Органолептическая оценка качества зерна

0
ФГБОУ ВПО «Кубанский государственный аграрный университет»
Кафедра технологии хранения и переработки
растениеводческой продукции
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
к лабораторно–практической работе
«Органолептическая оценка качества зерна»
для студентов, обучающихся по специальности 110 305.65
«Технология производства и переработки
сельскохозяйственной продукции»,
и по направлению подготовки 260 100.62 (бакалавры)
«Продукты питания из растительного сырья»
Краснодар 2011
1
Методические указания одобрены методической комиссией факультета
перерабатывающих технологий, протокол №5 от 19 января 2010г.
Методические указания подготовила к. т. н. Влащик Людмила Гавриловна
2
Цель работы – изучение органолептических методов оценки качества
зерна.
Основные теоретические положения.
Анализ зерна на хлебоприемных предприятиях начинают с органолептической оценки согласно ГОСТу 10867 –90. «Зерно. Методы определения запаха и цвета». Эти показатели характеризуют свежесть зерна и являются обязательными при оценке качества любой партии зерна (продовольственного, семенного и фуражного назначения).
Зерно легко подвергается воздействию неблагоприятных внешних факторов при согревании, уборке и хранении, что приводит к снижению качества
его и ухудшению технологического достоинства. В полевых условиях зернового хозяйства предотвратить или ослабить пагубное влияние таких факторов
не всегда удается. Ухудшевшееся качество зерна усложняет его хранение и
переработку, влияет на качество готовой продукции(муки, хлеба,макарон и
т.д.).
В связи с этим, показатели свежести должны учитываться при решении
вопроса о дальнейшем хранении, сушке и переработки зерна и имеют поэтому
важное значение в общей оценке качества партии зерна.
Внешний вид. Визуальный осмотр зерновок и семян в навеске дает представление о полноценности партий. Зерно каждой культуры обладает устойчивыми морфологическими признаками (формой, размерами, состоянием покровных тканей, окраской и т.д.). Зерну и семенам каждой культуры свойственны также определенные запах и вкус.
Цвет зерна изменяется по многим причинам. Основные из них:: неблагоприятные условия в период формирования и созревания (захват суховеем,
ранние заморозки, прорастание зерна в колосе, стекание зерна, пожелтение,
повреждение клопом–черепашкой); действие на зерно насекомых–вредителей
как в поле, так и в хранилищах; активное развитие фитопатогенных и сапрофитных микроорганизмов; неправильная послеуборочная обработка партий
зерна (сушка, очистка, обеззараживание и т.д.).
Морозобойное зерно. В период созревания зерна преимущественно в северной полосе России нередки ранние заморозки. Повреждение созревающего
зерна морозом на корню понижает урожайность, ухудшает мукомольные и
хлебопекарные качества посевного материала.
Степень повреждения зерна пшеницы морозом зависит от фазы его спелости к моменту наступления заморозков. Зерно полной спелости даже при
длительном воздействии заморозков сохраняет свое качество. Зерно в середине восковой или боле ранних стадий спелости не повреждается при температуре до -2ОС, незначительно повреждается от -2ОС до - 3ОС и сильно повреждается при более низкой температуре, оно становится морщинистым и приобретает серо-зеленый цвет. Для морозобойного зерна характерна незавершен-
3
ность процессов биосинтеза белка и полисахаридов. Хлебопекарные достоинства резко ухудшаются: хлеб получается с заминающимся мякишем, темный, с
плохой пористостью и с содовым привкусом. С повышением степени морозобойности уменьшаются масса тысячи зерен, всхожесть зерна, увеличивается
его титруемая кислотность, амилолитическая активность, содержание сахаров,
клетчатки. Клейковина становится крепкой, крошащейся. Для морозобойного
зерна характерны повышенная интенсивность дыхания, легкая подверженность самосогреванию, развитие микроорганизмов, особенно плесеней, что
усложняет его хранение.
Морозобойная пшеница с влажностью 19% хранится без ухудшения качества в течение 1–4 суток при температуре 25ОС, при температуре 10ОС сроки
хранения увеличиваются до 13-25 суток. При температуре 0ОС зерно с влажностью 14-16% сохраняется в течение 3-4 месяцев, а при влажности 19% – от
50 до 63 суток.
При переработке морозобойного зерна пшеницы применяют ряд методов,
в частности, его добавляют в зерно нормального качества.
Зерно суховейное. Недостаточная обеспеченность сельскохозяйственных
растений водой, обычно сопровождаемая высокой температурой(засуха), или
действие сухих ветров при высокой дневной температуре и низкой относительной влажности воздуха ( суховей) ухудшают качество зерна, урожая и могут привести к полной гибели посевов. При засухе или суховее в период формирования колоса, цветения или в самом начале налива зерно может совсем не
образоваться. Зерно пшеницы, захваченное суховеем в период ранней молочной спелости или позднее, становится щуплым, с морщинистой сеткой, теряет
блеск, приобретает белесоватый оттенок. Чем раньше зерно захвачено суховеем, тем больше уменьшается его масса.
Основная особенность суховейного зерна в том, что многие ферменты
азотного , углеводного и фосфорного обмена ингибируются, что ведет к щуплости и неполноценности зерна. Суховейное зерно богаче нормального белковым азотом и клейковиной и беднее растворимыми соединениями азота (аминокислотами и др.). Из суховейного зерна можно получать хлеб удовлетворительного качества, снижается выход муки и крупы.
Стекание (истекание зерна). Нередко наблюдается во время сохранения
и уборки, что зерно быстро и сильно «худеет», становится щуплым, на нем
появляются мучнистые пятна, иногда розоватый налет. Это явление называют
по-разному: роса Медовка, грибная чернь, черная плесень, стекание и т.д.
Причины могут быть разные–биохимические процессы, происходящие в растении и зерне, развитие микроорганизмов и т.п. В сильной степени на развитие этой болезни сказывается обилие осадков на ранних стадиях созревания
растения, влажная погода, долго не спадающая роса и туманы во время созревания и жатвы усиливают это заболевание. При высокой влажности в период
4
полной спелости зерна на корню, в валках резко возрастает (в 2,5 раза) активность гидролитических ферментов (амилаз). Одновременно протеолитические
ферменты расщепляют белки и переводят их в низкомолекулярные азотистые
вещества. Накопление водорастворимых веществ повышает осмотическое
давление в клетках, что усиливает приток воды в них с влажной поверхности
зерна, в результате чего из зерна выделяются сахара и азотистые вещества и
оно обедняется питательными веществами. Растворы органических веществ
смачивают поверхность зерна, а также пленки и стержень колоса. При интенсивном развитии процесса колос на вкус становится сладковатым (роса медовка). При дальнейшем развитии болезни на колосе и зерне развиваются грибы.
На растениях появляются черные точки или пятна, возможен сплошной черный или розовато-белый налет плесени. В зерне и продуктах его переработки
накапливаются различные токсины.
Зерно пожелтевшее. Наиболее характерно для риса. Процесс пожелтения
начинается, когда валок лежит на мокрой почве или смачивается и уплотняется осадками. Условия, благоприятные для пожелтения риса - повышенная
влажность зерна риса (более 20%) и температура ( 30ОС и выше). Примесь пожелтевших зерен в крупе портит внешний вид готовой продукции, придает
крупе неприятный вкус, запах и ухудшает кулинарные свойства. При содержании в партии риса от 0,5 до 2% пожелтевших зерен невозможна выработка
крупы высшего сорта. При содержании зерен более 5% невозможно получить
крупу даже второго сорта. По размерам желтые зерна меньше нормальных ( на
2–2,5%).
Зерно, поврежденное клопом – черепашкой. Уколы клопа – черепашки
в стебель и колос перед колошением вызывают недоразвитость зерна и белоколосность.
По внешнему виду различают три признака поврежденности зерна клопом–черепашкой, если оно повреждено в фазе восковой спелости:
1.
наличие на поверхности зерна следа укола в виде темной точки,
вокруг которой образуется резко очерченное светло–желтое пятно округлой
или неправильной формы;
2.
наличие на поверхности зерна такого же пятна, в пределах которого имеется вдавленность или морщины без следа укола;
3.
наличие на поверхности зерна у зародыша такого же пятна без
вдавленности или морщин и без следов укола.
Во всех случаях консистенция зерна под пятном рыхлая и мучнистая.
Около 1–2% таких зерен в партии часто приводит к потере признаков, характеризующих сильные пшеницы. При содержании в партии 3-5% зерен, поврежденных клопом–черепашкой, получают муку с плохими хлебопекарными качествами.
5
В зерне происходят глубокие биохимические изменения под влиянием
протеолитических ферментов, выделяемых слюнными железами клопа при
уколе, в частности, происходит гидролиз белков и углеводов.
Зерно, пораженное фузариозом. Грибы из рода Fusarium поражают злаковые растения, сопровождающиеся ухудшением качества зерна. С ними связано образование щуплого, легковесного, а также ядовитого зерна. Рост грибов на зерне ржи, пшеницы, ячменя и бобовых культур приводит к изменению
его химического состава: гидролизуется белок и накапливаются продукты его
распада (аммиак, амиды, пептиды, свободные аминокислоты и др.), разрушается крахмал и частично клетчатка.
Зерно, пораженное фузариозом, ядовито. Мука, полученная из зерна, содержащего мицелий гриба, образует тесто влажное, с липкой поверхностью,
непригодна для питания. Выпекаемый из такой муки хлеб – с тусклым желтым
мякишем и темно-окрашенной коркой. Хлеб вызывает болезнь (называемую
«пьяным хлебом»), отравления (фузариотоксикоз). При скармливании животным зерна, сильно пораженного фузариозом, наступает отравление, сопровождающееся пищеварительными расстройствами и тяжелыми нервными явлениями.
Пораженное фузариозом зерно часто имеет розово-красную окраску. Но
окраска– не всегда признак заражения фузариозом. Розовая и красная окраска
имеет грибные происхождения и вызывается стерильным мицелием Орлина.
Зерно с признаками более 1% недопустимо использовать на продовольственные цели. Такое зерно, если оно окажется нетоксичным по заключению ветеринарных или санитарных лабораторий, направляют для использования на
фураж, а если токсичным–на технические цели.
Зерно, пораженное головней. Головня может поражать все ведущие
культуры (пшеницу, рожь, ячмень, овес, кукурузу, просо и т.д.). При поражении твердой (вонючей мокрой) головней эндосперма зерна разрушается, сохраняется только оболочка. Зерно превращается в головневые мешочки, заполненные темной мажущейся споровой массой с неприятным запахом триметиламина. Споры загрязняют муку. С примесью спор мокрой головни мука
приобретает неприятный запах испорченной сельди и темный (грязный) цвет.
Хлеб из такой муки плохо пропекается, имеет сладкий вкус и неприятный запах, корку серовато–коричневого цвета, с надрывами. Допустимое содержание
головневых зерен в заготовляемом зерне пшеницы–не более 10%.
Зерно, пораженное спорыньей. Спорыньей называют гриб из класса
сумчатые (Claviceps purpurla) «пурпурная булава», поражающий главным образом рожь, реже пшеницу, ячмень, редко–овес.
Болезнь, вызываемая спорыньей–эрготизм. Содержание спорыньи в муке
не допускается свыше 0,05%. Мука, отруби или отходы с содержанием споры-
6
ньи свыше 2% считаются опасными для животных. Ядовитые свойства спорыньи при хранении постепенно ослабевают. Сушка зерна также снижает ядовитые свойства.
Допустимое содержание спорыньи в зерне пшеницы и ржи, поступающее
на мукомольные заводы, – не более 0,15%, для заготовляемого зерна пшеницы
мягкой и твердой 1-4-го классов, не более 0,05%, 5-го–0,5%.
Зерно, поврежденное сушкой. Правильно проведенная сушка семенного
зерна (например, с влажностью до 25% при температуре агента сушки 70ОС и
температуре нагрева зерна не выше 45ОС) не только не ухудшает его семенные
достоинства, но и приводит к заметному повышению всхожести и энергии
прорастания.
Однако нередко в практике нарушение установленных режимов, неравномерность нагрева зерна в сушильной камере приводит к повреждению зерна. Цвет эндосперма в этом случае изменяется от коричневого до черного. Такое зерно относится к сорной или зерновой примеси, для производства муки и
крупы оно непригодно. В пшеничной муке из зерна, поврежденного сушкой,
уменьшается содержание клейковины, она обладает пониженной влагоемкостью, утрачивает способность к растяжению. Это происходит в результате тепловой денатурации белков зерна и инактивации протеолитических ферментов. Хлеб, выпеченный из муки, полученной из неправильно высушенного
зерна пшеницы, получается с малым объемом, мало развитой и толстостенной
пористостью, с бледной коркой.
Зерно заплесневевшее. На нормальном зерне, не подвергавшемся неблагоприятным воздействиям при хранении, численность «плесеней хранения»
очень низкая (0 0,5тыс. на 1 г. зерна).Нарушение правил хранения сопровождается быстрым развитием плесневых грибов, что приводит к потерям сухого
вещества, увеличению влажности, потере всхожести, снижению пищевой и
товарной ценности зерна, ухудшению его хлебопекарных достоинств. Зерно
теряет блеск, имеет более темный цвет, неприятный запах. Плесневые грибы
способны образовывать микотоксины, некоторые из их канцерогенны. Практически любой заплесневевший пищевой продукт или корм для скота по
внешнему виду, запаху считают токсичным.
Самосогревание зерна. При неблагоприятных условиях хранения, особенно при повышенной влажности, в зерновой массе начинается процесс самосогревания, при котором температура может подняться до 55-65ОС, а иногда и до 70-75ОС.
Самосогревание сопровождается значительными изменениями химического состава, семенных и технологических достоинств зерна под влиянием
высокой температуры и интенсивного развития микроорганизмов. При этом
изменение цвета наблюдается в такой нарастающей последовательности: потеря блеска, появление пятнистых и пожелтевших зерен, образование на от-
7
дельных зернах колоний плесневых грибов и бактерий, появление зерен темно-коричневого или черного цвета с явно испорченным эндоспермом, и, наконец, образование обуглившейся зерновой массы, потерявшей сыпучесть.
Запах зерна.
Появление в партии зерна или семян запахов, несвойственных данной
культуре, свидетельствует об отклонениях от нормы в результате неблагоприятных воздействий.
Здоровому зерну каждой культуры свойственен хлебный запах. Посторонние запахи в зерне появляются в результате сорбции зерном легко летучих
и пахучих посторонних веществ и порчи (распада органических веществ) зерна. Разнообразие запахов, обнаруживаемых в зерне, довольно велико. Их разделяют на две группы: сорбционного происхождения и запахи разложения.
Сорбционные запахи. Способность зерна и семян к сорбции объясняется
капиллярно–пористой его структурой. Между клетками и тканями зерна и семян находятся макро- и микрокапилляры. Их стенки образуют большую активную поверхность, которая может сорбировать пары и газы различных веществ, содержащихся в воздухе.
В зависимости от природы сорбционных паров и газов и влияния их на
качество зерна различают:
Запах эфирных масел , появляющиеся в результате соприкосновения с
плодом, семенами и вегетативными частями пахучих растений (полыни, дикого чеснока, донника, кориандра) во время обмолота и хранения зерна.
Особенно часто, таким образом ,качество зерна снижает примесь полыни.
Такое зерно называют горько–полынным. Корзинки(головки) сорного растения полыни, попадая в зерно, придают ему полынный запах и сильную горечь,
переходящую в муку и хлеб.
Чесночный запах вызывает примесь в зерне луковичек дикого чеснока.
Чесночный запах нестоек. При тщательной очистке зерна, а также после сушки и мойки запах исчезает. Из муки запах удаляется при выпечке.
При перевозках в загрязненных кузовах, вагонах и судах, имеющих посторонние запахи (нефтепродуктов, бензина, керосина и т.п.) зерно приобретает эти запахи и может стать непригодным для продовольственных целей.
Зерно, испачканное спорами головни, приобретает головневый запах. Если партия сильно заражена клещами–клещевый запах. При неправильной газации ядохимикатами зерно может приобрести запахи этих ядохимикатов.
Запахи разложения. При неправильном хранении и самосогревании зерно и семена могут приобрести несвойственный им запах продуктов распада,
образующийся под влиянием микроорганизмов. К ним относят: амбарный, солодовый, плесневело-затхлый и гнилостный. Эти запахи характеризуют порчу
8
зерна на различных стадиях самосогревания в зависимости от продолжительности гидролиза отдельных химических веществ в зерне.
Амбарный запах. Возникает в партиях зерна и семян, хранившихся без
перемещения и проветривания (запах лежалого зерна). Чаще такой запах появляется в свежеубранном зерне, имеющем повышенную биологическую активность. Этот запах при проветривании и размоле исчезает, поэтому зерно с
амбарным запахом не считают испорченным.
Солодовый запах характеризует 1 степень порчи зерна. Этот острый, ароматный запах появляется при прорастании зерна и на первых стадиях самосогревания. Вкус зерна сладковатый, так как наблюдается повышенное содержание простых сахаров за счет гидролиза полисахаридов, повышается общая кислотность.
Внешние покровы зерна сначала обесцвечиваются, а затем приобретают
красноватый оттенок.
Солодовый запах частично может быть устранен при очистке и размоле
зерна, а также в процессе выпечки хлеба.
В большинстве случаев зерно с солодовым запахом в чистом виде не используется для переработки в муку, а только в смеси с нормальным зерном.
Затхлый и плеснево-затхлый запах характеризует 2-ю степень порчи зерна. Появляется он в результате бурного развития плесневых грибов на поверхности влажного и сырого зерна. На первых стадиях развития плесневых грибов появляется плесневый запах, который при проветривании и сушке может
исчезнуть. Такое зерно не считают испорченным. Если же поры проникают в
зародыш и эндосперм, то в зерне появляется сначала едва уловимый, а затем
резко выраженный затхлый запах. Внешние покровы зерна становятся коричневыми, эндосперм–кремовым. В таком зерне очень высокая активность ферментов, резко возрастают кислотность муки и кислотное число масла. Клейковина приобретает серый цвет, становится слабой, расплывчатой. Зерно 2 степени порчи используют на технические цели. Использовать на кормовые цели
можно только в том случае, если есть заключение ветбаклаборатории об отсутствии токсичности в таком зерне.
Гнилостно–затхлый запах характеризует 3-ю степень порчи. В таком зерне произошли глубокие процессы распада органических веществ. Внешние
покровы зерна становятся темно–коричневыми и черными, эндосперм приобретает коричневый цвет. Резко возрастает распад белковых веществ, увеличивается содержание аммиака. Зерно 3 степени токсично, его можно использовать только на технические цели, например, как сырье при производстве спирта.
Гнилостный запах характеризует 4-ю степень порчи зерна. Оболочка зерна черного и буро-черного цвета, зерно обуглившееся. В результате самосогревания в зерне происходят процессы глубокого распада белковых веществ,
жиров. Зерно очень токсично. Такое зерно, как правило, уничтожается.
Так как продукты переработки зерна–мука, крупа, хлеб–не должны иметь
9
посторонних запахов, то наличие их в зерне расценивается как фактор, ухудшающий его качество. Хлебоприемные предприятия принимают по специальному разрешению зерно с некоторыми сорбционными запахами, которые могут быть удалены при подработке. Не принимается зерно с запахами нефтепродуктов. В особых случаях по специальному разрешению зерно с солодовым и затхлым запахами может быть принято со скидкой соответственно 25%
и 40% с закупочной цены.
Вкус зерна
Нормальное здоровое зерно имеет специфический вкус, характерный для
каждой зерновой культуры, обычно нерезкий, чаще пресный, а у семян эфиромасличных культур пряный. Как отклонения от нормы различают появление
сладкого, горького и кислого вкуса.
Сладкий вкус возникает в зерне при прорастании и является следствием
деятельности амилотических ферментов ( α,β-амилазы), расщепляющих крахмал до декстринов и сахара. Сладкий вкус ощущается в недозревшем и морозобойном зерне, в котором сохраняется повышенное содержание сахаров, так
как процессы синтеза крахмала еще не завершены.
Горький вкус обусловлен попаданием в зерно частиц растений полыни
горькой или полыни Сиверса. Горечь полыни вызывается наличием в ней
горького вещества–абсинтина. Зерно приобретает полынную горечь в результате накопления на поверхности зерна полынной пыли и вследствие поглощения зерном абсинтина, растворенного в воде. Горько–полынное зерно хлебоприемные предприятия принимают только по специальному разрешению. Интенсивная механическая обработка такого зерна (перетирание и отвеивание)
значительно снижает горечь, но не устраняет ее полностью. Хороших результатов (до полного удаления горечи) дает мойка зерна теплой водой.
Кислый вкус ощущается на зерне вследствие развития на нем плесеней.
Обычно он сопровождается появлением затхлого запаха.
Материалы и оборудование
Образцы дефектного зерна, мельница лабораторная, банка с крышкой
вместимостью 500 см3, колбы конические со шлифом вместимостью 100 см3,
доска разборная, шпатель, источник тепла, делитель БИС-1.
10
Порядок выполнения работы
1.Определение запаха. Определяют как в целом, так и в размолотом
зерне. Для этого из средней пробы отбирают навеску массой около 100г, помещают в чашку и определяют его запах. Для усиления постороннего запаха
навеску зерна размалывают, помещают на сито и в течение 2-3 минут пропаривают над сосудом с кипящей водой, а затем помещают на чистый лист бумаги и исследуют на присутствие постороннего запаха.
2.Определение цвета. Цвет определяют визуально, сравнивая с описанием этого признака в стандартах на исследуемую культуру. При разногласиях цвет определяют при рассеянном дневном свете.
Оформление результатов работы
1. Укажите характерные морфологические, биохимические и технологические особенности дефектного зерна.
Виды дефектного
зерна
Морфологические
Особенности
Биохимические
Технологические
Морозобойное
Проросшее
Перегретое при
сушке
Самосогревшееся
Поврежденное
клопамичерепашками
Суховейное
Заплесневевшее
Пораженное головней, спорыньей, фузариозом
:
2.Опишите возможные запахи зерна по следующей форме:
Запахи
а) Сорбционные
б) Разложения
Причины возникновения
Возможность использования
Условия реализации зерна
11
Задание:
1.Усвоить понятие «свежесть зерна».
2.Ознакомиться с признаками изменения цвета зерна и их влияния на
качество, и целевое использование зерна.
3.Изучить природу происхождения несвойственных зерну запахов и ее
влияние на целевое использование зерна.
4.Ознакомиться с методами определения запаха и цвета.
5.Определить цвет и запах вашей средней пробы.
Контрольные вопросы
1.Что такое свежесть зерна, и для каких партий она определяется?
2.Каковы виды повреждения зерна в поле, при хранении, влекущие за
собой изменения его цвета? Как они влияют на качество зерна?
3.Каковы биохимические особенности морозобойного зерна, меры его
улучшения?
4.При каких условиях появляется зерно суховейное, как изменяется его
качество?
5.Причины пожелтения зерна риса, его сущность?
6.Признаки повреждения зерна клопом-черепашкой, каковы последствия?
7.В чем выражается и как сказывается на качестве зерна поражение его
фузариозом?
8.В чем сказывается повреждение зерна головней и спорыньей?
9.При каких условиях зерно может быть повреждено сушкой и в чем это
проявляется?
10.Как изменяется зерно при плесневении?
11.Изменение показателей свежести зерна при самосогревании?
12.Какова природа происхождения несвойственных зерну запахов?
13. Какие сорбционные запахи может приобретать зерно при уборке, доработке и хранении?
14.Какие и в результате, каких процессов зерно приобретает запахи разложения?
15.Вследствие каких процессов зерно может иметь сладкий вкус?
16.Почему зерно может иметь горький вкус и как принимается такое
зерно хлебоприемными предприятиями?
17.Какие процессы приводят к приобретению зерном кислого вкуса?
18.Нормирование цвета и запаха государственными стандартами?
19.Методы определения цвета и запаха зерна?
12
Список использованных литературных источников
1.ГОСТ 10967–90. «Зерно. Методы определения запаха и цвета».
2.Казаков Е.Д., Кретович В.Л. Биохимия зерна и продуктов его переработки. Москва.: Колос, 1980г, с.–319.
3.Курдина В.Н., Личко Н.М. Практикум по хранению и переработке
сельскохозяйственных продуктов. М., Колос, 1992г.