1.1.3 Показатели качества зерна

Зерно всех хлебных культур оценивают по органолептическим и физико-химическим показателям. Наиболее важными показателями качества зерна всех хлебных культур являются цвет, запах, состояние, тип, влажность, содержание сорной, в том числе вредной, и зерновой примесей, зараженность вредителями. Дополнительно у пшеницы и ржи определяют натурную массу, количество мелких зерен, число падения, стекловидность, а также количество и качество клейковины в пшенице. Все эти показатели качества являются обязательными.

Органолептическими методами устанавливают цвет и внешний вид зерна, его запах и вкус.

Цвет и внешний вид зерна определяют осмотром образца и используют для распознания принадлежности зерна к тому или иному виду и типу, и, отчасти, для выявления его состояния. Зерно свежее, нормально вызревшее, убранное и хранившееся в благоприятных условиях, обладает хорошо выраженным цветом, свойственным зерну данной культуры типа и сорта с гладкой блестящей поверхностью. Зерно, подмоченное или увлажненное имеет матовую белесоватую (обесцвеченную) поверхность. Испорченное зерно отличается темным, неоднородным цветом, иногда потемневшим зародышем или пятнами плесени на поверхности, морозобойное - белесое или темное, с морщинистой поверхностью. Цвет и внешний вид зерна определяют при рассеянном дневном свете, сличая испытуемый образец с эталоном.

Запах зерна зависит от находящихся в нем летучих веществ. В доброкачественном зерне их очень мало и запах его малоощутим. Запах зерна изменяется по двум причинам: в результате его порчи - самосогревания, гниения, плесневения или же из-за адсорбции зерном посторонних пахучих веществ.

При самосогревании зерна возникает ненормальный, так называемый "солодовый" запах.

Затхлый запах также появляется при самосогревании зерна в результате его порчи и разложения. Обычно считается, что затхлый запах возникает при развитии в зерне плесени рода пенициллиум. Зерно может приобрести этот запах также в том случае, если его хранить в плохо вентилируемых помещениях.

Плесневый запах обуславливается развитием в зерне различных плесеней. Чаще всего он возникает в сыром холодном зерне.

Гнилостный запах, вызванный бактериальным разложением белков зерна, связан с накоплением продуктов распада белков.

Солодовый, затхлый, плесневый и гнилостный запахи указывают на порчу зерна при хранении. Причиной изменения запаха может явиться и развитие в зерне амбарных вредителей. Сильная зараженность зерна хлебными клещами связана с появлением специфического, так называемого клещевого запаха. Вещества с крайне неприятным запахом выделяют и другие вредители - например малый мучной хрущак.

Одной из причин изменения запаха зерна, как это указано выше, служит адсорбция зерном летучих веществ из окружающей среды. Наиболее часто зерно воспринимает пахучие вещества растительных примесей, находящихся в зерновой массе: полыни, содержащей эфирное полынное масло; доннике, содержащем кумарин, семенах дикого чеснока, содержащих чесночные эфирные масла. В этом случае зерно приобретает запах соответствующей примеси. Кроме того, зерно может воспринять их окружающей среды любой другой посторонний запах - дыма, навоза, нефтепродуктов и т.д. Всякий посторонний запах в зерне недопустим.

Вкус зерна выражен слабо. Обычно он пресный, слегка сладковатый, иногда со специфическим для данной культуры привкусом. Определяют вкус разжевыванием примерно 2г чистого, предварительно размолотого зерна. Если зерно имеет полынный запах, то его размалывают вместе с примесями. Зерно имеющее горький, кислый, явно сладкий вкус, или имеющее какие-либо посторонние привкусы, не свойственные данному зерну, считается недоброкачественным.

Горький вкус может быть следствием порчи зерна при хранении, то есть результатом разложения жира зерна и накоплением горьких веществ. Кроме того, при содержании примеси полыни зерно иногда воспринимает горькое вещество абсинтин и также приобретает горький вкус. В этом случае оно именуется горькополынным.

Кислый вкус обуславливается развитием микроорганизмов, вызывающих разные виды брожения, и образованием молочной, пропионовой и других органических кислот.

Сладкий вкус свойствен зерну проросшему или явно недозрелому (морозобойному).

Различные привкусы могут быть вызваны также адсорбцией посторонних веществ, развитием амбарных вредителей и т.д. Зерно, обладающее затхлым, плесневым, гнилостным запахом, кислым и горьким вкусом или явно измененным цветом, признается дефектным и идет на технические цели. Зерно с солодовым запахом используется для подсортировки, добавляя в небольшом количестве к нормальному, а с запахом и вкусом полыни, донника, чеснока - предварительно подвергают обработке: очистке, мойке, сушке.

Физико-химическими методами устанавливают показатели, характеризующие свойства зерна: влажность, засоренность, зараженность вредителями, натуру, стекловидность, число падения и количество и качество клейковины.

Влажность зерна определяют по количеству свободной физически и физико-химически связанной влаги в процентах к исходному весу зерна. Содержание воды в зерне колеблется в широких пределах от 9 до 25%; оно зависит от спелости зерна, от условий уборки, сушки и хранения. Зерно является гигроскопическим продуктом, и его влажность изменяется в зависимости от влажности окружающего воздуха.

Влажность является одним из наиболее важных показателей качества зерна. От большой или меньшей влажности зависит не только содержание полезного сухого вещества, но также и пригодность зерна для хранения и переработки. Высокая влажность значительно снижает качество зерна. В зависимости от содержания влаги зерно подразделяется на сухое, средней сухости, влажное и сырое.

Засоренность зерна - второй общий показатель его качества. Определение засоренности заключается в исследовании физического состава зерновой массы. При анализе пшеницы, ржи навеска в 50г., выделенная из среднего образца, разделяется на основное или нормальное зерно, сорную примесь и зерновую примесь. Процентное содержание сорной и зерновой примесей характеризует засоренность зерновой массы.

Основным считается зерно данной культуры, неповрежденное или по характеру повреждения не относимое к сорной или зерновой примесям.

В зерне большинства культур к сорным примесям относят: пылевидные частицы, проходящие через сито с отверстиями диаметром 1 - 1,5мм; минеральные (земля, песок, камешки) и органические (части стебля, колоса, пустые пленки) сор; сорные семена, к которым принадлежат семена дикорастущих растений, а также всех культурных растений, кроме специально оговоренных в стандарте; испорченные зерна - загнившие и заплесневевшие, с поврежденным ядром. В качестве отдельной подгруппы к сорной относят вредные примеси, обладающие вредными, ядовитыми свойствами. К вредным принадлежат примеси различного происхождения: грибы - сумчатые (спорынья) и базидиальные (головня); семена дикорастущих растений - куколь, горчак, вязель, гелиотроп опушенноплодный, триходесма и др. Содержание сорных и вредных примесей строго нормируется в зерне и во всех хлебных товарах.

К зерновым относятся примеси, частично используемые по прямому назначению, но худшего качества, чем полноценное нормальное зерно. При анализе зерна пшеницы и ржи к зерновой примеси относят битые, изъеденные, проросшие, поджаренные, частично испорченные, давленные, зеленые, морозобойные (II, III степени) и щуплые зерна основной культуры. Кроме того, к зерновой примеси причисляют зерна других культур, по форме и использованию близкие к основному зерну, например, рожь и ячмень в пшенице, ячмень во ржи.

Устанавливают засоренность просеиванием навески зерна на ситах и последующей разборкой ее вручную. Каждую фракцию примесей затем взвешивают, и вес выражают в процентах к весу взятой для анализа навески.

Объемный вес, или натура зерна - это вес 1 л. зерновой массы, выраженный в граммах. Определение натуры зерна производится на специальных весах - пурках. Объемный вес является показателем плотности зерновой массы и изменяется обратно пропорционально его скважистости. Натура зависит от особенности и состояния поверхности зерна, его формы, от состава примесей, влажности. В известной мере объемный вес зависит и от удельного веса зерна.

В среднем объемный вес 1л пшеницы равен 750г, ржи - 700г. Нередко пытаются связать величину натуры с качеством зерна, с ее выполненностью и, следовательно, с большим или меньшим содержанием эндосперма в зерне. Однако эти утверждения лишены должного основания. Объемный вес мог бы характеризовать качество зерна в том случае, если бы были устранены влияющие на него побочные факторы, такие как скважистость зерна, его засоренность и влажность. Для определения натуры применяется литровая пурка.

Стекловидность является важным показателем качества, с которым связаны технологические свойства зерна. Зерно бывает стекловидным, полустекловидным и мучнистым. Стекловидными называют такие зерна, которые слабо преломляют луч света и при просвечивании кажутся прозрачными. Мучнистые зерна при рассмотрении на свету непрозрачны, при просвечивании кажутся темными. В разрезе темные. Между этими двумя различными формами встречаются зерна частично стекловидные. Стекловидность зерна характеризует консистенцию его эндосперма. Стекловидность указывает на белковый или крахмалистый характер зерна. Пшеница с преобладанием стекловидных зерен обычно отличается сравнительно высоким содержанием белка, клейковины и хорошими хлебопекарными качествами. Показатель стекловидности наряду с цветом положен в основу деления пшеницы на типы.

Зараженность вредителями хлебных запасов причиняет большой ущерб: уничтожает часть зерна, загрязняет его и ухудшает качество. При больших скоплениях вредителей в отдельных участках насыпи могут чрезмерно повыситься влажность и температура, в результате чего возникает самосогревание. Зараженность может быть явная, когда обнаруживают живых вредителей, и скрытая, когда вредители находятся в той или иной стадии развития внутри зерна. К наиболее опасным и распространенным вредителям относятся жуки из семейства долгоносиков. Свое название они получили из-за формы головы, вытянутой в трубку. Так же широко распространены хрущаки, мукоеды. Большой вред зерну и продуктам его переработки приносят хлебные клеши, относимые к классу паукообразных. Клещи многоядны, питаясь продуктами или зерном, загрязняют его, ухудшают качество зерна и создают условия для развития микроорганизмов. При сильной зараженности зерно приобретает неприятный клещевой запах, а мука становится темной и горьковатой. В зерне зараженность вредителями не допускается, кроме зараженности клещом не выше II степени.

Количество и качество клейковины являются важнейшим показателем потребительных достоинств пшеницы.

Клейковина представляет собой резинообразную клейкую плотную массу, образующуюся при отмывании измельченного пшеничного зерна; при этом с водой уходят крахмал и частицы отрубей. Клейковина состоит в основном из белков, а так же небольшого количества крахмала, прочно удерживаемого белками, клетчатки, жиров и минеральных веществ. Наиболее ценны белки пшеницы глиадин и глютенин (от французского слова глютен - клейковина), обладающие способностью набухать и образовывать клейковину. Сырая клейковина может быть разного качества. Хорошей признается клейковина эластичная, нелипкая, светлоокрашенная, не расплывающаяся при отлежке; плохой - крошковатая, несвязная или слабая - липкая тягучая, неэластичная, темного цвета. В зависимости от эластичности и растяжимости клейковину подразделяют на три группы: I - клейковина с хорошей эластичностью и растяжимостью; II - клейковина с хорошей или удовлетворительной.

Число падения - этот показатель имеет высокую технологическую значимость в тех зонах производства товарного зерна, где часто имеет место его проростание. При проростании зерна происходит распад крахмала и частичный переход его в сахара с высвобождением влаги. При этом повышается амилолитическая активность зерна, его свойства сильно ухудшаются. Состояние углеводно-амилазного комплекса зерна может быть выявлено показателем числа падения. Показатель числа падения в зерне может колебаться от 60 до 600с и более.

Рассматривая свойства зерна, как фактор качества муки, необходимо отметить, что состояние, вкус, цвет, запах, влажность, засоренность, зараженность, количество и качество клейковины, натура, число падения, стекловидность, а также особенности строения и химического строения имеют исключительное значение для обеспечения выработки муки в наибольшем количестве и высокого качества.

В нашей стране зерно предназначенное для выработки хлебопекарной муки нормируется в таких стандартах как:

- СТ РК 1046-2001 "Пшеница. Технические условия" (Таблица 1).

- ГОСТ 9353-90 "Пшеница. Требования при заготовках и поставках" (Таблица 2).

- ГОСТ 16990-88 "Рожь. Требования при заготовках и поставках" (Таблица 3).

Таблица 1 - Технические требования для мягкой пшеницы

Таблица 2 - Характеристики и ограничительные нормы для мягкой пшеницы по классам

Таблица 3 - Характеристики и ограничительные нормы для ржи предназначенной для переработки в муку