ЭлБиб

ПИВО

НАПИТКИ

•

2010

ТЕХНОЛОГИЯ

при понижении

сп.

наблюдается уско-

рение начального интенсивного водо-

поглощения и увеличение длительно-

сти следующего за ним лаг-периода.

При этом зерно, имеющее меньшую

сп.

(вариант II), поглощает больше

влаги, чем зерно с достаточно высо-

кой

сп.

(вариант I). Это, скорее всего,

связано с нарушением целостности

клеточных и молекулярных структур

семян в процессе хранения.

В сухих семенах с низкой ско-

ростью происходят некоторые фер-

ментативные процессы, в которых

принимают участие нуклеазы и про-

теазы, накапливаются результаты

повреждений, вызванных такими

случайными процессами, как хими-

ческое окисление липидов мембран

или физическая денатурация белка.

Число таких повреждений тем боль-

ше, чем дольше хранятся семена [5].

Когда в клетки вновь попадает вода,

одни биохимические процессы возоб-

новляются сразу, в то время как реак-

тивация других (например, изменение,

обновление и синтез составных эле-

ментов мембран в течение лаг-перио-

да на первом этапе водопоглощения)

проходит за более длительный проме-

жуток времени. Этот временной ин-

тервал зависит от состояния семени:

для ослабленных семян он больше, так

как требуется время, чтобы исправить

любое жизненно важное повреждение

структуры клеток.

Вегетационная влага в зерне не толь-

ко пробуждает его к жизнедеятельно-

сти, но и способствует перемещению

биологически активных и питательных

веществ между отдельными частя-

ми зерна. Однако поступление воды

в набухающее семя является для него

стрессом, при котором возможно по-

вреждение клеточных мембран. Се-

мена, имеющие микротравмы, легче

повреждаются при гидратации, что мо-

жет привести к понижению их всхо-

жести. Можно избежать в значитель-

ной степени повреждений клеточных

структур, если позволить зерновкам

постепенно поглощать влагу. Это до-

стигается использованием «щадящего»

режима замачивания, когда зерновки

помещают на впитывающее воду по-

лотно, например из синтетического

полимера [4], и прикрывают другим

полотном, выполненным из такого же

материала и смоченным водой.

Результаты экспериментов показа-

ли, что для ячменя с достаточно высо-

кой

сп.

(вариант I) характер кривой

набухания и величина

сп.

практически

не зависят от режима замачивания.

В варианте II наблюдали заметные из-

менения динамики водопоглощения

в зависимости от способа проведения

операции замачивания зерна (рис. 2).

Замачивание ослабленного зерна (ва-

риант II) в «щадящем» режиме позво-

лило приблизить характер его водопо-

глощения к варианту I (рис. 3) и уве-

личить

сп.

на 10–12%.

Сравнение кривых набухания ва-

риантов I и III, т.е. жизнеспособного

и полностью потерявшего всхожесть

зерна (рис. 4), показывает, что измене-

ние

сп.

влияет как на общую длитель-

ность основных этапов водопоглоще-

ния, так и на характер прохождения

этих этапов во времени. При полной

потере зерном способности к прорас-

танию наблюдаются резкое ускорение

периодов интенсивного водопогло-

щения и уменьшение длительности

следующих за ними на каждом этапе

лаг-периодов. Зерно, имеющее

сп.

= 0

(вариант III), поглощает намного

больше влаги, чем зерно с достаточ-

но высокой

сп.

(вариант I), и значи-

тельно быстрее достигает влажности

43–45%. В литературе ранее отме-

чалась способность мертвых семян

быстрее поглощать воду и в большей

степени выделять в окружающую сре-

ду разнообразные вещества, что объ-

яснялось нарушением структуры по-

кровов семени и клеточных оболочек

[6]. Методом ЯМР- и ЭПР-томогра-

фии установлено (с использованием

2,2,6,6-тетраметил-4-оксипиперидин-

1-оксиола в качестве спиновой мет-

ки), что в семенах злаков имеется два

типа клеточных структур, заметно от-

личающихся по своей проницаемости

для воды в воздушно-сухом состоянии

[7]. В одни вода проникает достаточно

быстро, в другие —медленно.

Первый тип клеток находится в за-

родыше и частично в эндосперме. Во-

да проникает в эти клетки достаточно

быстро за счет дестабилизации кле-

точных мембран после высушивания.

В процессе замачивания в них форми-

руется зона, содержащая воду в жид-

кой фазе. Второй тип клеток занимает

основную часть объема эндосперма

и содержит воду, связанную с крахма-

лом. Их нормальная проницаемость

для семян с хорошей всхожестью вос-

станавливается при набухании лишь

постепенно, возможно, после проник-

новения воды на внутреннюю сторону

мембраны. Водорастворимая спиновая

метка легко проникает в клетки через

мембраны с нарушенной барьерной

функцией. В семенах с высокой

сп.

по-

вышенная концентрация метки уста-

новлена в области зародыша и вбли-

Рис. 3.

Кривые набухания ячменей Рядовой (вариант I)

и Одесский 115 (вариант II) при замачивании в чашках Петри

, %

50 100 150 200 250 300 350 400

Время, мин

Вариант II

Вариант I

Рис. 4.

Кривые набухания ячменей Скарлетт (вариант I)

и Биос (вариант III) при замачивании в воронках

50 100 150 200 250 300 350 400

Время, мин

, %

Вариант I

Вариант III

Электронная Н учная СельскоХозяйственная Библиотека