Що потрібно знати виробнику і переробнику цукрової кукурудзи?
Цукрова кукурудза включає три групи, які відмінні між собою за вмістом цукрів в зерні, що визначається різними генами.
До першої групи належать форми цукрової кукурудзи – носії гена шугарі-1.В технічно стиглому зерні сортів і гібридів цієї групи вміст цукрів становить 4-6% і вони зберігають його протягом 2-3 діб. Ця група є найстарішою і ще років 50 тому вирощувалися носії тільки цього гену. Однак і в наш час їх потенціал далеко не вичерпано і вони активно використовуються, особливо в північних зонах вирощування цукрової кукурудзи.
Другу групу представлено носіями гена шугарі енхансер, у яких вміст цукрів в зерні технічної стиглості складає 6-8%, який вони зберігають протягом 3-4 діб. Кукурудза цієї групи має не тільки більш високий вміст цукрів в зерні технічної стиглості, але й вирізняється його більш ніжною консистенцією.
Нарешті, третя група цукрової кукурудзи, найбільш солодкої, складається з носіїв гену шранкен-2, у яких вміст цукрів в зерні технічної стиглості становить 8-12%. Представників цієї групи називають ще надцукровою кукурудзою та окрім дуже високого вмісту цукрів вони вирізняються уповільненим переходом цукрів у крохмаль та більшою (до 6-7 діб) тривалістю періоду технічної стиглості. Саме цей тип цукрової кукурудзи є найбільш придатним для споживання як у свіжому вигляді, так й для перероблення, тому його частка на ринку цукрової кукурудзи постійно зростає.
Гени шугарі-1 та шранкен-2 діють незалежно один від одного, тоді як ген шугарі енхансер проявляє свій ефект лише у присутності гену шугарі-1. Всі гени цукрової кукурудзи викликають змінення зовнішнього вигляду зерна, причому носії гена шранкен-2 за цією ознакою відрізняються від носіїв генів шугарі-1 та шугарі енхансер (фото 1,2,3).
Сорти і гібриди – носії кожного гену цукрової кукурудзи слід вирощувати в умовах суворої просторової ізоляції від будь-яких інших посівів кукурудзи (на відстані не менше 500 м). Тобто для збереження характерних для носіїв кожного гену позитивних властивостей слід забезпечити його перезапилення тільки носіями цього ж гену.
А що станеться, коли між собою перезапилюються носії різних генів? В цьому випадку результат вирощування буде залежати від того, носії яких саме генів перезапилюються. Якщо, наприклад, гібрид-носій гену шугарі енхансер перезапилюється гібридом – носієм гену шугарі-1, то зовнішній вигляд зерна від цього не зміниться, але вміст цукрів в зерні знизиться. При перезапиленні гібриду-носія гену шугарі-1 гібридом – носієм гену шугарі енхансер, зовнішній вигляд зерна також не зміниться, але вміст цукрів буде ухилятися у бік носія гену шугарі-1. А от перезапилення носіїв гену шранкен-2 носіями генів шугарі-1 або шугарі енхансер і навпаки приведе до появи вже в рік перезапилення суміші зерна звичайного типу і зерна, типового для материнської форми й значного зниження вмісту цукрів.
Нарешті, перезапилення звичайної зернової кукурудзи носієм будь-якого із вказаних вище генів «цукристості» майже не змінить вмісту цукрів і зовнішнього вигляду зерна, характерного для зернової кукурудзи. Навпаки, перезапилення носія будь-якого гену «цукристості» зерновою кукурудзою викликатиме утворення суміші зерна звичайного типу і зерна, характерного для материнської форми – носія генів шугарі-1, шугарі енхансер або шранкен-2. При цьому вміст цукрів в зерні материнської форми суттєво знизиться.
Отже, з всіх наведених вище випадків тільки перезапилення носіїв гену шугарі-1 носіями гену шугарі енхансер не викликатиме зниження вмісту цукрів у порівнянні з материнською формою. У всіх інших випадках перезапилення носіїв будь-якого гену «цукристості» джерелом іншого гену або звичайною кукурудзою приведе до погіршення споживчих властивостей зерна.
Тому просторова ізоляція посівів цукрової кукурудзи, що належить до різних груп, є обов’язковою умовою отримання високоякісної продукції.
Як правильно оцінити міру солодкості цукрової кукурудзи
У всіх нас відчуття солодкості харчових продуктів асоціюється з вмістом в них цукрів. І цукрова кукурудза в цьому відношенні не виключення. Однією з її основних відмінностей від звичайної кукурудзи зернового типу є більш високий вміст цукрів в зерні технічної стиглості. Якщо у звичайної кукурудзи цей показник становить 2,4 – 2,6%, то у цукрової кукурудзи на основі мутації su1 – 4,5 – 6,0%, на основі мутації se – 6,0 – 8,0%, а на основі мутації sh2 – 8,0 – 10,0% (а в окремих випадках – до 12%).
Нема сумніву в тому, що чим більший вміст цукрів в зерні цукрової кукурудзи технічної стиглості, тим більш солодкою і ринково привабливою є товарна продукція. Поряд з цим відомо, що різні сахариди мають і різні рівні солодкості. Якщо прийняти солодкість сахарози за 100%, то солодкість, наприклад, фруктози буде становити 173%, а солодкість глюкози – лише 74%.
Однак підвищити солодкість товарної продукції цукрової кукурудзи шляхом збільшення вмісту фруктози не уявляється можливим. Річ у тому, що в зерні технічної стиглості вміст фруктози досить низький і мало мінливий. Основною формою цукрів у цукрової кукурудзи є сахароза і саме її вміст, головним чином і визначає ступінь солодкості товарного зерна. Чим більше вміст сахарози, тим солодше зерно.
Але як правильно виразити вміст сахарози в зерні ? Здавалося б просте питання, але його простота оманлива. Річ у тім, що існують по менший мірі два способи оцінки вмісту цукрів взагалі й сахарози зокрема.
Перший спосіб
У виноробстві, пивоварінні, цукровій, плодово-овочівницькій, кондитерській і харчовій промисловості для цієї мети часто використовується, так звана шкала Брікса, яка спирається на залежність між вмістом цукру у водному розчині з його щільністю, яка вимірюється за допомогою рефрактометру. Прилад у більшості випадків калібрується саме за сахарозою.
1 градус Брікса (оВх) відповідає вмісту цукру (сахарози) в 1 г у 100 г водного розчину, який іншими словами складається з 1 г цукру і 99 г води.
Цей спосіб дозволяє досить просто оцінити вміст цукру (сахарози) у розчині, але він має свої обмеження. Визначення вмісту цукру (сахарози) проводиться лише у розчинах і лише у водних, і дає достатньо точні результати тільки в тому випадку, коли у розчині не присутні інші водорозчинні сполуки, або присутні у незначних кількостях. Чим більший вміст таких сполук, тим більша похибка вимірювання.
Для оцінки вмісту сахарози у технічно стиглому зерні цукрової кукурудзи цей метод мало придатний. Справа в тому, що рідинна фракція зерна цукрової кукурудзи технічної стиглості складається не тільки із сахарози, але й інших водорозчинних речовин, насамперед водорозчинних полісахаридів. Їх особливо високим вмістом вирізняються носії мутацій цукрової кукурудзи su1 та se.
Окрім того, вимірювання вмісту сахарози, і, як наслідок солодкості зерна, за допомогою рефрактометру є можливим лише у випадку, коли вимірюванню піддається розчин або принаймні суспензія. Відомо, однак, що зерно цукрової кукурудзи, навіть молочно-воскової стиглості містить значні кількості й нерозчинних у воді речовин ендосперму, насамперед крохмалю.
Тому результати вимірювання щільності навіть із використанням шкали Брікса будуть стосуватися не всього зерна технічної стиглості, а лише його рідинної фази. Цілком очевидно, що похибка такого вимірювання буде дуже значною та об’єктивних результатів вимірювання не надасть.
Другий спосіб
У другому способі вміст цукрів (сахарози) визначається одним з відомих хімічних методів у розтертому або гомогенізованому до однорідної консистенції, зерні. Можна визначати вміст сахарози та в зерні, просушеному при помірній температурі (не вище 50°C). Отриманий результат виражається або у відсотках до сирої речовини, тобто речовини з вологістю на момент аналізу, або у відсотках до абсолютно сухої речовини. У другому випадку паралельно з проведенням визначення цукрів (сахарози) здійснюється визначення частки сухого залишку після повного випаровування вологи.
Цей спосіб значно складніший ніж визначення рефрактометричним методом за шкалою Брікса, але й значно точніший і об’єктивніший. Ми у своїй практиці використовуємо виключно цей метод.
