27
1 Рапс Рапс : : Основные Основные аспекты аспекты качества качества и и методы методы анализа анализа

· PDF fileiso 9167-1:1992 (gafta 22:0 / 4* 18/64. 18 2˝ ˆ ˝ ... 27,2 39,4 28,6 18,5 iso 9167-1

Embed Size (px)

Citation preview

1

РапсРапс: : ОсновныеОсновные аспектыаспекты качествакачества ии методыметоды

анализаанализа

2

БотаническаяБотаническая характеристикахарактеристика

Рапс (Brassica napus, В. napus ssp. oleifera), однолетнее озимое или яровоерастение рода Brassica семейства

крестоцветных. Рапс произошёл отскрещивания озимой или яровой сурепицы

(В. campestris) с капустой огородной(В. oleracea). В диком виде не встречается.

Систематика рапса имеет некоторые неточности, т.к. термином «рапс»(rape, rapeseed) могут быть обозначены различные виды семейства

Капустных (Крестоцветных): Brassica Napus (rape) — рапс, Brassica

Campestris (turnip rape) — сурепица, Brassica Juncea (leaf mustard) —горчица.Рапс (Rapeseeds) включает:- В Канаде и северных европейских странах - семена рапса и сурепицы- В Индии - семена сурепицы и сарептской горчицы

- В Китае - семена рапса, сурепицы и сарептской горчицы

3

ИспользованиеИспользование рапсарапса::

1. В пищевой промышленности для получения

масел, маргаринов, майонезов, кондитерскихжиров и т.д.

2. Как техническая культура для мыловарения,производства горюче-смазочных средств,пласт-масс, в лакокрасочной, металлургичес-кой, полиграфической, косметическойпромышленности.

3. Для производства биодизеля как экологичес-ки чистого топлива из возобновляемых

ресурсов.

4. Прекрасный предшественник повышает

плодородие почвы, положительно влияет наструктуру почвы благодаря хорошо развитой

корневой системе и сильному ее затенению. Является биофумигантом.

4

ИспользованиеИспользование рапсарапса::

5. Как ценная кормовая культура по пищевым и

кормовым достоинствам рапс превосходит

многие сельскохозяйственные культуры.В его семенах содержится 40-48 % жира, и 21-33 % белка.Выход жмыха при переработке семян

составляет 62-66 %, шрота – 55-58 %, в нихсодержится до 38-45 % белка, не уступающегопо количеству незаменимых аминокислот

лизина и цистина соевому.В зеленой массе до 31% белка к абсолютносухому веществу, много витаминов, минераль-ных солей, мало клетчатки.Она применяется как зеленый корм, длясилосования или на зеленое удобрение.

6. Ценный медонос

5

ОсобенностиОсобенности биохимическогобиохимического составасостава: :

эруковаяэруковая кк--тата ии глюкозинолатыглюкозинолаты

Семена масличных культур сем. Капустных(Крестоцветных), в том числе семена рапса, имеют характерный химический состав, отли-чающий их от семян большинства других

масличных растений. Этот необыкновенныйхимический состав касается, главным обра-зом, двух свойств (особенностей) — присут-ствия эруковой кислоты в глицеридах и

фосфолипидах и присутствия глюкозидов,

содержащих серу, в белковой части семян (их называют тиоглюкози-дами или глюкозинолатами) плюс присутствие мирозиназы —фермента, способного расщеплять тиоглюкозиды, в основном на

изотиоцианаты и 5-винил-2-тио-оксазолидон. В семенах рапса традиционных сортов содержалось 42—52 % эруковой кислоты к сумме жирных кислот масла и 4—8 % глюкозинолатов в пересчете на сухое обезжиренное вещество.

6

ОпределениеОпределение жирнокислотногожирнокислотного

составасостава

Стандартные методы ISO 5508, ISO 5509 или ГОСТ 30418-96 поопределению содержанияэруковой кислоты и жирно-кислотного состава на газовомхроматографе требуютдорогостоящего оборудова-ния, но широко известны, удобны и воспроизводимы, и могут применяться дляконтроля объединённыхпартий рапса.

7

ЖирнокислотныйЖирнокислотный составсостав: : эруковаяэруковая

кислотакислота

СН3-(СН2)7-СН=СН-(СН2)11-COOH

Присутствие эруковой кислоты может рассматриваться как негативная или как

позитивная особенность семян рапса в зависимости от намеченного пути

использования выработанного из этих семян масла (для пищевых илитехнических целей). Эруковая кислота, которая содержится в маслах, полученных из семян семействаКапустных (Крестоцветных), оказывает на организм отрицательное воздействие, в первую очередь на метаболизм липидов в некоторых органах. Они не утилизи-руются ферментной системой млекопитающих и имеют тенденцию накапливаться

в различных тканях, что замедляет рост и наступление репродуктивной зрелостиорганизма.Кормление рационом с вводом рапсового масла, богатого эруковой кислотой, вызывало у животных и птицы некротические изменения в миокарде, отклоненияв ряде биохимических процессов, нарушения в деятельности почек, циррозпечени. Масло сортов с высоким содержанием эруковой и эйкозеновой жирных кислот

(55-60%) является техническим и используется для изготовления лаков, красок, смазочных материалов, при производстве полимеров и синтетических тканей, вмыловаренной и парфюмерной промышленности. Рапсовое масло используетсядля производства биотоплива, при этом высокое содержание эруковой кислоты

важно для снижения цетанового числа топливной смеси.

8

ГлюкозинолатыГлюкозинолаты

Глюкозинолаты – класс органических соединений, которыесодержат серу, азот и производные глюкозы. Всего ихидентифицировано около 130. Они содержатся во многих растениях семейства капустных, лилейных, резедовых, таких как горчица, рапс, хрен, редька, чеснок, лук и др.

Каждый из глюкозинолатов имеет центральный атом углерода, ичерез него связан через атом серы с глюкозным остатком, а черезатом азота с сульфогруппой. Также же центральный атом углерода связан с радикалом, индивидуальным для каждого вида глюкозинолатов.

9

ГлюкозинолатыГлюкозинолаты

Растения содержат фермент мирозина-зу, который в присутствии водыотщепляет глюкозу. Оставшаяся моле-кула быстро превращается в тиоциана-ты, изотиоционаты и нитрилы – этоактивные вещества, которые обеспечи-вают защиту растения.

Для предотвращения самоповрежде-ния растения фермент и глюкозинола-ты находятся в изолированных друг отдруга участках клетки.

Такие защитные свойства глюкозино-латов используют для производствапротивораковых препаратов.

10

ГлюкозинолатыГлюкозинолаты

� Вызывают раздражение слизистых

оболочек пищеварительного тракта, дыхательных путей и нарушения

деятельности щитовидной железы.

� Соединения серы, образующиеся изглюкозинолатов, не только отрицатель-но влияют на деятельность жизненно

важных органов живых организмов (вчастности, сердца, печени, почек).

� Они также вызывают коррозию обору-дования, при гидрировании масласнижают эффективность и срок дейст-вия катализатора.

11

УспехиУспехи селекционеровселекционеров: :

НулевыеНулевые сортасорта рапсарапса

� В 1961г. в Канаде были выведены формы рапса Canola (Canadian oil low acid) с пониженным содержанием эруковой кислоты.В соответствии с требованиями стандарта USDA cемена рапса ссодержанием эруковой кислоты не более 2 % от общего содержанияжирных кислот и содержанием глюкозинолатов 30 мкмоль/г (µmol/g)

� «0» (single-low / single-zero (0) rapeseeds) Семена рапса с содержанием эруковой кислоты не более 2 %, содержание глюкозинолатов не ограничивается

� «00» (double-low / double -zero (00) rapeseeds)В соответствии с Предписанием Комиссии Европейского Сообщества

(ЕС) № 824/2000 (Commission Regulation (EC) No. 1035/2003) семенарапса с максимальным содержанием глюкозинолатов 25 мкмоль/г(µmol/g) в пересчёте на влажность 9 %, определённых по ISO 9167-1: 1992, и содержанием эруковой кислоты не более 2 % от общегосодержания жирных кислот, определённых по ISO 5508: 1995.Примечание:Для приблизительного сравнения результатов, выраженных в процентах, с результатами, выраженными вмкмоль/г (µmol/g) сухого вещества, содержание глюкозинолатов в процентах следует умножить на коэффициент 24.

12

УспехиУспехи селекционеровселекционеров: :

НулевыеНулевые сортасорта рапсарапса

� «low erucic acid rape or colza seeds»В соответствии с Предписанием Комиссии Европейского

Сообщества (ЕС) № 1719/2005 (Commission Regulation (EC) No. 1719/2005) под «low erucic acid rape or colza seeds»подразумеваются семена рапса\ сурепицы с содержанием

эруковой кислоты менее 2 % и содержанием глюкозинолатов

менее 30 мкмоль/г (µmol/g).

� «000» (triple-low / triple-zero (000) rapeseeds)Семена рапса «000» с пониженным содержанием клетчатки

Примечание:Для приблизительного сравнения результатов, выраженных в процентах, с результатами, выраженными вмкмоль/г (µmol/g) сухого вещества, содержание глюкозинолатов в процентах следует умножить на коэффициент 24.

13

ТребованияТребования, , предъявляемыепредъявляемые кк

содержаниюсодержанию эруковойэруковой кислотыкислоты

� LEAC (Low erucic acid content)

Семена рапса с низким содержанием

эруковой кислоты (например, всоответствии с ISO 7557 с содержаниемэруковой кислоты не более 5 % от общегосодержания жирных кислот)

� НEAC (High erucic acid content) / Industrial rapeseeds

Семена рапса с высоким содержанием

эруковой кислоты (например, всоответствии с ISO 7556, с содержаниемэруковой кислоты не менее 40 % отобщего содержания жирных кислот)

14

МетодыМетоды анализаанализа рапсарапса::

ГОСТГОСТ//ДСТУДСТУ,, ISO, FOSFAISO, FOSFA

Чтобы подготовить партию рапса для экспорта необходимо

оценить ее по стандартам, понятным и известным за рубежом

1. Влажность

2. Содержание примесей

3. Содержание масла

4. Кислотное число масла

5. Жирнокислотный состав

6. Содержание глюкозинолатов

15

МетодыМетоды анализаанализа глюкозинолатовглюкозинолатов

Методы оценки продуктов гидролиза:- по остаткам глюкозы- при формировании окрашенныхкомплексов

- по определению сульфатов

Методы оценки глюкозинолатов:- газовая хроматография триметилсилу-лата десульфоглюкозинолатов

- ВЭЖХ глюкозинолатных радикалов илиисходных глюкозинолатов

- капиллярный электрофорез

Непрямые методы:- рентгенофлуоресцентный анализатор- инфракрасный анализатор

16

МетодыМетоды определенияопределения содержаниясодержания

глюкозинолатовглюкозинолатов

Находится в процессе переработки

организацией ISO

• Нареканий на метод очень много, норедакция 1992 года не отменена, хотя и будет усовершенствована

• Метод недоработан, имеютсязначительные трудности в его

постановке

• Часть расходных материалов снята

с производства и не имеет полных

аналогов в настоящее время

Метод жидкостной хроматографии ISO 9167-1:1992 (GAFTA 22:0 / ЕС18/64

17

МетодыМетоды определенияопределения содержаниясодержания

глюкозинолатовглюкозинолатов

1. Стандартный образец - 104,5 мкмоль/г

99,0 мкмоль/г (неопр-ность 9 мкмоль/г)

Европейский Институт Стандартов

2. Рапс из Германии – 13,8 мкмоль/г

13,1 мкмоль/г

3. Украинский рапс – 35,6 мкмоль/г

39,4 мкмоль/г Multilab, Руан, Франция

1 2

3

Метод жидкостной хроматографии ISO 9167-1:1992 (GAFTA 22:0 / ЕС18/64

18

МетодыМетоды определенияопределения содержаниясодержания

глюкозинолатовглюкозинолатов

Определение проводится с

использованием спектрофотометра

после образования в экстракте из

рапса комплекса с хлоридом

палладия. Время проведения

анализа 3,5 - 5 часов.

Спектрофотометрические методы

Hungarian codex, Msz 08 1908

19

МетодыМетоды определенияопределения содержаниясодержания

глюкозинолатовглюкозинолатов

Спектрофотометрические методы

Hungarian codex, Msz 08 1908

31,333.9

21,320.0

11,2 10,9

19,5 18,9

99,0

(Стандартный образец) 99,5

23,0

(Стандартный образец) 23,2

11,9

(Стандартный образец) 12,0

ISO 9167-1

мкмоль/г

Hungarian Codex, Msz 08 1908

мкмоль/г

20

МетодыМетоды определенияопределения содержаниясодержания

глюкозинолатовглюкозинолатов

Спектрофотометрические методы

Hungarian codex, Msz 08 1908

Июнь - Август

39,427,2

18,528,6

ISO 9167-1

мкмоль/г

Hungarian Codex, Msz 08 1908

мкмоль/г

Проект стандарта - ISO/CD 9167-3 Rapeseed - Determination of glucosinolates content -- Part 3: Spectrometric method for total glucosinolates by glucose release.

21

ЭкспрессЭкспресс -- методыметоды определенияопределения

содержаниясодержания глюкозинолатовглюкозинолатов

ISO 9167-2

Определение проводится на

рентгено-флюоресцентноманализаторе в течение 1 часа сминимальными затратами

времени.

31,3< 10

39,411

18,5< 10

ISO 9167-1

мкмоль/г

ISO 9167-2

мкмоль/г

Начало сезона, новый урожай

Июнь 2006: Организация ISO отозвала данный стандарт

22

ЭкспрессЭкспресс -- методыметоды определенияопределения

содержаниясодержания глюкозинолатовглюкозинолатов

ГОСТ 9824-87• Не введен в действие на

территории Украины

• Экспресс-оценка проводится сприменением диагностических

полосок для определения

сахара в моче

Определение содержания эруковой кислоты

и глюкозинолатов с помощью инфракрасных

анализаторов

Воспроизводимость результатов ???

23

ИнфракрасныеИнфракрасные анализаторыанализаторы ––

панацеяпанацея??????

Будут ли работать калибровки по глюкозинолатам и

эруковой кислоте на украинском рапсе –

вопрос остается открытым...

24

ГарантииГарантии тоготого, , чточто партияпартия семянсемян

рапсарапса будетбудет удовлетворятьудовлетворять

требованиямтребованиям ««0000»»

☺ Следует использовать сорта не ниже 1-йрепродукции, семена гибридов только первогопоколения F1, сопровождающиеся всеминеобходимыми документами, выращенныетолько в специализированных, сертифицированных хозяйствах.

☺ Появление более точных экспресс-методов, сболее высокой вероятностью достоверности

полученных результатов.

25

КачествоКачество урожаяурожая семянсемян рапсарапса

� Использование семян низких репродукций

Биологическое и механическое смешение, переопыление, спонтанные мутации ивлияние других вредных факторов в

процессе размножения

� Нет чёткой системы семеноводства

� Используемый сорт

� Качество посевного материала

� Уровень агротехники

☺ Следует использовать сорта не ниже 1-йрепродукции, семена гибридов толькопервого поколения F1, сопровождающиесявсеми необходимыми документами,

выращенные только в специализированных,

сертифицированных хозяйствах.

26

ПроизводствоПроизводство рапсарапса сс гарантированнымгарантированным

низкимнизким содержаниемсодержанием глюкозинолатовглюкозинолатов

• Обследование посевов и полей

(состояние растений, посевов, почвенные исследования, прогнозурожая, предоставлениеконсультаций)

• Оценка уровня агротехники и

эффективность работы предприятия

– Агротехнический аудит

• Мониторинг движения урожая и

использование товарно-материальных ценностей (семена, удобрения, пестициды и т.д.)

Специальная программа услуг под

общим названием «Агромониторинг»(или «Crop Survey»):

27

ПрактикаПрактика

� При приёмке мелких партий семян рапса

многими поставщиками используются

различные экспресс-методы с большей или

меньшей вероятностью достоверности

полученных результатов

� При приёмке больших партий рапса

указанные партии делятся на более мелкие, сформированные средние пробы

анализируются в соответствии с

утверждёнными международными методами, и полученные результатысверяются со средневычесленными по тоннажу результатами, основанными на результатах, полученных экспресс-методом.

� При отправке партий рапса на экспорт представительная проба всей

партии анализируется в соответствии с утверждёнными

международными методами; таким методом, утвержденным FOSFA

(Международная Федерация Торговли Маслами, Жирами и Семенамимасличных культур), является ISO 9167-1:1992.

Microsoft

PowerPoint Presentation