян горчицы (по ГОСТ 9159—71)

Тип и подтип Цвет Сорт Основные районы возделывания
Сарептская:

бурая (сизая)

Красно-коричневый с сизым налетом Волгоградская 189/191 Саратовская область
желтая Желтый Желтосемянная 230,

Неосыпающаяся 2,

Скороспелка, В

НИИМК 405

Омская,

Ростовская,

Саратовская,

Волгоградская области

Белая Кремовый ВНИИМК 162 Области Центральной зоны России

В каждом типе или подтипе примеси семян горчицы другого цвета допускается не более 5 %. Семена горчицы с большим содержанием примесей семян других типов определяют как смесь типов или подтипов с указанием процентного состава.

Предусмотрено следующее деление семян горчицы по влажности (%): сухие (влажность до 10 включительно), средней сухости (от 10 до 12), влажные семена (свыше 12 до 14) и сырые (свыше 14).

По чистоте семян горчицы различают: чистые семена (сорной примеси до 2, масличной до 6 %), средней чистоты (сорной примеси от 2 до 5, масличной от 6 до 10 %) и сорные (сорной примеси свыше 5 и масличной свыше 10 %). Требования к семенам горчицы представлены в табл.

Два уровня качества заготавливаемых семян горчицы (по ГОСТ 9159—71)

Показатели Базисные нормы Ограничительные нормы
Влажность, %:
сарептской 12,0 16,0
белой 14,0
Содержание примесей, %:
сорной 2,0 15,0*
масличной 6,0
Зараженность вредителями хлебных запасов Не допускается Допускается зараженность клещом

* В том числе сорной примеси не более 5 %.

Семена горчицы, содержащие примесь семян рапса, сурепицы, индау, полевой горчицы, рыжика и других масличных культур свыше 15 % от массы, определяют как смесь семян в процентах с указанием состава.

Заготавливаемые и поставляемые семена горчицы не должны самосогреваться, иметь посторонний запах. Перед переработкой на маслодобывающих заводах из семян горчицы отделяют семенную оболочку — шелуху, содержание которой составляет 7... 12 % массы семян. Шелуху используют в гидролизном производстве.

Остающийся после отделения жирного масла горчичный жмых служит источником для получения горчичных эфирных масел и порошка. Содержание горчичного эфирного масла в жмыхе зависит от сортовых особенностей семян и от технологического режима получения жирного масла. Горчичные эфирные масла, по которым оценивается эфирность получаемых жмыхов, могут почти полностью улетучиться при интенсивной влаготепловой обработке измельченных семян. Так как степень отжима жирного масла из семян в значительной степени определяется способом обработки их перед прессованием (интенсивностью измельчения, степенью увлажнения и температурой материала, поступающего в пресс), в горчично-маслобойном производстве применяют мягкие режимы обработки и не стремятся максимально обезжирить жмых, чтобы сохранить эфирность. По этим же соображениям нецелесообразно перерабатывать горчицу на экстракционных заводах.

Горчичные эфирные масла используют как антисептики в консервном производстве, виноделии, пивоварении, в процессах переработки молока. Они не изменяют вкуса и запаха продуктов, предохраняют их от порчи.

Антисептическое действие эфирного горчичного масла (аллилового) в 200 раз сильнее, чем аналогичное действие сернистого газа. Горчичные жмыхи отличаются высоким содержанием белковых веществ и фосфора (в форме фитина) и являются ценными кормами. Однако в больших количествах их нельзя скармливать скоту, так как эфирные масла и другие продукты гидролиза тиогликозидов могут вызвать отравление животных.

Присутствие гликозинолатов (тиогликозидов) в жмыхе ограничивает его использование в качестве кормового средства. В связи с этим одним из направлений селекции горчицы является создание сортов с минимальным содержанием или полным отсутствием гликозинолатов (тиогликозидов). Такие сорта не должны содержать горчичных эфирных масел, так как в противном случае будет невозможно получить при их переработке горчичный порошок для медицинских целей и столовую горчицу.

Распространенные сорта горчицы не вполне удовлетворяют масложировую промышленность по содержанию эфирного (аллилового) масла в семенах. В связи с этим наряду с выведением высокоурожайных сортов высокомасличной горчицы важное значение имеет создание сортов с высоким содержанием эфирных масел. Содержание эфирного масла в семенах горчицы относится к сортовым признакам, однако оно в большей степени зависит от условий выращивания.

С целью повышения урожайности и эфирности семян горчицы, а также снижения содержания в масле эруковой кислоты во ВНИИМК методом отдаленной и межвидовой гибридизации выведены сорта со значительным содержанием жирного и эфирного масел. В семенах всех сортов, выращиваемых в Краснодарском крае, наиболее высокое содержание эфирного масла и наиболее низкое содержание жирного масла. По-видимому, это нельзя рассматривать как обратную зависимость между двумя признаками. В 1987 г. был посеян первый отечественный низкоэруковый сорт горчицы на площади 32,5 тыс. га.

Химический состав семян горчицы старых сортов приведен в табл., а жирно-кислотный состав — в табл.

Химический состав семян различных видов горчицы, % в пересчете на сухое вещество

Показатели

Сарептская

Белая

 Черная

Липиды

41,9

32,0

33,0

Протеин (N х 6,25)

20,5

29,7

26,0

Целлюлоза

8,2

11,1

10,1

Другие углеводы

16,8

20,7

18,2

Зола

5,5

5,5

5,2

Жирно-кислотный состав триацилглицеролов семян черной и белой горчицы, % от суммы

Жирная кислота

Черная

Белая (ВНИИМ 162)

С16:0

1,5

0,8

С18:0

1,0

1,0

С18:1

14,3

27,6

С18:2

19,1

8,8

С18:3

16,5

4,3

С20:1

8,7

10,8

C22:0

0,9

C22:1

36,9

46,3

C22:2

2,1

C24:0

1,4

Как следует из табл. 9.28, содержание эруковой кислоты в масле черной и белой горчицы превышает рекомендуемую величину (до 5 % от суммы кислот). Существенно различаются сорта и по содержанию ненасыщенных жирных кислот с 18 атомами углерода. Это объясняется влиянием вида горчицы, а также климатических и погодных условий на синтез указанных жирных кислот, хотя отличия в содержании насыщенных кислот относительно невелики.

Для промышленного возделывания в настоящее время рекомендованы районированные сорта яровой сарептской (сизой) горчицы (табл.).

Характеристики районированных сортов яровой сарептской (сизой) горчицы

Сорт

Вегетационный период, дни

Урожайность,

т/га

Масличность семян, % на СВ

Эфирность (эфиромасличность), %

Массовая доля эруковой кислоты, % от суммы жирных кислот

Южанка 15

80-85

2,0-2,3

44-48

0,75-0,80

8-9

Рушена

72-82

2,0-2,3

41-43

0,70-0,75

3,8

ВНИИМК 517

73-81

2,0-2,1

42-43

0,70-0,75

2,3

ВНИИМК 519

74-81

2,0-2,2

42-45

0,70-0,75

0,5

Славянка

72-82

2,2-2,4

43-45

0,70-0,75

0,0

Ракета

75-83

2,1-2,3

43-45

0,75-0,80

0,0

Вышеперечисленные сорта рекомендованы для посевов в Северо-Кавказском, Нижневолжском, Уральском и Западно-Сибирском районах России.

Плотность жирного горчичного масла при 15 °С — 913...923 кг/м3; показатель преломления при 20 °С — 1,470...1,174; температура застывания от —8 до —16 °С; кинематическая вязкость при 15 °С —120...133 ·10-6 м2/с.

РАПС

Рапс (Brassica napys var. oleifera) был известен народам Индии и других стран Азии за 4 тыс. лет до н. э. В Средиземноморье рапс был введен в культуру в начале XVI в. Дата появления рапса в России не установлена, хотя известно, что в 1830 г. впервые наша страна начала экспортировать семя рапса. Наибольшее распространение рапс получил в европейской части России. В настоящее время много рапса возделывают в Северной и Центральной Европе и в Канаде, где он является основной масличной культурой.

Семена рапса как промышленное сырье делят на два типа: семена озимого и ярового рапса; ко 2-му типу относится польза — разновидность ярового рапса (табл.).

Заготовленные семена рапса различают по качеству (табл.).

Характеристика семян рапса (по ГОСТ 10583—76)

Показатели Озимый Яровой
Размер семян В большинстве крупные, диаметром 2,5...2,75 мм Средние и мелкие, диаметром 1,2...2,0 мм
Форма Округлая Неправильная шаровидная, иногда сжатая с боков, реже округлая
Цвет оболочки Матовый темно-бурый; у недозрелых семян темно-красный Матовый черный с серым налетом или темно-коричневый; у недозрелых семян красноватый
Поверхность оболочки:
видимая невооруженным глазом Гладкая Гладкая
при увеличении в 20... 40 раз Точечно-ямочная Точечно-ямочная
Вкус Травянистый Травянистый

* В том числе сорной примеси не более 5 %.

Присутствие семян клещевины в семенах рапса недопустимо.

По влажности семена рапса подразделяют: на сухие (до 8 % включительно), средней сухости (от 8 до 10 % включительно), влажные (от 10 до 12 % включительно), сырые (свыше 12 %).

Показатели Базисные нормы  Ограничительные нормы
Влажность, % 12,0 15,0
Содержание примесей, %:
сорной 2,0 15,0*
масличной 6,0
Зараженность вредителями хлебных запасов Не допускается Допускается зараженность клещом

По содержанию примесей семена рапса различают: чистые (сорной примеси до 1, масличной до 3 % включительно), средней чистоты (сорной от 1 до 3, масличной от 3 до 5 % включительно), сорные (сорной примеси выше 3, масличной свыше 5 %).

Зрелые семена рапса имеют серовато-черную, недозрелые — красновато-коричневую окраску.

В Канаде, Франции и ряде других стран успешно проведена селекция, в результате которой получен рапс с пониженным содержанием эруковой кислоты в триацилглицеролах и гликозинолатов (тиогликозидов) при одновременном увеличении масличности семян и урожайности. Безэруковый низкогликозинолатный рапс так сильно отличается от исходных сортов, что можно говорить о создании нового вида рапса. В современных безэруковых сортах рапса селекции ВНИИМК (г. Краснодар): Талант, Радикал, Шпат, Ярвелон; сорте Липецкий селекции ВНИПТИ (г. Липецк); сорте Луговской селекции ВИК (Московская область), сорте Дубравинский селекции Ужурской ГССКК (Красноярский край), а также в сортах зарубежной селекции: Канола, Глобал, Ханна и др., содержание эруковой и экозеновой жирных кислот меньше 5 %, во многих сортах присутствуют только их следы: содержание гликозинолатов в них снижено до 1,4...1,6 % при урожайности 3,0...3,3 т/га. Изменилось в масле рапса и содержание других жирных кислот (табл.).

Низколиноленовым сортом рапса является сорт Кубанский с содержанием линоленовой кислоты  менее 4 %, а также канадский сорт Apollo.

Жирно-кислотный состав триацилглицеролов семян рапса, % от суммы жирных кислот

Сорт рапса Канола

С16:0

С18:0

С18:1

С18:2

С18:3

С20:1

С21:1

Низкоэруковый

3,3-6,0

1,1-2,5

52-67

16-25

6-14

0,1-3,4

0-4,7

Низколиноленовый

4,0-5,0

1,0-2,0

59-66

24-29

2-3

0,1-1,2

0-0,05

Состав стеролов и токоферолов семян рапса приведен ниже.

Состав стеролов, % от суммы:

Состав токоферолов, мг/кг:

брассикастерол

12-13

α-токоферол

116

кампестерол

30-33

β-токоферол

34

стигмастерол

0,4-0,6

γ-токоферол

737

β-ситостерол

49-55

δ-токоферол

275

Δ5-авенастерол

1-2

Всего токоферолов, мг/кг

1165

Всего стеролов, мг/кг

881

Состав рапсового масла (%):

нейтральные липиды — 92,9;

фосфатидилхолины — 0,8;

фосфатидилэтаноламины — 0,6;

моногалактозиддиацилглицеролы — 0,7;

 дигалактозилдиаиилглицеролы—1,3.

Среди фосфолипидов рапса много негидратируемых форм.

Масло безэрукового рапса по жирно-кислотному составу близко к оливковому. Жмыхи рапса низкогликозинолатных сортов богаты белками, их можно без дополнительной обработки использовать в производстве комбикормов. Это позволит не только широко использовать рапсовое масло как полноценное пищевое, но и заменять в производстве комбикормов соевые шроты рапсовыми.

Заготавливаемые и поставляемые семена рапса подразделяют на два класса в зависимости от массовой доли в семенах эруковой кислоты и количества тиогликозидов (гликозинолатов):

I класс

(для пищевых целей)

Эруковой кислоты не более 5,0 %;

 тиогликозидов не более 3,0 %

II класс

(для технических целей)

Не нормируется

Физико-механические характеристики семян озимого рапса представлены в табл.

Физико-механические свойства семян рапса

Влажность, % Масса 1000 шт., г Относительная

плотность

Эквивалентный диаметр семян, мм
13 5,41 1,110 2,10
17 5,48 1,103 2,12
21 5,56 1,094 2,13
25 5,63 1,090 2,14

В состав семян рапса безэруковых сортов входят (% в пересчете на сухое вещество):

липиды — 42,3...44,8;

белок (Nx6,25) — 23.2...24.9;

целлюлоза — 8,8...9,3;

зола — 3,7...5,3;

тиогликозиды— 2.2...3.6.

В белковый комплекс безэруковых сортов рапса входят (%):

альбумины — 48,32....61,62;

глобулины — 23,04...30,04;

глютелины — 10,03...16,17;

нерастворимые белки — 18,31...43,22.

Молекулярная масса альбуминов 13,3 кДа; глобулинов — 145 кДа.

Если содержание гликозинолатов в рапсовом шроте не более 1 %, то его можно добавлять в комбикорма для птиц и свиней. Если содержание гликозинолатов в шроте выше 1 %, то его можно использовать только в составе комбикормов для жвачных животных. Присутствие гликозинолатов в рационе жвачных животных и птиц вызывает кровоизлияния в печени, угнетение роста животных, у птиц повышается смертность, куриные яйца приобретают коричневую окраску.

Для улучшения рапсового шрота используют несколько методов—термический, биохимический и микробиологический. Термический метод основан на термической активации фермента мирозиназы, биохимический — на экстракции горячей водой продуктов гидролиза тиогликозидов, микробиологический — на обезвреживании микроорганизмами.

Эти методы не получили широкого распространения из-за высокой стоимости и потерь масла и белка. Наиболее дешевым и эффективным способом улучшения шрота является создание и выращивание сортов рапса с пониженным содержанием гликозинолатов — не более 1 % массы сухого обезжиренного вещества.

Плотность рапсового масла при 15 °С — 911...918 кг/м3;

показатель преломления при 20 °С— 1,472...1,476; температура застывания — 0...—10 °С;

содержание неомыляемых липидов — 0,6...1,0 %.

СУРЕПИЦА

Сурепица (Brassica campestris) представляет собой один из подвидов рапса. Семена сурепицы по составу и другим характеристикам аналогичны семенам рапса.

Сурепица относится к сравнительно новым культурам. Сведений о времени появления культурных посевов сурепицы в Западной Европе нет. В Иране сурепицу высевали вместе со льном. Эту культуру возделывают в Афганистане, Северной Индии и Китае. В Малой Азии сурепицу сеют большей частью в смеси с черной горчицей.

Сурепицу возделывали для получения масла, используемого главным образом как техническое в мыловарении, производстве смазочных средств, для закалки стальных изделий и т. п. В народной медицине Индостана и Гималаев масло сурепицы применяли в лечебных целях.

Заготавливаемые семена сурепицы могут иметь различное качество (табл.).

Два уровня качества заготавливаемых семян сурепицы (по ГОСТ 12098—76)

Показатели Базисные нормы Ограничительные нормы
Влажность, %, не более

Содержание примеси, %, не более:

 

12,0

15,0
сорной

масличной

2,0

6,0

15,0*
Зараженность вредителями хлебных запасов Не допускается Допускается заражение клещом

* В том числе сорной примеси не более 5 %.

Семена сурепицы, поставляемые для промышленной переработки, по качеству должны соответствовать следующим требованиям: влажность не более 12%, содержание примесей не более 15 %, в том числе сорной не более 3,0 %. Зараженность вредителями хлебных запасов не допускается, кроме зараженности клещом не выше II степени.

Заготавливаемые и отпускаемые семена сурепицы должны быть без признаков самосогревания и без постороннего запаха. Содержание семян клещевины не допускается.

По влажности различают семена сурепицы сухие (до 9 % включительно), средней сухости (от 9 до 11 % включительно), влажные (от 11 до 13 %) и сырые (свыше 13 %).

По засоренности семена делят на чистые (содержание сорной примеси до 2, масличной до 6 %), средней чистоты (содержание сорной примеси от 2 до 3, масличной от 6 до 12 %), сорные (сорной примеси свыше 3, масличной свыше 12 %).

Семена сурепицы округлые, слегка сжатые с боков. Размер семян в поперечнике 1,5...2,0 мм, масса 1000 шт. 1,8...2,0 г. Цвет семян в массе красновато-коричневый, встречаются семена более темные. Недозрелые семена имеют светлый рыжевато-коричневый оттенок. Оболочка семян при невооруженном глазе гладкая, при десятикратном увеличении имеет ясно выраженную мелкосетчатую поверхность. Вкус семян травянистый с легким запахом редьки, но негорький.

В жирно-кислотном составе сурепного масла преобладает эруковая кислота и относительно много олеиновой и линолевой (табл.).

Жирно-кислотный состав триацилглицеролов семян сурепицы, % от суммы

Жирная

кислота

Озимая

Яровая

Жирная

кислота

Озимая

Яровая

С16:0

2,1

2,05

С20:1

11,6

11,4

С18:0

0,5

1,02

С20:2

0,83

0,58

С18:1

13,6

25,6

С22:1

50,6

32,44

С18:2

12,2

16,8

С24:0

1,47

С18:3

7,0

9,2

Селекционерами получены сорта низкоэруковой сурепицы с пониженным количеством гликозинолатов (38...50 мкмоль/г шрота).

Практический интерес представляют желтосеменные сорта сурепицы — мука из таких семян содержит на 12 % меньше целлюлозы, чем мука из темноокрашенных семян. К этой группе относятся сорта селекции Ужурской ГССКК — Косогольская и Крутоярская; сорта селекции ВНИИМК — Аргумент, Мадригал; сорта селекции ВНИПТИ (г. Липецк) и СибНИИК 21 (Новосибирская обл.), а также аналогичные сорта зарубежной селекции — Келта, Вакка, Нопса (Финляндия), Тико (Швеция), Джумбак (Австралия), Лизора (Германия) и др.

Эти сорта отличаются низким содержанием эруковой и эйкозеновой кислот и низким содержанием гликозинолатов.

Химический состав семян (% в пересчете на сухое вещество): липиды — 30,1.-48,5; белок (N х 6,25) — 18...22; целлюлоза — 9,6.

Плотность сурепного масла при 15 °С — 911...931 кг/м3;

показатель преломления при 20 °С — 1,471...1,472; содержание неомыляемых липидов — до 1,5%.

РЫЖИК

Основные посевы рыжика (Camelina sativa) сосредоточены в Западной и Восточной Сибири, где его семена традиционно использовали в пищу. В небольших количествах его возделывают в европейской части России, а также в Швеции, Германии, Франции, Бельгии и Нидерландах, где он известен под названиями «немецкий кунжут» и «ложный лен». Культурный рыжик бывает двух сортов — яровой и озимый.

Масло из семян рыжика применяют для производства олиф и лаков, особенно в смеси с льняным маслом. При использовании рыжикового жмыха на корм скоту необходимо учитывать его токсичность из-за наличия в нем гликозинолатов и эфирных масел.

Семена рыжика мелкие, яйцевидной формы, длиной 1,5...2,6 мм и шириной 0,7...1,0 мм. Масса 1000 шт. около 1 г (рис.).

Семена рыжика как промышленное сырье подразделяют на две группы (табл.).

Два уровня качества заготавливаемых семян рыжика (по ГОСТ 12097—76)

Показатели

Базисные нормы

Ограничительные нормы

Влажность, %

Содержание примесей, %:

12,0

Не более 16,0

сорной

2,0

Не более 5,0

масличной

6,0

суммарное

Не более 15,0

Зараженность вредителями хлебных запасов

Не допускается

Допускается зараженность клещом

Семена, направляемые на масложировые предприятия, должны иметь влажность не более 12%, содержание сорной и масличной примесей не более 15, в том числе сорной не более 3,0 %. Зараженность вредителями хлебных запасов (кроме зараженности клещом не выше II степени) не допускается. Заготавливаемые семена рыжика должны быть без признаков самосогревания и постороннего запаха. Присутствие семян клещевины недопустимо.

В зависимости от влажности различают сухие семена (до 9 %), средней сухости (от 9 до 11 %), влажные (от 11 до 13 % включительно) и сырые (влажность свыше 13 %). По засоренности семена подразделяют на чистые (содержание сорной примеси до 2, масличной до 6 %), средней чистоты (содержание сорной примеси от 2 до 3, масличной от 6 до 12 %) и сорные (содержание сорной примеси свыше 3 и масличной свыше 12 %).

В последние годы интерес к рыжику возрос. Созданы новые сорта — Чулымский, Крупносемянный, продолжается возделывание сортов Омский местный, ВНИИМК 17 и ряда других.

Жирно-кислотный состав масла (% от суммы жирных кислот в триацилглицеролах) рыжика сорта ВНИИМК 17 следующий:

С16:0

5,4

С18:3

31,3

С18:0

3,0

С20:0

2,1

С18:1

16,4

С20:1

22,1

С18:2

14,5

С22:0

2,4

 

С22:1

4,2

Для жирно-кислотного состава масла рыжика характерно низкое содержание эруковой кислоты — от 0,8 до 5,2 % по сравнению с другими растениями семейства Капустные, которое соответствует по медицинским требованиям пищевому маслу, хотя содержание эйкозеновой кислоты высокое.

Из-за высокого содержания линолевой кислоты масло неустойчиво к окислению и обладает специфическим вкусом, однако в Сибири оно долгое время являлось предпочитаемым пищевым растительным маслам.

В технических целях масло рыжика используют для производства олиф, лаков и красок.

Жмых и шрот из семян рыжика почти не содержит гликозинолатов — от 0,3 до 0,8 %, как у современных низкогликозинолатных сортов рапса. Химический состав семян рыжика (%): липиды —25,6...46,0; белок (N х 6,25) — 27,4; целлюлоза — 7,9; зола — 3,5.

Плотность масла рыжика при 15 °С — 919...933 кг/м3; показатель преломления при 20 °С— 1,475... 1,478; температура застывания — от —11 до —19 °С; кинематическая вязкость при 15 °С — около 96 • 10-6 м2/с.

КРАМБЕ

Крамбе (Crambe abyssinica) — масличное растение, дикая культура, распространенная в странах Средиземноморья. При переработке семян крамбе получают пищевое масло, аналогичное горчичному жирному маслу. Обезжиренные семена можно использовать в качестве составного компонента в комбикормах для скота.

Как и у большинства растений семейства Капустные, семена крамбе шаровидные, диаметр 2,5...3,5 мм, масса 1000 шт. 4,5...11 г, натура (масса 1 л семян) около 300 г, лузжистость 26...40 %. Химический состав крамбе приведен в табл.

Химический состав семян крамбе, % в пересчете на сухое вещество

Показатели Семена Составные части семян
ядро оболочка
Содержание:
влаги 8,52 7,34 11,51
липидов 37,32 50,05 2,42
протеинов (N х 6,25) 19,45 22,73 7,48
целлюлозы 19,17 6,13 59,16
золы 3,82 3,74 4,06

Жирно-кислотный состав триацилглицеролов семян крамбе отличается очень высоким содержанием эруковой кислоты и составляет (% от суммы):

С16:0 2 С18:3 6-7
С18:0 1 С20:1 3-4
С18:1 12-15 С22:1 55-60
С18:2 8-10

Плотность масла крамбе при 20 °С 907...919 г/м3; показатель преломления при 20 °С 1,472...1,473; температура застывания от —8 до —11 °С; кинематическая вязкость при 20 °С 96... 118- 10-6 м2/с.

РАСТЕНИЯ СЕМЕЙСТВА МОЛОЧАЙНЫЕ

Семейство Молочайные — одно из древнейших ботанических семейств. Масличными растениями этого семейства являются клещевина и тунг.

Принадлежность к одному ботаническому семейству определяет общность химического состава плодов и семян и специфику накапливаемых растительных масел. Касторовое и тунговое масла представлены однокислотными триацилглицеролами. В составе триацилглицеролов клещевины преобладают рацинолевая кислота, тунга — элеостеариновая. Эти уникальные по свойствам и строению жирные кислоты редко встречаются в других масличных растениях. Масла клещевины и тунга непищевые, в основном их используют в технике и химической промышленности. Нелепидную часть семян также нельзя использовать без дополнительной обработки в качестве кормового или пищевого продукта, так как в семенах клещевины и тунга содержание токсичных веществ высокое.

Тунг и клещевина известны в виде крупных многолетних деревьев. Возделываемые культурные сорта клещевины представляют собой однолетние растения. У этих культур плоды-коробочки трехгнездные, у клещевины — трехсемянные, у тунга — трех-, четырех- и пятисемянные.

КЛЕЩЕВИНА

Культурные сорта клещевины (Ricinus communis) — однолетние растения, цветки которых собраны в соцветие типа сложная кисть. На одном растении может быть сформировано от 2 до 12 соцветий, в каждом собрано 50...200 цветков (иногда до 500). Сначала зацветает центральная кисть, затем с интервалом 10... 12 дней — цветки нижних соцветий. Плоды-коробочки шаро-видно-овальные, поверхность их усажена шипами. При созревании коробочка у некоторых сортов раскрывается в виде трех створок, образуя третинки, содержащие по одному семени. Наибольшее хозяйственное значение имеют сорта, дающие нераскрывающиеся (нерастрескивающиеся) коробочки.

Семена клещевины овальные или яйцевидные, слегка сжатые, с твердой блестящей оболочкой, пестрой окраски — серой, красно-коричневой, красной и голубой. На переднем конце семени находится выступ-карункула вокруг места проникновения в семяпочку пыльцевой трубки.

Клещевина является древнейшей культурой субтропических и тропических стран. Ее семена обнаружены при раскопках в египетских пирамидах и на территории Китая. В Египте масло из семян клещевины шло на изготовление всевозможных мазей. Название этого растения встречается в древних языках почти всех народов тропиков и субтропиков. Римляне называли ее «рицинус», что значит клещ, так как ее семена похожи на клеща. На территории нашей страны посевы клещевины появились в начале XIX в. на Кавказе, затем в Туркестане. В Узбекистане клещевина впервые была посеяна в 1894 г. В настоящее время клещевину возделывают почти во всех субтропических странах — Индии, Афганистане, Иране, Африке, Испании, Португалии, на юге Франции и в Южной Америке.

Значение клещевины определяется ценностью получаемого из ее семян касторового масла, в триацилглицеролах которого содержится до 80 % рицинолевой кислоты. Касторовое масло и рицинолевая кислота обладают повышенными вязкостью и плотностью, а также высокой реакционной способностью вследствие наличия в молекуле рицинолевой кислоты, кроме карбоксильной, гидроксильной группы и двойной связи.

Лечебные свойства касторового масла известны давно. В настоящее время для медицинских целей используют менее 1 % касторового масла, в основном его широко используют для приготовления защитных пленок и покрытий.

В молекуле рицинолевой кислоты содержится гидроксильная группа, поэтому касторовое масло не сохнет. Если произвести дегидратацию, т. е. отщепление гидроксильной группы и одного атома водорода от соседнего углерода, то рицинолевая кислота превращается в изомер линолевой кислоты — важнейшую кислоту в высыхающих маслах. Диэлектрическая проницаемость касторового масла выше, чем других растительных масел, что обусловлено большей полярностью молекулы рицинолевой кислоты.

Касторовое масло и его производные применяют также в качестве составных компонентов алкидных и эпоксидных смол, исходного продукта для приготовления клеенок и выделки кож, для производства пластиков и каучука. На основе касторового масла в настоящее время получают смазочные материалы. Для этого выделенные из касторового масла жирные кислоты подвергают эстолидизации, при которой молекулы рицинолевой кислоты соединяются по гидроксильным группам.

Касторовое масло давно используют в парфюмерной и химической промышленности для получения энантового альдегида и ундециленовой кислоты. Эти вещества можно также применять для приготовления полиамидных смол.

Сорта клещевины селекции ВНИИМК (г. Краснодар) Белореченская, ВНИИМК 420, Щербиновская имеют вегетационный период от 110 до 120 дней, урожайность 1,9—2,1 т/га и высокую устойчивость к фузариозу.

При созревании у этих сортов формируется преимущественно главная центральная кисть, в которой сосредоточивается до 90...95 % семян. К моменту созревания центральной кисти опадает значительная часть листьев, что позволяет успешно применять для уборки комбайны. Коробочки семян этих сортов не растрескиваются, поэтому потери семян при уборке не происходят. Эти сорта можно убирать на 10...15 сут раньше обычного срока, не ожидая созревания боковых кистей, в которых содержание семян незначительное.

Химический состав семян клещевины и их компонентов приведен в табл.

Химический состав клещевины, % в пересчете на сухое вещество

  Содержание

Плоды и их ткани

липидов

белка (N х 6,25)

целюлозы

золы

влаги, %

Плоды

43,84

20,20

18,40

3,84

6,93

Семена

54,32

19,44

20,46

3,01

5,51

Ядро

Оболочка:

67,80

26,55

0,35

2,59

4,06

плодовая

3,35

9,18

31,41

9,71

9,79

семенная

1,61

6,96

67,40

2,92

10,14

Средний состав семян и плодов клещевины, поступающей на переработку (%): количество семян в смеси —35,91; количество коробочек и третинок — 38,86; сорная примесь — 16,87; масличная примесь — 8,36. Лузжистость семян 22,65 %, абсолютная масса 158,12 г, натура 536 г/л (при влажности 5,16%), кислотное число масла в семенах 0,85 мг КОН. Плоды содержат 21 % оболочки.

Заготавливаемые семена клещевины в зависимости от крупности и ботанических особенностей делят на типы (табл.).

Характеристика типов клещевины (по ГОСТ 14943—95)

Типы

Особенности

Содержание семян других типов, %, не более

Сорта

Мелкосемянные

Серая или голубая мозаика на коричневом или темно-коричневом фоне и розовая мозаика на красном фоне. Карункула небольшая или отсутствует. Коробочки растрескивающиеся или нерастрескивающиеся. Семена и коробочки средние или мелкие, масса 1000 шт.

200...350 г

10

Круглик 5,

ВНИИМК 165,

Гибрид ранний,

Степная 6,

 Червонная

Крупносемянные

Розовая мозаика на красном или темно-красном фоне с карункулой. Коробочки нерастрескивающиеся. Семена и коробочки крупные. Масса 1000 шт. более 350 г

40

Донская 3944

Семена клещевины, в которых примесь семян другого типа превышает 10 %, относят к смеси типов с указанием типового состава в процентах.

По влажности (%) различают сухие семена (до 6 включительно), средней сухости (от 6 до 7 включительно), влажные (от 7 до 9 включительно) и сырые (влажность свыше 9).

Влажность предназначенных для хранения семян 6,5...7 %, плодов (коробочек) — 8,5...9 %.

Требования, предъявляемые к качеству заготавливаемых семян клещевины, приведены в табл.

Два уровня качества заготавливаемых семян клещевины (по ГОСТ 14943—95)

Показатели Базисные нормы Ограничительные

нормы

Влажность, %:
семян обмолоченной клещевины 9,0 20,0

 

семян клещевины в коробочках и третинках или смеси их с обмолоченными семенами 30,0
Содержание сорной примеси, %:
включая плодовые оболочки без плодовых оболочек 2,0 10,0
Содержание масличной примеси, % 4,0 20,0
Зараженность амбарными вредителями Не допускается Допускается зараженность клещом

Семена клещевины должны быть без признаков самосогревания, здоровые, без постороннего запаха. Влажность семян не более 9,0 % (семян после сушки не более 7,0 %). Если в семенной массе клещевины более 15 % семян, испорченных самосогреванием или при сушке (цвет ядра от светло-коричневого до черного) либо проросших, то партию считают недоброкачественной.

Семена клещевины заготавливают в виде уже обмолоченных семян, в коробочках или в виде смеси клещевины в коробочках и третинках с обмолоченными семенами. На промышленную переработку должны поступать только обмолоченные семена. Допускается содержание в обмолоченных семенах клещевины коробочек или третинок не более 10 %. В необмолоченной клещевине содержание коробочек и третинок должно быть не менее 90 % от массы всех семян клещевины (без сорной примеси). Если семенная масса не удовлетворяет требованиям ни к обмолоченной, ни к необмолоченной клещевине, ее рассматривают как смесь коробочек и третинок с необмолоченными семенами с указанием состава (%).

Семена клещевины содержат токсичные вещества, не извлекаемые вместе с маслом при переработке семян на маслозаводах. Эти компоненты составляют 2,8...3 % от массы семян, важнейшим из которых является рицин — комплекс из двух лектинов — токсина и агглютинина. В семенах клещевины рицина от 1 до 3 %. Рицин гетерогенен, составляющие его компоненты имеют разную токсичность. Рицин — клеточный яд. В живом организме рицин приостанавливает синтез белка, вызывая необратимую модификацию рибосом, которые теряют способность взаимодействовать с фактором удлинения пептидных цепей.

Аминокислотный состав рицина аналогичен бактериальным белкам-токсинам. Подобно другим токсичным белкам рицин способен вызывать агглютинацию красных кровяных телец, поэтому его легко обнаружить. При нагревании рицин денатурирует и теряет токсичные свойства.

Образование рицина в созревающих и прорастающих семенах генетически связано с синтезом токсичного алкалоида рицинина. Существует взаимосвязь между биосинтезом никотинамида, никотиновой кислоты и алкалоидов никотина и рицинина, полученных из хинолиновой кислоты семян клещевины. Интенсивное образование рицинина начинается с 4-х суток прорастания семян клещевины и к 8-м суткам возрастает в 12 раз.

Алкалоид рицинин хорошо растворяется в воде и спирте, плохо—в эфире и бензоле. Температура его плавления 193 °С. Для человека рицинин мало токсичен. Абсолютное содержание его в семенах возрастает по мере роста и развития растения.

Наряду с рицином и рицинином в семенах клещевины присутствует аллерген, представляющий собой полипептид. Аллерген клещевины растворим в воде, осаждается спиртом, термоустойчив и не подвергается диализу. Выход токсичного аллергена из семян клещевины составляет 1,8 % от массы семян, доза 10 мг этого вещества вызывает аллергическую реакцию у чувствительного человека. Аллерген содержит 18,3 % азота, 2,3 % серы и 3,12 % углерода, его аминокислотный состав отличается высоким содержанием аргинина (26 %) — в 2 раза больше, чем в белке семян.

Шрот клещевины — высокобелковый продукт, но он также содержит токсичные вещества. Перед использованием в качестве корма его необходимо обезвредить путем термической обработки в присутствии влаги, экструзией (обработки под давлением) или сочетанием этих воздействий. Эффект термического обезвреживания в своей основе имеет тепловую денатурацию белков при обработке шрота водяным паром при перемешивании и нагревании. Обработка считается законченной, если реакция гемагглютинации будет отрицательной. Химический состав клещевинного шрота из не шелушеных семян (% в пересчете на сухое вещество)следующий:

Липиды 1,75 Фосфор в пересчете на Р205 1,96
Протеин (N х 6,25) 33,8 Кальций (СаО) 0,10
Целлюлоза 13,29 Магний (MgO) 0,23
Калий (К2О) 1,25

Обезжиренная мука из семян клещевины, приготовленная без нагревания, представляет собой технический препарат фермента липазы, который раньше использовали для гидролиза сложных эфиров, в том числе растительных масел. В присутствии триацилглицеролов липаза выдерживает нагревание до 165 °С, а обезжиренная инактивируется при 60 °С.

Аргинин 12,5 Метионин 1,8
Гистидин * 2,1 Фенилаланин 5,2
Изолейцин 5,3 Треонин 3,8
Лейцин 6,4 Триптофан 1,4
Лизин 3,4 Валин 6,7

В прорастающих семенах клещевины обнаружены две липазы — кислая (оптимум активности при pH 5,0) и щелочная (pH 9,0). Начиная с 3-х суток прорастания семян в них резко снижается содержание липидов, а на 7-е сутки их почти не остается. Кислая липаза активна в течение первых 2 суток прорастания, затем активность ее падает и на 4...5-е сутки исчезает. Кислая липаза локализована в мембранах глиоксисом и эндоплазматического ретикулума. Щелочная липаза локализована в сферосомах и гидролизует только моноацилглицеролы. Кислая липаза обладает более широкой специфичностью.

Жирно-кислотный состав касторового масла приведен в табл.

Плотность касторового масла при 15 °С — 950...974 кг/м3; показатель преломления при 20 °С — 1,477...1,479; кинематическая вязкость при 50 °С — более 110- 10_6 м2/с.

Жирно-кислотный состав триацилглицеролов семян клещевины различных сортов, % от суммы

Жирная

кислота

ВНИИМК

165

Червонная Совхозная Донская Гибрид

ранний

Сангвинеус 98 Ш 2
С16:0 1,5 1,1 1,1 1,1 1,3 1,7 1,1
С18:0 1,6 1,3 1,6 1,4 1,3 1,9 0,8
С18:1 4,2 4,0 4,3 4,3 3,9 3,7 4,7
С18:2 6,4 4,7 4,5 5,1 5,5 4,7 5,3
С18:3 0,8 0,6 0,7 1,1 0,9 1,1 1,2
С20:1 0,1 0,5 0,5 0,4 0,8 2,8 0,3
COH18:1 84,9 87,8 87,3 86,4 86,4 82,5 86,4
COH18:0 0,4 0,2 0,9 0,3

Состав стеролов, % от суммы:

кампестерол

10

стигмастерол

22

β-ситостерол

44-56

Δ5-авенастерол

11-21

Δ7-авенастерол

1

ТУНГ

Тунг (тунг-ю) — древнейшее масличное растение, используемое в Китае и Японии.

Известно пять видов тунга (Aleurites). Наибольшее значение имеют тунг китайский (форда) и тунг японский (кордата, или сердцевидный). Тунг горный (монтана), тунг молуккский (молуккана) и тунг трехсемянный (трисперма) в нашей стране не перерабатываются.

В настоящее время разводить тунговые деревья стремятся все страны, природные условия которых позволяют это. Кроме Китая и Японии тунг культивируют в Австралии, США, Новой Зеландии, Индии, Бирме, Южной Америке (Аргентине, Бразилии) и на Филиппинах.

В Россию тунговое дерево завез профессор А. Н. Краснов в 1895 г. и посадил в Батумском ботаническом саду и в селении Чаква. С 1930 г. плантации тунга стали размещать в субтропических районах Западной Грузии. В настоящее время небольшие плантации тунга имеются в Краснодарском крае.

Китайский тунг (A. fordii) составляет основу промышленных тунговых плантаций. Он дает большие урожаи — 2...3 т сухих плодов с 1 га, и из его семян получают масло более высокого качества. Японский тунг (A. cordata) дает меньшие урожаи — 1,4...2,0 т/га, но он более зимостойкий и быстрее созревает.

Оба вида — многолетние ветвистые деревья высотой 8...10 м. Плоды тунгового дерева собраны в соцветие — метелку, расположенную на концах ветвей. Они содержат 3...5 семян, покрытых плодовой оболочкой. Семена состоят из семенной оболочки (скорлупы) и ядра. Плоды тунгового дерева разных видов различаются по внешнему виду, размерам, содержанию и качеству масла. Виды тунга различаются сроками цветения, плодоношения и созревания плодов. Созревшие тунговые плоды собирают при влажности 70 % после опадения их на землю. Семена и плоды тунга ядовиты.

У тунга форда плоды крупные (длина 5,0...5,5 см, ширина 3...8см),    нераскрывающиеся, шаровидные, четырех- или пятисемянные. Плоды созревают в ноябре, масса сырого плода 70...80 г. Семена покрыты мясистым околоплодником и двумя оболочками, составляющими до 72 % массы плода. Семена сжаты с боков, длиной 2...3 см, масса одного семени около 4 г. Выход семян составляет 28 % от массы плода. В 1 кг плодов форды содержится в среднем 250 семян. Соотношение ядра и скорлупы в семени соответственно 57 и 43 %. Плоды тунга форда содержат в среднем 14— 30 % масла, семена — 30—40 %, ядро семян — 53—60 %.

Плоды тунга кордата более мелкие (длина 1,5...Зсм, ширина 2...3.5 см), сплющенные, нераскрывающиеся. В них содержится 3...4 семени. Плоды созревают и опадают в сентябре. Масса сырого плода 8... 10 г. Семена круглые, диаметром около 1 см, масса одного семени около 1,1г. Семена покрыты околоплодником и мягкой оболочкой, составляющей до 65 % массы плода. Выход семян — до 35 % от массы плода. В 1 кг плодов содержится в среднем 900 семян. Соотношение ядра и скорлупы в семенах соответственно 62 и 38 %.

Масло тунга форда при нагревании полимеризуется в отличие от масла тунга кордата, которое медленнее сохнет, а при нагревании остается жидким. Качество масла горного тунга очень высокое. Тунг молуккский и трехсемянный в диком виде встречается на Филиппинах, на острове Ямайка и в других тропических районах. Эти виды возделываются в небольших объемах.

Значение тунга объясняется исключительными свойствами добываемого из него масла. Тунговое масло, нанесенное на поверхность, быстро высыхает и образует прочную эластичную пленку. Пленка, полученная на основе тунгового масла, устойчива к действию атмосферных осадков и различных химических реагентов, особенно кислот и щелочей. Тунговое масло влагоустойчиво, с хорошими электроизоляционными свойствами. Его широко используют в авиа- и автомобилестроении, для окраски подводных частей судов, при производстве резины, консервных лаков, клеенки, линолеума, огнеупоров и в ряде других отраслей.

Технические свойства тунгового масла обусловлены специфичной только для него элеостеариновой кислотой, имеющей три двойные связи в сопряженном (в отличие от линоленовой кислоты) положении. Наличие сопряженных связей способствует быстрой полимеризации и образованию разветвленных прочных молекул полимеров при невысоких температурах.

Жирно-кислотный состав тунгового масла (% от содержания триациглицеролов) приведен ниже, а общий химический состав — в табл.

С12:0 0,30-1,0 С18:3 1,0-2,0
С16:0 2,0-6,10 С18:3 71,0-82,0
С18:0 1,4-3,0 (сопряженные двойные связи Δ9, 11, 13)
С18:1 4,0-10,0
С18:2 8,0-15,0 С20:0 0-0,5

Химический состав семян тунга, % в пересчете на сухое вещество

Показатели

Форда

Кордата

ядро

скорлупа

ядро

скорлупа

Вода

4,0...6,3

14,4

4,51

12,85

Липиды

47,8...57,4

0,04

63,89

0,89

Протеин (N х 6,25)

19,6...21,6

2,5

27,43

10,20

Целлюлоза

2,7...3,0

50,5

2,33

31,02

Зола

3,6...4,1

2,5

3,55

1,13

После извлечения масла остаются шрот (жмых), наружная оболочка и скорлупа семян.

Жмых тунга содержит (% в пересчете на сухое вещество): липидов — 6,1; целлюлозы — 42,9; пентозанов —11,3; белка (N х 6,25) — 25,0; золы — 5,4; фосфорной кислоты — 1,3; калия — 2,7. Содержание азота в обезжиренных ядрах около 7,4 %, а в жмыхе 4,0 %, следовательно, около половины массы жмыха составляет скорлупа.

Аминокислотный состав белка семян тунга (г на 16 частей азота), очищенных от скорлупы ручным способом (выход протеина 46,8 %):

Аргинин

4,7

Метионин

1,0

Гистидин

0,8

Фенилаланин

2,1

Изолейцин

2,1

Треонин

0,9

Лейцин

3,0

Валин

7,7

Лизин

2,2

Аминокислотный состав тунгового жмыха выгодно отличается от состава шротов других масличных семян, используемых в качестве кормов. Однако пока жмых тунга на корм скоту не используют из-за наличия в нем токсичных веществ. Природа токсичных компонентов плодов тунга изучена недостаточно. По-видимому, в тунге их несколько. Из плодов китайского тунга выделены в кристаллическом виде два токсичных вещества: 12-О-пальмитил- 13-О-ацетил- 16-оксифорбол и 13-О-ацетил-16-оксифорбол. В тунге присутствуют сапонины и, возможно, лектины.

В жмыхах тунга обнаружены также алкалоиды. В жмыхах китайского тунга (при масличности жмыха 7,46 %) содержание алкалоидов 0,054 %, в жмыхах японского тунга (при масличности жмыха 8,33 %) 0,088 %.

При хранении тунговые жмыхи частично обезвреживаются. Для ускорения обезвреживания можно применять влаготепловую обработку, экстракцию этанолом, а также обработку тунговой муки аммиаком с последующим нагреванием в течение 30 мин при 94... 121 °С. Однако промышленного применения эти методы обезвреживания тунговых жмыхов пока не получили.

Плотность тунгового масла при 20 °С — 925...943 кг/м3; показатель преломления при 20 °С — 1,500...1,524; температура застывания — от — 12 до —17 °С, кинематическая вязкость при 20 °С — 237 • 10-6 м2/с.

РАСТЕНИЯ СЕМЕЙСТВА БОБОВЫЕ

Принадлежность масличных растений — арахиса и сои — к одному ботаническому семейству Бобовые проявляется однотипностью строения их плодов и химического состава. Плоды растений этого семейства — бобы, содержащие 1...3 семени.

Арахис и соя — белково-масличные культуры. Их использование в народном хозяйстве обусловлено сбалансированностью белкового комплекса, а также относительно большим (у сои) содержанием белка по сравнению с другими растениями. Масло из семян арахиса и сои отличается высокими пищевыми качествами. В сое и арахисе большое количество растворимых белков, наиболее легкоусвояемых организмом человека и содержащих много незаменимых аминокислот. По питательной ценности их белки близки к белку мяса и куриного яйца.

Масличные растения семейства Бобовые отличаются высоким содержанием в семенах ингибиторов трипсина и химотрипсина. Ингибиторы ферментов составляют около 6 % общего содержания белков. В семенах сои обнаружен ингибитор Кунитца, который представляет собой полипептидную цепь из 181 аминокислотного остатка. В его молекуле дисульфидные связи расположены между остатками цистеина в положениях соответственно 39 и 86, 136 и 145. Молекулярная масса ингибитора Кунитца 21,5 кДа. Более низкомолекулярные ингибиторы Баумана — Бирк, С-П, Д-П, Е-1 (масса 12...14 кДа) — состоят из 71 аминокислотного остатка, соединенных в 7 точках дисульфидными связями.

Ингибитор из семян арахиса имеет массу 8 кДа, и в его поли-пептидной цепи содержится 48 аминокислотных остатков, соединенных дисульфидными связями в 5 точках.

С трипсином и химотрипсином ингибиторы Баумана Бирк и Д-П образуют тройной комплекс: химотрипсин — ингибитор — трипсин. Ингибитор Кунитца образует с трипсином двойной комплекс: ингибитор — трипсин. В образовании этого комплекса принимает участие небольшой участок молекулы ингибитора (реактивный центр), состоящий из 12 аминокислотных остатков. В составе таких комплексов протеолитические ферменты полностью лишены каталитической активности, поэтому усвоение белков сои и арахиса организмом животных резко снижается. Инактивацию ингибиторов обычно проводят путем тепловой денатурации белков-ингибиторов.

Семена сои и арахиса содержат активные липоксигеназу и уреазу. Присутствие активной липоксигеназы нежелательно прежде всего потому, что она вызывает окислительную порчу продуктов, ведет к потере каротиноидов в составе масла и окислению линолевой кислоты.

Активность уреазы при тепловой обработке семян коррелирует с активностью ингибиторов пищеварительных ферментов. В связи с этим определение активности уреазы в шроте из обезжиренных семян позволяет судить о возможности использования белков семян в качестве источника пищевых и кормовых продуктов. Кроме того, известно, что под действием уреазы идет интенсивный распад карбамида (мочевины) — одного из азотсодержащих компонентов комбикормов для животных. В результате образуется свободный аммиак, токсичный для животных. В семенах сои и арахиса содержится также соингликопротеин, обладающий гемагглютинирующими свойствами, действующий на организм животных аналогично рицину.

Аминокислотный состав белков сои и арахиса приведен в табл.

Аминокислотный состав сои сорта Неосыпающаяся 2 и арахиса сорта Адыг, % от суммы

Аминокислота

Соя

Арахис

Аминокислота

Соя

Арахис

Аланин

4,7

3,8

Лизин

6,8

3,4

Аргинин

8,6

11,3

Метионин

1,8

1,2

Аспарагиновая кислота

11,8

10,3

Пролин

5,1

3,4

Валин

5,6

3,6

Тирозин

4,1

3,7

Г истидин

3,3

2,3

Треонин + серин

9,9

7,2

Глицин

4,5

5,0

Триптофан

1,8

1,0

Глютаминовая кислота

18,7

17,0

Фенилаланин

5,2

4,3

Изолейцин

5,1

2,8

Цистин

1,7

1,2

Лейцин

8,1

6,0

АРАХИС

Биологической особенностью культурного арахиса, или земляного ореха (Arachis hypogaea), является то, что после опыления его завязь разрастается и превращается в плодоносный побег — гинофор, который сначала растет вверх, а затем меняет направление к почве. Достигнув ее и углубившись до влажного слоя, гинофор формирует плод, который развивается в почве.

Плоды арахиса — бобы различной формы и величины. Плодовая оболочка боба желтовато-коричневая, рыхлая, ломкая, с внутренней стороны гладкая, с наружной — сетчатая. В бобе содержится семян 1—5, чаще 2—3. Содержание плодовой оболочки 21 — 25%.

Семена арахиса удлиненной или несколько округлой формы, иногда цилиндрические, покрытые тонкой семенной оболочкой, желтоватой или ярко-красной. Содержание семенной оболочки составляет 3...4 % массы семян.

Культура арахиса известна с давних времен. Он происходит из Южной Америки и возделывается во всех странах тропического и субтропического климата. На территории нашей страны арахис появился в 1792 г. В настоящее время его возделывают в Краснодарском крае, где впервые посевы арахиса появились в 1894 г.

Из семян арахиса получают пищевое масло для салатов и пальмитин для производства маргарина. Семя (ядро) арахиса добавляют в кондитерские изделия, из него получают арахисовое «молоко» и «сливочное масло». Значительную часть семян арахиса используют непосредственно в пищу. Оболочку бобов и семян используют на корм скоту и в химической промышленности. Шроты применяют в производстве пищевых концентратов и белков.

В арахисовых шротах, особенно хранившихся при неблагоприятных условиях, возможно наличие токсичных продуктов жизнедеятельности микрофлоры — афлатоксинов, поэтому иногда необходимо проводить детоксикацию белковых продуктов. Для этого используют физические (экстракция афлатоксинов смесью полярных растворителей типа метанол : вода : хлороформ), химические (окисление хлором, фосфорной кислотой, NaOH, Н2О2 и др.) и микробиологические методы. К сожалению, эти методы не нашли пока промышленного применения.

Заготавливаемые бобы арахиса делят на типы и подтипы в зависимости от величины боба, количества в нем семян и массы 1000 бобов (табл.).

Характеристика основных типов арахиса (по ГОСТ 17111—88)

Тип, подтип | Количество семян в бобе Масса 1000 бобов, г
Длинноплодный 3 и более Не менее 1200
Короткоплодный:
крупноплодный 1 или 2 Не менее 1000
мелкоплодный 1 или 2 Менее 1000

Допускается не более 15 % примеси бобов арахиса другого типа.

По влажности (%) бобов арахиса различают: сухие (до 8 включительно), средней сухости (от 8 до 11 включительно), влажные (от 11 до 13 включительно) и сырые (свыше 13). По засоренности бобы арахиса могут быть чистые (содержание сорной примеси до

1,0; масличной до 2 %), средней чистоты (содержание сорной примеси от 1,0 до 3,0 и масличной от 2,0 до 6,0 %) и сорные (содержание сорной примеси свыше 3,0 % и масличной свыше 6,0 %).

Заготовляемые семена арахиса (бобы) должны быть соломенно-желтого цвета, без признаков самосогревания, постороннего запаха и иметь нормальный вкус (табл.).

Два уровня качества заготовляемых семян арахиса

Показатели | Базисные нормы Ограничительные нормы
Влажность, % 10,0 15,0
Содержание примесей, %:
сорной 2,0 5,0
масличной 4,0 10,0
Зараженность вредителями хлебных запасов Не допускается Допускается зараженность клещом
Содержание семян клещевины То же Не допускается

Арахис (бобы) поставляют для промышленной переработки в кондитерской и масложировой промышленности и в торговую сеть (табл.).

Требования, предъявляемые к семенам арахиса

Показатели

Для торговой сети

Для кондитерской промышленности

Для масложировой промышленности

Влажность, %, не более

Содержание примесей,

10,0

11,0

15,0

%, не более:

1,0

3,0

5,0

минеральной и органической

семян дикорастущих и культурных растений

0,5

0,5

Не допускается

Содержание масличной примеси, %

2,0

6,0

10,0

Содержание семян клещевины

Не допускается

Не допускается

Не допускается

Зараженность вредителями

То же

Допускается зараженность клещом не выше II степени

Допускается

зараженность

клещом

Селекционерами ВНИИМК (г. Краснодар) выведены сорта арахиса среднеспелый Краснодарец 13 и среднеранний Краснодарец 14 (табл.).

Характеристика сортов арахиса

Показатель

Краснодарец 13 |

Краснодарец 14

Вегетационный период, дни

120-125

115-120

Урожайность, т/га

1,8-2,2

1,8-2,2

Массовая доля плодовой оболочки бобов, %

23-25

21-23

Массовая доля, % на абсолютно СВ:

белка

24-28

24-28

масла

53-56

53-56

Масса, г:

1000 бобов

1200-1400

1200-1300

1000 семян

500-550

570-620

Жирно-кислотный состав триацилглицеролов масла из семян арахиса (% от суммы):

С12:0

0-0,01

С18:3

0-0,1

С14:0

0-0,01

С20:0

1,1—1,7

С16:0

8,3-14,0

С20:1

0,7-1,7

С18:0

1,9-4,4

С22:0

2,1-4,4

С18:1

36,4-67,1

С22:1

0-0,3

Cl8:2

14,0-43,0

1,1-2,2

В семенах арахиса обнаружены многие витамины и биологически активные вещества. Среди них (мг/кг): биотин — 0,34...1,10; холин — 1650... 1740; фолиевая кислота — 2,8; инозитол — 1800; никотиновая кислота — 88...200; пантотеновая кислота — 25...35. Состав стеролов и токоферолов семян арахиса:

Из углеводов в семенах арахиса присутствуют (%): редуцирующие сахара — 0,06...0,30; дисахариды (сахароза) — 1,5...7,0; крахмал — 0,9...6,7; пентозаны — 2,2...2,8; целлюлоза — 2,0 и пектиновая кислота — 4,0.

В семенах арахиса главным белком является арахин. Это глобулин с молекулярной массой 180 кДа, его молекула по форме напоминает эллипсоид (соотношение осей 3 : 5) и состоит из 6 субъединиц. Молекулярная масса субъединицы 29 кДа. По мере увеличения перекисного окисления связь липидов с арахином усиливается. Солерастворимые белки больше связаны с липидами, чем соленерастворимые.

При поражении семян арахиса микроскопическими грибами рода Aspergillus быстро уменьшается содержание высокомолекулярных глобулинов — арахина и конарахина, которые разрушаются до низкомолекулярных белковых компонентов. В семенах почти полностью исчезают алкогольдегидрогеназа и кислая фосфатаза и одновременно накапливаются эстеразы, пероксидазы, каталазы, оксидазы и лейцинаминопептидазы в виде ряда изоферментов.

Минеральный состав семян арахиса исследован подробно. В наибольшем количестве содержатся калий (540...890 мг/100 г), фосфор (250...660 мг/100 г), кремний и титан (по 80 мг/100 г). Обнаружены также бор, марганец, ванадий, цинк и другие элементы (всего 25).

Состав стеролов, %

Состав токоферолов, мг/кг:

от суммы:

α-токоферол

49-373

брассикастерол

0-0,2

β-токоферол

0-41

кампестерол

12,0-19,8

γ-токоферол

88-390

стигмастерол

5,4-13,2

δ-токоферол

0-22

β-ситостерол

47,4-67,7

Всего токоферолов,

175-1300

Δ5-авенастерол

8,3-18,8

мг/кг

Δ7-авенастерол

0-1,4

Всего стеролов, мг/кг

901-2854

Плотность арахисового масла при 15 °С — 911 ...929 кг/м3, показатель преломления при 20 °С— 1,468...1,472, температура застывания от —2,5 до 3,0 °С, кинематическая вязкость при 20 °С — 74...89 • 10-6м2/с.

СОЯ

Соя (Glycine шах) — однолетнее травянистое растение, цветки которого собраны в соцветие-кисть. Плод сои — мечевидный боб, реже — линейный и серповидный. В плодах по 2...3 семени. Семена сои шаровидные и овальные, выпуклые или плоские, разнообразной окраски и размеров. Они состоят из семенной оболочки, двух семядолей и зародыша. После удаления семенной оболочки семядоли разделяются и раскрывают зародыш. На семенной оболочке находится рубчик — точка соединения семени с оболочкой боба. Из большого числа видов этого рода возделывают сою культурную. Всего насчитывается до 600 сортов сои.

Соя известна человеку очень давно, примерно за 7 тыс. лет до н. э. Родина культурной сои — Восточная Азия (Китай, Япония). С древнейших времен соевые семена употребляли в пищу в виде соусов, «молока», «творога», пасты и ростков. В настоящее время используется на кормовые цели 85...90 % общего производства семян сои, на пищевые — 8... 10 % и на технические — 2...5 %.

В России основные посевы сои сосредоточены на Дальнем Востоке, а также ее возделывают в Поволжье, Ставропольском и Краснодарском краях. Из четырех подвидов культуры сои — маньчжурской, китайской, японской и индийской — наибольшее применение нашла маньчжурская. К этому подвиду относится большинство возделываемых сортов. В настоящее время в стране районировано около 25 сортов сои.

Селекция сои направлена на повышение содержания белка, неосыпаемость семян, увеличение урожайности и устойчивости к вредителям, на низкое содержание нежелательных соединений, в первую очередь ингибиторов трипсина и химотрипсина, и пригодность к комплексной механизации возделывания.

Характеристика современных сортов сои приведена ниже (табл.).

Характеристика сортов сои

Показатели

Сорта сои

Лада

Быстрица 2

Руно

Вегетационный период, дни

90-100

105-110

105-110

Урожайность семян, т/га

3,2-3,5

2,8-3,2

2,8-3,1

Массовая доля, % на абсолютно СВ:

белка

40,0-40,2

41-42

40-41

масла

22-23

20-21

21-22

Активность ингибиторов трипсина, мг/г

21,9-22,6

21,0-23,0

23,0-23,9

Показатели Сорта сои
Лань Вилана Астра Фора
Вегетационный период, дни 112-118 112-116 112-118 118-130
Урожайность семян, т/га 3,0-3,4 3,2-3,6 3,0-3,2 2,4-2,7
Массовая доля, % на абсолютно СВ:
белка 39-40 40-41 39-40 44-45
масла 21-22 21-22 20-22 17-18
Активность ингибиторов трипсина, мг/г 23,8-24,6 21,8-22,0 22,2-23,6 17,0-19,2

Семена этих сортов овальные, выпуклые, различной окраски, масса 1000 шт. 140...200 г. Семенная оболочка семян составляет от 5 до 10 % массы семян. В семенных оболочках много целлюлозы и пентозанов, их обычно используют на корм скоту.

Заготавливаемые соевые семена подразделяют в зависимости от качества (табл.).

Два уровня качества заготавливаемых семян сои (по ГОСТ 17109—88)

Показатели

Базисные нормы

Ограничительные

нормы

Влажность, %, не более

12,0

18,0

Содержание примесей, %, не более:

сорной

2,0

5,0

масличной

6,0

морозобойной сои (относится к масличной примеси)

10 % не более

суммарное

15,0

Зараженность вредителями хлебных запасов

Не допускается

Допускается зараженность клещом

Содержание семян клещевины

То же

Не допускается

Соевые семена, поставляемые для промышленной переработки, должны удовлетворять следующим требованиям:

Органолептическая характеристика
Цвет Однотонный или с наличием пятен, свойственный нормальным семенам сои
Запах Свойственный нормальным семенам сои, без посторонних запахов
Форма Продолговато-овальная или шаровидная
Поверхность Гладкая, блестящая или матовая. Допускаются семена с морщинистой поверхностью, образовавшиеся вследствие неблагоприятных погодных условий, но сохранившие форму и нормальный цвет семядолей в разрезе. При содержании морщинистых семян более 5 % партия получает характеристику «морщинистая» и реализуется в первую очередь
Состояние семян Негреющиеся, в здоровом состоянии
Влажность, %, не более 12,0
Содержание примесей, %, не более В том числе: 15,0
сорной 3,0
морозобойной сои. (относится к масличной примеси) 10,0
Зараженность вредителями хлебных запасов Допускается зараженность клещом не выше II степени
Содержание семян клещевины Не допускается

Если количество морозобойных семян превышает 10 %, партию сои относят к «морозобойной» и ее принимают на особых условиях.

В зависимости от влажности (%) семена сои делят: на сухие (до 12 включительно), средней сухости (от 12 до 14 включительно), влажные (от 14 до 16 включительно) и сырые (свыше 16). В зависимости от содержания сорной и масличной примесей семена сои подразделяют: на чистые (сорной примеси до 2, масличной до 6 % включительно), средней чистоты (сорной примеси от 2 до 3 и масличной от 6 до 10 %) и сорные (сорной примеси более 3, масличной более 10 %).

По направлению использования сорта сои делят на пищевые с высоким содержанием белка (41—46 %) и относительно низкой активностью ингибиторов трипсина (14—20 мг/г) и кормовые с содержанием белка 40—41 % и активностью ингибиторов трипсина 24—29 мг/г.

Импортируемая в нашу страну соя должна соответствовать по качеству следующим требованиям стандарта США (табл.).

Ограничительные нормы на соевые бобы*, импортируемые из США

Класс

Минимальная натура, г/л

Максимально допустимые значения, %

расколотые и деформированные семена

поврежденные семена

коричневые, двухцветные (семена другого цвета)

сорные

примеси

сумма

при тепловой сушке

US № 1

695,5

10,0

2,0

0,2

1,0

1,0

US №2

670,0

20,0

3,0

0,5

2,0

2,0

US №3

645,8

30,0

5,0

1,0

5,0

3,0

US №4

608,6

40,0

8,0

3,0

10,0

5,0

* В американской технологической литературе соевые семена часто называют «соевыми бобами», хотя бобом является весь плод, внутри которого находятся соевые семена.

Неклассными соевыми семенами являются семена, не отвечающие требованиям US № 1, 2, 3, 4, или содержащие 8 и более камней общей массой более 0,2 % массы пробы; 2 или более осколков стекла; 3 или более семян клещевины; 4 или более предметов неизвестного происхождения; 10 или более экскрементов грызунов, птиц или их эквивалентных количеств других животных на 1000 соевых семян, или семена имеют затхлый, кислый или другой нежелательный запах (кроме запаха чеснока), или семена самосогревающиеся или явно низкого качества. Пурпурно-крапчатым и потемневшим семенам (в результате грибковых заболеваний) присваивается класс не выше US № 3, а соевым семенам, сильно поврежденным в результате погодных условий, — класс не выше US № 4.

Кормовая и пищевая ценность белков соевого шрота (коэффициент использования белка) зависит от степени инактивации ингибиторов протеолитических ферментов и лектинов. В кормовых продуктах, предназначенных для нежвачных животных и птиц, должно быть инактивировано не менее 80 % ингибиторов. При разрушении более 50 % ингибиторов снижается число случаев заболевания поджелудочной железы у животных, которое наблюдается при скармливании им сырой сои с высокой активностью ингибитора трипсина.

Так как традиционные методы определения активности ингибиторов и лектинов трудоемки и длительны, в промышленности инактивацию определяют косвенно по снижению активности уреазы, коррелирующее со снижением активности ингибиторов протеолитических ферментов и лектинов. В готовом шроте, в котором ингибиторы и лектины инактивированы, активность уреазы за 30 мин обработки должна быть на уровне 0,1...0,2 единицы А pH за 30 мин.

Более высокие значения активности уреазы говорят о недостаточной инактивации нежелательных соединений. Необходимо отметить, что корреляция между активностью уреазы и ингибиторов протеолитических ферментов и лектинов наблюдается только при нагревании шрота (или белка) при влажности не ниже 14 %. В этом случае температура инактивации для уреазы и лектинов совпадает (110 °С), а для инактивации ингибиторов протеолитических ферментов она несколько выше (120 °С). Инактивация лектинов может быть прослежена по резкому возрастанию содержания в белковом комплексе сои щелочерастворимых белков, а инактивация ингибиторов — по такому же возрастанию нерастворимых белков. Для полной инактивации уреазы, лектинов и ингибиторов при указанных температурах и влажности необходима тепловая обработка продолжительностью 60 мин.

Из обезжиренной соевой муки выделены две липоксигеназы: катализирующая окисление свободной линолевой кислоты (липоксигеназа 1) и катализирующая окисление линолевой кислоты в составе трилинолеина (липоксигеназа 2). Активность липоксигеназы 1 повышается в присутствии ионов Са2+, которые ингибируют липоксигеназу

2. Максимальная активность фермента наблюдается, когда количество Са2+ эквивалентно концентрации линолевой кислоты в реакционной среде. Липоксигеназа 1 присутствует в семенах, по-видимому, в виде двух изоферментов.

Химический состав сои колеблется в довольно широких пределах в зависимости от сорта и условий возделывания. Распределение отдельных химических компонентов в тканях соевых семян показано в табл.

Химический состав соевых семян, % в пересчете на сухое вещество

Показатели

Семядоли

Зародыш

Семенная оболочка

Количество, % от массы

90,0

2,0

8,0

семян

Липиды

20,7

10,4

0,6

Белок (Nx6,25)

41,3

36,9

7,0

Углеводы

14,6

17,3

21,0

Зола

4,3

4,0

3,8

Жирно-кислотный состав триацилглицеролов масла (% от суммы):

С14:0

0-0,2

С18:3

5,5-9,5

С16:0

9,7-13,3

С20:0

0,1-0,6

С18:0

3,0-5,4

С20:1

0-0,3

С18:1

17,7-28,5

С22:0

0,3-0,7

С18:2

49,8-57,1

С24:0

0-0,4

Особую группу представляют генномодифицированные соевые семена со специфическим жирно-кислотным составом триацилглицеролов: высокопальмитиновая (HP), высоконасыщенная (Hsat), высокостеариновая (HS), высокопальмитиновая/ низколиноленовая (HP/LLaz), низколиноленовая (LLn), низконасыщенная (Lsat), низконасыщенная/низколиноленовая (Lsat/LLn) (табл.).

Жирно-кислотный состав генномодифицированной сои, % от суммы жирных кислот

Жирные

кислоты

HP

Hsat

HS

HP/LLn

LLn

Lsat

Lsat/LLn

С16:0

23,8

21,9

8,0

19,2

11,0

3,5

4,1

С18:0

3,8

17,5

27,4

4,1

5,7

2,8

3,4

С18:1

15,4

9,4

17,2

23,2

27,5

22,7

28,3

С18:2

44,1

37,5

39,2

48,2

55,0

60,3

60,6

С18:3

11,0

11,0

8,3

3,3

3,5

9,8

2,7

С20:0

0,4

1,3

1,5

0,4

0,5

0,2

0,2

В созревающих соевых семенах содержание стеролов 0,5...0,8 % массы липидов семян. В зрелых семенах сои стеролы (СТ) присутствуют в виде свободных (ССТ), эфиров стеролов и жирных кислот (ЭСТ), ацилированных гликозидов (АГ) и неацилированных гликозидов (Г). В процессе созревания в семенах преобладают ССТ (от 50 до 70 % суммы стеролов), при этом они накапливаются более продолжительное время, чем Г и АГ. Содержание СТ составляет менее 1 % от суммы липидов и менее 0,5 % сухой массы семян. Накопление стеролов предшествует накоплению липидов и сухого вещества в семенах. Максимальное содержание стеролов наблюдается на 20-е сутки после цветения. В процессе созревания содержание АГ изменяется от 30 до 10 %, содержание Г — от 20 до 5 %, а содержание ЭСТ почти не меняется, они составляют менее 20 % стеролов, или 0,03 % сухого вещества. К концу созревания в семенах содержание ССТ менее 0,1 %, а по АГ и Г 0,03 %.

Состав стеролов и токоферолов в зрелых семенах приведен ниже.

Состав стеролов в зрелых семенах, % от суммы:

брассикастерол

0-0,3

кампестерол

15,8-24,2

стигмастерол

15,9-19,1

β-ситостерол

51,7-57,6

Δ5-авенастерол

1,9-3,7

Δ7-стигмастерол

1,4-5,2

Δ7-авенастерол

1,0-4,6

Всего стеролов, мг/кг

1840-4090

Состав токоферолов, мг/кг:

α-токоферол

9-352

β-токоферол

0-40

γ-токоферол

89-2400

δ-токоферол

150-932

Всего токоферолов, мг/кг

573-3363

В настоящее время большое внимание уделяется изофлавонам. Их относят к полунезаменимым соединениям, которые сохраняют в живом организме витамины и незаменимые соединения. Флавоноидные гликозиды в соевых семенах формируются под действием четырех флавоногликозидных генов (Fg1 Fg2, Fg3 и Fg4). Каждый из них контролирует синтез 16 флавонов преимущественно в виде гликозидов. Гены Fg3 и Fg4 связаны с геном Т1 который контролирует гидроксилирование кампестерола в кверцитин.

Из шрота соевых семян количественно выделены два изофлавона: генестин (его выход 1,34%, температура плавления 256 ±  6 °С) и даидзин (его выход 0,84 %, температура плавления 235 ± 6 °С).

В состав углеводного комплекса соевых семян входят олигосахариды: сахароза, раффиноза, стахиоза, а также крахмал, декстрин, пентозаны и гемицеллюлозы. Их общее содержание 14...33 % массы семян.

Минеральный состав золы соевых семян следующий (% массы семян): калий — 1,67...2,09; натрий — 0,34...0,38; кальций — 0,22... 0,28; магний — 0,22...0,24; фосфор — 0,58...0,66; кремний —0,4; железо — 0,008...0,018.

Из фосфорсодержащих веществ в семенах сои присутствуют (% в пересчете на сухое вещество): фосфолипиды — 0,074...0,091; фитин — 0,426...0,444; нуклеиновые кислоты — 0,024...0,037; неорганические фосфаты — 0,026...0,028. В фосфолипидный комплекс соевых семян входят (%): фосфатидилхолин — 46,0; фосфатидил-этаноламин — 25,0; фосфатидилинозит — 17,4; фосфатидилглицерин —3,6; дифосфатидилглицерин — 3,4 и N-ацилфосфатидил-этаноламин — 4,8.

Плотность соевого масла при 15 °С — 922...934 кг/м3; показатель преломления при 20 °С — 1,474... 1,478; температура застывания — от — 10 до —16 °С; кинематическая вязкость при 20 °С— 59-72 • 10-6 м2/с.

КУНЖУТ

Кунжут (Sesamum indicum) относится к семейству Кунжутовые и представляет собой однолетнее растение. В пазухах листьев на прямостоячем стебле высотой до 1 м и выше расположены по 1—2 цветка. Плод кунжута — удлиненная, четырех- или восьмигранная коробочка с круглым основанием и конической верхушкой, развивающаяся в пазухе листа. Коробочка состоит из двух или четырех плодолистиков и разделена на 2...8 гнезд. Коробочки собраны в колосовидное соцветие. На одном растении у разных сортов кунжута число коробочек колеблется от 100 и более. В одной коробочке до 80 семян. По форме семена похожи на льняные, но вдвое мельче и с матовой поверхностью, разнообразной окраски — белой, желтоватой, серой, бурой и черной. При созревании коробочка у большинства сортов раскрывается на плодолистики и семена осыпаются (рис. 9.21). Вегетационный период кунжута от 90 до 120 дней.

Кунжут — древнейшая культура Азии и Африки. В настоящее время кунжут возделывают в Индии, Китае и Бирме. Небольшие посевы кунжута имеются и в России. Семена кунжута используют для выработки жирного кунжутного (сезамового) масла, а также для обсыпки булочных изделий. Если от семян отделить семенную оболочку и семена перетереть в мазеобразную пасту, получается тахинное масло, из которого готовят халву. При получении жирного кунжутного масла оболочку семян не отделяют.

На территории России кунжут впервые был посеян в 1777 г. в Астраханской губернии.

Жмых кунжута после холодного прессования используют в кондитерской промышленности, а жмых и шрот после горячего прессования идут на корм скоту. Семена кунжута местным населением Африки и Азии после небольшой обработки (отделение семенной оболочки) используются в пищу.

Сезамовое масло отличается высокими пищевыми качествами, его жирно-кислотный состав приведен ниже.

Жирные кислоты Содержание жирных кислот в триацилглицеролах кунжута, % от суммы жирных кислот
С16:0 7,9-10,2
С18:0 4,4-6,1
С18:1 35,5-44,1
С18:2 40,3-50,8
С18:3 0,3-0,5
С20:0 0,3-0,7

Кунжутные семена как промышленное сырье подразделяют на три типа:

I    — семена белые или с кремовым оттенком. Распространены преимущественно в Приморском и Хабаровском краях, отчасти — на Северном Кавказе, Украине и в Нижнем Поволжье;

II    — семена желто-коричневые или бурые разных оттенков. Распространены преимущественно в Средней Азии, Казахстане, Киргизии, на Северном Кавказе и Украине;

III    — семена черные. Распространены преимущественно в Средней Азии и Закавказье.

В семенах I и II типов допускается примесь семян других типов не более 10 %, в том числе не более 2 % семян типа III. В семенах III типа содержание семян других типов не должно превышать 10 %. Семенные массы с другим составом относят к смесям разных типов с указанием состава отдельных типов семян (%).

Заготавливаемые семена кунжута в зависимости от качества подразделяются на две группы (табл.).

Два уровня качества заготавливаемых семян кунжута (по ГОСТ 12095—76)

Показатели

Базисные нормы

Ограничительные

нормы

Влажность, %, не более Содержание примесей, %, не более:

9,0

13,0

сорной

2,0

5,0

масличной

6,0

суммарное

15,0

Зараженность вредителями хлебных запасов

Не допускается

Допускается зараженность клещом

Содержание семян клещевины

То же

Не допускается

Семена кунжута, отпускаемые перерабатывающим предприятиям, должны соответствовать следующим требованиям:

Влажность, %, не более

9,0

Содержание примесей, %, не более

15,0

в том числе сорной

3,0

Зараженность вредителями хлебных запасов

Допускается зараженность клещом не выше II степени

Содержание семян клещевины

Не допускается

В зависимости от влажности (%) различают: сухие семена (до 8 включительно), средней сухости (от 8 до 10), влажные (от 10 до 12 включительно) и сырые (свыше 12). По засоренности семена кунжута подразделяют на чистые (содержание сорной примеси до 2, масличной до 6,0 % включительно), средней чистоты (содержание сорной примеси от 2,0 до 3,0 и масличной от 6,0 до 12 % включительно) и сорные (содержание сорной примеси свыше 3,0 и масличной свыше 12,0 %). Семена кунжута упаковывают в мешки.

Селекционная работа с кунжутом направлена на создание сортов, дающих равномерное созревание коробочек по всему растению, которые можно убрать с помощью машин. В настоящее время уже созданы сорта кунжута, устойчивые к осыпанию. Кроме того, селекционеры работают над созданием сортов с высоким содержанием семян в коробочке, устойчивых к болезням и вредителям.

Масличность семян селекционных сортов кунжута выше 50 %. Некоторые сорта имеют масличность свыше 52 % (например, Кубанец 55). Перспективными являются сорта кондитерского назначения (Кондитерский 2058 и др.).

В Донском филиале ВНИИМК создан сорт кунжута Солнечный, урожайность которого — 5,6—9,9 ц/га, что на 1,0 ц/га выше, чем у распространенного в России сорта Кубанец 55. Масличность семян у этого сорта 53,4—55,1 %, что выше, чем у сорта Кубанец 55. Сбор масла с гектара 384 кг/га, что на 56 кг выше стандарта. В семенах сорта Солнечный содержится 25,5 % белка. Сорт пригоден к механизированной уборке.

В состав семян кунжута входят (% от массы семян): вода — 4,25...7,10: липиды — 45,20...58,35; белок (N х 6,25) — 22,19...26,50; целлюлоза — 2,36...11,19; зола — 3,42...8,47. Ниже приведен состав стеролов и токоферолов, входящих в семена кунжута.

Состав стеролов, % от суммы:

брассикастерол

0,1-0,2

кампестерол

10,1-20,1

стигмастерол

3,4-4,6

β-ситостерол

57,7-61,9

Δ5-авенастерол

6,2-7,8

Δ7-стигмастерол

4,8-7,6

Δ7-авенастерол

1,205

Всего стеролов, мг/кг

4500-18960

Состав токоферолов, мг/кг:

α-токоферол

0-3

γ-токоферол

521-983

δ-токоферол

4-21

Всего токоферолов, мг/кг

531-1000

γ-токотриенол

0-20

Аминокислотный состав белков семян кунжута ВНИИМК 76 (%) следующий:

Аланин

4,9

Глютаминовая кислота

19,5

Аргинин

12,8

Метионин

2,8

Гистидин

2,8

Треонин + серин

8,7

Лизин

2,8

Лейцин

6,9

Тирозин

3,7

Изолейцин

3,6

Триптофан

1,9

Валин

5,2

Фенилаланин

4,4

Глицин

5,4

Цистин

2,0

Аспарагиновая кислота

9,1

Пролин

2,9

В обезжиренных семенах кунжута обнаружены водо- и солерастворимые белковые фракции с молекулярными массами 51; 28; 25,5; 21,8; 20,5 и 17,9 кДа.

Состав минеральных элементов в семенах кунжута (мг на 1 кг сухого вещества): кальций — 2,12...2,46; фосфор — 1,38...1,42; марганец — 38,2...50,1. Содержание витаминов (мг на 1 кг сухого обезжиренного вещества семян): рибофлавин — 4,4...4,9; ниацин — 105.0...115    и пантотеновая кислота — 6,6... 10,6.

В кунжутном масле присутствует сезамол (метиловый эфир оксигидрохинона) — активный антиоксидант, обеспечивающий высокую стойкость кунжутного масла при хранении.

Плотность масла, полученного из семян кунжута при 15 °С, — 921...924    кг/м3;

показатель преломления при 20 °С— 1,471...1,476; температура застывания — от —3 до —7 °С; кинематическая вязкость — 133...207 • 10-6 м2/с.

РАСТЕНИЯ СЕМЕЙСТВА ПАЛЬМОВЫЕ

Семейство Пальмовые (Palmae), или Арековые, включает несколько видов растений, способных в большом количестве накапливать в плодах и семенах жирные масла. Наибольшее промышленное применение из них получили масличная и кокосовая пальмы. Принадлежность этих растений к одному семейству определяет, как и для других растений, общность ряда ботанических особенностей, а также химических свойств получаемого масла.

Кокосовая и масличная пальмы — неветвистые деревья высотой до 30 м, с прямым стволом толщиной 25...50 см. Все листья (обычно их бывает от 20 до 40) расположены на вершине ствола. Ниже листьев на стволе расположены плоды, собранные в соцветия типа сложная кисть. Плоды представляют собой костянки, различные по строению и размерам.

К особенностям растений семейства Пальмовые относится высокое содержание в маслосодержащих тканях триацилглицеролов,

богатых насыщенными жирными кислотами (как правило, твердых при комнатной температуре), а также относительно низкое содержание белка в обезжиренных тканях плодов.

В России масличную и кокосовую пальмы выращивают лишь в оранжереях, хотя в прошлом некоторые маслозаводы страны периодически получали для переработки импортное масличное сырье — копру (высушенные ткани плодов кокосовой пальмы) и пальмисту (ядро плодов масличной пальмы).

Промышленные плантации этих видов пальм в настоящее время размещены почти по всему тропическому поясу. Плантации кокосовой пальмы расположены в Индонезии, Китае, Индии, Шри-Ланке и в Центральной Америке. Масличную пальму в промышленных масштабах выращивают в Африке, Индонезии, на Яве и Суматре.

КОКОСОВАЯ ПАЛЬМА

Кокосовая пальма (Cocos nucifera) дает крупные плоды — костянки яйцевидной формы, длина и ширина которых почти одинаковы и достигают 300 мм. Масса плодов 1,5...2,0 кг. Соцветие — сложная кисть (метелка) с колосками длиной от 1 до 1,5 м. После опыления в соцветии остается 6—12 плодов. Плод-орех покрыт снаружи тонкой (менее 1 мм) коричневой оболочкой с восковым налетом. Под наружной оболочкой расположен мезокарп — слой кокосового волокна толщиной от 20 до 150 мм. Под слоем кокосового волокна находится твердая скорлупа — эндокарп, состоящий из каменистых клеток. Внутри скорлупы недозрелого ореха находится жидкий эндосперм — кокосовое молоко. По мере созревания ореха в жидкости появляются капли масла и образуется эмульсия, по составу близкая к коровьему молоку. По мере дальнейшего развития плода в эмульсии растет доля масла и белка, слой эндосперма, примыкающий к стенкам скорлупы, затвердевает, превращаясь в мякоть молочного цвета, напоминающую круто сваренный яичный белок. Толщина твердого эндосперма от 8 до 20 мм.

При уборке орехов снимают толстый волокнистый слой, ударом ножа раскалывают скорлупу ореха и половинки подсушивают. Подсохшую мякоть ядра (эндосперм) отделяют от скорлупы ореха. Соотношение массы тканей плода кокосовой пальмы следующее (%): внешняя оболочка и кокосовое волокно — 57,28; мякоть ядра — 18,54; скорлупа — 11,59; кокосовое молоко — 12,58.

В кокосовом молоке, которое вытекает при раскалывании недозрелого ореха, содержится: воды —до 95%; протеина — 0,13; глюкозы —0,4 и липидов — 0,129 %. Подсохшую мякоть созревшего ореха отделяют от скорлупы вручную и досушивают различными методами до содержания влаги 7 %. Высушенные кусочки мякоти ядра называют копрой (табл.).

Химический состав копры, %

Показатели

Копра

сырая

подсушенная

Вода

46,6

2,5...3,6

Липиды

35,9

65...72

Протеин

5,5

7,8

Целлюлоза

2,9

5,9

Зола

1,0

2,4

Из одного ореха получают 230...300 г копры, с одного дерева —11,5...12,5 кг, а с 1 га плантации кокосовых пальм — 1600...1800 кг копры. Период от оплодотворения цветка до созревания плодов варьирует в связи с условиями и сортовой принадлежностью от 330 до 430 дней.

Качество копры как масличного сырья зависит от условий сушки. При солнечной сушке в естественных условиях качество копры высокое, поверхность разлома отдельных кусков снежно-белая. При неблагоприятных погодных условиях, когда солнечная сушка невозможна, копру сушат над слабым огнем, сжигая для этого оболочку ореха. Копра после сушки над огнем становится темной, и, как правило, ее влажность более высокая. Другие методы сушки, например дымовыми газами или подогретым воздухом, применяют реже. При солнечной сушке и сушке подогретым воздухом получают копру высшего качества, из которой вырабатывают масло для кондитерских изделий.

Высушенная копра с содержанием влаги до 7 % хранится устойчиво при относительной влажности воздуха не выше 60 %. Влажность копры может очень быстро возрасти вследствие высокой гигроскопичности при контакте с влажным воздухом. В этом случае копра плесневеет и интенсивно повреждается насекомыми-вредителями. Это сопровождается повышением кислотности масла, накоплением продуктов жизнедеятельности микрофлоры и насекомых.

Как масличное сырье копра обладает рядом специфических особенностей. Во-первых, она неоднородна по размерам и конфигурации кусков. Куски могут быть крупные (площадь поверхности более 100 см2, масса 150...200 г), средние и мелкие. Вследствие порчи копры личинками насекомых-вредителей образуется масличная пыль (6... 10 % массы копры). Во-вторых, копра сильно засоряется различными примесями при уборке и обработке плодов пальмы и копры вручную. Органические примеси (куски высохших листьев, волокнистого слоя кокосового ореха, скорлупы, прочно сросшиеся с копрой, и т. д.) удается в значительной степени отделить от копры. Из минеральных примесей в копре чаще всего содержатся песок и пыль, попадающие в нее при сушке на земле. Минеральная примесь сосредоточена в масличной пыли и практически неотделима от нее при обычных способах очистки. В-третьих, копра легко повреждается насекомыми-вредителями, так как на ней нет защитных покровов, и имеет высокую гигроскопичность. Для предотвращения развития плесеней и поражения различными насекомыми копру окуривают сернистым газом или консервируют, в результате чего полностью прекращаются процессы ее порчи при хранении.

Копру хранят в джутовых мешках, сложенных в штабеля по 15...20 мешков в высоту и 12... 15 — в ширину. Между штабелями оставляют проход около 2 м. Продолжительность хранения копры на складах шатрового типа с естественной вентиляцией не превышает 1...2мес, хотя при хороших условиях и вентиляции копру можно хранить до 6 мес.

Нормы на индонезийскую копру приведены в табл.

Два уровня качества заготавливаемой индонезийской копры

Показатели

Базисные нормы

Ограничительные нормы

Влажность, %

4,5

Не более 6,0

Содержание липидов при фактической влажности, %

64,0

Не менее 62,0

Засоренность, %

1,0

Не более 2,0

в том числе минеральными

0,4

Не более 0,5

примесями

Кислотное число масла, мг КОН

8,0

Не более 9,0

Химический состав копры, поступающей на заводы, следующий (%): вода —3—8; липиды — 60...68; белок (N х 6,25) — 7,5... 8,0; целлюлоза — 5...6; зола — 5...3. Кокосовое масло, извлекаемое из копры, используют после рафинации для пищевых целей и в мыловарении. Жирно-кислотный состав кокосового масла (% от суммы жирных кислот):

С6:0

0,2...2,0

С18:0

1,0...3,0

С8:0

6,0...9,7

С20:0

Следы

С10:0

4,5...10,0

С16:1

0...1,3

С12:0

44...52

С18:1

5,0...9,9

С14:0

16,8...20,6

С18:2

1,5...2,8

С16:0

7,5...10,5

Состав стеролов и токоферолов, входящих в кокосовое масло, приведен ниже.

Состав стеролов, % от суммы:

холестерол

0,6-3,0

кампестерол

3,1-11,2

стигмастерол

5,4-15,4

β-ситостерол

19,7-50,7

Δ5-авенастерол

13,0-40,7

Δ7-стигмастерол

0-3,0

Δ7-авенастерол

0-3,0

Всего стеролов, мг/кг

470-1140

Состав токоферолов, мг/кг:

α-токоферол

0-17

β-токоферол

0-11

γ-токоферол

0-14

α-токотриенол

0-44

Плотность кокосового масла при 15 °С — 925...926 кг/м3; показатель преломления при 40 °С — 1,448—1,450; кинематическая вязкость при 50 °С — 251...264 • 10-6 м2/с.

МАСЛИЧНАЯ ПАЛЬМА

Главнейшими видами масличной пальмы являются настоящая, или африканская (Elaeis guineesis), и американская (Elaeis melanococca), или черно-ядерная (Cozozo oleifera).

Различают три основных типа африканской масличной пальмы: Дура (или Конго), Тенера (или Лисомбе) и Пизифера. Последний тип — Пизифера дает мелкие плоды, в которых часто отсутствуют семена. Для коммерческих целей этот тип не используют.

В соцветиях главнейших видов пальм содержится 1300...2300 плодов. Масса плодов в соцветии 8...24 кг, иногда около 70 кг, масса одного плода 5,5... 10,2 г.

Плод — яйцевидная костянка длиной 4...6 см, желто-коричневого цвета (иногда от темно-красного до черно-фиолетового). В зрелом состоянии плод покрыт волокнистым околоплодником — фиброй, под которой находится губчатая ткань — перикарп. В перикарпе в виде капельных включений содержится жидкое пальмовое масло. Под губчатой маслосодержащей мякотью находится косточка — орех, покрытый прочной скорлупой темно-коричневого цвета. Внутри скорлупы находится семя-ядро, покрытое коричневой пленкой с сетчатым рисунком, плотно сросшейся с эндоспермом. Эндосперм очень плотный, роговидный, белый или розовый, иногда голубоватый, составляет почти все семя, зародыш семени очень невелик. Масло эндосперма, в отличие от масла пери-карпа (губчатой ткани плода), при комнатной температуре твердое. Длина ядер 1,5...2 см, толщина 0,6...1,0, ширина 1...2см. Абсолютная масса ядер 1000...2000 г.

Соотношение тканей плодов (%) двух типов масличной пальмы следующее:

Дура (Конго) Тенера (Лисомбе)
Мякоть плода (перикарп) 23,1—26,9 64,5...71,0
Скорлупа ореха 48,7...61,3 16,5-19,5
Ядро ореха 15,5...24,4 9,5-17,3

Содержание жидкого масла в перикарпе у всех типов пальм практически одинаково (46—66 %).

Основным направлением селекции масличной пальмы является замена пальм типа Дура, наиболее распространенных в последние годы, более совершенным типом Тенера. Одна пальма дает от 3 до 6 кистей, сбор кистей — 12—13 т/га, плоды составляют 60— 65 % массы кисти.

Плоды масличной пальмы сразу после сбора поступают на маслозавод, расположенный поблизости от плантации, где из мякоти (перикарпа) извлекают масло. Технологический процесс получения пальмового масла из перикарпа (мякоти) плода включает стерилизацию кистей водяным паром, отделение плодов от кистей, отделение мякоти от «орехов» (косточек) в котлах с кипящей водой и вращающимися ножами-мешалками. Затем извлекают масло из мякоти методом прессования или центрифугированием. Свежеполученное масло содержит до 20 % воды, поэтому его необходимо отстаивать. По другой технологии масло из мякоти получают вывариванием плодов с последующим центрифугированием. Затем из обезжиренного остатка отделяют орехи, дробят их и отделяют от скорлупы — костянки, получая ядро, покрытое тонкой коричневой пленкой. Таким образом, при переработке плодов масличной пальмы в виде готовой продукции получают пальмовое масло и пальмовые ядра (пальмисту). Из пальмисты получают пальмоядровое масло, отличающееся по своим свойствам от собственно пальмового масла из мякоти.

Пальмовые ядра (пальмиста) как масличное сырье должны иметь масличность 49 % (масличность пальмовых ядер, перерабатываемых в России, составляла 47,5...48,2 %) при влажности 5...7 %. Пальмиста должна содержать не менее 90 % целых ядер, не более 9,7 % дробленых и не более 0,3 % посторонних примесей.

Химический состав тканей плодов масличной пальмы, %

Показатели Мякоть плода (перикарп) Скорлупа орехов Ядро орехов (пальмиста)
Вода 5,3...6.9 10,12...11,16 6,3...9,45
Липиды 46,0-66,5 1,51-2,17 45,4-53,6
Белок 2,93-3,68 7,90-8,79
Целлюлоза 67,90-75,33 5,44-6,53
Сырая зола 1,17-2,57 1,51-1,86

Жирно-кислотный состав масла плодов масличной пальмы, % от суммы

Жирная

кислота

Пальмовое

масло

Пальмоядровое масло

Жирная

кислота

Пальмовое

масло

Пальмоядровое масло

С6:0

_

До 1

С16:0

40...48

6...10

С8:0

2,6...6,2

С18:0

3...7

1...3

С10:0

3...5

С18:1

36...51

12...21

С12:0

0...0,4

40...65

С18:2

6...12

1 ...3,5

С14:0

0,5...2,0

14...18

С18:3 0-0,5

0...0,7

Состав стеролов и токоферолов, входящих в масло масличной пальмы, приведен ниже.

Состав стеролов, % от суммы:

холестерол

0,6-3,7

брассикастерол

0-0,8

кампестерол

8,4-12,7

стигмастерол

12,0-16,6

β-ситостерол

62,6-73,1

Δ5-авенастерол

1,4-9,0

Δ7-стигмастерол

0-2,1

Δ7-авенастерол

0-1,4

Всего стеролов, мг/кг

790-1410

Состав токоферолов, мг/кг:

α-токоферол 0-40
β-токоферол 0-250
γ-токоферол 0-260
Всего токоферолов, мг/кг 0-500
Состав токотриенолов, мг/кг:
α-токотриенол 270
γ-токотриенол 540
δ-токотриенол 40
Всего токотриенолов, мг/кг 700-1500

Плотность пальмоядрового масла при 15 °С — 925...935 кг/м3; показатель преломления при 40 °С — 1,448...1,452; температура застывания 19...25°С.

Плотность пальмового масла при 20 °С — 919...921 кг/м3; показатель преломления при 40 °С— 1,454...1,476; температура застывания 40...41 °С.

Кокосовое, пальмовое и пальмоядровое масла широко используются в различных отраслях жироперерабатывающей промышленности. В их составе много насыщенных жирных кислот, эти масла твердые, поэтому они служат в качестве компонентов, повышающих температуру плавления жирового набора маргариновой продукции и туалетных мыл.

Обезжиренный остаток (шрот из копры и пальмоядровый шрот) после извлечения кокосового и пальмоядрового масел используют в качестве кормового продукта. Содержание белка в шроте ниже, чем в шротах многих других масличных растений, — 16... 18 %. Для повышения кормовой ценности в него необходимо добавлять органический азот.

МАСЛИЧНЫЙ МАК

Мак (Papaver) относится к семейству Маковые. Мак используют преимущественно в фармакопее. Семена мака богаты алкалоидами — папаверином, морфином, кодеином и др. Культивируют только один вид мака —либо масличный, либо опийный (P. somniferum). Это однолетнее растение высотой до 1,5 м. Цветки его крупные, одиночные, различной окраски. Плод представляет собой коробочку, раскрывающуюся порами, с многочисленными перегородками, в которой 2000...4000 мелких почковидных семян разнообразной окраски — серой, белой, голубой и коричневой. Масса 1000 семян 0,25...0,90 г.

Мак известен с глубокой древности. Впервые его начали культивировать народы Восточной и Южной Азии. Еще с IX в. до н. э. известен болеутоляющий напиток мекониум, приготовляемый из стеблей, листьев и коробочек мака. К концу IV в. до н. э. относится описание способа извлечения млечного сока из растений для приготовления опия путем надреза коробочек мака.

В России мак известен с XI в. н. э., но не как масличное растение, а для приготовления пряников-маковиков. Позже семена мака стали использовать для получения пищевого масла.

Все сорта мака по способу использования делятся на две группы: масличные маки, возделываемые на равнинах и отличающиеся малоразвитой системой членистых млечников, и опийные маки, которые выращивают в горах на высоте 1500...2900 м над уровнем моря и которые отличаются хорошо развитой системой членистых млечников и обильным латексом в них.

Мак опийный выращивают для получения латекса — млечного сока недозревших коробочек. В млечном соке содержится более 20 алкалоидов — морфин (синтетический морфин известен под названием «героин»), папаверин, кодеин, тебаин, протопин, лауденин и др.

Содержание морфина в застывшем латексе 10...20 %, летальная доза для теплокровных животных и человека — 60 мг на 1 кг массы. Алкалоиды содержатся во всех органах растений, кроме зрелых семян, максимальное их содержание сосредоточено в стенках недозрелых коробочек — млечном соке. После опадения лепестков и тычинок молодую коробочку мака надрезают специальным ножом, а затем по мере загустения выступающий сок собирают, сушат и прессуют. Так получают опий.

Ввиду того что максимальный выход сока получают из недозревших коробочек, семена, являющиеся у опийного мака маслосодержащим отходом, характеризуются высокой влажностью и недозрелостью. Поверхность семян шероховатая и очень быстро засоряется минеральными примесями. Органический сор (обломки коробочек) также содержит алкалоиды и должен быть удален.

У масличных сортов мака ценится не опий, а масло из семян.

Масличные формы мака различаются по цвету семян и масличности — темносемянные формы содержат 37—50 % масла, светло-семянные — 43—56 %. У селекционных районированных сортов мака коробочка при созревании не вскрывается.

В настоящее время в России районированы три сорта масличного мака — Голубой, Заволжский и Новинка 198. Урожай коробочек и семян в среднем 8—10 ц/га, выход семян 55—65 % от общей массы. Вегетационный период 105—131 день. Первоначально селекция мака была направлена на повышенное содержание морфина. Были созданы сорта с содержанием морфина от 0,7 до 0,85 %. Позже, в связи с ростом наркомании, была поставлена задача создания безопийных сортов мака, исключительно для пищевого использования.

Однако в связи со сложностью охраны посевов мак в России в настоящее время в промышленных масштабах не возделывается, потребности пищевой промышленности в семенах и масле удовлетворяются за счет импорта.

Жирно-кислотный состав триацилглицеролов некоторых сортов мака представлен в табл.

Семена мака масличного в зависимости от цвета делят на три типа: I — цвет семян голубоватый, серый и серо-голубой; II — цвет семян белый и желтый; III — цвет семян бурый, буро-коричневый и коричневый. Если примесь семян других типов в каждом из типов составляет более 15 %, семенную массу определяют как смесь типов с указанием состава (%).

Заготавливаемые семена мака масличного (промышленное сырье) в зависимости от качества подразделяют на две группы (табл.).

Жирно-кислотный состав триацилглицеролов семян мака, % от суммы

Сорт

С16:0

С18:0

С18:1

С18:2

Воронежский 1042

9,4

2,3

15,7

72,6

Алтаец

9,0

1,6

13,2

76,2

Татарстан 1

8,9

1,7

13,9

74,8

Чимшинский 171

8,8

1,9

15,2

74,0

Барнаульский 490

7,6

1,8

15,1

75,0

Тянь-Шаньский 20

9,0

2,1

9,5

79,3

Пржевальский 133

9,2

2,0

8,6

80,3

Б 227

9,2

2,2

10,1

78,6

Новинка 198

7,6

2,5

16,3

73,8

Два уровня качества заготавливаемых семян мака (по ГОСТ 12094—76)

Показатели Базисные нормы  Ограничительные нормы
Влажность, % 11,0 Не более 14
Содержание примесей, %:
сорной 1,0 5,0
масличной 2,0
суммарное Не более 15,0
Зараженность вредителями Не допускается      Допускается заражение
хлебных запасов клещом
Содержание:
семян клещевины То же Не допускается
семян белены, % » Не более 0,2

В зависимости от влажности различают сухие семена (до 10% включительно), средней сухости (от 10 до 11 % включительно), влажные (от 11 до 12 %) и сырые (свыше 12 %). По засоренности семена подразделяют на чистые (содержание сорной примеси до 1,0 включительно и масличной до 2,0 % включительно), средней чистоты (содержание сорной примеси от 1,0 до 3,0 включительно и масличной от 2,0 до 12,0 % включительно) и сорные (содержание сорной примеси свыше 3,0 и масличной свыше 12,0 %).

Семена мака, поставляемые перерабатывающим предприятиям масложировой, кондитерской и медицинской промышленности, должны отвечать следующим требованиям:

Влажность, %

Не более 11,0

Содержание примесей, %, не более

15,0

В том числе:

сорной

3,0

семян белены

0,1

Зараженность вредителями хлебных запасов

Допускается заражённость клещом не выше

II ступени

Содержание семян клещевины

Не допускается

Масло семян мака обладает высокими вкусовыми качествами. Его используют в кондитерской промышленности наряду с кунжутным и арахисовым. Семена мака добавляют в кондитерские и хлебобулочные изделия. Высокое содержание линолевой кислоты позволяет использовать маковое масло для приготовления масляных красок.

Химический состав семян мака (%): вода —4...5; липиды —40...55; белок (N х 6,25) — 12...23; целлюлоза — 5... 16; зола — 5...8.

Состав стеролов, % от суммы:

кампестерол 22
стигмастерол 3
β-ситостерол 68
Δ5-авенастерол 2
Δ7-стигмастерол 2

Плотность макового масла при 15 °С — 924...937 кг/м3; показатель преломления при 20 °С — 1,474...1,480; температура застывания от —15 до —20 °С; кинематическая вязкость при 20° С — 59 • 10-6 м2/с.

<<< Редкие и перспективные маслинные растения
Основные виды масличного сырья >>>

Рейтинг:
  • Итоги рейтинга 3.25/5
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
3.3/5 (4 голоса)

Данную страницу никто не комментировал. Вы можете стать первым.

Ваше имя:
Ваша почта:

RSS
Комментарий:
Введите символы: *
captcha
Обновить