Бюджетное образовательное учреждение Чувашской Республики среднего профессионального образования «Чебоксарский экономико-технологический колледж» Министерства образования и молодежной политики Чувашской Республики Рабочая тетрадь № 1 по «Товароведению зерна» Специальность: «Технология хранения и переработки зерна» Работа студента (ки) 11-ТЗ-13 группы ________________________________ ________________________________ ________________________________ Преподаватель: Граниченко О. В. Чебоксары 2014 Раздел 1. Общее товароведение Тема 1.1 Общие понятия о зерне 1 .Цели и задачи курса 2 .Значение зерна и продуктов его переработки 3. Перспективы развития отрасли 1 . Цели и задачи курса Товароведение – Товароведение зерна и продуктов его переработки – Зернопродукты – «Товароведение зерна и продуктов его переработки» связано с такими учебными дисциплинами как: - органическая химия, - биохимия, - физика, - микробиология, - аспирация и пневмотранстпорт, а также с профессиональными модулями: - «Хранение зерна и семян», - «Производство мукомольной продукции», - «Производство крупяной продукции», - «Производство комбикормовой продукции». К отрасли хлебопродуктов (Российский союз мукомольных и крупяных предприятий) относят следующие предприятия: 1. 2. 3. 4. 5. Заготовительная функция – Под обработкой зерна понимают: Промышленная функция – В настоящее время предприятиями отрасли являются комбинаты хлебопродуктов (когда на одном предприятии расположено несколько цехов). Например, Чебоксарский комбинат хлебопродуктов включает в себя элеваторный, мукомольный и комбикормовый цеха. Комбинаты хлебопродуктов являются крупными предприятиями. Крупные предприятия имеют современное оборудование и развитую технологию. 2. Значение зерна и продуктов его переработки Из зерна получают следующие продукты: 1. Мука. С предприятий отрасли хлебопродуктов мука направляется на: Хлеб является важным продуктом питания, так как хорошо усваивается организмом человека, легко насыщает организм человека и сравнительно дешев. В разрезе федеральных округов производство хлеба составляет в России: Центральный федеральный округ - 30,11 %; Приволжский федеральный округ - 20,47 %; Южный федеральный округ - 15,8 %; Сибирский федеральный округ - 11,93 %; Северо-западный федеральный округ - 10,53 %; Уральский федеральный округ - 7,11 %; Дальневосточный федеральный округ - 4,04 %. 2. Крупа. Крупа является вторым по значимости продуктом, полученным из зерна. В среднем в России и в Европе человек употребляет в год 14-15 килограммов различных видов круп. 3. Комбикорма. Корм – Комбикорм – 4. Еще около 30 отраслей промышленности используют зерно как сырье. Например, маслозаводы, пивоваренные заводы, спиртовые заводы, крахмалопаточные предприятия, фармацевтическая промышленность, парфюмерные предприятия и т.д. Такое зерно называется техническим (с ХПП отправляется на предприятия, которые не относятся к отрасли хлебопродуктов). 3. Перспективы развития отрасли Отрасль представляет собой множество специализированных предприятий и объединений, которые выпускают однородную продукцию, используют одно и тоже сырье и материалы, у них идентичные технологии, подготовленные по соответствующей программе кадры. По данным ООН ежегодно в мире от голода и болезней, связанных с недоеданием, умирает около 17 млн. человек. В связи с постоянным ростом населения Земли перед человечеством стоит задача - обеспечение продуктами питания. Важное значение в решении этой проблемы играют зерно и зернопродукты. Перед учеными стоит задача в выведении новых высокоурожайных сортов культурных растений. Например, урожайность пшеницы необходимо довести до 70-80 центнеров с гектара, кукурузы - 100110 центнеров с гектара. В этом же направлении в настоящее время работает новая наука генная инженерия. В России необходимо обратить внимание на производство сильных и твердых сортов пшеницы. Среди крупяных культур необходимо обратить внимание на производство риса, гречихи, проса и бобовых культур. Среди кормовых культур необходимо увеличить производство сои и кукурузы. В мукомольной и в крупяной промышленности необходимо расширить ассортимент готовой продукции и повысить ее качество. Задачи комбикормовой промышленности: 1) увеличение ассортимента продукции; 2) снизить долю зерна в комбикормах за счет увеличения доли отходов пищевых предприятий; 3) необходимо добиться того, чтобы стоимость комбикормов была ниже, чем стоимость зерна. Тема 1.2 Значение растений в жизни человека 1. Значение фотосинтеза 2. Этапы развития зерна 3. Классификация зерновых культур 1. Значение фотосинтеза Все живые организмы по типу питания принято классифицировать на 2 группы: - автотрофы – - гетеротрофы – Растения относятся к автотрофам. Синтез органических веществ из неорганических у растений протекает в зеленых частях при наличии солнечного света в процессе реакции фотосинтеза. Значение фотосинтеза: 1. урожай любого растения состоит на 85-90 % из продуктов реакции фотосинтеза. Углеводы, непосредственно полученные в реакции фотосинтеза, дальше участвуют в образовании более сложных органических веществ. 2. продукты реакции фотосинтеза для человека являются источниками питательных веществ и источниками энергии. 3. выделяется молекулярный кислород. Особое место в жизни человека занимают те органы растений, где накапливается органические питательные вещества, сформированные при фотосинтезе (плоды, семена, листья, клубни, корни и т. д.) Важное значение в обеспечении продуктами питания играют "сухие" плоды (зерно злаковых, бобовых, масличных культур), так как : 1. содержание влаги в сухих плодах 15-20 % и следовательно, сухих питательных веществ 80-85 % 2. продукты с меньшим содержанием влаги дольше и лучше хранятся. 2. Этапы развития зерна В развитии зерна различают три основных этапа: 1. 2. 3. Формирование начинается с момента оплодотворения цветка. К концу этапа зерно приобретает окончательную длину и ширину. Окраска зерна зеленая, влажность составляет 70-80 %. Во время налива наблюдается интенсивное поступление в зерно питательных органических веществ. К концу этапа зерно приобретает окончательную толщину и окраску. Влажность зерна на данном этапе составляет 30-35 %. Во время созревания заканчивается поступление сухих питательных веществ в зерно. Зерно приобретает окончательную влажность около 15 %. За счет ссыхания зерно незначительно уменьшается в размерах. Для более точной характеристики два последних этапа разделили на 3 стадии спелости: 1. молочная спелость 2. восковая спелость 3. полная, техническая спелость Консистенция - это термин, характеризующий плотность внутреннего содержимого зерновки. 3. Классификация зерновых культур Все растения принято делить на две группы: - культурные - дикорастущие Зерновые растения относятся к культурным. Зерновые культуры принято делить по трем признакам. по ботаническому признаку: по химическому составу по целевому назначению Сорт - это биологическая форма культурного растения, выведенная селекцией и обладающая устойчивыми ботаническими и ценными хозяйственными признаками. Семейство злаковых насчитывает более 500 родов. Основных зерновых родов 8: 1) пшеница; 2) рожь; 3) ячмень; 4) овес; 5) рис; 6) кукуруза; 7) просо; 8) сорго. При наименовании живого организма используют номенклатуру, т.е. имя живого организма состоит из 2 слов: 1) имя существительное - название рода; 2) имя прилагательное - название вида. Например, пшеница мягкая, рожь посевная. бинарную Тема 1.3 Строение зерна злаковых и бобовых культур 1. Внешний вид и размеры злаков 2. Внутреннее строение зерновки 3. Особенности строения семян бобовых культур 1. Внешний вид и размеры зерна Стебель у злаковых называется соломина. Соцветие у пшеницы, ржи, ячменя – колос; соцветие у риса, овса, сорго и просо - метелка. Кукуруза имеет два соцветия - метелка и початок. Плод злаковых называется зерновка. Зерновка у пшеницы, ржи, кукурузы – голозерная; зерновка овса, ячменя, риса и просо сверху покрыта пленками ( цветочными оболочками ). Такие культуры называются пленчатыми. В зависимости от внешнего строения злаковые культуры принято делить на две группы: Хлеба I группы Хлеба II группы ( настоящие) (просовидные ) пшеница, рожь, овес, ячмень просо, сорго, кукуруза, рис Зерновка характеризуется тремя размерами: 1) длина - это расстояние от основания до вершины; 2) ширина - это расстояние между боковыми сторонами; 3) толщина - это расстояние между спинкой и брюшком. 2. Внутреннее строение зерновки Внутреннее строение зерновки рассмотрим на примере пшеницы. Зерновка пшеницы состоит из 3 основных частей: I. Оболочки. Выполняют защитную функцию. Защищают зерновку от механических воздействий, химических веществ, микроорганизмов, вредителей. Оболочки составляют 5-6 % от массы зерна. Оболочки не перевариваются организмом человека, поэтому в готовую продукцию (в муку, крупу) их стараются не допускать. Выделяют в виде отрубей. Хотя отруби очищают желудочно-кишечный тракт человека. 1) плодовая оболочка состоит из трех слоев клеток: - продольный; - поперечный; - трубчатый. 2) семенная оболочка также состоит из трех слоев клеток: - верхний прозрачной; - средний пигментный; - нижний набухающий. II. Эндосперм (78-85 % от массы зерна) - это хранилище питательных веществ, необходимых зародышу при прорастании. Человек использует эндосперм для производства готовой продукции: муки и крупы. Крахмал в эндосперме злаков располагается в виде крахмальных зерен. В прослойках между крахмальными зернами располагаются белки. Слой клеток между эндоспермом и оболочками называется алейроновым слоем ( занимает 7-8 % от массы зерна). III. Зародыш (1,5-3 % от массы зерна). Значение зародыша заключается в произрастании нового растения. Зародыш богат белками, жирами и витаминами. Так как жиры быстро портятся, то зародыш в готовую продукцию стараются не допускать. Зародыш состоит из: а) зачаточный корешок; б) почечка; в) щиток - передача питательных веществ от эндосперма к зародышу. Продольный разрез зерновки пшеницы: а - хохолок; б, в, г - плодовая и семенная оболочка; д - алейроновый слой; е - эндосперм; ж - щиток; и почечка; к - зародыш; л - зачаточный корешок 3. Особенности строения семян бобовых культур. К семейству бобовых относят: кормовые бобы, горох, соя, чина, чечевица, фасоль, вика, арахис. Отличия в строении семян бобовых культур от злаковых: 1. плод бобовых называется боб; 2. боб представляет собой две раскрывающиеся створки, внутри которых расположено несколько семян; 3. семена крепятся к стенке боба при помощи семенного рубчика; 4. семена бобовых культур характеризуются разнообразной формой и окраской; 5. Семя бобовых содержит только одну семенную оболочку; 6. Семя бобовых состоит из: - семенной оболочки, - питательных веществ, расположенных в семядолях, - зародыша. 7. семена бобовых состоят из двух семядолей; 8. термин эндосперм для бобовых не применяют; 9. зародыш состоит: - зачаточного корешка, - почечки. Тема 1.4 Состав и физические свойства зерновых масс 1. Состав зерновых масс 2.Сыпучесть зерновой массы 3.Самосортирование 4.Скважистость 5.Сорбционные свойства 6.Теплофизические свойства 1. Состав зерновых масс Масса зерен вместе с примесями называется зерновой массой. В состав зерновой массы входит: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. Состав зерновых масс зависит от многих факторов, наиболее важными являются: 1) почвенно-климатические условия; 2) условия выращивания, уборки и транспортировки зерна; 3) условия первичной обработки в хозяйствах; 4) условия хранения зерна. Зерновая масса является продуктом физически неоднородным, т.к.: - - 2. Сыпучесть зерновой массы Сыпучесть – Это свойство используется на предприятиях отрасли хлебопродуктов для перемещения зерна с верхних этажей на нижние по специальным трубам, которые называются самотеками. Сыпучесть зависит от ряда факторов: 1. форма зерна (шарообразные зерна сыпятся лучше, чем удлиненноовальные); 2. поверхность зерна(голозерные культуры сыпятся лучше, чем пленчатые); 3. влажность (сухое зерно имеет сыпучесть лучше, чем влажное); 4. наличие примесей (органическая примесь сильно снижает сыпучесть); 5. состояния самотеков. Сыпучесть оценивается следующими показателями: 1) угол естественного откоса – 2) угол трения – 3. Самосортирование Самосортирование – Парусность – Самосортирование проявляется в следующих случаях: 1. при транспортировке зерна. Тяжелые компоненты (минеральная примесь, крупное зерно) опускается в нижнюю часть кузова или вагона. Также вниз по скважинам проваливаются очень мелкие частицы. Например, песок, семена сорных растений, битые зерна. Легкие компоненты (органическая примесь) всплывают наверх. Это необходимо учитывать лаборанту при отборе проб зерна. 2. при загрузке складов и силосов. Частички с большей плотностью и меньшей парусностью (крупные зерна, минеральная примесь) располагаются по центру складов и силосов, а частички с меньшей плотностью и высокой парусностью (органическая примесь, битые и мелкие зерна) располагаются по краям складов и силосов. Участки, расположенные по краям в большей степени подвержены действию отрицательных процессов при хранении. 3. при разгрузке складов и силосов. В первую очередь из склада и силоса высыпаются участки зерновой массы, расположенные по центру, и только потом высыпаются участки, расположенные по краям складов и силосов. 4. Скважистость Часть объема зерновой массы, занятая твердыми компонентами называется плотностью. Часть объема зерновой массы, занятая скважинами называется скважистостью. Скважистость выражается в процентах. У пшеницы, ржи скважистость составляет 30-35 %. Скважистость зависит от многих факторов, наиболее важными являются: 1. 2. 3. Положительные стороны скважистости: 1) скважины сохраняют жизнеспособность посевного зерна; 2) скважины позволяют проводить сушку зерна; 3) скважины позволяют проводить активное вентилирование. Активное вентилирование – 4) скважины позволяют проводить обеззараживание зерна при помощи ядохимикатов. Отрицательная сторона скважистости: 1) в скважинах имеются благоприятные условия для развития вредителей. 5. Сорбционные свойства Сорбция – Сорбенты – Сорбционная емкость – Зерновая масса обладает высокой сорбционной емкостью по следующим признакам: 1. из-за наличия скважин; 2. из-за наличия пор в оболочках; 3. из-за наличия коллоидных веществ в зерне, которые могут впитывать влагу и водяные пары. Например, белки. Десорбция – Гигроскопичность – Гигроскопичность зависит: 1) от целостности зерна (битые зерна обладают большей гигроскопичностью, чем целые); 2) от химического состава (в зерне имеются колодные вещества, которые могут впитывать влагу, например, коллоидными свойствами обладают белки; 3) от относительной влажности воздуха. Относительную влажность воздуха необходимо учитывать при проведении активного вентилирования. Нельзя вентилировать зерно во влажную и сырую погоду, т.к. произойдет его увлажнение. Гигроскопическое равновесие – Влажность зерна в момент гигроскопического равновесия называется равновесной влажностью. 6. Теплофизические свойства К теплофизическим свойствам относят: 1. теплоемкость – 2. теплопроводность – Зерно является плохим проводником тепла. 3. температуропроводность – Положительная сторона плохой тепло- и температуропроводности: зерно длительное время сохраняет пониженную температуру при хранении. Отрицательная сторона плохой тепло- и температуропроводности: возникновение очагов самосогревания. 4. термовлагопроводность – Свободная влага перемещается в сторону понижения температуры. Первоначально такими участками являются участки у стен складов и силосов. Вместе с самосортированием термовлагопроводность способствует тому, что в участках по краям складов и силосов развиваются отрицательные процессы. Например, активизируются микроорганизмы и вредители. Чтобы этого не произошло зерно на хранение нужно засыпать сухим, т.е. без свободной влаги. Тема 1.5 Подготовка проб зерна к анализу 1.Значение определения качества зерна 2. Задачи производственно-технологической лаборатории 3.Понятие о точечной пробе, объединенной пробе 4.Понятие о средней пробе и навеске 5.Назначение среднесуточной пробы 6.Стандарты на зерно 7.Кондиции на зерно 1.Значение определения качества зерна При приеме зерна на элеватор, хлебоприемный пункт, мукомольный, крупяной или комбикормовый завод необходимо определить его качество с целью: 1. для определения целевого назначения; 2. для размещения зерна; 3. для расчета с поставщиками; 4. для выявления отрицательных процессов и подбора режима операций с целью улучшения качества зерна; 5. для выбора режимов хранения и переработки зерна. Качество зерна складывается из множества показателей. Все их принято классифицировать: I группа Обязательные общие показатели – II группа Обязательные специальные показатели – III группа Дополнительные показатели – Методы определения качества принято классифицировать: 1. органолептические – 2. лабораторные – 2. Задачи производственно-технологической лаборатории Производственно-технологическая лаборатория предприятия является самостоятельным структурным подразделением предприятия. Выполняет следующие функции: - проверяет качество зерна и другой продукции, поступающих на предприятие; - направляет в хранилища принимаемое зерно и продукцию, исходя из их качества; - контролирует качество зерна и продукции, отгружаемых с предприятия; - контролирует в установленные сроки качество и состояние хранящегося зерна; - контролирует процессы обработки зерна; - принимает участие в разработке мероприятий по борьбе с вредителями хлебных запасов; - решает вопросы о целевом назначении партии зерна; -проверяет качество перерабатываемого зерна; -контролирует качество готовой продукции; - участвует в рассмотрении вопросов разногласий с поставщиками зерна и потребителями готовой продукции. Виды лабораторий. На небольших предприятиях может быть одна лаборатория. На крупных предприятиях обычно имеется центральная лаборатория, приемная лаборатория и лаборатории в отдельных цехах. 3. Понятие о точечной пробе, объединенной пробе Партия – Партия предназначена к одновременному приему, размещению, хранению и переработке. Партия оформляется одним документом. Качество любой партии зерна оценивают на основании анализа. Чтобы провести анализы на качество зерна, из партии необходимо отобрать пробы. Эта обязанность возложена на приемную (визировочную) лабораторию. Порядок отбора проб изложен в стандарте ГОСТ 13586.3 - 83 "Зерно. Правила приемки и методы отбора проб". Каждую партию зерна прежде всего подвергают наружному осмотру для определения состояния зерна. При осмотре обращают внимание на запах зерна, запыленность поверхности насыпи, наличие признаков утечки зерна, о которой свидетельствуют воронки в насыпи (при утечке его через пол вагона или кузова машины). При поступление зерна железнодорожным транспортом сначала проверяют состояние пломб каждого вагона, а затем осматривают зерно в вагоне. После тщательного наружного осмотра приступают к отбору точечных проб. Под точечной пробой понимают Правила отбора проб: Из автомобиля. Из автомобиля пробы отбираются вручную автомобильным щупом или автоматическим пробоотборником У1-УП2А или У1-УП3А. При работе со щупом вручную пробы отбирают на расстоянии 0,5 метра от боковых бортов, 0,5- 1,0 метра – от переднего и заднего бортов. В каждой точке пробы отбирают с поверхности и у дна кузова или по всей глубине насыпи. Масса одной точечной пробы должна быть не менее 100 г. - если длина кузова до 3,5 метров, то пробы отбираются в четырех точках поверности в двух слоях по высоте. Таким образом, получается 8 точечных проб. - если длина кузова от 3,5 до 4,5 метров, то пробы отбираются в шести точках поверхности в двух слоях по высоте. Таким образом получается двенадцать точечных проб. - если длина более 4,5 метров, то пробы отбираются в восьми точках поверхности в двух слоях по высоте. Таким образом получается шестнадцать точечных проб. - в автопоездах пробы берутся отдельно из кузова и отдельно из прицепа в соответствии с их длиной. Недостатки работы с щупом: а) затраты физического труда; б) большие затраты времени. Более современной работой является использование автоматических пробоотборников. При этом сокращаются затраты времени, нет затрат физического труда, пробы отбираются по всей высоте насыпи. Масса всех точечных проб должна быть 1-2 кг на партию. II. Из зерна, хранящегося в складах. Пробы отбираются вручную складским щупом. Склад разбивается на секции. Площадь каждой секции равна 200 квадрадных метров. Пробы отбираются из каждой секции в шести точках поверхности в трех слоях по высоте (верхний, средний нижний). Количество точечных проб от всего склада расчитывается по формуле: Nт.пр. = n*6*3, где Nт.пр. - количество точечых проб, n - количество секций в складе. Масса всех точечных проб должна быть не менее 1-2 кг на секцию. III. Из перемещающейся струи (из самотека). Пробы отбирают при загрузке или выгрузке зерна из вагона, барж, силосов вручную совком или автоматическим пробоотборником А1-БПА через равные промежутки времени в течение всего периода перемещения зерна. Количество отобранных проб зависит от массы партии и состояния по засоренности. Масса партии зерно " чистое " или " зерно " сорное " средней чистоты " до 100 т 100 – 200т 200 – 400т более 500т Нормируется масса одной точечной пробы. Она должна быть около 0,1 кг (100 г ). IV. Из зашитых мешков Пробы отбираются мешочным щупом вручную. Мешок прокалывается в трех доступных точках. Количество мешков, из которых берут пробы, зависит от величины партии: а) если в партии до 10 мешков, то пробы берут из каждого второго мешка; б) если в партии от 10 до 100 мешков, то пробы берут из 5 мешков плюс 5 % от партии; в) если в партии более 100 мешков, то пробы отбираются из 10 мешков плюс 5 % от партии. Масса всех точечных проб от партии при этом должна быть 1 - 2 кг. Совокупность всех точечных проб называется объединенной пробой. 4. Понятие о средней пробе и навеске В зависимости от массы объединенной пробы возможны следующие варианты: а) масса объединенной пробы менее 1 кг – б) масса объединенной пробы около 1-2 кг – в) масса объединенной пробы больше 2 кг – Средняя проба – Масса средней пробы рекомендуется около 2 кг. Среднюю пробу выделяют из объединенной пробы методом квартования. Объединенную пробу высыпают на горизонтальную поверхность. При помощи деревянных дощечек тщательно перемешивают и выравнивают в виде квадрата. Двумя диагоналями квадрат делят на 4 треугольника. Два противоположных треугольника возвращают в партию, 2 других треугольника используют для составления средней пробы. Операцию проводят до тех пор пока масса средней пробы не будет равна примерно 2 кг. Навеска – Навески из средней пробы выделяют методом деления квадрата на треугольники или при помощи делителя марки А1-БИС. 5. Назначение среднесуточной пробы Для государственных закупок зерна во время уборки, т.е. массового поступления зерна хлебоприемными предприятиями разрешается работать по схеме среднесуточной пробы. при следующих условиях: а) зерно от одного поставщика; б) зерно одного рода; в) зерно однородное по качеству; г) зерно принимается в течении суток. Приемная лаборатория работает следующим образом. От каждой поступающей партии отбираются точечные пробы в соответствии с установленными правилами. Из точечных проб составляют объединенную пробу. Из объединенной пробы выделяются навески для определения свежести, типового состава, влажности, зараженности. Влажность определяется экспресс методом. Эти показатели определяются для правильного размещения зерна. Также из объединенной пробы отбирается мерка в объеме 50 г на 1 т поступающего зерна. Мерки ссыпаются в специальную емкость в течении суток от партии одного поставщика, единого наименования и однородного по качеству. Совокупность всех мерок зерна за сутки называется среднесуточной пробой. При необходимости из среднеуточной пробы выделяется средняя методом деления квадрата на треугольники. Средняя проба предназначена для проведения полных анализов на качество. С этой целью из средней пробы выделяют навески. Работа по среднесуточной пробе позволяет ускорить прием зерна и снизить простои транспорта. 6.Стандарты на зерно Стандарт – Различают следующие категории стандартов: а) ГОСТы - это государственные стандарты. Разрабатываются и утверждаются Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии; б) ОСТы - отраслевые стандарты. Разрабатываются и утверждаются министерством, которое несет ответственность за выпуск данной продукции; в) СТП - стандарты предприятий. Разрабатываются и утверждаются предприятиями выпускающими данную продукцию. Является обязательным к выполнению только на данном предприятии; г) СТО - стандарты технических обществ; д) ТУ - технические условия. В некоторых случаях в дополнении к стандартам разрабатывается документ, который может допустить снижение требований стандарта в зависимости от условий и по необходимости. Этот документ называется техническим условием. На зерно и зернопродукты стандарты в основном относятся к категории ГОСТов. Рассмотрим из каких разделов состоит стандарт на примере стандарта на пшеницу: ГОСТ 52554 -2006 "Пшеница. Технические условия"; 1. 2. 3. Этот раздел приводится в стандартах для тех культур, у которых имеется деление на типы и подтипы; 4. Это самый главный раздел стандарта, в котором приводятся требования к качеству зерна (нормы, условия, кондиции). Некоторые нормы имеют цифровую характеристику, некоторые нормы носят описательный характер. В зависимости от качества зерно принято делить на классы. Пшеницу делят на 5 классов. К этому разделу также относится состав основного зерна и примесей. 5. В этом разделе приводятся основные правила приемки. 6. В этом разделе приводятся ссылки на стандарты, по которым определяют качество партии. 7. В этом разделе приводятся условия транспортировки и хранения, а также состояния по влажности и засоренности. 7. Кондиции на зерно Кондиции - это нормы, требования к зерну. Кондиции являются составной частью стандарта и приводятся в разделе «Технические требования». Кондиции: 1. заготовительные 2. промышленные Заготовительные кондиции – Промышленные кондиции – Тема 1.6 Свежесть зерна 1. Цвет и блеск зерна 2. Запах зерна 3. Вкус зерна 1. Цвет и блеск зерна Первое впечатление о партии зерна у лаборанта складывается по органолептической оценке. Показатель называется свежесть зерна. Свежесть включает в себя цвет и блеск, запах, вкус. Каждому виду зерна характерен свой нормальный цвет. Например, пшеница, овес - имеют соломенно-желтую окраску. Пшеницу по цвету различают белозерную и краснозерную. Краснозерная пшеница обладает лучшими технологическими свойствами. Отклонение от нормального цвета свидетельствует об изменении качества зерна. И всегда изменение качества зерна происходит в сторону его ухудшения. Например, недозрелое зерно имеет цвет. имеет морозобойное зерно. Морозобойное зерно – это Потемневшее зерно - это зерно, которое подверглось неправильной сушке или самосогреванию (действие высокой температуры). Нормальное зерно имеет характерный блеск. Если зерно имеет матовый цвет без блеска, то значит оно подверглось действию суховеев. Потеря блеска также наблюдается при длительном хранении зерна. Анализ на цвет проводится визуально при естественном или искусственном освещении. При проведении анализа используются специальные рамки и эталоны зерна. 2. Запах зерна Зерну каждой культуры присущ свой особый запах. Иногда это слабый, едва заметный (у зерна злаков), а иногда специфический, сильный (у семян эфиромасличных культур). Резкое отклонение запаха в зерне от свойственного ему может возникнуть по двум причинам: - Сорбционные запахи. В результате капиллярно-пористого строения зерно имеет большую активную поверхность, которая может поглощать, т. е. сорбировать, пары и газы различных веществ, содержащихся в воздухе. Приобретение зерном спецефических запахов наблюдается при уборке урожая с полей, засоренных полынью, диким чесноком, донником, кориандром и другими растениями, содержащими эфирные масла. В условиях сельского хозяйства в зерно могут попадать также споры и целые мешочки твердой головни, обладающие запахом селедочного рассола. Наконец, при перевозках в загрязненных транспортных средствах, при неправильной обработке и хранении зерно может приобретать запах нефтепродуктов, дыма (в процессе тепловой сушки при неполном сгорании топлива). При обеззараживании зерна оно может приобрести запах фумигантов (ядохимикатов). Одни запахи, связанные с сорбционной способностью зерна, могут быть легко удалены из него при сушке и проветривании (запах эфирных масел), другие трудно ( дымный ) или совсем неустранимы (запах нефтепродуктов). Так как продукты переработки зерна ( мука, крупа и хлеб ) не должны иметь посторонних запахов, то наличие запахов в зерне расценивается как фактор, ухудшающий качество зерна. Хлебоприемные предприятия принимают зерно с сорбционными запахами только при условии, если эти запахи могут быть удалены из зерна при вентилировании, очистке и сушке. Зерно с запахом нефтепродуктов не принимают. Запахи порчи. Запахи порчи - это запахи разложения питательных веществ зерна. К запахам порчи относят: Амбарный запах Солодовый запах – Затхлый и плесневелый запахи – Гнилостный запах Анализ на запах проводится с целым зерном. Если зерно засорено полынью, то из зерна убирают корзиночки полыни. Зерно размалывают и запах определяется еще раз в размолотом зерне. Если зерно при анализе имеет посторонний слабый запах, то его можно усилить нагреванием навески. 3. Вкус зерна Вкус нормального зерна выражен слабо. Чаще всего он бывает пресным, а у семян эфиромасличных культур - пряным. Отклонение от нормального вкуса легко определяется органолептически, свидетельствует об ухудшении качества зерна. Посторонний вкус: Сладкий вкус имеет: - (не закончен синтез крахмала из сахаров, наблюдается повышенное содержание сахаров); - (не закончен синтез крахмала из сахаров, наблюдается повышенное содержание сахаров); - (крахмал разлагается до сахаров, наблюдается повышенное содержание сахаров). Горький вкус имеет зерно, засоренное полынью. Такое зерно называют горькополынным. Его принимают хлебоприемные предприятия при наличии специального разрешения. Кислый вкус ощущается при развитии на зерне микроорганизмов. Часто он сопровождается появлением затхлого запаха. Вкус зерна определяют значительно реже. Анализ проводят разжевыванием навески зерна или специально приготовленной суспензии. Тема 1.7 Влажность зерна 1.Значение влажности 2.Виды влаги в зерне 3.Состояние зерна по влажности 4. Методы определение влажности 1.Значение влажности Влажность - это процентное содержание гигроскопической воды по отношению к массе всего зерна (навески). W = mв / mнав. * 100 %, где Значение влажности: 1) человек ценит в зерне не воду, а сухие питательные вещества; 2) влажность оказывает влияние на рентабельность (выгодность) перевозок; 3) влажность учитывается при государственных закупках зерна; 4) в зерне с повышенной влажностью активизируются отрицательные процессы, например: развитие микроорганизмов, вредителей, разложение питательных веществ зерна, термовлагопроводность, и т. д. Эти процессы приводят к порче зерна, т. е. к материальным потерям; 5) от первоначальной влажности зависит режим сушки (время нахождения зерна в зерносушилке и температура агента сушки); 6) от влажности зависит выход готовой продукции, например муки; 7) влажность учитывают при передаче зерна с хлебоприемного предприятия на переработку; 8) при производстве сортовой муки перед измельчением зерно увлажняют до влажности 15 - 16 %. 2. Виды влаги в зерне Различают следующие виды влаги в зерне: 1. Химически связанная вода - это вода, которая входит в состав сложных органических веществ, т. е. связанная химическими связями. Чтобы эту воду выделить из зерна необходимо провести химические реакции или прокалить, сжечь зерно, но при этом разрушится структура зерна. 2. Физико-химически связанная вода - это вода, которая удерживается влаголюбивыми веществами, например, белками. 3. Механически связанная вода или свободная вода - это вода, которая находится на поверхности зерна и в крупных его порах. Такой вид влаги не удерживается химическими и физическими связями. Физико-химически связанная вода или свободная вода может быть удалена из зерна при просушивании. Эти два вида влаги вместе называются гигроскопической влагой. 3. Состояние зерна по влажности В зависимости от содержания влаги различают 4 состояния зерна. Для каждой культуры состояния по влажности определены стандартом. Для пшеницы, ржи, ячменя состояния по влажности выглядят следующим образом: сухое средней сухости влажное сырое Зерно сухое содержит только связанную влагу, поэтому может длительное время хранится без ухудшения качества. В сухом зерне не развиваются отрицательные процессы. Уровень от 14,5 до 15,5 % называется критической влажностью, т. к В зерне влажном и сыром наблюдается повышенное содержание свободной влаги. Хранить такое зерно без проведения сушки нельзя, т. к. активизируются отрицательные процессы. Они приводят к порче зерна и к материальным потерям. При проведении сушки необходимо достигать влажность зерна 13 - 14 %. Выше после сушки процент влажности нельзя оставлять, т. к. останется в наличии свободная вода. Ниже не рекомендуется, т. к. это связано с большими материальными затратами. Состояние по влажности у бобовых культур Состояния по влажности у масличных культур 4. Методы определения влажности Существуют множество методов определения влажности. В отрасли хлебопродуктов наиболее распространены следующие методы: 1) Основной. Масса навески 300 грамм. Из них 20 грамм размалываются и выделяют 2 навески по 5 грамм. Навески помещают в предварительно взвешенные бюксы. Высушивание проводят в сушильном шкафу марки СЭШ 1, СЭШ 3 или СЭШ 3М. При этом температура в сушильном шкафу должна быть 130С и время сушки 40 минут. Охлаждение проводят в течении 20 минут в эксикаторе, но не более 2 часов. Анализ проводится 2 параллельными опытами. Расхождения между 2 опытами не должны превышать 0,2 %. Если расхождения больше нормы, то значит анализ сделан неверно, его требуется переделать. Взвешивания: а) пустые бюксы; б) бюксы с навеской до высушивания; в) бюксы с навеской после высушивания. Влажность рассчитывается по следующей формуле: W = mв / mнав. * 100 %, где W - влажность; mв – масса воды; mнав. – масса навески. mв = m б.с нав. до – m б.с нав. после , где mв – масса воды; m б.с нав. до – масса бюксы с навеской до высушивания; m б.с нав. после – масса бюксы с навеской после высушивания. 2) Метод с предварительным просушиванием. Этим методом пользуются в том случае, если по предварительным данным влажность зерна более 17 %. Просушивание проводят дважды: 1. предварительное. Берут одну навеску неразмолотого зерна массой 20 грамм. Температура в сушильном шкафу при этом должна быть 105С, время высушивания зависит от культуры и предварительной влажности зерна. Например, для пшеницы при влажности до 25.0% предварительное просушивание длится 7 минут. Затем зерно размалывают. 2. основное. Для анализа берут из размолотого зерна 2 навески по 5 грамм. При этом температура в сушильном шкафу должна быть 130С и время сушки 40 минут. Влажность при этом методе рассчитывают следующим образом: W = 100 - G * g ( % ), где W - влажность зерна; G - масса 20-граммовой навески после предварительного просушивания; g - масса 5-граммовой навески после основного просушивания. G = m б.с 20 нав. после – m пуст. б. g= m б.с 5 нав. после – m пуст. б. Расхождения между 2 опытами не должны превышать 0,2 %. Если расхождения больше нормы, то значит анализ сделан неверно, его требуется переделать. Основной и метод с предварительным просушиванием основаны на выравнивании влаги, т. е. просушивании зерна. Преимущество таких методов: высокая точность. Недостаток: большие затраты времени. 3) С помощью влагомеров (экспресс метод). Преимущество метода: быстрота. Недостаток: невысокая точность. Тема 1.8 Засоренность зерна 1.Значение засоренности 2.Классификация примесей 3. Характеристика вредной примеси 4. Семена сорных растений 5. Методика определения засоренности 6. Особо учитываемые признаки по засоренности 1. Значение засоренности Все твердые компоненты зерновой массы принято делить: 1) основное зерно – 2) примеси Состав основного зерна и примесей для каждой культуры определены стандартом. для пшеницы к основному зерну относят: - полноценные целые зерна основной культуры; - поврежденные зерна, которые по характеру повреждения не относятся к примесям, т. е. менее ценные зерна. Например, мелкое зерно; зерно, поврежденное клопом-черепашкой; наклюнувшееся зерно (собирается прорастать, увеличен зародыш, но ростка пока еще нет). - битые и изъеденные вредителями зерна в количестве 50 % от их массы. Засоренность - это процентное содержание примесей по отношению к массе навески. где Х – засоренность зерна, mпр. – масса примесей, mнав. – масса навески. Значение примесей: 1. примеси ухудшают качество зерна, продуктов ее переработки и готовой продукции; 2. некоторые примеси обладают ядовитыми свойствами, поэтому опасны для здоровья человека; 2. примеси оказывают влияние на выход готовой продукции; 3. примеси вызывают самосортирование зерновой массы; 4. примеси оказывают влияние на сохранность зерна. Некоторые виды примесей густо населены микроорганизмами. Например, органическая примесь, минеральная примесь, испорченные зерна. Во время уборки семена сорных растений находятся в стадии молочной и восковой спелости и имеют высокую влажность, что неблагоприятно для хранения. Для каждой культуры стандартом определены состояния по засоренности. Для пшеницы состояния выглядят следующим образом. -по сорной примеси чистое до средней чистоты сорное - по зерновой примеси яровая озимая чистое средней чистоты сорное 2. Классификация примесей Различают 2 категории примесей: - сорная. Оказывает большое отрицательное влияние на сохранность зерна и качество готовой продукции; - зерновая. Оказывает меньшее отрицательное влияние на качество готовой продукции и сохранность зерна. К сорной примеси относят: 1) органическая примесь. 2) минеральная примесь. 3) семена сорных растений. 4) проход сита с мелкими отверстиями. 5) вредная примесь – 6) фузариозное зерно – 7) зерна с испорченным эндоспермом от коричневого до черного цвета 8) зерно других культур, по стандарту, не отнесенное к зерновой примеси. К зерновой примеси относят: 1) битые и изъеденные вредителями зерна в количестве 50 % от их массы; 2) недозрелые зерна; 3) щуплые зерна - это 4) морозобойное зерно; 5) проросшее зерно – 6) зерно поврежденное неправильной сушке или самосогреванием с цветом эндосперма 7) зерна раздутые при сушке; 8) давленные зерна; 9) для пленчатых культур шелушенные зерна, т.е без пленок; 10) зерно других культур в соответствии со стандартом. Например, для пшеницы - зерно ржи, ячменя и полбы относится к зерновой примеси. Полба - это особые сорта пленчатой пшеницы. 3. Характеристика вредной примеси Вредная примесь - это примесь, которая содержит вредные вещества. Вредная примесь входит в состав сорной примеси. Часто нормируется отдельно, как наиболее опасная. К вредной примеси относят: а) б) в) Грибы - паразиты относятся к царству грибов и являются фитопатогенными микроорганизмами, т. е. является болезнью злаковых культур. Растения зараженные фитопатогенными микроорганизмами дают урожай в меньшем количестве и хуже по качеству. К грибам - паразитам злаковых культур относят: 1) головня. 2) спорынья. 3) фузариум Примесь животного происхождения относится угрица (нематода). Угрица - это класс круглых червей. Зерна, зараженные угрицей, называются галлы. Поврежденное зерно имеет длину меньше, а ширину и длину больше, чем у нормального зерна. Не имеют бородки и бороздки внутри зерна скопления белых червей. Употребление в пищу вызывает у человека отравления. Угрица: а - здоровое зерно, б - галлы пшеничной нематоды, в – нематоды 4. Семена сорных растений Практически в любых партиях зерна встречаются семена сорных растений. Сорные растения принято классифицировать: 1) по влиянию на человека 2) по происхождению Ядовитые сорняки 1) плевел опьяняющий. Относится к семейству злаковых. Является трудноотделимой примесью для злаковых культур. Распространен повсеместно. Содержит токсические вещества, которые вызывают у человека пищевые отравления по внешним признакам похожее на опьянение. 2) вязель разноцветный. Распространен в южных регионах страны. Вызывает у человека пищевое отравление и влияет на работу сердца. 3) горчак розовый относится к карантинным сорнякам Наиболее распространен по регионам страны. вызывает сильное пищевое отравление. 4) термопсис ланцетовидный (мышастик ). Распространен в восточной и западной Сибири, на Камчатке. Термопсис ланцетовидный очень ядовитый сорняк, т. к. содержит большое количество ядовитых веществ. 5) софора лисохвостая, толстоплодная. Этот сорняк встречается на территории нашей страны. Несколько видов наиболее опасны. 6) гелиотроп опушенноплодный. Семя состоит из 4 орешков и имеет волосяной покров. Вызывает у человека токсическое отравление печени. Распространен в европейской части страны. Содержание гелиотропа в зерне перед помолом не допускается. 7) триходесма седая. Сорняк распространен в Средней Азии. вызывает нарушение речи, психические расстройства, пищевые отравления. Содержание триходесмы в зерне перед помолом не допускается. Неядовытые сорняки 1) пырей ( ползучий ).Относится к семейству злаковых. Распространен повсеместно. На территории нашей страны встречается более 50 видов. Самый распространенный пырей ползучий. Пырей дает высококачественное сено. 2) овсюг. Относится к семейству злаковых Распространен повсеместно, предпочитает посевы злаковых культур, особенно овес. Для злаковых культур является трудноотделимой примесью. На территории нашей страны встречаются следующие виды овсюга: овсюг обыкновенный и овсюг южный. 3) кострец ржаной. Относится к семейству злаковых Распространен в европейской части страны и Дальнем Востоке. 4) щетинник сизый. Относится к семейству злаковых Засоряет посевы просо. Распространен в южных регионах страны; 5) рисовое просо. Относится к семейству злаковых, к роду просо, предпочитают посевы риса. 6) крупноплодное просо. Относится к семейству злаковых, к роду просо, предпочитают посевы риса. 7) донник белый. Относится к семейству бобовых. Распространен в Средней Азии и в южноевропейской части страны. Содержит эфирные масла, т. е. имеет характерный запах; 8) донник желтый (лекарственный). Относится к семейству бобовых Характеризуется специфическим запахом. 9) полынь горькая. Относится к семейству сложноцветных. Повсеместно распространена. В зерновой массе встречается в виде корзиночек. Содержит эфирные масла. Придает зерну и готовой продукции посторонний запах и горький вкус; 10) амброзия полыннолистная. Относится к семейству сложноцветных. Является карантинным сорняком. Распространен в южных регионах страны; 11) василек синий. Относится к семейству сложноцветных. Засоряет посевы злаковых культур, особенно предпочитает рожь; 12) белена белая, белена черная. Содержат вредные вещества; 13) гречиха татарская. Относится к семейству гречишных, роду гречихи и для гречихи обыкновенной является трудноотделимой примесью; 14) щавель конский. Относится к семейству гречишных. Распространен повсеместно. 15) куколь. Относится к семейству гвоздичных. Злостный сорняк. Он распространен повсеместно. Имеет мелкие семена улиткообразной формы с шероховатой поверхностью темного цвета. Также содержит вредные для человека вещества опьяняющего характера, поэтому в стандартах нормируется отдельно. 16) тысячеголов. Относится к семейству гвоздичных. Засоряет яравые посевы. Распространен в европейской части России, на Кавказе, в Западной Сибири. 17) сорняк. вьюнок полевой. Относится к семейству вьюнковых. Злостный 18) чеснок полевой. Относится к семейству лилейных. 19) марь белая (лебеда). Растение семейства маревых, распространенное как засоритель хлебов, особенно проса.. очень 20) молочай. Относится к семейству. Все части растения содержат опасные для здоровья человека вещества. плевел опьяняющий вязель разноцветный горчак розовый гелиотроп опушенноплодный триходесма седая Триходесма седая: 1 - плод, 2 – орешек пырей ползучий овсюг обыкновенный куколь 5. Методика определения засоренности Анализ на засоренность состоит из следующих этапов: 1) выделение крупной примеси из средней пробы. Крупная примесь - это такая примесь, которая по размерам больше основного зерна. Для анализа необходимо сито с отверстиями 6 мм. Крупная примесь остается сходом с сита. 2) определение содержания металломагнитной примеси. Масса навески при этом 1 кг. Вред металломагнитной примеси: а) б) в) При анализе определяют: а) б) 3) выделение навески из средней пробы. Для каждой культуры масса навески определена стандартом. Для пшеницы масса навески 50 г. 4) просеивание навески при помощи сит. Количество сит и размер отверстий для каждой культуры определены стандартом. Сита для пшеницы (снизу вверх): - поддон – - сито с отверстиями 1 мм – - сито с отверстиями - размером 1,7*20 – 5) то, что в поддоне не разбирая, взвешивают и выражают в процентах. Проход сита с мелкими отверстиями относится к сорной примеси. 6) схода сит переносят на разборную доску и при помощи шпателя производят разбор навески, т. е. выделяют каждую фракцию примесей. Все фракции взвешивают и выражают в процентах. Х пр. = m пр. /m нав.*100 = m пр./50*100 = m пр.*2 (%) 7) определение содержания мелкого зерна. Для этого мелкие зерна взвешивают и выражают в процентах. Мелкие зерна - это такие зерна, которые целыми прошли через сито 1,7*20, находится на сите 1 мм. Содержание мелкого зерна выражают в процентах по отношению к чистому зерну, а не к массе навески. Содержание мелкого зерна расчитывается по следующей формуле: Х м.з. = m м.з. /m осн..з*100 = m м.з. /( m нав. – ( m сп + m зп)) * 100, где Х м.з. – содержание мелкого зерна; m м.з. – масса мелкого зерна; m нав. – масса навески; m сп - масса сорной примеси; m зп – масса зерновой примеси. 8) определение особо учитываемых признаков; 9) подсчет суммарного содержания вредной, сорной и зерновой примесей. 6. Особо учитываемые признаки по засоренности По показателю засоренность имеются особо учитываемые признаки - это такие анализы, для определения которых требуется дополнительная навеска. Дополнительная проба может быть взята из средней пробы или же из чистого зерна основной навески. Дополнительные показатели, для определения которых навеска выделяется из средней пробы: а) определения вредной примеси (кроме головни и плевела опьяняющего) . Масса дополнительной навески равна 500 г. Единица измерения - %; б) определения содержания головни и плевела. Масса дополнительной навески равна 200 г. Единица измерения - %; в) определения содержания гальки. Масса дополнительной навески равна 500 г. Единица измерения - %; г) определения содержания семян донника и дикого чеснока. Масса дополнительной навески 500 г. Единица измерения - штуки на 1 кг; Дополнительные признаки, для определения которых выделяют дополнительные навески из чистого (основного) зерна основной навески: а) определение содержания головневых зерен (для твердой головни). Масса дополнительной навески 20 г. Единица измерения -%; б) определение содержания зерен, поврежденных клопом-черепашкой. Масса дополнительной навески 10 г. Единица измерения – %. в) определение содержания испорченных зерен (загнившие, заплесневелые ). Если при разборе основной навески были обнаружены испорченные зерна, то из чистого зерна основной навески берется дополнительная навеска массой 10 г. В этой навеске зерна шелушатся ( для пленчатых ) и разрезаются поперек. Это связано с тем, что не всегда при внешнем осмотре можно обнаружить испорченные зерна особенно для пленчатых культур. Общее содержание испорченных зерен расчитывается по следующей формуле: Х исп. = 2 m 2 + m1 * m / 5, где Х исп. – содержание испорченных зерен; m 2 – масса испорченных зерен основной навески; m1 – масса испорченных зерен дополнительной навески; m – масса чистого зерна в основной навеске. Массу чистого зерна в основной навеске можно определить по следующей формуле: m = m нав. – (mсп + mзп), где m нав. – масса навески; m сп - масса сорной примеси; m зп – масса зерновой примеси. Тема 1.9 Натура, крупность, выравненность, мелкое зерно 1.Значение натуры 2. Причины, влияющие на изменения натуры 3. Форма, размеры зерна 4. Выравненность зерна 5. Объем, плотность зерна 6. Пленчатость зерна 7. Масса 1000 зерен 1. Значение натуры Натура – В нашей стране определяют массу Обязательным показателем натура является для 4 злаковых культур: пшеница, рожь, овес, ячмень (хлеба 1-й группы). Натура определяется на приборе - литровая пурка. Единица измерения натуры г/л, т/ м3. Значение показателя: - натура косвенно характеризует выполненность зерна. Выполненное зерно - это полное, крупное зерно с хорошо развитым эндоспермом. Такое зерно имеет натуру больше, чем щуплое зерно, т. к. щуплое зерно содержит больше оболочек и меньше эндосперма, чем выполненное. Та партия ценится выше, где натура больше. - от натуры зависит объем партии и, следовательно, объем требуемого зернохранилища. 2. Причины, влияющие на изменение натуры Существует ряд факторов, которые искажают прямую зависимость между натурой и выполненностью зерна. 1) пленчатость. 2) влажность. 3) органическая примесь. 4) минеральная примесь. 5) семена сорных растений. 6) дефектные партии зерна 3. Форма, размеры зерна Встречаются разнообразные формы у зерновых культур. Форма зерна зависит: а) б) Округлые и шарообразные зерна характеризуются одним размером диаметром. Удлиненно-овальные зерна характеризуется тремя размерами: - длина (расстояние от основания до вершины); - ширина (расстояние между боковыми сторонами); - толщина (расстояние между спинкой и брюшком). Размеры играют важную роль при очистке зерна от примесей. Если примеси отличаются от основного зерна по размерам, то их можно выделить из зерновой массы. Если примеси отличаются от основного зерна по ширине и толщине, то их можно выделить из зерновой массы при помощи сит. Для отделения таких примесей применяется машина, которая называется сепаратор. Если примеси отличаются от основного зерна по длине, то их выделяют из зерновой массы с помощью дисков с ячейками. Для отделения таких примесей применяется машина, которая называется триер. 4. Выравненность зерна Выравненность – Зерно: а - выравненное: 1 - крупное, 2 - среднее, 3 - мелкое; б - плохо выравненное Выравненная партия по технологическим свойствам лучше, т. к. а) б) в) г) У плохо выравненной партии определяют показатель - содержание мелкого зерна. Мелкое зерно по качеству хуже крупного, т. к. содержит больше оболочек и меньше эндосперма. Анализ на содержание мелкого зерна проводят одновременно с анализом на засоренность. Для этого в набор устанавливают специальное сито. Размер отверстий сита для каждой культуры определен стандартом. Для пшеницы необходимо сито 1,7*20. Мелким считается зерно пшеницы, которое целым проходит через сито 1,7*20. Как правило, мелкое зерно относится к основному зерну. В настоящее время на некоторых предприятиях проводят специальную операцию "отбор мелкой фракции зерна". Эта операция проводится на оборудовании, которое называется фракционер. В этом случае мелкое зерно не используют на продовольственные цели, а направляют на производство комбикормов. Такая операция считается современным технологическим приемом, т. к. позволяет использовать на продовольственные цели высококачественное зерно. Если на предприятии производится отбор фракции зерна, то в этом случае мелкое зерно относится к зерновой примеси, а не к основному зерну. 5. Объем, плотность зерна Объем одного зерна определяется как произведение длины, ширины и толщины. То зерно считается лучшим, у которого объем больше, т. к. такое зерно крупнее и, следовательно, больше содержит питательных веществ. Объем зерна зависит: Плотность одного зерна определяется деление его массы на объем. Плотность зависит: 1) от строения: 2) от химического состава: 6. Пленчатость зерна Голозерные культуры ( пшеница, рожь, кукуруза ) имеют 2 оболочки: - плодовую; - семенную. Пленчатые культуры ( овес, ячмень, просо, рис) сверху покрыты еще пленками. Пленки по ботанической характеристике для злаковых культур называются цветочными оболочками. Пленчатость - это процентное содержание пленок по отношению к массе зерна (массе навески). Пленчатость определяют по следующей формуле: Пленчатость зависит от ряда факторов: 1. 2. У гречихи пленчатость - это процентное содержание плодовых оболочек. Пленчатость является обязательным показателем при использовании зерна на крупяные цели, На крупозаводе пленки с зерна удаляют, т. к. они не обладают питательной ценностью и не перевариваются организмом человека. Операция по удалению пленок называется шелушением. Зерно, освобожденное от пленок, называется ядром. Та партия ценится выше, где пленчатость ниже, т. к. больше выход готовой продукции. При использовании зерна на кормовые цели пленчатость, как правило, не определяют, т. к. в основном шелушение на комбикормовых заводах не производят. Это объясняется тем, что многие животные могут переваривать клетчатку. Например, КРС, лошади и т. д. Для тех животных, которые не переваривают клетчатку, на комбикормовых заводах проводят шелушение. Например, птицы, поросята и т. д. При анализе на пленчатость масса навески для каждой культуры нормируется стандартом. Расхождения между параллельными опытами должны быть не более 1 %. У масличных культур определяется лузжистость. Например, у подсолнечника лузжистость - это процентное содержание лузги (плодовой оболочки). Та партия ценится выше, где лузжистость меньше, т. к. больше выход готовой продукции - масла. 7. Масса 1000 зерен Массу 1000 зерен определяют у продовольственного и посевного зерна. Масса 1000 зерен пшеницы бывает от 20 до 60 г. Та партия ценится выше, у которой масса 1000 зерен больше, т. к.: а) из продовольственного зерна получится больше готовой продукции и лучшего качества; б) из посевного зерна получаются здоровые всходы. При определении показателя лаборант действует следующим образом: 1) из средней пробы выделяется навеска по массе приблизительно равной массе 500 зерен. Для пшеницы масса навески составляет 25 г; 2) из навески выделяют целые зерна; 3) остаток ( битые зерна и примеси ) взвешивается на технических весах; 4) целые зерна пересчитываются; 5) находим массу целых зерен по следующей формуле: 6) находим фактическую массу зерна по следующей формуле: 7) перерасчет на сухое вещество оределяют по следующей формуле: 8) если масса 1000 зерен до 10 г, то округление проводят до 2 знаков после запятой; если масса 1000 зерен от 10 др 100 г, то округление проводят до 1 знака после запятой; если масса 1000 зерен более 100 г, то округление проводят до целых чисел. 9) анализ проводят 2 параллельными опытами. Если расхождения между параллельными опытами допустимое, то в документах записывается среднее арифметическое значение. Если больше нормы, то анализ нужно переделать. Если масса 1000 зерен менее 25 г, то расхождения между параллельными опытами допускается не более 10 %. Если масса 1000 зерен 25 и более грамм, то расхождения между параллельными опытами допускается не более 6 %. Тема 1.10 Вредители хлебных запасов 1. Вред, наносимый вредителями. Классификация вредителей. 2. Явная форма зараженности 3. Скрытая форма зараженности 4. Стадии развития вредителей 1. Вред, наносимый вредителями. Классификация вредителей Зерновая масса является объектом, в котором могут развиваться вредители, т. к. имеются в наличии питательные вещества, в скважинах имеется воздух, а в зерне влажном и сыром имеется в наличии свободная вода. Показатель зараженность характеризует те вредители, которые всю жизнь или часть жизни могут прожить в зерновой массе или, следовательно, в зернохранилище. Полевые вредители, случайно попавшие в зерновую массу при уборке, зараженность не характеризуют, так как в зерновой массе они жить не могут и в зернохранилище погибают. Например, клопчерепашка. Зараженность характеризуют только живые вредители, мертвые вредители относятся к сорной органической примеси. Вредители классифицируются на следующие классы: 1) класс паукообразные. К ним относятся мучной клещ, полевой клещ, пылевой клещ обыкновенный волосатый; Мучной клещ 2) класс насекомые: - жуки. К ним относятся амбарный долгоносик, рисовый долгоносик, большой мучной хрущак, малый мучной хрущак, рыжий мукоед, хлебный точильщик, мавританская козявка, притворяшка-вор, гороховая зерновка, фасолевая зерновка и т. д. Амбарный долгоносик Малый мучной хрущак - бабочки. К ним относятся зерновая моль, амбарная моль, мельничеая огневка, мучная огневка и т. д. Зерновая моль Вред, наносимый вредителями: Благоприятными условиями для развития вредителей являются: а) температура - 25-30С; б) влажность - более 15 %; Долгоносики могут жить в зерновой массе при влажности 12 %. Зерно, зараженное насекомыми, на хлебоприемное предприятие не принимают. Зерно, зараженное клещом, на хлебоприемное предприятие принимается, на не выше 2 степени. Зараженное зерно размещается на хранение отдельно от незараженного. 2. Явная форма зараженности Различают две формы зараженности: а) явная; б) скрытая. Явная форма зараженности - это Для анализа на явную форму зараженности необходима навеска массой 1 кг. ( в исключительных случаях допускается 0,5 кг). Навеска просеивается с помощью набора сит: верхнее 2,5мм., нижнее - мм 1,5 мм., поддон. Крупные вредители остаются сходом сита 2,5мм. - большой мучной хрущак и мавританская козявка. Для анализа необходима разборная доска с белым листком бумаги. Средние вредители остаются сходом сита 1,5мм - долгоносики, мукоеды, точильщики, малый мучной хрущак, зерновки. Для анализа необходима разборная доска с белым стеклом. Мелкие вредители находятся в проходе сит - клещи. Для анализа необходима разборная доска с черным стеклом и лупа. После просеивания схода сит и проход сит переносится на разборные доски. Затем подсчитывается количество живых вредителей. Явная форма зараженности определяется в штуках живых экземпляров вредителей на 1 кг. Для наиболее распространенных вредителей введены степени зараженности. Для долгоносиков существует следующая классификация степеней зараженности: I ст. – II ст. – III ст. – Классификация степени зараженности для клещей: I ст. – II ст. – III ст. - 3. Скрытая форма зараженности Если при анализе на явную форму зараженности лаборант не увидел вредителей, то в первичных документах он делает надпись: «Зараженность не обнаружена». Лаборант при наружном осмотре не имеет право записывать, что партия не заражена, т. к. некоторые вредители имеют скрытую форму зараженности. Среди жуков скрытую форму зараженности имеют долгоносики, зерновки, точильщики. Взрослый жук (самка) просверливает в зерне ямочку и откладывает во внутрь зерна яйцо. Полученное отверстие заделывает липкой жидкостью, пробочкой. Из зерна развивается личинка. Она питается эндоспермом, растет и превращается в куколку. Из куколки образуется взрослый жук. Взрослый жук выходит из зерна. Некоторые бабочки также имеют скрытую форму зараженности. Бабочка откладывает яйца на поверхность зерна.. Эта жидкость скрепляет несколько зерен вместе. В результате получается, что яйца спрятаны между зернами. Из яйца развивается гусеница. Она вгрызается внутрь зерна. Гусеница является вредящей фазой, т. к. питается эндоспермом зерна. Гусеница выделяет паутинообразную жидкость, которая скрепляет в комки несколько десятков зерен, что предохраняет гусеницу от неблагоприятных внешних воздействий. Образование таких комков в насыпи зерна является характерным признаком заражения партии бабочками. Гусеница превращается в куколку, а затем уже во взрослую бабочку. Взрослая бабочка вылетает из зерна через отверстие, проделанное гусеницей. Анализ на скрытую форму зараженности осуществляется следующими способами: 1) 2) 4. Стадии развития вредителей Стадии развития жуков: а) яйцо б) личинка в) куколка; г) взрослый жук. Стадии развития бабочек: а) яйцо; б) гусеница; в) куколка; г) взрослая бабочка. Стадии развития клещей: а) яйцо; б) личинка ( три пары ног ); в) нимфа I; г) нимфа II; д) взрослый клещ ( четыре пары ног ). Клещи очень чувствительны к неблагоприятным условиям. Особенно к недостатку влаги. Для выживания при наступлении неблагоприятных условий нимфа I может превращаться в промежуточную стадию. Эта стадия называется гипопус (неактивная стадия, которая сохраняет жизнеспособность при неблагоприятных условиях). Гипопус различают подвижный и неподвижный. Подвижный гипопус имеет присоски, с помощью которых может прикрепляться к телу жуков, грызунов, птиц. Таким образом происходит переселение клещей из одного зернохранилища в другое. При наступлении благоприятных условий гипопус превращается в нимфу II. Цикл развития продолжается. Тема 1.11 Меры борьбы с вредителями хлебных запасов 1. Предупредительные меры борьбы 2. Физико-механические способы дезинсекции 3. Химическая дезинсекция 4. Подготовительные мероприятия перед химической дезинсекцией 5. Характеристика ядохимикатов 6. Дегазация 7. Дератизация 1. Предупредительные меры борьбы Вредители Меры борьбы Предупредительные меры борьбы направлены - соблюдение правил транспортировки зерна. После транспортировки зараженное зерно требует специальной обработки. - соблюдение правил приема зерна. Зерно, зараженное клещом, принимается, но не выше 2 степени. Зерно, зараженное насекомыми, на хлебоприемное предприятие не принимается. - соблюдение правил размещения зерна. Зараженное зерно размещается отдельно от незараженного, а газированное - отдельно от негазированного. - соблюдение режимов обработки и хранения зерна. - санитарная обработка зернохранилищ. - санитарная обработка производственных и подсобных помещений. - соблюдение санитарного состояния территории предприятия. 2. Физико - механические способы дезинсекции Истребительные меры борьбы направлены Дезинсекция – Уничтожение клещей и насекомых без применения ядохимикатов относится к физико - механическим способам. К ним относятся механическая очистка и термическая дезинсекция. Механическая очистка - это очистка, которая заключается в пропуске зерна через зерноочистительные машины ( сепараторы ). Некоторые вредители отличаются от зерна по размерам (крупнее зерна). Например, большой мучной хрущак, мавританская козявка, гусеницы бабочек. Таких вредителей можно выделить из зерновой массы сходом сит. Клещи по размерам меньше зерна, и их можно выделить из зерна проходом сита. Из - за невысокого эффекта механическую очистку не проводят как отдельное мероприятие. А рекомендуется как подготовительные мероприятия перед газацией. Лучший эффект механическая очистка имеет в холодное время года. Термическая очистка основана на чувствительности вредителей повышению или понижению температуры. К термической обработке относятся: - в настоящее время проводятся исследования по влиянию полей высоких частот на вредителей. Например, ультразвук. Но практике применяется редко из - за больших материальных затрат. Например, высочастотные токи. Метод основан ориентации молекул воды обмотках конденсатора. При этом из - за повышенной температуры вредители погибают. На практике метод широкого распространения не получил. Это объясняется высокими материальными затратами. 3. Химическая дезинсекция Химическая дезинсекция - это К химической дезинсекции относится: 1. Газация (фумигация). Самый распространенный вид химической дезинсекции. Для газации применяются следующие ядохимикаты: бромистый метил, дихлорэтан, металилхлорид, препарат 242. В нормальном состоянии эти ядохимикаты являются жидкостями, т. е. требуется их испарение. Газацию используют для обработки зерна, пустых зернохранилищ, производственных и вспомогательных помещений. Газация ранее проводилась следующим образом: а) б) Недостатки: Современными способами газации является использование различных установок: а) для газации зерна в силосах и пустых силосов используют рециркуляционную установку. Ядохимикат из баллона по стальной трубе подается в газоиспаритель, где смешивается с воздухом. Ядохимикат подается через форсунку, а воздух из окружающей среды подается с помощью вентилятора. Далее газовоздушная смесь через распределительные трубы подается в силос с зерном или лечебный силос. Продвигаясь по скважинам между зерном ядохимикат уничтожает вредителей. Отработанная газовоздушная смесь может уходить в атмосферу или возвращаться в установку. б) для газации зерна в складах или пустых складов используется аппарат 2-АГ или 4-АГ. Аппарат представляет собой баллон с ядохимикатом и вентилятор, который находится на автомобильном прицепе. Газовоздушная смесь подается в склад с помощью рукавов и прорезиненной ткани. 2. Влажная дезинсекция. Для влажной дезинсекции применяются следующие ядохимикаты: карбофос, 3-хлорметафос, хлорофос, дихлофос. Влажная дезинсекцию применяют для обработки пустых вагонов, складов, барж и т. д. Зерновую массу разрешается обрабатывать карбрфосом. Указанные ядохимикаты являются жидкостями. Недостатки: 1) 2) 3) 4) 3. Аэрозольная дезинсекция. Аэрозольную дезинсекцию проводят при использовании ядохимикатов в виде дыма. Применяют шашки "Гамма". Шашки поджигаются и при этом выделяется большое количество дыма. Преимущества: а) небольшие материальные затраты; б) высокий эффект, т. к. дым сначала поднимается вверх, а затем равномерно оседает, проникая во все щели; в) аэрозольную дезинсекцию можно проводить при меньшей герметизации зернохранилищ, чем требуется для газации. 4. Подготовительные дезинсекцией мероприятия перед химической Так как при газации используются ядохимикаты, опасные для человека, то перед газацией необходимо провести ряд предупредительных мероприятий. К предупредительным мероприятиям относятся следующие мероприятия: - газацию разрешается проводить при влажности не более 16 % у злаковых, у подсолнечника не более 11 %; - не допускается проводить газацию во влажную и сырую погоду, во избежание растворения ядохимикатов в капельках воды; - газация проводится в соответствии с приказом директора предприятия; - газацию рекомендуется проводить в утренние часы; - газируемый объект должен располагаться не менее 50 метров от жилых помещений; - на газируемом объекте должны быть предупредительные таблички; - перед газацией зерна рекомендуется проводить механическую очистку; - некоторые ядохимикаты могут вызвать коррозию металла, поэтому перед газацией технологическое оборудование рекомендуется накрыть брезентом; - все работы по газации проводятся в специальной одежде; - на газируемой территории не разрешается курить и разводить огонь. 5. Характеристика ядохимикатов Ядохимикаты принято классифицировать по следующим признакам: I. по объекту обеззараживания: - - - II. по способу действия: - - - III. по химическому составу: 6. Дегазация После проведения газации в производственных помещениях требуется проведение дегазации. Дегазация – и складских Дегазацию проводят следующими способами: - пассивный - активный – После проведения дегазации необходимо проверить: 1) полноту дегазации. 2) наличие живых вредителей. 7. Дератизация Дератизация – Дератизацию проводят механическим и химическим способами. К механической дератизации относятся: - капканы; - мышеловки; - ловушки. К химической дератизации относятся: - ядохимикаты в виде газов, которые могут проникать в норы; - отравленные приманки. Отравленные приманки готовятся на предприятиях санитарного эпидемиологического надзора. На предприятия отрасли хлебопродуктов приманки поступают в бумажных мешках, на которых обязательно должно быть написано слово "ЯД". Если в течении 4-5 дней приманки не съедены вредителями, то их требуется уничтожить. Тема 1.12 Процессы, происходящие при хранении зерна 1. Послеуборочное дозревание зерна 2. Виды и значение процессов дыхания 3. Факторы, влияющие на интенсивность дыхания 4. Прорастание зерна при хранении 5. Развитие вредителей и микроорганизмов 6.Сущность и факторы процесса самортирования зерна 7.Виды самортирования 8.Стадии самосортирования 9.Слеживание зерна 1. Послеуборочное дозревание зерна При хранении зерна могут протекать физиологические процессы. Физиологические процессы – Все процессы принято делить на положительные и отрицательные. Положительные процессы – Отрицательные процессы – Во время уборки зерно не имеет полной физиологической спелости. Свежеубранное зерно характеризуется пониженной всхожестью. Мука из свежеубранного зерна имеет пониженные показатели качества. Это объясняется тем, что в зерне не закончен синтез питательных веществ. После определенного периода хранения в зерне улучшаются посевные и технологические достоинства зерна. Послеуборочное дозревание – В средней полосе дозревание происходит в течение 1,5 - 2 месяцев. При проведении технологических операций этот период можно сократить до 1 месяца проведением технологических операции (сушка, активное вентилирование, обеззараживание). В южных регионах страны дозревание происходит в течение 3 - 4 недель. Факторы, необходимые для послеуборочного дозревания: 1. Влажность. Зерно должно быть сухим, без наличия свободной влаги. В зерне влажном и сыром активизируются ферменты, которые ускоряют реакцию разложения питательных веществ. 2. Температура. Наиболее благоприятной температурой для дозревания является 15 - 30, т. е. свежеубранное зерно не рекомендуется сразу охлаждать. Необходимо дать время сразу для послеуборочного дозревания. Хранение свежеубранного зерна - очень трудоемкий процесс, т. к. при повышенной температуре могут активизироваться отрицательные процессы. Поэтому процесс дозревания необходимо ускорить проведением технологических операций: сушка, вентилирование, очистка. Контроль свежеубранного зерна при хранении организуют чаще, чем за обычными партиями. 3. Доступ воздуха. В среде других газов дозревание не происходит. 2. Виды и значение процесса дыхания Зерно – это живой организм, и ему присущ процесс дыхания. Различают 2 вида дыхания зерна: а) аэробное ( кислородное ) б) анаэробное (бескислородное) В результате процесса дыхания: 1) происходит разложение сухих питательных веществ зерна. При аэробном дыхании разложение более глубокое - до неорганических веществ. За счет дыхания может наблюдаться потеря в массе до 0,2 % за сутки. 2) повышается влажность зерновой массы, так как при аэробном дыхании выделяется вода. 3) повышается температура зерновой массы за счет выделившейся энергии. При аэробном дыхании повышение температуры наблюдается более интенсивно. 4) происходит изменение газового состава в скважинах. В скважинах накапливается углекислый газ, а при анаэробном дыхании и пары этилового спирта. Процесс дыхания при хранении отрицательный. Существует показатель, который в лабораторных условиях позволяет определить вид дыхания зерна. Коэффициент дыхания - это отношение объема выделившегося углекислого газа к объему затраченного кислорода. а) К=1 - аэробное дыхание; б) К>1 - анаэробное дыхание; в) К<1 - наблюдается в том случае, если кислород затрачивается не только на дыхание, но и на другие отрицательные реакции. Например, окисление жиров и белков. Такое явление наблюдается при влажности более 17 %. 3. Факторы, влияющие на интенсивность дыхания Факторы, влияющие на интенсивность дыхания принято классифицировать: I. факторы, связанные с исходным качеством зерна: 1) зерно морозобойное и недозрелое дышит интенсивнее, чем нормальное; 2) зерно проросшее на корню дышит интенсивнее, чем нормальное. 3) зерно созревшее и убранное во время дождей дышит интенсивнее и не стойко при хранении даже после проведения сушки. 4) битое зерно дышит интенсивнее, чем зерно с ненарушенными покровными оболочками. 5) выравненные партии дышат менее интенсивно, чем плохо выравненные. Это объясняется тем, что в плохо выравненных партиях имеются щуплые зерна, у которых морщинистая поверхность и, следовательно, большая активность для реакции. 6) род культуры. Среди злаковых культур наибольшую интенсивность дыхания имеет кукуруза. Это объясняется тем, что кукуруза имеет большой зародыш. Установлено, что мягкая пшеница дышит интенсивнее, чем твердая. II. факторы, связанные с условиями хранения зерна: 1) Температура. 2) Влажность. С повышением влажности интенсивность дыхания возрастает. Зерно влажное и сырое дышит интенсивнее, чем сухое. В зерне сухом ( без свободной влаги ) и охлажденном ( температура близка 0 ) интенсивность дыхания сведена к минимальному, т. е. практически равна 0. 3) Доступ воздуха. С доступом воздуха зерно дышит более опасным аэробным видом дыхания. Для посевного зерна опасно оба вида дыхания. При анаэробном дыхании в скважинах накапливаются пары этилового спирта, что губительно для зародыша. Поэтому посевное зерно регулярно продувать воздухом. 4. Прорастание зерна при хранении Прорастание зерна при хранении - это отрицательный и недопустимый процесс. Возможно только при неправильном, небрежном хранении. Для прорастания необходимы следующие условия: 1. Влажность. Влажность должна быть более 40 %. Такой высокий процент влажности не может быть достигнут за счет сорбционных свойств. Это объясняется наличием капельной влаги на поверхности зерна; 2. Доступ воздуха; 3. Температура. Фактор незначительный, т. к. пшеница может прорастать при температуре + 2 - 7С, а рожь - + 1 - 7С. При прорастании во время хранения: 1) ухудшаются посевные и технологические достоинства зерна. 2) изменяется свежесть зерна. Появляется посторонний вкус. 3) повышается температура зерновой массы. 4) на начальных стадиях прорастания зерно увеличивается в размерах, что может привести к порче тары; 5) происходит разложение сухих питательных веществ зерна. От прорастания потери могут составлять до 0,7 % от массы зерна за сутки. При начальных стадиях прорастания зерно допускается допускается использовать на продовольственные цели, но только с подсортировки с хорошим. При запущенном прорастании зерно направляется на кормовые или технологические цели. 5. Развитие вредителей и микроорганизмов Практически в любой партии зерна имеются семена сорных растений, других культур, микроорганизмы, а в зараженных партиях также имеются вредители. Все это живые компоненты зерновой массы и их жизнедеятельность является отрицательным процессом при хранении. Семена сорных растений в период уборки зерна находятся в стадии молочной или восковой спелости и имеют влажность более 20 %, что приводит к развитию отрицательных процессов. Семена сорных растений и других культур присуще те же отрицательные процессы, что и зерну. Например, дыхание и прорастание при хранении. В результате жизнедеятельности вредителей: 1) человек теряет до 10 - 15 % хлебных запасов; 2) повышается температура зерновой массы; 3) ухудшается качество зерна и готовой продукции; 4) снижаются посевные достоинства зерна. В результате жизнедеятельности микроорганизмов: 1. изменяется свежесть зерна; 2. повышается температура зерновой массы; 3. ухудшаются посевные и технологические достоинства; 4. зерно приобретает токсические свойства. 1. Сущность и факторы процесса самосогревания зерна Самосогревание – Самосогревание процесс комплексный, т. е. вызывается рядом причин: 1. 2. 3. 4. 5. 6. Самосогревание процесс при хранении отрицательный и опасный. По статистике в нашей стране самосогревание приводит к наибольшим потерям зерна. В результате самосогревания: а) б) в) г) Факторы, влияющие на самосогревание: 1. Влажность. При наличии свободной влаги в зерне активизируются отрицательные процессы, которые могут вызвать самосогревание; 2. первоначальная температура зерна. Если зерно поступило с пониженной температурой на хранение, то самосогревание менее вероятно. Если в зерне произошло самосогревание, то оно не стойко при хранении даже после охлаждения; 3. правильный подбор технологических операций по обработке зерна перед хранением; 4. герметичность зернохранилищ; 5. сроки хранения: а) в свежеубранном зерне возможно скоротечное самосогревание; б) при длительном хранении зерна в течении нескольких лет может произойти самосогревание даже в сухом зерне. Это объясняется неоднократным изменением температуры в окружающей среде при смене времен года. 2. Виды самосогревания Различают следующие виды самосогревания: 1. гнездовое – Основные причины гнездового самосогревания: а) протекает крыша; б) в зерновой насыпи имеются участки с повышенным содержанием органической примеси; в) в зернохранилище находятся партии с разным качеством; г) скопление клещей или насекомых. 2. пластовое – а) верховое. Это самосогревание происходит в зернохранилищах складского и силосного типа. Чаще всего верховое самосогревание происходит осенью и весной. Осенью самосогревание происходит при засыпке в зернохранилище партий зерна, в которых происходит интенсивное дыхание. Следовательно, воздух в скважинах нагревается. Теплый воздух легче и он поднимается в верхнюю часть насыпи. Происходит контакт верхней части насыпи и холодного окружающего воздуха. Контраст температур приводит к появлению греющегося слоя. Весной самосогревание происходит из-за того, что зерно, которое охладилось за зиму, контактирует с теплым окружающим воздухом. б) низовое - происходит когда греющийся слой появляется у пола зерносклада или у выпускного отверстия силоса. Появление низового самосогревания объясняется тем, что бетонный пол зерносклада и подсилосный этаж, где расположено выпускное устройство, имеют пониженную температуру. Если на холодный пол засыпают теплое свежеубранное зерно с интенсивным процессом дыхания, то может произойти низовое самосогревание. Этот вид опасен тем, что может перейти в сплошное самосогревание. в) вертикально - пластовое. Греющийся слой появляется у стен зерносклада или силоса.Это наиболее распространенный вид самосогревания. Чаще наблюдается в зернохранилищах силосного типа. Вызывается самосортированием, термовлагопроводностью. 3. сплошное – 3. Стадии самосогревания Различают 4 стадии самосогревания: 1. Начальное самосогревание. Характеризуется температурой до 28 30С. В зерне появляется амбарный запах. Повышается общее количество микроорганизмов, особенно эпифитной микрофлоры. Эпифитные микроорганизмы – 2. Развитое самосогревание. Характеризуется температурой до 38 40С. В начале этапа появляется солодовый запах, снижается количество эпифитных микроорганизмов и повышается количество плесневых грибов. К концу этапа зерно приобретает плесенно-затхлый запах. Может происходить отпотевание зерна, отдельные зерна в партии темнеют. 3. Запущенное самосогревание. Характеризуется температурой до 50С, снижается численность плесневых грибов, увеличивается количество спорообразующих термофильных бактерий. В зерне появляется гнилостный запах, снижается сыпучесть зерна. 4. Конечное самосогревание. Характеризуется температурой более 50С, резким гнилостным запахом. Происходит глубокое разложение питательных веществ зерна. Зерно обугливается и может произойти слеживание зерна. 4. Слеживание зерна Слеживание – При частичной потере поле извлечения зерна из зернохранилищ в них остаются наросты на стенах или своды. При полной потере сыпучести зерновая масса превращается в сплошной монолит и извлечь зерно из зернохранилищ невозможно. Основными причинами слеживание являются: - замерзание. Факторы, влияющие на слеживание: 1) влажность; 2) температура; 3) пленчатость. Пленчатые культуры в большей степени подвержены слеживанию, чем голозерные; 4) развитие микроорганизмов. В результате жизнедеятельности некоторых видов бактерий выделяются в окружающую среду слизеобразные вещества, которые способствуют слеживанию; 5) развитие вредителей. Особенно на слеживание оказывают влияние бабочки, т. к. при откладывании яиц выделяют паутинообразную жидкость; 6) высота насыпи; 7) сроки хранения. Слеживание – Слеживание необходимо предупредить. Для этого зерно регулярно перемещают по следующей схеме: силос подсилосный транспортер нория надсилосный транспортер силос. Если в эту схему включены сушка и очистка от примесей, то это приносит дополнительный положительный эффект. Тема 1.13 Основы селекции и семеноводства 1. Понятие о селекции. Методы селекции 2. Задачи семеноводства. Понятие о суперэлите, элите, сортовой чистоте 3. Показатели качества посевного зерна 1. Понятие о селекции. Методы селекции Селекция – Сорт – В связи с ростом населения земли главной задачей селекции является вывеление новых сортов сельскохозяйственных растений с высокой урожайностью: пшеница - до 70-80 ц / га; рожь - 50-60 ц / га; рис, кукруза - 100 - 110 ц / га. В нашей стране селекционные работы проводятся по почвенно климатическим зонам. В научно - исследовательских институтах, селекционных центрах и т. д. Полученные новые сорта должны приспосабливаться к почвенно - климатическим условиям. Существует множество методов селекции. Наиболее распространенными Являются: 1. метод индивидуального отбора. 2. гибридизация. Гибридизацию различают: а) внутривидная. Для скрещивания берутся сорта, которые относятся к одному виду; б) отдаленная. Для скрещивания берутся сорта, которые относятся к разным видам или даже разные культуры. 3. метод сильнодействующих факторов (мутагинез). Например, при воздействии на зерно ультрафиолетовыми лучами оно приобретает новые свойства. Полученные новые сорта передаются в Государственную комиссию по сортоиспытаниям. Сорта растений, прошедшие испытания и рекомендованные к возделыванию называются районированием. 2. Задачи семеноводства. Понятие о суперэлите, элите, сортовой чистоте Семеноводство – По истечению лет посевной материал может терять свои достоинства из-за вырождения, механических повреждений, развития вредителей, т. е. требуется регулярное обновление посевного материала. Семена, полученные в семеноводческих хозяйствах каким - либо методом селекции, называются суперэлитой. Самым распространенным методом селекции в семеноводческих хозяйствах является метод индивидуального отбора. Суперэлита не передается хозяйствам для посева из - за ее малочисленности. Требуется размножение суперэлиты. Семена, полученные с посевных площадей суперэлиты, называются элита. Элита может передаваться хозяйствам в качестве посевного материала. Элита – Репродукция – Первая репродукция - это семена, полученные после первого размножения элиты. Вторая репродукция - это семена, полученные после второго размножения элиты. В качестве посевного материала рекомендуется использовать до 7 репродукций, а затем посевной материал требуется обновить. Сортовая чистота - 3. Показатели качества посевного зерна У посевных партий определяют следующие показатели качества: 1) Подлинность семян. Подлинность семян, т. е. соответствие исследуемых семян тому сортовому названию, под которым они значатся. Наиболее часто подлинность семян устанавливают органолептически. 2) Свежесть. Образец оценивают по внешнему виду (цвету, блеску) и по запаху. Такой осмотр позволяет ориентировочно оценить качество семенного материала, дает известное представление о процессах формирования семян, о влиянии на семена погодных условий при уборке, о повреждении семян болезнями и вредителями. Наконец, измененный цвет семян (потемнение, наличие плесени) и запах разложения свидетельствуют о неблагоприятном хранении семян, об активных микробиологических процессах, происходящих в семенном материале. 3) Влажность. Влажность является важнейшим показателем качества зерна, определяющим возможность его безопасного хранения. Для семян это особенно важно, так как при влажности выше критической семена могут быстро терять всхожесть в результате развития микробиологических процессов. Повышенная влажность семян при хранении их в условиях отрицательных температур также понизить посевные достоинства семян. 4) Чистота семян. Чистота семян – Анализ проводится двумя параллельными опытами. Масса навески для каждой культуры определена стандартом. Анализ заключается в разборе навески. При разборе выделяют, взвешивают и выражают в процентах количество семян данного сорта. Кроме того выделяют семена другого сорта, других культур и примеси. Каждую фракцию взвешивают и выражают в процентах. Особое внимание уделяется семенам сорных растений, семенам других культур и другого сорта, т. к. они при посеве могут дать всходы. По чистоте семян посевные партии делят на классы. Классность для каждой культуры определяется стандартом. Для мягкой яровой пшеницы классы выглядят следующим образом: 1 класс - не более 99 %; 2 класс - не более 98 %; 3 класс - не более 97 %. Если при анализе установлено, что чистота семян не соответствует классности, то партия на посев не допускается. 5) Масса 1000 зерен. Один из важнейших показателей, характеризующих качество семенного материала, — его крупность, выполненность. 6) Зараженность семян болезнями. Огромный ущерб сельскому хозяйству наносят болезни растений, снижая величину урожая и ухудшая его качество. Основные болезни растений распространяются через семена и почву. Зараженность семян выявляют следующими методами: макроскопическим, центрифугированием, биологическим, люминесцентным. Результаты анализа выражают в процентах или в штуках на 1 кг семян. Макроскопический метод. Метод центрифугирования. Биологический метод. Люминесцентный метод. 7) Зараженность вредителями. Если при анализе обнаружена зараженность клещом, то в документах указывается степень зараженности. Если при анализе установили наличие насекомых, то партия на посев не допускается. 8) Всхожесть Под всхожестью семян понимают Всхожесть семян определяют проращиванием при оптимальных условиях, установленных для каждой культуры стандартом. Для определения этих показателей из семян основной культуры отсчитывают четыре пробы по 100 семян, а из семян кормовых бобов, арахиса, фасоли, клещевины, тыквы, кабачков — по 50 семян в каждой. Семена проращивают в кварцевом песке или на фильтровальной бумаге, которые помещают в растильни или чашки Петри. Ложе (материал или подстилка), на котором раскладывают семена для проращивания, и растильни должны быть стерильными. Ложе увлажняют непосредственно перед закладкой семян на всхожесть. Растильни и чашки Петри с разложенными семенами помещают в термостаты, в которых выдерживают заданную температуру, указанную в государственном стандарте. Сроки определения всхожести и энергия прорастания также, нормируются стандартом. К всхожим семенам относят только нормально проросшие семена. К ним относят семена, давшие развитые росток и корешок или только корешок. Длина их должна быть определенной для разного рода семян. Например, у пшеницы и ржи к числу всхожих семян относят семена, имеющие нормально развитые корешки, из которых главный корешок размером не менее длины семени и росток — не менее половины длины семени. 9) Энергия прорастания. Одновременно со всхожестью определяют энергию прорастания семян. Под энергией прорастания семян понимают способность семян быстро и дружно прорастать. К невсхожим семенам относят: непроросшие набухшие семена, твердые семена, которые остались ненабухшими, загнившие семена, ненормально проросшие семена, имеющие уродливые корешки и ростки или совсем без корешков, или с корешка-ми без корневых волосков и т .п. 10) Сила роста Определение этого показателя особенно необходимо, если при анализе на всхожесть обнаружены ненормально проросшие или в партии имеются семена, пораженные болезнями и вредителями. Сила роста характеризуется двумя показателями: А) Б) 11) Жизнеспособность семян. У физически незрелых семян, непрошедших периода послеуборочного дозревания, у семян, хранящихся при пониженных температурах, очень часто в стандартных условиях проращивания не наблюдается дружного прорастания, и для выявления всхожести требуются иные условия . Кроме того, иногда необходимо в предельно короткий срок иметь сведения о способностисемян к прорастанию, и поэтому невозможно воспользоваться стандартной методикой определения всхожести. В этих случаях определяется так называемая жизнеспособность семян Метод анализа основан 12) Посевная годность. Показатель определяется расчетным путем. Этот показатель учитывает одновременно чистоту семян и количество всхожих семян. Посевная годность необходима для определения массы семян для посева. Посевную годность определяют по следующей формуле: X = A * B / 100 ( % ), где Х - посевная годность; А - чистота семян; В - всхожесть. Раздел 2. Химический состав зерна Тема 2.1 Минеральные вещества зерна 1. Значение минеральных веществ 2. Зольность. Значение зольности 3. Методика определения зольности 1. Значение минеральных веществ Любой живой организм, в т. ч. растения и зерно, содержат практически все химические элементы. По количественному содержанию в живой клетке и все химические элементы принято классифицировать: 1) макроэлементы – 2) микроэлементы – 3) ультрамикроэлементы – Минеральные вещества (неорганические или зольные) называются так потому, что при сжигании зерна они образуют золу. Минеральные вещества входят в состав зерна: а) б) в) Значение минеральных веществ для растений: а) железо участвует в образовании хлорофилла; б) калий и марганец стимулируют рост растений; в) все минеральные вещества участвуют в образовании строительных тканей. Значение минеральных веществ для человека и животных: а) железо и медь необходимы для образования гемоглобина; б) кальций необходим для образования костной ткани; в) йод необходим для нормального функционирования щитовидной железы; г) все минеральные вещества участвуют в обмене веществ организма человека и животных. Минеральные вещества поступают в организм человека и животных вместе с пищей. Отсутствие, недостаток или излишек минеральных веществ может привести к нарушению обмена веществ и, следовательно, заболеванию организма человека и животных. 2. Зольность. Значение зольности Зольность – Зольность зерна определяется по следующей формуле: Зольные вещества в зерне располагаются неравномерно. Основная часть зольных веществ содержится в оболочках. Меньше их в зародыше и в алейроновом слое, и совсем мало в эндосперме. Процентное соотношение зольных веществ в зерне пшеницы: - зольность оболочек составляет 8 - 12 %; - зольность эндосперма составляет 0,4 - 0,6 %; - зольность зерна составляет 1,7 - 2,3 %. Голозерные культуры имеют зольность ниже, чем пленчатые. Зольность зерна риса около 6 %. выполненное зерно имеет зольность ниже, чем щуплое зерно. Зольность является обязательным показателем при использовании зерна на мукомольные цели: 1) зольность косвенно характеризует соотношение частей зерна. 2) для каждого сорта муки зольность нормируется стандартом. Например, 3. Методика определения зольности Существует множество методов определения зольности. Все методы принято классифицировать: а) б) В отрасли хлебопродуктов наиболее распространены методы без ускорителя, т. к. анализ точнее, методика проще и безопаснее. Масса навески для анализа 2 - 2,5 г. Взвешивание проводят на аналитических весах. Анализ проводится сжиганием навески в муфельной печи. Размолотая навеска помещается в муфельную печь в фарфоровых тиглях. Сжигание проводится до тех пор, пока зола не станет белой или сероватой по цвету. Муфельная печь устанавливается в вытяжном шкафу для удаления продуктов сухой перегонки (дыма). В глубь печи тигель с навесками сразу ставить нельзя, т. к. навески могут воспламениться. В глубь печи тигли задвигают после выделения дыма. При анализе проводят следующие взвешивания: а) б) в) Зольность расчитывают следующим образом: Массу зерна определяют по следующей формуле: Массу навески определяют по следующей формуле: Анализ проводится 2 параллельными опытами. Расхождения между ними допускается не более 0,05 %. Недостаток этого метода: большие затраты времени. В тех случаях, когда требуется срочно определить зольность. Анализ проводится с использованием ускорителей. В качестве ускорителя используют азотную кислоту или спиртовой раствор уксусно - кислого магния. Являясь сильными окислителями, эти вещества ускоряют процесс сжигания навески. Преимущество этого метода заключается в том, что затрачивается меньшее количество времени. Недостатками являются: - сложная методика; - использование дополнительных химических веществ; - невысокая точность результатов анализа. Тема 2.2 Азотистые вещества зерна 1. Значение белков. Полноценные белки 2. Классификация белков 3. Содержание белков в зерне 4. Свойства белков 5. Небелковые азотистые вещества 6. Значение ферментов. Факторы, влияющие на активность ферментов 7. Классификация ферментов 1. Значение белков. Полноценные белки Белки – Молекулы белка представляют собой Значение белков для организма человека и животных: 1) белки важны при росте организма для образования тканей и органов; 2) белки являются источниками энергии; 3) белки являются запасными веществами. Организм человека и животных не может синтезировать белки из неорганических веществ. Белки поступают в организм вместе с пищей и требуют переработки. Открыто более 40 аминокислот. В среднем в молекуле белка содержится около 20 аминокислот. Аминокислоты различают: 1) заменимые – 2) незаменимые - Для организма человека существует 9 незаменимых аминокислот: 1) 2) 3) 4) 5) 6) 7) 8) 9) Если в молекуле белка содержатся 9 незаменимых аминокислот и в достаточном количестве, то белок называется полноценным. Если в молекуле белка отсутствует хотя бы одна незаменимая аминокислота или в недостаточном количестве, то белок считается неполноценным. Белки животного происхождения более полноценны, чем растительные белки. Среди зерновых культур полноценные белки у бобовых и гречихи, среди злаковых культур – у пшеницы и овса. Белки проса и некоторых сортов кукурузы неполноценны из - за недостатка лизина и триптофана. 2. Классификация белков Белки принято классифицировать на: 1) простые (протеины) – Простые белки по растворимости подразделяют на: а) альбумины - это белки, растворимые в воде и раствор солей. Они содержатся в животных и растительных белках. Среди зерновых культур богаты альбуминами бобовые и масличные. Являются полноценными белками. б) глобулины - это белки, растворимые в слабых растворах солей. Среди зерновых культур в большом количестве встречаются у бобовых и масличных культур. Глобулины являются полноценными белками. в) проламины - это белки, растворимые в этиловом спирте. В большом количестве встречаются у злаковых культур. Являются менее ценными, чем альбумины и глобулины из-за отсутствия или недостаток лизина и триптофана; г) глютелины - это белки, растворимые в растворах щелочей. Богаты глютелинами злаковые культуры. Являются менее ценными, чем альбумины и глобулины. 2) сложные (протеиды) – В злаковых культурах встречаются: а) липопротеиды - состоят из аминокислот и жироподобных веществ; б) нуклеопротеиды - состоят из аминокислот т нуклеиновых кислот. 3. Содержание белков в зерне 1) среди зерновых культур белками богаты бобовые. 2) среди злаковых культур богаты белками овес и пшеница (10 - 18 %), беден белками рис. 3) в партии пшеницы содержание белка зависит от почвенно климатических условий произрастания. 4) белки в зерне располагаются неравномерно. Богаты белками зародыш, эндосперм, алейроновый слой. Оболочки, особенно плодовая, бедны белками. 5) в эндосперме пшеницы белки располагаются неравномерно. В центре эндосперма белков меньше, а по краям эндосперма, ближе к алейроновому слою, больше. 4. Свойства белков 1) белки являются амфотерными веществами. 2) в организме человека и животных белки находятся в жидком, полужидком и твердом состоянии. 3) белки являются коллоидными веществами, т. е. могут впитывать влагу (физико - химически связанная вода). Сами белки при этом набухают. Установлено, что при длительном хранении зерна способность белков к набухвнию снижается и, следовательно, снижается уровень критической влажности. 4) при воздействии на белки ультрофиолетовыми лучами, концентрированными кислотами и щелочами, высокой температурой происходит необратимый процесс свертывание белка, который называется денатурация. При этом теряются первоначальные свойства белка. В практике хранения зерна наибольшее значение имеет тепловая денатурация. Денатурация белков злаковых культур происходит при температуре 55 60С. Если в зерне произошла денатурация белка, то зерно не годится на продовольственные цели. Следовательно, необходимо строго следить за температурой: а) б) 5) белки пшеницы способны образовывать клейковину. Клейковина - это белковый студень, полученный при отмывании теста водой. При этом в воду уходят крахмал, клетчатка и другие вещества, а белки образуют клейковину. Та партия считается лучше, где содержание клейковины больше. 6) гидролиз белков. Гидролиз - это разложение органических веществ в присутствии и с присоединением воды. Конечным продуктом гидролиза белков является аминокислоты. Данная реакция может протекать в зерне при прорастании под действием ферментов. При хранении зерна такая реакция не допустима, т. к. может привести к прорастанию зерна или даже к порче. Разложение питательных веществ связано с порчей продукта. Реакции гидролиза возможны при наличии свободной влаги в зерне. Такие реакции могут вызываться жизнедеятельностью микроорганизмов. Во избежание реакции гидролиза при хранении зерно должно быть сухим, без свободной влаги. 5. Небелковые азотистые вещества Кроме белковых веществ в зерне содержатся и небелковые азотистые вещества. Например, амины, амиды, алколоиды. В нормальном зрелом зерне содержание небелковых веществ невелико. Составляет 0,4 - 0,5 % от массы зерна. В основном небелковые азотистые вещества содержатся в зародыше. Повышенное содержание небелковых азотистых веществ наблюдается: а) б) в) Алколоиды – В зерне злаковых культур очень мало содержание алколоидов. Среди зерновых культур больше содержит алколоидов конопля, мак. Повышенное содержание алколоидов наблюдается в некоторых семенах сорных растений: плевел, триходесма, гелиотроп. Содержание таких сорняков в зерне перед помолом нормируется стандартом. 6. Значение ферментов. Факторы, влияющие на активность ферментов Ферменты – Ферменты синтезируются живой клеткой, следовательно, содержится в любом живом организме, в т. ч. и в зерне. Ферменты обладают высокой активностью. Могут ускорять реакции в миллионы раз. Поэтому содержание их в живом организме невелико и невозможно выразить в процентах. В зерне ферменты должны быть активны в следующих случаях: а) б) В нормальном зрелом зерне при хранении ферменты должны быть неактивны, в противном случае произойдет разложение питательных веществ или порча зерна. Свойства ферментов: 1) 2) На активность ферментов оказывают влияние множество факторов. Наиболее важными являются: - влажность. - температура. - кислотностьнекоторые ферменты активны в кислой среде, другие - в нейтральной среде, третьи – в щелочной. - в присутствии некоторых веществ теряется активность ферментов. Например: 7. Классификация ферментов По значению ферменты классифицируют на 6 классов. I Оксидоредуктазы – II Транферазы – III Гидролазы – - протеазы - амилазы - целлюлаза - липаза Хранить зерно нужно в таких условиях, чтобы эти ферменты не активизировались, т. к. может произойти порча зерна. IV Лиазы - это ферменты, ускоряющие реакции, в результате которых без присутствия воды происходит отщепление химических группировок от химических веществ. В результате реакций происходит разрыв химических связей между атомами углерода, углерода и кислорода, углерода и азота. Важны при анаэробном дыхании. V Изомеразы – VI Лигазы (синтетазы) - Тема 2.3 Углеводы зерна 1. Значение и классификация углеводов 2. Значение и содержание в зерне сахаров 3. Свойства сахаров 4. Значение и содержание в зерне крахмала 5. Свойства крахмала 6. Клетчатка. Полуклетчатка и слизи 1. Значение и классификация углеводов Углеводы – Углеводы синтезируются в зеленых частях растений в процессе реакции фотосинтеза. Углеводы участвуют в синтезе более сложных органических веществ в процессе созревания зерна. Основным запасным веществом зерна является крахмал. Углеводы участвуют в процессе дыхания зерна. Для человека и животных углеводы являются источниками энергии и запасными питательными веществами. По строению углеводы принято классифицировать на: Моносахариды – В зависимости от количества атомов углерода в молекуле их принято классифицировать: а) триозы – б) тетрозы в) пентозы г) гексозы В природе и в зерне более распространены гексозы (глюкоза, фруктоза). Полисахариды – Если количество связанных между собой остатков моносахаридов 2 или 3, то такие вещества называются полисахаридами I порядка (сахароза, мальтоза). Если количество связанных между собой остатков моносахаридов от 100 до 1000, то такие углеводы называются полисахариды II порядка (крахмал, клетчатка ). 2. Значение и содержание в зерне сахаров По физической роли для растений углеводы принято классифицировать: 1) 2) 3) К сахарам относят моносахариды и полисахариды первого порядка. Сахара играют важную роль для зерна. Зерно - это живой организм и ему присущ процесс дыхания. Различают 2 вида дыхания зерна: Сахара играют важную роль при производстве готовой продукции, т. к. характеризуются высокими вкусовыми достоинствами и питательной ценностью. Однако повышенное содержание сахаров в зерне свидетельствует о его недоброкачественности. Повышенное содержание сахаров в зерне наблюдается в следующих случаях: а) б) в) В нормальном зрелом зерне содержание сахаров невелико. Зерно имеет пресный вкус. в основном сахара содержатся в зародыше зерна и составляют 20 - 25 % от массы зародыша. 3. Свойства сахаров 1) большинство сахаров имеют сладкий вкус; 2) сахара хорошо растворяются в воде; 3) сахара обладают гигроскопичностью, т. е. могут впитывать влагу; 4) способность к брожению. Брожение – Брожение – В пищевой промышленности наибольшее значение имеют следующие виды брожения: а) спиртовое брожение Возбудителями спиртового брожения являются дрожжи. Данная реакция человеком используется в бродильном производстве для получения этилового спирта и в хлебопечении. В хлебопечении реакция спиртового брожения обуславливает пористость хлеба. б) молочнокислое брожение. Возбудителями молочнокислого брожения являются молочнокислые бактерии. Молочнокислое брожение используется: - в) пропионовокислое брожение. Возбудителями брожения являются пропионовокислые бактерии. пропионовокислого г) маслянокислое брожение. Возбудителями маслянокислого брожения являются маслянокислые бактерии. 5) карамелизация. При повышенной температуре сахара сначала плавятся, а затем затвердевают. При этом приобретают темно-коричневую окраску и горьковатый привкус. Карамелизация - это необратимый процесс. карамелизация играет важную роль: а) б) в) в комбикормовом производстве используют мелассу. Меласса - это отход сахарного производства. 4. Значение и содержание в зерне крахмала Крахмал – У бобовых культур крахмал хранится в семядолях, у злаковых - в эндосперме. В других частях зерна крахмала нет, за исключением кукурузы. У кукурузы крахмал содержится в эндосперме и в зародыше. Крахмал в эндосперме злаковых находится в виде крахмальных зерен. Крахмальные зерна различают: а) простые. Такие зерна у пшеницы, ржи, ячменя; б) сложные - представляют образования, состоящие из более мелких частей ( овес, рис, кукуруза ). Крахмал в эндосперме располагается неравномерно. Среди злаковых культур богаты крахмалом рис, кукуруза, пшеница. Крахмал не является химическим индивидуальным веществом, т. е. крахмальное зерно на 96 - 98 % состоит из 2 полисахаридов (амилозы и амилопектина), остальные 2 - 4 % относятся к примесям (липиды, зольные вещества). Амилоза и амилопектин имеют одинаковую химическую формулу ( C6H10O5 )n , где n = 100-400. Амилоза и амилопектин отличаются друг от друга по строению. Амилоза имеет более простое строение и представляет собой неразветвленную цепочку из остатков глюкозы. Амилопектин имеет сложное строение. Его молекула имеет разветвленный вид. В зерне пшеницы соотношение амилозы и амилопектина составляет 1 :3. 5. Свойства крахмала 1) 2) 3) 4) гидролиз крахмала. Гидролиз крахмала - это реакция разложения в присутствии воды. Такая реакция протекает в зерне при прорастании под действием фермента амилазы. При хранении такая реакция не допустима, т. е. может происходить только при неправильном хранении и при наличии свободной влаги. Гидролиз зерна при хранении приводит к порче зерна. Реакция гидролиза сложная и многоступенчатая. Протекает через промежуточные вещества декстрины. В нормальном зрелом зерне содержание декстринов невелико (0,4 - 0,7 % от массы зерна). Содержание декстринов в зерне увеличивается при прорастании или при порче зерна. 6. Клетчатка. Полуклетчатка и слизи Клетчатка (C6 H10 O5 )n Свойства клетчатки: 1) клетчатка организмом человека не переваривается, поэтому оболочки стараются в готовую продукцию не допускать. Клетчатку выделяют в виде отрубей. не смотря на это некоторые рецепты хлеба содержат отруби, т. к. они полезны для желудочно-кишечного тракта. 2) клетчатка не растворяется в воде и других органических растворителях. Клетчатка не разлагается в слабых растворах щелочей и кислот. она может растворятся только под действием концентрированных кислот и щелочей. На этом свойстве основана методика определения клетчатки в зернопродуктах. Навеска продукта подвергается воздействию кислот и щелочей. При этом оорганические питательные вещества разлагаются, а клетчатка образует осадок. Полуклетчатка (гемицеллюлоза) входит в состав клеточных стенок семян и плодов. По своим свойствам он занимает как бы промежуточное положение между клетчаткой и крахмалом, играя в семенах двоякую роль: с одной стороны, вместе с клетчаткой они являются строительным материалом, с другой - запасными питательными веществами. Слизи. В зернах многих злаков содержатся так называемые слизи. Слизи - это коллоидные полисахариды, сильно набухающие в воде и медленно растворяющиеся в ней с образованием вязких растворов. Содержание слизей особенно характерно для зерна ржи ( 2,0 - 2,5 % ). Из - за этого ржаной мякиш влажный и липкий. Тема 2.4 Липиды. Пигменты. Витамины. Кислотность зерна и зернопродуктов 1. Содержание и значение жиров.Классификация жиров. 2.Жироподобные вещества. 3.Пигменты зерна. 4.Значение и содержание в зерне витаминов. 5.Кислотность зерна и зернопродуктов. 1. Содержание и значение в зерне жиров. Классификация жиров Липиды - широко распространенные в растительном мире вещестав. Термином "липиды" обозначают группу различных по своим свойствам соединений, растворимых в ряде органических растворителей и нерастворимых в воде. В эту группу входят собственно жиры и жироподобные вещества. Жиры – Для растений (зерна) жиры являются запасными веществами. Для организма человека и животных жиры выполняют следующие функции: а) являются питательными веществами, т. е. участвуют в обмене веществ; б) являются запасным веществом; в) являются источником энергии; г) являются поставщиком в организм человека и животных непредельных жирных кислот, которые не синтезируются организмом человека и животных. Жирные кислоты принято классифицировать: 1) предельные (пальмитиновая, стеориновая); 2) непредельные (олеиновая, линолевая, линоленовая ); По происхождению жиры бывают животные и растительные. Животные жиры являются твердыми веществами, растительные - в основном являются жидкими веществами, поэтому их принято называть маслами. Среди растительных жиров встречаются твердые вещества: масло какао, пальмовое масло. Растительные жиры богаты непредельными жирными кислотами. Среди зерновых культур богаты жирами масличные культуры. В среднем содержание жиров у них 30 - 35 %. У некоторых сортов подсолнечника - до 50 %, у клещевины - до 70 %. Содержание жира в зерне зависит от ряда факторов: 1) 2) 3) В зерне злаковых культур содержание жиров невелико. У злаковых в основном жиры содержатся в зародыше. Мало их в эндосперме, алейроновом слое и почти нет в оболочках, т. к. жиры быстро портятся. Поэтому зародыш в готовую продукцию стараются не допускать. По способности к высыханию жиры принято классифицировать: 1) невысыхающие – 2) полувысыхающие – 3) высыхающие – 2. Жироподобные вещества зерна Из жироподобных веществ наибольшее значение в зерне имеют: 1) фосфатиды. Фосфатиды (или фосфолипиды). Представляют собой соединения глицерина с жирными кислотами. Кроме того, в их состав входит фосфорная кислота, соединенная с азотистыми основаниями. Входя в состав клеточных оболочек, они играют существенную роль для их проницаемости и обмена веществ между клетками и внутриклеточным пространством. Существенное значение они имеют в питании человека и животных. Под действием щелочей фосфатиды расщепляются на составные части, а под действием фермента липазы от них отделяются жирные кислоты. Отщепление фосфорной кислоты от органических веществ называется минерализацией фосфора. Этот процесс может происходить при хранении зерна и зернопродуктов, при этом повышается их титруемая кислотность. Из группы фосфатидов в семенах и плодах встречаются лецитины, и кефалины. В состав лецитинов входит глицерин, жирные кислоты (чаще пальмитиновая, стеариновая, олеиновая) и азотистое основание — холин. В организме человека он препятствует отложению жира в печени. Лецитином богаты семена сои. Наибольшее количество лецитина содержится в зародыше семян и плодов. 2) воски. Воски — это сложные эфиры высокомолекулярных жирных кислот с одноатомными высокомолекулярными спиртами. Воски входят в состав покровов семян и плодов. Они содержатся в наружном покрове листьев и выполняют защитную роль. Восковой налет предохраняет их от смачивания водой и высыхания. При перемещениях сухого зерна и семян восковая пленка разрушается. Содержание восков в оболочках зерна и семян находится в пределах сотых или десятых долей процента от массы. 3) эфирные масла. Своеобразный запах многих растений, их цветов и плодов часто обусловливается содержанием в них ароматических веществ: ароматических спиртов, альдегидов, кетонов, эфиров и др. Ароматические вещества семян, плодов и растений, так называемые эфирные масла, обладают характерным ароматом. Они содержатся практически во всех плодах и семенах. Значительно больше их в семенах эфиромасличных культур, в семенах некоторых сорных растений (полыни, дикого чеснока, донника и др). Эфирные масла нерастворимы в воде, но хорошо растворяются в органических растворителях. Эфирные масла широко применяют в парфюмерной и мыловаренной промышленности, во многих отраслях пищевой промышленности, а также медицине. 3. Пигменты зерна Название пигмента, или красящего вещества, происходит от латинского слова pigmentum— краска. Пигменты – Значение пигментов для растений: Значение пигментов зерна для человека: - твердая пшеница богаче пигментами, чем мягкая. Поэтому макаронная мука и макаронные изделия должны быть кремовыми и желтоватыми по цвету; - мягкую пшеницу по цвету различают краснозерную и белозерную. Краснозерная пшеница богаче пигментами и обладает лучшими технологическими свойствами; - светлые сорта бобовых ценятся выше, чем темные, т. к. у них тоньше семенная оболочка. Следовательно, больше питательных веществ. В зависимости от окраски пигменты принято классифицировать на следующие группы: I. Парфирины – К этой группе относится зеленый пигмент хлорофилл, который участвует в фотосинтезе органических веществ. Этот пигмент содержится обычно в недозрелых семенах, а у ржи и конопли он находится и в созревших плодах. В зерновках злаков хлорофилл находится в поперечных клетках плодовой оболочки. В зерне ржи хлорофилл содержится в оболочках и алейроновом слое. II. Каротиноиды – Каротиноиды придают окраску семенной, а иногда и плодовой оболочкам зерна и семян различных культур. Каротин содержится в недозрелых и зрелых плодах. Каротин является провитамином А, так как в организме человека и животных он превращается в витамин А. К группе каротиноидов относят и распространенные пигменты ксантофилл, придающий желтую окраску, и зеаксантин, содержащийся в зернах желтой кукурузы. III. Антоцианы и флавоны. В большом количестве содержатся в цветках и листьях растений, в семенах бобовых культур. IV. Меланоидины. Меланоидины образуются при самосогревании зерна, поджаривании крупы, выпечке хлеба. Богата меланоидинами рожь, чем объясняется темный цвет ржаного хлеба. Пигменты могут находиться в одной какой-либо части зерна или во всех частях, но в разном количестве. Например, в зерне пшеницы каротиноиды содержатся в большом количестве в семенной оболочке и зародыше, в наименьшем — в эндосперме. 4. Значение и содержание в зерне витаминов Витамины – Объединяет их то, что они в небольших количествах необходимы для нормального развития организма человека и животных. В основном витамины синтезируются растительной клеткой. Некоторые витамины могут синтезироваться микробиологическими клетками. Организм человека и животных не может синтезироваться витаминами. В организм человека витамины поступают с растительной или животной пищей, где они накопились еще при жизни животных. Витамины принято обозначать буквами латинского алфавита. Отсутствие, недостаток или избыток витаминов может привести к различным заболеваниям. Зерно злаковых и бобовых культур богаты витаминами, особенно группы B, PP, E. Витамины в зерне распределены неравномерно. Основная часть витаминов содержится в зародыше. Мало витаминов в оболочке и алейроновом слое и практически нет в зародыше. При производстве муки переферийные части зерна (оболочки, зародыш) в муку стараются не допускать, поэтому мука считается продуктом бедным витаминами. На мукомольных заводах предусмотрена операция по обогащению муки витаминами. Операция называется витаминизация муки. В готовую продукцию вводят искусственные витамины, которые поступают с фармацевтических предприятий в виде порошков. Витаминизации подвергается мука высшего и первого сортов муки. В муку вводят следующие витамины: 1) B1 2) В2 3) РР Операция по витаминизации муки требует дополнительных материальных затрат, поэтому осуществляется не всех предприятиях. Значение витаминов: - А (ретинол). Отсутствие в пище вызывает замедление роста, понижение сопротивляемости организма инфекционным заболеваниям, к слепоте. При недостатке витамина А появляется так называемая «куриная слепота» (ослабление сумеречного зрения), возникает конъюнктивит (ксерофтальмия). Витамины группы А содержатся только в продуктах животного происхождения, а в продуктах растительного происхождения содержится провитамин А — каротин, который в организме человека и животных превращается в витамин А. - B1 (тиамин). Входит в состав ферментов, регулирующих многие важные функции организма, в первую очередь углеводный обмен, а также обмен аминокислот. Он необходим для нормальной деятельности центральной и периферической нервной системы. Отсутствие его вызывает заболевание Бери-Бери. Эта болезнь проявляется в отеках, расстройствах сердечно-сосудистой и нервной систем, заканчивается обычно параличом и смертью. - В2 (рибофлавин). Недостаток витамина В2 в пище приводит к нарушению окислительно-восстановительных процессов, что в итоге вызывает потерю в массе, воспаление слизистых оболочек рта и резь в глазах. В зерне и зернопродуктах витамина В2 содержится довольно мало. Из растительных продуктов наиболее богаты витамином В2 бобовые. В хлебе из обойной муки, в крупе овсяной и гречневой его достаточно много. - B6 (пиридоксин). Недостаток его в пище вызывает общую слабость, бессонницу. Витамин В6 широко распространен в пищевых продуктах. Особенно богаты им дрожжи, пшеничные зародыши, зерновка риса, фасоль и горох. - В12 (кобаламин). Входит в состав ферментов, участвующих в реакциях обмена аминокислот, нуклеиновых кислот, в процессах кроветворения и др. Этот витамин содержит в своем составе кобальт —элемент, необходимый для кроветворения. Единственным, источником витамина В12 являются микроорганизмы, находящиеся в кишечнике животных, синтезирующие витамин В12. - С (аскорбиновая кислота). При отсутствии в пище витамина С развивается цинга, а недостаток его приводит к ослаблению организма. Он содержится во многих плодах и овощах, но, являясь веществом нестойким, при длительном хранении, варке и сушке разрушается. В зерне злаков, семенах гороха и фасоли витамин С образуется при прорастании. - D. Отсутствие этих витаминов в организме приводит к заболеванию рахитом. - Е (токоферол). Отсутствие его в организме вызывает бесплодие, расстройство нервной системы. Витамин Е содержится в растительных продуктах, особенно в зародышах семян, например, в зародыше пшеницы. Он также содержится в горохе, фасоли. Витамин Е обладает антиокислительными свойствами и предохраняет жиры от прогоркания. - К (филлохинон). Отсутствие витамина в организме вызывает замедление свертывания крови. - РР (никотиновая кислота). Отсутствие витамина в пище вызывает заболевание — пеллагру, проявляющуюся в заболевании кожи, нарушении пищеварения, заболевании центральной нервной системы. Витамин РР содержится во многих продуктах животного и растительного происхождения: в зерне пшеницы (особенно в зародышах), пшеничном хлебе, зерне ячменя, семенах гречихи и бобовых культур. Никотиновая кислота устойчива к нагреванию и хорошо сохраняется при кулинарной обработке пищи. 5. Кислотность зерна и зернопродуктов Семена и плоды всех культур, а следовательно, и продукты их переработки содержат кислые вещества, способные вступать в реакцию со щелочью. Содержание этих веществ в зерне и зернопродуктах определяют титрованием щелочью, а показатель называют титруемой кислотностью. Из кислот в зерне содержатся щавелевая, яблочная, аминокислоты и жирные кислоты; из солей - кислые и средние фосфаты, а из амфотерных веществ белки. Кислотность обычно выражают в градусах. Под градусом кислотности понимают Так, кислотность пшеницы 3-4, а ржи - 3-5. Кислотность зерна разных культур и даже одной и той же культуры неодинакова. Объясняется это разным химическим составом зерна различных культур и большими колебаниями химического состава зерна одной и той же культуры. Кислотность муки разных сортов, полученных из одного и того же зерна, неодинакова. Высшие сорта муки имеют более низкую кислотность, а низшие сорта более высокую. Например, пшеничная мука высшего сорта имеет кислотность 2-3, а II сорта - 3-3,5. При продолжительном хранении зерна и особенно зернопродуктов кислотность их возрастает в результате гидролиза липидов и образования свободных кислот. В свежем зерне и зернопродуктах свободных кислот очень мало. Зернопродукты, у которых повысилась кислотность в результате длительного хранения, следует немедленно реализовать. Дальнейшее хранение их вызовет еще большее повышение кислотности и может привести к снижению хлебопекарных и пищевых достоинств муки. При плесневении, самосогревании и других процессах порчи, возникающих в зерновых массах, когда в зерне протекают гидролитические процессы, при участии микроорганизмов и ферментов, кислотность его повышается очень быстро. Следовательно, по динамике изменения кислотности зерна и зернопродуктов при хранении можно судить о их свежести. В отрасли хлебопродуктов наиболее распространенным методом явяляется метод по болтушке. Для этого при анализе берут навеску массой 5 г и 0,1 нормальный раствор щелочи NaOH. Кислотность рассчитывают по следующей формуле: