Разработка способов оценки качества и идентификации семян подсолнечника на основе метода ядерно-магнитного резонанса

• Автор: Прасолов, Денис Владимирович
• Шифр специальности: 05.18.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Краснодар
• Количество страниц: 149 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

1 АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР.

1.1 Характеристика современных сортов и гибридов

семян подсолнечника

1.2 Современные методы оценки качества и идентификации

масличных семян

1.2.1 Характеристика методов определения масличности

и влажности семян.

1.2.2 Характеристика метода определения

жирнокислотного состава масла семян с

применением газожидкостной хроматографии
1.2.3 Характеристика рефрактометрического метода определения характерных непредельных жирных кислот в масле семян.
2 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ МЕТОДА ЯДЕРНОМАГНИТНОГО РЕЗОАНСА
3 МЕТОДИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
3.1 Характеристика анализаторов для технической реализации
метода ЯМР
3.2 Методика обработки экспериментальных сигналов спинового эха
3.2.1 Моделирование задачи разделения компонент
3.2.2 Исследование влияния уровня шума на точность расчета релаксационных характеристик
экспоненциальных компонент
3.2.3 Определение соотношений задаваемых значений времен спинспиновой релаксации и амплитуд сигналов ЯМР.
4 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ.
4.1 Характеристика объектов исследования
4.2 Исследование ядерномагнитных релаксационных характеристик протонов масла семян подсолнечника
4.3 Разработка способа определения массовой доли олеиновой
кислоты в масле семян подсолнечника.
4.3.1 Влияние массовой доли олеиновой кислоты на
релаксационные характеристики протонов масла семян подсолнечника.
4.3.2 Исследование влияния объема анализируемой пробы на результаты определения массовой доли олеиновой кислоты в семенах подсолнечника.
4.3.3 Исследование влияния температуры на результаты определения массовой доли олеиновой
кислоты
4.3.4 Исследование влияния масличности на результаты определения массовой доли олеиновой
кислоты
4.3.5 Исследование влияния влажности на результаты определения массовой доли олеиновой
кислоты
4.3.6 Оценка погрешностей определения массовой доли олеиновой кислоты в семенах подсолнечника методом ЯМрелаксации.
4.4 Влияние массовой доли олеиновой кислоты на результаты
определения масличности семян подсолнечника
4.5 Разработка способа идентификации семян подсолнечника.
ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ


На основании выявленных зависимостей времени спин-спиновой релаксации протонов первой и второй компонент масла семян от массовой доли олеиновой кислоты в масле разработан способ коррекции определения масличности с применением метода ядерной магнитной релаксации при анализе семян высокоолеиновых сортов и гибридов подсолнечника. Разработан экспресс-способ идентификации высокооолеиновых семян подсолнечника, позволяющий значительно сократить время идентификации, а также исключить применение токсичных химических реактивов. Разработанные способы оценки качества и идентификации семян подсолнечника на основе метода ядерно-магиитного резонанса внедрены на предприятиях ОАО «Кубаньмасложир», а также нашли широкое применение при проведении селекционных работ во Всероссийском научно-исследовательском институте масличных культур имени B. C. Пустовойта (ВНИИМК, г. Краснодар) и в селекционно-семеноводческой фирме “Российская гибридная индустрия” (РГИ, г. Краснодар). Экономический эффект от внедрения разработанных способов в - г. Минобразования РФ «Научные исследования высшей школы по технологии живых систем», № госрегистрации . Масла семян масличных культур представляют собой смесь триацилглицеринов (ГАГ), свойства которых определяются составом и структурой их жирных кислот. Учитывая это, физические и химические свойства растительных масел обусловлены различием в расположении и наборе жирных кислот в молекулах ТАГ /2,5/. В масле семян масличных культур основная доля жирных кислот представлена жирными кислотами с атомами углерода. ТАГ масла семян масличных культур содержат ненасыщенные жирные кислоты, имеющие одну, две или три двойные связи и насыщенные жирные кислоты. Физические и химические свойства жирных кислот обусловлены количеством двойных связей и числом атомов углерода в молекуле. Качественные характеристики жирнокислотного состава ТАГ масел, синтезируемых масличным растением, постоянна для данного вида растений. Это обусловлено тем, что единственным источником масла в растениях является его синтез, протекающий под влиянием ферментных систем, характерных для каждого вида растений. Количественная характеристика состава жирных кислот для одного и того же вида растений непостоянна /6-8/. ТАГ, содержащиеся в семенах масличных растений, построены в основном при участии 5-8 различных жирных кислот. Природные масла является смесью разнокислотных ТАГ, количество которых исчисляется десятками. Наиболее распространённой промышленной масличной культурой в нашей стране является подсолнечник /2/. Одной из основных задач селекции подсолнечника была задача повышения масличности семян. Для высокомасличных сортов подсолнечника характерно повышенное содержание линолевой кислоты в составе ТАГ. Это вызвало определенные трудности в использовании подсолнечного масла в пищевых производствах, связанных с термическими воздействиями на масло. Высокое содержание линолевой кислоты вызывает интенсивное течение окислительных процессов, снижающих пищевую ценность получаемых продуктов. В связи с этим перед селекционерами была поставлена задача выведения сортов подсолнечника с высокой массовой долей олеиновой кислоты. Первым высокоолеиновым сортом подсолнечника был Первенец, созданный во ВНИИМК в году К. И. Солдатовым и др. В последние годы в России и за рубежом селекционерами активизировалась работа по выведению сортов и гибридов подсолнечника с высокой массовой долей в масле олеиновой кислоты (до -%). Эффективность этой работы во многом зависит от наличия экспрессных и неразрушающих семена методов определения этого показателя. Пищевые достоинства масел, получаемых из семян подсолнечника, прежде всего, определяются составом и соотношением жирных кислот в ТАГ. В состав ТАГ масла семян подсолнечника входят различные насыщенные и ненасыщенные жирные кислоты, имеющие одну или несколько двойных связей. Из насыщенных жирных кислот основными являются пальмитиновая (С|6;0) и стеариновая (С|8;0), а из ненасыщенных -олеиновая (С|8;|) и линолевая (С^). Количественный состав жирных кислот в ТАГ масла семян подсолнечника изменяется иод влиянием ряда факторов, главными из которых являются сортовые особенности семян, природно-климатические зоны и агрометеорологические условия возделывания /9-/.