Качество зерна озимой пшеницы. Классификация пшеницы и параметры определения качества зерна

Качество зерна и его химический состав определяют технологию производства, ее параметры и последующие продукты переработки. ГОСТом разработаны обязательные и дополнительны показатели, которые отвечают не только за вес и состав продукта, но и за активность ферментов и даже за удельный вес семени. Анализ проводится в лабораториях и состоит из нескольких этапов, результат которых учитывается при производстве муки и прочих продуктов, а также при определении экспортной цены и пригодности сырья для посева или хранения.

Показатели качества пшеничного зерна

После уборки урожая зерно поступает на хлебоприемники и перерабатывающие предприятия. Каждая партия имеет собственные показатели, зависящие от сорта, погодных условий и соблюдения агротехнической технологии выращивания. Отбор производят на визировочных пунктах, а из каждой машины берут несколько проб для анализа.

Для стандартизации разработаны общие показатели качества зерна. Они вычисляются по цвету и вкусу, форме зерна, запаху и влажности, засоренности и зараженности зерна вредителями хлебных запасов. Делятся все показатели на обязательные и дополнительные. К первой группе относят:

• Степень стекловидности;
• Качество клейковины в зерне и ее количество;
• Вес и удельный вес семени;
• Размер зерна;
• Пленчатость;
• Процент ядер.

Дополнительные — это химический состав, количество и вид микроорганизмов, активность ферментов.

Для оценки качества пшеничных семян берут исходную единицу. Отбирают ее из общей партии при отгрузке или во время хранения. Называется исходная единица — выемкой, а все собранные выемки составляют образец зерна.

Для определения характеристики и технологических свойств зерна используются три основных параметра:

• Выход продукта из единицы массы зерен;
• Качество продукта;
• Затраты на выход единицы продукта.

Технологические свойства пшеницы определяются и по дополнительным оценочным критериям. К ним относят показатель выхода и зольность муки высших сортов, коэффициент средневзвешенной зольности всех сортов муки.

Анализ зерна в лаборатории

Стандартная лаборатория для полного анализа поступившего пшеничного семени должна иметь:

• Технические высокоточные весы;
• Мельницу;
• Аппараты для выявления свойств клейковины;
• Чашу Петри и часовое стекло;
• Сушильную камеру;
• Ступы из фарфора и эксикатор;
• Бутыли и емкости;
• Приборы для измерения температуры;
• Сита с разным диаметром ячеек.

Из отобранного сырья составляют среднюю пробу зерна в 35-55 г. Пробу очищают от сорта, размалывают при помощи мельницы до получения необходимой по размеру фракции. Измельченное зерно поступает на дальнейший анализ.

Процедура проведения анализа

После измельчения определяется необходимая для анализа величина помола. Для этого используют два сита: из проволоки и с капроновой или шелковой сеткой. Остаток в первом сите не должен превышать 2%, а во втором быть более, чем 40%. Если эти нормы не соблюдены, повторяют помол пробы зерна.

Наличие сорняков и других примесей влияют на ценность пшеницы.

Для определения степени зараженности зерна размер навески составляет 50 г. Сорные и прочие примеси выявляются при помощи трех сит для примесей, мелких семян сорных растений и сколотых, дробленых и мелких семян пшеницы. Первым используют сито с крупной ячейкой, затем — среднее и мелкое. Примеси разделяют на органические и минеральные, и определяется их общее процентное содержание. Согласно ГОСТу 52554-2006 общий объем примесей не должен превышать 2%.

Для зерновой примеси предусмотрены нормы в 5-15% в зависимости от класса и качества зерна. При превышении показателей сырье определяют как смесь видов с указанием процентного состава. Зараженность зерна вредителями хлебных запасов не допускается. Исключение составляет только инфецированность клещами не выше 2 степени. Для определения зараженности навеску пропускают через 2 сита с ячейкой 2,5 и 1,5 мм.

Процент зараженности определяется только по живым насекомым. Мертвых вредителей пшеницы относят к примесям.

Химический состав

Показатель плотности семян связан с химическим составом. Созревшее пшеничное семя имеет плотность большую, чем молочная спелость. Связано это с тем, что данный показатель зависит от содержания крахмала и минералов. Для определения состояния углеводов и амилазов высчитывают число падения. Для кормовых сортов оно не должно превышать 80, а для сильной пшеницы — от 200 до 600.

Химический состав пшеницы — дополнительный показатель, который рассчитывается по запросу. Самый ценный компонент — белок. На долю углеводов приходится до 64% от всего состава пшеничных зерен, а главный из них — крахмал. Сахар также относится к углеводам, но его доля ниже — всего 3-7%. Сосредоточен сахар в зародыше и внешнем эндосперме.

Клетчатка находится в цветочной пленке и стенках клеточных оболочек, и на ее долю приходится до 3 от состава. Клетчатка не растворяется в воде и необходима для нормальной работы кишечника. Она же снижает риск развития сердечно-сосудистых заболеваний. Это объясняет ценности твердых сортов пшеницы. Средний процент жиров и липидов в пшеницы — 2,5.

Определение клейковины происходит при помощи специальных приборов, а ГОСТ Р52554-2006 задает следующие нормы:

• Для первых 4 классов твердых сортов — 20-100 единиц по ИДК;
• Для мягких сортов 1-2 класса — 45-75 единиц, 3-4 класса — 20-100 единиц;
• Для 5 класса ограничений нет.

Влажность зерна влияет на количество и качество питательных веществ: чем воды больше, тем ниже питательность и хуже химический состав. В лабораториях используют следующий метод определения влажности: навеску зерна подсушивают в сушильных камерах. Если сырье имеет влажность выше 18%, то ускоренный метод завершают. Допустимый остаток влаги от 12 до 18%. Если влажность менее 18%, то процесс продолжают. Семена пшеницы охлаждают в аппарате, создающем искусственную тягу, и измеряют остаточное состояние влажности:

• Для сухого зерна — до 14%;
• Для средней сухости — от 14,1 до 15,5%;
• Для влажного — от 15,6 до 17%.

К сырому относится сырье, имеющее влажность от 17,1%.

Витамины и минералы

Химический состав зерна пшеницы также включает в себя аминокислоты, витамины, азотистые компоненты, минералы и пигменты.

К азотистым веществам относят кислород, углерод, фосфор, азот, которые образуют из аминокислот необходимые для любого организма белки. В состав входят: валин, метионин, лизин, изолейцин и треонин, триптофан и фенилаланин.

Из пигментов пшеничное семя богато хлорофиллом, каротином, акеантином, меланином и ксантофиллом. Витамины представлены аневрином, рибофлавином, аскорбиновой и никотиновой кислотой, витамном D и E.

• Для 1 касса содержание белка должно быть более 14,5%;
• Для 2 — от 13,5 до 14,5%;
• Для 3 класса — от 12 до 13,5%;
• Для 4 — от 10 до 12%;
• Все, что ниже 10% относится к 5 классу зерна.

Гидролизат клейковины получают из цельных и неочищенных пшеничных семян. Для выделения гидролизованных протеинов пшеницы используют метод ферментации гидролиза, включая клейковину, пептиды и растворимые аминокислоты. Гидролизованные протеины пшеницы содержат много глутатиона, который защищает клетки организма от губительных окислительных процессов. Глутаминовая кислота необходима для питания кожи и поддержания ее молодости. Гидролизованные протеины пшеницы входят также в антиоксидантный комплекс, являются источником энергии для клеток. Используются гидролизованные протеины пшеницы и в косметологии: они являются неотъемлемой частью средств по уходу за поврежденными волосами. Они держатся дольше, чем коллаген или эластин, а также придают объем и легкость. Применяют их и в линиях для возрастной и проблемной кожи, в средствах против растяжек и пигментных пятен.

Стекловидность отражает состояние поверхности зерен и устройство внутренних тканей. Мучнистый эндосперм — это связь в зернах между белками и крахмалами. Для определения стекловидности берут навеску в 50 г. Пробу очищают от примесей, а ее влажность не превышает 17%. Сырье отправляют на просушку, а после отбирают 10 г, которые освобождают от семенных оболочек.

ГОСТ 10987-76 предусматривает два способа определения стекловидности. Первый — осмотр среза зерна. Второй — использование диафаноскопа ИДК-110 или любой другой модели. Для осмотра отбирают 100 семян, которые разрезают на две части. При использовании прибора каждое зерно кладут в ячейку кассеты.

По результатам осмотра подсчитывают количество семян с полной стекловидностью, и прибавляют количество зерен с частичной стекловидностью. Мучнистые зерна не принимают в расчет. Результат подтверждают повторной проверкой — процент расхождения должен быть не более 5. При большем показателе проверку повторяют с новой пробой.

Технология оценки плотности

Плотность зерна зависит от химического состава и анатомического строения. Для ее определения берут очищенную от примесей пробу. Семена пшеницы перед анализом нагревают до комнатной температуры, иначе показатели будут иметь большую погрешность.

Семена насыпают через воронку в пурку, соблюдая все правила загрузки. Точность прибора — до 1 г. В период работы аппарат нельзя двигать или создавать рядом вибрации. Определить плотность можно и методом набухания зерен. Для этого используют стеклянный мерный цилиндр и жидкость, которая не впитывается пшеницей. Наиболее точным является пинкометрический метод с использованием пинкометра. Суть метода — взвешивание сухих и набухших зерен. В полученном результате необходимо учитывать массу и плотность жидкости для определения точного результата.

Условия хранения, использования, методы предпосевной обработки и даже рыночная стоимость зависят от класса зерна.

Результаты анализов помогают определить состав, состояние по влажности и стекловидности, качество клейковины и пищевую ценность. Оценка качества зерна необходима также и для фуражного сырья: для выявления сорных примесей, вредных и опасных спор и грибков, определения пищевой ценности. Все нормы и способы проведения анализов определяются едиными стандартами, а отбор зерен на пробу происходит из каждой партии. Необходимо это и для контроля качества продукта, и для выявления зараженного и непригодного для употребления зерна.

Качество зерна пшеницы характеризуется следующими основными внешними признаками:

стекловидность (определяется на разрезе зерна по внешнему виду или на специальном приборе - фотоэлектрическом диафоноскопе; включение мучнистых белых вкраплений в зерне стекловидных пшениц - отрицательный признак);

форма зерна (лучшей считается бочонкообразная, она свойственна пшенице Т. sphaerococcum);

глубина бороздки (с увеличением глубины бороздки выход муки уменьшается).

Хлебопекарные качества и силу муки сортов и селекционных материалов оценивают в технологических лабораториях. Эта работа включает следующие основные этапы.

1. Определение набухаемости и скорости осаждения муки в слабом растворе уксусной кислоты (метод седиментации). Для работы этим методом достаточно 2-5 г зерна, которое размалывают на специальной микромельнице. Непосредственно для анализа берут навеску муки от 0,5 до 3,2 г. Набухаемость муки определяют на шкале прибора по величине осадка: если осадок равен 5 мл, то качество муки высокое, при величине осадка от 3,1 до 5 мл - среднее и при 3 мл - низкое.

Метод седиментации - ориентировочный. Его применяют на первом этапе оценки селекционных номеров, когда в распоряжении селекционера имеется небольшое количество зерна. Он позволяет освободиться лишь от заведомо слабых пшениц.

Образцы, имеющие набухаемость свыше 5 делений шкалы, в дальнейшем для определения силы муки проходят всестороннюю оценку с использованием более точных приборов и методов.

Высокая производительность седиментационного метода (два человека за рабочий день проводят около 100 анализов) позволяет анализировать большое число образцов.

2. Определение свойств теста (водопоглотительной способности и времени тестообразования). На этом этапе силу муки устанавливают значительно достовернее, чем на предыдущем.

Определяя свойства теста, фаринограф по каждому испытываемому образцу вычерчивает карту - фаринограмму. Основной показатель фаринограммы - время от окончания образования теста до начала его разжижения. Тесто должно долго выдерживать замес, чтобы из него мог получиться хороший хлеб. Набухаемость муки может быть отличной, но если тесто не выдерживает длительного замеса, качество хлеба будет низким.

У сильных пшениц время до начала разжижения теста должно быть не менее 7 мин. Для работы на фаринографе обычно требуется навеска теста 50 г, но существуют микрофаринографы, для которых достаточна навеска всего 10 г.

3. Определение эластичности клейковины, ее способности к растяжению под влиянием воздуха. Это свойство клейковины определяют на альвеографах. В прибор запрессовывают навеску теста из 5 г муки. Альвеограф автоматически вычерчивает карту-альвеограмму, важнейший показатель которой - удельная работа деформации 1 г теста, измеряемая в джоулях.

Слабые сорта пшеницы имеют силу муки менее 280 еа. У сильных пшениц этот показатель в зависимости от условий выращивания колеблется в очень больших пределах: от 280 до 1000 еа.

4. Пробные выпечки хлеба из изучаемых образцов пшеницы. В специальных лабораторных печах выпекают небольшие хлебцы. Микровыпечки делают из 5 г муки, выпечки полумикрометодом - из 70 г. Хлебцы, полученные в результате пробных выпечек из различных образцов, сравнивают между собой и с лучшими стандартами по хлебопекарным качествам: объемному выходу, внешнему виду, пористости мякиша и т. д.

Окончательную оценку качества зерна и муки изучаемых образцов дают, учитывая данные, полученные на всех четырех этапах работы.

Средний образец зерна в лаборатории подвергают анализу, который проводят по схеме (рис. 9).

Определение цвета, запаха и вкуса зерна

После выделения навески органолептически определяют цвет, запах и вкус зерна среднего образца.

Цвет. Важнейший показатель качества, характеризующий не только природные свойства зерна, но и его свежесть. Свежим считается зерно, в котором не произошло никаких изменений под влиянием неблагоприятных условий созревания, уборки и хранения. Свежее зерно должно иметь гладкую поверхность, естественный блеск и цвет, свойственный зерну данной культуры.

Испытуемый образец сравнивают по цвету с имеющимися в лаборатории эталонами типов и подтипов зерна, распространенных в данном районе (области, крае, республике). Для удобства сравнения рекомендуется применять рамку (рис. 10).

Испытуемый образец зерна помещают в середине рамки в квадратном отверстии, закрытом задвижкой, которая находится на задней стенке рамки.

В отдельные секции, расположенные вокруг отверстия и закрытые наглухо деревянной дощечкой, насыпают заранее подготовленные образцы, которые служат рабочими эталонами.

Цвет зерна лучше определять при рассеянном дневном свете. В крайнем случае (за исключением спорных) можно определять цвет и в других условиях.

В результате увлажнения атмосферными осадками и последующего высыхания при прорастании, самосогревании и т. п. оболочки теряют гладкую поверхность и блеск, зерно становится тусклым, белесоватым или темнеет. Такое зерно считают обесцвеченным (при наличии светлых оттенков) или потемневшим (при наличии темных оттенков).

Овес или ячмень считают потемневшими при утрате своего естественного цвета или при наличии темных концов вследствие неблагоприятных условий уборки и хранения.

Для зерна, перегретого при сушке, а также гревшегося, характерно потемнение, доходящее в последних стадиях самосогревания до красно-бурого и черного оттенков цвета. Обуглившиеся зерна, т. е. окрашенные в черный цвет, образуются при длительном самосогревании и высокой температуре. Зерно пшейицы, захваченное на корню морозом (морозобойное), характеризуется сетчатой оболочкой и (может быть белесоватым, зеленым или сильно потемневшим. у - Суховейное зерно в основном мелкое, щуплое, обычно имеет светлый, белесоватый оттенок.

Таким образом, изменение естественного цвета и блеска, свойственных нормальному зерну, является первым признаком, указывающим на то, что зерно подвергалось воздействию неблагоприятных условий созревания, уборки, сушки или хранения. Химический состав такого зерна отличается от химического состава нормального зерна.

Запах. Очень важный признак качества. Здоровое зерно не должно иметь никаких не свойственных ему запахов.

Зерно воспринимает запах в основном от сорняков, содержащих эфирные масла, от других примесей и посторонних веществ, с которыми оно соприкасается.

К запахам, связанным с изменением состояния зерна, относят солодовый и затхлый, которые возникают в результате воздействия на зерно микроорганизмов.

Посторонний запах зерно может приобрести при хранении его в загрязненных складах или при перевозках в вагонах и других транспортных средствах без соответствующей их обработки.

Способность распознавать запахи развивается у лаборанта постепенно и требует тренировки и опыта. Необходимую помощь в этом окажет коллекция запахов, которая должна находиться в любой современной лаборатории, проводящей органолептические определения. Коллекция должна включать образцы зерна с запахами, используемые в качестве эталонов.

Большое влияние на остроту обоняния оказывают внешние условия. В лаборатории должна быть хорошая вентиляция, освещение, чистый воздух без посторонних запахов, температура помещения должна быть постоянной (около 20° С), относительная влажность воздуха 70-85%. В очень сухом помещении восприятие запаха лаборантом снижается.

Необходимо обратить особое внимание на первое ощущение, так как оно обычно бывает наиболее правильным.

В зависимости от наличия в зерне сорняков и других примесей следует различать:

запах донника приобретает зерно от примеси семян этого сорняка. Семена содержат кумарин, обладающий сильным запахом, который передается муке;

чесночный запах приобретает зерно от примеси плодов дикого чеснока;

запах кориандра приобретает зерно от примеси семян эфиромасличной культуры - кориандра;

головневый запах приобретает зерно от загрязнения спорами мокрой головни или наличия в нем примеси головневых мешочков;

полынный запах и горькополынный вкус приобретает зерно от засорения посевов пшеницы и ржи разными видами полыни, из которых наиболее часто встречаются, принося заметный вред зерну, два вида:

полынь горькая и полынь Сиверса. Наличие полынного запаха обусловлено содержанием в растениях полыни эфирного масла, а горький вкус вызывается наличием в нем горького вещества - абсинтина.

Запах и вкус полыни передаются зерну в основном при обмолоте, когда разрушается волосяной покров листьев, корзиночек и стеблей полыни; волоски в виде мелкой пыли оседают на поверхности зерна. Пыль горькой полыни содержит растворимый в воде абсинтин, который легко, особенно во влажном зерне, проникает внутрь оболочек и вследствие этого зерно приобретает горечь.

Установлено, что механическое удаление полынной пыли не снижает значительно горечь в зерне.

Горечь в горькополынном зерне удаляют обработкой его в моечных машинах теплой водой.

Хлебоприемные предприятия принимают горькополынное зерно, но перед переработкой такое зерно надо обязательно подвергать мойке;

запахи сернистого газа и дым а - воспринимает зерно в процессе сушки при неполном сгорании топлива. Обычно эти запахи появляются при использовании в топках сушилок углей с большим содержанием серы;

клещовый запах - специфический неприятный запах, появляется в результате сильного развития клещей;

запах инсектицидов, применяемых для фумигации.

К запахам, связанным с изменением состояния зерна, относят:

плесенный, обычно появляющийся во влажном и сыром зерне в результате развития плесневых грибов, распространяющихся особенно сильно на зернах с поврежденной оболочкой (битых, изъеденных). Плесенный запах нестоек, он исчезает после сушки и проветривания зерна.

Наличие такого запаха не дает основания считать зерно дефектным;

кислый запах - результат различных видов брожения, особенно уксуснокислого, дающего более резкий запах; зерно с кислым запахом (не устранимый при проветривании) относится к первой степени дефектности;

солодовый или плесенно-солодовый - неприятный специфический запах, появляющийся под

влиянием процессов, происходящих в зерновой массе при самосогревании, усиленном развитии микроорганизмов, в частности плесеней, и не исчезающий при проветривании.

В зерне с таким запахом наблюдается частичное потемнение зародышей, оболочек, а иногда и эндосперма; изменяется химический состав: по мере порчи зерна в нем увеличивается содержание аминосоединений и аммиака, а также кислотность и количество водорастворимых веществ; изменяются мукомольные и хлебопекарные свойства пшеницы. Выпеченный хлеб имеет темный цвет.

Установлено, что если хранящееся зерно, помимо самосогревания, прорастало, количество аммиака в зерне нарастает более интенсивно.

Для зерна в начальной стадии повреждения наблюдается потемнение в первую очередь зародыша как наиболее богатого питательными веществами (главным образом, жиром) и менее защищенного от влияния внешней среды (отсутствие клеток алейронового слоя).

Поэтому для ориентировочной оценки состояния зерна пшеницы, ржи и ячменя рекомендуется определять количество зерен с потемневшим зародышем. Для этого из навески зерна, очищенного от примесей, выделяют пробу в 100 зерен и острой бритвой срезают кончик зародыша.

Место среза просматривают под лупой с небольшим увеличением и подсчитывают количество зерен с потемневшим зародышем.

Наблюдаются случаи, когда солодовый запах, возникающий в результате гнездового самосогревания, может передаться остальной массе нормального зерна, поскольку оно соприкасается с гревшимся, хотя его цвет и другие показатели качества не изменяются.

Следует различать и солодовый запах, возникающий в результате развития начальных стадий прорастания зерна. Зерно имеет приятный запах,присущий солоду. Тем не менее при обнаружении солодового запаха, независимо от его происхождения, зерно относят к первой степени дефектности.

Затхлый и плесенно-затхлый запах возникает в результате жизнедеятельности микроорганизмов, особенно плесневых грибов, проникающих с поверхности оболочек в глубь зерна и вызывающих образование продуктов распада органических веществ.

Затхлый запах обычно устойчив, он не устраняется при проветривании, сушке и мойке зерна и передается крупе, муке и хлебу. Изменяется также и вкус зерна. Зерно с затхлым и плесенно-затхлым запахами следует относить ко второй степени дефектности;

гнилостный запах - неприятный запах гниющего зерна. Возникает в зерне при длительном самосогревании, а также в результате интенсивного развития вредителей хлебных запасов. В связи с распадом белков на аминокислоты значительно увеличивается содержание аммиака. Наблюдается потемнение оболочек и эндосперма, последний легко разрушается при надавливании.

Зерно с гнилостным или гнилостно-затхлым запахом относят к третьей степени дефектности. Партии зерна с совершенно изменившейся оболочкой и эндоспермом буро-черного или черного цвета, обуглившегося и подвергавшегося самосогреванию при высоких температурах относят к четвертой степени дефектности.

Запах определяют как в целом, так и в размолотом зерне, причем в документах о качестве указывают, в каком зерне обнаружен запах.

Для лучшего распознавания запахов рекомендуется горсть зерна согреть дыханием или прогреть в чашке под электрической лампочкой, на батарее или над кипящей водой в течение 3-5 мин. Зерно можно высыпать в стакан, залить горячей водой 60-70° С), стакан покрыть стеклом и оставить на 2-3 мин, затем воду слить и определить запах зерна.

Определение запаха стандартным методом (органолептически) субъективно и нередко вызывает сомнения.

Для устранения субъективности и исключения возможной ошибки в оценке качества зерна ВНИИЗ разработал объективный метод определения дефектности зерна, основанный на количественном учете содержания аммиака.

Повышенное содержание аммиака, указывающее на частичное разрушение белковых веществ, является основным объективным показателем утраты зерном свежести.

Метод объективного определения степени дефектности применяют пока только для зерна пшеницы.

Вкус. Определяют в тех случаях, когда по запаху трудно установить свежесть зерна. Для этого разжевывают небольшое количество (около 2 г) чистого размолотого зерна (без примесей), которое в количестве около 100 г выделяют из среднего образца. Перед каждым определением и после него рот прополаскивают водой. Различают сладкий, соленый, горький и кислый вкус. В проросшем зерне появляется сладкий привкус, при развитии плесени ощущается кислый привкус, а в зерне горькополынном - горький. При установлении качества дефектного зерна рекомендуются дополнительные определения, дающие представление о состоянии зерна. Для этого необходимо установить:

количество проросших зерен (по стандарту);

количество поврежденных и испорченных самосогреванием зерен (по стандарту);

в пшенице, ржи и ячмене - количество зерен с потемневшим зародышем;

стойкость определяемого запаха (целые и размолотые зерна оставить на некоторое время в открытой чашке). Если после проветривания зерна запах не исчезает, это указывает на происшедшие в нем более глубокие изменения, при которых зерно считают дефектным и устанавливают степень дефектности;

количество и качество клейковины в пшенице, а также ее запах. В поврежденном зерне клейковина приобретает темный цвет и запах прогорклого жира (олифы).

В спорных случаях вкус и запах определяют в хлебе, выпеченном из размолотого зерна описанным ниже экспрессным методом. Запах следует определять как в горячем, так и в охлажденном, разрезанном пополам хлебе.

Обязательные, определяемые в любой партии зерна,- признаки свежести (цвет, запах, вкус), зараженность зерна вредителями, влажность и засоренность его.

Целевые признаки определяются в партиях зерна отдельных культур, используемых на определенные цели. Сюда относят плен-чатость (рис, гречиха, просо), стекловидность (пшеница, рис), количество и качество сырой клейковины, натуру (пшеница, рожь, ячмень и овес), жизнеспособность, содержание мелких и поврежденных клопом-черепашкой, морозобойных зерен.

Дополнительные признаки - это химический состав зерна, содержание микроорганизмов и др.

Свежесть зерна определяют внешним осмотром его образца. По цвету, блеску, запаху, вкусу судят о доброкачественности зерна или природе дефектов, имеющихся в исследуемой партии. Свежее доброкачественное зерно имеет свойственные ему цвет и блеск. Поэтому цвет зерна лежит в основе товарных классификаций, принятых в стандартах.

Зерно с измененным цветом отличается от нормального по химическому составу и по структуре. Такое зерно относят к зерновой, а иногда и к сорной примеси.

Запах зерна слабый, едва заметный. Резкое изменение этого показателя свидетельствует о порче зерна (плесневение, самосогревание, гниение) либо о сорбции зерном пахучих веществ (запах сорняков, головни, нефтепродуктов, дыма). Наличие запаха в зерне ухудшает его качество.

Определяют запах в целом или размолотом зерне. Для усиления ощущения его зерно прогревают в колбе при температуре 40 °С.

Вкус нормального зерна очень слабо выражен. Отклонения вкуса определяются органолептически. Сладкий вкус проявляется при прорастании, горький - от попадания полыни, кислый вкус - при развитии на зерне плесени.

Влажность является одним из важнейших показателей качества зерна. Она влияет на пищевое достоинство зерна, его сохранность, на процесс переработки. Влажность учитывается при приемке зерна, при закладке его на храпение, при отпуске из хранилища. Стандартами предусмотрены четыре состояния влажности зерна: сухое, средней сухости, влажное и сырое. Зерно влажное и сырое пригодно для хранения без сушки.

Все компоненты зерновой массы подразделяются на группы: основное зерно, являющееся сырьем для переработки, и примеси (компоненты, не используемые для переработки). Только некоторые примеси в строго определенных количествах допускаются в партиях перерабатываемого зерна. К основному зерну относят полноценные и поврежденные зерна данной культуры.

Примеси делятся на две группы: сорная и зерновая.

Сорная примесь отрицательно влияет на качество зерна. По своему составу она неоднородна. К ней относят минеральную, органическую примесь, семена культурных и дикорастущих растений, зерна с явно испорченным ядром или изъеденные вредителями.

Особую фракцию составляет вредная примесь: спорынья, головня, угрица, семена ядовитых сорных растений, куколь. Содержание сорной примеси и отдельных ее частей (вредная, минеральная, испорченные зерна) нормируется стандартами. Сорную примесь учитывают при денежных расчетах за зерно, как и зерно с нестандартной влажностью для определения зачетной массы партии зерна.

Зерновая примесь влияет на качество партии зерна и на его стойкость при хранении. Поэтому содержание ее нормируется при продаже зерна государству, при переработке. Зерновая примесь в меньшей степени влияет на качество зерна, чем сорная. При продаже зерна государству производится только небольшая скидка с цены за зерновую примесь сверх установленной нормы.

Зараженность вредителями определяется в любой партии зерна при приемке, отгрузке и хранении. Вредители уничтожают часть зерна, снижают его качество, загрязняют продуктами своей жизнедеятельности, придают неприятные вкус и запах. Вредители накапливают в зерне тепло, что может стать причиной самосогревания и порчи его. Наибольший вред хлебным запасам приносят долгоносики, хрущаки, бабочки, клещи (рис. 12). Партия зерна считается зараженной, если обнаружены живые вредители в любой стадии развития. В период хранения зерна могут развиваться насекомые и клещи.

Зараженность образца зерна определяют просеиванием его через сита, затем подсчитывают живых вредителей. Зараженность выражают количеством экземпляров живых вредителей на 1 кг зерна. Для распространенных вредителей стандартом установлена степень зараженности (табл. 14).

Хлебоприемные предприятия и заготконторы не принимают зерно, зараженное вредителями. Партия зерна, зараженная клещом I степени, принимается со скидкой с цены.

Натура зерна - масса 1 л зерна, выраженная в граммах. Натуру определяют с помощью литровой пурки. На ее величину влияют различные факторы (степень выполненности, крупность, химический состав, засоренность, влажность). При продаже зерна государству этот показатель применяется для денежных расчетов.

Пленчатость - процентное содержание пленок в зерне (у гречихи плодовых оболочек). По содержанию пленок можно рассчитать выход крупы.

Стекловидность - консистенция эндосперма зерна на поперечном срезе; определяется осмотром срезов зерна на диафаноскопе. Зерно делят на стекловидное, мучнистое и частично стекловидное.

Рис. 12. Вредители зерна и продуктов его переработки: 1 - долгоносик; 2 - притворяшка-вор: а - жук, б - личинка; 3 - малый мучной хрущак: а -жук, б -личинка; 4 - мучной клещ; 5-мельничная огневка: а, б - бабочки, в - гусеница

Таблица 14. Степень зараженности зерна амбарными вредителями

Клейковина - нерастворимый в воде белковый сгусток, остающийся после отмывки теста от водорастворимых веществ, крахмала и клетчатки. Отмытая из теста клейковина называется сыро й. Основную массу белков клейковины составляют глютелин и глиадин. После отмывки в воде определяют массу клейковины, ее качество: цвет, упругость, растяжимость. В зависимости от упругости и растяжимости клейковину делят на три группы.

Чем больше в зерне клейковины и чем лучше ее качество, тем выше технологические достоинства зерна. В зерне, поврежденном клопом-черепашкой, морозами, сушкой, проросшем клейковина темная, короткорвущаяся или крошащаяся.

В зависимости от значимости показатели качества зерна пшеницы подразделяют на три группы:

Обязательные показатели для всех партий зерна. Показатели данной группы определяют на всех этапах работы с зерном, начиная с формирования партий при уборке урожая к ним относят: признаки свежести и зрелости зерна (внешний вид, запах, вкус), зараженность вредителями хлебных запасов, влажность и содержание примесей.

Обязательные показатели при оценке партий зерна определенного назначения. Примером нормируемых показателей зерна или семян некоторых культур служит натура пшеницы, ржи, ячменя и овса. Большую роль играют специфические показатели качества пшеницы (стекловидность, количество и качество сырой клейковины).

Дополнительные показатели качества. Их проверяют в зависимости от возникшей необходимости. Иногда определяют полный химический состав зерна или содержание в нем некоторых веществ, выявляют особенности видового и численного состава микрофлоры, солей тяжелых металлов и пр.

Основные показатели качества зерна: Влажность, свежесть, засоренность. Под влажностью зерна понимается количество содержания в нем гигроскопической воды (свободной и связанной), выраженное в % к массе зерна вместе с примесями. Определение этого показа является обязательным при оценке качества каждой партии зерна.

Содержание воды в зерне основных злаковых культур нормируется базисными кондициями и колеблется в пределах 14-17% в зависимости от районов производства. Если содержание воды в зерне превышает установленную норму, то при покупке имеют место скидки с массы (процент за процент) и взимается плата за сушку по 0,4% закупочной цены за каждый процент удаляемой влаги. При влажности зерна ниже базисных кондиций начисляется соответствующая надбавка к массе. Стандарты предусматривают четыре состояния по влажности (в %): сухое -13 - 14, средне - сухое - 14,1 - 15,5; влажное - 15,6 - 17 и сырое - свыше 17. На длительное хранение пригодно только сухое зерно.

Пример: Базисные кондиции по Московской области для пшеницы равны 15%. Хлебоприемный пункт принял две партии пшеницы: одну с влажностью 19%, а другую - 13%. По первой партии отклонение от базиса составляет 4%, по второй - 2%. В первом случае скидка с массы зерна составит 4%, и будет удержано 1,6: закупочной цены, во втором случае оплате будет подлежать и надбавка к массе 2%.

Свежесть зерна включает (вкус, цвет, запах).

По цвету, блеску, запаху, а иногда и по вкусу можно судить о добротности или о природе дефектов партии продукции.

Состояние партии позволяет судить о стойкости зерна при хранении и его особенностях при переработке, наконец они в какой-то мере характеризуют химический состав зерна, а следовательно его пищевую, фуражную и технологическую ценность.

На цвет зерна могут влиять: захват на корню морозом, захват суховеем, поражение зерна клопом-черепашкой, нарушение тепловых режимов сушки.

Зерно с измененным цветом относят к зерновой примеси.

Запах зерна. Свежему зерну присущ специфический запах. Посторонний запах свидетельствует об ухудшении качества зерна: затхлый, солодовый, плесневелый, чесночный, полынный, гнилостный.

Вкус зерна. Вкус нормального зерна выражен слабо. Чаще всего он бывает пресным. Нехарактерными вкусами для зерна являются: сладки - возникающий при прорастании; горький - обусловленный наличием в зерновой массе частиц растений полыни; кислый - ощущается при развитии на зерне плесени.

Под засоренностью зерна понимают количество примесей, выявленных в партии зерна продовольственного, кормового и технического назначения, выраженное в процентах массы, называют засоренностью. Примеси снижают ценность партии, поэтому их учитывают при расчетах за зерно.

Многие примеси, особенно растительного происхождения в период уборки урожая и образования зерновой массы могут содержать значительно больше влаги, чем зерно основной культуры. В результате они способствуют нежелательному увеличению активности физиологических процессов. В засоренных партиях зерна значительно легче возникает и быстрее развивается процесс самосогревания. Зерновая примесь включает неполноценное зерно основной культуры: сильно недоразвитое -щуплое, морозобойное, проросшее, битое (вдоль и поперек, если осталось Примеси делят на две группы: Зерновая и сорная.

К зерновой примеси относят такие компоненты зерновой более половины зерна), поврежденное вредителями (с незатронутым эндоспермом) потемневшее при самосогревании или сушке; у пшеницы сюда же относят зерна, поврежденные клопом-черепашкой. У пленчатых культур к зерновой примеси относят обрушенное (освобожденные от цветковой пленки) зерна, так как они сильно дробятся при переработке основного зерна.

Зерна других культурных растений при оценке могут попадать как в зерновую примесь, так и в сорную. Руководствуются при этом двумя критериями. Во-первых, размерами зерен примеси. Если примесь резко отличается от основной культуры по крупности и форме, то она будет удалена при очистке зерна, поэтому такую культуру относят к сорной примеси. Например, просо или горох в пшенице. Во-вторых, возможностью использования примеси по назначению основной культуры. Если примесь дает продукт, хотя и несколько худший по качеству, чем основная культура, то ее следует отнести к фракции зерновых примесей. Если же она резко снижает качество продукта переработки, то ее относят к сорной примеси.

Сорную примесь подразделяют на несколько фракций, различных по составу. Минеральная примесь - пыль, песок, галька, кусочки шлака и т. п. крайне нежелательны, так как они придают хруст муке, делая ее непригодной к потреблению; органическая примесь - кусочки стеблей, листьев, колосовые чешуи и т. п.; испорченное зерно основной культуры и других культурных растений с полностью выеденным вредителями или потемневшим эндоспермом; семена культурных растений, не вошедшие в состав зерновой примеси; семена сорных трав, выросших на полях с культурными растениями. , . При оценке зерна семена сорных трав подразделяют на несколько групп: легко отделимые. трудно отделимые, с неприятным запахом и ядовитые. Легко отделяются от большинства культур семена василька полевого, костра ржаного, пырея, гречишки развесистой и вьюнковой и др.; трудно отделяются (близкие по размеру и форме к определенным культурным растениям) семена овсюга полевого от овса, пшеницы и ржи, дикой редьки и татарской гречихи от гречихи и пшеницы, щетинника сизого от проса, дикого проса и курмака от риса; к сорнякам с неприятным запахом относят полынь, донник, дикие лук и чеснок, кориандр и др.

Ядовитые семена сорняков особенно нежелательны в зерновой массе. К этой группе относятся куколь, распространенный почти по всей территории страны. В его семенах содержится - ликозид агроспермин, обладающий горьким вкусом и наркотическим действием. Горчак (софора лисохвостная) имеет не только ядовитые и горькие семена, ядовито все растение.

Спорынья чаще всего поражает рожь, значительно реже другие злаки. В зерновой массе спорынья встречается в виде склероций (грибницы) - рожков черно-фиолетового цвета, длиной 5 - 20 мм. Токсичность спорыньи обусловлена содержанием лизергиновой кислоты и ее производных - эргозина, эрготамина и других, обладающих сильным сосудосуживающим действием. Это свойство спорыньи используют в медицине для получения препаратов, останавливающих кровотечение.

В зерновой массе встречается в виде галл, имеющих неправильную форму, короче и шире зерна, бороздки нет, оболочка толстая, поверхность бугорчатая, цвет коричневый. Галла в 4 - 5 раз легче зерна пшеницы.

Внутри галлы находятся до 15 тыс. личинок угрицы, способных сохранять жизнеспособность до 10 лет. Значительная примесь галл ухудшает хлебопекарные качества зерна, придает хлебу неприятные вкус и запах.

Зерно, поврежденное клопом-черепашкой, полевым вредителем, нападающим чаще всего на озимую пшеницу, но питающимся и другими злаками. На месте прокола остается темная точка, окруженная резко очерченным пятном сморщившейся беловатой оболочки, эндосперм в месте укуса при надавливании крошится. Клоп-черепашка оставляет в зерне очень активные протеолитические ферменты. Сильная пшеница при содержании 3 - 4% поврежденных зерен переходит в группу слабой. Клейковина из зерна, поврежденного клопом-черепашкой, под действием этих ферментов быстро разжижается. Выпеченный хлеб получается малых объема и пористости, плотным, с поверхностью, покрытой мелкими трещинами, невкусным.

Микотоксикозы - поражение различными грибными заболеваниями при выращивании, уборке, нарушении режимов хранения зерна. Уже упоминавшиеся ранее спорынья и головня являются примерами таких заболеваний.

Грибы рода фузариум повреждают зерно всех культур, чаще настоящих злаков. Заражение происходит в поле, но развитие грибов в хранилище прекращается только при снижении влажности зерна до 14%. В зерне, перезимовавшем в поле, часто накапливается много токсинов этого гриба. Грибы этого рода продуцируют ряд токсинов, в том числе трихотецены и зеараленон, вызывающие тяжелые отравления человека и животных. У человека потребление хлеба, полученного из муки, содержащей мицелий фузариума, вызывает отравление; похожее на опьянение: появляются дурнота, головокружение, рвота, сонливость и т. д. При этом ослабляется функция костного мозга, поэтому резко падает доля лейкоцитов в крови. Затем развивается некротическая ангина. Зерно, пораженное фузариумом, хранят отдельно от продовольственного и фуражного и используют для технических целей.

Микотоксины образуют и другие плесневые грибы, которые могут развиваться на поверхности зерна и продуктов его переработки при неблагоприятных условиях хранения.

Афлатоксины, поражающие печень и обладающие выраженным канцерогенным действием, продуцируются грибами рода аспергиллов (Asp.flavus и Asp. parasiticus). Охратоксины вырабатывают грибы рода пенициллов.

Охратоксины также поражают печень и обладают коканцерогенным действием. Многие другие плесневые грибы также могут продуцировать токсины. К настоящему времени выделено и изучено свыше 100 микотоксинов; они устойчивы к применяемым при переработке зерна температурам, кислотам или восстановителям. Поэтому наиболее надежным способом предохранения от них пищевых продуктов является исключение плесневения зерна.

Дефектным считается также зерно, поврежденное самосогреванием и нарушениями режимов сушки.

Показателями качества зерна для определенного назначения являются: натура зерна пшеницы, стекловидность, клейковина.

Под натурой зерна понимают массу установленного объема зерна или массу 1 литра зерна, выраженную в граммах, или массу 1 г/л зерна, выраженную в килограммах. Натура имеет большое значение, так как косвенно характеризует один из основных показателей - выполненность зерна.

Выполненность зерна имеет большое технологическое значение и характеризует его пищевую ценность.

На величину натуры влияет: форма зерна, шероховатость поверхности, примеси находящиеся в зерновой массе, влажность.

При продаже зерна с натурой выше предусмотренной базисными кондициями, хозяйства получают надбавку к закупочной цене в размере 0,1% за каждые 10 г/л, в таком же размере проводят скидку за пониженную натуру по сравнению с базисом.

Натура зерна влияет на использование складской емкости.

Например: одна партия пшеницы массой 300 тонн при натуре 800 г/л имеет объем зерновой массы 300/0,80=375 м3, вторая партия массой 300 тонн при натуре 730 г/л имеет объем зерновой массы 300/0,73=411 м3. Следовательно, объем зерновой массы низконатурной пшеницы больше на 36 м3 и для хранения этой партии потребуется большая складская емкость.

Стекловидность зерна - один из важнейших показателей качества зерна. В основе понятия «стекловидность» лежит визуальное восприятие внешнего вида зерна, обусловленное его консистенцией, то есть плотностью упаковки в эндосперме крахмальных зерен и сцементированностью их белками зерна. Консистенция зерна твердой пшеницы как правило стекловидная, а мягкой - различная, что зависит от сорта, географических и почвенных факторов, агротехники и т.д.

3. Клейковина - это комплекс белковых веществ зерна, способных при набухании в воде образовывать эластичную массу.

Клейковина обусловливает газоудерживающую способность теста, создает его механическую основу и определяет структуру выпеченного хлеба. Содержание сырой клейковины в зерне пшеницы колеблется в пределах от 5 до 36%.

Все вышеперечисленные показатели качества пшеницы обязательны для соблюдения всеми товаропроизводителями согласно нормативной документации.