Влияние температуры на урожай и качество зерна, Классификация показателей качества и порядок проведения анализов - Методика оценки качеств зерна продовольственных сортов Костанайской области

Немаловажное значение для формирования урожая пшеницы и ее качества оказывают высокие температуры.

И. И. Степакофский на основании изучения большого разнообразия сортов пшеницы пришел к выводу, что при достаточном количестве воды в почве температуру 300С яровая пшеница в фазе колошения - налив зерна переносит без снижения урожая, температура - 350С снижает урожай на 11-12 %, а при 400С урожай снижается на 43-48%. Дальнейшее повышение температуры воздуха до 450С вызывает катастрофическое падение урожая на 71-83%.

В Костанайской области осенние заморозки захватывают пшеницу в незрелом состоянии, вызывают повреждение зерна.

Классификация показателей качества и порядок проведения анализов

Классификация показателей качества. Разностороннее использование зерна и семян различных культур вызывает необходимость выявления их достоинств с учетом требований каждой отрасли народного хозяйства. Это привело к разработке многочисленных показателей и методов оценки качества зерна и семян.

Значимость отдельных показателей неодинакова. Многие очень специфичны, и потребность их выявления необходима только для отдельных партий зерна той или иной культуры, используемых на строго определенные цели. Однако существуют и универсальные показатели, по которым получают представление об основах пищевой, кормовой и технической доброкачественности любой партии зерна. В зависимости от значимости показатели качества разделяют на три группы.

Обязательные для всех партий зерна и семян любой культуры, используемых на любые цели. 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 и вкус), зараженность вредителями хлебных запасов, влажность и содержание примесей. Они включены в государственные стандарты, заготовительные (базисные и ограничительные) кондиции. С учетом названных показателей партии зерна подготавливают к продаже государству.

Обязательные при оценке партий зерна некоторых культур или партий зерна для определенного назначения. Примером нормируемых показателей зерна или семян некоторых культур служит натура пшеницы, ржи, ячменя и овса. В зерне, используемом для производства крупы, определяют крупность (по размерам), содержание ядра и цветковых пленок. У ячменя для пивоварения нормируют всхожесть и энергию прорастания зерна; эти показатели обязательны для ржи, овса и проса, используемых в спиртовом производстве (для приготовления солода).

Большую роль играют специфические показатели качества пшеницы (стекловидность, количество и качество сырой клейковины и др.), некоторые из них тоже входят в государственные стандарты. Все показатели данной группы важны для производителей зерна. Бывают случаи, когда из-за несоответствия одного показателя требованиям базисных кондиций хлебоприемные предприятия не выплачивают установленных надбавок к закупочной цене.

Дополнительные показатели качества. Их проверяют в зависимости от возникшей необходимости. Иногда определяют полный химический состав зерна или содержание в нем некоторых веществ (чаще всего белков, аминокислот или жира), выявляют особенности видового и численного состава микрофлоры, исследуют остаточное количество фумигантов в зерне после газации в целях дезинсекции, микотоксины, соли тяжелых металлов и др.

Все показатели, относимые к указанной группе, также учитывают. Определяют их чаще всего на предприятиях системы хлебопродуктов и других отраслей пищевой промышленности, в лабораториях Государственной инспекции по качеству сельскохозяйственных продуктов и сырья, технологических, ветеринарных и других лабораториях, находящихся в ведении сельскохозяйственных органов, и в специальных лабораториях системы здравоохранения.

Проведение анализов. Оценку каждой партии зерна или семян начинают с определения показателей, относимых к первой группе. Затем с учетом целевого назначения партии устанавливают показатели, свойственные данному роду и виду зерна или семян, предусмотренные государственным нормированием. Все остальные - по мере необходимости.

Масса средней пробы должна составлять 2 кг. Ее выделяют из объемной пробы, образующейся из суммы точечных проб. Правила и техника отбора точечных проб, составления средней пробы, а также выделения навесок для анализов изложены в ГОСТ 13586.3-83. Для лучшей организации работ и большей достоверности полученных результатов последовательность в определении показателей также регламентирована стандартом.

Во время массовой продажи зерна государству оценку качества зерна и расчет за него на государственных хлебоприемных предприятиях проводят по среднесуточной пробе. Составление среднесуточной пробы допускают при достаточной однородности партий зерна как по сортовой принадлежности и органолептическим признакам, так и по влажности и зараженности, определяемым установленными методами.

Внешний вид. Визуальный осмотр зерновок и семян в точечной пробе или анализируемой навеске дает представление о полноценности партий. Нормально вызревшие, не подвергшиеся в поле, на току или в хранилищах неблагоприятным воздействиям зерно и семена обладают свойственными им установленными морфологическими признаками (формой, размерами, состоянием покровных тканей, окраской и т. д.). Зерну и семенам каждой культуры свойственны также определенные запах и вкус. Отклонение названных признаков свидетельствует об изменении внутренней природы и свойства данного вида сырья в худшую сторону, делает его не полноценным или непригодным к использованию. Вот почему эти признаки, определяемые органолептически (сенсорно), играют важную роль и входят в показатели государственного нормирования.

Состояние партии по указанным признакам получило общее название свежести. За рубежом его часто заменяют термином "здоровье зерна". Данный признак изменяется по многим причинам. Основные из них: неблагоприятные условия в период формирования и созревания (захват суховеем, ранние заморозки, прорастание зерна в колосе и т. д.); действие на зерно насекомых-вредителей, как в поле, так и в хранилищах; активное развитие фитопатогенных или сапрофитных микроорганизмов; неправильная обработка партий зерна (сушка, очистка, обеззараживание и т. д.). Например, захват зерна на корню морозом резко влияет на его внешний вид и технологические свойства. При рано наступивших заморозках нормальное формирование зерна прерывается. Получается так называемое морозобойкое зерно.

Повреждающее действие мороза особенно сильно проявляется в фазе молочной спелости. Зерно получается щуплым, без блеска: тусклое, белесоватое или зеленое и морщинистое. Захваченное морозом в более поздних фазах спелости зерна бывает выполненным, обычных размеров и форм, однако и оно отличается от нормально созревшего белесоватостью и сетчатой поверхностью. Данные признаки свидетельствуют об отклонениях и в химическом составе зерновки. Под действием низких температур формирование зерна прерывается в ранних фазах спелости, прекращается поступление питательных веществ, не заканчивается образование высокомолекулярных соединений из более простых. Для такого зерна характерны уменьшенное содержание эндосперма, повышенное количество вода растворимых веществ и большая активность ферментов, в частности б-амилазы.[3]

Захват на корню морозом сильно отражается и на клейковине. В этом случае она обладает пониженной водопоглотительной способностью, плохой эластичностью, становится крошащейся и коротко рвущейся. Хлеб из муки с такой клейковиной отличается меньшей пористостью, занимающимся мякишем и ухудшенными вкусовыми свойствами.

Особенно внимательно оценивают качество партии зерна при наличии наклюнувшихся и проросших зерен. Даже в начале прорастания наблюдается повышенная активность амилолитических и протеолитических ферментов, большее содержание сахаров и других водорастворимых веществ. Все это снижает технологическую ценность партии зерна и ограничивает возможности его использования. Из проросшего зерна не удается получить необходимых выходов муки, а из нее хлеба нормального качества; семена масличных характеризуются высоким кислотным числом жира и т. п.

Отклонение во внешнем виде зерна возможны в результате воздействия на него насекомых-вредителей в период созревания или при хранении, что также отражается на качестве. Так, при повреждении клопами-черепашками зерна пшеницы в колосе не только меняется его внешний вид (выполненность и окраска), но и снижаются биохимические свойства и хлебопекарные достоинства.

Особый вред клопы-черепашки наносят пшенице. Зерно злаковых еще в колосе может быть изъедено гусеницами зерновой совки, скрыто заражено зерновой молью и рисовым долгоносиком, а семена бобовых культур - различными зерновками (гороховой, фасолевой, чечевичной и т. д.). При хранении увеличивается вероятность как скрытого заражения (амбарным и рисовым долгоносиками), так и явного повреждения теми или иными вредителями хлебных запасов. По наличию изъеденных зерен, а иногда и по признакам скрытого заражения (обнаружение точек укуса и пробочек) также получают представление о качестве данной партии.

Цвет зерна и семян определяют при рассеянном дневном свете, сравнивая образец с эталоном. Зерна с существенными отклонениями в цвете по изложенным выше причинам при анализе на содержание примесей относят как неполноценное к зерновой или сорной примеси. В связи с тем, что у пленчатых культур встречаются случаи порчи зерновки без заметного отклонения внешних признаков, разработаны методы определения содержания испорченных и поврежденных зерен.

Запах. Появление в партии зерна или семян запахов, несвойственных данной культуре, свидетельствует об отклонениях от нормы в результате неблагоприятных воздействий. Разнообразие запахов, обнаруживаемых в зерне, довольно велико. Их разделяют на две группы: сорбционного происхождения и запахи разложения.

Запахи первой группы приобретаются зерном и семенами вследствие их сорбционных свойств. В зависимости от природы сорбируемых паров и газов и влияния их на качество зерна различают: запахи эфирных масел, появляющиеся в результате контактов с семенами или частями эфирномасличных растений (полынь, кориандр, дикий чеснок и др.); приобретаемые во время обработки (например, вследствие неправильной тепловой сушки - "дымный", после фумигации и т. д.); посторонние, приобретаемые зерном при нарушении правил обращения (запах нефтепродуктов).

Запахи второй группы образуются в самой зерновой массе в результате протекающих в ней биологических процессов. Все они получили название запахов разложения, так как возникают вследствие образования продуктов распада тех или иных органических веществ. Типичные запахи данной группы: амбарный, солодовый, плесневый и затхлый. Чтобы лучше распознать запахи, рекомендуется согреть около 100 г зерна. Для этого его держать в сетке над паром или помещают в колбу со шлифом и выдерживают 35...40 мин в водяной бане.

Вкус. Внешний вид и запах дают достаточное представление о свежести партии зерна. Вкус определяют, когда возникают сомнения, если зерно имеет солодовый или полынный запах. Вкус нормального зерна злаковых и гречихи, а семян большинства бобовых культур выражен слабо. Чаще всего он бывает пресным, а у семян эфирномасличных культур прямым. Как отклонения от нормы различают появление сладкого, горького и кислого вкуса. Зараженность и поврежденность вредителями хлебных запасов. Более сотни видов насекомых и десятки видов клещей известны как вредители хлебных запасов. Потери массы и качества зерновых продуктов из-за этих вредителей настолько велико, что защита продуктов от уничтожения и порчи ими относится к мероприятиям государственной важности. Во всех странах, где существует нормированное качество зерна, показатель зараженности вредителями хлебных запасов обязателен.

В зерновой массе могут существовать различные виды насекомых и клещей. Многие из них развиваются только в хранилищах и не встречаются в природе. Некоторые обнаружены как в природе, так и в хранилищах, а отдельные представители их в хранилищах заканчивают цикл своего развития. Из нескольких десятков видов насекомых, распространенных в нашей стране, наибольшую опасность, как по ареалу, так и по причиняемому ущербу представляют рисовый и амбарный долгоносики, малый мучной хрущак, притворяшка-вор, зерновой точильщик, рыжий мукоед, хлебная моль и мельничная огневка. Клещи - вредители хлебных запасов - менее опасны, чем насекомые.[4]

По государственному нормированию партии зерна, зараженные насекомыми - вредителями, считают некондиционными. Наличие насекомых не допускают даже ограничительные кондиции (возможна лишь зараженность клещами). Хлебоприемные предприятия не принимают зерно, зараженное насекомыми-вредителями. Партии зерна, зараженные клещами, принимают со скидкой с закупочной цены.

Насекомые и клещи заражают зерно на токах, в хранилищах, при использовании транспортных средств, зерноочистительных машин, оборудования и тары. Своевременное обеззараживание токов, уничтожение прошлогодних органических остатков, дезинсекция зернохранилищ, тары, мешков и транспортных средств перед уборкой нового урожая, как правило, исключают возможность заражения свежеубранного зерна. Зараженность выражают количеством экземпляров живых вредителей с 1 кг зерна. Мертвых - относят к сорной примеси и при определении зараженности не учитывают.

По наиболее распространенным вредителям установлены степени зараженности (по числу их в 1 кг зерна). Для клещей первая степень - 1...20 экземпляров включительно: вторая - свыше 20 экземпляров; третья степень - клещи в просеве образуют массу, напоминающую войлок (войлочные скопления). Для долгоносиков первая степень составляет до пяти экземпляров, вторая - шесть-десять, третья - более десяти экземпляров. Поврежденными вредителями считают зерна с выеденными частично или полностью зародышем или эндоспермом (у бобовых - семядолями).

В документах, характеризующих качество зерна, обязательно отмечают показатель зараженности. Если в навеске не найдены живые вредители, это положение фиксируют как "зараженность не обнаружена". Такую формулировку применяют потому, что анализируют только небольшую часть из большей партии зерна, в которой могут быть единичные экземпляры вредителей, не попавшие в точечные пробы. Кроме того, некоторые вредители (например, амбарный и рисовый долгоносики, гороховая зерновка и зерновая моль) могут характеризоваться скрытой формой заражения, так как фазы их развития проходят внутри зерна.

Влажность зерна и семян. Под влажностью партии зерна или семян понимают содержание физико-химической и механической связанной с тканями зерна воды, удаляемой в стандартных условиях определения. Навеска зерна для установления влажности, выделенная из средней пробы, содержит и примеси, находящиеся в данной партии. Таким образом определяют среднюю влажность партии, а влажность примесей (особенно семян сорных растений) может резко отличаться от влажности зерна особой культуры. Наибольшую разницу обычно наблюдают в свежеубранном зерне.

Влажность как показатель качества зерна имеет двоякое значение: экономическое и технологическое. В зерне ценятся сухие вещества, а не вода. Поэтому необходимо нормировать содержание воды и проводить оплату за содержание сухих веществ.

Технологическое значение влажности огромно. Зерновые культуры длительное время сохраняют с минимальными потерями, если они находятся в сухом состоянии. Сухое зерно хорошо сохраняется, его закладывают на хранение насыпью высотой более 30 метров. Вода в таком зерне прочно связана с гидрофильными коллоидами, неподвижно и не участвует в реакциях обмена веществ. Для успешной переработки зерна нужна определенная влажность: для злаковых и бобовых - обычно в пределах 14...16%, а для масличных - ниже. При большой влажности вообще нельзя выработать многие продукты, например, успешно размолоть зерно в муку или превратить ее в крупу. В стандартах зерно или семена подразделяют в зависимости от влажности на 4 состояния: сухое, средней сухости, влажное и сырое. Границы влажности зерна пшеницы, ржи, ячменя, риса и гречихи по указанным состояниям представлены (%): Сухое - ? 14; средней сухости - > 14 ? 15,5; влажное - > 15,5 ? 17; сырое - > 17.

Определяют влажность прямыми и косвенными методами. Прямые основаны на отгонке воды (дистилляции) из навески зерна, нагреваемой в специальных аппаратах, представляющих собой, в сущности, перегонные кубы. По объему отогнанной воды определяют ее содержание в зерне. Последнее (50...100 г) помещают в минеральное масло с высокой температурой кипения. Масло нагревают до температуры 1800С, отогнанную воду собирают в приемник, в котором ее и замеряют, с небольшой поправкой на потерю воды в холодильнике прибора.

Применяют косвенные методы определения влажности: по сухому остатку и электрические. У метода по сухому остатку, то есть когда количество воды устанавливают по разнице массы навески до и после высушивания много модификаций. Они различаются друг от друга временем и температурой нагрева навески целого или размолотого зерна, степенью его измельчения.

Стандартным методом определения влажности по сухому остатку служит высушивание навесок (5 г) размолотого зерна при температуре 1300С в течение 60 мин. Сокращать срок высушивания в результате повышения температуры нельзя. Процент влажности вычисляют по формулам, приведенным в действующем стандарте на методы определения влажности. Зерно и семена сушат в различных сушильных шкафах. Самые совершенные из них - с электрическим обогревом и автоматическим регулированием температуры.

Засоренность. Количество примесей, выявленных в партии зерна продовольственного, кормового и технического назначения, выраженное в процессах ее массы, называют засоренность. Состав и количество примесей в партиях зерна зависит от уровня агротехники (чистоты посевов), способов и техники уборки урожая, последующей обработки зерновых масс и правильности обращения с ними. Примеси бывают растительного, животного и минерального происхождения. Каждая из этих групп состоит из разнообразных объектов, неодинаково влияющих на возможность использовать партии и качество вырабатываемых из нее продуктов. Вот почему необходимо знать состав примесей, классифицировать и нормировать их содержание по видам.[5]

Примеси снижают ценности партии, поэтому их учитывают при расчетах на зерно. Многие примеси, особенно растительного происхождения (семена сорных растений, зеленые части растений и др.), 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. Наконец, присутствие примесей, и особенно некоторых (так называемых трудноотделимых), вызывает необходимость сложной и многоступенчатой очистки зерна перед его использованием. На очистку партий зерна от примесей требуются большие затраты энергии, рабочей силы, производственных площадей и целый комплекс зерноочистительных машин.

Анализ на засоренность зерна очень трудоемок. В разных странах сделано много попыток его механизировать. Сконструировано довольно много приборов. Однако по тем или иным причинам они не нашли широкого применения.

Классификация показателей качества и порядок проведения анализов

Похожие статьи