Зерно: классификация, характеристика, требования к качеству, условия хранения

1,4 - 4,5

Овес . 8,0 - 16,6 1,4 - 4,0

1,2 - 3,6

Рис 5,0 - 12,0 2,5 - 4,3

1,2 - 2,8

Просо 1,8- - 3,2 1,2 - 3,0

1,0 - 2,2

На практике о крупности судят по результатам просеивания навески зерна

на ситах с установленными стандартами размерами продолговатых отверстий.

Обычно длина отверстий делается значительно больше длины зерна и сортировка

при просеивании проводится по ширине (толщине). Установлено, что у пшеницы,

например, между толщиной зерна и содержанием в нем эндосперма существует

высокая корреляционная зависимость (V =0,99+0,61). Для других культур с

толщиной также связано более высокое содержание эндосперма.

Выравненность (однородность) зерна по крупности связана с его

технологическими свойствами. Выравненное зерно крупное или средней

крупности легче перерабатывать (особенно в крупу), при этом получается

более высокий выход и лучшее качество продукции. Выравненность определяют

одновременно с крупностью просеиванием на ситах и выражают в процентах по

наибольшему остатку на одном или на двух смежных ситах. Одновременно

определяют содержание мелких зерен, снижающих выход крупы и муки. Их доля в

зерновой массе большинства культур не должна превышать 5%. При переработке

мелкие зерна отделяют и используют на корм скоту.

Масса 1000 зерен, рассчитанная на сухое вещество, характеризует

крупность зерна. У разных культур масса 1000 зерен колеблется в широких

пределах.

Масса 1000 зерен, в г на сухое вещество:

Пределы Крупное Среднее

Мелкое

колебаний

Пшеница..... 12--75 Более 35 25 - 35

Менее 25

Рожь . 10 - 45 Более 25 20 - 25

Менее 20

Ячмень...... 20 - 55 Более 40 30 - 40

Менее 30

Гречиха . 15 - 40 Более 23 20 - 23

Менее 20

Просо . 3 - 8 Более 6 4,5 - 6,0

Менее 4,5

Стекловидность зерна характеризует консистенцию, структуру эндосперма,

взаиморасположение его тканей. Стекловидное зерно в поперечном разрезе

напоминает поверхность скола стекла, отсюда и его название. При

просвечивании оно кажется прозрачным. Мучнистое зерно имеет рыхло-мучнистую

структуру, в разрезе белый цвет и вид мела. В частично стекловидном

(полустекловидном) зерне в поперечном срезе видны как стекловидные, так и

мучнистые участки, просвечивает оно не полностью.

Структура эндосперма, его стекловидность или мучнистость, зависит от

количества, состава, свойств, размеров, формы и расположения крахмальных

гранул; от количества, свойств и распределения белковых веществ; характера

и прочности связи между. белками и крахмалом. В стекловидном зерне

питательные вещества уложены очень плотно, между ними не остается

микропромежутков. В мучнистом эти промежутки есть, они рассеивают свет,

обусловливая непрозрачность, рыхлость эндосперма.

Белки, образующие в клетках эндосперма сплошную среду, в которую

вкраплены крахмальные гранулы, образуют с ними связь различной прочности.

Часть белка очень прочно связана с крахмалом и при дроблении клеток от него

не отделяется, образуя вокруг гранул своеобразную белковую оболочку. Этот

белок носит название прикрепленный. Остальной белок как бы заполняет

промежутки между крахмальными гранулами, при дроблении клеток

освобождается, его называют промежуточным белком. По данным Н. П.

Козьминой, в стекловидном зерне прикрепленного белка содержится несколько

больше, а промежуточного меньше, поэтому такое зерно при дроблении

раскалывается на более крупные частицы - крупку и почти не дает муки.

Стекловидность обычно связана с характером обмена, веществ , при

наливе и созревании зерна. Высокая температура, недостаток влаги, сжатый

период налива и созревания зерна увеличивают стекловидность. Аналогично

влияет избыток азота, а повышенное содержание фосфора уменьшает

стекловидность. Стекловидное зерно пшеницы, ржи, ячменя обычно содержит

больше белка, чем мучнистое. У риса эта связь отсутствует.

Стандарты на зерно предусматривают определение стекловидности у пшеницы и

риса. При производстве крупы и муки из ячменя и кукурузы желательно иметь

стекловидное зерно, дающее продукты лучшего товарного вида. В пивоварении

целесообразно использовать мучнистый ячмень, в котором несколько меньше

белка, поэтому пиво более устойчиво к помутнению. У ржи этот показатель не

определяют; стекловидность у зерна ржи, как правило, бывает ниже, чем у

зерна пшеницы. Однако известно, что стекловидное и полустекловидное зерно

ржи лает более высокий выход сортовой муки. При определении общей

стекловидности к числу стекловидных зерен прибавляют половину

полустекловидных и сумму выражают в процентах к общему количеству

исследованных зерен.

Плотность зерна в целом и его анатомических частей имеет важное

технологическое значение. Как правило, хорошо налившееся зерно имеет более

высокую плотность, чем недозревшее. Плотность зерна и его частей зависит от

их химического состава. Наибольшую плотность имеют крахмал и минеральные

вещества, поэтому с увеличением их доли растет плотность зерновки, и,

наоборот, увеличение количества белка (1,34 - 1,37) и липидов (0,89 - 0,99)

снижают плотность зерна. Существенные различия химического состава

обусловливают большие колебания плотности зерна (г/см3): пшеницы - 1,33 -

1,53; ржи - 1,26 - 1,42; кукурузы - 1,23 - 1,27; ячменя - 1,23 - 1,28;

овса - 1,11 - 1,15. Анатомические части зерновок сильно различаются не

только по химическому составу и структуре, но и по плотности. Так,

плотность целого зерна яровой мягкой пшеницы составляет в среднем 1,336, ее

эндосперма - 1,471, зародыша - 1,290, оболочек - 1,066. На этих различиях

основана в настоящее время вся технология переработки. зерна.

Пленчатость - содержание цветковых пленок у пленчатых злаков и

плодовых оболочек у гречихи, выраженное в процентах к массе зерна.

Пленчатость сильно колеблется в зависимости от культуры, ее сорта, района и

года выращивания. Крупное зерно, как правило, имеет меньше пленок и дает

больший выход продуктов. Пленчатость колеблется (в %): у овса - 18 - 46,

ячменя - 7,5 - 15, риса - 16 - 24, проса - 12 - 25, гречихи - 18 - 28.

Дефектные партии зерна иногда поступают в заготовительную сеть и могут

попасть в переработку. Если на почве наблюдаются ранние заморозки и зерно в

это время находилось в молочной или начале восковой фазы спелости, то в нем

нарушается синтез высокомолекулярных соединений и изменяются

технологические свойства. Клейковина морозобойного зерна пшеницы отмывается

в небольшом количестве, становится темной, малоэластичной, крошащейся. Хлеб

получается неэластичным, с липким заминающимся мякишем, с малой

пористостью, солодовым или травянистым вкусом. Проросшее на корню или в

валках зерно образуется при дождливой погоде во время уборки; чаще

прорастает рожь. В нем повышена активность ферментов, особенно амилаз. Хлеб

получается малого объема с неэластичным, глинистой консистенции, плохо

разрыхленным мякишем, со сладковатым, солодовым привкусом.

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 никротическая 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.

Стандартизация и оценка качества зерна

Качество зерна - важный и обязательный объект государственного

планирования и контроля. В основе государственной системы управления

качеством зерна лежит его стандартизация. Она позволяет систематизировать

зерно по определенным качественным группам, создать крупные партии одного

качества, выявить недоброкачественное зерно. Качество зерна и продуктов.

его переработки регулируется ГОСТами.

На пути движения от поля до потребителя оценка качества зерна

проводится по нескольким стандартам. Государственные закупки проводятся по

стандартам на зерно заготовляемое; хлебохранилища передают его на

переработку по стандартам на зерно поставляемое целевое (распределяемое,

мукомольное, крупяное, пивоваренное и др.); при использовании на посев

оценка производится по стандарту на зерно семенное; при продаже другим

странам пользуются стандартом на зерно, направляемое на экспорт; оценка

зерна производится по стандарту на правила отбора проб и методы испытаний.

В стандартах на зерно заготовляемое для всех культур установлена

классификация - деление на типы, подтипы по ботаническим признакам,

окраске, районам выращивания и т. п. Кроме того, установлены базисные

(расчетные) и ограничительные кондиции. Указано также, что у данной

культуры считают основным зерном, сорной и зерновой примесями.

Базисные кондиции - нормы качества, которым должно отвечать созревшее

зерно. Они установлены по основным показателям качества зерновой массы и

для большинства культур находятся в следующих пределах (в %): влажность -

14 - 15, зерновая и сорная примеси - 1 - 3, натура - в зависимости от

культуры и района выращивания. Закупочные цены устанавливаются на зерно

базисных кондиций.

Ограничительные кондиции отражают предельно допустимые пониженные (по

сравнению с базисными) требования, при которых зерно еще может быть принято

с соответствующей корректировкой цены. При отклонении качества зерна в

сторону ухудшения от базисных кондиций применяют натуральные и денежные

скидки (рефакции), а в сторону улучшения - надбавки (бонификации); за зерно

твердой пшеницы и лучших сортов других культур установлены сортовые

надбавки, размер которых колеблется от 10 до 100 % закупочной цены.

Стандарты на зерно распределяемое (отпускаемое) и целевые

устанавливают нормы, которым должно соответствовать качество зерна,

передаваемого элеватором на переработку. Поскольку каждое зернохранилище

перед закладкой на хранение обязано очистить зерно от большей части

содержащихся в нем примесей

и подсушить его до сухого состояния, то эти требования бывают более

строгими, чем при заготовках. Кроме того, в целевых стандартах

предусмотрены дополнительные показатели, учитывающие требования

соответствующей отрасли переработки. Так, у крупяного зерна нормируются

содержание мелких зерен до 5 % и чистого ядра, которое должно быть не менее

(в %): у гречихи - 71, проса - 74, овса - 63. Для ячменя, направляемого на

пивоварение, нормируются всхожесть и энергия прорастания и т. д.

Изменения качества зерна при хранении

Зерновые хлеба относятся к устойчивому в хранении при надлежащих

условиях сырью. Основное количество зерна хранят на элеваторах - крупных

полностью механизированных зернохранилищах. Емкости для хранения зерна

представляют собой вертикально поставленные цилиндры-силосы из железобетона

диаметром 6 - 10 м и высотой 15 - 30 м. Верхняя часть оборудована

отверстием для загрузки зерна, нижняя заканчивается конусом с отверстием

для его выгрузки. Внутри силосов на расстоянии 1 м друг от друга по высоте

смонтированы термопары для определения температуры хранящейся насыпи зерна.

Провода термопар выведены на единый пульт, и оператор, наблюдающий за

сохранностью продукта, в любой момент может узнать температуру зерновой

массы практически в любой точке силоса. Кроме того, каждый силос оборудован

установкой для проведения активного вентилирования - устройством для

продувания воздуха через толщу хранящегося зерна.

Элеватор снабжен лабораторией, которой проводится оценка качества

зерна; рабочей башней, где сосредоточено зерноочистительное и сушильное

оборудование, а также установкой для приема и отпуска зерна.

Поступающее на элеватор зерно после лабораторного анализа объединяют

по массе в крупные партии, соответствующие емкости силоса (от 300 т до 15

тыс. т). При этом не допускается смешивания зерна, относящегося к разным

типам и подтипам, так как они обладают разными хлебопекарными свойствами.

Нельзя смешивать зерно, имеющее разную влажность и засоренность. Отдельно

от здорового хранят и обрабатывают зерно, зараженное амбарными вредителями,

и дефектное - морозобойное, проросшее, головневое, полынное и др.

Очистка зерновой массы от посторонних примесей производится сразу

после поступления его в зернохранилища. Семена сорняков, вегетативные

органы растений имеют более высокую влажность, запах пахучих сорняков

частично адсорбируется зерном, и чем дольше они будут находиться в

соприкосновении, тем больше зерна может испортиться. Кроме того,

экономически нецелесообразно расходовать дополнительную энергию на сушку

примесей и занимать объемы хранилищ их хранением.

Однако полной очистки зерновой массы от примесей на элеваторах не

производят, это осуществляют перерабатывающие предприятия.

Сушка зерна - ответственная технологическая операция перед закладкой

на хранение. Оптимальные результаты дает сушка зерна теплым сухим воздухом.

Однако более экономичной является сушка воздухом в смеси с топочными

газами. В этом случае качество зерна во многом будет зависеть от вида

топлива. Не рекомендуется использовать дрова, придающие зерну запах дыма.

Каменный уголь, особенно содержащий много серы, при сгорании образует

сернистый ангидрид, который частично может поглощаться зерном и ухудшать

качество клейковины. Кроме того, в топочных газах, образующихся при

сжигании каменного угля, содержится повышенное количество полициклических

ароматических углеводородов, в частности бензпирена, обладающего

канцерогенными свойствами. Оптимальными видами топлива, не загрязняющими

зерно бензпиреном, являются нефтепродукты и газ.

Температура зерна при сушке не должна превышать 45 'С. Перегрев зерна

приводит к ухудшению качества клейковины вплоть до полной ее денатурации.

Снижается также активность ферментов.

За один прием сушки из очень влажного зерна нельзя удалять более чем 3

- 3,5% влаги, поэтому зерно с влажностью более 17,5 - 18 % сушат в

несколько приемов. Перерывы между этапами сушки необходимы для

перераспределения влаги из внутренних частей зерновки к поверхности, в

противном случае поверхностные слои зерна растрескиваются, что приводит к

ухудшению сохраняемости, снижаются выход и качество готовой продукции.

После сушки влажность зерна не должна превышать 14 %.

Физические свойства зерновой массы

Сыпучесть и самосортирование относят к физическим свойствам зерна.

Зерновая масса состоит из множества отдельных твердых частиц, различных по

размеру и плотности, поэтому обладает большой подвижностью - сыпучестью.

Наибольшей сыпучестью обладают округлые зерна с гладкой поверхностью

(просо, горох), у зерна продолговатого с шероховатой поверхностью сыпучесть

снижается.

С сыпучестью связана способность зерновой массы к самосортированию. При

любом перемещении или встряхивании зерновая масса «расслаивается». Тяжелые

компоненты - минеральная примесь, крупные зерна как бы «тонут», опускаются

вниз, а легкие - органический сор, семена сорняков и щуплые зерна

«всплывают». Это может оказать отрицательное влияние на сохранность, так

как обычно семена сорных трав и щуплое зерно имеют повышенную энергию

дыхания, что может привести к порче зерна при хранении. Способность

зерновой массы к самосортированию учитывается при отборе проб для анализов.

Скважистость - заполненные воздухом промежутки между зернами в насыпи.

Обычно скважистость выражают в процентах к общему объему данной насыпи.

Плотность укладки зерновой массы в объеме хранилища и, следовательно, ее

скважистость зависят от формы, размеров и состояния поверхности зерен, от

количества и характера примесей, от массы и влажности зерновой насыпи,

формы и размеров хранилища. Однородное по крупности зерно, а также зерно с

шероховатой поверхностью имеют скважистость большую, чем зерна разной

крупности и округлой формы. Так, скважистость составляет (в %): ржи и

пшеницы - 35 - 45, гречихи и риса (зерна) - 50 - 65, овса - 50 - 70.

Запас воздуха в межзерновых пространствах имеет большое значение для

сохранения жизнеспособности семян. Большая газопроницаемость зерновых масс

позволяет проводить активное вентилирование, регулировать состав газовой

среды в межзерновых пространствах, вводить пары ядохимикатов для борьбы с

Страницы: 1, 2, 3, 4