Потенциал продуктивности гибридов кукурузы селекции Национального центра зерна им. П.П. Лукьяненко для глубокой переработки зерна

Актуальность. Технология глубокой переработки зерна основана на применении процессов, обеспечивающих разделение сырья на различные компоненты и последовательную переработку этих компонентов в продукцию высокой потребительской стоимости. Годовой объем продукции глубокой переработки зерна составляет более 100 миллионов тонн. Крахмал, как наиболее ценный компонент перерабатываемого зерна, находит применение в пищевой промышленности, фармацевтике и в значительном количестве в технических целях.

Материал и методика. Материалом для полевых и лабораторных исследований являлись 17 производственных гибридов кукурузы селекции Научного центра зерна им. П.П. Лукьяненко. Содержание в зерновках крахмала и побочной продукции определяли фактическим извлечением нативного крахмала по методу, разработанному во Всероссийском научно-исследовательском институте крахмалопродуктов; селекционные испытания гибридов кукурузы проводили в степной зоне Кабардино-Балкарии в 2020/2021 г.

Результаты. Выделено 13 гибридов с массовой долей крахмала в пределах 70,0–73,2% СВ: КР210МВ, КР270МВ, КР377АМВ, КР385МВ, КР415МВ, РОСС198МВ, КР433МВ, КР514МВ, КР575МВ, ЛЮДМИЛА, РОСС190МВ, РОСС195МВ, КР425МВ. Из них урожайностью зерна в пределах 10–14 т/га характеризовались гибриды КР270МВ, КР315МВ, КР377АМВ, КР415МВ, КР514МВ, КР575МВ. В соответствии с полученными результатами в качестве исходного материала для селекции и перспективного сырья для глубокой переработки зерна могут быть рекомендованы гибриды: КР415МВ, КР393МВ, РОСС198МВ, которые позволяют при переработке извлекать крахмал в пределах 90,0–94,4%, и высокоамилозный гибрид КР315МВ с массовой долей амилозы в крахмале до 38,6% СВ крахмала.

1. Burrell M.M. Starch: the need for improved quality or quantity – an overview. Journal of Experimental Botany. 2003;54(382):451-456. DOI: 10.1093/jxb/erg049

2. Классические методы статистики: t-критерий Стьюдента: [сайт]. URL: https://ranalytics.blogspot.com/2012/03/t.html [дата обращения: 12.05.2022].

3. Dedinec A., Markovska N., Ristovski I., Velevski G., Gjorgjievska V.T., Grncarovska T.O. et al. Economic and environmental evaluation of climate change mitigation measures in the waste sector of developing countries. Journal of Cleaner Production. 2015;88:234-241. DOI: 10.1016/j.jclepro.2014.05.048

4. Doehlert D.C., Lambert R.J. Metabolic characteristics associated with starch, protein, and oil deposition in developing maize kernels. Crop Science. 1991;31(1):151-157. DOI: 10.2135/cropsci1991.0011183X003100010035x

5. Flint-Garcia S.A. Kernel evolution: from teosinte to maize. In: B.A. Larkins (ed.). Maize Kernel Development. Wallingford: CABI; 2017. p.1-15. DOI: 10.1079/9781786391216.0001

6. Gao L., Ren N.Q., Chen Z.B., Wang A., Zhang L.S. Energy consumption and environment emissions analysis of a typical corn deep processing enterprise. Journal of Harbin Institute of Technology. 2012;44(2):61-65.

7. García-Lara S. Cereal grains: properties, processing and nutritional attributes. Crop Science. 2010;50(6):2649-2650. DOI: 10.2135/cropsci2010.12.0005br

8. Гоникова М.Р., Хорева В.И., Гольдштейн В.Г., Носовская Л.П., Адикаева Л.В., Хатефов Э.Б. Изучение хозяйственно ценных признаков и технологических свойств коллекции Zea mays L. ВИР. Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. 2020;181(4):56-64. DOI: 10.30901/2227-8834-2020-4-56-64

9. ГОСТ 10845-98. Межгосударственный стандарт. Зерно и продукты его переработки. Метод определения крахмала. Издание официальное. Минск: Межгосударственный совет по стандартизации, метрологии и сертификации; Москва: Стандартинформ; 2009. URL: https://files.stroyinf.ru/Data/88/8817.pdf [дата обращения: 23.03.2023].

10. ГОСТ 10846- 91. Межгосударственный стандарт. Зерно и продукты его переработки. Метод определения белка. Москва: Стандартинформ; 2009. URL: https://docs.cntd.ru/document/1200023864 [дата обращения: 23.03.2023].

11. ГОСТ 13586.5-93. Межгосударственный стандарт. Зерно. Метод определения влажности. Издание официальное. Минск: Межгосударственный совет по стандартизации, метрологии и сертификации; Москва: Стандартинформ; 2009. URL: https://files.stroyinf.ru/Data2/1/4294837/4294837685.pdf [дата обращения: 23.03.2023].

12. ГОСТ 32902-2014. Межгосударственный стандарт. Крахмал и крахмалопродукты. Термины и определения. Издание официальное. Москва: Стандартинформ; 2019. URL: https://files.stroyinf.ru/Data2/1/4293767/4293767121.pdf [дата обращения: 22.03.2023].

13. ГОСТ ISO 6647-1-2015. Межгосударственный стандарт. Рис. Определение содержания амилозы. Часть 1. Контрольный метод (ISO 6647-1:2007, IDT). Издание официальное. Москва: Стандартинформ; 2019. URL: https://meganorm.ru/Data/604/60481.pdf [дата обращения: 22.03.2023].

14. ГОСТ Р 55489-2013. Национальный стандарт Российской Федерации. Глютен кукурузный. Технические условия. Издание официальное. Москва: Стандартинформ; 2014. URL: https://files.stroyinf.ru/Data2/1/4293774/4293774184.pdf [дата обращения 05.09.2022].

15. Kaur B., Ariffin F., Bhat R., Karim A.A. Progress in starch modification in the last decade. Food Hydrocolloids. 2012;26(2):398-404. DOI: 10.1016/j.foodhyd.2011.02.016

16. Широкий унифицированный классификатор СЭВ и международный классификатор СЭВ видов Zea mays L. / сост. В.Г. Кукеков. Ленинград: ВИР; 1977.

17. Министерство науки и высшего образования Российской Федерации. Новости министерства. Валерий Фальков прибыл с рабочим визитом в Краснодар. 1 сентября 2022 г. URL: https://www.minobrnauki.gov.ru/press-center/news/novosti-ministerstva/25248/ [дата обращения: 01.09.2022].

18. Nankar A., Holguin F.O., Scott M.P., Pratt R.C. Grain and nutritional quality traits of Southwestern U.S. blue maize landraces. Cereal Chemistry. 2017;94(6):950-955. DOI: 10.1094/CCHEM-04-17-0079-R

19. Носовская Л.П., Адикаева Л.В., Гольдштейн В.Г. Изучение использования инновационной низкопентозанной озимой ржи как сырья для производства крахмала и крахмалопродуктов. Достижения науки и техники АПК. 2018;32(7):83-85. DOI: 10.24411/0235-2451-2018-10720

20. Pajić Z., Radosavljević M., Filipović M., Todorović G., Srdić J., Pavlov M. Breeding of specialty maize for industrial purposes. Genetika. 2010;42(1):57-66. DOI: 10.2298/GENSR1001057P

21. Pollak L.M., Scott M.P. Breeding for grain quality traits. Maydica. 2005;50(3):247-257.

22. Ranum P., Peña-Rosas J.P., Garcia-Casal M.N. Global maize production, utilization, and consumption. Annals of the New York Academy of Sciences. 2014;1312(1):105-112. DOI: 10.1111/nyas.12396

23. Rasby R.J., Erickson G.E., Klopfenstein T.J., Adams D.C. Value and use of corn milling by-products in the cow herds. In: Proceedings, The Range Beef Cow Symposium XVIII. Mitchell, NE: University of Nebraska 2003. Available from: https://digitalcommons.unl.edu/rangebeefcowsymp/62 [accessed Sept. 01, 2021].

24. Scott M.P., Edwards J.W., Bell C.P., Schussler J.R., Smith J.S. Grain composition and amino acid content in maize cultivars representing 80 years of commercial maize varieties. Maydica. 2006;51(2):417-423.

25. Шмараев Г.Е., Матвеева Г.В. Изучение и поддержание образцов коллекции кукурузы. Методические указания. Ленинград: ВИР; 1985.

26. Сотченко В.С. Селекция, семеноводство, технология возделывания кукурузы. Пятигорск; 2009.

27. Государственный реестр селекционных достижений, допущенных к использованию. Т. 1. «Сорта растений» (официальное издание). Москва: Росинформагротех; 2022.

28. StatSoft Russia: [website]. [in Russian] (StatSoft Russia: [сайт]). URL: http://statsoft.ru/products/new-features/ STATISTICA10.php [дата обращения: 10.08.2022].

29. Wang B., Dong F., Chen M., Zhu J., Tan J., Fu X. et al. Advances in recycling and utilization of agricultural wastes in China: based on environmental risk, crucial pathways, influencing factors, policy mechanism. Procedia Environmental Sciences. 2016;31:12-17. DOI: 10.1016/j.proenv.2016.02.002