Как оценивается качество однородных партий зерна мти. Требования к качеству зерна. Основные параметры анализа

В Украине стартовала уборка ранних зерновых, поэтому на элеваторах и портовых терминалах начинается горячая пора. Первые партии зерна уже поступают в зернохранилища и отгружаются на экспорт.

Решил поинтересоваться, как в лабораториях портов при приемке тестируется зерно на качество. Экспертами выступили сотрудники лаборатории - специалисты по качеству Юлия Сагайдак и Ирина Король, а также техник-лаборант Наталья Бух. Пройдемся с ними по всему «маршруту».

Отбор проб

Начало всех начал - отбор проб продукции из машины на визировке . Сотрудники лаборатории отбирают пробы с автотранспорта согласно ГОСТу, количество проб зависит от длины кузова.

В ГОСТе прописан ручной метод отбора проб с помощью ручного пробоотборника. Но на некоторых предприятиях проводится только автоматический отбор проб.

«И в ручном, и в автоматическом отборе проб есть свои преимущества. Ручной отбор прописан ГОСТом. Автоматический - исключает человеческий фактор, поэтому некоторые терминалы отбирают пробы только с помощью автоматических пробоотборников. Например, на «НИБУЛОНЕ» проводят только автоматический отбор проб. У нас на предприятии используются оба варианта отбора проб», - рассказывает Юлия Сагайдак.

Затем проба попадает в лабораторию, где на автоматическом делителе выделяют среднюю пробу, весом не менее 2 кг.

Следующий этап - органолептический анализ, то есть определение цвета и запаха зерна. Запах зерна должен соответствовать запаху нормального зерна.

Лаборанты, просеивая среднюю пробу на ситах диаметром 1,5 и 2,5 мм, определяют зараженность вредителями. При обнаружении в зерне долгоносиков или клещей, устанавливают степень зараженности в зависимости от количества вредителей в 1 кг зерна.

Определение натуры зерна

Натурой называют массу 1 л зерна, выраженную в граммах - 1 г/л. Ее определение проводится с помощью литровой пурки. Сначала из средней пробы выделяют крупную примесь на сите с диаметром отверстий 6 мм.

«Обнаруженная крупная примесь взвешивается и по формуле прибавляется к общей сорной примеси. Из очищенной от крупной примеси пробы проводится определение натуры зерна. Натура зерна определяется в двух параллелях и выводится средний показатель. Если этот показатель соответствует требованиям по приемке, то машину принимаем, если же нет, то возвращаем», - рассказывает техник-лаборант Наталья Бух.

На экспресс-анализаторе Infratec 1241 работники лаборатории определяют массовую долю белка и влажность. Если зерно соответствует требованиям по приемке и ДСТУ, приступают к выделению навесок на влажность (основной метод), определению числа падения, количества и качества клейковины, сорной и зерновой примесей, стекловидности, зерен, поврежденных клопом-черепашкой, головневых зерен.

Определение сорной и зерновой примесей - это просеивание навески на наборе сит. Крупные камешки, которые остаются на сите 1,2х20 мм - минеральная примесь. Этот показатель влияет на определение класса пшеницы. Иногда он может стать камнем преткновения при приемке пшеницы на терминале.

«К нам на терминал поступили вагоны с пшеницей 3-го класса. Мы проверили его качество - оказалось, минеральная примесь превышает нормы, которые установлены для пшеницы этого класса. Это случилось лишь только потому, что поставщики не подработали зерно. Если бы они сделали при отгрузке правильный анализ и подработали, было бы все по-другому», - говорит Ирина Король.

Разборка навески включает в себя определение сорной примеси (органическая примесь, испорченные зерна) и зерновой примеси (битые, невыполненные, проросшие, изъеденные зерна). Далее проводят определение зерен, поврежденных клопом-черепашкой. Для этого из навески 10 г выделяют зерна с наличием на поверхности следов укола в виде темной точки, вокруг которой образуется светло-желтое пятно. У зерен, поврежденных клопом-черепашкой консистенция под пятном рыхлая и мучнистая.

«Зерна, поврежденные клопом-черепашкой, не оговорены как классообразующий показатель в ДСТУ, но их наличие косвенно влияет на качество клейковины»,- говорит Ирина Король.

Определение содержания головневых зерен (поврежденных грибком головня) проводится из навески пшеницы 20 г.

Зерна пшеницы, у которых запачканы спорами головни только бородки, называются синегузочными, а зерна пшеницы, у которых запачканы спорами головни не только бородки, но и поверхность зерна, называются маранными.

Определение влажности зерна основным методом

В лаборатории ООО «МСП Ника-Тера» для размола зерна на определение влажности используют мельничку компании FOSS. Ее тщательно очищают перед каждым использованием.

«В нашей лаборатории используют современное оборудование. Так, ранее для определения влажности основным методом проводили размол зерна на мельнице ЛЗМ. При размоле зерно нагревалось, часть влаги испарялась, что приводило к погрешности при определении влажности. Сегодня мы используем мельницы швейцарской фирмы FOSS, которые не дают нагрева продукта. Весь размолотый шрот попадает в стакан, который сразу закрывается крышкой, что не позволяет влаге улетучиваться»,- рассказывает Юлия Сагайдак.

Крупность размола пшеницы контролируют не реже одного раза в 10 дней . Для этого шрот просеивается на ситах 1,0 и 0,8. Остаток на сите 1,0 – не более 5%, проход сита 0,8 – не менее 50%.

Измельченное зерно переносят в две металлические бюксы и массу каждой навески доводят до 5,00 г. Бюксы со шротом помещают в сушильный шкаф на 40 минут при температуре 130°С. По истечении времени бюксы взвешивают.

«Выводится средний показатель. У нас экспресс-анализаторы Infratec и влагомер Aguamatic тщательно откалиброваны, но все равно для точного определения влажности нужно проводить определение основным методом», - рассказывает лаборант.

Число падения

При определении числа падения из средней пробы отбирают не менее 300 г пшеницы , очищают от сорной и зерновой примесей и размалывают на мельнице через сито с отверстиями 0,8 мм. В лаборатории ООО «МСП НИКА-Тера» для этого используют мельницу PERTEN, которая позволяет произвести размол 300 г зерна единоразово в герметичную емкость.

В размолотом зерне определяют влажность согласно ГОСТу. Из размолотого зерна выделяют две навески. В зависимости от влажности зерна, определяют по таблице массу навески от 6,40 до 7,30 г.

Навески помещают в вискозиметрические пробирки, заливают 25 см³ дистиллированной воды, закрывают резиновыми пробками и интенсивно встряхивают. Колесиком шток-мешалки перемещают частицы со стенок в общую массу. Пробирки с установленными шток-мешалками помещают в отверстие крышки кипящей водяной бани.

Через 5 с после погружения начинают работать шток-мешалки, перемешивая суспензию в пробирках.

Через 60 с шток-мешалки автоматически останавливаются в верхнем положении, после чего начинается свободное падение. По счетчику определяют число падения - время в секундах с момента погружения пробирки в водяную баню до момента полного опускания шток-мешалки.

«Количество секунд при опускании и есть числом падения. Чем быстрее падает шток-мешалка, тем хуже качество пшеницы. Для каждого класса этот показатель определяется ГОСТом. Анализ показывает активность альфа-амилазы - фермента, участвующего в разрушении крахмала и гликогена», - объясняет Ирина Король.

Данный показатель широко используется для характеристики хлебопекарных свойств муки. Наличие в партии зерна большого количества проросших семян косвенно влияет на число падения. Значение числа падения может варьировать от 62 с для сильно проросших зерен и до более чем 400 с для зерна с небольшим содержанием проросших зерен.

Оптимальное значение числа падения для пшеничной муки составляет 235±15 с (установлено на кафедре технологий хлебопекарного и макаронного производств МГУПП).

Низкие значения ЧП (ниже 150 с), могут свидетельствовать о повреждении крахмала. Тесто из такой муки обычно расплывается, с ним трудно работать.

Из пшеничной муки с ЧП от 150 до 180 с получается излишне липкое и вязкое тесто. Хлеб из такого теста имеет более темный цвет и недостаточно красивую корочку. Хорошие результаты выпечки получаются при ЧП пшеничной муки от 230 до 330 с. Хлеб из муки с повышенным значением ЧП получается бледным, малого объема, сухим, быстро черствеющим.

Клейковина

Из размолотого зерна (шрота) взвешивают навеску массой 25 г или более с таким расчетом, чтобы выход сырой клейковины был не менее 4 г. Заливают 14 мл воды и замешивают в тестомесилке. Скатанное в шарик тесто кладут в ступку и, закрыв крышкой, оставляют на 20 мин. По истечении 20 мин начинают отмывку клейковины.

При температуре 18±2°С над густым шелковым или капроновым ситом отмывают оболочки и крахмал. Отмывание проводят до тех пор, пока оболочки не будут полностью отмыты и вода не станет прозрачной, без мути. Отмытую клейковину отжимают между ладонями, вытирая их время от времени сухим полотенцем. Отжатую клейковину взвешивают.

Упругие свойства клейковины определяют на приборе ИДК (индекса деформации клейковины). Для этого выделяют навеску клейковины (4 г), обминают, делают шарик и помещают в воду на 15 мин. По истечении времени ставят на столик прибора ИДК, получают результат.

Определение ИДК необходимо для установления хлебопекарных свойств пшеницы.

«Если показатель ИДК низкий, первой группы, то для подъема хлеба это плохо - будут надрывы, корочка будет трескаться. Если высокий, третьей группы - то тесто из такой муки будет расплываться. Наиболее благоприятным для хлебопечения является пшеница с качеством клейковины второй группы»,- объясняет Ирина Король.

Поэтому на перерабатывающих предприятиях для получения качественной хлебопекарной муки зачастую формируют мукомольные партии из зерна разных классов.

Что такое «пьяный хлеб»?

Проверяют зерно также и на поражение грибковыми заболеваниями. Фузариозные (пораженные грибком Fusarium) зерна еще нужно отличить от розовоокрашенных здоровых зерен. Из фузариозной пшеницы получают муку, которая опасна для животных и человека и непригодна для питания. Хлеб, испеченный из этой муки, называют «пьяным хлебом». При употреблении его в пищу происходит отравление, которое похоже на опьянение, появляются тошнота, головокружение, рвота, сонливость. Эти явления постепенно проходят, и более тяжелых последствий не наблюдается.

Появление фузариозных зерен связано с влажной, дождливой погодой.

Анализ показателей качества пшеницы в общем занимает около 1 часа 20 мин. Сотрудники лаборатории утверждают, что в сезон, в потоке, времени на анализы уходит меньше.

Работа лаборантов - нелегкий труд.

«В сезон за смену очень устаешь, - рассказывает Наталья Бух. - Но нам эта работа нравится!!!»

Растений, широко возделываемых человеком.

Таблица 2.1. Средний химический состав зерна, %

	Углеводы	Клетчатка
Пшеница мягкая
Пшеница твердая

Тритикале

Кукуруза







Подсолнечник

Химический состав зерна может значительно изменяться в зависимости от сорта растений, агротехники, условий хранения и других факторов.

Факторы, формирующие качество

Качество зерна определяется совокупностью действия внутренних факторов — естественных особенностей растений и внешних факторов — состава почвы, климатических условий и совокупности агротехнических мероприятий.

Современные селекция и генетика обеспечивают широкие возможности создания высокоурожайных сортов (в 2-3 раза выше, чем у известных). Например, озимые сорта пшеницы Аврора и Кавказ при надлежащем уходе дают до 70-80 ц/га при средней урожайности пшеницы в мире 22,5 ц/ra. К настоящему времени селекционеры разных стран вывели высококолизиновые сорта, риса, ячменя. Ведется работа по выведению урожайных сортов высокобелковой и высококлейковинной пшеницы; создаются высокомасличные сорта кукурузы, из которых одновременно с крупой можно получать большое количество пищевого масла; есть положительные результаты по выведению высоковитаминных сортов пшеницы.

Факторы внешней среды

Наличие в почве необходимого количества влаги, питательных веществ, а также благоприятные климатические условия являются условиями сбора высокого урожая зерна. Ряд зерновых культур — озимая рожь, яровой ячмень, озимая и яровая пшеница — характеризуется устойчивостью к неблагоприятным климатическим условиям.

Состав почв и применение минеральных удобрений выступают в качестве существенных факторов, влияющих на качество зерна. Однако использование минеральных удобрений требует строгого контроля химической службы агропромышленного комплекса. Растения должны получать необходимые элементы питания с учетом их наличия в почве и прогнозируемого урожая. Избыток удобрений, так же как и их недостаток, снижает урожай, ухудшает технологические и пищевые достоинства зерна и может привести к образованию вредных веществ, например нитрозаминов.

Защита растений от вредных факторов при выращивании позволяет повысить урожай на 10-30 % и более. Применяемые при этом пестициды (ядохимикаты), такие, как гербициды (уничтожение сорняков), десиканты (для подсыхания растений), инсектициды (уничтожение вредителей), фунгициды (защита от болезней), ретарданты (регулирование роста), при неправильном использовании могут оказывать неблагоприятное воздействие на его качество. Накопление в зерне некоторых пестицидов может явиться причиной их попадания в продукты переработки, поэтому их количество не должно превышать 0,01-5,0 мг на 1 кг продукта.

Оценка качества зерна осуществляется с использованием следующих показателей: О общие показатели качества — обязательные, определяемые в любой партии зерна всех культур признаки свежести (внешний вид, цвет, запах, вкус), зараженность зерна вредителями, влажность и засоренность; О специальные, или целевые, — показатели качества, характеризующие товароведно-технологические (потребительские) свойства зерна. Они определяются в партии зерна отдельных культур, используемых на конкретные цели. В эту группу показателей включают пленчатость и выход чистого зерна (крупяные культуры), стекловидность (пшеница, рис), количество и качество сырой клейковины (пшеница), натурную массу (пшеница, рожь, ячмень, овес), жизнеспособность (ячмень пивоваренный). У пшеницы определяют также содержание мелких, морозобой- ных зерен и зерен, поврежденных клопом-черепашкой; о дополнительные, определяемые при возникшей необходимости, — показатели химического состава зерна, остаточное количество фумигантов (после обработки от вредителей), остаточное количество пестицидов, содержание микроорганизмов, радиационная загрязненность и т.п.

Общие показатели качества зерна определяют органолептическими и физико-химическими методами, а специальные и дополнительные — физико-химическими методами.

Органолептическими методами устанавливают цвет и внешний вид, запах и вкус зерна. Цвет и внешний вид определяются осмотром образца; эти признаки используют для распознания принадлежности зерна к тому или иному виду (культуре), типу, иногда подтипу и сорту и отчасти для выявления его состояния.

Физико-химическими (лабораторными) методами устанавливают влажность, засоренность, натурную массу, содержание белка и качество клейковины, зараженность вредителями и другие показатели.

Потребительская ценность определяется следующими показателями: массой 1000 зерен, выравненностью, относительной плотностью или удельным объемом зерен, пленчатостью, сгекловидностью, содержанием клетчатки, белка и некоторыми другими. Партия зерна, состоящая из хороших по своим свойствам зерен, может быть увлажнена или засорена, но основные свойства зерна — его выполненность, количество эндосперма, химический состав при этом существенно не меняются. После очистки и сушки такое зерно может оказаться первоклассным. В то же время зерно щуплое, мелкое, с измененным из-за неблагоприятных биохимических и биологических процессов химическим составом остается плохим, даже если оно высушено, очищено, обладает близкой к натурной норме массой и отвечает другим требованиям к качеству.

Стандартизация лежит в основе государственной системы управления качеством зерна. Зерно стало одним из первых объектов стандартизации, так как создание однородных партий зерна, обеспечение его сохранности требовали строгого нормирования качества. Качество зерна — важный и обязательный объект государственного планирования и контроля.

Рациональное использование ресурсов зерна пшеницы, ржи, ячменя, овса и других культур предполагает применение научно обоснованных стандартов, которые учитывают технологические достоинства зерна, его сортовые и другие особенности. Стандарты являются средством повышения качества и сохранности зерновых ресурсов, резкого сокращения потерь на всех этапах производства, хранения и переработки зерна.

Стандартизация обеспечивает:

стабильность качества партий зерна;
наличие определенных групп по качеству, позволяющих осуществлять целевое использование зерна в перерабатывающих отраслях промышленности;
лучшую сохранность зерна благодаря хранению партий одинакового качества;
градацию цен в соответствии с важнейшими показателями качества, а также другие задачи.

Стандарты на зерно предусматривают требования к качеству зерна, классификацию каждой культуры, требования к методам ведения технологических процессов, а также к методам, применяемым при определении качества зерна.

Условия и сроки транспортирования и хранения

Помещения и емкости, предназначенные для хранения зерна и других продуктов, тщательно освобождают от остатков продуктов и пыли, если возможно, проводят влажную уборку, дезинфекцию и побелку. Обязательно освобождают от сорняков, органических остатков и прочего мусора пространство вокруг хранилища. Предпринимают истребительные меры по уничтожению вредителей. Важно также поддерживать техническую исправность зернохранилищ и оборудования.

К важнейшим факторам, влияющим на состояние и сохранность зерна , относятся: влажность зерновой массы и окружающей ее среды, температура зерновой массы и окружающей ее среды, доступ воздуха к зерновой массе. Данные факторы положены в основу режимов хранения. Применяют три режима хранения зерновых масс — в сухом состоянии; в охлажденном состоянии; без доступа воздуха.

Кроме того, обязательно используют вспомогательные приемы, направленные на повышение устойчивости зерновых масс при хранении: очистку от примесей перед закладкой на хранение, активное вентилирование, химическое консервирование, борьбу с вредителями хлебных запасов, соблюдение комплекса оперативных мероприятий и др.

Хранение зерна необходимо осуществлять при его влажности 14-15 %. Зерно должно быть хорошо очищенным и незараженным. Относительная влажность воздуха в хранилище должна быть не более 65-70 %. Благоприятная для хранения зерна температура от 5 до 15 °С. Важными условиями сохранности зерна являются: вентиляция и поддержание чистоты в хранилищах.

При соблюдении этих условий зерно различных культур сохраняет свои посевные качества 5-15 лет, технологические — 10-12 лет. Однако в практике хранения партии зерна обновляют каждые 3-5 лет.

Xpанят насыпью и в таре в складах вместимостью от 500 до 5000 т. Склады сооружают из сборного железобетона, кирпича, дерева, металла и т.п. Кроме того, для хранения используют элеваторы мощных промышленных предприятий для приема, обработки, хранения и отпуска зерна. Это по существу фабрика по доведению зерна до кондиции потребления, на которой формируют крупные, однородные по качеству партии зерна.

При хранении в зерновой массе проверяют температуру, влажность, засоренность, зараженность представителями животного мира, получившими название вредителей хлебных запасов, а также цвет и запах зерна. Сроки проверки зависят от состояния зерна и условий хранения.

Потери зерна, причины их возникновения и пути сокращения.

В результате активной жизнедеятельности микрофлоры зерна, главным образом бактерий и плесневых грибов, ежегодные потери в мире при хранении составляют 1-2 % его сухих веществ. Потери массы сопровождаются и огромными потерями качества. Наибольшее воздействие микроорганизмов наблюдается в зонах с повышенной влажностью, когда убираемый урожай представляет благоприятную среду для развития микрофлоры.

Потери в массе и ухудшение качества зерна и зерновых продуктов при хранении возможны в результате воздействия на них вредителей хлебных запасов.

Развивающиеся в условиях хлебопекарных предприятий, мукомольных и крупяных заводов вредители хлебных запасов наносят большой ущерб: они уничтожают часть этих запасов, снижают их качество, загрязняя их. Кроме того, одни из них (клещи и насекомые) являются источником теплоты и влаги в зерновой массе (в результате дыхания), а другие (грызуны) портят отдельные части производственных сооружений, тару и т.д., способствуют распространению различных инфекционных заболеваний.

Учитывая большой вред, который причиняют зерну и зерно- продуктам насекомые и другие вредители, необходимо применять меры по недопущению их развития или по их уничтожению. Это в первую очередь тщательный контроль над наличием вредителей при приемке и хранении зерна, а также за состоянием зараженности всех объектов предприятия, обеспечение строгого санитарного режима на всех объектах предприятия, создание условий, исключающих развитие насекомых и клещей.

Пшеница

Народно-хозяйственное значение. Пшеница - основная и очень ценная продовольственная культура. Ее используют на различные цели:

- мягкая пшеница является превосходным сырьем для производства муки и приготовления из нее хлеба;
- мука из твердой пшеницы является сырьем для производства макаронных изделий;
- из пшеницы вырабатывают крупы Полтавскую № 1, 2, 3,4, Артек № 5 и манную;
- из пшеницы получают крахмал и клеящие средства;
- отруби являются лечебным продуктом;
- отруби и отходы от переработки служат сырьем для выработки комбикормов;
- солома используется как грубый корм для жвачных животных.

Биология, районы выращивания. За 4-5 тыс. лет до нашей эры

пшеница возделывалась на территории Туркмении. Граница возделывания доходит до 60° северной широты, даже заходит за Полярный крут, и до 50° южной широты, захватывает Австралию, юг Африки и почти всю Южную Америку, в горах ее высевают на высоте 2500 м над уровнем моря (Дагестан).

Пшеницу выращивают больше чем в 80 странах земного шара. Она занимает 1-е место (в мире) по валовым сборам и 1-е место по посевным площадям. В России пшеница также занимает 1-е место по посевным площадям и валовым сборам.

Основные страны по производству пшеницы: США, Канада, Австралия, Турция, Италия, Франция и др.

Яровая мягкая пшеница возделывается в Западной Сибири, Казахстане, районах Урала, Нижнем и Среднем Поволжье. Урожайность в среднем составляет 10-12 ц/га, т.е. невысокая, так как ее посевы распространены, в основном, в засушливой зоне.

Озимая мягкая пшеница возделывается в районах с умеренным климатом: Северный Кавказ, правобережье Волги, Центральночерноземная зона. Урожайность здесь в среднем составляет 22- 25 ц/га, т.е. она в перечисленных районах более урожайна.

Твердая пшеница возделывается в засушливых районах: области Оренбургская, Саратовская, Волгоградская, Алтайский край, Омская,

Курганская области. Отличительные признаки мягкой и твердой пшениц приведены в табл. 1

Пшеница относится к настоящим злакам и обладает следующими признаками:

- более требовательна к влаге и менее требовательна к температуре;
- имеет озимую и яровую формы произрастания;
- прорастает несколькими корешками;
- имеет короткий вегетационный период;
- представляет собой растение короткого дня.

Ботаническая характеристика - как у всех злаковых культур. Корень - мочковатый, нет центрального стержня, развивается в

верхнем пахотном слое земли.

Стебель - тонкий, полый внутри (соломина), имеет 5-6 междоузлий.

Листья - ланцетовидные, длинные, узкие.

Соцветие - колос длинный, рыхлый или плотный, остистый или безостый

Плод - зерновка голозерная

Таблица 1

Отличительные признаки мягкой и твердой пшениц

Морфология и анатомия зерновки. Морфология - это внешнее строение зерновки. Ее характеризуют форма, цвет, размеры.

Форма - различная (зависит от сорта, вида и условий произрастания). Форма может быть овальная, бочковидная, удлиненная.

Цвет - различный (зависит от сорта, вида и условий произрастания). Цвет может быть белый, коричневый, янтарный, красный различных оттенков, желтый. Цвет лежит в основе товарной классификации (деление на типы).

Размеры. Величина зерновки характеризуется тремя измерениями: длинной - расстоянием от основания до вершины, шириной - наибольшим расстоянием между боковыми сторонами и толщиной - расстоянием между брюшком и спинкой. Размеры используются для очистки зерна от примесей: по длине - на триерах, по ширине и длине - на сепараторах.

Выпуклая сторона плода называется спинкой, а противоположная сторона - брюшком, на котором имеется бороздка. На верхушке плода имеется хохолок (бородка).

Анатомия - это внутреннее строение зерновки.

Зерно состоит из:

1) оболочки - 4,5-6,5% (плодовая и семенная играют защитную роль) содержат грубые, толстостенные клетки, много клетчатки, которая в организме не переваривается;
2) алейроновый слой - 6,5-9,5%, наружный слой - эндосперма (защищает эндосперм, поставляет питательные вещества) состоит из одного ряда клеток (из 2-3 рядов у ячменя и риса). Клетки грубые, крупные, толстостенные;
3) эндосперм - внутренняя основная часть, 83-85% (запас питательных веществ). Клетки крупные, тонкостенные, клетчатки мало, содержит вещества легкоусваиваемые;
4) зародыш - основа растений, 1,5-3,0% (обеспечивает рост и развитие растения). Он состоит из зачаточного корешка, зачаточной почечки, зачаточного стебелька, щитка (через него поступают питательные вещества из эндосперма).

Химический состав. В состав зерна пшеницы входят различные питательные вещества:

крахмал - 63-67%;

белки -13-18%;

жиры - 2-3%;

клетчатка - 2-3%.

Крахмал содержится в эндосперме, белка больше всего в зародыше (до 40%), жиров больше всего в зародыше (до 12%), клетчатки - в оболочках (до 16%).

Консистенция эндосперма. Стекловидность. Консистенция эндосперма может быть стекловидной, частично стекловидной или мучнистой. Консистенция обуславливается формой связи белковых веществ зерна с крахмальными зернами.

В стекловидном зерне значительная часть белка тесно связана с крахмальными зернами и образует широкие прослойки так называемого прикрепленного белка, который не отделяется при интенсивной механической обработке. Другая часть белка при размоле освобождается, и этот белок называется промежуточным.

В мучнистом зерне слой прикрепленного белка очень тонкий.

Стекловидность имеет положительное значение:

- из стекловидного зерна при размоле получается больше крупок, значит больше выход крупчатки, высшего сорта и 1-го сорта;
- белки стекловидной пшеницы образуют клейковину хорошего качества.

По консистенции зерна бывают стекловидные, мучнистые, частично стекловидные.

Стекловидными считаются зерна с плотной структурой, с полностью блестящей поверхностью в разрезе, полностью просвечивающиеся.

Мучнистыми считаются зерна с белой поверхностью в разрезе, рыхлой структурой эндосперма, полностью не просвечивающиеся.

Частично стекловидными считаются все остальные.

Определяют стекловидность двумя методами:

I метод - вручную (основной): 100 зерен без выбора разрезают поперек (по середине) и относят к стекловидным, частично стекловидным или мучнистым, зерна подсчитывают и общую стекловидность О с рассчитывают по формуле:

где П с - число полностью стекловидных зерен;

Ч с - число частично стекловидных зерен.

II метод - определение на приборе ДСЗ-2. 100 зерен помещают в кассету, вставляют в прибор и просвечивают. В каждом ряду подсчитывают мучнистые (полностью темные, не просвечивающиеся), стекловидные (полностью прозрачные, просвечивающиеся) и частично стекловидные (остальные). Рассчитывают так же, как при определении основным методом.

Для сильной пшеницы стекловидность должна быть не менее 60%.

Клейковина. Зерно пшеницы содержит белки с уникальными свойствами. Эти белки при замешивании теста образуют белковый студень, который можно обнаружить промыванием теста в воде.

Клейковина - это белковый студень, оставшийся после удаления из теста промыванием крахмала, клетчатки и водорастворимых веществ. Клейковину образуют белки глиадин и глютенин в соотношении 1:1. Клейковина обладает: упругостью, растяжимостью и эластичностью. Эти свойства влияют на пористость хлеба, объемный вы- ход.

Клейковина обуславливает газоудерживающую способность теста, создает его механическую основу и определяет структуру выпеченного хлеба.

Клейковина в зерне распределяется неравномерно: в зародыше, оболочках и алейроновом слое нет белков, образующих клейковину, а в эндосперме их содержание увеличивается от центра к периферии, что сказывается на содержании клейковины в муке. В 1-м сорте содержится клейковины больше, чем в высшем сорте и в обойной муке.

Методика определения : 30-50 г зерна очищают от сорной примеси, за исключением испорченных зерен, размалывают на лабораторной мельнице ЛЗМ или У1-ЕМЛ и просеивают на ситах № 067 (остаток не более 2%) и 38 (проход не менее 40%). Потом отвешивают 25 г шрота, приливают 14 мл воды и замешивают на тестомесилке ТЛ-1. Через 20 мин после отлежки начинают отмывать на приборе МОК 1 или вручную, отжимают, взвешивают. Затем повторно отмывают 2- 3 мин, отжимают и опять взвешивают. Расхождение должно быть не более 0,1 г. Затем производят расчет, чтобы выразить содержание клейковины в %. Для этого последний результат взвешивания умножают на четыре.

Качество клейковины определяют на приборе ИДК-1. Для этого отвешивают 4 г и помещают в воду на 15 мин. Через 15 мин клейковину помещают на столик прибора и нажимают кнопку «ПУСК». Пуансон свободно опускается и давит на клейковину. Через 30 с загорается лампочка «ОТСЧЕТ», и снимают показания прибора. По показаниям прибора устанавливают группу:

0-15 уел. ед. - III гр. неудовлетворительная крепкая;
20-40 уел. ед - II гр. удовлетворительная крепкая;
45-75 уел. ед. - I гр. хорошая;
80-100 уел. ед. - II гр. удовлетворительная слабая;
105-120 уел. ед. - III гр. неудовлетворительная слабая.

Сильные пшеницы. Мягкую пшеницу, обладающую различными технологическими свойствами, делят на три группы: сильную, среднюю и слабую.

Сильная пшеница дает хлеб хорошего качества; формоустойчивый, большого объема, с хорошим пористым мякишем. Добавка этой пшеницы к пшенице низкого качества обеспечивает возможность получить хороший хлеб. Она служит улучшителем слабой пшеницы.

Средняя пшеница дает хлеб хорошего качества без добавления сильной пшеницы. За эту способность такие сорта признаны ценными.

Слабая пшеница дает хлеб с пониженными показателями качества, поэтому для получения хорошего хлеба к ней необходимо добавлять сильную пшеницу.

Основными производителями сильной пшеницы являются бывший Советский Союз, Канада, США, Австралия, Аргентина. Государство поощряет производителей зерна за выращивание сильной и ценной пшеницы, выплачивая надбавки к закупочной цене на мягкую пшеницу. Список сильных и ценных сортов утверждается ежегодно.

Сила пшеницы характеризуется следующими показателями:

1. Клейковина не менее 28%, не ниже I группы по качеству.
2. Стекловидность не менее 60%.
3. Содержание белка не менее 14%.
4. Разжижаемость не более 80 фар. ед.
5. Удельная работа деформации теста не более 280-300 Дж.
6. Упругость не менее 80 мм.
7. Объемный выход хлеба не менее 450 см 3 .
8. Отношение высоты хлеба к диаметру не менее 0,4.

Твердые пшеницы. Зерно твердой пшеницы характеризуется высокой стекловидностью и клейковиной, обладающей большой упругостью (II гр.). При размоле твердой пшеницы образуется много крупок, которые идут на изготовление макаронных изделий. В твердой пшенице содержится много каротина, который придает макаронным изделиям кремовый цвет.

Макаронная мука дает плотное тесто, способное формоваться в различные виды макаронных изделий, обладающих после высушивания высокой прочностью.

Неполноценное зерно пшеницы. К неполноценному зерну относятся:

Проросшее зерно - появляется при высокой влажности, в нем виден вышедший росток и корешок. Оболочки темные, запах солодовый, активность ферментов высокая, запасные питательные вещества частично гидролизованы. Хлеб из такой пшеницы мягкий, неэластичный, легко заминающийся, вкус сладковатый, корка красно-бурого цвета. Количество клейковины в зерне снижается, и она крошащаяся, короткорвущаяся, так как в результате гидролиза жира образуются свободные жирные компоненты, которые ее укрепляют, снижая растяжимость.

Улучшение свойств:

- подсортировка пшеницы хорошего качества;
- подкисление теста;
морозобойное зерно - это такое, в котором заморозки прервали его нормальное формирование. Зерно деформированное, сморщенное, щуплое, белесоватое или зеленое с сетчатой поверхностью. В нем не закончено образование высокомолекулярных веществ, повышено содержание водорастворимых веществ, активность ферментов высокая. Клейковина обладает плохой эластичностью и растяжимостью. Она короткорвущаяся, крошащаяся. Хлеб из такого зерна имеет заминающийся мякиш и ухудшенные вкусовые свойства.

Улучшение свойств:

- отбор щуплых зерен;
- подкисление теста.

Поврежденное зерно сушкой и самосогреванием. При температуре более 50 °С хлебопекарные качества снижаются. Цвет становится красным или темно-бурым. Клейковина отмывается с трудом, уменьшается ее количество, снижается водопоглотительная способность. Клейковина становится короткорвущейся, крошащейся, с короткой растяжимостью, что объясняется денатурацией белков. Хлеб имеет низкий объемный выход, плохую пористость и бледную корку.

Головневое зерно: на поверхности зерна находятся споры головни. Оно имеет селедочный неприятный запах и синеватый оттенок. Кроме того вызывает закупорку кровеносных сосудов.

Методика определения: навеску 20 г разбирают, тщательно просматривая зерна, и выделяют головневое зерно. Затем его взвешивают и выражают в процентах по отношению к массе навески.

Зерно, поврежденное клопом-черепашкой (полевой вредитель). Питаясь зерном, клоп-черепашка снижает урожайность, а главное резко ухудшает хлебопекарные свойства. По внешнему виду различают три признака повреждений зерна клопом-черепашкой:

- на зерне темная точка, вокруг светло-желтое пятно;
- на зерне светлое пятно, в пределах которого вдавленность или морщинистость;
- у зародыша просто светло-желтое пятно.

При повреждении зерна клоп высасывает его содержимое. Зерно получается щуплым, с впадинами, в местах повреждения происходит изменение структуры эндосперма. Он становится рыхлым, часть его клеток лишается белка. Это объясняется тем, что в слюне клопа- черепашки содержатся протеолитические ферменты, которые, расщепляя белки, разжижают клейковину. Клейковина расплывается, теряет упругость и превращается в сметанообразную массу.

Улучшение хлебопекарных свойств: тесто подкисляют

Методика определения. Берут из чистого зерна (после определения засоренности) две навески массой по 10 г, просматривают каждое зерно через лупу со всех сторон и выделяют поврежденные клопом- черепашкой зерна, взвешивают их и выражают в процентах, а затем вычисляют среднеарифметическое значение.

Полный анализ пшеницы:

1. Органолептические показатели (цвет, запах).
2. Влажность.
3. Зараженность.
4. Засоренность (с выделением мелкого зерна).
5. Натура (объемная масса).
6. Стекловидность.

7. Поврежденность клопом-черепашкой.
8. Количество и качество клейковины.
9. Число падения.
10. Содержание белка.
11. Типовой состав.

Методики определения общих обязательных показателей были рассмотрены при освоении профессионального модуля ПМ.06 «Выполнение работ по одной или нескольким профессиям рабочих, должностям служащих».

Цель занятия:

— изучить правила приемки зерна и порядок отбора проб для определения качества;

— ознакомиться с методикой определения количества (массовой доли) и качества клейковины в зерне пшеницы;

— изучить требования государственного стандарта Украины, предъявляемые к качеству зерна пшеницы;

— определить товарный класс пшеницы в соответствии с требованиями стандарта.

1. Правила приемки зерна

Зерно и семена каждой культуры принимают (покупают и продают) партиями. Под Партией понимают любое количество зерна, однородное по качеству, предназначенное к одновременной отгрузке, приемке или хранению, оформленное одним документом о качестве.

В документе о качестве (сертификате) на партию зерна или семян указывают:

— дату оформления документа и наименование отправителя;

— номер автомобиля или другого транспортного средства;

— массу партии или число мест (например, мешков);

— пункт назначения и наименование получателя;

— наименование и происхождение культуры, год урожая;

— сорт, тип, подтип и класс зерна;

— результаты анализов по показателям качества, предусмотренным стандартом на соответствующую культуру;

— номер накладной и подпись лица, ответственного за выдачу документа о качестве.

При отсутствии в хозяйствах собственной лаборатории вместо документа о качестве выдается сопроводительный документ (товарно-транспортная накладная), в котором нет данных о результатах

определения качества.

Партии зерна особо ценных сортов пшеницы и других культур, пивоваренного ячменя сопровождаются сортовыми удостоверениями.

Качество партии зерна устанавливают по результатам товарного анализа Средней пробы , масса которой для зерна хлебных злаков (пшеницы, ячменя, овса, ржи) составляет 2 + 0,1 кг. По своему составу и качеству зерна средняя проба должна соответствовать составу и качеству зерна всей партии, так как по ней определяется товарный класс этой партии.

Для формирования средней пробы партии зерна сначала отбирают Точечные пробы – небольшие количества зерна, отобранные из партии за один прием из одного места. Отбирают их вручную совками, щупами или механическими пробоотборниками. Количество точечных проб определяется размером партии.

Совокупность всех точечных проб является Объединенной пробой , которую помещают в чистую, крепкую, не зараженную вредителями хлебных запасов тару. Это предусмотрено для того, чтобы не изменилось качество отобранного зерна.

Среднюю пробу зерна выделяют из объединенной пробы на специальном делителе или вручную (методом конверта). Если партия зерна небольшая, и объединенная проба по массе не превышает 2 кг, то она одновременно является средней пробой.

Для определения отдельных показателей качества зерна из средней пробы выделяют Навески (небольшая часть средней пробы). Размер навески зависит от характера анализа и рода зерна. Например, для определения засоренности зерна (содержания примесей) из средней пробы партии зерна пшеницы выделяется навеска массой 50 г.

2. Методика определения количества и качества клейковины

Количество (массовая доля) и качество сырой клейковины в зерне мягкой пшеницы является наиболее значимым показателем, определяющим хлебопекарные свойства пшеницы.

Содержание клейковины в зерне пшеницы определяют путем отмывания ее из теста, замешанного на измельченной до определенной крупности навеске зерна массой 25 г с добавлением 14 мл воды. Тесто после замеса проходит отлежку (томление) в течение 20 минут для набухания белков клейковинного комплекса, после чего из него отмывается клейковина в воде с температурой 18 + 2 оС. Из теста полностью удаляются оболочки зерна, водорастворимые вещества и крахмал, остаются только белки клейковины (глютенин и глиадин), образующие прочный упругий студень (гель). Отмытая клейковина называется сырой, так как содержит до 70 % воды. После частичного подсушивания в руках (до прилипания) и удаления лишней воды клейковина взвешивается на лабораторных весах с точностью до 0,1 г, а ее содержание пересчитывается в % к массе навески.

Качество клейковины, в частности ее упругость, определяют на приборе ИДК-1 (индекс деформации клейковины). Для этого плотный кусочек отмытой клейковины массой 4 г выдерживают в воде установленной температуры 15 минут, а затем его подвергают сжатию пуансоном прибора. Результаты измерений отмечают в условных единицах ИДК, на основании показаний прибора определяют группу качества клейковины (табл. 1).

Таблица 1

Качество клейковины зерна пшеницы по шкале прибора ИДК-1

Клейковина высокого качества имеет светло-серый или светло-желтый цвет. Темные тона в окраске появляются вследствие неблагоприятных воздействий на зерно при созревании, обработке (перегреве при сушке) или хранении.

3. Требования государственного стандарта

к качеству пшеницы мягкой

Требования к качеству зерна мягкой пшеницы, которая используется для хлебопекарных целей, регламентируются новым национальным стандартом Украины ДСТУ 3768:2009 «Пшеница. Технические условия», введенным в действие с 1 июля 2009 года. Этот стандарт распространяется на зерно пшеницы, предназначенное для использования на продовольственные и непродовольственные нужды, а также для торговли, в том числе на экспорт.

В зависимости от показателей качества мягкую пшеницу делят на 6 классов (классы 1-3 группы А, классы 4-5 группы Б и 6 класс). Пшеницу группы А используют для продовольственных нужд (преимущественно в мукомольном и хлебопекарном производствах) и для экспорта. Пшеницу группы Б и 6 класс используют на продовольственные и непродовольственные нужды и для экспортирования. Требования к качеству каждого класса пшеницы приведены в таблице 2.

Таблица 2

Показатели качества зерна мягкой пшеницы (ДСТУ 3768:2009)

Показатели	Характеристика и нормы для мягкой пшеницы по группам и классам
А	Б	6
1	2	3	4	5
Натура , г/л, не менее	760	740	730	710	710	Не ограничено
Стекловидность , %, не менее	50	40	30	Не ограничено
Влажность , %, не более	14,0	14,0	14,0	14,0	14,0	14,0
Зерновая примесь , %, не более	5,0	8,0	8,0	10,0	12,0	15,0
В том висле						В пределах зернов. прим.
зерно злаковых культур	4,0	4,0	4,0	4,0	4,0
проросшие зерна	2,0	3,0	4,0	4,0	4,0
Сорная примесь , %, не более	1,0	2,0	2,0	2,0	2,0	5,0
В том числе
минеральная примесь	0,3	0,5	0,5	0,5	0,5	1,0
испорченные зерна	0,3	0,3	0,5	0,3	0,5	1,0
вредная примесь	0,2	0,2	0,2	0,2	0,2	0,5
Головневое зерно , %, не более	5,0	5,0	8,0	5,0	8,0	10,0
Массовая доля белка , %, не менее	14,0	12,5	11,0	12,5	11,0	Не ограничено
Массовая доля сырой клейковины, %, не менее	28,0	23,0	18,0	Не ограничено
Качество клейковины : единицы прибора ИДК	І-ІІ	І-ІІ	І-ІІ	Не ограничено

Зерно пшеницы всех классов должно быть в здоровом состоянии, без самосогревания и теплового повреждения при сушке; иметь свойственный здоровому зерну запах (без затхлого, солодового, плесневого, гнилостного, полынного, головневого, запаха нефтепродуктов и ядохимикатов и других посторонних запахов); иметь нормальный цвет; не допускается зараженность вредителями хлебных запасов.

Пшеницу, которая в результате неблагоприятных условий созревания, уборки и хранения утратила свой цвет, выявляют как «обесцвеченную» и определяют степень обесцвеченности. Для пшеницы групп А и Б допускается первая и вторая степени обесцвеченности, для пшеницы 6 класса – любая степень обесцвеченности.

В случае несоответствия ограничительной нормы качества мягкой пшеницы хотя бы по одному из показателей ее переводят в соответственно более низкий класс. В случае несоответствия показателей количества и качества клейковины минимальным требованиям группы А пшеницу переводят в группу Б при условии соблюдения требований по другим показателям качества. При несоответствии хотя бы одного показателя качества мягкой пшеницы требованиям групп А и Б ее переводят в 6 класс.

По согласованию заготовительной организации, поставщика и других субъектов предпринимательской деятельности допускается влажность зерна и содержание примесей выше ограничительных норм при условии доведения такого зерна до показателей качества, указанных в стандарте.

Остаточное количество пестицидов, содержание микотоксинов, радионуклидов и вредных веществ в зерне пшеницы не должно превышать максимально допустимые уровни, установленные санитарно-гигиеническими правилами и нормами.

4. Определение товарного класса пшеницы мягкой

Используя стандарт на пшеницу мягкую, следует определить класс зерна разных партий с различными показателями качества 2-й группы. При этом необходимо помнить, что класс зерна устанавливают по худшему показателю. Это значит, что если почти все показатели соответствуют нормам 1 или 2 класса, а всего лишь один показатель – норме 4 класса, то пшеницу следует отнести к 4 классу группы Б. Усреднение разных показателей качества недопустимо.

Результаты определений класса пшеницы привести в таблице 3.

Таблица 3

Определение класса зерна мягкой пшеницы

Показатель качества	Номер партии зерна
1	2	3	4	5	6	7
Натура, г/л	770	755	760	715	775	705	747
Стекловидность, %	68	85	56	60	48	35	35
Массовая доля белка, %	11,5	13,2	14,2	12,0	14,0	10,5	11,2
Массовая доля клейковины, %	22,3	25,8	28,1	23,5	28,0	18,2	19,5
Качество клейковины, ед. ИДК	65	40	70	60	80	95	105
Класс зерна пшеницы

Отметить по каждой партии показатели, которые ограничивают (лимитируют) качество и товарный класс зерна.

Как и любой сельскохозяйственный продукт, зерно имеет свои характеристики качества, которые определяют, насколько оно пригодно для использования человеком. Эти параметры утверждены ГОСТом и оцениваются в специальных лабораторях. Анализ зерна позволяет определить качество, пищевую ценность, стоимость, безопасность и сферу использования конкретной партии или сорта.

Результаты проверки зависят от трех составляющих:

генетических особенностей культуры, с которой был собран урожай;
условий выращивания и технологии транспортировки;
хранения.

Утвержденной государственной единицей оценки качества является партия, из которой и отбирают пробы на анализ.

Основные параметры анализа

Параметры, определяемые при помощи зерна, подразделяют на 3 большие группы:

показатели качества — совокупность физико-химических и биологических свойств, характеризующих степень полезности и пригодности зерна для технического и аграрного использования;
показатели безопасности — оценивают наличие вредных для здоровья химических примесей, характеризуют экологичность зерна;
содержание ГМО (генно-модифицированных образцов).

Первая группа самая обширная и является обязательной составляющей проверки зерновых партий. В оценку качества входят 2 типа показателей анализа зерна:

органолептические — оцениваются при помощи органов чувств человека;
лабораторные или физико-химические — определяются с использованием специфических методик и технического оборудования.

Среди лабораторных параметров присутствуют основные (обязательные для конкретной культуры) и дополнительные. Каждая характеристика качества зерна имеет особое название и методику определения.

Расшифровка анализа зерна

Параметр	Характеристика
Влажность	Процент содержания воды в зерне.
Температура	Измеряется в разных точках на глубине зерновой массы. В норме не должна быть слишком высокой или быстро расти.
Натура	Характеризует массу одного литра зерна, выражается в г/л.
Крупность	Определяет размерные параметры зерна. В эту группу показателей входят масса 1000 зерен, удельный вес, а также длина, ширина и толщина семени.
Стекловидность	Характеризует степень прозрачности зерен.
Пленчатость	Определяется для крупяных культур (овес, ячмень, рис, гречиха и т.д.). Характеризует процентную долю пленок или оболочек в зерновой массе. Чем выше пленчатость, тем ниже выход готовой крупы.
Засоренность	Показывает процентное отношение примесей к общей массе зерна.
Всхожесть	Способность давать нормальные ростки в естественных для конкретной культуры условиях.
Энергия прорастания	Процент зерен, давших ростки в течение определенного промежутка времени.
Число падения	Характеризует степень прорастания зерна (чем выше показатель, тем ниже хлебопекарное
Зольность	Количество минеральных (неорганических) веществ в зерне. Определяется взвешиванием массы, оставшейся после полного сгорания молотого зерна при температуре 750-850 °С.
Выравненность	Характеризует однородность зерен по размеру.
Зараженность	Количество вредителей в культуре (клопов-черепашек, и т.д.), выражается в числе живых особей на 1 кг зерна.

Для пшеницы дополнительно проводят анализ зерна на клейковину и на содержание белка.

Оценка качества зерна является неотъемлемой частью контроля агропромышленных товаров и составляет основу научных исследований урожая, которые сопровождают выведение новых сортов или изучение влияния различных экологических факторов на зерновые растения (удобрений, почвы, вредителей, фитогормонов и т.д).

К дополнительным параметрам анализа качества зерна относят химический состав, активность ферментов, содержание микроорганизмов и т.д.

посевного зерна

Для анализа зерна на посевные качества из партии методом квартования выделяют 3 средних пробы, которые используют для определения разных показателей:

проба 1 — чистота, всхожесть, масса 1000 семян;
проба 2 — влажность и зараженность вредителями;
проба 3 — степень поражения семян болезнями.

На основании результатов анализа делается заключение о посевных качествах семян, которое включается в соответствующий инспекционный документ.

Всхожесть определяют путем помещения 100 зерен в подходящие для прорастания условия на 3 дня. При этом оценивают количество и равномерность всходов. Для быстрого выявления мертвых зерен эффективен метод Лекона, который дает результат уже через несколько часов. Живые зерна определяются по изменению цвета, что происходит при поглощении кислорода из раствора тетразолиевой соли. В мертвых же семенах дыхание отсутствует.

Органолептическая оценка

Главными органолептическими показателями являются цвет, блеск, вкус и запах, на основании которых делают вывод о доброкачественности и свежести партии зерна. Цвет должен быть однородным, поверхность семян — гладкой и блестящей. Присутствие посторонних запахов (не свойственных культуре) говорит об испорченности или нарушении технологии хранения.

На глаз оцениваются также:

форма и размер;
однородность партии;
сорность;
состояние оболочки.

Цвет, запах и вкус зерен проверяются на соответствие конкретному биологическому сорту. Органолептический анализ является поверхностным и приблизительным, но может выявить серьезные отклонения от нормы. Параметры исследуемого образца сравниваются с имеющимися в лаборатории эталонами.

Оценка сорности и зараженности

Примеси делят на 2 большие группы: зерновую и сорную. Последняя подразделяется на 4 вида:

минеральную — частицы неорганической природы (камешки, песок, пыль, галька и др);
органическую — сторонние частицы органического происхождения, в большей степени — растительного (кусочки колосков, листьев и т.д.);
сорную — семена чужих культур;
вредную — плоды или семена, в составе которых есть вещества, ядовитые для человека.

Зерновой примесью называют дефектные (отличающиеся от нормальных) семена партии. Они тоже могут быть использованы для технологической переработки, хоть и дают продукт более низкого качества. Для снижения содержания сорной примеси зерно проходит очистку на производственных машинах.

Масса средних проб для анализа зерна на сорность составляет 20-25 грамм. Доля примесей определяется в процентах.

Зараженность может быть явная и скрытая. В первом случае вредителей отделяют от пробы при помощи сита, а во втором — раскалывают и осматривают каждое зерно (размер выборки — 50).

Химический анализ

Данный анализ относится к категории дополнительных и подразумевает изучение химического состава зерна. При этом определяют процентное содержание следующих компонентов:

белков;
липидов;
углеводов (включая крахмал и клетчатку);
витаминов;
минералов (макро-, микро- и ультрамикроэлементов).

В зерна также входит определение зольности.

Эти параметры показывают пищевую ценность конкретного сорта, а иногда и техническую полезность. Например, большое количество липидов в семени подсолнечника свидетельствует о высокой пригодности сырья для производства масла.

Определение некоторых компонентов состава является ключевым фаткором качества. Так, при анализе зерна пшеницы обязательно определяют процентное содержание белка. Этот показатель характеризует не только пищевую ценность, но и хлебопекарные свойства, так как коррелирует со стекловидностью и качеством клейковины.

Оборудование

Существует огромное количество приборов для анализа зерна, среди которых можно выделить специализированные (разработаны для лабораторной оценки зерновой продукции) и общие. К последним относятся приборы для физических и химических измерений, оборудование для работы с реактивами.

В стандартный набор лаборатории для анализа зерна входят:

весы высокой точности;
разновесы;
приборы для определения свойств клейковины;
часовые стекла и чашки Петри;
сита с ячейками разного диаметра;
фарфоровые ступы;
эксикатор;
мельница;
влагомеры;
прибор для измерения температуры;
лабораторная посуда (колбы, бутыли и т.д.);
сушильная камера;
химические реактивы.

В наборе также могут присутствовать узкопрофильные приборы, например, шелушители, при помощи которых определяют пленчатость. Наличие металломагнитных примесей выявляют при помощи миллитесламетров.

Некоторые приборы заменяют ручные методы определения некоторых параметров. Например, стекловидность можно установить при помощи диафаноскопа. Автоматизация анализа зерна значительно снижает субъективный фактор и экономит время.

Существуют также аппараты комплексного анализа, которые заменяют многоэтапный процесс определения разных параметров, требующий целый набор приборов и реактивов. Тем не менее, функционал таких устройств пока что ограничен.

В настоящее время оценка качества зерновой продукции представляет собой сочетание ручных и автоматизированных методов анализа зерна, соотношение которых определяется техническим обеспечением конкретной лаборатории и набором проверяемых показателей.

Определение влажности

Влажность — один из ключевых параметров качества зерна, который определяет не только его пищевую ценность, но и условия хранения.

Существует 2 способа анализа влажности зерна:

с использованием электрического сушильного шкафа (СЭШ) - заключается в высушивании размолотой зерновой пробы и сравнении веса до и после процедуры;
с применением электровлагомера — определение степени влажности по электропроводимости, навеска зерна помещается в прибор под пресс.

Второй способ экономичен по времени, но он менее точен. В случае слишком высокой влажности (более 17 %) исследуемый образец предварительно подсушивают.

В зависимости от процентного содержания воды различают 4 степени влажности зерна:

сухое (меньше 14 %);
средней сухости (14-15,5 %);
влажное — (15,5-17 %);
сырое — (более 17 %).

Приведенные процентные соотношения приемлемы для основных зерновых культур (рожь, овес, пшеница и др).

Влажность более 14 % считается повышенной и нежелательной, поскольку приводит к снижению качества и всхожести зерна. Для каждой культуры существуют свои нормативы содержания воды, разработанные с учетом особенностей химического состава семян.

Пленчатость

Оценка пленчатости включает 2 этапа:

подсчет количества оболочек или пленок;
определение процентной массовой доли оболочек.

Второй показатель является наиболее важным. Для его определения зерна предварительно освобождают от оболочек при помощи шелушителя или вручную, а затем отдельно взвешивают крупу и пленочную массу. В конце сравнивают вес очищенной и неочищенной проб.

Стекловидность

Степень прозрачности зависит от соотношения белка и крахмала. Чем выше содержание последнего, тем зерно более мучнистое (крахмалистое) и мутное. И, наоборот, большое количество белка увеличивает прозрачность семени. Следовательно, значение стекловидности отражает пищевую ценность и хлебопекарное качество зерна. Кроме того, этот показатель связан с механико-структурными свойствами эндосперма. Чем выше стекловидность, тем зерно прочнее и требует больше энергетических затрат на размол.

Существует 2 метода определения этого параметра: ручной и автоматизированный. В первом случае прозрачность оценивают на глаз или с использованием диафаноскопа. Анализу подвергается выборка из 100 зерен. Каждое семя разрезается пополам и определяется в одну из трех групп стекловидности:

мучнистое;
частично стекловидное;
стекловидное.

Общее количество зерен из последних двух категорий составляет общую стекловидность (в сумму включается только половина числа частично стекловидных семян). Проверку осуществляют 2 раза (расхождение результатов не должно превышать 5 %).

Существуют также автоматизированные диафаноскопы, которые одновременно определяют стекловидность семян, помещенных в кювету. Некоторые приборы даже не требуют предварительного разрезания зерен.

Число падения

Число падения — косвенный показатель степени прорастания, определяемый на основе уровня автолитической активности зерна. Последняя является результатом действия фермента альфа-амилазы, расщепляющего крахмал эндосперма до простых сахаров, которые необходимы для развития зародыша семени. Естественно, это приводит к значительному снижению хлебопекарного качества.

Автолитическая активность определяется при помощи специального оборудования (Falling Number, ИЧП, ПЧП и др). В основе метода лежит ферментативное разжижение (под действием альфа-амилазы) мучной суспензии, клейстеризованной в кипящей водяной бане.

ГОСТы анализа зерна

Все составляющие анализа продукции строго регламентированы и прописаны в соответствующих стандартах. В ГОСТ содержатся нормативы качества, требования к оборудованию и методики для определения каждого показателя. Результаты анализа зерна признаются достоверными только в том случае, если получены в соответствии с установленными инструкциями.

Согласно ГОСТу определяются классы зерновых культур, для каждого из которых прописаны соответствующие значения параметров качества (так называемые ограничительные нормы). У выделено 5 классов.

Класс определяет характер обработки и использования, особенности хранения и рыночную стоимость зерна.

Экспресс-анализ зерна при помощи ИК-спектроскопии

При помощи ИК-спектроскопии можно быстро и качественно определить:

влажность;
содержание белка и клейковины;
количество крахмала;
натуру;
плотность;
масличность;
зольность.

Для основных параметров анализа зерна погрешность не превышает 0,3 %.

Работа комплексных анализаторов основана на диффузном отражении света с длиной волны в пределах ближней области ИК-спектра. При этом значительно экономится время (анализ нескольких параметров осуществляется в течение минуты). Основным недостатком экспресс-метода является дороговизна оборудования.

Анализ на содержание и качество клейковины

Клейковина представляет собой плотную и вязкую резинообразную массу, образующуюся после вымывания из размолотого зерна водорастворимых веществ, крахмала и клетчатки. В состав клейковины входят:

белки глиадин и глютенин (от 80 до 90% сухого вещества);
сложные кглеводы (крахмал и клетчатка);
простые углеводы;
липиды;
минеральные вещества.

В пшенице содержится от 7 до 50 % сырой клейковины. Показатели больше 28 % считаются высокими.

Кроме процентного содержания при анализе зерна на клейковину оценивают четыре параметра:

упругость;
растяжимость;
эластичность;
вязкость.

Самым важным показателем является упругость, которая характеризует хлебопекарные свойства пшеницы. Для определения этого параметра используют прибор индекса деформации клейковины (ИДК). Образцом для анализа служит шарик, скатанный из 4 граммов исследуемого вещества и предварительно выдержанный в воде в течение 15 минут.

Качество клейковины является наследственным признаком конкретного сорта и не зависит от условий выращивания.

Анализ зерна пшеницы на содержание клейковины проводят строго в соответствии со стандартом, так как малейшая погрешность может сильно исказить результат. Суть метода состоит в отмывании определяемого вещества из теста, замешанного из пшеничного шрота (измельченных и просеянных зерен). Отмывание осуществляется под слабой водной струей температурой +16-20 °С.