DOI: https://doi.org/10.31073/mvis201908-04

Аналіз зерна колекційних зразків тритикале озимого за гранулометричним складом крохмалю

V. M. Starychenko, O. S. Levchenko

Анотація


Мета. Вивчити гранулометричний склад крохмалю в зерні колекційних зразків тритикале озимого (Triticosecale Wittm.) та виявити форми з мінімальною варіативністю розмірів крохмальних гранул для подальшого створення вихідного матеріалу в селекції сортів, оптимальних щодо виробництва крохмалю та біоетанолу. Методи. Дослідження виконано у 2016, 2017 рр. у відділі селекції і насінництва зернових культур ННЦ «Інститут землеробства НААН», для чого використано 142 колекційні зразки, сорти і селекційні лінії тритикале гексаплоїдного озимого та 22 зразки пшениці м’якої озимої (як контроль), вирощених у селекційній сівозміні інституту в окремому досліді на єдиному агротехнічному фоні. Гранулометричну структуру крохмалю досліджували методом світлової мікроскопії розмелених зерен у поєднанні з цифровим аналізом зображень. Для обробки даних використовували параметричні методи варіаційної статистики, регресійний та факторний аналізи за допомогою ліцензійних програм Microsoft Office Excel 2007 та StatSoft STATISTICA 8.0.360. Результати. Проведений аналіз 164 зразків тритикале та пшениці за розміром гранул крохмалю показав варіативність цієї ознаки. Переважна більшість зразків мали коефіцієнт варіації у межах 12–30 %. У тритикале середній розмір гранул максимальним був у лінії 244/16 (24,20 мкм), мінімальним – у сорту Яша (15,79 мкм). У досліджуваних зразків розмір переважної більшості гранул становив 16–22 мкм, але розподіл їх за розміром у межах вибірки був нерівномірним. Найменшу варіативність встановлено у лінії 145/16 (10,97 %), найбільшу – у лінії 181/16 (37,56 %). Висновки. Встановлено значну різницю тритикале озимого за розміром крохмальних гранул у межах виду, а також між окремими лініями і сортами. Мінімальний коефіцієнт варіації розмірів крохмальних гранул виявлено у зразків з найменшим їх максимальним розміром. Як джерела у селекції сортів тритикале для виробництва крохмалю на технічні цілі попередньо рекомендуємо лінії 202, 206 та 220, а для спирто-дистилятного напряму технологічного використання зерна – сорти Петрол, Яша та Мундо.

Ключові слова


тритикале; крохмаль; гранулометричний склад

Повний текст:

PDF

Посилання


Rybalka, O. І. (2011). Wheat Quality and Its Improvement. Kyiv: Lohos. [in Ukrainian]

Chervonіs, M. V., & Surzhenko, І. O. (2009). Genetic and breeding criteria of the starch to bioethanol transformation in crop varieties. Collected Scientific Works of the Plant Breeding and Genetics Institute – National Center of Seed and Cultivar Investigation of UAAS, 14, 27–36. [in Ukrainian]

Rybalka, A. І., Chervonіs, M. V., Morgun, B. V., Pochinok, V. M., & Polischuk, S. S. (2013). Genetic and breeding criteria of crop cultivars production for ethanol distilling end-use. Physiology and Biochemistry of Cultivated Plants, 45(1), 3–19. [in Ukrainian]

Tregubova, N. N. (1981). Technology of Starch and Starch Products. Moscow: Legkaya i pishchevaya promyshlennost’ Publ. [in Russian]

Nilova, L. P. (2005). Commodity Research and Expertise of Grain Flour Products. St. Petersburg: GIORD Publ. [in Russian]

Raeker M., Gaines, C. S., Finney, P. L., & Donelson, T. (1998). Granule size distribution and chemical composition of starches from 12 soft wheat cultivars. Cereal Chem., 75(5), 721–728. doi: 10.1094/CCHEM.1998.75.5.721

Wilson, J. D., Bechtel, D. B., Todd, T. C., & Seib, P. A. (2006). Measurement of wheat starch granule size distribution using image analysis and laser diffraction technology. Cereal Chem., 83(3), 259–268. doi: 10.1094/CC-83-0259

Ao, Z., & Jane, J.-L. (2007). Characterization and modeling of the A-and B-granule starches of wheat, triticale, and barley. Carbohydr. Polym., 67(1), 46–55. doi: 10.1016/j.carbpol.2006.04.013

Evers, A. D., & McDermott, E. E. (1970). Scanning electron microscopy of wheat starch II. Structure of granules modified by alpha-amylolysis – preliminary report. Starch, 22(1), 23–26. doi: 10.1002/star.19700220107

Meredith, P. (1981). Large and small starch granules in wheat – are they really different? Starch, 33(2), 40–44. doi: 10.1002/star.19810330202

Starychenko, V. M., Koriahin O. M., & Shliakhturov, D. S. (2016). Comparative analysis of starch grain size distribution in winter triticale samples. Plant Varieties Studying and Protection, 3, 58–62. [in Ukrainian]. doi: 10.21498/2518-1017.3(32).2016.75981

Evers, A. D. (1971). Scanning electron microscopy of wheat starch. III. Granule development in the endosperm. Starch, 23(5), 157–162. doi: 10.1002/star.19710230502

Baruch, D. W., Meredith, P., Jenkins, L. D., & Simmons, L. D. (1979). Starch granules of developing wheat kernels. Cereal Chem., 56(6), 554–558.

Dengate, H., & Meredith, P. (1984). Variation in size distribution of starch granules from wheat grain. J. Cereal Sci., 2(2), 83–90. doi: 10.1016/S0733-5210(84)80021-1

Kim, H. S., & Huber, K. C. (2008). Channels within soft wheat starch A- and B-type granules. J. Cereal Sci., 48(1), 159–172. doi: 10.1016/j.jcs.2007.09.002

Soulaka, A. B., & Morrison, W. R. (1985). The amylose and lipid contents, dimensions, and gelatinization characteristics of some wheat starches and their A-and B-granule fractions. J. Sci. Food Agric., 36(8), 709–718. doi: 10.1002/jsfa.2740360811

Peng, M., Gao, M., Abdel-Aal, E. S., Hucl, P., & Chibbar, R. N. (1999). Separation and characterization of A-and B-type starch granules in wheat endosperm. Cereal Chem., 76(3), 375–379. doi: 10.1094/CCHEM.1999.76.3.375

Nhan, M. T., & Copeland, L. (2015). Effects of genotype and growing locations on properties of wheat starch gels. Int. J. Food Sci. Technol., 50(9), 1945–1952. doi: 10.1111/ijfs.12850

Tymchuk, S. M., Martyniuk, M. M., Pozdniakov, V. V., Tymchuk, V. M., Antsyferova, O. V., Kharchenko, Yu. V., & Kharchenko, L. Ya. (2012). Genetic analysis of the main features of granular starch in dent and waxy maize. Plant Breeding and Seed Production, 101, 198–206. [in Ukrainian]

Grabovets, A. I., Andreev, N. R., Krokhmal, A. V., & Shevchenko, N. A. (2013). Problems of breeding triticale with high content of starch in grain and its use. Russian Agricultural Sciences, 5, 14–16. [in Russian]

Grabovets, A. I., Overchenko, M. B., Ignatova, N. I., & Khrichikova, G. N. (2015). Triticale breeding for fermentation production: results and problems. Legumes and Groat Crops, 2, 63–68. [in Russian]

Cornejo-Ramirez, Y. I., Cinco-Moroyoqui, F. J., Ramirez-Reyesm F., Rosas-Burgosm E. C., Osuna-Amarillas, P. S., Wong-Corral, F. J., Borboa-Flores, J., & Cota-Gastelum, A. G. (2015). Physicochemical characterization of starch from hexaploid triticale (× Triticosecale Wittmack) genotypes. CyTA J. Food, 13(3), 420-426. doi: 10.1080/19476337.2014.994565


Пристатейна бібліографія ГОСТ


1. Рибалка О. І. Якість пшениці та її поліпшення. Київ : Логос, 2011. 496 с.

 

2. Червоніс М. В., Сурженко І. О. Селекційні критерії сортів та гібридів зернових культур для виробництва біоетанолу. Збірник наукових праць СГІ–НЦНС. Одеса : СГІ–НЦНС, 2009. Вип. 14. С. 27–36.

 

3. Рибалка О. І., Червоніс М. В., Моргун Б. В., Починок В. М., Поліщук С. С. Генетичні та селекційні критерії створення сортів зернових культур спирто-дистилятного напряму технологічного використання зерна. Физиология и биохимия культурных растений. 2013. Т. 45, № 1. С. 3–19.

 

4. Технология крахмала и крахмалопродуктов / под ред. Н. Н. Трегубова. Москва : Легкая и пищевая промышленность, 1981. 472 с.

 

5. Нилова Л. П. Товароведение и экспертиза зерномучных товаров. Санкт-Петербург : ГИОРД, 2005. 416 с.

 

6. Raeker M. O., Gaines C. S., Finney P. L., Donelson T. Granule size distribution and chemical composition of starches from 12 soft wheat cultivars. Cereal Chemistry. 1998. Vol. 75, Iss. 5. Р. 721–728. doi: 10.1094/CCHEM.1998.75.5.721

 

7. Wilson J. D., Bechtel D. B., Todd T. C., Seib P. A. Measurement of wheat starch granule size distribution using image analysis and laser diffraction technology. Cereal Chemistry. 2006. Vol. 83, Iss. 3. Р. 259–268. doi: 10.1094/CC-83-0259

 

8. Ao Z., Jane J.-L. Characterization and modeling of the A- and B-granule starches of wheat, triticale, and barley. Carbohydrate Polymers. 2007. Vol. 67, Iss. 1. Р. 46–55. doi: 10.1016/j.carbpol.2006.04.013

 

9. Evers A. D., McDermott E. E. Scanning electron microscopy of wheat starch. II. Structure of granules modified by alpha-amylolysis – preliminary report. Starch. 1970. Vol. 22, Iss. 1. Р. 23–26. doi: 10.1002/star.19700220107

 

10. Meredith P. Large and small starch granules in wheat – are they really different? Starch. 1981. Vol. 33, Iss. 2. Р. 40–44. doi: 10.1002/star.19810330202

 

11. Стариченко В. М., Корягін О. М., Шляхтуров Д. С. Порівняльний аналіз гранулометричного складу крохмалю зразків тритикале озимого. Сортовивчення та охорона прав на сорти рослин. 2016. № 3. С. 58–62. doi: 10.21498/2518-1017.3(32).2016.75981

 

12. Evers A. D. Scanning electron microscopy of wheat starch. III. Granule development in the endosperm. Starch. 1971. Vol. 23, Iss 5. Р. 157–162. doi: 10.1002/star.19710230502

 

13. Baruch D. W., Meredith P., Jenkins L. D., Simmons L. D. Starch granules of developing wheat kernels. Cereal Chemistry. 1979. Vol. 56, Iss. 6. Р. 554–558.

 

14. Dengate H., Meredith P. Variation in size distribution of starch granules from wheat grain. Journal of Cereal Science. 1984. Vol. 2, Iss. 2. Р. 83–90. doi: 10.1016/S0733-5210(84)80021-1

 

15. Kim H. S., Huber K. C. Channels within soft wheat starch A- and B-type granules. Journal of Cereal Science. 2008. Vol. 48, Iss. 1. Р. 159–172. doi: 10.1016/j.jcs.2007.09.002

 

16. Soulaka A. B., Morrison W. R. The amylose and lipid contents, dimensions, and gelatinization characteristics of some wheat starches and their A- and B-granule fractions. Journal of the Science of Food and Agriculture. 1985. Vol. 36, Iss. 8. Р. 709–718. doi: 10.1002/jsfa.2740360811

 

17. Peng M., Gao M., Abdel-Aal E. S., Hucl P., Chibbar R. N. Separation and characterization of A- and B-type starch granules in wheat endosperm. Cereal Chemistry. 1999. Vol. 76, Iss. 3. Р. 375–379. doi: 10.1094/CCHEM.1999.76.3.375

 

18. Nhan, M. T., Copeland, L. Effects of genotype and growing locations on properties of wheat starch gels. International Journal of Food Science &Technology. 2015. Vol. 50, Iss. 9. Р. 1945–1952. doi: 10.1111/ijfs.12850

 

19. Тимчук С. М., Мартинюк М. М., Поздняков В. В., Тимчук В. М., Анциферова О. В., Харченко Ю. В., Харченко Л. Я. Генетичний аналіз основних ознак якості гранулярного крохмалю у зубовидної та восковидної кукурудзи. Селекція і насінництво. 2012. Вип. 101. С. 198–206.

 

20. Грабовец А. И., Андреев Н. Р., Крохмаль А. В., Шевченко Н. А. Проблемы селекции тритикале с высоким содержанием крахмала в зерне и его использование. Доклады РАСХН. 2013. № 5. С. 14–16.

 

21. Грабовец А. И., Оверченко М. Б., Игнатова Н. И., Хричикова Г. Н. Селекция тритикале для бродильного производства: итоги и проблемы. Зернобобовые и крупяные культуры. 2015. № 2. С. 63–68.

 

22. Cornejo-Ramirez, Y. I., Cinco-Moroyoqui F. J., Ramirez-Reyes F., Rosas-Burgos E. C., Osuna-Amarillas P. S., Wong-Corral F. J., Borboa-Flores J., Cota-Gastelum A. G. Physicochemical characterization of starch from hexaploid triticale (× Triticosecale Wittmack) genotypes. CyTA – Journal of Food. 2015. Vol. 13, Iss. 3. Р. 420–426. doi: 10.1080/19476337.2014.994565





ISSN 2518-7910