Экспертиза и оценка качества зерна пшеницы, перспективы их совершенствования. Зерно. Основные показатели качества зерна Полный анализ зерна пшеницы

Пшеница относится к настоящим хлебам, как и рожь, ячмень, овес (просовидные хлеба - просо, рис, сорго, кукуруза). Она имеет наибольшее из всех злаковых количество сортов. Наряду с общеизвестными существует множество местных сортов. Классификация пшеницы в сельском хозяйстве отличается от принятой в биологии. Первоочередным признаком служит форма колоса и стебля, имеет значение форма и химический состав зерен. Систематизация сортов может отличаться - соглашения по этому вопросу пока нет.

Описание злака

Пшеница или от латинского Triticum – травянистое растение, одна из основных зерновых культур во многих странах. Чтобы установить происхождение ученые работали с генетическим кодом злака. Для сравнения были использованы дикие и культурные варианты пшеницы. Благодаря исследованиям можно сказать, что появилась она на юго-востоке Турции. Хотя существуют другие мнения, например, Николай Вавилов, считает, что первое появление (родина) растения – Армения.

История злака началась тысячи лет назад и постепенно внешний вид и его качества менялись, благодаря вмешательству человека.

Сегодня пшеницы разбивают на две основных группы по качеству соломины и колоса. От этих признаков зависит простота дальнейшей обработки скошенного злака: настоящие пшеницы (первая группа) - зерно легко отделяется от цветочной плёнки, колос крепко сидит на стебле, соломина достаточно гибка и упруга, чтобы не дробиться при молотьбе; полбы (вторая группа) - зерна с трудом отделяются от плёнки, колос легко отходит от соломины, которая при молотьбе легко разбивается.

С приведённым выше соотносятся деление по твёрдости, ориентированное на качество пшеницы английской (мягкая) и польской (твёрдая). К первым относится такой список сортов как костромка, сандомирка, гирка, куявская и прочие безостные, из остистых - самарка, саксонка, белоколоска, красноколоска и ряд других, как озимые, так и яровые. Твердые - яровые и остистые: гановка, белотурка, краснотурка, кубанка, черноколоска и ряд других. Отличительные признаки:

• соломина - у мягких тонкостенная, полая по всей длине, толстостенная и заполненная губчатой массой повсеместно или возле колоса;
• колос - короче и шире у мягких сортов, у английской большое соцветие густо усажено колосками и разжато в ширину, польские больше напоминают тростник, с удлинёнными плёнками, зерна сидят плотнее и требуют больших усилий при молотьбе;
• ости - практически отсутствуют у мягких сортов или не превышают длины колоса, у твердых пшениц они могут перекрывать размер колоса в 2-3 раза;
• зерна - у польской пшеницы длинные, напоминающие семена ржи, желто-янтарные, у английской они короткие, пузатые к серёдке, и менее ребристые, белые или с красноватым оттенком, отличается также питательная ценность определяемаяприборами для .

В классификации по типу твердости выделяют еще один вариант – durum. Дурум – это твёрдые сорта пшеницы, отличительной особенностью которых считается высокое содержание клейковины. Она отлично подходит как для пекарского дела, так и для производства макаронных изделий.

От твердости напрямую зависит использование пшеницы в пищевой промышленности. Мягкая пшеница служит сырьём для хлебопекарской муки. Из твердых сортов делают крупу и макароны. Получаемая из них клейковина упругая и сильная.

Как правило, со свойствами твердости и мягкости совпадает мучнистость и стекловидность. Первые зерна легко плющатся при раздавливании, обнаруживая довольно рыхлую белую сердцевину. Если же зерно растрескивается на куски неправильной формы, а внутренность желтоватая, полупрозрачная - это стекловидное зерно. Цвет и прочность обусловлены меньшей или большей связью между частицами. Встречается и средний тип зерен, внутри которых встречаются оба типа сердцевины. Широко распространены два венгерских сорта: банатский и тэйский, обладающие подобными свойствами.

Деление пшеницы на типы

Подробная классификация подразумевает 6 типов по сроку созревания и ботаническим особенностям. Те, в свою очередь, делятся на подтипы по характеристикам зерна.

1. Мягкая краснозерная яровая пшеница, подтипы:
   • менее 40%, желтое зерно.
2. Твердая яровая пшеница, подтипы:
   • стекловидность 70% и выше, тёмно-янтарная;
   • светло-янтарная, без нормировки консистенции.
3. Пшеница яровая белозерная, мягкая:
   • со стекловидностью до 60% (подтип 2);
   • и выше (подтип 1).
4. Мягкая озимая краснозерная озимая пшеница:
   • стекловидность не меньше 75%, темно-красная середина;
   • стекловидность - 60 % и выше, красная;
   • от 40% стекловидности, светло-красная;
   • менее 40%, желтое зерно.
5. Озимая мягкая белозерная.
6. Озимая твердая белозерная.

Пшеницу, соответствующую по стекловидности тому или иному подтипу, но не соответствующую по цвету - относят к этому подтипу. Если зерно теряет wвет по причине ненадлежащего созревания, уборки или хранения, маркируется как «потемневшая» или «обесцвеченная» (в зависимости от оттенка) с указанием подтипа и степени изменения окраски.

Классы пшеницы

Существует 5 классов по пищевой пригодности. Иногда мягкую пшеницу делят на 6 классов (вместе с высшим), а твердую - на 5. Для употребления в пищу пригодны только первые 4 класса. Определить класс пшеницы можно по наихудшему из параметров . Для этого производители изучают сразу несколько показателей.

Установить классность пшеницы можно по таким параметрам:

• внешний вид;
• содержание клейковины;
• запах;
• цвет;
• стекловидность.

Отдельно рассматривают содержание проросших зерен и мусора. Есть несколько стандартов, по которым оценивается продовольственная пшеница: количество и качество клейковины, а также содержание протеина (белка). Если рассматривать возможность использования сырья для изготовления продуктов по последнему признаку, то процент количества пшеницы, который будет пригоден выше на 3-5%.

Однако в пекарском деле важнее наличие клейковины. Ниже приведена таблица, в которой указано деление пшеницы на классы по этому признаку

Для измерения качества пшеницы также используют специальный прибор – ИДК. Он показывает индекс деформации клейковины. Чем полученное показание ниже, тем выше качество. Так хороший индекс от 45 до 75, удовлетворительный – от 80 до 100.

Увеличить показатели классности стремятся производители как в Украине, так и во всем мире. Это одни из шагов к снижению процента голодающих на планете. Однако последние показатели говорят о регулярном снижении содержания протеина и других показателей. Сегодня, чтобы повысить качество, многие производители прибегают к использованию специальной сухой пшеничной клейковины, которую добавляют в муку.

Деление на озимую и яровую

Пшеница имеет всевозможные разновидности и насчитывает тысячи сортов. Кроме вышеописанных способов классификации существует деление на яровую и озимую, в зависимости от того, когда она растет.

Первая хорошо переносит низкие температуры. Она созревает при показателях от +12-13 градусов, а также выдерживает заморозки до -6. Для высокого урожая необходимо тщательно следить за состоянием поля. Потому что ярая не любит соседства с сорной травой. Это зависит также от того, сколько растет пшеница, так озимая имеет более высокие показатели, поэтому устойчива к сорнякам. При этом она очень прихотлива к состоянию почвы. Ее урожайность напрямую зависит от удобрений.

Существует способ отличить семена озимых культур от яровых. Это можно сделать спустя две недели после посадки. Озимые не поменяют свою форму, оставаясь полусферой, тогда как яровые вытянуться.

Зерно, зерновая и сорная примеси

Зерновая масса имеет неоднородный состав, кроме непосредственно зерна различают ещё два вида примесей. К фракции «зерно» относят: целые зерна, повреждённые, но не соответствующие критериям примесей, 50% по массе изъеденных или битых зёрен без учета характера повреждений, для пятого класса - включения семян других зерновых культур, не относящихся к примесям по стандартам этих видов. К зерновой примеси относятся:

• остальные 50% по массе изъеденных или битых зёрен без учета характера повреждений;
• давленные, щуплые, раздутые при сушке, морозобойные и зелёные зёрна;
• повреждённые, с оттенком оболочки и эндоспермом кремового или светло-коричневого цвета;
• проросшие - с ростком, корешком или без этих признаков, но соответствующим образом деформированные и изменившие цвет;
• для классов с высшего по четвертый - вкрапления полбы, ячменя, ржи не относящиеся к сорным примесям по их критериям;
• для пятого класса - зерновая примесь других зерновых и зернобобовых культур.

Сорной примесью считаются:

• проход сита диаметром ячейки 1 мм и весь остаток на таком сите;
• минеральные примеси - частички земли и других минеральных веществ;
• органические примеси - незерновые частицы пшеницы (стебля, листьев, пленки);
• семена и частицы всех дикорастущих растений;
• зерна пшеницы и других хлебов с явно испорченным, черным или коричневым эндоспермом;
• фузариозное и другое больное зерно;
• вредные примеси - спорынья, головня, угрица, вязель, горчак, софора, термопсис, плевел, гелиотроп, трихосемида;
• для классов с высшего по четвертый - семена других культурных растений, кроме ячменя, полбы, ржи;
• для пятого класса - сорная примесь других зерновых и зернобобовых культур, а также все семена масличных.

Как выбрать макаронные изделия из твердой пшеницы?

Обращайте внимание на маркировку. «Группа А», «1 класс», или «пшеница твердых сортов», для итальянских и других иностранных товаров - «durum», «semolina di grano duro». Самые дешевые макароны - всегда мягких сортов пшеницы. Встречается маркировка: «группа Б» (высокостекловидная мягкая мука), «группа В» (мягкая пшеница), «1 класс» или «2 класс» (высший и первый сорт муки, соответственно).

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.

Растений, широко возделываемых человеком.

Таблица 2.1. Средний химический состав зерна, %

Химический состав зерна может значительно изменяться в зависимости от сорта растений, агротехники, условий хранения и других факторов.

Факторы, формирующие качество

Качество зерна определяется совокупностью действия внутренних факторов — естественных особенностей растений и внешних факторов — состава почвы, климатических условий и совокупности агротехнических мероприятий.

Современные селекция и генетика обеспечивают широкие возможности создания высокоурожайных сортов (в 2-3 раза выше, чем у известных). Например, озимые сорта пшеницы Аврора и Кавказ при надлежащем уходе дают до 70-80 ц/га при средней урожайности пшеницы в мире 22,5 ц/ra. К настоящему времени селекционеры разных стран вывели высококолизиновые сорта, риса, ячменя. Ведется работа по выведению урожайных сортов высокобелковой и высококлейковинной пшеницы; создаются высокомасличные сорта кукурузы, из которых одновременно с крупой можно получать большое количество пищевого масла; есть положительные результаты по выведению высоковитаминных сортов пшеницы.

Факторы внешней среды

Наличие в почве необходимого количества влаги, питательных веществ, а также благоприятные климатические условия являются условиями сбора высокого урожая зерна. Ряд зерновых культур — озимая рожь, яровой ячмень, озимая и яровая пшеница — характеризуется устойчивостью к неблагоприятным климатическим условиям.

Состав почв и применение минеральных удобрений выступают в качестве существенных факторов, влияющих на качество зерна. Однако использование минеральных удобрений требует строгого контроля химической службы агропромышленного комплекса. Растения должны получать необходимые элементы питания с учетом их наличия в почве и прогнозируемого урожая. Избыток удобрений, так же как и их недостаток, снижает урожай, ухудшает технологические и пищевые достоинства зерна и может привести к образованию вредных веществ, например нитрозаминов.

Защита растений от вредных факторов при выращивании позволяет повысить урожай на 10-30 % и более. Применяемые при этом пестициды (ядохимикаты), такие, как гербициды (уничтожение сорняков), десиканты (для подсыхания растений), инсектициды (уничтожение вредителей), фунгициды (защита от болезней), ретарданты (регулирование роста), при неправильном использовании могут оказывать неблагоприятное воздействие на его качество. Накопление в зерне некоторых пестицидов может явиться причиной их попадания в продукты переработки, поэтому их количество не должно превышать 0,01-5,0 мг на 1 кг продукта.

Оценка качества зерна осуществляется с использованием следующих показателей: О общие показатели качества — обязательные, определяемые в любой партии зерна всех культур признаки свежести (внешний вид, цвет, запах, вкус), зараженность зерна вредителями, влажность и засоренность; О специальные, или целевые, — показатели качества, характеризующие товароведно-технологические (потребительские) свойства зерна. Они определяются в партии зерна отдельных культур, используемых на конкретные цели. В эту группу показателей включают пленчатость и выход чистого зерна (крупяные культуры), стекловидность (пшеница, рис), количество и качество сырой клейковины (пшеница), натурную массу (пшеница, рожь, ячмень, овес), жизнеспособность (ячмень пивоваренный). У пшеницы определяют также содержание мелких, морозобой- ных зерен и зерен, поврежденных клопом-черепашкой; о дополнительные, определяемые при возникшей необходимости, — показатели химического состава зерна, остаточное количество фумигантов (после обработки от вредителей), остаточное количество пестицидов, содержание микроорганизмов, радиационная загрязненность и т.п.

Общие показатели качества зерна определяют органолептическими и физико-химическими методами, а специальные и дополнительные — физико-химическими методами.

Органолептическими методами устанавливают цвет и внешний вид, запах и вкус зерна. Цвет и внешний вид определяются осмотром образца; эти признаки используют для распознания принадлежности зерна к тому или иному виду (культуре), типу, иногда подтипу и сорту и отчасти для выявления его состояния.

Физико-химическими (лабораторными) методами устанавливают влажность, засоренность, натурную массу, содержание белка и качество клейковины, зараженность вредителями и другие показатели.

Потребительская ценность определяется следующими показателями: массой 1000 зерен, выравненностью, относительной плотностью или удельным объемом зерен, пленчатостью, сгекловидностью, содержанием клетчатки, белка и некоторыми другими. Партия зерна, состоящая из хороших по своим свойствам зерен, может быть увлажнена или засорена, но основные свойства зерна — его выполненность, количество эндосперма, химический состав при этом существенно не меняются. После очистки и сушки такое зерно может оказаться первоклассным. В то же время зерно щуплое, мелкое, с измененным из-за неблагоприятных биохимических и биологических процессов химическим составом остается плохим, даже если оно высушено, очищено, обладает близкой к натурной норме массой и отвечает другим требованиям к качеству.

Стандартизация лежит в основе государственной системы управления качеством зерна. Зерно стало одним из первых объектов стандартизации, так как создание однородных партий зерна, обеспечение его сохранности требовали строгого нормирования качества. Качество зерна — важный и обязательный объект государственного планирования и контроля.

Рациональное использование ресурсов зерна пшеницы, ржи, ячменя, овса и других культур предполагает применение научно обоснованных стандартов, которые учитывают технологические достоинства зерна, его сортовые и другие особенности. Стандарты являются средством повышения качества и сохранности зерновых ресурсов, резкого сокращения потерь на всех этапах производства, хранения и переработки зерна.

Стандартизация обеспечивает:

• стабильность качества партий зерна;
• наличие определенных групп по качеству, позволяющих осуществлять целевое использование зерна в перерабатывающих отраслях промышленности;
• лучшую сохранность зерна благодаря хранению партий одинакового качества;
• градацию цен в соответствии с важнейшими показателями качества, а также другие задачи.

Стандарты на зерно предусматривают требования к качеству зерна, классификацию каждой культуры, требования к методам ведения технологических процессов, а также к методам, применяемым при определении качества зерна.

Условия и сроки транспортирования и хранения

Помещения и емкости, предназначенные для хранения зерна и других продуктов, тщательно освобождают от остатков продуктов и пыли, если возможно, проводят влажную уборку, дезинфекцию и побелку. Обязательно освобождают от сорняков, органических остатков и прочего мусора пространство вокруг хранилища. Предпринимают истребительные меры по уничтожению вредителей. Важно также поддерживать техническую исправность зернохранилищ и оборудования.

К важнейшим факторам, влияющим на состояние и сохранность зерна , относятся: влажность зерновой массы и окружающей ее среды, температура зерновой массы и окружающей ее среды, доступ воздуха к зерновой массе. Данные факторы положены в основу режимов хранения. Применяют три режима хранения зерновых масс — в сухом состоянии; в охлажденном состоянии; без доступа воздуха.

Кроме того, обязательно используют вспомогательные приемы, направленные на повышение устойчивости зерновых масс при хранении: очистку от примесей перед закладкой на хранение, активное вентилирование, химическое консервирование, борьбу с вредителями хлебных запасов, соблюдение комплекса оперативных мероприятий и др.

Хранение зерна необходимо осуществлять при его влажности 14-15 %. Зерно должно быть хорошо очищенным и незараженным. Относительная влажность воздуха в хранилище должна быть не более 65-70 %. Благоприятная для хранения зерна температура от 5 до 15 °С. Важными условиями сохранности зерна являются: вентиляция и поддержание чистоты в хранилищах.

При соблюдении этих условий зерно различных культур сохраняет свои посевные качества 5-15 лет, технологические — 10-12 лет. Однако в практике хранения партии зерна обновляют каждые 3-5 лет.

Xpанят насыпью и в таре в складах вместимостью от 500 до 5000 т. Склады сооружают из сборного железобетона, кирпича, дерева, металла и т.п. Кроме того, для хранения используют элеваторы мощных промышленных предприятий для приема, обработки, хранения и отпуска зерна. Это по существу фабрика по доведению зерна до кондиции потребления, на которой формируют крупные, однородные по качеству партии зерна.

При хранении в зерновой массе проверяют температуру, влажность, засоренность, зараженность представителями животного мира, получившими название вредителей хлебных запасов, а также цвет и запах зерна. Сроки проверки зависят от состояния зерна и условий хранения.

Потери зерна, причины их возникновения и пути сокращения.

В результате активной жизнедеятельности микрофлоры зерна, главным образом бактерий и плесневых грибов, ежегодные потери в мире при хранении составляют 1-2 % его сухих веществ. Потери массы сопровождаются и огромными потерями качества. Наибольшее воздействие микроорганизмов наблюдается в зонах с повышенной влажностью, когда убираемый урожай представляет благоприятную среду для развития микрофлоры.

Потери в массе и ухудшение качества зерна и зерновых продуктов при хранении возможны в результате воздействия на них вредителей хлебных запасов.

Развивающиеся в условиях хлебопекарных предприятий, мукомольных и крупяных заводов вредители хлебных запасов наносят большой ущерб: они уничтожают часть этих запасов, снижают их качество, загрязняя их. Кроме того, одни из них (клещи и насекомые) являются источником теплоты и влаги в зерновой массе (в результате дыхания), а другие (грызуны) портят отдельные части производственных сооружений, тару и т.д., способствуют распространению различных инфекционных заболеваний.

Учитывая большой вред, который причиняют зерну и зерно- продуктам насекомые и другие вредители, необходимо применять меры по недопущению их развития или по их уничтожению. Это в первую очередь тщательный контроль над наличием вредителей при приемке и хранении зерна, а также за состоянием зараженности всех объектов предприятия, обеспечение строгого санитарного режима на всех объектах предприятия, создание условий, исключающих развитие насекомых и клещей.

Пшеницу в сельском хозяйстве разделяют на настоящую или селекционную, дикую или полбу. И дикая, и селекционная пшеница подразделяются по типу на твердую и мягкую. Каждая порода и подвид злаков имеет свои характеристики, химические и физические свойства зерна. Чтобы упорядочить показатели зерновых культур в России разработаны государственные стандарты для каждого типа злака.

Настоящая пшеница упругая и гибкая, с крепким стеблем и колосом. При обмолоте цветочные пленки отделяются от зерна быстро. Полба отличается хрупкой и ломкой соломиной, плотной структурой: при обмолоте пленки почти неотделимы от семени.

И селекционные, и дикие сорта подразделяют по качеству зерна, включая английскую и польскую пшеницу, на твердые и мягкие. Твердое зерно от мягкого отличается химическим составом, биохимическими свойствами и хлебопекарными качествами.

ГОСТы пшеничных семян, разработанные еще при СССР, постоянно пересматриваются и дополняются, чтобы соответствовать реальному времени и следить за постоянными работами по улучшению культуры. Все изменения и нововведения публикуются в ежегодном указателе национальных стандартов.

Действующий ГОСТ Р52554-2006 «Пшеница. Технические условия» дает рекомендации по ее выращиванию.

Основные положения стандарта описывают также внутренние типы, различающиеся по натуральным признакам. Значения классов пшеницы необходимы для определения и утверждения технологических и пищевых, товарных свойств. По изменяющимся показателям, таким как стекловидность или влажность семян, определяют подтипы культуры.

Классификация зерна

Классы пшеницы определяют по наихудшему значению после сортировки, очистки и просушки семян. В ГОСТе 93-53-90 предусмотрена товарная классификация культуры, которая характеризуется мукомольными и хлебопекарными свойствами

Для мягких сортов существует еще и условный 6 класс. Разделение по качеству и химическому составу необходимо для улучшения выработки муки и крупы с хорошим выходом.Классификация пшеницы в России предусматривает 5 классов для твердых сортов.

Мягкую пшеницу высшего и первых двух классов называют сильной и используют для выпечки сортов хлеба, для улучшения муки из слабого зерна. Если показатели пшеницы 3 класса выдают содержание клейковины выше 23%, то ее используют для выработки сортовой муки без примесей более сильных сортов. Пшеница 4 класс — это слабый по химическим и хлебопекарным свойствам злак. Мука из такого зерна обязательно требует добавления сильных сортов. Пшеница 5 класс — зерно, предназначенное для непродовольственных целей (корм скоту, производство кормов или переработка на глюкозу и т.д.).

2-4 классс твердой пшеницы определяют как мягкую 4 класса, если количество примеси семян других растений (в т.ч. и злаковых) выше 15%.

С 1995 года зерно 4 класса разделили на 2 дополнительные группы. Связано это с плохой урожайностью и кризисом в сельском хозяйстве. К первой группе относят семена с уровнем клейковины от 21 до 33%. Такие семена используют для производства сортовой муки. Вторая группа включает пшеничные семена с клейковиной от 18 до 21%, которые используют как фураж или для производства муки с добавлением сильных сортов.

Твердая пшеница больше используется для производства макаронных изделий, десертов и элитных сортов хлеба. Мягкая — для хлеба и хлебобулочных, кондитерских изделий.

Типы пшеницы

Существующие 5 типов пшеницы различаются:

• Цветом: в зависимости от типа семена бывают от белого, то коричнево-красного оттенка;
• Ботаническим подтипом.

Первые 4 вида имеют свои подвиды, включающие пшеничные семена, схожие оттенком и стекловидностью. Классификация зерна по натуральным признакам типов и подтипов также выделяет 5 групп. К 1 группе относят мягкую яровую пшеницу со стекловидностью:

• Более 75% — зерно имеет темно-красную середину;
• От 60 до 75% — середина семян красная;
• До 60 от 40% — середина зерна бледно-красная;
• Ниже 40% — середина с желтым оттенком.

2 группа яровой пшеницы включает 2 подтипа:

1. Со стекловидностью свыше 70% и насыщенно-янтарной консистенцией;
2. С янтарной и светло-янтарной консистенцией. Показатель стекловидности не регламентирован.

К 3 группе относятся все подтипы мягкой краснозерной озимой пшеницы, и для нее применяются те же характеристики, что и для 1 группы. 4 группа включает озимые сорта с белым цветом плодовой оболочки. 5 группа — только твердые озимые сорта.

В случаях, если уборка проводится раньше срока или при неправильном хранении, зерно может менять цвет. Это явление называется «обесцвеченность мучнистых зерен».

Качество зерна пшеницы

В соответствии с действующим ГОСТОм 13586,3-83 отбор проб зерна для оценки качества зерна производится из партии во время погрузки или разгрузки. Здоровое зерно пшеницы без плесени, следов грибка и спор, бактерий. Оно цельное, без сколов, трещин и других механических повреждений. Имеет ровную и гладкую поверхность цвета, соответствующего типу. Запах у пшеничных семян насыщенно-хлебный, без кислых, горьковатых или химических ноток.

Основной показатель, характеризующий классности зерна пшеницы и его пищевую ценность — протеин. Его содержание зависит от породы и вида злака, может доходить до 23%. Протеином богаче твердые сорта, а наибольшее количество белка содержат семена 1 класса. Минимум определен в 14%. Для 5 класса минимальное содержание белка — 10%.

В хлебопекарной отрасли большое значение имеет содержание клейковины. Она определяет упругость, эластичность и вкусовые качества хлеба. Для контроля клейковины применяют показатель ее массовой доли в зерне. Минимальное количество устанавливается только для первых 3 классов пшеницы. Для мягких сортов первого класса содержание клейковины — не ниже 32%, 2 класс пшеницы должен иметь не менее 28%, 3 — не менее 23%. Показатели для твердых сортов: 28%, 25% и 22% соответственно. Для 5 класса пшеницы как твердых, так и мягких пород уровень клейковины должен быть не менее 18%.

Стекловидность зерна влияет на мукомольные качества: выход муки высшего сорта и ее крупообразующие способности. По результатам анализа консистенции эндосперма пшеницу относят к стекловидной, частично стекловидной или мучнистой. Определение стекловидности подробно прописано в ГОСТе 10987-76. Он содержит перечень необходимо для анализа оборудования, дан точный вес навески — 50 г, максимальный показатель влажности — 17% и два метода проведения процедуры. Стекловидность определяют либо при помощи диафаноскопа, либо ручным способом.

За эталонный цвет каждого класса используется цвет здорового зерна типа или подтипа. Для первых четырех классов при определенных условиях допустима обесцвечиваемость первой степени. Фуражная пшеница не имеет регламентированного параметра цвета семян.

Для определения величины семян используется стандарт — масса 1000 зерен. Показатель зависит от величины семян, стадии зрелости и выполненности. Массу рассчитывают по ГОСТу 10842-89.

Показатель влажности связан с химическим составом: чем меньше в семенах воды, тем выше концентрация питательных веществ и пищевая ценность продукта. Влажность зерна определяется ГОСТом 29027. Метод определения влажности зерна состоит из отбора навески, ее обезвоживании и взвешивании до и после просушки. Дополнительно могут быть использованы влагомеры. Эти приборы способны определить влажность семени в диапазоне от 5 до 40%, а погрешность составляет менее 1,5%.

Состав зерновой партии

Пшеничные семена каждого сорта могут содержать примеси других сортовых видов. Для первых 4 классов яровой культуры мягких сортов установлен уровень примесей не более 5%, для 5 класса — до 15%. Для твердых яровых сортов установленный максимум — 5%. Если биологических растительных загрязнений больше, то пшеницу относят к смеси зерновых видов и указывают процентный состав каждого злака.

К основным семенам первых 4 классов относят цельные и поврежденные зерна, а также часть разбитых или изъеденных. Характер и размер повреждений зерна не влияет на его отношение к культурной или сорной примеси. В пшенице 5 класса допустимо наличие бобовых семян, не входящих в группу сорных примесей.

В сорную примесь входят:

• Минеральная примесь: комочки земли, галька,;
• Частицы растений, семена;
• Потемневшие и пустые пшеничные зерна;
• Споры головни, вязеля, спорыньи и т.д.;
• Фузариозные семена.

Допустимый процент сорной примеси для первых 4 классов — не более 2. Для пятого класса — не более 5%. Не допускает зараженность пшеницы насекомыми, кроме клещей (но не выше второй степени). По санитарным требованиям недопустимо наличие в пшеничном сырье даже минимального количества пестицидов. Контроль установлен за гексахпорциклогексаном, ДДТ и их меболитами. Для каждой партии должен быть выписан сертификат с обязательным указанием содержания не только токсинов, но и микотоксинов, пестицидов. Допустимое количество пестицидов по ГОСТу 13586.1: метаболиты ДДТ — до 0,05 мг/кг, изомеры ГХЦГ — до 0,2 мг/кг.

Хранение и транспортировка

При перевозке и хранении учитывают состояние злака:

• Влажность: сухость до 14%, средняя сухость — до 15,5%, влажное — до 17%, сырое — свыше 17%;
• Сорная примесь: чистое зерно — менее 1% примесей, средней чистоты — до 3% примеси, свыше 3% — засоренное зерно.

При хранении необходимо обеспечить пшеничные семена защитой от вредителей — клещей, насекомых, мышей, птиц. Для борьбы с вредителями используется комплекс физических и механических мер: термическая обработка сырья, использование химических препаратов, звуковых или механических ловушек. Вредители зернохранилищ, в соответствии с санитарными нормами, обнаруживаются по механическому повреждению зерна, помету, запаху и прочим следам жизнедеятельности. Поврежденное зерно не соответствует стандарту и подлежит утилизации.

Качество пшеницы зависит от химических показателей и типа, влияет на хлебопекарные свойства муки и последующий вкус готово продукта.

Определение состава семян пшеницы происходит в лабораторных условиях при помощи специального анализа. По его результатам партию относят к одному из классов. Правила приемки и методы последующей обработки регулируются федеральным законом и прописаны в соответствующем ГОСТе.

Состояние пшеницы, поступившей на хранение или переработку, должно отвечать нормам: семена не должны содержать вредные примеси и зараженность грибками и бактериями. Цвет, запах, вес и массовая доля влаги обязательно должны быть в допустимых стандартом пределах. Если по одному из критериев зерно не соответствует стандарту — пробу отправляют на дополнительную проверку, по результатам которой принимают решение об утилизации или допуске к переработке.

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.