Якість клейковини в залежності від умов зростання та дозрівання пшениці
Загалом можна сказати, що умови накопичення білкових речовин у зерні і, зокрема, клейковини вивчені досить повно і в даний час відомі практичні способи підвищення вмісту білка в пшениці шляхом застосування певної системи агротехнічних заходів, поряд з підбором відповідних сортів.
Всі зазначені відмінності різко виявляються, однак, у крайніх випадках, тоді як для більшості сортів, що культивуються, якість клейковини може змінюватися в широкому діапазоні в залежності від умов вегетації, особливо в період дозрівання зерна. Раціональне вирішення питання причинах утворення клейковини тієї чи іншої якості можливе лише шляхом з'ясування фізико-хімічної сутності відмінностей між «міцною» і «слабкою» клейковиною. Тільки знання структурних особливостей клейковинного білка, що визначають велику або меншу пружність, зв'язковість, розтяжність та інші характерні властивості клейковини, дозволить свідомо керувати процесом утворення в зерні, що дозріває, клейковини бажаної якості. В даний час є лише досить уривчасті, суто емпіричні дані про умови, що сприяють отриманню в урожаї міцнішої або слабкішої клейковини.
Неодноразово зазначалося, що спекотна, суха погода і недостатня забезпеченість рослин вологою, особливо в період дозрівання зерна, призводять до утворення в ньому більш міцної, пружної і менш розтяжної клейковини, ніж клейковина такої ж пшениці, вирощеної при знижених температурах і рясному постачанні.
Як приклад наведемо результати вегетаційного досвіду М. М. Стрельникової (1959) з озимою пшеницею сорту Харківська 4, що характеризується міцною клейковиною.
У цьому досвіді чітко виявився взаємозв'язок між дієютемператури та вологості ґрунту на якість клейковини. Чим вище температура, тим менше ослаблення клейковини, що викликається рясним зволоженням. Внаслідок цього у південних районах Радянського Союзу, незважаючи на зрошення, клейковина виходить набагато вищої якості, ніж, наприклад, слабка клейковина пшениць Англії.
Вплив вологості на клейковину може виявитися по-різному, залежно від її вихідної якості, оскільки в одних випадках зменшення пружності та збільшення розтяжності та зв'язності клейковини може погіршувати її якість, а в інших – покращувати. Останнє спостерігалося М. М. Стрельникової (1959) у дослідах з твердими пшеницями, короткорвущійся, малозв'язкова клейковина яких помітно покращувалася при вирощуванні їх в умовах рясного зволоження, зокрема при вегетаційних поливах.
Т. І. Усольцева (1956) у кліматичних умовах Омської області підтвердила залежність якості клейковини від кількості та розподілу опадів у період дозрівання пшениці, особливо у другій його половині. Чим більше випаде в цей час опадів, тим слабше клейковина. Штучний полив пшениці також послаблює клейковину.
Відносно впливу метеорологічних умов на якість клейковини в дозріваючій пшениці слід особливо відзначити випадки пошкодження її суховіями та ранніми заморозками. Так зване «сухове зерно» характеризується щуплостю і зниженою абсолютною вагою.
Ушкодження зерна тим значніше, чим раніше в процесі дозрівання воно зазнало дії суховія і чим несприятливішим було поєднання метеорологічних факторів, що характеризують інтенсивність суховія: температури повітря, його відносної вологості та швидкості вітру. Раніше вважалося, що «сухове зерно» взагалі не містить клейковини і не може датизадовільного хліба. Дослідження А. Б. Вакара та З. Б. Дроздової (1948)
Показала хибність цієї вистави. Біохімічний аналіз зерна, пошкодженого суховеєм на різних фазах дозрівання, починаючи з ранньої молочної та кінчаючи восковою стиглістю, переконливо показав, що під впливом високої температури та швидкого зневоднення в зерні різко прискорюються біохімічні процеси дозрівання при недостатньому надходженні вуглеводів, тоді як абсолютна кількість білкових речовин і клейковини залишається на нормальному рівні.
Це призводить до значного підвищення процентного вмісту загального білка, а також клейковини у суховейному зерні порівняно з нормальним. Під впливом суховія клейковина стає міцнішою і менш розтяжною, проте ці зміни не настільки великі, щоб помітно погіршити її якість і вплинути на хлібопекарські властивості суховейного зерна, які залишаються цілком нормальними. У той же час відзначено значне зниження розчинності сирої клейковини суховейного зерна в 12% водному розчині саліцилату натрію. Наприклад, сира клейковина з нормального зерна у фазі ранньої молочної стиглості розчинялася в саліцилаті натрію на 74,1% (по азоту), а в середині молочної стиглості — на 94,0%, тоді як для клейковини суховейного зерна в ті ж фази стиглості розчинність становила відповідно лише 15,6 та 67,0%.
Таким чином, дія низької температури зменшує вихід клейковини лише у фазі ранньої молочної стиглості.
У подальшій роботі В. Н. Ільїна (1955) збільшила час проморожування пшениці до 24 годин (при -5 °), але і в цих умовах різке зменшення виходу клейковини спостерігалося тільки у фазі ранньої молочної стиглості, при вологості зерна 64%, тоді як у пізній молочній та у восковій стиглості помітнихзмін у кількості та якості клейковини не спостерігалося. Так як в природних умовах ранні ранкові заморозки характеризуються зазвичай температурами від -2 ° до -7 ° і тривалістю близько 3 годин (Пружечников і Смирнов, 1948), причому заморозки рідко захоплюють пшеницю на самому початку дозрівання зерна, а здебільшого діють на зерно пізньої молочної або воскової стиглості, безпосередньої денатуруючої дії низька температура на клейковинний білок практично, мабуть, не надає. Внаслідок цього характерні особливості клейковини "морозобійної" пшениці слід розглядати як результат її недозрілості, а не денатурації клейковинного білка низькою температурою.
Вплив азотних та інших мінеральних та органічних добрив на якість клейковини майже не досліджено, і наявні дані суперечливі. Т. І. Усольцева (1956) відзначила ослаблення клейковини внаслідок удобрення ґрунту суперфосфатом, гною та сумішшю гною та суперфосфату, причому у різних сортів пшениці клейковина послаблювалася неоднаковою мірою. Польові досліди М. М. Стрельникової (19586, 1959) показали, що клейковина, що кришиться, твердих пшениць при підживленні їх азотними добривами помітно покращувала зв'язність і відмивалася нормально. У той же час оцінка якості клейковини кількох сортів м'якої та твердої пшениці за допомогою пластометра та мікробродильного методу дала досить суперечливі результати. Найчастіше під впливом азотних добрив пластометр показував деяке ослаблення клейковини, а микробродильная проба — зміцнення її. Стрельникова передбачає, що ці методи оцінюють різні властивості клейковинного білка: пластометр, визначаючи внутрішнє тертя, дає уявлення про «щільності упаковки» поліпептидних ланцюгів в білковій макромолекулі, аМікробродиловий метод вказує на міцність зв'язків усередині білкової глобули.
В цілому необхідно відзначити недостатню кількість експериментів щодо з'ясування впливу добрив на якість клейковини та виняткову складність цієї проблеми внаслідок багатосторонньої дії умов ґрунтового харчування на фізіологічні функції рослинного організму. Безперечно, що внутрішня будова клейковинного білка, що визначає якість клейковини, може змінюватися під впливом багатьох біохімічних факторів, що залежать у свою чергу від фізіологічних функцій рослини, на які впливають умови ґрунтового харчування. Якщо додати до цього той багатосторонній вплив, який надають на біохімічні процеси в рослинах метеорологічні фактори, стає зрозумілим, наскільки складний весь комплекс умов, що визначають зрештою фізико-хімічні особливості будови тих білків, від яких залежить якість клейковини пшениці.