Государственный стандарт пшеницы

Дополнительные процессы влияющие на показатель качества зерна

На качество зерна в процессе производства оказывают влияние многочисленные факторы, но наиболее изученными являются погодные условия, окультуренность почв и приемы их обработки, предшественники, удобрения, семена и посев, вредители, болезни и сорняки, орошение, величина урожая, полегание растений, способы и сроки уборки, очистка и сушка.

Ценность зерна прежде всего определяется его химическим составом, так как содержание тех или иных веществ и их соотношение в значительной степени характеризует пищевые и технологические качества зерна. Поэтому химический состав зерна учитывается на всех этапах работы с ним: при выведении новых сортов, разработке приемов агротехники, хранении, обработке и переработке.

В состав зерна и продуктов его переработки входят неорга­нические и органические вещества. К неорганическим относятся вода и минеральные вещества, к органическим — углеводы, азо­тистые вещества, липиды, витамины, ферменты, пигменты и дру­гие. Например, азотистые представлены в основном белками. По современным представлениям молекула белка состоит из раз­личного количества остатков аминокислот. Всего известно 20 аминокислот, из них 8 — незаменимые (лизин, метионин, триптофан, валин, треонин, лейцин, изолейцин, фенилаланин), синтезирующиеся в растениях, человек и животные получают их только с пищей из зерна.

Абсолютный вес зерна

Вес 1000 зерен в граммах, или абсолютный вес, является важным показателем семенных и технологических качеств зерна. В зависимости от условий выращивания пшеницы этот показатель подвержен очень резким изменениям.

Так, яровая пшеница Саратовская 29 за 24 года наблюдений шесть раз имела абсолютный вес зерна ниже 30 г и двенадцать раз выше 35 г. Наиболее высокий вес получен в 1971 г. (43,0 г) и самый низкий в 1954 г. (17,6 г).

На абсолютном весе зерна оказываются и сортовые особенности. Твердая пшеница Мелянопус 26 за 14 лет наблюдений ни разу не имела абсолютный вес ниже 35 г; он колебался за эти годы от 35,7 до 49,4 г. В пределах одного сорта при одинаковом уровне агротехники решающее влияние на абсолютный вес зерна оказывают метеорологические условия.

Формированию повышенного абсолютного веса зерна способствуют условия погоды, которые улучшают влагообеспеченность растений во время налива зерна и снижают напряженность транспирации. Достаточная весенняя влагозарядка почвы — первый показатель возможного в данном году хорошего налива зерна. Растения яровой пшеницы потребляют влагу из глубинных слоев почвы преимущественно после колошения, то есть в период формирования и налива зерна. Глубокое весеннее промачивание почвы и наличие больших запасов продуктивной влаги создают условия спокойного хода налива даже в засушливые годы.

В зоне южных черноземов за период с 1929 по 1969 г. 17 лет было с повышенным абсолютным весом зерна. Как правило, это были годы с весенними запасами продуктивной влаги в метровом слое почвы не менее 140 мм.

Недостаточное весеннее увлажнение почвы в некоторых случаях может быть компенсировано обильными осадками после посева пшеницы и главным образом во время налива зерна. За последние 70 лет было три случая (1945, 1967, 1969), когда при очень низких весенних запасах доступной растениям воды в метровом слое почвы (меньше 100 мм) получено зерно пшеницы с высоким абсолютным весом. Эти годы отличались большим количеством осадков и прохладной погодой во время налива зерна.

Вместе с тем за указанные годы было два случая (1938, 1948), когда при высоких весенних запасах доступной растениям воды в почве получен низкий абсолютный вес зерна. Связано это с недостаточным количеством осадков за время вегетации пшеницы при сухой, жаркой погоде во время налива или же с плохим укоренением растений.

Из метеорологических условий наиболее сильное влияние на формирование абсолютного веса зерна оказывает погода периода от колошения до созревания. Пониженная температура во время налива зерна сопутствует годам с повышенным абсолютным весом, а жаркая погода вызывает щуплость зерна и соответственно низкий абсолютный вес. Во все годы с абсолютным весом зерна яровой пшеницы более 35 г, как правило, средняя температура воздуха от колошения до созревания не превышает 21°. Учитывая, что таким годам предшествует и высокая весенняя влагозарядка почвы, по-видимому, между размерами весеннего увлажнения почвы и температурой периода налива зерна (вторая половина июня — первая половина июля) имеется некоторая коррелятивная связь.

В годы с повышенным количеством осадков в течение всего периода вегетации и особенно от колошения до созревания, когда бывает не более двух дней с суховеями и не более шести дней с максимальной температурой воздуха выше 30°, также отмечается высокий абсолютный вес зерна.

Анализ данных за отдельные годы показывает, что в годы с плохим наливом зерна количество осадков от посева до созревания яровой пшеницы обычно ,не превышает 120 мм, а в период от колошения до созревания — 50 мм. Наиболее устойчивым агрометеорологическим показателем плохого налива зерна является средняя температура воздуха во время созревания. Как правило, при средней температуре указанного периода выше 22° отмечается значительное снижение абсолютного веса зерна. В годы плохого налива от посева до созревания бывает не менее 10 суховейных дней и не менее 12 дней с максимальной температурой воздуха выше 30°.

Показатели качества подсолнечника

Качество семян масличных культур, в том числе подсолнечника, определяется по таким показателям:

• Цвет и запах. Указывает на их свежесть и зрелость, что в свою очередь характеризует содержание жира в семенах.
• Влажность семян. В отличие от зерновых культур семена подсолнечника очень чувствительны к уровню влажности при долгом хранении. Чрезмерное увлажнение может привести к порче хранимых запасов.
• Засоренность. Очевидно, что чем больше примесей в партии семян, тем ниже будет выход жира из них и тем хуже его качество.
• Лузжистость. То есть соотношение массы лузги к массе самого зерна. Чем ниже показатель лузжистости, тем выше содержание жира на единицу массы партии.
• Содержание и качество жира. Это ключевой показатель для данной культуры. Содержание растительного масла значительно отличается в разных сортах подсолнечника. Также на этот показатель влияют район и условия произрастания растений. В среднем содержание масла составляет от 40 до 50% от массы семян.

Качественные характеристики жира, содержащегося в семенах подсолнуха, имеют собственную шкалу определения качества, которая включает такие параметры как омыление, йодное число и кислотное число.

Дификит белка в пшенице

В большинстве зернопроизводящих стран мира, в том числе и в России, наблюдается белковый дефицит в зерне пшеницы. Значительная часть производимых пшениц являются слабыми по хлебопекарным достоинствам и в чистом виде непригодны для получения их них доброкачественной хлебопекарной муки. Реша­ется эта проблема в Европе путем добавления в муку сухой клейковины, а и России — подсортировкой к зерну слабых пшениц зерна сильной пшеницы. Ценность сильных пшениц заключается в том, что они обладают способностью при добавлении к слабым — улучшать слабые пшеницы с низкими хлебопекарными качествами, т. е. обладают так называемой смесительной способностью.

В свое время научно-исследовательскими учреждениями были разработаны, а Государственным комитетом Совета Министров СССР по науке и технике утверждены нормы качества, которые характеризуют пшеницу по силе. Эти нормы вошли в стандарт на сильную пшеницу и стали государственными. После этого зерно сильных пшениц стало закупаться в государственные ресурсы по повышенным ценам, а соответственно и при продаже их сельскими товаропроизводителями отечественным или зарубежным покупателям по повышенным ценам.

Кому противопоказана пшеница и продукты из нее?

Поскольку в химический состав пшеницы и продуктов из нее входит глютен, она противопоказана людям с непереносимостью данного белка.

Целиакия — это хроническое заболевание, характеризующееся злокачественной иммунной реакцией на глютен. По оценкам медиков, 0,5-1 % людей в мире имеют это заболевание.

Целиакия вызывает повреждение тонкой кишки, что приводит к нарушению усвоения питательных веществ. Сопутствующими симптомами могут быть потеря веса, вздутие живота, метеоризм, диарея, запор, боль в животе и усталость.

Вместе с тем, число людей, соблюдающих безглютеновую диету, превышает число страдающих целиакией. Иногда причиной может быть простое убеждение, что пшеница и глютен по своей природе вредны для здоровья.

В других случаях такие продукты могут вызвать реальные симптомы, похожие на проявления болезни. Это состояние называется чувствительностью к глютену и определяется как неблагоприятная реакция на пшеницу без каких-либо аутоиммунных или аллергических реакций.

Классификация пшеничного зерна

Согласно установленным требованиям стран Европы и США основными показателями, влияющими на определение качества зерна и его стоимости, являются:

• Процент содержания клейковины;
• Наличие примесей зерен других сортов;
• Форма, структура и запах;
• Стекловидность;
• Количество посторонних примесей.

Все классы пшеницы делятся на две группы. К первой относят зерно первого, второго и третьего сорта. Пшеница из этой группы идет на экспорт, из нее делают муку высшего сорта и используют в хлебопекарной промышленности. Вторая группа включает четвертый и пятый сорт. Обычно это зерно твердых видов злака. Оно может быть использовано и в пищевой отрасли (для приготовления макаронных изделий или крупы). Предварительно мука из такого зерна насыщается сортами, имеющими большее содержание белков и повышенный объем клейковины.

Вне классификации расположена пшеница шестого класса или фуражная. Она используется только для приготовления комбикормов и скармливания в чистом виде домашнему скоту.

По влажности

Влажность зерна как показатель качества имеет двоякое значение: экономическое и технологическое. В основу расчетов за зерно при купле (продаже) его, а также для учета зерна в государственных ресурсах положены базисные нормы по влажности. За отклонения влажности от базисных кондиций применяются скидки или надбавки к физической массе в соотношении 1:1, кроме того взимается плата за сушку.

Чтобы зерновые массы сохранялись длительное время с минимальными потерями, они должны находиться в сухом состоянии, т.е. когда в них нет свободной влаги. Для переработки зерна также требуется определенная влажность, которая для злаковых и бобовых культур обычно находится в пределах 14—16%, а для масличных еще ниже. Если влажность выше установленных пределов, то зерно перед переработкой подлежит сушке.

Хорошая мука

Основным сырьем для производства муки является зерно пшеницы и ржи. Из некачественного зерна хорошей муки, понятное дело, не получится. То есть оценка качества муки напрямую зависит от качества зерна. А ещё от процесса его переработки: помола.

Проверка в магазине

Когда люди идут в магазин за покупками, то не берут с собой приборы для оценки качества товаров. Полагаются исключительно на свои знания и органы чувств. Определяют, хороша продукция и не очень, «на глаз».

Высокие сорта имеют более светлый оттенок, нежели низкие. Качественную муку выбирают по светлому кремовому оттенку, запаху только что смолотого зерна. К слабовыраженному мучному аромату не должны примешиваться никакие неприятные или просто лишние запахи. Умаляют достоинства товара и посторонние вкусы. Мука должна хрустеть в руках, но не на зубах. При надавливании на поверхности появится чёткий отпечаток пальца. Если этого не случилось, значит в муке много отрубей.

Оборудование для определения качества

С помощью специального оборудования проверяется белизна, зольность, процентное содержание белка и влаги, качество сырой клейковины в муке и зерне. Анализы проводятся в лабораторных условиях на предприятиях, не пренебрегающих научным и техническим прогрессом, стремящихся к тому, чтобы продукция соответствовала государственным стандартам качества. К примеру, на хлебопекарнях, фермерских хозяйствах, предприятиях по переработке зерна.

Современные приборы завершают всю работу буквально за несколько минут. Скорость и точность тестирования делает переработку сырья эффективнее.

Основные виды приборов:

• Анализатор белка измеряет вес белка в тестируемом образце.
• Белизномер. Муку одной партии с помощью этого прибора проверяют дважды, а затем вычисляют средний арифметический результат и округляют его. Используется для этого по двадцать грамм продукта. Делается электронная обработка показателей, а затем они высвечиваются на цифровом индикаторе. Если расхождение двух показателей превышает единицу, анализ проводят повторно. По белизне определяется сорт муки.
• БИК-анализаторы — как и анализаторы цельного зерна — быстро и безошибочно определяют состав и качество продуктов. Большая часть проб тестируется без подготовки.
• Измеритель деформации клейковины очень точно указывает качество слабой, неудовлетворительной клейковины, чтобы можно было улучшить хлебопекарские свойства муки.
• ИК-анализатор измеряет коэффициенты диффузного отражения размолотого сырья (берётся двадцать грамм) в ближней ИК-области спектра. Расчёты остаются в памяти прибора для дальнейшего тестирования зерна и муки.
• Прибор для определения числа падения определяет в злаковых степень активности альфа-амелаз. Непророщенные зёрна ячменя, пшеницы и риса обладают высокой осахаривающей активностью, которая с прорастанием увеличивается. Низкие показатели у непроросшего овса, гречихи, риса, сорго, кукурузы.
• Тестомесилка. С её помощью замешивают тесто, чтобы определить количество и качество клейковины. Зерно пшеницы при замесе используется цельносмолотое.
• Экспресс-анализаторы проверяют зёрна на влажность, процентное соотношение белка, крахмала, клейковины, золы, клетчатки. Рапс, кукурузы, семена подсолнуха анализируются ещё и на содержание жира.

Показатели качества зерна

Качество зерна зависит, во-первых, от природных особенностей зерновых культур. Во-вторых, от нескольких внешних факторов:

• Состав почвы;
• Климатические условия;
• Агротехнические мероприятия.

И последние воздействуют на качество зерна всё сильнее. Селекционеры и генетики улучшают сорта, делая их сильнее и ценнее за счёт повышения урожайности в несколько раз.

При оценке качества зерна учитывается несколько показателей:

• Как зерно выглядит, каково оно на вкус. Здоровые зёрна узнают по характерному цвету и блеску, который исчезает, если зерно недозрелое или испорченное. Повредить его могут заморозки, слишком высокая температура в зерносушилке или элементарные ошибки при сборе урожая.
• Запах зерна не должен содержать ничего лишнего. Стандарты качества снижают, например, ноты солода в аромате после перегрева, запах плесени, затхлости, гниения, полынной горечи.
• Степень влажности. Слишком высокими показателями считаются 15 — 17 процентов. Сырые зёрна хуже всходят, могут сказаться на качестве будущего урожая.
• Засоренность — это процентное соотношение веса примесей и веса зерна. Сорные примеси — как галька — в лучшем случае не имеют никакой ценности, в худшем — вредны для организма человека. Зерновой сор тоже влияет на качество не лучшим образом, но его можно переработать.
• Как сильно зёрна поражены вредителями: если поражено клещами, долгоносиками и других насекомыми слишком сильно, такое зерно в пищу не употребляется. Заражённость амбарными вредителями — например, клещами — выявляется посредством просеивания среднего образца.
• Химический состав, загрязнение радиоактивными элементами.
• При необходимости фиксируют уровень содержания пестицидов, фумигантов.
• Мукомольные свойства. Способность при минимуме энергозатрат дать как можно больше муки необходимых сортов.
• Клейковина — под этим термином подразумевается совокупность белковых веществ, которые при набухании в жидкости образуют связную эластичную массу. Клейковина позволяет делать из зерна муку высокого качества, тесто из неё получается пышное и пористое. А ещё оно легко пропекается. Количество клейковины связано с условиями созревания и соблюдением норм хранения пшеницы. Показатель важен именно для этой зерновой культуры.
• Натурная масса (один литр семян в граммах) важна при оценке качества ржи, пшеницы, овса, ячменя. Измеряется приспособлениями под названием пурки. Показания разнятся в зависимости от формы зерна, его сухости или влажности, степени зрелости, иных параметров.
• Плёнчатость — процентное соотношение оболочек цветов (как, например, в рисе, овсе) или плодов (в гречихе). Чем оно больше, тем ниже качество: такое зерно сложнее перерабатывать, в нём меньше питательной ценности.

При оценке отдельных зерновых учитываются особые показатели. Пшеница и рис анализируются на стекловидность; пивоваренный ячмень — на жизнеспособность.

В магазинах зерно обязательно проверяйте на отсутствие спорыньи — ядовитого грибка, поражающего злаки. По цвету спорынья напоминает кожуру баклажана. Паразитирует чаще на ржи и пшенице. При отравлении паразитом кружится голова, появляется тошнота, открывается рвота.

Показатели качества сена

Сено — один из видов корма для скота, получаемый путем обезвоживания травы методом воздушно-солнечной сушки. Качество сена в России определяет «ГОСТ 23153» на основе таких характеристик:

• цвет,
• содержание влаги,
• запах,
• содержание сырого протеина и сырой клетчатки,
• содержание вредных растений.

Как видим, качество продукции растениеводства в каждом случае определяется индивидуально для всех культурных растений. Единственный показатель, который является общим для абсолютного большинства видов растениеводческой продукции (и в первую очередь для пищевых продуктов) — это отсутствие или минимальное содержание вредных микроэлементов (пестицидов, нитратов, тяжелых металлов и т.д.)

Число падения

Число падения — косвенный показатель степени прорастания, определяемый на основе уровня автолитической активности зерна. Последняя является результатом действия фермента альфа-амилазы, расщепляющего крахмал эндосперма до простых сахаров, которые необходимы для развития зародыша семени. Естественно, это приводит к значительному снижению хлебопекарного качества.

Автолитическая активность определяется при помощи специального оборудования (Falling Number, ИЧП, ПЧП и др). В основе метода лежит ферментативное разжижение (под действием альфа-амилазы) мучной суспензии, клейстеризованной в кипящей водяной бане.

Группы зерна в зависимости от назначения

В зависимости от назначения зерна показатели его качества делятся на три группы:

1. обязательные для всех партий зерна — признаки свежести и зрелости (внешний вид, запах и вкус), зараженность зерна вредителями (насекомыми) и семян бобовых культур — зерновками, влажность и содержание примесей;
2. обязательные при оценке партий зерна некоторых культур для определенного целевого назначения — натура пшеницы, ржи, ячменя, овса; для крупяных культур — выравненность, содержание ядра и цветочных пленок; у пивоваренного ячменя определяются способность прорастания и жизнеспособность; показатели всхожести и энергии прорастания обязательны для ржи, овса и проса, используемых на солодоращение в спиртовом производстве; в пшенице определяют стекловидность, количество и качество клейковины, содержание белка;
3. дополнительные показатели качества, определяемые в зависимости от возникшей необходимости на различных этапах хлебооборота: химический состав зерна, видовой и численный составы микрофлоры (зараженность гельминтоспориозами, фузариозами и др.), остаточное содержание в зерне пестицидов и фумигантов, содержание радиоактивных веществ.

Что способно изменить натуру

Есть много факторов, меняющих натуру. Зачастую они серьезно искажают прямую зависимость между ее величиной и выполненностью зерна:

1. Присутствие в общей массе большого количества примесей. Если они легкие, натура снижается; из-за тяжелых растет. При этом общее качество всей партии остается низким.
2. Высокая влажность зерна. У сыроватой пшеницы показатель снижается, так как от влаги она набухает, а общая плотность становится меньше. Влажное сырье теряет сыпучесть, а значит, мерка заполнится рыхло.
3. Наличие в партии битых и поврежденных зерен. Они повышают общую плотность сырья и натуру.
4. Форма и выровненность пшеницы. К примеру, зерна округлой формы складываются гораздо плотнее в мерку, в результате натура всей партии вырастает. У невыровненного продукта показатель выше, так как более мелкие зерна заполняют возникшие пустоты между крупными.

Если зерно влажное, определяют расчетный показатель: за каждый процент влажности выше нормы фактическую натуру увеличивают на 5 г/л для яровой пшеницы и на 3 г/л — для озимой.

По засоренности

Засоренность — количество примесей в зерне, выраженное в процентах к его массе. В основу классификации примесей в товарном зерне положен принцип: степень влияния данного вида примесей на выход и качество вырабатываемых продуктов, а в фуражном зерне — на кормовую ценность.

На основании этого зерновая масса делится на три части:

• основное зерно
• зерновая примесь
• сорная примесь.

Рассмотрим эти три части на примере зерна пшеницы.

• Основное зерно — целые и поврежденные зерна пшеницы, по характеру повреждений не относящиеся к сорной или к зерновой примесям.
• Зерновая примесь — зерна основной культуры, деформированные (проросшие, щуплые, давленые, раздутые при сушке), недозревшие, поврежденные самосогреванием, изъеденные и битые независимо от характера и размера повреждения, в количестве 50% от их массы (остальные 50% относятся к основному зерну), зерна других культурных растений, по ценности приближающиеся к зерну основной культуры и используемые по целевому назначению. Поскольку проросшие зерна резко снижают качество клейковины в пшенице, содержание их в этой культуре, в зависимости от класса, строго регламентируется (1—5%).
• Сорная примесь — органический и минеральный сор, семена всех дикорастущих растений, семена культурных растений, не отнесенные к зерновой примеси, испорченные зерна, вредная примесь. В числе минеральной примеси ограничивается одним процентом трудноотделимая примесь — галька. При переработке зерна и хлебопекарную муку, галька должна быть отделена, в случае невозможности полного отделения полученная мука будет нестандартно;! по хрусту; также регламентируется общее количество и состав вредной примеси, при общем допустимом количестве — 1%, спорыньи и головни допускается не более 0,05%. семян ядовитых сорных растений не более 0,3%, триходесма седая не допускается. В противном случае мука будет непригодной на пищевые цели.
• Натура зерна — масса зерна в определенном объеме. В России и в ряде других стран, где введена метрическая система мер, натура характеризуется массой литра зерна в граммах или гектолитра в килограммах. Техника определения натуры зерна предельно проста и непродолжительна. Применяемый в России метод определения натуры аналогичен методам, принятым в Европе, США, Канаде и ряде других стран.

Научными исследованиями и опытом работы мукомольных предприятий подтверждено, что чем выше натура, тем более выполненное зерно (при прочих одинаковых показателях качества), т. е. оно содержит больше эндосперма и меньше оболочек, что в конечном счете определяет получение большего количества муки и меньшего количества отрубей.

Снижение натуры пшеницы против нормы по мельничным кондициям (775 г/л) на каждый грамм уменьшает количество получаемой продовольственной продукции (муки) на 0,05% за счет увеличения кормовой продукции — отрубей в таком же размере. Пшеницу с натурой ниже 690 г на сортовые помолы использовать нецелесообразно.

За рубежом натуре зерна также придается большое значение и нормы ее в стандартах поддерживаются на высоком уровне. Например, канадским стандартом для высшего класса пшеницы Западная яровая белозерная № 1 установлена минимальная норма по натуре 78,0 кг/гл и № 2 76,0 кг/гл. Пользующаяся мировой известностью швейцарская фирма «Бюллер», строящая мельницы с самой совершенной технологией, гарантирует получение 75% муки типа высшего сорта лишь при условии переработки пшеницы с натурой не менее 785 г/л.

Привлечение виновных к ответственности за нарушения норм качества

Если проверкой будут установлены факты нарушения вышеприведенного порядка, госхлебинспектор обязан внести руководству предприятия предложения по их устранению и привлечению виновных к ответственности.

Важное значение в системе Государственной хлебной инспекции РФ имеют лаборатории ГХИ, действующие во всех территориальных (региональных) управлениях, в морских портах и на пограничных железнодорожных станциях. Методическое руководство всеми лабораториями Госхлебинспекции при Правительстве Российской Федерации осуществляет Центральная Федеральная лаборатория Росгосхлебинспекции

Основные задачи лабораторий территориальных (региональных) управлений системы Государственной хлебной инспекции при Правительстве РФ заключаются в следующем:

• проверка правильности определения качества зерна и продуктов его переработки госхлебинспекторами, лабораториями припортовых пунктов ГХИ и производственно-технологическими лабораториями хлебоприемных и зерноперерабатывающих предприятий, оказание им методической помощи и консультаций по освоению новых приборов и методов оценки качества зерна, муки, крупы и семян масличных культур;
• разрешение спорных вопросов по качеству зерна и продуктов его переработки, замена сертификатов инспекторов ГХИ в установленном порядке;
• проверка правильности выдачи и заполнения инспекторами ГХИ сертификатов качества, а производственно-технологическими лабораториями – удостоверений о качестве зерна, муки, крупы;
• проверка соблюдения стандартов производственно-технологическими лабораториями предприятий;
• проверка качества муки и крупы, вырабатываемых мукомольными и крупяными заводами.

Лаборатории ГХИ, проверяя работу лабораторий хлебоприемных и зерноперерабатывающих предприятий, должны также проверять:

• правильность ведения лабораторных журналов, записей анализов зерна и продукции;
• обеспеченность лаборатории приборами и оборудованием по утвержденной номенклатуре. Исправность и наличие клейма на эксплуатируемых приборах;
• соответствие помещения лаборатории своему назначению;
• наличие нормативно-технической документации по качеству зерна и продуктов его переработки, эталонов зерна, примесей и наглядных пособий;
• выполнение лабораторией предприятия основных задач технохимического контроля.