20.01.2020

Как определяют качество пшеницы в лабораторных условиях

Когда в Украине начинается уборка зерновых культур, у портовых и элеваторов начинается «жаркая пора». Партии зерна поступают на хранилища все в больших объемах, после чего отгружаются на экспорт. Какие лабораторные методы исследования зерна существуют, и через какие этапы пшенице приходиться проходить, чтобы дойти до конечного потребителя? Давайте разберемся.

Пробный отбор

Определение качества зерна начинается с отбора проб из агрегата на визировке после сбора урожая полотняными жатками. Лаборанты выбирают пробы с машин в количестве, указанном в ГОСТе. Причем, в ГОСТе указано, что отбор проб нужно осуществлять ручным методом, хотя на некоторых фирмах этот процесс автоматизирован.

Оба метода отбора (ручной и автоматизированный) имеют свои плюсы и минусы. Так, при ручном отборе сотрудники предприятия руководствуются ГОСТом, а автоматизированный позволяет ускорить процесс и освободить несколько десятков сотрудников от работы (экономия денег).

Как только проба попадает непосредственно в саму лабораторию, специальный агрегат (автоматический делитель) выделяет среднюю фракцию весом от 2-х кг. После этого проводится органолептический анализ, при помощи которого определяется запах и окрас пшеницы. Эти показатели обязательно должны соответствовать норме.

Средняя проба просеивается работниками предприятия через специальные сита с ячейками размерами 1,5 и 2,5 мм., что и позволяет обнаружить присутствие в пшенице вредителей. Если в ней будут найдены, скажем долгоносики, будет выписано заключение со степенью зараженности продукта на 1 кг.

Зерновая натура

«Натура пшеницы» — масса зерна в 1 л., которая указывается в 1 г./л. Этот показатель выявляется при помощи пурки на 1 литр. Вначале из образца среднего размера отделяют все примеси при помощи 5-миллиметрового сита. После этого примесь взвешивается и по вышеописанному методу присваивается к общей массе партии продукта.

Все зерна, очищенные от посторонних примесей, проходят через этап определения натуры пшеницы. Выполняется он параллельно с двумя партиями проб, после чего вычисляется усредненный показатель. Если полученная цифра будет соответствовать нормам, партия принимается, если нет — возвращается обратно на прицепе перегрузчике зерна.

На специальном анализаторе лаборант зерновой лаборатории выявляет такие параметры пшеницы, как влажность и количество белка. Если эти показатели подпадают под требования ДСТУ, лаборанты переходят к определению:

  • влажности пищевого сырья;
  • числа падений;
  • характеристик и объема клейковины пшеницы;
  • части сорных и зерновых примесей;
  • числа поврежденных зерен;
  • присутствия головня на пшенице.

Выявление части посторонних и зерновых примесей подразумевает просеивание пшеницы на ситовом наборе. Все фракции большого размера (1,2-2 мм.). Остающиеся на сите, относятся к примесям минерального происхождения Этот параметр напрямую влияет на классность пшеницы.

В процессе работы с отбором определяются как сорные (органического происхождения или испорченные зерна), так и зерновые или пшеничные примеси (проросшие зерна пшеницы, побитые и т.п.).

После этого выполняется определение количества пшеницы, которую испортил клоп-черепашка. Такой анализ зерна пшеницы проводится следующим образом:

  1. Выделяют 10 кг. зернового отбора, которые были проколоты специальным аппаратом (на зернах образуются темные точки);
  2. Изучаются пятна около точек. Если они мучнистые и рыхлые, это означает, что пшеницу повредил клоп-черепашка.

Интересно, что в ДСТУ нет ни одного слова о пшенице, поврежденной клопом-черепашкой, но этот показатель напрямую влияет на классовость пшеницы и качество содержащейся в ней клейковины.

Далее проводится анализ, выявляющий зерна, поврежденные различными грибковыми инфекциями (например, головнем или фузариозом пшеницы). Для такого анализа достаточно изучить всего 30 грамм зерен. И если головни с бородками пшеницы будут запачканы спорами этого грибка, то такой продукт будет именоваться маранным.

Уровень влажности

Перед определением этого параметра необходимо пропустить пшеницу через специальную мельничку, которая максимально очищается перед каждой последующей проверкой. Если такого оборудования на предприятии нет, тогда применяется способ разлома пшеницы на мельнице ЛЗМ. В процессе разлома пшеница подвергается воздействию теплого воздуха, и определенная часть влаги из нее испаряется, и это приводит к неточностям в конечных результатах.

При использовании современной техники размолотый шрот отправляется в специальный стакан, который тут же герметично закрывается крышкой, что препятствует испарению влаги из зерен. Это позволяет минимизировать погрешность и максимально точно определить влажность продукта.

Размол зерен тонко контролируется раз в неделю (усредненный показатель, взятый из разных предприятий). Для контроля шрот просеивают на ситах с ячейками диаметром 1 и 0,8 мм. Все остатки на сите 1 мм. – до 5%, на сите 0,8 мм. – более половины.

После этого измельченное зерно отправляется в металлические емкости и вес пшеницы доводят до ровно 5 г. Затем емкости перемещаются в сушильный бокс на 30 минут и нагреваются до температуры в 130 градусов. После этого проводится контрольное взвешивание.

Количество падения

Для определения этого показателя отбирается 500 г. пшеницы, очищенной от примесей, и перемалывается на мельнице, затем проходит через сито с отверстиями диаметром 0,8 мм. Обычно для таких целей применяется специальная техника, позволяющая за раз обработать 500 г. зерна и быстро отправить их в герметичный бокс.

В размолотом зерне уровень влажности должен соответствовать ГОСТу. Поэтому, для точности показателей из размола отбирают 2 части, и по-отдельности определяют их влажность, которая должна составлять 6,4-7,3 г.

Последующие лабораторные анализы зерна заключаются в следующем:

  1. пшеница помещается в пробирки;
  2. пробирки заливаются 25 см. куб. дистиллированной воды;
  3. емкости закрываются резиновыми крышками;
  4. проводится интенсивная встряска пробирок;
  5. мешалка-шток перемешивает все частицы, осевшие на стенках пробирок;
  6. перемешанный шрот в пробирках отправляется на водяную баню;
  7. спустя 5 сек. суспензия в пробирках перемешивается повторно;
  8. спустя 1 мин. мешалка-шток останавливается в положении сверху;
  9. начинается свободное падение перемешанной суспензии.

После вышеописанной процедуры специальный счетчик автоматически определяет число падения, исчисляемое в секундах с момента погружения пробирки в водяную баню до полного оседания на дне емкости.

Чем быстрее будет падать пшеница, тем хуже будет качество продукта. На этом этапе определяется ее класс. Также, такой анализ определяет активность фермента альфа-амилазы, который способен уничтожать молекулы гликогена и крахмала.

Вышеописанный параметр часто используется при определении качества муки. Если в партии зерна будет присутствовать слишком большое количество проросших зерен, это косвенно повлияет на показатель падения.

Вообще, этот показатель может варьироваться в пределах от 62 сек. до 400 сек. Первый вариант справедлив для зерен, которые проросли довольно сильно, а второй для тех партий, в которых число проросших зерен минимальное. Оптимальный показатель — 230 (+-20 сек.).

Слишком низкое значение (до 150 сек.) может говорить о том, что в муке присутствует поврежденный крахмал. Если из такой муки начать делать тесто, оно начнет расплываться, и работать с ним будет крайне проблематично.

Из муки с показателями 150-180 сек. получится чрезмерно вязкое, густое тесто. Хлебобулочное изделие из такого продукта будет иметь темный оттенок и весьма некрасивую корку. Самые полезные продукты и хорошие результаты можно получить из муки с показателем падения 230-330 сек. Например, такой хлеб будет сухой, бледноватый, иметь небольшой объем, будет очень быстро черстветь.

Клейковина

Анализ пшеницы на клейковину выполняется так:

  1. шрот (перемолотая пшеница) взвешивается до достижения массы в 25 и более грамм, чтобы «на выходе» сырой клейковины было от 5 г.;
  2. сырье заливается 15 мл. воды и перемешивается в специальном агрегате — тестомесилке;
  3. тесто, скатанное в шарик, отправляется в емкость, плотно закрывается     пробкой на 30 минут;
  4. спустя полчаса начинается           процесс отмывания клейковины.

Отмывание выполняется при температуре около 19 градусов наш капроновым или шелковым ситом, чтобы тщательно обработать крахмал и оболочку. Такая процедура выполняется до тех пор, пока зерновая оболочка не будет полностью вымыта и вода в резервуаре не станет абсолютно чистой, без мутных примесей. Тщательно отмытая клейковина отжимается ручным методом (между ладонями), после чего проводится ее контрольное взвешивание.

Параметры упругости клейковины определяются при помощи специального оборудования — ИДК муки (идентификатор деформации клейковины). Для этой процедуры берут около 5 г. клейковины, тщательно разминают руками, делая шарик, после чего отправляют в воду на 15 минут. Затем шарик отправляется на специальный приемник агрегата ИДК, который определяет конечный результат.

Если ИДК будет слишком низким (первой группы), то для изготовления хлеба такая мука не сгодится, ведь на нем обязательно появятся надрывы, корка начнет растрескиваться. Если ИДК будет высокий (третьей группы), тесто из муки будет расплываться. Поэтому, оптимальный вариант — ИДК 2 группы.

Заключение

После всего вышеописанного лаборатория по определению качества зерна завершает свою работу и выдает официальное заключение о качестве, классе, составе пшеницы. Процессы могут значительно отличаться, что зависит от технической оснащенности предприятия, его масштаба, методов работы.

Еще немного полезных статей