Біохімія та технологія оліє-жирової сировини - Навчальний посібник (Пешук Л. В., Носенко Т. Т.)

7.7. родина мальвових

Мальвові (Malvaceae) велика родина рослин порядку мальвоцві-тих. Включає дерева, кущі, ліани і трав'янисті рослини — близько 204 родів і 2330 різних видів рослин. Найбільші роди: гібіскус (Hibiscus, 300 видів), Sterculia (250 видів), Dombeya (225 видів), Pavonia (200 видів) і Sida (200 видів). Поширені по всій планеті, більшість видів тропічні. Практично відсутні в арктичних областях і майже не представлені в північній частині лісової зони.

Бавовник звичайний (Gossypium hirsutum L.)

Батьківщиною бавовника є Мексика і Перу. Бавовник з давніх-давен вирощували в Середній Азії, головним чином як прядильну культуру. В Україні бавовник почали вирощувати з 1930 року в Причорномор'ї (Херсонській, Запорізькій, Миколаївській, Одеській, Дніпропетровській і Донецькій областях), у 1952 році посівні площі бавовнику становили 475 тис. га, але з 1956 року в зв'язку з успішним розвитком бавовнярства в Середній Азії, Казахстані та на Закавказзі бавовносіяння в Україні було призупинено.

Відомо 20 видів бавовника з яких найбільш поширені два види — бавовник звичайний середньоволокнистий (Y. Hirsutum) і бавовник тонковолокнистий (Y. Barbadence).

Бавовник - багаторічна культура, але вирощують її як однорічну. Стебло висотою 70-120 см, пряме, міцне з 1...3 прямими гілочками біля основи і багаточисельними квітами по стеблу. Листя велике, стебло і листя опушене, квіти великі, пелюстки кремового кольору, коли в'януть червоніють, розташовані на плодових гілочках, зібрані в суцвіття типу - звивину, в якому квіти розташовані далеко один від одного і здаються поодинокими. Самим скоростиглим є сорт бавовнику, у якого суцвіття редуковане до однієї квітки, але промислового використання він не має. Після закінчення цвітіння утворюється плід типу «коробочка» на три, чотири або п'ять гнізд.

 

 

Коробочки яйце- або кулеподібні, поверхня матова, зверху коробочки є дзьобик, по якому вони розкриваються (Рис. 7.14). На рослині може бути до 100 коробочок, в кожному гнізді коробочки по 5...11 насінин. Насіння нижніх суцвіть більш дозріле, вкрите довгими (волокно) і короткими (підпушок) волокнами. Волокно білого кольору, довжиною 25-36 мм. У дикорослого бавовника коротке, або зовсім відсутнє волокно. Довжина насіння коливається від 7,9 до 9,61 мм, ширина - від 4,7 до 5,5 мм.

Дозрівання коробочок триває протягом 1.5...2 місяці, що заважає одночасному збиранню врожаю. На полях, призначених для механізованого збирання, попередньо проводять дефоліацію (видалення листя хімічними препаратами), потім перший збір, наступний - після розкривання наступних 20-25 \% коробочок.

Бавовник тепло- і світлолюбива рослина, оптимальна температура для розвитку 25...ЗО °С, погано витримує затінення. Дає добрий врожай при достатньому зволоженні ґрунту, тому вирощується на зрошувальних землях. Вегетаційний період 110-160 днів.

Основне призначення бавовнику - одержання волокна - головної сировини для текстильної промисловості. Крім тканин з бавовни-ка виготовляють колодіум, целулоїд для фотоплівки, сурогат шкіри, гуми тощо.

З насіння добувають олію. Вміст олії в насінні 17,2...29,1 \%, в ядрі 31,5...44,5 \%. Насіння крім олії містить приблизно 20 \% білку. Хімічний склад насіння тонко- і середньоволокнистих сортів наведено в таблиці 7.36.

Таблиця 7.36.

Хімічний склад насіння різних сортів бавовнику (\%в перерахунку на суху речовину)

 

Компоненти насіння бавовнику

Ліпіди

Білок ^х6,25)

Целюлоза

Мінеральні речовини

Середньоволокнисті сорти

Насіння

22,3...23,3

25,5...28,5

18,5

4,2

Ядро

39,3

34,1...37,5

1,2...2,0

4,9...5,2

Лушпиння

0,4...0,6

3,5...3,6

48,0...51,4

1,9...2,3

Тонковолокнисті сорти

Насіння

24,5...25,2

24,4

12,4

4,5

Ядро

37,4...40,2

36,9

1,5

5,1

Лушпиння

0,3

4,6

39,4

1,8

З бавовнику-сирцю (волокно з невідділеним насінням) отримують ЗО...40 \% волокна і 60...70 \% насіння. Волокно йде на виробництво тканин, швейних ниток, марлі, вати, канатів. Після вилучення волокна на бавовноочищувальних заводах на поверхні насіння ще залишається значна кількість короткого підпушку. Вміст пуху і підпушку на насінні, що поступає для переробки на олієпереробні заводи, виражають у відсотках від маси насіння і називають опушеністю. Найбільш опушене насіння у середньоволокнистих сортів (8...11 \%), менш опушене - у тонковолокнистих (4...7 \%). Якість олії, яку отримують із насіння бавовнику, залежить від вмісту в його ядрі госиполу. Олія з бавовнику має інтенсивне забарвлення, що зумовлено наявністю госиполу та його похідних.

Значна частина госиполу зосереджена в ядрі насіння. Вміст госиполу в насінні залежить від кліматичних умов, сорту насіння, стадії дозрівання, мінерального живлення тощо. Вміст госиполу в насінні навіть одного сорту коливається в широких межах від 0,33 до 1,44 \% на суху речовину ядра. Взаємодіючи із білками госипол утворює комплекси.

Бавовняну олію використовують як в харчових цілях так і для виробництва мила, гліцерину, пальмітину, тощо. Із насіння після видалення госиполу можна отримати протеїн для харчових і кормових цілей. Селекціонерами проводяться роботи по створенню безгоси-польних сортів бавовнику.

Відомо два варіанти технології переробки насіння бавовнику, які відрізняються кінцевою локалізацією госиполу в одержаних продуктах:

Технологія направлена на максимальне зв'язування госиполу з білками насіння (госипол залишається в шроті у зв'язаному стані). Для цього необхідна високотемпературна вологотеплова обробка сировини.

Технологія направлена на збереження госиполу в нативному вигляді в олії. Під час наступної лужної нейтралізації госипол, реагуючи з лугом утворює госиполати, які можна видаляти з олії. Така технологія передбачає м'який низькотемпературний режим волого-теплової обробки.

Товарний сорт насіння бавовнику не залежно від селекційного сорту визначається за властивостями бавовника-сирцю на бавовня-ноочисних заводах. Насіння бавовнику як промислової сировини за діючим ГОСТом 5947-68 поділяються на чотири сорти.

Основою розподілу насіння на товарні сорти є ступінь їх дозрівання на час збирання врожаю. Характеристика товарних сортів насіння бавовнику наведена в Таблиці 7.37.

Таблиця 7.37.

Характеристика товарних сортів насіння бавовнику

 

Сорт насіння

Дозрілість насіння

Колір ядра на розрізі

1

Зріле

Світло-кремовий з зеленуватим відтінком залежно від ботанічного сорту

Вимоги до насіння бавовнику при заготівлі наведені в Таблиці 7.38.

Таблиця 7.38.

Вимоги до насіння бавовнику під час заготівлі

Із зниженням товарного сорту (від 1-го до 4-го) опушеність, вологість, кислотне число олії в насінні і засміченість зростає, а зрілість насіння та олійність зменшується. Насіння бавовнику із засміченістю понад 40 \% відноситься до нестандартного і використовується для технічних потреб.

Фізико-хімічні властивості бавовняної олії наведені в таблиці 7.39.

Фізико-хімічні властивості бавовняної олії

Вміст основних жирних кислот в бавовняній олії наведено в Таблиці 7.40.

Таблиця 7.40.

Жирнокислотний склад бавовняної олії

 

Жирні кислоти

Масова доля, \% від загального вмісту

Пальмітинова

25

Стеаринова

2,5

Олеїнова

18

Лінолева

51,5

Ліноленова

0,5

Основним напрямком селекції бавовнику є виведення високопродуктивних, порівняно ранніх сортів середньо- та тонковолокнистого бавовника з потенційною врожайністю 7-9 т/га на основі використання нового генетичного матеріалу та застосування найбільш ефективних методів селекції.

Канатник (Abution theoprastil Medic.)

Однорічна рослина висотою до 45 см, стебло пряме, зелене, рідше фіолетове, опушене. Листя велике, кулясто-серцеподібної форми, злегка загострене з черешками. Квіти великі, віночок жовтий. Плоди — 11...30 гніздові коробочки, в кожному гнізді по 3...5 насінин. Насіння дрібне, брунькоподібне, темно-сіре або чорне.

Канатник використовують для виготовлення мотузок, канатів. В насінні міститься 18...20 \% олії, яка йде на технічні цілі.

В дикому стані зустрічається в Європі, Африці, Азії. Батьківщина культурного канатника — Китай. Рослина культивується в Китаї, в незначній кількості- в Японії та Єгипті. В країнах СНД вирощували канатник на невеликих площах, а останні десятиліття культуру канатника все частіше заміняли на посіви культур з волокном більш високої якості.

Канатник менш вимогливий до тепла, ніж кенаф, пагони витримують заморозки до мінус 2 °С. Світлолюбивий, посухостійкий і чутливий до надлишку вологи, вимогливий до родючості грунтів, добре реагує на внесення добрив, особливо азотних і фосфорних.

Кенаф (Hibiscus cannabinus L.)

Однорічна рослина висотою до 3...4 м. Стебло пряме, просте або гіллясте, зелене, іноді червоне. Листя серцеподібної форми. Квіти в пазухах листя крупні, жовтого, кремового або білого кольору. Плід-коробочка, довжиною 2,5 см. і шириною 1...2 см., яка густо засіяна гострими колючими волосками. Насіння темно-сіре, тригранне.

Стебло містить міцне волокно світло-коричневого кольору із шовковистим блиском, яке йде на виготовлення пакувальних тканин, бризентів, високоякісної мішковини, килимових і декоративних тканин, шпагатів, канатів. Насіння містить майже 20 \% світлої прозорої олії (Число омилення 187...189 мг КОН/г; Йодне число 90...99 г L/100 г), яка добре зберігається, використовується в шкіряній, миловарній і лакофарбовій промисловостях. Макуха йде на корм тваринам і як добриво.

Культивують кенаф для одержання міцного волокна. В Україні його вирощують в південно-степових районах, частіше в Криму та на дослідних виробничих ділянках.

В дикому стані росте в Індії і тропічній Африці. В культурі кенаф спочатку з'явився в Індії, потім його розпочали культивувати в Китаї, Ірані, країнах Африки та Америки, на півдні Європи. Найбільші площі посівів зосереджені в Таїланді, Індії, Китаї, з країн СНД в Киргизії, Краснодарському краї та на півдні України.

Кенаф вимогливий до світла, тепла, ґрунтів, вологолюбивий, добре реагує на внесення добрив. Вегетаційний період 130...150 днів.

На волокно збирають при досягненні технічної стиглості, яка настає при цвітінні половини квітів. Із свіжезрізаного стебла прямо на полі на спеціальних машинах виділяють зелений луб, який сушать і відправляють на луб'яні заводи. На насіння збирають при дозріванні двох-трьох нижніх коробочок, просушують, обмолочують.

Бамія (гібіскус їстівний) (Hibiscus esculentus L.)

Однорічна рослина висотою до 2,5 м. Стебло гіллясте, темно-зелене. Листя з довгими черенками, серцеподібне. Квіти довжиною 2,5...5 см, на коротких товстих волосяних квітконіжках. Віночок жовтий або оранжевий з фіолетовою плямою по середині. Коробочки 5...11 гранні, довжиною 6...ЗО см та шириною 1...5 см, опушені, багатонасінні, насіння від світло-зеленого до чорного кольору.

Гібіскус — овочева і волокниста рослина. В харчових цілях використовують молоді зав'язі (через 3...5 днів після цвітіння) і насіння. Плоди містять 3 \% білку, 0,5 \% жиру, 8 \% вуглеводів. Зріле насіння містить до 18 \% харчової олії. Плоди їдять як сирими, так і вареними, смаженими, консервованими. Недозріле насіння вживають замість зеленого гороху, а із зрілих плодів роблять один з найкращих замінників кави. Стебло містить міцне волокно, придатне для виготовлення мотузок і мішковини. Коріння, листя, плоди і насіння використовують в народній медицині.

В дикому стані не існує. Введений в культуру в Африці більше ніж 4 тис. років тому. В XII ст. гібіскус був завезений арабами до Європи. Нині культура розповсюджена в багатьох тропічних і субтропічних країнах, у більшості випадків як городня рослина. Як прядильна — вирощується в Індії, Африці та СІЛА.

Рослини овочевих сортів зазвичай невисокі (висота 0,5 м), з невеликою кількістю листя (біля 20) і коротким міжвузлям; рослини прядильних сортів навпаки високорослі (висотою до 2,5...З м), мають велику кількість листя (довжиною до 12 см.).

Гібіскус вимогливий до тепла, вологи, ґрунту та світла. За температури нижчої 15° С розвиток рослини затримується. Під час заморозків (-1...-2 °С) пагони гинуть, а у дорослих рослин відмирає листя, осипаються квіти і зав'язь. Добре росте лише на родючих легких ґрунтах.

На півдні насіння висівають в ґрунт, коли закінчуються заморозки і прогріється ґрунт. Вегетаційний період триває 3.5...4 місяців.

БІЛКОВО-ОЛІЙНІ РОСЛИНИ