stringtranslate.com

Гуар

Гуар (от хинди : ग्वार  : gvār) или гроздь бобов , с ботаническим названием Cyamopsis tetragonoloba , является однолетним бобовым растением и источником гуаровой камеди . Он также известен как гавар, гавар или гуваровая фасоль. Название рода Cyamopsis означает похожий на бобы (от греч. : κύαμος  : kýamos «боб» + греч. : ὄψις  : ópsis «вид»). Видовое название происходит от латинского : tetragōnoloba, что означает четырехлопастный .

Происхождение Cyamopsis tetragonoloba неизвестно, поскольку он никогда не встречался в дикой природе. [1] Предполагается, что он произошел от африканского вида Cyamopsis senegalensis . Затем он был одомашнен в Южной Азии , где его выращивали на протяжении столетий. [2] Гуар хорошо растет в полузасушливых районах, но для этого необходимы частые осадки.

Это бобовое растение является ценным растением в цикле севооборота, поскольку оно живет в симбиозе с азотфиксирующими бактериями. [3] Сельскохозяйства в полузасушливых регионах Раджастхана следуют севообороту и используют гуар для пополнения почвы необходимыми удобрениями и фиксации азота перед следующим урожаем. Гуар имеет много функций для питания человека и животных, но гелеобразующий агент в его семенах (гуаровая камедь) является наиболее важным применением. [2] Спрос растет из-за использования гуаровой камеди в гидроразрыве пласта ( сланцевый газ ). [2] Он также является основным ингредиентом игрушечного слайма . Около 80% мирового производства приходится на Индию , но из-за высокого спроса растение внедряется в других местах.

Биология

Cyamopsis tetragonoloba растет вертикально, достигая максимальной высоты до 2–3 метров (7–10 футов). У него один главный стебель с базальным разветвлением или тонким разветвлением вдоль стебля. Стержневые корни гуара могут получать доступ к почвенной влаге на небольшой глубине. [3] Это бобовое растение образует корневые клубеньки с азотфиксирующими почвенными бактериями ризобиями в поверхностной части своей корневой системы. Его листья и стебли в основном волосатые, в зависимости от сорта. Его тонкие листья имеют удлиненную овальную форму (от 5 до 10 сантиметров (от 2 до 4 дюймов)) и расположены поочередно. Соцветия цветов растут в пазухах растений и имеют цвет от белого до голубоватого. Развивающиеся стручки довольно плоские и тонкие, содержащие от 5 до 12 маленьких овальных семян длиной 5 миллиметров ( 1 ⁄ 4  дюйма) (TGW = 25–40 граммов (1– 1+1 ⁄ 2  унции)). Обычно зрелые семена белые или серые, но при избытке влаги они могут почернеть и потерять всхожесть. Число хромосом семян гуара составляет 2n=14. [4] Семена гуаровых бобов обладают замечательной характеристикой. Его ядро ​​состоит из богатого белком зародыша (43–46%) и относительно большого эндосперма (34–40%), содержащего большое количество галактоманнана. [2] Это полисахарид, содержащий полимеры маннозы и галактозы в соотношении 2:1 со множеством ответвлений. [5] Таким образом, он проявляет большую активность в образовании водородных связей [1], оказывая вязкостное действие в жидкостях.

Выращивание

Требования к климату

Гуар засухоустойчив и любит солнце, но восприимчив к морозам. [1] Хотя он может переносить небольшие, но регулярные осадки, ему требуется достаточная влажность почвы перед посадкой и во время созревания семян. [6] Частые периоды засухи могут привести к задержке созревания. [3] Напротив, чрезмерная влажность на ранней стадии роста и после созревания приводит к снижению качества семян. [1] Гуар выращивают недалеко от прибрежных районов в регионе Гандхидхам в Каче, Гуджарат, Индия.

Требования к почве

Cyamopsis tetragonoloba (L.) может расти на самых разных типах почв. Предпочтительно на плодородных, среднеструктурированных и супесчаных почвах с хорошим дренажем, поскольку заболачивание снижает производительность растений. Гуар лучше всего растет в умеренно щелочных условиях (pH 7–8) и устойчив к засолению. Его стержневые корни инокулированы клубеньками ризобий, и таким образом он производит богатую азотом биомассу и улучшает качество почвы . [3]

Культурные обычаи

[3] [4]

Площади возделывания

Гуар выращивается в основном на северо-западе Индии, а более мелкие культуры выращиваются в полузасушливых районах высоких равнин Техаса в США , [7] Австралии и Африке. Наиболее важный район выращивания сосредоточен в Джодхпуре в Раджастхане, Индия, где спрос на гуар для фракционирования вызвал сельскохозяйственный бум, как в 2012 году. [8] В настоящее время [Когда? По состоянию на 2023 год?] Индия является основным производителем бобов, на долю которых приходится 80% мирового производства, в то время как регионы Раджастхан , Гуджарат и Кутч занимают самые большие площади (82,1% от общего объема), отведенные под выращивание гуара. Помимо выращивания в Индии, эта культура также выращивается как товарная культура в других частях мира. [9] Несколько коммерческих производителей [10] перевели свои культуры на производство гуара, чтобы удовлетворить растущий спрос на гуар и другие органические культуры [11] в Соединенных Штатах.

Разновидности

Pusa Naubahar и Pusa Sadabahar. Семена из расчета 30 кг/га (9–11 фунтов/акр) высеваются с интервалом 45–60 × 20–30 см (18–24 × 8–12 дюймов) в феврале–марте и июне–июле. В сезон дождей семена высеваются на глубину 2–3 см (~1 дюйм) на гребнях и в бороздах в летние месяцы. FYM применяется из расчета 25 тонн/га (11,1 тонн/акр). Рекомендация по N, P 2 O 5 и K 2 O для этой культуры составляет 20:60:80 кг/га (18:53:71 фунтов/акр). Средняя урожайность составляет 5–6 тонн/га (2,2–2,6 тонн/акр). Имеется лишь скудная информация о генетической изменчивости фасоли, касающаяся качественных признаков (Pathak et al. 2011). [12]

Использует

Растение гуар

Сельское хозяйство

Для домашнего использования

гуаровая камедь

Семена гуаровых бобов содержат большой эндосперм. Этот эндосперм состоит из большого полисахарида галактозы и маннозы. Этот полимер растворим в воде и проявляет вязкостный эффект в воде. Гуаровая камедь имеет множество различных применений в пищевых продуктах, промышленных продуктах и ​​добывающей промышленности .

Еда

В ряде продуктов питания и напитков гуаровая камедь используется в качестве добавки для изменения вязкости или как источник клетчатки.

Частично гидролизованная гуаровая камедь (PHGG) производится путем частичного ферментативного гидролиза гуарана, галактоманнана эндосперма семян гуара ( гуаровая камедь ). Это нейтральный полисахарид , состоящий из основной цепи маннозы с одиночными боковыми звеньями галактозы , встречающимися почти на двух из каждых трех звеньев маннозы. Средняя молекулярная масса составляет около 25 000 дальтон . Это дает PHGG, который все еще анализируется и функционирует как растворимое пищевое волокно.

PHGG, продаваемый в коммерческих целях, полностью растворим, кислото- и термостабилен, не подвержен воздействию ионов и не образует гель при высоких концентрациях. Коммерческий PHGG примерно на 75% состоит из пищевых волокон и оказывает минимальное влияние на вкус и текстуру продуктов питания и напитков. PHGG полностью ферментируется в толстом кишечнике с высокой скоростью образования летучих жирных кислот. Уровень pH кала снижается вместе с увеличением объема кала, который в основном состоит из бактериальной клеточной массы и воды. Клинические исследования продемонстрировали пребиотический эффект PHGG. Исследования показали, что PHGG можно использовать для поддержания регулярности стула. PHGG используется в пищевых продуктах для суспензии частиц, эмульгирования, предотвращения черствения , контроля кристаллов льда и выпечки с пониженным содержанием жира.

Гавар пхали с аалу (гуаровые бобы с картофелем) (Индия)
Гуар Чибхад джи Бхааджи — популярное блюдо Тари.
Гуар чибхад джи бхаджи — популярноеблюдо Тари .

Промышленность

Производные гуаровой камеди, которые были дополнительно подвергнуты реакции, используются в промышленных приложениях, таких как бумажная и текстильная промышленность, флотация руды, производство взрывчатых веществ и гидравлический разрыв пласта (фрекинг) нефтяных и газовых пластов. [8] [17] Гуаровая камедь часто сшивается ионами бора или хрома, чтобы сделать ее более стабильной и термостойкой. Сшивание гуара ионами металлов приводит к образованию геля, который не блокирует пласт и помогает эффективно в процессе очистки пласта. Гуар и его производные образуют гелевые комплексы с ионами алюминия, циркония, титана, хрома и бора. [18] Реакция борат-гуар обратима и зависит от pH (концентрации ионов водорода) раствора. Эта реакция используется для придания игрушечной «слизи» ее консистенции. Сшивание гуара с боратом происходит при высоком pH (примерно 9–10) раствора. Гуаровая камедь зарекомендовала себя как полезная замена камеди плодов рожкового дерева (изготавливаемой из семян рожкового дерева ).

Ленты

Гуаровая мука корма и гуаровая мука чури широко используются в качестве сырья для производства различных видов кормов для крупного рогатого скота, аквакультуры, рыб, птиц, молочных животных, свиней и т. д.

Агент для гидроразрыва пласта

Использование гуаровой камеди при добыче нефти и сланцевого газа методом гидроразрыва пласта (фрекинг) существенно увеличило спрос. Только 10% индийской продукции используется внутри страны. Остальные 90% экспортируются для сланцевого газа и нефтяной промышленности. Следовательно, многие бывшие хлопковые или пшеничные поля преобразуются в поля гуара, поскольку себестоимость производства ниже. Рост цен на гуаровую камедь имеет и другие причины. [19]

Дальнейшее чтение

https://www.guargumcultivation.com

На Викискладе есть медиафайлы по теме Cyamopsis tetragonoloba.

Ссылки

  1. ^ abcdef Whistler RL и Hymowitz T. 1979. Гуар: агрономия, производство, промышленное использование и питание. Purdue University Press, West Lafayette
  2. ^ abcd Маджил, Д.; Барак, С.; Хаткар, Б.С. (2011). «Гуаровая камедь: Обработка, свойства и применение в пищевых продуктах — Обзор». Журнал пищевой науки и технологии . 51 (3): 409–18. doi :10.1007/s13197-011-0522-x. PMC 3931889. PMID  24587515 . 
  3. ^ abcde Undersander DJ, Putnam DH, Kaminski AR, Doll JD, Oblinger ES и Gunsolus JL 1991. Guar. Университет Висконсин-Мэдисон, Университет Миннесоты [1] Доступ 8 ноября 2012 г.
  4. ^ abc "Guarbohne (Cyamopsis tetragonolobus [L.] Taub. [=C. psoralioides DC.])" Доступ 8 ноября 2012 г.
  5. ^ Гарти Н. и Лезер М. Э. 2001. Эмульгирующие свойства гидроколлоидов. Полимеры для передовых технологий 12: 123–135.
  6. ^ Андерсон Э. 1949. Эндоспермные слизи бобовых: встречаемость и состав. Industrial and Engineering Chemistry Research 41:2887-2890.
  7. ^ «Производство гуара» Центр сельскохозяйственных исследований и распространения знаний в Верноне, Техасский университет A&M, 2006.
  8. ^ ab Gardiner Harris (16 июля 2012 г.). «В крошечном бобе индийские бедные фермеры добывают золото с помощью газового бурения». The New York Times . Получено 17 июля 2012 г.
  9. ^ Патхак, Р.; Сингх, СК; Сингх, М.; Генри, А. (2010). «Молекулярная оценка генетического разнообразия генотипов фасоли гроздьевой (Cyamopsis tetragonoloba)». Журнал генетики . 89 (2): 243–246. doi :10.1007/s12041-010-0033-y. PMID  20861578. S2CID  7056607.
  10. ^ "крупные производители гуара"
  11. ^ ""органические удобрения"". Архивировано из оригинала 2013-06-05 . Получено 2022-03-20 .
  12. ^ Патхак, Р.; Сингх, М.; Генри, А. (2011). «Генетическое разнообразие и взаимосвязь между гроздьями бобов (Cyamopsis tetragonoloba) по качественным признакам». Индийский журнал сельскохозяйственных наук . 81 (5): 402–406.
  13. ^ Кохайдова, З.; Каровикова, Дж. (2008). «Влияние гидроколлоидов на качество хлебобулочных изделий». ACTA Scientiarum Polonorum Technologia Alimentaria . 7 : 42–49.
  14. ^ Клис, Дж. Б. (1966). «Сыр Woody's Chunk O'Gold в холодной упаковке больше не плачет». Маркетинг пищевой промышленности . 27 : 58–59.
  15. ^ Sutton, RL; Wilcox, J. (1998). «Перекристаллизация в мороженом под влиянием стабилизаторов». Journal of Food Science . 63 : 104–107. doi :10.1111/j.1365-2621.1998.tb15686.x.
  16. ^ Sakhale, BK Badgujar JB; Pawar, VD; Sananse, SL (2011). «Влияние включения гидроколлоидов в оболочку самосы на снижение поглощения масла». Journal of Food Science . 51 (3): 409–18. doi :10.1007/s13197-011-0522-x. PMC 3931889 . PMID  24587515. 
  17. ^ "В Tiny Bean бедные фермеры Индии добывают золото с помощью газового бурения (опубликовано в 2012 году)". The New York Times . Архивировано из оригинала 2019-01-07.
  18. ^ "Производные гуаровой камеди". Chemtotal. Архивировано из оригинала 25 февраля 2013 г. Получено 3 марта 2013 г.
  19. ^ "Guar mine". www.downtoearth.org.in . Получено 8 ноября 2012 г. .