Организация контроля качества зерна


СРЕДНЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ


Т.В. УСТИМЕНКО





                ОРГАНИЗАЦИЯ КОНТРОЛЯ
                КАЧЕСТВА ЗЕРНА




УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ





                        Рекомендовано федеральным государственным автономным учреждением «Федеральный институт развития образования» (ФГАУ «ФИРО») в качестве учебного пособия для использования в учебном процессе образовательных учреждений, реализующих программы СПО


znanium.com

Москва РИОР ИНФРА-М

УДК 633:621.796(075.32)
ББК 36.821я73
      У80

   ФЗ    Издание не подлежит маркировке   
№ 436-ФЗ в соответствии с п. 1 ч. 4 ст. 11

      Автор:
      Устименко Т.В. — заслуженный учитель России, почетный работник среднего профессионального образования, преподаватель высшей категории Рецензенты:
      Филин В.М. — канд. техн. наук, директор ООО «Агропродмаш»;
      Евтушенко С.И. — профессор, д-р техн. наук


       Устименко Т.В.
У80 Организация контроля качества зерна : учебное пособие / Т.В. Устименко. — Москва : РИОР : ИНФРА-М, 2021. — 224 с. — (Среднее профессиональное образование). — DOI: https://doi.org/10.12737/1675
          ISBN 978-5-369-01313-7 (РИОР)
          ISBN 978-5-16-009354-3 (ИНФРА-М, print)
          ISBN 978-5-16-100271-1 (ИНФРА-М, online)
           Представлены курс лекций и вопросы для самоконтроля, лабораторный практикум, рабочая тетрадь для выполнения практических работ, сборник задач для индивидуальной самостоятельной работы и примеры решения задач, рекомендации по подготовке рефератов, сборник производственных ситуаций и примеры решения различных ситуаций, варианты аудиторной контрольной работы для студентов ссузов.
           Предназначено для оказания помощи преподавателям и студентам специальности «Технология хранения и переработки зерна» в освоении профессиональных компетенций, соответствующих виду профессиональной деятельности «Хранение зерна и семян».
УДК 633:621.796(075.32)
                                                   ББК 36.821я73
ISBN 978-5-369-01313-7 (РИОР)
ISBN 978-5-16-009354-3 (ИНФРА-М, print)
ISBN 978-5-16-100271-1 (ИНФРА-М, online)                  © Устименко Т.В.


           Оригинал-макет подготовлен в Издательском Центре РИОР Р

Подписано в печать 10.07.2016.
Формат 60x90/16. Бумага офсетная. Гарнитура Newton. Печать офсетная. Усл. печ. л. 14,0. Уч.-изд. л. 14,58. Тираж 500 экз.
Цена свободная.
ТК 250100 — 1009027 — 100716
ООО «Издательский Центр РИОР»
127282, Москва, ул. Полярная, д. 31В. info@riorp.ru www.riorpub.com
ООО «Научно-издательский центр ИНФРА-М» 127282, Москва, ул. Полярная, д. 31В, стр. 1. Тел.: (495) 280-15-96. Факс: (495) 280-36-29.
E-mail: books@infra-m.ru http://www.infra-m.ru

ПРЕДИСЛОВИЕ


   Современная действительность требует от производителей пищевой продукции качественных, экологически чистых и безопасных продуктов питания. Оснащенность лабораторий хлебоприемных предприятий приборами, их технический уровень, обеспеченность высококвалифицированными кадрами, соблюдение требований стандартов непосредственно влияют на качество вырабатываемой продукции и на экономические показатели предприятий отрасли хлебопродуктов. В связи с этим оценке качества зерна, развитию лабораторной базы, обновлению ее новыми современными приборами и обеспечению кадрами отрасли хлебопродуктов уделяется постоянное внимание. Подготовка компетентного специалиста для отрасли хлебопродуктов в соответствии с ФГОС СПО третьего поколения требует готовности его к такому виду деятельности как хранение зерна и семян. Этот вид деятельности не может быть осуществлен без знаний и умений в области организации контроля качества зерна при приеме, хранении и отпуске. Поэтому учебное пособие по курсу «Организация контроля качества зерна при приеме, хранении и отпуске» профессионального модуля ПМ.01 «Хранение зерна и семян» является значимым и актуальным при подготовке техника-технолога по специальности 260101 Технология хранения и переработки зерна.
   Учебное пособие подготовлено в соответствии с требованиями Федерального государственного образовательного стандарта среднего профессионального образования (ФГОС СПО) по специальности 260101 «Технология хранения и переработки зерна», рабочей программой профессионального модуля ПМ.01 «Хранение зерна и семян» и предназначено для преподавателей общепрофессиональных дисциплин и профессиональных модулей и студентов, обучающихся по специальности 260101.
   В пособии представлены: курс лекций с вопросами для самоконтроля по темам, варианты аудиторной контрольной работы для студентов, обучающихся по заочной форме обучения, методические указания к лабораторным и практическим занятиям для студентов, обучающихся по специальности 260101 «Технология хранения и переработки зерна» по ПМ.01 «Хранение зерна и семян». Предложен порядок их проведения и оформления результатов анализа. В пособии излагаются стандартные методы определения качества зерна, приводятся примеры расчетов отдельных показателей качества и вопросы контроля знаний студентов.
   При подготовке учебного пособия, сделана попытка систематизировать изложенную в различных источниках информацию по организации контроля качества зерна при приеме, хранении и отпуске, облегчить работу студентов в процессе самостоятельной подготовки.

3

   Учебное пособие имеет важное значение для студентов специальности 260101 «Технология хранения и переработки зерна», получающих образование по заочной форме обучения. Пособие способствует решению проблемы обеспечения учебно-методической литературой студентов, проживающих в провинциях и не имеющих возможности получать в достаточном количестве необходимую информацию, а также дает возможность продуктивно заниматься самообразованием.

Глава 1 КУРС ЛЕКЦИЙ

1.1. Характеристика показателей качества злаковых культур и гречихи и стандартные методы их определения

1.1.1. Пшеница
   Народно-хозяйственное значение. Пшеница — основная и очень ценная продовольственная культура. Ее используют на различные цели:
   -    мягкая пшеница является превосходным сырьем для производства муки и приготовления из нее хлеба;
   -    мука из твердой пшеницы является сырьем для производства макаронных изделий;
   -    из пшеницы вырабатывают крупы Полтавскую № 1, 2, 3, 4, Артек № 5 и манную;
   -   из пшеницы получают крахмал и клеящие средства;
   -   отруби являются лечебным продуктом;
   -    отруби и отходы от переработки служат сырьем для выработки комбикормов;
   -   солома используется как грубый корм для жвачных животных.
   Биология, районы выращивания. За 4-5 тыс. лет до нашей эры пшеница возделывалась на территории Туркмении. Граница возделывания доходит до 60° северной широты, даже заходит за Полярный круг, и до 50° южной широты, захватывает Австралию, юг Африки и почти всю Южную Америку, в горах ее высевают на высоте 2500 м над уровнем моря (Дагестан).
   Пшеницу выращивают больше чем в 80 странах земного шара. Она занимает 1-е место (в мире) по валовым сборам и 1-е место по посевным площадям. В России пшеница также занимает 1-е место по посевным площадям и валовым сборам.
   Основные страны по производству пшеницы: США, Канада, Австралия, Турция, Италия, Франция и др.
   Яровая мягкая пшеница возделывается в Западной Сибири, Казахстане, районах Урала, Нижнем и Среднем Поволжье. Урожайность в среднем составляет 10-12 ц/га, т.е. невысокая, так как ее посевы распространены, в основном, в засушливой зоне.
   Озимая мягкая пшеница возделывается в районах с умеренным климатом: Северный Кавказ, правобережье Волги, Центральночерноземная зона. Урожайность здесь в среднем составляет 2225 ц/га, т.е. она в перечисленных районах более урожайна.
   Твердая пшеница возделывается в засушливых районах: области Оренбургская, Саратовская, Волгоградская, Алтайский край, Омская,

5

Курганская области. Отличительные признаки мягкой и твердой пшениц приведены в табл. 1
   Пшеница относится к настоящим злакам и обладает следующими признаками:
   -   более требовательна к влаге и менее требовательна к температу-
ре;    „ „ . ... ..... ___________________
   -   имеет озимую и яровую формы произрастания;
   -   прорастает несколькими корешками;
   -   имеет короткий вегетационный период;
   -   представляет собой растение короткого дня.
   Ботаническая характеристика — как у всех злаковых культур.
   Корень — мочковатый, нет центрального стержня, развивается в верхнем пахотном слое земли.
   Стебель — тонкий, полый внутри (соломина), имеет 5-6 междоузлий.
   Листья — ланцетовидные, длинные, узкие.
   Соцветие — колос длинный, рыхлый или плотный, остистый или безостый
   Плод — зерновка голозерная
Таблица 1
Отличительные признаки мягкой и твердой пшениц

              Мягкая                           Твердая           
Колос                               Колос                        
рыхлый                              плотный                      
остистый или безостый               остистый                     
Ости короче колоса и направлены в   Ости длиннее колоса и направ-
стороны                             лены вверх                   
Зерно                               Хохолок слабо выражен        
имеет явно выраженный хохолок                                    
Форма зерна удлиненная, яйцевидная, Форма зерна удлиненная, с бо-
овальная, бочковидная               ков сжата                    
Консистенция эндосперма мучнистая,  Консистенция эндосперма стек-
стекловидная и полустекловидная     ловидная                     
Цвет белый, красный разных оттенков Цвет янтарный                

   Морфология и анатомия зерновки. Морфология — это внешнее строение зерновки. Ее характеризуют форма, цвет, размеры.
   Форма — различная (зависит от сорта, вида и условий произрастания). Форма может быть овальная, бочковидная, удлиненная.
   Цвет — различный (зависит от сорта, вида и условий произрастания). Цвет может быть белый, коричневый, янтарный, красный различных оттенков, желтый. Цвет лежит в основе товарной классификации (деление на типы).


6

   Размеры. Величина зерновки характеризуется тремя измерениями: длинной — расстоянием от основания до вершины, шириной — наибольшим расстоянием между боковыми сторонами и толщиной — расстоянием между брюшком и спинкой. Размеры используются для очистки зерна от примесей: по длине — на триерах, по ширине и длине — на сепараторах.
   Выпуклая сторона плода называется спинкой, а противоположная сторона — брюшком, на котором имеется бороздка. На верхушке плода имеется хохолок (бородка).
   Анатомия — это внутреннее строение зерновки.
   Зерно состоит из:
   1)    оболочки — 4,5-6,5% (плодовая и семенная играют защитную роль) содержат грубые, толстостенные клетки, много клетчатки, которая в организме не переваривается;
   2)    алейроновый слой — 6,5-9,5%, наружный слой — эндосперма (защищает эндосперм, поставляет питательные вещества) состоит из одного ряда клеток (из 2-3 рядов у ячменя и риса). Клетки грубые, крупные, толстостенные;
   3)    эндосперм — внутренняя основная часть, 83-85% (запас питательных веществ). Клетки крупные, тонкостенные, клетчатки мало, содержит вещества легкоусваиваемые;
   4)    зародыш — основа растений, 1,5-3,0% (обеспечивает рост и развитие растения). Он состоит из зачаточного корешка, зачаточной почечки, зачаточного стебелька, щитка (через него поступают питательные вещества из эндосперма).
   Химический состав. В состав зерна пшеницы входят различные питательные вещества:
   крахмал — 63-67%;
   белки — 13-18%;
   жиры — 2-3%;
   клетчатка — 2-3%.
   Крахмал содержится в эндосперме, белка больше всего в зародыше (до 40%), жиров больше всего в зародыше (до 12%), клетчатки — в оболочках (до 16%).
   Консистенция эндосперма. Стекловидностъ. Консистенция эндосперма может быть стекловидной, частично стекловидной или мучнистой. Консистенция обуславливается формой связи белковых веществ зерна с крахмальными зернами.
   В стекловидном зерне значительная часть белка тесно связана с крахмальными зернами и образует широкие прослойки так называемого прикрепленного белка, который не отделяется при интенсивной механической обработке. Другая часть белка при размоле освобождается, и этот белок называется промежуточным.
   В мучнистом зерне слой прикрепленного белка очень тонкий.

7

   Общее содержание белков в стекловидном зерне, как правило больше, чем в мучнистом.
   Стекловидность имеет положительное значение:
   -    из стекловидного зерна при размоле получается больше крупок, значит больше выход крупчатки, высшего сорта и 1-го сорта;
   -    белки стекловидной пшеницы образуют клейковину хорошего качества.
   По консистенции зерна бывают стекловидные, мучнистые, частично стекловидные.
   Стекловидными считаются зерна с плотной структурой, с полностью блестящей поверхностью в разрезе, полностью просвечивающиеся.
   Мучнистыми считаются зерна с белой поверхностью в разрезе, рыхлой структурой эндосперма, полностью не просвечивающиеся.
   Частично стекловидными считаются все остальные.
   Определяют стекловидность двумя методами:
   I метод — вручную (основной): 100 зерен без выбора разрезают поперек (по середине) и относят к стекловидным, частично стекловидным или мучнистым, зерна подсчитывают и общую стекловидность Ос рассчитывают по формуле:
¥„
Ос = Пс + -^, с с 2 где Пс — число полностью стекловидных зерен;
   Чс — число частично стекловидных зерен.
   II метод — определение на приборе ДСЗ-2. 100 зерен помещают в кассету, вставляют в прибор и просвечивают. В каждом ряду подсчитывают мучнистые (полностью темные, не просвечивающиеся), стекловидные (полностью прозрачные, просвечивающиеся) и частично стекловидные (остальные). Рассчитывают так же, как при определении основным методом.
   Для сильной пшеницы стекловидность должна быть не менее 60%.
   Клейковина. Зерно пшеницы содержит белки с уникальными свойствами. Эти белки при замешивании теста образуют белковый студень, который можно обнаружить промыванием теста в воде.
   Клейковина — это белковый студень, оставшийся после удаления из теста промыванием крахмала, клетчатки и водорастворимых веществ. Клейковину образуют белки глиадин и глютенин в соотношении 1:1. Клейковина обладает: упругостью, растяжимостью и эластичностью. Эти свойства влияют на пористость хлеба, объемный выход.
   Клейковина обуславливает газоудерживающую способность теста, создает его механическую основу и определяет структуру выпеченного хлеба.

8

   Клейковина в зерне распределяется неравномерно: в зародыше, оболочках и алейроновом слое нет белков, образующих клейковину, а в эндосперме их содержание увеличивается от центра к периферии, что сказывается на содержании клейковины в муке. В 1-м сорте содержится клейковины больше, чем в высшем сорте и в обойной муке.
   Методика определения: 30-50 г зерна очищают от сорной примеси, за исключением испорченных зерен, размалывают на лабораторной мельнице ЛЗМ или У1-ЕМЛ и просеивают на ситах № 067 (остаток не более 2%) и 38 (проход не менее 40%). Потом отвешивают 25 г шрота, приливают 14 мл воды и замешивают на тестомесилке ТЛ-1. Через 20 мин после отлежки начинают отмывать на приборе МОК 1 или вручную, отжимают, взвешивают. Затем повторно отмывают 23 мин, отжимают и опять взвешивают. Расхождение должно быть не более 0,1 г. Затем производят расчет, чтобы выразить содержание клейковины в %. Для этого последний результат взвешивания умножают на четыре.
   Качество клейковины определяют на приборе ИДК-1. Для этого отвешивают 4 г и помещают в воду на 15 мин. Через 15 мин клейковину помещают на столик прибора и нажимают кнопку «ПУСК». Пуансон свободно опускается и давит на клейковину. Через 30 с загорается лампочка «ОТСЧЕТ», и снимают показания прибора. По показаниям прибора устанавливают группу:
   0-15 усл. ед. — III гр. неудовлетворительная крепкая;
   20-40 усл. ед — II гр. удовлетворительная крепкая;
   45-75 усл. ед. — I гр. хорошая;
   80-100 усл. ед. — II гр. удовлетворительная слабая;
   105-120 усл. ед. — III гр. неудовлетворительная слабая.
   Сильные пшеницы. Мягкую пшеницу, обладающую различными технологическими свойствами, делят на три группы: сильную, среднюю и слабую.
   Сильная пшеница дает хлеб хорошего качества; формоустойчивый, большого объема, с хорошим пористым мякишем. Добавка этой пшеницы к пшенице низкого качества обеспечивает возможность получить хороший хлеб. Она служит улучшителем слабой пшеницы.
   Средняя пшеница дает хлеб хорошего качества без добавления сильной пшеницы. За эту способность такие сорта признаны ценными.
   Слабая пшеница дает хлеб с пониженными показателями качества, поэтому для получения хорошего хлеба к ней необходимо добавлять сильную пшеницу.
   Основными производителями сильной пшеницы являются бывший Советский Союз, Канада, США, Австралия, Аргентина. Государство поощряет производителей зерна за выращивание сильной и ценной пшеницы, выплачивая надбавки к закупочной цене на мягкую пшеницу. Список сильных и ценных сортов утверждается ежегодно.

9

   Сила пшеницы характеризуется следующими показателями:
   1. Клейковина не менее 28%, не ниже I группы по качеству.
   2. Стекловидность не менее 60%.
   3. Содержание белка не менее 14%.
   4. Разжижаемость не более 80 фар. ед.
   5. Удельная работа деформации теста не более 280-300 Дж.
   6. Упругость не менее 80 мм.
   7. Объемный выход хлеба не менее 450 см³.
   8. Отношение высоты хлеба к диаметру не менее 0,4.
   Твердые пшеницы. Зерно твердой пшеницы характеризуется высокой стекловидностью и клейковиной, обладающей большой упругостью (II гр.). При размоле твердой пшеницы образуется много крупок, которые идут на изготовление макаронных изделий. В твердой пшенице содержится много каротина, который придает макаронным изделиям кремовый цвет.
   Макаронная мука дает плотное тесто, способное формоваться в различные виды макаронных изделий, обладающих после высушивания высокой прочностью.
   Неполноценное зерно пшеницы. К неполноценному зерну относятся:
   •  проросшее зерно — появляется при высокой влажности, в нем виден вышедший росток и корешок. Оболочки темные, запах солодовый, активность ферментов высокая, запасные питательные вещества частично гидролизованы. Хлеб из такой пшеницы мягкий, неэластичный, легко заминающийся, вкус сладковатый, корка красно-бурого цвета. Количество клейковины в зерне снижается, и она крошащаяся, короткорвущаяся, так как в результате гидролиза жира образуются свободные жирные компоненты, которые ее укрепляют, снижая растяжимость.
   Улучшение свойств:
   -  подсортировка пшеницы хорошего качества;
   -  подкисление теста;
   •  морозобойное зерно — это такое, в котором заморозки прервали его нормальное формирование. Зерно деформированное, сморщенное, щуплое, белесоватое или зеленое с сетчатой поверхностью. В нем не закончено образование высокомолекулярных веществ, повышено содержание водорастворимых веществ, активность ферментов высокая. Клейковина обладает плохой эластичностью и растяжимостью. Она короткорвущаяся, крошащаяся. Хлеб из такого зерна имеет заминающийся мякиш и ухудшенные вкусовые свойства.
   Улучшение свойств:
   -  отбор щуплых зерен;
   -  подкисление теста.

10