Показатели зерна

Отдельные партии зерна могут различаться между собой не только по качеству, но и по видам, родам, а также сортам. Кроме того, после сбора масса всегда неоднородна. Все зерна отличаются калибровкой, степенью вызревания (даже в одном колосе невозможно добиться одинаковой степени готовности каждого зерна), содержанием влаги и т.п. Также, помимо зерновой массы, которую составляет основная культура, каждая партия может содержать различные примеси в виде семян других культурных или сорных растений, частей соцветий и др.

Оценивается качество зерна в соответствие с установленными нормативами, по отобранному среднему образцу (до 2 кг зерен). Чтобы определить отдельные показатели, например, вкус, влажность, запах, от среднего образца отбирают навески, которые проходят комплексное лабораторное исследование.

Цветовые характеристики зерен позволяют определить степень свежести урожая, выявить допущенные неточности во время уборки, сушки или хранения урожая, а также неблагоприятные условия, оказавшие влияние на семена в период созревания.

Качественное свежее зерно должно иметь легкий блеск и цвет, характерный для данного сорта и вида растений. Любые отклонения говорят об изменении химического состава урожая.

Свежее зерно практически не имеет запаха. Любые ароматические проявления появляются в результате впитывания посторонних запахов, принадлежащих ароматическим растениям (доннику, чесноку, полыни и др.) или другим веществам, контактировавшим с собранным урожаем. Избавиться от запахов сорной травы помогает очистка, мойка и просушка зерен.

Также посторонний запах может указывать на один из вариантов порчи: самосогревание, появление плесени или процесса гниения. На наличие в зерне клещей (клещевой запах), головни (головневый). Если сушка производится на станках с неполным сгоранием топлива, зерно может приобрести дымный или сернистый запах. После проведения фумигации на зерне может остаться запах используемого пестицида. Также не исключено присутствие запаха бензина или солярки, примешивающегося во время уборки и транспортировки.

Запах плесени указывает на процессы жизнедеятельности плесневых грибов, развивающихся в слежавшейся массе влажного зерна. Исключить данный аромат можно с помощью проветривания и дополнительной сушки.

С приобретением невыветриваемого запаха зерно считается дефектным, и делится на несколько групп:

1. Забродившее зерно дает кислый или солодовый запах. Второй свойственен фазе прорастания семян. Данные запахи удалить невозможно, поэтому семена с солодовым и кислым запахом относят к дефектной группе первой степени.
2. Солодовый запах с примесью плесневого говорит о протекающих в зерновой массе процессов самосогревания, которые запущены механизмом полураспада органических веществ, происходящего в результате деятельности плесневых грибов. Плеснево-солодовый запах выветрить из зерна невозможно. Такой урожай относится к дефектной группе второй степени.
3. Гнилостный запах свидетельствует о процессе распада белковой материи. Урожай с таким запахом относят к третьей группе.

Первую группу дефективности возможно использовать в качестве подсортировки. Последующие две только в технических целях.

Вкус

Каждый вид зерен обладает своими специфическими особенностями, но в целом выраженных вкусовых качеств нет ни у одного возделываемого зернового растения. Сладковатый привкус появляется только в зернах с проростками. Кислый – при развитии плесневых грибов. Горечь зерну придает полынь или процесс разложения органических веществ. Также наличие неестественных привкусов может быть результатом адсорбционных процессов.

Вкус не является обязательным критерием оценки. К нему прибегают, если две других проверки (на вид и запах) не позволили установить степень свежести и качества зерна.

Это один из важнейших показателей качества, определяющий содержание в зерновой массе свободной или связанной влаги, выражаемое в процентах. Исходя из количества влаги зерна гречихи, ржи, пшеницы и ячменя подразделяется на:

• Сухие. Допустимо содержание влаги, не превышающее 14 процентов;
• Средней сухости. Соотношение влаги составляет не более 15,5 процента;
• Влажные. Допускается присутствие влаги порядка 17 процентов;
• Сырые. Более 17 процентов от общей зерновой массы.

При повышенном содержании влаги хранение и переработка сырья затруднены, а энергетическая ценность значительно занижена.

Примеси в основной массе зерна могут быть сорными или зерновыми. Первые снижают качественные показатели и количество перерабатываемого зерна на выходе. Что касается зерновых примесей, то они обладают определенной пищевой ценностью, и не так сильно сказываются на качестве урожая. Для всех выращиваемых культур данные показатели отличаются, но имеют свои нормативы. Например, для пшеницы, заготавливаемой в продовольственных целях, допускается не более 5 процентов сорной примеси и не более 15 процентов зерновой.

Партия зерна считается засоренной, если в ней имеются:

• Минеральные элементы. В том числе песок, грунт, мелкие камни и пыль;
• Примеси органической природы. К ним относятся пленки, ости, части стеблей, листвы или стержней колоса;
• Вся взвесь, получаемая после просеивания зерновой массы через решето с отверстиями 1 или 1, 5 мм;
• Испорченные зерна. Поврежденные вредителями, гнилью, плесенью или техническими средствами;
• Семена сорняков.

Также к засоренным партиям семян относятся и те, в которых есть зерна культурных растений, которое не представляет значимости при использовании по назначению. Например, семена гречихи, попавшие в партию пшеницы.

Наличие примесей снижает качество продукции, меняет цвет муки, придает неестественный для культуры привкус и аромат. Например, семена куколя делают муку горьковатой, портят цвет, снижают объем, а также оказывает отравляющее действие на человека.

Также к числу вредных примесей приравнены патогенные грибы. К ним относится:

1. Спорынья. Чаще всего поражает рожь. Реже можно увидеть на зерне пшеницы или ячменя.
2. Фузариум. Поражает рожь, ячмень, пшеницу и овес. Распознать присутствие этого гриба можно по скоплению на поверхности зерен розово-оранжевых спор. Либо, если заражение грибом протекает в скрытой стадии, по состоянию семени: морщинистое, с розовым оттенком. При использовании муки из такого зерна в пищевой промышленности у потребителей могут возникнуть такие симптомы, как: тошнота, рвота, головокружение и потеря сознания.
3. Головня. Поражает посевы хлебных злаков. Мука из зерна, пораженного головней приобретает синеватый оттенок, а также селедочный привкус и запах. Содержание спор этого гриба в общей зерновой массе не должно превышать 0,1%.

Помимо грибов в колосе хлебных растений могут содержаться угрицы. Это почвенные представители круглых червей, которые паразитируют на растительности. В собранном зерне нематода может содержаться внутри галл – специальных мешочков с плотной оболочкой, внешне напоминающих мешочки головни. Попадая с посевным зерном в землю, угрицы выходят из оболочки и проникают в стебли культурных растений, откуда попадают в завязь, размножаются и вместо зерна образуют новые галлы.

Также различают зерновую примесь, к которой относится:

• Битое, дробленое или изъеденное зерно;
• Щуплые зерна;
• Поврежденные после самосогревания, перегретые в сушилке;
• Покрытые плесенью или пророщенные.

В зависимости от количества и качества примесей полученное зерно подразделяют на соответствующее базовым кондициям и не соответствующее по причине отклонений от ограничительных кондиций.

Поражение вредителями

При поражении зерновой массы насекомыми падают качественные характеристики: зерновая масса содержит изъеденные зерна, загрязнена экскрементами, отходами личинок, куколок и трупами самих насекомых. Если количество вредителей на одном участке превышает допустимые нормы, у зерновой массы начинает повышаться температурный баланс и уровень влажности, что приводит к самосогреванию.

Оптимальными для развития популяции насекомых условиями считается влажность порядка 13% и температура окружающей среды 20°С. В таких условиях за год может смениться порядка 7 поколений вредителей. Снижение температурного режима ниже 13°С способствует приостановке репродуктивной функции. При температурах ниже нуля и выше 48°С насекомые умирают.

В зерне продовольственного назначения и продуктах его переработки можно встретить:

1. Долгоносиков. Большинство долгоносиков увеличивает свою популяцию поселяясь в зернах злаковых культур и изготовленных из них крупах. Самки долгоносика могут откладывать до 300 яиц, которые они помещают в специально подготовленные в зерновой массе углубления. Развитие личинок происходит внутри зерен, где в качестве пищи служит эндосперм. Распознать пораженное долгоносиком зерно можно по отверстию, прикрытому временной пробкой.
2. Хрущаков. Хрущаки наиболее опасны для муки и круп, так как это наиболее предпочтительна среда для их развития. Долгое время контактируя с зерном, могут повреждать зародыши, которые используют в пищу.
3. Хлебного точильщика. Зерно, пораженное этим вредителем, можно отличить по наличию большого числа проеденных ходов.
4. Зерновок (фасолевая, гороховая). Период яйцекладки приходится на начало плодоношения бобовых культур. Самка откладывает яйца на внешней стороне створок, а личинки поселяются непосредственно в горошинах или бобах.
5. Бабочек. Большинство молей и огневок поражает запасы в хранилищах. К ним относятся амбарные моли, мучные и мельничные огневки. Гусеницы этих насекомых питаясь зерном, портят большие объемы урожая. Благодаря специальному секрету они выделяют клейкую паутину, которая спутывает зерна в большие комья. Исключение оставляет полевая разновидность – зерновая моль. Это насекомое паразитирует на посевах еще до уборки. С момента появления личинки и до образования нового имаго, особи проводят внутри зерен. О заражении амбарной молью свидетельствует бледный цвет, сморщенная поверхность поврежденных зерен. А вот наличие пустых зерен с округлыми отверстиями говорит о поражении бабочкой зерновой разновидности.
6. Клещей. Практически незаметны для невооруженного глаза, тем не менее, заселяя урожай зерна, образуют большие, трудно выводимые колонии. Наиболее благоприятными для развития считаются условия при которых влажность составляет порядка 13 -17%, а температурный режим удерживается не опускается ниже 20°С. При таких условиях весь жизненный цикл клеща проходит за две недели. Репродуктивная функция приостанавливается, если температура среды ниже 10°С.

Выровненность всех зерен из зерновой массы играет важную роль при определении класса качества. Чем меньше разброс в размерах зерен, тем эффективнее будет его переработка, и выше качество продукции. Чтобы определить однородность, отобранный образец фильтруют через специальные сита.

Определить размер и однородность можно по весу. Для этого взвешивается тысяча зерен. Чем больше масса, тем крупнее зерна и однороднее состав. Определенных стандартов не существует даже в рамках одного сорта, так как на калибровку влияет регион произрастания, степень зрелости и многое другое.

Данная единица измеряется в кг/м3 и зависит от таких показателей, как структура, спелость, выполненность. Последний показатель определяет соотношение эндосперма и оболочки в зернах. Невыполненные и щуплые зерна будут отличаться меньшей плотностью. Как и зерна с мучнистым эндоспермом в сравнении с зернами, содержащими стекловидный эндосперм. Также большей плотностью отличаются наиболее вызревшие зерна.

Данный параметр, определяющий консистенцию эндосперма, актуален при исследовании зерен пшеницы, кукурузы, ячменя и риса. При определении стекловидности делают поперечный разрез, который изучают методом визуального осмотра (на прозрачность), либо с помощью диафаноскопа. Этот показатель стал основополагающим при классификации пшеницы. По выраженности степени стекловидности выделяют:

• Стекловидное. Сюда относят полностью или частично стекловидные зерна, мучнистая часть которых не превышает 1/4 плоскости среза;
• Мучнистое. Полностью или частично мучнистое зерно, стекловидная часть в котором составляет не более ¼ части среза;
• Частично стекловидное. Зерна, характеристики которых отличаются от приведенных выше.

Наличие в зерновой массе пленчатых видов цветочных остатков, в гречихе плодовых оболочек. Показатель рассчитывается в процентах и дает представление о том, какой выход крупы можно получить из данной партии зерна.

Этот параметр зависит от содержания в зернах белковой материи. Для пшеницы это выражается в количестве и качестве клейковины (содержит до 80% белка), а также стекловидности зерен и является одним из основных показателей.

Основу клейковины составляют нерастворимые в воде белки, которые легко впитывают влагу и набухают. Поэтому для ее отделения от крахмала и отрубей применяют способ промывания. Чтобы получить сухую клейковину, ее просушивают при температуре 105°С. Согласно проводимым исследованиям, изначально в зернах пшеницы содержится 16-58% сырой и только 5-28% сухой клейковины. Зная количественное соотношение сухой клейковины в зерне, можно судить о количестве белков, содержание которых всегда на 1-3 процента превышает этот показатель.

Качество сырой клейковины определяется с учетом нескольких параметров, в числе которых цвет и степень деформации. Различают клейковину темную, серую и светлую. Последняя наиболее качественная. По степени деформации сырую клейковину разделяют на три группы:

1. Хорошая. Деформация от 45 до 75 ед.
2. Удовлетворительно крепкая. С деформацией от 20 до 40 ед. И удовлетворительно слабая. Деформация составляет от 80 до 100 единиц.
3. Неудовлетворительная. Слишком крепкая - деформация не превышает 15 единиц. Слишком слабая – деформация больше 105 условных единиц.

На практике уровень клейковины не менее важен. Например, из сортов, богатых хорошей клейковиной, получается мягкое тесто и воздушный хлеб.

Неполноценные зерна дают клейковину плохого качества. Например, при повреждении зерен клопом вредная черепашка клейковина становится чрезмерно липкой и тянущейся. Морозобойное, проросшее или высушенное с нарушением технологии зерно дает некачественную клейковину, из которой невозможно сделать шарик, так как она сильно крошится и рвется.

Помимо указанных выше параметров для урожая пшеницы и ржи, рассчитывают зольность зерен, которая позволяет определить примерный выход муки.