Оценка технологических показателей качества зерна сои в сравнительном аспекте

Введение . Соя является универсальной культурой многоцелевого использования. Имея большое продовольственное, целебное, кормовое, техническое и агротехническое значение, является одним из главных и перспективных представителей бобовых культур, выращиваемых и перерабатываемых в промышленном масштабе. Ежегодно в Российской Федерации увеличиваются посевные площади, создаются новые сорта сои, активно развивается промышленное производство пищевых соевых белков и продуктов ее переработки.

Основное товарное производство зерна сои в нашей стране сосредоточено в Дальневосточном и Центральном федеральных округах. Лидером по урожаю сои является Дальний Восток, где большая часть посевов этой культуры осуществляется в Амурской области, Хабаровском, Приморском краях и Еврейской автономной области [1–4].

На основе сои получают полноценные пищевые продукты общего и функционального назначения, обладающие высокими биологическими и пищевыми достоинствами, обусловленными со- держанием в соевом зерне важных незаменимых компонентов питания – высококачественного, хорошо усвояемого белка, эссенциальных жирных кислот, фосфолипидов, витаминов Е, В4, K. Перечислить все разнообразные продукты питания, производимые из сои, довольно сложно. Помимо производства соевого масла и различных видов соевой муки, производят текстурированные соевые белки, изоляты, концентраты, соусы, функциональные белковые смеси, соевое молоко, напитки и другие продукты переработки соевого зерна. Использование зерна сои и продуктов его переработки в пищевых технологиях предопределяет функционально-технологические свойства и физико-химические характеристики продукции. В этой связи с появлением новых сортов все большее внимание уделяется оценке их пригодности для пищевого использования, предусматривающей изучение особенностей технологических свойств соевого зерна, которые играют немаловажную роль в формировании качества готовой продукции [5–8].

Одними из основных технологических показателей качества зерна сои, предназначенного для пищевого использования, являются его крупность, выравненность (однородность по крупности), окраска, наличие пигментации, цвет рубчика, масса 1000 зерен. При выборе соевого сырья, в частности для производства соевого молока, консервов и некоторых блюд общественного питания (салатов, горячих закусок и пр.), предпочтение отдают сортам сои с равномерной, без пигментации, светлой окраской зерна и светлым рубчиком. Одним из важных элементов качества сои, характеризующим плотность зерна и свидетельствующим о большем запасе в нем питательных веществ, является масса 1000 зерен. Зерно с большей массой 1000 зерен имеет лучшие технологические свойства – больший выход готовой продукции (муки), при его переработке на удаление оболочечных частиц приходится меньшая относительная доля и соответственно большая – на более ценную часть зерна (ядро). Кроме того, данный показатель является важнейшим при отборе сои на овощную направленность и для получения проростков, используемых в пищу. Размер и форма зерна, также немаловажные показатели, в процессе производства продуктов питания обуславливают стабильность технологических режимов. Поэтому для целевого использования зерна в перерабатывающих отрас- лях промышленности еще на этапе подготовки сырья – при доведении его до кондиции, соответствующей требованиям использования на пищевые цели, осуществляют сортировку зерна по размеру. Выравненность (однородность) зерна по крупности связана с его технологическими свойствами. Выравненное зерно (крупное или среднее по крупности) легче перерабатывать (особенно в муку), получая более высокий выход и лучшее качество продукции. Крупность и выравненность зерна также имеют значение при изготовлении пищевых продуктов из цельнозерновой сои (консервы, салаты), крупное соевое зерно с хорошей выравненностью равномерно разваривается, тем самым повышаются вкусовые качества, усвояемость нутриентов, а при получении соевых проростов отдают предпочтение мелкому зерну [9–16].

Цель исследования – изучить технологические свойства зерна новых сортов сои селекции Всероссийского НИИ сои.

Задачи : изучить органолептические и физические показатели зерна сои и провести их сравнительный анализ.

Объекты и методы. Исследование проведено в лаборатории переработки сельскохозяйственной продукции ФГБНУ ФНЦ ВНИИ сои. Объектами исследования были выбраны 15 новых среднебелковых (37,79–40,81 %) и среднемасличных (18,11–19,64 %) сортов сои селекции Всероссийского НИИ сои [17, 18]. В период с 2016 по 2020 г. исследуемые сорта включены в Государственный реестр селекционных достижений и допущены к использованию в производстве. Отбор образцов соевого зерна, их подготовку проводили согласно ГОСТ 10852–86, ГОСТ 17109–88. Органолептическую оценку соевого зерна осуществляли в соответствии с ГОСТ 27988–88 по следующим показателям: внешний вид, форма, цвет зерна, рубчика, наличие пигментации. Крупность зерна устанавливали: определением массы 1000 зерен (в соответствии с ГОСТ ISO 520–2014) и коэффициента величины зерна – произведения линейных показателей зерна (длины, ширины, толщины), определяемого прямым измерением 10 зерен с точностью до 0,1 мм; по результатам просеивания навески (100 г) через сита с круглой перфорацией диаметром 4–7 мм. Вырав-ненность зерна определяли одновременно с крупностью просеиванием на ситах и выражали в процентах по наибольшему суммарному остатку на двух смежных ситах [16, 19].

Результаты и их обсуждение. Сравнительный анализ результатов органолептической оценки зерна сои показал, что преимущественно все исследуемые сорта соответствовали требованиям, предъявляемым к сортам сои продовольственного назначения. Соевое зерно имело округлую или округло-овальную форму; матовую или блестящую поверхность; однородный от светложелтого или желтого без пигментации цвет, с различными по своей интенсивности оттенками. Зеленоватый оттенок отмечался у сортов Статная, Кружевница, сероватый – у сортов Золотница, Журавушка, Топаз, Чародейка. Преимущественно у всех сортов цвет рубчика соответствовал цвету зерна, за исключением сортов Золотница, Пепе-лина, Топаз, Чародейка (табл. 1).

Таблица 1

Сорт	Характеристика органолептических показателей
	Окраска / поверхность зерна	Цвет рубчика
Китросса ВНИИС 18	Светло-желтая / матовая	Светло-желтый (цвет зерна)
Сентябринка Куханна	Светло-желтая / блестящая
Статная	Светло-желтая с зеленоватым оттенком / блестящая
Золушка	Желтая / блестящая
Кружевница	Желто-зеленая / блестящая	Желто-зеленый (цвет зерна)
Золотница	Серо-желтая / матовая	Коричневый с белым глазком
Пепелина	Желтая / блестящая
Лебедушка Невеста	Светло-желтая / блестящая	Светло-желтый (цвет зерна)
Интрига	Светло-желтая / матовая
Журавушка	Серо-желтая / матовая	Серо-желтый (цвет зерна)
Топаз Чародейка		Серый с белым глазком

Органолептическая оценка зерна сои исследуемых сортов

По нашему мнению, наличие темного рубчика у последних четырех сортов не является серьезным недостатком, так как в зависимости от вида переработки зерна он переходит в отходы вместе с оболочкой или в окару.

К физическим свойствам зерна сои относятся: масса 1000 зерен, линейные размеры зерна, которые служат для определения его крупности.

В ходе исследования установлено, что масса 1000 зерен у изучаемых сортов сои колеблется в пределах от 119,14±5,06 (Статная) до 204,58±2,43 г (Чародейка), межсортовой диапазон варьирования составил 85,44 г, коэффициент вариации (10 < C v < 20 %) свидетельствует о средней степени изменчивости (табл. 2).

Таблица 2

Сорт	Масса 1000 зерен (m)*, г	Крупность зерна
1	2	3
Статная	119,14±5,06	Мелкие (m = 71–130 г)
Кружевница	132,79±7,59	Средние (m = 131–190 г)
ВНИИС 18	134,49±5,42
Лебедушка	141,41±2,13

Окончание табл. 2

1	2	3
Пепелина	144,25±11,61	Средние (m = 131–190 г)
Китросса	149,84±4,49
Сентябринка	150,15±12,81
Интрига	150,85±5,14
Куханна	156,83±6,51
Невеста	161,24±2,59
Топаз	163,14±7,01
Золотница	167,46±5,70
Золушка	174,52±2,46
Журавушка	202,79±1,07	Крупные (m = 191–250 г)
Чародейка	204,58±2,43
Коэффициент вариации C v , %	15,14	–

Здесь и далее : *среднее значение по результатам исследования 2019–2020 гг.

Результаты оценки крупности соевого зерна исследуемых сортов по массе 1000 зерен ( м ±∆, при P = 0,95)

Согласно «Международному классификатору СЭВ» рода Glycine Willd [17], для определения крупности зерна исследуемые сорта сои были ранжированы в порядке возрастания массы 1000 зерен и разбиты на три группы: мелкие, средние и крупные. В результате сравнительного анализа установлено, что преимущественно все сорта имели среднюю крупность зерна. Мелкое по крупности зерно отмечалась у одного сорта Статная, крупное – у двух сортов: Журавушка и Чародейка. В группе со средней крупностью зерна минимальный показатель массы 1000 зерен составил 132,79±7,59 г у сорта Кружевница, что на 13,65 г выше, чем у сорта Статная. Различие между максимальным в данной группе показателем 174,52±2,46 г у сорта Зо- лушка и показателем сорта Журавушка, вошедшего в группу с крупным зерном, составило 28,27 г. Разница между минимальным и максимальным показателями внутри самой большой группы (со средней крупностью зерна) составила 41,73 г.

Так как «крупность» зерна – это понятие размерное, а масса 1000 зерен является весовым показателем, логичнее сортами с крупным зерном называть те, которые имеют большие показатели длины, ширины и толщины. Однако обычно более крупное зерно сои имеет и высокую массу 1000 зерен (что подтверждается данными исследования, представленными в таблице 3) [20, 21].

Таблица 3

Сорт	Линейные размеры зерна*, мм			Коэффициент величины зерна* (I x d x h)	Крупность зерна
	Длина (l)	Ширина (d)	Толщина (h)
1	2	3	4	5	6
Статная	5,65±0,10	5,71±0,10	5,18±0,14	167,11±13,11	Мелкие с I x d x h = 150–230
Кружевница	5,99±0,21	5,80±0,14	5,21±0,15	181,01±15,63
ВНИИС 18	5,89±0,06	5,88±0,05	5,30±0,10	183,56±4,63
Сентябринка	6,31±0,11	6,03±0,17	5,35±0,21	203,56±15,23
Лебедушка	6,18±0,10	6,08±0,16	5,45±0,14	204,78±13,76
Пепелина	6,70±0,08	6,18±0,08	5,19±0,11	214,89±9,20
Интрига	6,24±0,12	6,23±0,07	5,59±0,07	217,31±6,67
Невеста	6,32±0,12	6,33±0,09	5,52±0,14	220,83±11,37
Китросса	6,39±0,07	6,28±0,08	5,64±0,09	226,32±5,65
Золотница	6,55±0,11	6,32±0,08	5,70±0,13	235,96±8,93	Средние с I x d x h = 230–300
Куханна	6,74±0,12	6,46±0,08	5,47±0,13	238,17±9,76
Топаз	7,05±0,16	6,44±0,10	5,42±0,21	246,08±10,66
Золушка	6,58±0,05	6,54±0,05	5,73±0,12	246,58±6,59

Окончание табл. 3

1	2	3	4	5	6
Чародейка	7,51±0,21	6,79±0,18	5,98±0,15	304,94±23,25	Крупные с l * d x h = 300–450
Журавушка	7,38±0,23	6,88±0,11	6,05±0,09	307,19±17,38
Коэффициент вариации C v , %	8,03	5,36	4,85	17,80	–

Результаты оценки крупности соевого зерна исследуемых сортов по коэффициенту величины зерна (  ±∆, при P = 0,95)

Для определения крупности соевого зерна исследуемые сорта сои также были условно сгруппированы по коэффициенту величины зерна. В результате сравнительного анализа было установлено межсортовое варьирование коэффициента величины зерна в пределах 140,08. Минимальное значение (167,11±13,11) отмечалось у сорта Статная, максимальное (307,19±17,38) – у сорта Журавушка, вариабельность признака по сортам – средняя (Cv = 17,80 %) при незначительной изменчивости линейных размеров зерна. При этом по крупности зерна сорта распределялись иначе. В группу с мелким зерном кроме сорта Статная вошли еще 8 сортов, в группу со средней крупностью зерна – 4 сорта. Группу с крупным зерном по-прежнему представляли 2 сорта – Журавушка и Чародейка. При этом показатель масса 1000 зерен у сорта Чародейка (204,58±2,43 г) был незначительно выше, чем у сорта Журавушка (202,79±1,07 г), а коэффициент величины зерна наоборот – выше у сорта Журавушка, чем у сорта Чародейка.

По результатам просеивания зерна исследуемых сортов через сита установлено, что наибольший суммарный остаток зерна на двух смежных ситах составлял от 98,16 до 100 % (C v = 0,92). Так как суммарный остаток соевого зерна превышал 80 %, это свидетельствует о его высокой степени выравненности (однородности) по размерам (табл. 4).

Таблица 4

Сорт сои	Остаток на ситах с круглой перфорацией*, %				q Й J О Q x 5 2 ^ - O H vo i о ® ® s ZE § 4 о
	Ø 4 мм	Ø 5 мм	Ø 6 мм	Ø 7 мм
Статная	0,49±0,01	76,93±3,95	21,94±1,54	0,00	98,87
Кружевница	0,31±0,01	51,61±4,34	47,94±4,38	0,15±0,01	99,55
ВНИИС 18	0,00	46,93±3,34	53,07±5,71	0,00	100,00
Лебедушка	0,04	32,00±1,44	67,78±1,42	0,14±0,01	99,78
Пепелина	0,01	23,01±2,73	76,13±9,48	0,85±0,01	99,14
Сентябринка	0,00	22,47±1,52	77,29±8,41	0,24±0,01	99,76
Китросса	0,00	13,50±1,73	86,39±2,95	0,36±0,01	99,89
Интрига	0,00	12,30±0,62	86,83±2,00	0,85±0,02	99,13
Куханна	0,00	10,83±1,02	88,61±0,96	0,56±0,01	99,44
Невеста	0,01	9,41±0,69	88,75±1,12	1,83±0,05	98,16
Топаз	0,00	9,71±0,47	89,10±0,93	0,32±0,01	98,81
Золушка	0,00	2,29±0,15	94,35±1,50	3,37±0,17	96,64
Золотница	0,00	3,98±0,28	94,51±0,70	1,51±0,07	98,49
Чародейка	0,00	1,53±0,15	78,60±2,84	19,87±2,28	98,47
Журавушка	0,00	2,13±0,09	65,35±4,19	32,49±3,60	97,84
Коэффициент вариации Cv, %	250,47	102,51	29,38	219,26	0,92

Выравненность зерна новых сортов сои (  ±∆, при P = 0,95)

Сравнительный анализ показал, что преимущественно у всех исследуемых сортов наибольший суммарный остаток формировался на двух смежных ситах с диаметром отверстий 5 и 6 мм, у сортов Чародейка и Журавушка – 6 и 7 мм. По крупности зерна по-прежнему лидирующее место занимали 2 сорта – Чародейка и Журавушка. Сорта Статная и Кружевница сохраняли свою позицию как мелкозерновые, это единственные сорта, у которых основная масса зерна формировала остаток на сите Ø 5 мм, а также в небольшом количестве – на ситах Ø 6 и 4 мм. В целом у всех исследуемых сортов самая большая доля (в 87 % случаев) зернового остатка – от 53,07±5,71 (ВНИИС 18) до 65,35±4,19 % (Журавушка) – формировалась на сите Ø 6 мм (C v = 29,38). Таким образом, по результатам просеивания в группу с мелким по крупности зерном можно отнести два сорта – Статная и Кружевница. Однако сорт Кружевница с большей массой 1000 зерен имеет больший запас питательных веществ, следовательно, лучшие технологические свойства. Поэтому считаем, что в соответствии с «Международным классификатором СЭВ» рода Glycine Willd данный сорт следует рассматривать как сорт со средней крупностью зерна. В группу со средним по крупности зерном вошли ВНИИС 18, Лебедушка, Пепелина, Сентябринка, Китросса, Интрига, Куханна, Невеста, Топаз, Золушка, Зо-лотница и в группу с крупным зерном – Чародейка и Журавушка.

Заключение. Анализ результатов исследований технологических свойств соевого зерна показал, что по органолептическим характеристикам новые сорта сои селекции Всероссийского НИИ сои соответствуют требованиям, предъявляемым к сортам продовольственного назначения и пригодны для пищевого использования. Результаты сравнительной оценки физических показателей соевого зерна исследуемых сортов свидетельствуют об их межсортовой изменчивости. Преимущественно все сорта имели среднюю крупность зерна, мелкое зерно отмечалась у сортов Статная и Кружевница, крупное – у сортов Журавушка и Чародейка. У всех сортов сои установлена высокая степень выравненности зерна по размерам.

Полученные результаты исследований органолептических и физических показателей зерна сои являются необходимыми и дают более полную картину для характеристики технологиче- ских свойств и возможностей целевого использования новых сортов сои в перерабатывающих отраслях пищевой промышленности.