Углеводный состав и кулинарные качества различных сортов гороха

автор:

Вуглеводи зерна гороху представлені в основному вищими полісахаридами, зокрема, крохмалем. Сучасними дослідженнями доведена доцільність використання гороху для виробництва спеціальних крохмалів. Такі крохмалі, з підвищеною часткою амілози, необхідні для задоволення потреб харчової і переробної промисловості (8). Високоамілозні крохмалі гороху мають специфічні технологічні властивості (5), підвищену швидкість засвоєння (9), затримують розвиток захворювання діабетом (6) і можуть бути використані для створення термопластичних матеріалів для промислових потреб (7).

Деякі дослідники вважають, що для генетичного перерозподілу співвідношення лінійного та розгалуженого сополімерів крохмалю при підвищенні частки амілози, в селекційних програмах необхідно використовувати гомозиготи rr із зморшкуватим насінням (10). Але рецесивні гомозиготи rr мають такі негативні ознаки, як знижений вміст крохмалю і знижену продуктивність. Цих недоліків позбавлені гладконасіннєві сорти гороху (гомозиготи RR), а також сорти Pisum arvense L.. Однак доцільність їх використання в селекційно-генетичних програмах по поліпшенню фракційного складу крохмалю ще не обґрунтовано.

В Україні горох традиційно вважається не тільки кормовою, а й харчовою культурою. Значна частина його зерна використовується для продовольчих потреб, що викликає необхідність створення спеціальних харчових сортів, які повинні відповідати особливим вимогам. Головною з них є висока кулінарна якість зерна (4). Багато досліджень було присвячено пошуку зв’язку між біохімічним складом і кулінарними якостями зерна гороху, але досі такого зв’язку не знайдено. Припускається, що кулінарні якості пов’язані з вуглеводним складом зерна (1), проте до цього часу експериментальна перевірка цього припущення не проводилась.

Взагалі одним з чинників, що стримує селекцію на поліпшення фракційного складу крохмалю та кулінарних якостей зерна є невивченість вихідного матеріалу. Все це і обумовило завдання наших досліджень, для проведення яких ми використовували гено-колекцію Pisum sativum L., обсягом 168 сортозразків (гомозиготи RR) і Pisum arvense L., обсягом 12 сортозразків різного еколого-географічного походження. Вміст і фракційний склад крохмалю визначали калориметричним методом, кулінарна оцінка зерна проводилась за стандартною методикою (2). Отримані результати піддавали статистичній обробці методами дисперсійного та коваріаційного аналізу.

У результаті проведених досліджень було встановлено значний розмах генотипової мінливості ознак вуглеводного комплексу, що вивчалися в межах експериментальної вибірки (табл. 1). Коливання вмісту амілози в крохмалі в 1997 році склало 27,0...38,6%, а в умовах 1998 року — 28,3—35,1%. Вміст амілози в зерні у 1997 році коливався у межах 13,3—19,9%, у 1998 році — 16,0—19,5%. Розмах мінливості за вмістом крохмалю у 1997 році становив 39,9—56,0%, а у 1998 році — 52,2—61,1%. Така міжсортова мінливість вказує на можливість використання гомозигот RR Pisum sativum L. і сортів Pisum arvense L. для селекції гороху на поліпшення фракційного складу крохмалю. Взагалі сорти Pisum arvense L. істотно не відрізнялися від сортів Pisum sativum L. по фракційному складу крохмалю, але відрізнялись від останніх дещо зниженим вмістом крохмалю.

Нами встановлена середня корелятивна залежність між вмістом амілози в крохмалі і в зерні (r=0,60...0,67). Корелятивна залежність між вмістом амілози в крохмалі і вмістом крохмалю була негативною, але слабкою
(r= -0,27...0,43), а між вмістом амілози в зерні і вмістом крохмалю — позитивною (r=0,38...0,60). Це вказує на можливість незалежного селекційного поліпшення фракційного складу крохмалю і підвищення цього вмісту.

Серед досліджених сортів найбільший вміст амілози в крохмалі мали сорти NGB 100866, Орпела, Татарстан 2, Норд, БМ-2-2-231/1, Вінничанин, М-320, Smaragd, Малахіт. Серед них за вмістом амілози в зерні виділились сорти Вінничанин і Акціонер, а за вмістом крохмалю — Вінничанин і БМ-2-2-231/1, які можуть використовуватися для селекції на комплексне поліпшення фракційного складу і підвищення вмісту крохмалю (табл. 2).

Для оцінки кулінарних якостей зерна було відібрано 45 сортозразків, контрастних за вуглеводним складом зерна. Аналіз експериментальної вибірки показав наявність суттєвої варіації за показниками кулінарних якостей. Так, час розварення коливався в 1997 році у межах 122—204 хв., а в 1998 році — 120—197 хв. Коливання коєфіціенту розварення в 1997—1998 рр. склало 2,4—2,8 , а смакова оцінка — 3,0—5,0 балів.

При проведенні досліджень було виявлено середній негативний корелятивний зв’язок між тривалістю розварення та смаковою оцінкою (r=-0,61...0,64). Корелятивних взаємозв’язків між компонентами вуглеводного комплексу та кулінарними якостями зерна нами знайдено не було. Таким чином, диференціація сортів гороху за кулінарними якостями має іншу природу, незалежну від варіації вуглеводного складу. Аналогічні результати отримані при дослідженні зерна квасолі (3).

У результаті скринінгу експериментальної вибірки ідентифіковано цінний вихідний матеріал з комплексом високих кулінарних якостей зерна — сорти Харківський янтарний, 94—165, Флагман 2, Харківський 29, Smaragd, Вікторія Мандорфська (табл. 3).

Таблиця №1
Статистичнi параметри мiнливостi вмiсту та фракцiйного складу крохмалю в зернi сортiв гороху (1997—1998 рр.)
ОзнакиРоки(вмiст,%)
Параметри мінливості
X±S`xMin.-Max.CV,%
Амiлози в крохмалi199733.2±0.227.0-38.66.9±0.4
199831.0±0.128.3-35.13.9±0.2
Амiлози в зернi199715.9±0.113.3-19.98.6±0.5
199817.6±0.116.0-19.53.8±0.2
Амiлопектину в крохмалi199766.8±0.261.5-73.03.5±0.2
199869.0±0.165.0-71.81.7±0.1
Амiлопектину в зернi199732.1±0.226.3-40.88.8±0.5
199839.1±0.134.7-43.24.2±0.2
Крохмалю199748.0±0.339.9-56.07.1±0.4
199856.6±0.152.2-61.13.2±0.2

Таблиця №2
Вуглеводний склад насiння високоамілозних сортiв гороху (середнє за 1997—1998 рр.)
СортиПоходженняВмiст (%)
АмiлозиАмiлопектинуКрохмалю
у кро-хмалiу зернiу кро-хмалiу зернi
NGB 100866Швеція34.9016.7565.1031.3548.13
ОрпелаРосія34.8316.4065.1830.9047.27
Татарстан 2Росія34.5816.7565.4232.3050.03
НордРосія34.2317.1565.7733.1550.28
БМ-2-2-231/1Росія34.2018.0065.8035.0053.00
ВінничанинУкраїна34.2018.6065.8036.3554.93
М-320Росія34.1517.3065.8533.6550.90
SmaragdЧехія34.1516.4565.8532.1548.55
МалахітРосія34.0717.9065.9334.7552.60
Красноуфимський 70Росія33.9817.3366.0334.4251.75
АистРосія33.9217.2066.0733.9551.13
Немчиновський 85Росія33.9017.7066.1034.9052.60
SommetteУгорщина33.9018.3066.1035.6053.88
АграрійУкраїна33.8818.3066.1335.8054.08
АкціонерУкраїна33.8818.6066.1336.3554.93
ЛБ-192-81Росія33.8017.3566.2034.0051.33
ВолгарРосія33.7817.4066.2234.1551.52
ElectronПольща33.7816.7566.2332.9049.63
Таловець 50Росія33.7017.4066.3034.6051.95
AtiroyНідерланди33.7015.9566.3031.7547.67
Дола 2Росія33.6517.3066.3534.2551.53
Уладівський напівкарликУкраїна33.6316.4566.3832.5548.95
Kurz und gutНімеччина33.5516.7566.4533.3050.05
Флагман 5Росія33.5016.7566.5033.7050.45
ЦукатУкраїна33.5017.2566.5034.5051.72
НСР050,530,230,530,280,88

Таблиця №3. Кулінарні якості зерна виділених сортозразків гороху (середнє за 1997—1998 рр.)
СортиПоходженняТривалість розварення, хвилинКоефіцієнт розваренняСмакова оцінка, бал
Харківський янтарнийУкраїна1232.65.0
94-165Україна1272.75.0
Флагман 2Росія1312.75.0
Харківський 29Україна1442.75.0
SmaragdЧехія1462.65.0
Вікторія МандорфськаНімеччина1282.84.5

Таким чином, встановлено доцільність використання генофонду гомозигот RR Pisum sativum L. і сортів Pisum arvense L. для селекції на поліпшення фракційного складу крохмалю. Знайдено середній корелятивний зв’язок між вмістом амілози в крохмалі і в зерні, а також середній негативний зв’язок між тривалістю розварення і смаковою оцінкою. Не виявлено корелятивних взаємозв’язків між компонентами вуглеводного комплексу та кулінарними якостями зерна. Ідентифіковано цінний вихідний матеріал для селекції гороху на якість зерна.

      БІБЛІОГРАФІЯ
  • Федотов В.С. Горох. — М., 1960. — 259 с.
  • Методика государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур. — М., 1988. — 121 с.
  • Рапопорт Е.И. Перспективы улучшения качества семян фасоли путём селекции // Вопросы качества продукции зернобобовых культур. — Орёл.: ВНИИЗБК,1970. — С.85—91.
  • Шумилин П.И. Улучшение качества зернобобовых культур // Селекция и семеноводство зернобобовых культур. — Орёл. ВНИИЗБК. — 1987. — С.120—127.
  • Bogracheva T., Hedley C. Influence of genes at the rugosus loci on the properties of pea starch // Proc. 2nd Europ. Conf. Grain Legumes. — Copengagen, 1995. — Р. 394.
  • Champ M., Noah L. Starch bioavailability and glycemic response in humans // Grain Legumes. — 1996. — №11. — Р.16.
  • Colonna P., Loudrin D., Della—Valle G. et al. Importance of amylose in non—food uses of pea starches for thermoplastic materials // Proc. 2nd Europ. Conf. Grain Legumes. — Copengagen, 1995. — Р. 354.
  • Hedley C.L., Bogracheva T.Ya., Lloyd J.R. et al. Manipulation of starch composition and quality in pea seeds // Agri—food quality: an interdisciplinary approach. — Royal Society of Chemistry. — Cambrige, 1996. — Р.138—148.
  • Physiological effects of legume carbohydrates // Grain Legumes. — 1995. — №11. — Р.17.
  • Wang T.L., Hedley C.L. Genetic and Developmental Analysis of the Seed // Peas: Genetics, Molecular Biology and Biotechnology. — John Innes Institute. — Norwich, 1993. — Р.83—120.
Поделиться: