Анализ показателей качества зерна. Государственный стандарт пшеницы
Качество зерна определяют разными методами, которые подразделяются на две группы: органолептический метод - качество определяют при помощи органов чувств и аналитический (или лабораторный) для определения качества с помощью различных приборов.
Органолептически определяются цвет, запах и вкус зерна. Эти показатели характеризуют его свежесть, и по ним можно судить о состоянии зерна, его стойкости при хранении и т. д.
Цвет и блеск.
У многих культур этот показатель является устойчивым ботаническим признаком. С цветом зерна связана технологическая оценка некоторых культур (проса, кукурузы, гороха) при переработке их в крупу. Изменение цвета и потеря блеска могут быть связаны с неблагоприятными условиями созревания, уборки или хранения. Недозревшее зерно обычно имеет зеленоватую окраску, захваченное морозом - белесоватый оттенок и сетчатую поверхность. При неправильной сушке зерно темнеет. Зерно, подвергшееся самосогреванию, может иметь цвет от красно-бурого до черного. Испорченное зерно обычно теряет естественный блеск.
Цвет определяют при рассеянном дневном свете сравнением исследуемого зерна с установленными образцами или по описанию этого признака в стандартах на отдельные культуры.
Запах зерна.
Является также показателем свежести. Здоровое зерно каждой культуры имеет свой специфический запах. У большинства культур запах слабый, едва уловимый. У эфиромасличных культур запах резкий, специфический. Отклонение запаха от свойственного данной культуре может быть: а) вследствие сорбционных свойств зерна. В этом случае зерно приобретает посторонние запахи от поглощения паров и газов (запах донника, полыни, чеснока, нефтепродуктов и т. д.); б) вследствие неправильного хранения, что приводит к изменениям химического состава зерна. Эти запахи могут быть вызваны физиологическими и микробиологическими процессами. Зерно с наличием солодового, затхлого, плесенно-затхлого и гнилостного запахов относится к дефектному. Использование такого зерна на продовольственные и кормовые цели ограничено.
Зерно с солодовым запахом можно использовать при выработке муки в подсортировке в небольшом количестве к зерну нормального качества.
Зерно с затхлым и плесенно-затхлым запахом непригодно для продовольственных и кормовых целей.
Зерно с гнилостнозатхлым запахом характеризует полную его порчу.
Запах определяется как в целом, так и в размолотом зерне. Для усиления запаха зерно помещают в стакан и заливают горячей (60-70°С) водой, затем покрывают стеклом и через 2-3 мин определяют запах. Для усиления запаха можно зерно прогревать паром в течение 2-3 мин в сетке над кипящей водой.
В практике хранения зерна запах положен в основу определения степени его порчи (степени дефектности). Установлено четыре степени дефектности зерна.
1-я степень - зерно с солодовым запахом. Нестойко без соответствующей обработки к дальнейшему хранению. Однако вполне пригодно к производственному использованию (в подсортировке к нормальному зерну);
2-я степень - зерно с плесенно-затхлым запахом. Такое зерно, в зависимости от степени поражения плесенными грибками, после соответствующей обработки его поверхности может быть приведено в состояние пригодности для продовольственного использования;
3-я степень - зерно с гнилостно-затхлым запахом. Может быть использовано только на технические цели;
4-я степень - зерно с совершенно изменившейся оболочкой, доведенной до буро-черного или черного цвета. Может быть использовано только для технических целей.
Степень дефектности может быть определена по содержанию аммиака, количество которого достигает в 1-й степени от 5 до 15 мг%, во 2-й - от 15 до 40 мг%, в 3-й - от 40 до 100 мг% и в 4-й - выше 100 мг%.
Вкус зерна.
Этот показатель выражен очень слабо. Зерно злаковых культур имеет пресный, эфиромасличных культур - пряный вкус.
Наличие сладкого, горького или кислого вкуса указывает на изменение химического состава зерна.
Сладкий вкус зерно приобретает, как правило, при прорастании вследствие ферментативного разложения крахмала до сахаров.
Горький вкус чаще всего обусловлен наличием в зерне соцветий полыни, содержащих горький глюкозид абсентин. Такое зерно перед переработкой необходимо подвергать мойке.
Кислый вкус зерно приобретает вследствие разложения крахмала до сахаров и сбраживания последних соответствующими микроорганизмами в органические кислоты.
Вкус определяют органолептическим методом - дегустацией, разжевывая 2 г размолотого зерна без примесей.
В лабораторных условиях с применением приборов определяют зольность, влажность, засоренность, выравненность, объемную массу, зараженность зерна вредителями хлебных запасов, пленчатость (у крупяных культур) и другие показатели качества зерновой массы.
Влажность.
Влажностью зерна называется содержание в нем гигроскопической воды, выраженное в процентах к массе навески зерна, взятой для анализа.
В зерне всегда содержится некоторое количество воды. Содержание воды в зерне колеблется в широких пределах и от этого зависит стойкость его при хранении.
Вода содержится в зерне в свободном и химически связанном виде. Свободной называется вода, находящаяся на поверхности зерна и заполняющая сравнительно крупные поры.
Связанной называется влага, находящаяся в мельчайших порах (капиллярах), а также адсорбированная на поверхности частиц белков и пигментов. Связанная вода по своим свойствам значительно отличается от свободной - она не растворяет кристаллических веществ (сахар и др.), имеет больший удельный вес, замерзает только при очень низкой температуре. Свободная вода, находящаяся в механической связи с частями зерна, содержится главным образом в оболочках. Она способствует активизации всех физиологических процессов в зерне, что влияет на стойкость его при хранении. Повышенное количество свободной воды требует обязательного просушивания зерна.
В зависимости от количества влаги различают четыре состояния зерна по влажности: зерно сухое, средней сухости, влажное и сырое (табл. 3).
Анализируя данные таблицы, можно отметить, что содержание воды для различных состояний не для всех культур одинаково. Это зависит от химического состава зерна.
Влажность зерна определяют следующими методами.
Основной метод - высушивание навесок размолотого зерна в электросушильных шкафах СЭШ-1, СЭШ-3м (рис. 13) при температуре 130°С в течение 40 мин. Этот метод обязателен при арбитражных анализах влажности, контрольной проверке сушильных шкафов и влагомеров.
Электрометрический метод - анализ выполняют при помощи электровлагомеров (ВП-4, ВП4-0, ВЭ:2м). На рисунке 14 показан влагомер ВП4-0. Прибор основан на принципе электропроводности спрессованной зерновой массы. С изменением влажности зерновой массы изменяется ее электропроводность. Этот метод менее точен, но широко применяется на хлебоприемных предприятиях во время поступления зерна нового урожая,. так как позволяет быстро определить состояние зерна по влажности.
Метод определения влажности с предварительным подсушиванием зерна применяется в тех случаях, когда содержание, влаги в зерне превышает 18%. Навески неразмолотого зерна массой 20 г подсушивают в сушильном шкафу при температуре 105°С в течение 30 мин, затем подсушенное зерно охлаждают, взвешивают и размалывают. Затем определяют влажность основным методом. При определении общей влажности зерна учитывают массу навески до и после предварительного подсушивания.
При образцовом методе определения влажности используют образцовую вакуумно-тепловую установку ОВЗ-1, предназначенную для градуировки, определения погрешности действующих и аттестации вновь разрабатываемых рабочих средств измерения влажности. Влажность измеряют согласно ГОСТ «Зерно и продукты его переработки. Метод измерения влажности на образцовой вакуумно-тепловой установке ОВЗ-1».
Засоренность зерна. В зерновой массе, кроме зерна основной культуры, содержатся посторонние примеси, которые снижают качество вырабатываемой продукции, а некоторые из них являются вредными для человека и животных. Для определения состава примесей проводят анализ зерна на засоренность, которая является одним из основных показателей качества зерна. Засоренностью называется содержание примесей в партии зерна, выраженное в процентах к массе навески.
Для определения засоренности из средней пробы выделяют навеску, масса которой зависит от вида культуры (для пшеницы, ржи, ячменя, овса, гречихи, риса - 50 г; для проса - 25 г и т. д.).
При анализе знаковых и бобовых культур примеси подразделяют на две основные фракции: сорную и зерновую.
К сорной примеси относят примеси, снижающие качество вырабатываемой продукции и ее выход:
1) минеральную примесь - песок, кусочки земли, гальку;
2) органическую - частицы стеблей, листьев, колосков и т. д.;
3) проход соответствующего сита (для пшеницы и ржи с отверстиями ∅ 1 мм; для ячменя - ∅ 1,5 мм; для гречихи - ∅ 3 мм и т. д.);
4) сорные семена - семена сорных и культурных растений, не относимых к зерну анализируемой партии;
5) зерна основной культуры с явно испорченным эндоспермом (зерна, обуглившиеся при сушке, загнившие, заплесневевшие, а также полностью изъеденные вредителями);
6) вредная примесь - семена и плоды, содержащие ядовитые вещества.
К зерновой примеси относят:
1) зерна основной культуры битые; изъеденные вредителями, если осталось менее половины зерна; проросшие с ростком, вышедшим наружу или утратившие росток; деформированные и изменившие цвет; раздутые при сушке (они увеличены в объеме); поврежденные неправильной сушкой и самосогреванием с измененным цветом оболочек и с затронутым ядром; щуплые, недоразвитые (зерна мелкие, со слабо развитым эндоспермом); морозобойные зерна; зеленые зерна основной культуры (недозревшие); раздавленные зерна;
2) зерна других культур, не относящиеся к основному зерну (например, рожь и ячмень в пшенице).
При анализе зерна на содержание примесей берут комплект сит (рис. 15) и собирают его снизу вверх в следующем порядке: поддон; сито для отделения сорной примеси (например, для пшеницы ∅ 1 мм); сито для выделения мелкого зерна, щуплого, недоразвитого (для пшеницы сито 1,7X20 мм); сито для облегчения разборки (для пшеницы 2,5x20 мм, 2,0X20 мм); крышка.
Навеску в наборе сит просеивают вручную в течение 3 мин. После просеивания навеску разбирают. Проход нижнего сита не разбирают. Его относят к сорной примеси. На содержание сорной и зерновой примесей разбирают проход сита, взятого для выделения мелкого зерна, а также сход всех остальных сит. Каждую фракцию примесей взвешивают и выражают в процентах к массе взятой навески.
Содержание мелкого зерна определяют взвешиванием прохода сита (для пшеницы 1,7X20 мм), установленного в комплекте.
В партиях зерна, поступающих на хлебоприемные и зерноперерабатывающие предприятия, содержится некоторое количество примесей, которые снижают качество зерна, ухудшают условия его хранения, а также отрицательно влияют на качество вырабатываемых продуктов. Семена некоторых сорняков содержат ядовитые вещества, которые могут вызвать отравление организма человека и животных. Поэтому содержание примесей в перерабатываемых партиях зерна ограничивается стандартом.
Из вредных примесей, встречающихся в партиях зерна, можно выделить три группы:
а) грибы (ликозы), относящиеся к микроорганизмам,- головня и спорынья (рис. 16 и 17);
б) примеси животного происхождения - угрица (рис. 18);
в) семена ядовитых сорняков (рис. 19) - триходесма инканум, гелиотроп опушенноплодный, плевел опьяняющий, вязель разноцветный, горчак розовый, горчаксофора, мышатник, дурман обыкновенный, белена черная.
Для определения выравненности другим способом берут 1000 зерен, взвешивают, рассыпают на доске и выбирают из них 100 крупных зерен, которые затем взвешивают. Вычисляют массу 1000 крупных зерен умножением массы 100 крупных зерен на 10. Находят разницу между массой 1000 зерен крупных и средних и выражают разницу в процентах к массе средних зерен. Если разница превышает 30%, то зерно имеет плохую выравненность.
Объемная масса зерна. Под объемной массой понимают массу 1 л зерна, выраженную в граммах, или массу 1 л, выраженную в килограммах.
Объемную массу определяют на литровой пурке ПХ-1 с падающим грузом (рис. 21). При оценке партий, предназначенных к отгрузке на экспорт, применяют двадцатилитровую пурку.
Объемную массу определяют в четырех зерновых культурах: в пшенице, ржи, ячмене и овсе. Она колеблется в широких пределах в зависимости от формы зерна, выполненности, влажности, наличия и состава примесей и других факторов. Зерна удлиненной формы укладываются плотнее, чем зерна шарообразные и округлые. Сухое зерно имеет большую объемную массу, чем влажное или сырое. Наличие органической примеси в зерне снижает объемную массу, минеральная примесь повышает ее. Выравненное зерно укладывается менее плотно в объеме, чем невыравненное.
Объемную массу определяют по зерну средней пробы после определения зараженности и выделения из нее навесок для анализа на влажность, засоренность и показателей свежести зерна.
Перед определением объемной массы зерна, поступающего во время заготовок, от него на лабораторном сепараторе ЗЛС отделяют примеси. Для анализа подготавливают пурку: проверяют ее, вынимают из мерки падающий груз и устанавливают мерку в гнездо на крышке ящика. В щель мерки вставляют нож и на него помещают груз. Затем на мерку устанавливают наполнитель. В цилиндр из ковша высыпают зерно и ставят его на наполнитель. Цилиндр в нижней части имеет воронку с задвижкой. Когда он заполняется зерном, заслонка должна быть закрыта. При открытии заслонки зерно из цилиндра пересыпается в наполнитель и цилиндр снимают. Осторожно вынимают нож из щели мерки. Груз и зерно падают в мерку. Груз вытесняет из мерки воздух через отверстия. Нож вновь вставляют в щель для отделения в мерке 1 л объема. Мерку вынимают из гнезда и,придерживая нож, ссыпают зерно, оставшееся на ноже. Нож вынимают и определяют на весах пурки массу зерна в мерке с точностью до 1 г. Результаты взвешивания показывают объемную массу зерна (натуру) в г/л.
Масса 1000 зерен. Этот показатель определяют при анализе продовольственного и семенного зерна. Чем больше масса 1000 зерен, тем более развит эндосперм и из такого зерна можно получить больший выход муки и крупы. У семенного зерна развитый эндосперм содержит большое количество питательных веществ.
Для определения массы 1000 зерен из навески, взятой для определения засоренности зерна, выделяют сорную и зерновую примеси. Зерно перемешивают, разравнивают на столе в виде квадрата, делят его диагоналями на четыре треугольника и из каждых двух противоположных треугольников отсчитыват без выбора по 500 зерен. Отобранные пробы взвешивают на технических весах, суммируют и пересчитывают массу 1000 зерен в граммах на сухое вещество по формуле:
х = Р(100-w)/100,
где P - масса 1000 зерен при фактической влажности, г;
w - влажность, %.
Результаты будут верны, если расхождение между двумя пробами не будет превышать 5%.
В таблице 4 приведена масса 1000 зерен отдельных культур.
Пленчатость зерна. Количество цветочных пленок в овсе, рисе, просе, ячмене и плодовых оболочек в гречихе, выраженное в процентах к массе навески, называется пленчатостью.
Пленчатость является важным показателем при оценке качества крупяных культур. Чем больше пленчатость, тем меньше будет выход крупы при переработке зерна. У ячменя пленчатость не определяют.
Пленчатость колеблется в широких пределах и зависит от вида культуры, сорта, района, условий произрастания и от спелости зерна.
Овес содержит больше пленок, чем просо, гречиха и рис. Самая низкая пленчатость у ячменя. У неспелого зерна пленчатость больше. Чем крупнее зерно, тем меньше в нем пленчатость.
Содержание пленок в зерне и семенах отдельных культур колеблется в процентах в следующих пределах:
Пленчатость определяют снятием с зерна пленок вручную или на лабораторных шелушителях.
Для анализа берут по две навески (для гречихи и проса массой 2,5 г, для овса и риса - 5 г) из основного зерна,- оставшегося после определения засоренности и удаления из него битых и мелких зерен.
Снятые пленки взвешивают на технических весах и результат выражают в процентах по отношению к взятой навеске.
В семенах масличных культур определяют лузжистость, т. е. процентное содержание плодовых оболочек (лузги). Лузгу снимают вручную. Для анализа подсолнечника берут две навески массой по 10 г. Содержание лузги рассчитывают так же, как и пленок.
Зараженность и поврежденность зерна. Зерновая масса, продукты переработки зерна и комбикорма являются благоприятной средой для развития вредителей хлебных запасов. Партии зерна, в которых обнаружены вредители, называют зараженными. Зараженность определяют при оценке качества любой партии зерна, муки, крупы, комбикормов. При благоприятных условиях для развития (оптимальной температуре, влажности, доступе воздуха) вредители очень быстро размножаются, вызывая резкое снижение качества и потерю массы хранящихся продуктов. Благоприятными условиями для развития большинства вредителей являются: температура 20-30°С, влажность 15-20% (для амбарного долгоносика минимальная влажность 11-12%). Зараженные партии быстрее подвергаются самосогреванию. В партиях семенного зерна прежде всего снижается всхожесть. Контролю на зараженность подвергаются не только партии зерна, но и хранилища, оборудование (транспортное, зерноочистительное и т. д.), а также прилегающая территория. По форме и строению тела вредители делятся на три группы: а) клещи - паукообразные (рис. 22); б) жуки (рис. 23); в) бабочки (рис. 24).
Более подробно вопрос о зараженности зерна вредителями и мерах борьбы с ними освещен далее.
Различают скрытую и явную формы зараженности зерна. Для определения явной формы зараженности берут всю среднюю пробу зерна и просеивают на наборе сит (нижнее с отверстиями ∅ 1,5 мм, верхнее ∅ 2,5 мм) вручную в течение 2 мин при 120 круговых движений в минуту или механизированным способом на приборе ПОЗ-1 в течение минуты при 150 круговых движениях в минуту. После просеивания определяют зараженность в сходе с сита с отверстиями ∅ 2,5 мм. Для этого весь сход с сита разравнивают тонким слоем на разборной доске и выбирают вручную крупных вредителей - большого мучного хрущака и других. Проход через это сито (сход с сита 0 1,5 мм) просматривают на белой стороне дреки и выбирают более мелких насекомых - долгоносиков, малых мучных хрущаков. Проход через сито с отверстиями 0 1,5 мм просматривают на черной стороне доски через лупу с увеличением в 4-4,5 раза для обнаруживания клещей.
Зараженность выражают количеством экземпляров живых вредителей в 1 кг зерна, муки, крупы или комбикорма.
Для клещей и долгоносиков установлены три степени заражения.
Скрытую форму зараженности зерна долгоносиком определяют: а) раскалыванием по бороздке 50 целых зерен, отобранных без выбора из средней пробы. Зараженность зерна выражают в процентах к 50 взятым зернам; б) окрашиванием 15 г зерна 1%-ным раствором KMnO4. Места повреждения зерна (пробочки) окрашиваются в черный цвет. Зараженные зерна подсчитывают, делят на 3 и умножают на 200, чтобы пересчитать на 1 кг зерна.
Поврежденность гороха гороховой зерновкой в явной форме определяют в 100 г семян, выделенных из средней пробы. Поврежденные гороховой зерновкой семена будут иметь округлые отверстия ∅ 2-3 мм. Такие семена отбирают, взвешивают и их содержание выражают в процентах к взятой навеске.
Скрытую форму поврежденности семян гороха зерновкой определяют методом окрашивания 500 целых семян (отобранных из 100-150 г, выделенных из средней пробы) 1 %-ным раствором йода в йодистом калии. При этом входные отверстия личинок окрашиваются в черный цвет. Поврежденные зерна подсчитывают и устанавливают степень поврежденности:
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.
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.
Потребность Российской Федерации в качественной пшенице 3 класса для изготовления хлебопекарной муки – около 19 млн. тонн – это 3-4-я часть сборов пшеницы. Однако зачастую такого зерна насчитывается всего лишь 40-50%. Получение продовольственного зерна высокого качества остается проблемой для всех зерносеющих районов страны.
В Курганской области пшеница выращивается на площади 890-900 тысяч гектаров, занимая в посевах до 66%. Ранее доля третьего класса составляла 91-96% обследованных партий пшеницы, в последние годы – опустилась до 11-12%. В чём причина неудач? Попробуем разобраться. Журнал поместит несколько статей по этой проблеме. В настоящем материале обсуждены показатели качества пшеницы.
Качество зерна определяется рядом параметров, среди которых технологические и хлебопекарные показатели, характеризующие потребительские свойства пшеницы: натурная масса, стекловидность, содержание клейковины, число падения, сила муки, объем хлеба, хлебопекарная оценка и другие.
Натурная масса
зависит от крупности и плотности зерна, состояния его поверхности, степени налива, массовой доли влаги в зерне. Установлены базисная и ограничительная нормы натурной массы – 750 и 710 г/л. Для достижения этих уровней очень важна степень благоприятности погодных условий в фазы налива и созревания зерна. Положительное действие на этот показатель в опытах Курганского НИИСХ оказывали удобрения и хорошая влагообеспеченность вегетационного периода. Натурная масса тесно связана с крупностью зерна – массой 1000 зерен. Крупное зерно пшеницы имеет массу более 35 г, мелкое – менее 25 г.
Стекловидность
пшеницы – признак твёрдозёрности, а также косвенный показатель наличия белковых веществ, связан с консистенцией зерна, рыхлым или плотным размещением белковых фрагментов среди углеводов. Показатель колеблется в связи с сортовыми особенностями, климатическим фактором и погодой отдельных лет. Снижение стекловидности происходит при обильных осадках созревшей, но ещё не убранной пшеницы, часто сопровождается обесувечиванием зерна и снижением его товарных качеств. Положительное влияние на стекловидность оказывает применение азотного и азотно-фосфорного удобрения.
Кроме технологически значимых показателей (по уровню стекловидности делается замочка зерна перед помолом), характеризует товарное зерно пшеницы его питательная ценность. Важным в составе зерна пшеницы является количество протеина или белка
(небелкового азота в зерне очень немного). Его содержание в среднем составляет: в мягкой озимой пшенице – 11,6; в мягкой яровой – 12,7; в твердой – 12,5 при колебаниях от 8,0 до 22,0%. При низком содержании общего белка (ниже 11%) в пшенице формируется недостаточное количество двух клейковинных белков. При этом наблюдается снижение хлебопекарных качеств. В большинстве стран в зерне определяется содержание протеина, оно в большей степени зависит от уровня формирующегося урожая, особенно на бедных по азоту фонах, где отмечается обратная зависимость между урожайностью и белковостью пшеницы. При внесении удобрений повышаются оба показателя, и эта связь ослабевает. Содержание протеина
в зерне рассчитывается по проценту общего азота в зерне через коэффициент 5,7.
Кроме показателей, нормируемых ГОСТ P52189-03, достоинство муки оценивают прямым методом оценки ее хлебопекарных свойств – пробной лабораторной выпечкой хлеба с оценкой его качества по объемному выходу, формоустойчивости, внешнему виду, состоянию мякиша, пористости и другим показателям. Для получения пышного и однородного по пористости хлеба должны быть сбалансированы газообразующая и газоудерживающая способность теста. Оценка свойств теста ведётся на фаринографе и альвеографе. По ширине и площади фаринограммы подсчитывается валометрическая оценка. Чем выше эта величина, тем лучше оценка теста. В хлебопечении также многое решает величина водопоглотительной способности белка, за счёт чего набухаемость муки в процессе приготовления теста будет существенно отличаться.
Способность образовывать тесто с определенными реологическими свойствами: упругостью, эластичностью, пластичностью, вязкостью и степенью разжижения характеризует сила муки.
Закономерности изменения по годам силы муки и объёмного выхода хлеба похожи: в тёплые засушливые годы значения гораздо выше, чем во влажные.
Однако анализы для хлебопекарной оценки достаточно длительны и сложны. Поэтому при торговых операциях с зерном используют быстрее определяемые признаки. В первую очередь – это количество и качество клейковины, характеризующие силу пшеницы и ее свойства как улучшителя.
Количество клейковины
характеризуется содержанием клейковинных белков в зерне (глютенины и глиадины), которые составляют около 80% всех белков пшеничной муки и концентрируются большей частью в эндосперме зерна. Показатель может колебаться в очень широких пределах от 18 до 40% и более. Наличие и свойства клейковины обусловливают газоудерживающую способность теста и определяет структуру выпеченного хлеба. Содержание клейковины в зерне мягкой пшеницы 36% и более соответствует высшему классу продовольственного зерна; 32% – 1-му классу; 28% – 2-му; 23% – 3-му; ниже 23 до 18% – 4-му классу, менее 18% – 5-му.
Большое значение придается качеству клейковины
, которое является в основном сортовым признаком. Оно включает в себя: растяжимость, упругость, эластичность, вязкость, способность сохранять исходные физические свойства в процессе отмывания. Упругие свойства клейковины определяются по измерителю деформации (ИДК). Для высшего, 1-го и 2-го классов необходима 1-я группа качества клейковины с показаниями 45-70 единиц ИДК. Для 3-го и 4-го классов допускается 2-я группа – удовлетворительно слабая (80-100 ед.) или удовлетворительно крепкая (20-40 ед.). Показания более 100 и менее 20 единиц считаются неудовлетворительными.
Если количество клейковины можно направленно изменять с помощью улучшения условий питания пшеницы, подбора сортов и сроков посева, то её качество – менее регулируемый показатель. На качество клейковины влияют условия выращивания пшеницы, степень зрелости зерна, поврежденность морозом, клопом-черепашкой и др.
Качество клейковины зависит и от температуры и условий увлажнения в фазы молочно-восковой и восковой спелости зерна. По наблюдениям казанских ученых 1 группа формируется чаще, когда в период формирования зерна температура воздуха 20-22˚С. Наблюдения Курганской хлебной инспекции по большому количеству партий пшеницы показали, что 1-я группа отмечалась в достаточном объёме в тёплые годы. По данным хлебной инспекции этот показатель так изменялся по годам. Не было 1-й группы при длительной засухе и жаре 1989 года, а также в засушливом 1994-м и влажном 1990-м годах. В 1995-1997 гг. доля такого зерна составила всего 7-14%, в 1998 и 1999 гг. 30-34%. Существенно большей была доля 1-й группы качества клейковины в тёплом 2000 году – 69%.
По данным сортосети за 12 лет (1987-1998), в 50% лет ИДК находилось в пределах 40-75 ед. Чаще эти значения относились к образцам ранних и средних сроков посева с юго-востока области. Первой группой характеризовались распространённые ранее сорта Жигулёвская, Саратовская 39, Курганская 1, Омская 18 и Тулайковская.
Долгое время разные свойства клейковины слабой и сильной пшеницы пытались объяснить аминокислотным составом, но оказалось, что он близкий. Сравнение фракций клейковины по аминокислотному составу было одинаковым за исключением того, что у сильной пшеницы почти в 2 раза больше остатков цистина и цистеина, чем у слабой. Затем считалось, что причина в различном соотношении фракций – глиадина и глютенина.
На свойства клейковины влияет пространственная структура белка. Большой интерес представляют исследования Вакара и Колпаковой, по данным которых фракции крепкой клейковины построены более компактно, чем слабой. Компоненты белка упакованы плотнее, что обусловлено большим количеством дисульфидных, водородных и других, в основном нековалентных связей. Поэтому глиадин сильной пшеницы содержит больше дисульфидных связей. Разделение глиадина на фракции у сильной и слабой пшеницы показало, что в крепкой клейковине заметно преобладают высокомолекулярные компоненты, а в слабой – низкомолекулярные. В глютенине слабой пшеницы в основном присутствуют водородные связи, а у сильной пшеницы, помимо них, большое значение имеют и гидрофобные взаимодействия.
Качество зерна пшеницы зависит также от состояния углеводно-амилазного комплекса зерна, которое характеризует число падения, позволяющее судить о возможности прорастания зёрен в колосе, при этом число падения
резко снижается. Фермент альфа-амилаза в определённых количествах необходим и полезен в процессе брожения теста, переводя часть крахмала в декстрины, а затем в сахара – мальтозу и глюкозу. Однако во влажную осень при перестое хлебов на корню происходит набухание зерна пшеницы и начинаются процессы, характерные для его прорастания. Фермент альфа-амилаза активизируется, вызывая гидролиз крахмала до декстринов и сахаров. Декстрины имеют низкую водопоглотительную способность, что служит причиной липкого мякиша хлеба, корка получается вялая, цвет мякиша серый, на ощупь сырой, имеет солодовый запах.
Затяжные дожди осенью могут быть причиной резкого снижения числа падения, которое определяется по скорости падения плунжера-мешалки через водно-мучную смесь, набухающую по-разному в зависимости от качества муки. Для пшеничной муки число падения считается оптимальным в пределах 200-250 с (секунд), низкие показатели 150 с и менее. Нежелательны и показания более 300 с. Величины менее 150 с свидетельствуют о плохом набухании муки; выше 400 с – о противоположном недостатке – очень низкой активности – амилазы. В последнем случае рекомендуется добавление к муке амилолитических ферментов. В Курганской области в большинстве исследуемых лет число падения в обследованных партиях пшеницы находилось в оптимальном диапазоне, кроме лет с холодной влажной осенью.
Далее в журнале будет серия статей о путях повышения качества пшеницы. Хотелось, чтобы и специалисты производства поделились опытом выращивания ценной пшеницы.
Работая с такой культурой, как пшеница, следует знать, какова ее классификация. Одним из главных вопросов является определение класса зерна, так как не понимая сути подразделения, сложно выбрать качественный продукт, предназначенный для конкретных нужд.
Виды и типы пшеницы
Первичная классификация подразделяет всю существующую пшеницу на селекционную и дикую. В свою очередь, каждая из них может быть твердой либо мягкой. Кроме того, каждый сорт обладает своими индивидуальными характеристиками. Для того чтобы как-то упорядочить все имеющиеся параметры, были созданы государственные стандарты.
Твердая пшеница отличается от мягкой и по составу, и по тому, как она ведет себя при готовке. Рассмотрим оба варианта более подробно.
Мягкая
Мягкую пшеницу можно определить по очень тонким соломинкам, которые легко ломаются. То же можно сказать и про колоски. Сами зернышки покрыты плотными пленками, которые весьма сложно отделить. Они обладают округлой формой с бороздкой и окрашены либо в красноватый, либо в белый оттенок. Из мягкой культуры делается мука, которая в дальнейшем используется для выпечки хлеба. В России популярность получили такие мягкие сорта, как «Гирка», «Костромка», «Самарка», «Белоколоска» и другие.
Существует четыре основных типа данной пшеницы, которые подразделяются на подтипы, различающиеся оттенком и стекловидностью зернышек.
Твёрдая
У твердой пшеницы соломинки гибкие и упругие, поэтому очень часто они даже не разламываются во время молотьбы. Колосок также крепко прикреплен к стволу. Сами зернышки быстро и просто отделяются от имеющихся пленок. Среди сортов твердой пшеницы выделяют «Гарновку», «Кубанку», «Черноколоску» и другие. Как и в случае с мягкой, существует четыре типа твердой пшеницы, которые, в свою очередь, делятся на подвиды.
Следует упомянуть, что клейковина твердой муки является очень качественной.
Классы и их характеристика
Классы пшеницы используются для того, чтобы обозначить качество зерна. Данный параметр определяется в зависимости от имеющихся примесей, мусора, а также испорченных образцов. Чем больше присутствует кусочков земли, камушков, листков, тем ниже качество зерновой культуры. Во всем мире используется единая классификация пшеницы, имеющая шесть различных классов. Первые три класса (1, 2 и 3) входят в группу «А». Это продовольственная пшеница, которая либо экспортируется, либо применяется во внутренней пищевой промышленности.
Классы 4 и 5 входят в группу «Б». Обычно это твердые сорта, которые также используются для изготовления круп и макарон, но, в отличие от группы «А», требуют насыщения сильными сортами. Проблема заключается в том, что сортам группы «Б» не хватает собственного количества клейковины и белков. Используются эти классы и для непродовольственных целей.
Наконец, отдельно стоит класс 6. Он относится к фуражному типу, обладает худшими показателями качества и, как правило, не применяется в пищевой промышленности. Выращивают такую пшеницу только для того, чтобы кормить птиц и животных.
Стоит упомянуть о том, что независимо от класса, все зернышки должны быть чистыми, неповрежденными и хорошо пахнуть. Если пшеница пахнет гнилью или чем-то химическим, то такое зерно употреблять не рекомендуется. Кроме того, у семечек должен иметься цвет, а количество вредных веществ не должно превышать уровень нормы.
Кстати, класс зерновых определяет еще и конечную стоимость пшеницы. Если пшеница относится к первому, второму и третьему классу, то ее называют сильной. Сделанная из нее мука используется, чтобы печь хлеб либо же улучшать качество слабой муки. Пшеница четвертого класса обладает уровнем клейковины, превышающим 23%, поэтому она может использоваться для приготовления муки, не требуя примесей сильных сортов. Пшеница пятого класса очень слабая, поэтому она не может употребляться без добавления более качественных видов. Наконец, шестой класс либо перерабатывается на глюкозу, либо используется для производства кормов.
Как определить качество зерна?
Качество зерна определяют по клейковине, а точнее - по ее качеству и количеству, запаху, цвету и внешнему виду. Сюда же относятся такие нюансы, как имеющиеся примеси, проросшие зернышки и стекловидность. Все вышеуказанные показатели зависят от важных факторов, влияющих на развитие растения, которые можно подразделить на две группы. Первая группа – это те факторы, на которые человек не в состоянии влиять, например, излишние осадки, температура или же процесс развития культуры. Вторая группа – это те моменты, на которые человек способен оказать влияние. Сюда относятся внесение удобрений, профилактические процедуры, прополка, своевременный сбор зерна и правильное его хранение.
Стекловидность зернышек во многом будет определять, к какому классу относится пшеница. Для первого класса стекловидность должна достигать минимум 70%. Низкий процент стекловидности говорит о низком качестве зерна. По внешнему виду уровень стекловидности можно попробовать определить, присмотревшись к семечкам: если они выглядят мучнистыми и рыхлыми, а линия среза окрашена в белый цвет, это говорит о низком показателе.
Количество клейковины также определяет класс культуры. Данный показатель можно определить, если промыть тесто. Когда крахмал и иные вещества, которые можно растворить водой, смываются, остается чистая клейковина. Просушив и размяв данный белок, можно взвесить вещество и определить массу клейковины. Подсчитав его соотношение к общему весу муки, можно делать выводы о ее классе.
Качество клейковины удастся выяснить по ее внешнему виду. Если вещество светлое, стремящееся к желтому или серому оттенку, то клейковина в порядке. Если же цвет темный, то это говорит о том, что вещество испорчено. Оно либо неправильно хранилось, либо развивалось в неподходящих условиях. Более точную информацию дает специальное устройство «ИДК-1», способное подсчитать индекс деформации.
Класс пшеницы определяется также и по количеству имеющегося протеина. Если мука относится к группе «А», то этот показатель должен колебаться от 11% до 17%. Минимальный показатель для первого класса равняется 14%. Чем меньше содержание белка, тем хуже культура. Как следствие, хуже и качество выпекаемого хлеба и изготавливаемых из этого зерна макарон. Максимальное его значение составляет 23%, а минимальный показатель, присущий классу 5, - всего лишь 10%.
Стоит упомянуть, что протеином богаты твердые сорта.
Таблица параметров
Допустимые качественные показатели легко обнаружить в специальной таблице. Судя по ней, стекловидность пшеницы должна быть не менее 70%, а влажность не должна превышать 14%. Количество примесей в зернышках должно составлять около 5%, а мусора – около 1%. Минеральных примесей разрешено еще меньше – только 0,3%. Говоря об испорченных зернышках, стоит заметить, что их должно быть очень мало (лишь 0,3%).
Допустимое количество зараженных зернышек больше – целых 5%. Вредных примесей разрешено только 0,2%. Белка в пшенице должно оказаться хотя бы 14%. Специальное устройство «ИДК» должен показать индекс деформации от сорока пяти до ста. Определяя качество зерна, нужно учитывать все цифры. В том случае, если хотя бы один из вышеуказанных показателей не соответствует норме, зерно переводится в более низкий класс.
О том, как определяют качество зерна пшеницы, смотрите в видео ниже.