vetpressАграрная наукаAgrarian science0869-81552686-701XРедакция журнала "Аграрная наука"10.32634/0869-8155-2026-408-07-99-106vetpress-4266Research ArticleАГРОНОМИЯAGRONOMYОпределение вязкостных свойств зерна ржи разными аналитическими методамиAssessment of the viscosity properties of rye grain using different analytical methodshttps://orcid.org/0000-0002-1648-3938ПономареваМ. Л.PonomarevaM. L.

Мира Леонидовна Пономарева доктор биологических наук, профессор, главный научный сотрудник

Оренбургский тракт, 48, Казань, 420059

Mira Leonidovna Ponomareva Doctor of Biological Science, Professor, Chief Researcher

48 Orenburgsky Trakt, Kazan, 420059

smponomarev@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0001-8898-4435ПономаревС. Н.PonomarevS. N.

Сергей Николаевич Пономарев доктор сельскохозяйственных наук, главный научный сотрудник

Оренбургский тракт, 48, Казань, 420059

Sergey Nikolaevich Ponomarev Doctor of Agricultural Sciences, Chief Researcher

48 Orenburgsky Trakt, Kazan, 420059

s.ponomarev2020@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0001-7679-7915СайфутдиноваД. Д.SayfutdinovaD. D.

Диля Данисовна Сайфутдинова научный сотрудник

Оренбургский тракт, 48, Казань, 420059

Dilya Danisovna Sayfutdinova Researcher

48 Orenburgsky Trakt, Kazan, 420059

sayfut2009@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0002-9097-783XМаннаповаГ. С.MannapovaG. S.

Гульназ Сулеймановна Маннапова кандидат сельскохозяйственных наук, ведущий научный сотрудник

Оренбургский тракт, 48, Казань, 420059

Gulnaz Suleimanovna Mannapova Candidate of Agricultural Sciences, Leading Researcher

48 Orenburgsky Trakt, Kazan, 420059

mgs1980@mail.ruТатарский научно-исследовательский институт сельского хозяйства — обособленное структурное подразделение Федерального исследовательского центра «Казанский научный центр Российской академии наук»РоссияTatar Scientific Research Institute of Agriculture — Subdivision of the Federal State Budgetary Institution of Science “Kazan Scientific Center of the Russian Academy of Sciences”Russian Federation2026090820260799106Copyright © Пономарева М.Л., Пономарев С.Н., Сайфутдинова Д.Д., Маннапова Г.С., 20262026Пономарева М.Л., Пономарев С.Н., Сайфутдинова Д.Д., Маннапова Г.С.Ponomareva M.L., Ponomarev S.N., Sayfutdinova D.D., Mannapova G.S.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.vetpress.ru/jour/article/view/4266

Качество зерна ржи в значительной степени определяется состоянием углеводноамилазного комплекса и содержанием арабиноксиланов, влияющих на реологические свойства теста и хлебопекарные характеристики муки. Целью исследования являлась сравнительная оценка вязкостных свойств зерна озимой ржи с использованием различных аналитических методов и выявление наиболее информативных показателей для селекционной практики. Гибридные сорта КВС Авиатор и КВС Проммо характеризовались высокими значениями числа падения (301,5–310,5 с) и высоты амилограммы (970–1180 е.а.), что свидетельствует о низкой амилолитической активности и высокой термостабильности крахмала. Одновременно они отличались низкой вязкостью водного экстракта (12,4–12,8 мПа·с). Популяционные сорта Тантана и Зилант выделились высокой вязкостью водного экстракта (25,6–26,6 мПа·с) и выраженной способностью к набуханию (260,5–293,8 е.в.), что указывает на повышенное содержание водорастворимых арабиноксиланов. Корреляционный анализ выявил сильную положительную связь между вязкостью водного экстракта и показателями набухаемости (r = 0,789–0,805) и отрицательную – с высотой амилограммы (r = -0,724) и водопоглотительной способностью муки (r = -0,825). Метод главных компонент показал, что основные показатели формируют два функциональных комплекса признаков: крахмально-амилазный и пентозановый. Наиболее информативными для селекционного скрининга являются высота амилограммы и вязкость водного экстракта, позволяющие дифференцировать сорта по технологическому потенциалу. Тест на набухание на вискографе рекомендуется для углубленной характеристики перспективных сортов.

The quality of rye grain is largely determined by the condition of the carbohydrate-amylase complex and the arabinoxylan content, both of which influence the rheological properties of the dough and the baking characteristics of the flour. This study aimed to conduct a comparative assessment of the viscosity properties of winter rye grains using various analytical methods, and to identify the most informative indicators for breeding practice. High falling numbers (301.5–310.5 s) and amylogram heights (970–1180 units) characterized the hybrids KWS Aviator and KWS Prommo. This indicates low amylolytic activity and high thermal stability of the starch. At the same time, they were characterized by low viscosity of the aqueous extract (12.4–12.8 mPa·s). The varieties Tantana and Zilant were characterized by high viscosity of water extract (25.6–26.6 mPa·s) and pronounced swelling capacity (260.5–293.8 u.v.), indicating an increased content of water-soluble arabinoxylans. Correlation analysis revealed a strong positive correlation between viscosity and swelling parameters (r = 0.789–0.805), and a negative correlation with amylogram height (r = -0.724) and flour water absorption capacity (r = -0.825). Principal component analysis showed that the main indicators form two functional complexes of traits: the starch-amylase complex and the pentosan complex. The most informative parameters for breeding screening are amylogram height and viscosity, as these allow varieties to be differentiated according to their technological potential. A swelling test on a viscograph is recommended for the in-depth characterization of promising varieties.

озимая рожьвязкостные свойствачисло паденияамилограммаарабиноксиланывязкость водного экстрактатест на набуханиевискографанализ главных компонентселекцияwinter ryeviscosity propertiesfalling numberamylogramarabinoxylansviscosity of water extractswelling testviscometerprincipal component analysisbreedingИсследование выполнено за счет государственного задания ТатНИИСХ ФИЦ КазНЦ РАН (№125031003428-9)The research was conducted within the framework of the government assignment to the Tatar Scientific Research Institute of Agriculture — Subdivision of the Federal State Budgetary Institution of Science “Kazan Scientific Center of the Russian Academy of Sciences (No. 125031003428-9)ReferencesLinina A., Kunkulberga D., Kronberga A., Locmele I. Winter rye grain quality of hybrid and population cultivars. Agronomy Research. 2019; 17(S2): 1380–1389. https://doi.org/10.15159/AR.19.058Linina A., Kunkulberga D., Kronberga A., Locmele I. Winter rye grain quality of hybrid and population cultivars. Agronomy Research. 2019; 17(S2): 1380–1389. https://doi.org/10.15159/AR.19.058Stępniewska S., Hassoon W.H., Szafrańska A., Cacak-Pietrzak G., Dziki D. Procedures for Breadmaking Quality Assessment of Rye Wholemeal Flour. Foods. 2019; 8(8): 331. https://doi.org/10.3390/foods8080331Stępniewska S., Hassoon W.H., Szafrańska A., Cacak-Pietrzak G., Dziki D. Procedures for Breadmaking Quality Assessment of Rye Wholemeal Flour. Foods. 2019; 8(8): 331. https://doi.org/10.3390/foods8080331Buksa K., Łakomy A., Nowotna A., Krystyjan M. Arabinoxylan-starch-protein interactions in specially modified rye dough during a simulated fermentation process. Food Chemistry. 2018; 253: 156–163. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2018.01.153Buksa K., Łakomy A., Nowotna A., Krystyjan M. Arabinoxylan-starch-protein interactions in specially modified rye dough during a simulated fermentation process. Food Chemistry. 2018; 253: 156–163. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2018.01.153Buksa K., Krystyjan M. Arabinoxylan–starch–protein interactions in specially modified rye dough during a simulated baking process. Food Chemistry. 2019; 287: 176–185. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2019.02.077Buksa K., Krystyjan M. Arabinoxylan–starch–protein interactions in specially modified rye dough during a simulated baking process. Food Chemistry. 2019; 287: 176–185. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2019.02.077Gräber S. Influence of enzyme treatment on the rheology of rye doughs. Food / Nahrung. 1999; 43(4): 249–252. https://doi.org/10.1002/(SICI)1521-3803(19990801)43:4<249::AID-FOOD249>3.0.CO;2-KGräber S. Influence of enzyme treatment on the rheology of rye doughs. Food / Nahrung. 1999; 43(4): 249–252. https://doi.org/10.1002/(SICI)1521-3803(19990801)43:4<249::AID-FOOD249>3.0.CO;2-KSalmenkallio-Marttila M., Hovinen S. Enzyme activities, dietary fibre components and rheological properties of wholemeal flours from rye cultivars grown in Finland. Journal of the Science of Food and Agriculture. 2005; 85(8): 1350–1356. https://doi.org/10.1002/jsfa.2128Salmenkallio-Marttila M., Hovinen S. Enzyme activities, dietary fibre components and rheological properties of wholemeal flours from rye cultivars grown in Finland. Journal of the Science of Food and Agriculture. 2005; 85(8): 1350–1356. https://doi.org/10.1002/jsfa.2128Шаболкина Е.Н., Шевченко С.Н., Бишарев А.А., Анисимкина Н.В. Влияние параметров углеводно-амилазного комплекса и содержания белка в зерне на хлебопекарное качество озимой ржи. Российская сельскохозяйственная наука. 2024; (2): 68–72. https://doi.org/10.31857/S2500262724020139Shabolkina E.N., Shevchenko S.N., Bisharev A.A., Anisimkina N.V. Influence of Parameters of the Carbohydrate–Amylase Complex and Protein Content in Grain on the Baking Quality of Winter Rye. Russian Agricultural Sciences. 2024; 50(3): 304–309. https://doi.org/10.3103/S1068367424700277Farkas A., Szepesvári P., Németh R., Bender D., Schoenlechner R., Tömösközi S. Comparative study on the rheological and baking behaviour of enzyme-treated and arabinoxylan-enriched gluten-free straight dough and sourdough small-scale systems. Journal of Cereal Science. 2021; 101: 103292. https://doi.org/10.1016/j.jcs.2021.103292Farkas A., Szepesvári P., Németh R., Bender D., Schoenlechner R., Tömösközi S. Comparative study on the rheological and baking behaviour of enzyme-treated and arabinoxylan-enriched gluten-free straight dough and sourdough small-scale systems. Journal of Cereal Science. 2021; 101: 103292. https://doi.org/10.1016/j.jcs.2021.103292Zhang D. et al. Arabinoxylan supplemented bread: From extraction of fibers to effect of baking, digestion, and fermentation. Food Chemistry. 2023; 413: 135660. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2023.135660Zhang D. et al. Arabinoxylan supplemented bread: From extraction of fibers to effect of baking, digestion, and fermentation. Food Chemistry. 2023; 413: 135660. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2023.135660Bieniek A., Buksa K. The Influence of Arabinoxylan on the Properties of Sourdough Wheat Bread. Applied Sciences. 2024; 14(6): 2649. https://doi.org/10.3390/app14062649Bieniek A., Buksa K. The Influence of Arabinoxylan on the Properties of Sourdough Wheat Bread. Applied Sciences. 2024; 14(6): 2649. https://doi.org/10.3390/app14062649Drews E. Quellenkurven von Roggenmahlprodukten. Mühle und Mischfuttertechnik. 1971; 108(49): 723–724.Drews E. Source curves of rye milled products. Milling and compound feed technology. 1971; 108(49): 723–724 (in German).Шаболкина Е.Н., Анисимкина Н.В. Хлебопекарные достоинства озимой ржи. Зерновое хозяйство России. 2017; (5): 32–35. EDN YLHXTYShabolkina E.N., Anisimkina N.V. The baking merits of winter rye. Grain Economy of Russia. 2017; (5): 32–35 (in Russian). EDN YLHXTYГончаренко А.А. и др. Интегральная оценка адаптивного потенциала сортов озимой ржи по технологическим признакам качества зерна. Российская сельскохозяйственная наука. 2025; (2): 16–21. https://doi.org/10.31857/S2500262725020039Goncharenko A.A. et al. Integral Assessment of Adaptive Capacity of Winter Rye Varieties Based on Technology Traits for Grain Quality. Russian Agricultural Sciences. 2025; 51(2): 485–492. https://doi.org/10.3103/S1068367425700983Пономарева М.Л., Пономарев С.Н. Оптимизация параметров качества зерна для селекции озимой ржи. Вавиловский журнал генетики и селекции. 2019; 23(3): 320–327. https://doi.org/10.18699/VJ19.496Ponomareva M.L., Ponomarev S.N. Optimization of grain quality parameters for winter rye breeding. Vavilov Journal of Genetics and Breeding. 2019; 23(3): 320–327 (in Russian). https://doi.org/10.18699/VJ19.496Пономарева М.Л., Пономарев С.Н., Маннапова Г.С., Гильмуллина Л.Ф. Методы исследования качества цельносмолотой муки из зерна ржи. Российская сельскохозяйственная наука. 2022; (4): 13–21. EDN GDHTUAPonomareva M.L., Ponomarev S.N., Mannapova G.S., Gilmullina L.F. Research Techniques for the Quality of Wholemeal Rye Flour. Russian Agriculture Sciences. 2022; 48(5): 334–343. https://doi.org/10.3103/S106836742205007XАсхадуллин Д.Ф. и др. Качество сортов яровой мягкой пшеницы для изготовления хлеба из цельнозерновой муки. Аграрная наука. 2025; (9): 125–133. https://doi.org/10.32634/0869-8155-2025-398-09-125-133Askhadullin D.F. et al. The quality of spring common wheat varieties for making bread from whole grain flour. Agrarian science. 2025; (9): 125–133 (in Russian). https://doi.org/10.32634/0869-8155-2025-398-09-125-133Солодухина О.В. Принципы селекции ржи с низким содержанием водорастворимых пентозанов в зерне. Биотехнология и селекция растений. 2024; 7(2): 42–52. https://doi.org/10.30901/2658-6266-2024-2-o3Solodukhina O.V. Principles of rye breeding for low content of water-soluble pentosans in grain. Plant Biotechnology and Breeding. 2024; 7(2): 42–52 (in Russian). https://doi.org/10.30901/2658-6266-2024-2-o3Stępniewska S., Cacak-Pietrzak G., Szafrańska A., Ostrowska-Ligęza E., Salamon A., Kowalska H. Assessment of the Baking Properties of Rye Flour Based on the Polysaccharide Content and Properties. Applied Sciences. 2024; 14(7): 2772. https://doi.org/10.3390/app14072772Stępniewska S., Cacak-Pietrzak G., Szafrańska A., Ostrowska-Ligęza E., Salamon A., Kowalska H. Assessment of the Baking Properties of Rye Flour Based on the Polysaccharide Content and Properties. Applied Sciences. 2024; 14(7): 2772. https://doi.org/10.3390/app14072772

The authors declare that there are no conflicts of interest present.