Пшеницу в сельском хозяйстве разделяют на настоящую или селекционную, дикую или полбу. И дикая, и селекционная пшеница подразделяются по типу на твердую и мягкую. Каждая порода и подвид злаков имеет свои характеристики, химические и физические свойства зерна. Чтобы упорядочить показатели зерновых культур в России разработаны государственные стандарты для каждого типа злака.
Настоящая пшеница упругая и гибкая, с крепким стеблем и колосом. При обмолоте цветочные пленки отделяются от зерна быстро. Полба отличается хрупкой и ломкой соломиной, плотной структурой: при обмолоте пленки почти неотделимы от семени.
И селекционные, и дикие сорта подразделяют по качеству зерна, включая английскую и польскую пшеницу, на твердые и мягкие. Твердое зерно от мягкого отличается химическим составом, биохимическими свойствами и хлебопекарными качествами.
ГОСТы пшеничных семян, разработанные еще при СССР, постоянно пересматриваются и дополняются, чтобы соответствовать реальному времени и следить за постоянными работами по улучшению культуры. Все изменения и нововведения публикуются в ежегодном указателе национальных стандартов.
Действующий ГОСТ Р52554-2006 «Пшеница. Технические условия» дает рекомендации по ее выращиванию.
Основные положения стандарта описывают также внутренние типы, различающиеся по натуральным признакам. Значения классов пшеницы необходимы для определения и утверждения технологических и пищевых, товарных свойств. По изменяющимся показателям, таким как стекловидность или влажность семян, определяют подтипы культуры.
Классификация зерна
Классы пшеницы определяют по наихудшему значению после сортировки, очистки и просушки семян. В ГОСТе 93-53-90 предусмотрена товарная классификация культуры, которая характеризуется мукомольными и хлебопекарными свойствами
Для мягких сортов существует еще и условный 6 класс. Разделение по качеству и химическому составу необходимо для улучшения выработки муки и крупы с хорошим выходом.Классификация пшеницы в России предусматривает 5 классов для твердых сортов.
Мягкую пшеницу высшего и первых двух классов называют сильной и используют для выпечки сортов хлеба, для улучшения муки из слабого зерна. Если показатели пшеницы 3 класса выдают содержание клейковины выше 23%, то ее используют для выработки сортовой муки без примесей более сильных сортов. Пшеница 4 класс — это слабый по химическим и хлебопекарным свойствам злак. Мука из такого зерна обязательно требует добавления сильных сортов. Пшеница 5 класс — зерно, предназначенное для непродовольственных целей (корм скоту, производство кормов или переработка на глюкозу и т.д.).
2-4 классс твердой пшеницы определяют как мягкую 4 класса, если количество примеси семян других растений (в т.ч. и злаковых) выше 15%.
С 1995 года зерно 4 класса разделили на 2 дополнительные группы. Связано это с плохой урожайностью и кризисом в сельском хозяйстве. К первой группе относят семена с уровнем клейковины от 21 до 33%. Такие семена используют для производства сортовой муки. Вторая группа включает пшеничные семена с клейковиной от 18 до 21%, которые используют как фураж или для производства муки с добавлением сильных сортов.
Твердая пшеница больше используется для производства макаронных изделий, десертов и элитных сортов хлеба. Мягкая — для хлеба и хлебобулочных, кондитерских изделий.
Типы пшеницы
Существующие 5 типов пшеницы различаются:
- Цветом: в зависимости от типа семена бывают от белого, то коричнево-красного оттенка;
- Ботаническим подтипом.
Первые 4 вида имеют свои подвиды, включающие пшеничные семена, схожие оттенком и стекловидностью. Классификация зерна по натуральным признакам типов и подтипов также выделяет 5 групп. К 1 группе относят мягкую яровую пшеницу со стекловидностью:
- Более 75% — зерно имеет темно-красную середину;
- От 60 до 75% — середина семян красная;
- До 60 от 40% — середина зерна бледно-красная;
- Ниже 40% — середина с желтым оттенком.
2 группа яровой пшеницы включает 2 подтипа:
- Со стекловидностью свыше 70% и насыщенно-янтарной консистенцией;
- С янтарной и светло-янтарной консистенцией. Показатель стекловидности не регламентирован.
К 3 группе относятся все подтипы мягкой краснозерной озимой пшеницы, и для нее применяются те же характеристики, что и для 1 группы. 4 группа включает озимые сорта с белым цветом плодовой оболочки. 5 группа — только твердые озимые сорта.
В случаях, если уборка проводится раньше срока или при неправильном хранении, зерно может менять цвет. Это явление называется «обесцвеченность мучнистых зерен».
Качество зерна пшеницы
В соответствии с действующим ГОСТОм 13586,3-83 отбор проб зерна для оценки качества зерна производится из партии во время погрузки или разгрузки. Здоровое зерно пшеницы без плесени, следов грибка и спор, бактерий. Оно цельное, без сколов, трещин и других механических повреждений. Имеет ровную и гладкую поверхность цвета, соответствующего типу. Запах у пшеничных семян насыщенно-хлебный, без кислых, горьковатых или химических ноток.
Основной показатель, характеризующий классности зерна пшеницы и его пищевую ценность — протеин. Его содержание зависит от породы и вида злака, может доходить до 23%. Протеином богаче твердые сорта, а наибольшее количество белка содержат семена 1 класса. Минимум определен в 14%. Для 5 класса минимальное содержание белка — 10%.
В хлебопекарной отрасли большое значение имеет содержание клейковины. Она определяет упругость, эластичность и вкусовые качества хлеба. Для контроля клейковины применяют показатель ее массовой доли в зерне. Минимальное количество устанавливается только для первых 3 классов пшеницы. Для мягких сортов первого класса содержание клейковины — не ниже 32%, 2 класс пшеницы должен иметь не менее 28%, 3 — не менее 23%. Показатели для твердых сортов: 28%, 25% и 22% соответственно. Для 5 класса пшеницы как твердых, так и мягких пород уровень клейковины должен быть не менее 18%.
Стекловидность зерна влияет на мукомольные качества: выход муки высшего сорта и ее крупообразующие способности. По результатам анализа консистенции эндосперма пшеницу относят к стекловидной, частично стекловидной или мучнистой. Определение стекловидности подробно прописано в ГОСТе 10987-76. Он содержит перечень необходимо для анализа оборудования, дан точный вес навески — 50 г, максимальный показатель влажности — 17% и два метода проведения процедуры. Стекловидность определяют либо при помощи диафаноскопа, либо ручным способом.
За эталонный цвет каждого класса используется цвет здорового зерна типа или подтипа. Для первых четырех классов при определенных условиях допустима обесцвечиваемость первой степени. Фуражная пшеница не имеет регламентированного параметра цвета семян.
Для определения величины семян используется стандарт — масса 1000 зерен. Показатель зависит от величины семян, стадии зрелости и выполненности. Массу рассчитывают по ГОСТу 10842-89.
Показатель влажности связан с химическим составом: чем меньше в семенах воды, тем выше концентрация питательных веществ и пищевая ценность продукта. Влажность зерна определяется ГОСТом 29027. Метод определения влажности зерна состоит из отбора навески, ее обезвоживании и взвешивании до и после просушки. Дополнительно могут быть использованы влагомеры. Эти приборы способны определить влажность семени в диапазоне от 5 до 40%, а погрешность составляет менее 1,5%.
Состав зерновой партии
Пшеничные семена каждого сорта могут содержать примеси других сортовых видов. Для первых 4 классов яровой культуры мягких сортов установлен уровень примесей не более 5%, для 5 класса — до 15%. Для твердых яровых сортов установленный максимум — 5%. Если биологических растительных загрязнений больше, то пшеницу относят к смеси зерновых видов и указывают процентный состав каждого злака.
К основным семенам первых 4 классов относят цельные и поврежденные зерна, а также часть разбитых или изъеденных. Характер и размер повреждений зерна не влияет на его отношение к культурной или сорной примеси. В пшенице 5 класса допустимо наличие бобовых семян, не входящих в группу сорных примесей.
В сорную примесь входят:
- Минеральная примесь: комочки земли, галька,;
- Частицы растений, семена;
- Потемневшие и пустые пшеничные зерна;
- Споры головни, вязеля, спорыньи и т.д.;
- Фузариозные семена.
Допустимый процент сорной примеси для первых 4 классов — не более 2. Для пятого класса — не более 5%. Не допускает зараженность пшеницы насекомыми, кроме клещей (но не выше второй степени). По санитарным требованиям недопустимо наличие в пшеничном сырье даже минимального количества пестицидов. Контроль установлен за гексахпорциклогексаном, ДДТ и их меболитами. Для каждой партии должен быть выписан сертификат с обязательным указанием содержания не только токсинов, но и микотоксинов, пестицидов. Допустимое количество пестицидов по ГОСТу 13586.1: метаболиты ДДТ — до 0,05 мг/кг, изомеры ГХЦГ — до 0,2 мг/кг.
Хранение и транспортировка
При перевозке и хранении учитывают состояние злака:
- Влажность: сухость до 14%, средняя сухость — до 15,5%, влажное — до 17%, сырое — свыше 17%;
- Сорная примесь: чистое зерно — менее 1% примесей, средней чистоты — до 3% примеси, свыше 3% — засоренное зерно.
При хранении необходимо обеспечить пшеничные семена защитой от вредителей — клещей, насекомых, мышей, птиц. Для борьбы с вредителями используется комплекс физических и механических мер: термическая обработка сырья, использование химических препаратов, звуковых или механических ловушек. Вредители зернохранилищ, в соответствии с санитарными нормами, обнаруживаются по механическому повреждению зерна, помету, запаху и прочим следам жизнедеятельности. Поврежденное зерно не соответствует стандарту и подлежит утилизации.
Качество пшеницы зависит от химических показателей и типа, влияет на хлебопекарные свойства муки и последующий вкус готово продукта.
Определение состава семян пшеницы происходит в лабораторных условиях при помощи специального анализа. По его результатам партию относят к одному из классов. Правила приемки и методы последующей обработки регулируются федеральным законом и прописаны в соответствующем ГОСТе.
Состояние пшеницы, поступившей на хранение или переработку, должно отвечать нормам: семена не должны содержать вредные примеси и зараженность грибками и бактериями. Цвет, запах, вес и массовая доля влаги обязательно должны быть в допустимых стандартом пределах. Если по одному из критериев зерно не соответствует стандарту — пробу отправляют на дополнительную проверку, по результатам которой принимают решение об утилизации или допуске к переработке.
Работая с такой культурой, как пшеница, следует знать, какова ее классификация. Одним из главных вопросов является определение класса зерна, так как не понимая сути подразделения, сложно выбрать качественный продукт, предназначенный для конкретных нужд.
Виды и типы пшеницы
Первичная классификация подразделяет всю существующую пшеницу на селекционную и дикую. В свою очередь, каждая из них может быть твердой либо мягкой. Кроме того, каждый сорт обладает своими индивидуальными характеристиками. Для того чтобы как-то упорядочить все имеющиеся параметры, были созданы государственные стандарты.
Твердая пшеница отличается от мягкой и по составу, и по тому, как она ведет себя при готовке. Рассмотрим оба варианта более подробно.
Мягкая
Мягкую пшеницу можно определить по очень тонким соломинкам, которые легко ломаются. То же можно сказать и про колоски. Сами зернышки покрыты плотными пленками, которые весьма сложно отделить. Они обладают округлой формой с бороздкой и окрашены либо в красноватый, либо в белый оттенок. Из мягкой культуры делается мука, которая в дальнейшем используется для выпечки хлеба. В России популярность получили такие мягкие сорта, как «Гирка», «Костромка», «Самарка», «Белоколоска» и другие.
Существует четыре основных типа данной пшеницы, которые подразделяются на подтипы, различающиеся оттенком и стекловидностью зернышек.
Твёрдая
У твердой пшеницы соломинки гибкие и упругие, поэтому очень часто они даже не разламываются во время молотьбы. Колосок также крепко прикреплен к стволу. Сами зернышки быстро и просто отделяются от имеющихся пленок. Среди сортов твердой пшеницы выделяют «Гарновку», «Кубанку», «Черноколоску» и другие. Как и в случае с мягкой, существует четыре типа твердой пшеницы, которые, в свою очередь, делятся на подвиды.
Следует упомянуть, что клейковина твердой муки является очень качественной.
Классы и их характеристика
Классы пшеницы используются для того, чтобы обозначить качество зерна. Данный параметр определяется в зависимости от имеющихся примесей, мусора, а также испорченных образцов. Чем больше присутствует кусочков земли, камушков, листков, тем ниже качество зерновой культуры. Во всем мире используется единая классификация пшеницы, имеющая шесть различных классов. Первые три класса (1, 2 и 3) входят в группу «А». Это продовольственная пшеница, которая либо экспортируется, либо применяется во внутренней пищевой промышленности.
Классы 4 и 5 входят в группу «Б». Обычно это твердые сорта, которые также используются для изготовления круп и макарон, но, в отличие от группы «А», требуют насыщения сильными сортами. Проблема заключается в том, что сортам группы «Б» не хватает собственного количества клейковины и белков. Используются эти классы и для непродовольственных целей.
Наконец, отдельно стоит класс 6. Он относится к фуражному типу, обладает худшими показателями качества и, как правило, не применяется в пищевой промышленности. Выращивают такую пшеницу только для того, чтобы кормить птиц и животных.
Стоит упомянуть о том, что независимо от класса, все зернышки должны быть чистыми, неповрежденными и хорошо пахнуть. Если пшеница пахнет гнилью или чем-то химическим, то такое зерно употреблять не рекомендуется. Кроме того, у семечек должен иметься цвет, а количество вредных веществ не должно превышать уровень нормы.
Кстати, класс зерновых определяет еще и конечную стоимость пшеницы. Если пшеница относится к первому, второму и третьему классу, то ее называют сильной. Сделанная из нее мука используется, чтобы печь хлеб либо же улучшать качество слабой муки. Пшеница четвертого класса обладает уровнем клейковины, превышающим 23%, поэтому она может использоваться для приготовления муки, не требуя примесей сильных сортов. Пшеница пятого класса очень слабая, поэтому она не может употребляться без добавления более качественных видов. Наконец, шестой класс либо перерабатывается на глюкозу, либо используется для производства кормов.
Как определить качество зерна?
Качество зерна определяют по клейковине, а точнее - по ее качеству и количеству, запаху, цвету и внешнему виду. Сюда же относятся такие нюансы, как имеющиеся примеси, проросшие зернышки и стекловидность. Все вышеуказанные показатели зависят от важных факторов, влияющих на развитие растения, которые можно подразделить на две группы. Первая группа – это те факторы, на которые человек не в состоянии влиять, например, излишние осадки, температура или же процесс развития культуры. Вторая группа – это те моменты, на которые человек способен оказать влияние. Сюда относятся внесение удобрений, профилактические процедуры, прополка, своевременный сбор зерна и правильное его хранение.
Стекловидность зернышек во многом будет определять, к какому классу относится пшеница. Для первого класса стекловидность должна достигать минимум 70%. Низкий процент стекловидности говорит о низком качестве зерна. По внешнему виду уровень стекловидности можно попробовать определить, присмотревшись к семечкам: если они выглядят мучнистыми и рыхлыми, а линия среза окрашена в белый цвет, это говорит о низком показателе.
Количество клейковины также определяет класс культуры. Данный показатель можно определить, если промыть тесто. Когда крахмал и иные вещества, которые можно растворить водой, смываются, остается чистая клейковина. Просушив и размяв данный белок, можно взвесить вещество и определить массу клейковины. Подсчитав его соотношение к общему весу муки, можно делать выводы о ее классе.
Качество клейковины удастся выяснить по ее внешнему виду. Если вещество светлое, стремящееся к желтому или серому оттенку, то клейковина в порядке. Если же цвет темный, то это говорит о том, что вещество испорчено. Оно либо неправильно хранилось, либо развивалось в неподходящих условиях. Более точную информацию дает специальное устройство «ИДК-1», способное подсчитать индекс деформации.
Класс пшеницы определяется также и по количеству имеющегося протеина. Если мука относится к группе «А», то этот показатель должен колебаться от 11% до 17%. Минимальный показатель для первого класса равняется 14%. Чем меньше содержание белка, тем хуже культура. Как следствие, хуже и качество выпекаемого хлеба и изготавливаемых из этого зерна макарон. Максимальное его значение составляет 23%, а минимальный показатель, присущий классу 5, - всего лишь 10%.
Стоит упомянуть, что протеином богаты твердые сорта.
Таблица параметров
Допустимые качественные показатели легко обнаружить в специальной таблице. Судя по ней, стекловидность пшеницы должна быть не менее 70%, а влажность не должна превышать 14%. Количество примесей в зернышках должно составлять около 5%, а мусора – около 1%. Минеральных примесей разрешено еще меньше – только 0,3%. Говоря об испорченных зернышках, стоит заметить, что их должно быть очень мало (лишь 0,3%).
Допустимое количество зараженных зернышек больше – целых 5%. Вредных примесей разрешено только 0,2%. Белка в пшенице должно оказаться хотя бы 14%. Специальное устройство «ИДК» должен показать индекс деформации от сорока пяти до ста. Определяя качество зерна, нужно учитывать все цифры. В том случае, если хотя бы один из вышеуказанных показателей не соответствует норме, зерно переводится в более низкий класс.
О том, как определяют качество зерна пшеницы, смотрите в видео ниже.
Качество зерна пшеницы характеризуется следующими основными внешними признаками:
стекловидность (определяется на разрезе зерна по внешнему виду или на специальном приборе - фотоэлектрическом диафоноскопе; включение мучнистых белых вкраплений в зерне стекловидных пшениц - отрицательный признак);
форма зерна (лучшей считается бочонкообразная, она свойственна пшенице Т. sphaerococcum);
глубина бороздки (с увеличением глубины бороздки выход муки уменьшается).
Хлебопекарные качества и силу муки сортов и селекционных материалов оценивают в технологических лабораториях. Эта работа включает следующие основные этапы.
1. Определение набухаемости и скорости осаждения муки в слабом растворе уксусной кислоты (метод седиментации). Для работы этим методом достаточно 2-5 г зерна, которое размалывают на специальной микромельнице. Непосредственно для анализа берут навеску муки от 0,5 до 3,2 г. Набухаемость муки определяют на шкале прибора по величине осадка: если осадок равен 5 мл, то качество муки высокое, при величине осадка от 3,1 до 5 мл - среднее и при 3 мл - низкое.
Метод седиментации - ориентировочный. Его применяют на первом этапе оценки селекционных номеров, когда в распоряжении селекционера имеется небольшое количество зерна. Он позволяет освободиться лишь от заведомо слабых пшениц.
Образцы, имеющие набухаемость свыше 5 делений шкалы, в дальнейшем для определения силы муки проходят всестороннюю оценку с использованием более точных приборов и методов.
Высокая производительность седиментационного метода (два человека за рабочий день проводят около 100 анализов) позволяет анализировать большое число образцов.
2. Определение свойств теста (водопоглотительной способности и времени тестообразования). На этом этапе силу муки устанавливают значительно достовернее, чем на предыдущем.
Определяя свойства теста, фаринограф по каждому испытываемому образцу вычерчивает карту - фаринограмму. Основной показатель фаринограммы - время от окончания образования теста до начала его разжижения. Тесто должно долго выдерживать замес, чтобы из него мог получиться хороший хлеб. Набухаемость муки может быть отличной, но если тесто не выдерживает длительного замеса, качество хлеба будет низким.
У сильных пшениц время до начала разжижения теста должно быть не менее 7 мин. Для работы на фаринографе обычно требуется навеска теста 50 г, но существуют микрофаринографы, для которых достаточна навеска всего 10 г.
3. Определение эластичности клейковины, ее способности к растяжению под влиянием воздуха. Это свойство клейковины определяют на альвеографах. В прибор запрессовывают навеску теста из 5 г муки. Альвеограф автоматически вычерчивает карту-альвеограмму, важнейший показатель которой - удельная работа деформации 1 г теста, измеряемая в джоулях.
Слабые сорта пшеницы имеют силу муки менее 280 еа. У сильных пшениц этот показатель в зависимости от условий выращивания колеблется в очень больших пределах: от 280 до 1000 еа.
4. Пробные выпечки хлеба из изучаемых образцов пшеницы. В специальных лабораторных печах выпекают небольшие хлебцы. Микровыпечки делают из 5 г муки, выпечки полумикрометодом - из 70 г. Хлебцы, полученные в результате пробных выпечек из различных образцов, сравнивают между собой и с лучшими стандартами по хлебопекарным качествам: объемному выходу, внешнему виду, пористости мякиша и т. д.
Окончательную оценку качества зерна и муки изучаемых образцов дают, учитывая данные, полученные на всех четырех этапах работы.
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter .
Цель занятия:
— изучить правила приемки зерна и порядок отбора проб для определения качества;
— ознакомиться с методикой определения количества (массовой доли) и качества клейковины в зерне пшеницы;
— изучить требования государственного стандарта Украины, предъявляемые к качеству зерна пшеницы;
— определить товарный класс пшеницы в соответствии с требованиями стандарта.
1. Правила приемки зерна
Зерно и семена каждой культуры принимают (покупают и продают) партиями. Под Партией понимают любое количество зерна, однородное по качеству, предназначенное к одновременной отгрузке, приемке или хранению, оформленное одним документом о качестве.
В документе о качестве (сертификате) на партию зерна или семян указывают:
— дату оформления документа и наименование отправителя;
— номер автомобиля или другого транспортного средства;
— массу партии или число мест (например, мешков);
— пункт назначения и наименование получателя;
— наименование и происхождение культуры, год урожая;
— сорт, тип, подтип и класс зерна;
— результаты анализов по показателям качества, предусмотренным стандартом на соответствующую культуру;
— номер накладной и подпись лица, ответственного за выдачу документа о качестве.
При отсутствии в хозяйствах собственной лаборатории вместо документа о качестве выдается сопроводительный документ (товарно-транспортная накладная), в котором нет данных о результатах
определения качества.
Партии зерна особо ценных сортов пшеницы и других культур, пивоваренного ячменя сопровождаются сортовыми удостоверениями.
Качество партии зерна устанавливают по результатам товарного анализа Средней пробы , масса которой для зерна хлебных злаков (пшеницы, ячменя, овса, ржи) составляет 2 + 0,1 кг. По своему составу и качеству зерна средняя проба должна соответствовать составу и качеству зерна всей партии, так как по ней определяется товарный класс этой партии.
Для формирования средней пробы партии зерна сначала отбирают Точечные пробы – небольшие количества зерна, отобранные из партии за один прием из одного места. Отбирают их вручную совками, щупами или механическими пробоотборниками. Количество точечных проб определяется размером партии.
Совокупность всех точечных проб является Объединенной пробой , которую помещают в чистую, крепкую, не зараженную вредителями хлебных запасов тару. Это предусмотрено для того, чтобы не изменилось качество отобранного зерна.
Среднюю пробу зерна выделяют из объединенной пробы на специальном делителе или вручную (методом конверта). Если партия зерна небольшая, и объединенная проба по массе не превышает 2 кг, то она одновременно является средней пробой.
Для определения отдельных показателей качества зерна из средней пробы выделяют Навески (небольшая часть средней пробы). Размер навески зависит от характера анализа и рода зерна. Например, для определения засоренности зерна (содержания примесей) из средней пробы партии зерна пшеницы выделяется навеска массой 50 г.
2. Методика определения количества и качества клейковины
Количество (массовая доля) и качество сырой клейковины в зерне мягкой пшеницы является наиболее значимым показателем, определяющим хлебопекарные свойства пшеницы.
Содержание клейковины в зерне пшеницы определяют путем отмывания ее из теста, замешанного на измельченной до определенной крупности навеске зерна массой 25 г с добавлением 14 мл воды. Тесто после замеса проходит отлежку (томление) в течение 20 минут для набухания белков клейковинного комплекса, после чего из него отмывается клейковина в воде с температурой 18 + 2 оС. Из теста полностью удаляются оболочки зерна, водорастворимые вещества и крахмал, остаются только белки клейковины (глютенин и глиадин), образующие прочный упругий студень (гель). Отмытая клейковина называется сырой, так как содержит до 70 % воды. После частичного подсушивания в руках (до прилипания) и удаления лишней воды клейковина взвешивается на лабораторных весах с точностью до 0,1 г, а ее содержание пересчитывается в % к массе навески.
Качество клейковины, в частности ее упругость, определяют на приборе ИДК-1 (индекс деформации клейковины). Для этого плотный кусочек отмытой клейковины массой 4 г выдерживают в воде установленной температуры 15 минут, а затем его подвергают сжатию пуансоном прибора. Результаты измерений отмечают в условных единицах ИДК, на основании показаний прибора определяют группу качества клейковины (табл. 1).
Таблица 1
Качество клейковины зерна пшеницы по шкале прибора ИДК-1
Клейковина высокого качества имеет светло-серый или светло-желтый цвет. Темные тона в окраске появляются вследствие неблагоприятных воздействий на зерно при созревании, обработке (перегреве при сушке) или хранении.
3. Требования государственного стандарта
к качеству пшеницы мягкой
Требования к качеству зерна мягкой пшеницы, которая используется для хлебопекарных целей, регламентируются новым национальным стандартом Украины ДСТУ 3768:2009 «Пшеница. Технические условия», введенным в действие с 1 июля 2009 года. Этот стандарт распространяется на зерно пшеницы, предназначенное для использования на продовольственные и непродовольственные нужды, а также для торговли, в том числе на экспорт.
В зависимости от показателей качества мягкую пшеницу делят на 6 классов (классы 1-3 группы А, классы 4-5 группы Б и 6 класс). Пшеницу группы А используют для продовольственных нужд (преимущественно в мукомольном и хлебопекарном производствах) и для экспорта. Пшеницу группы Б и 6 класс используют на продовольственные и непродовольственные нужды и для экспортирования. Требования к качеству каждого класса пшеницы приведены в таблице 2.
Таблица 2
Показатели качества зерна мягкой пшеницы (ДСТУ 3768:2009)
Показатели | Характеристика и нормы для мягкой
пшеницы по группам и классам |
|||||
А | Б | 6 | ||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | ||
Натура , г/л, не менее | 760 | 740 | 730 | 710 | 710 | Не ограничено |
Стекловидность , %, не менее | 50 | 40 | 30 | Не ограничено | ||
Влажность , %, не более | 14,0 | 14,0 | 14,0 | 14,0 | 14,0 | 14,0 |
Зерновая примесь , %, не более | 5,0 | 8,0 | 8,0 | 10,0 | 12,0 | 15,0 |
В том висле | В пределах зернов. прим. | |||||
зерно злаковых культур | 4,0 | 4,0 | 4,0 | 4,0 | 4,0 | |
проросшие зерна | 2,0 | 3,0 | 4,0 | 4,0 | 4,0 | |
Сорная примесь , %, не более | 1,0 | 2,0 | 2,0 | 2,0 | 2,0 | 5,0 |
В том числе | ||||||
минеральная примесь | 0,3 | 0,5 | 0,5 | 0,5 | 0,5 | 1,0 |
испорченные зерна | 0,3 | 0,3 | 0,5 | 0,3 | 0,5 | 1,0 |
вредная примесь | 0,2 | 0,2 | 0,2 | 0,2 | 0,2 | 0,5 |
Головневое зерно , %, не более | 5,0 | 5,0 | 8,0 | 5,0 | 8,0 | 10,0 |
Массовая доля белка
,
%, не менее |
14,0 | 12,5 | 11,0 | 12,5 | 11,0 | Не ограничено |
Массовая доля сырой
клейковины, %, не менее |
28,0 | 23,0 | 18,0 | Не ограничено | ||
Качество клейковины
:
единицы прибора ИДК |
І-ІІ | І-ІІ | І-ІІ | Не ограничено |
Зерно пшеницы всех классов должно быть в здоровом состоянии, без самосогревания и теплового повреждения при сушке; иметь свойственный здоровому зерну запах (без затхлого, солодового, плесневого, гнилостного, полынного, головневого, запаха нефтепродуктов и ядохимикатов и других посторонних запахов); иметь нормальный цвет; не допускается зараженность вредителями хлебных запасов.
Пшеницу, которая в результате неблагоприятных условий созревания, уборки и хранения утратила свой цвет, выявляют как «обесцвеченную» и определяют степень обесцвеченности. Для пшеницы групп А и Б допускается первая и вторая степени обесцвеченности, для пшеницы 6 класса – любая степень обесцвеченности.
В случае несоответствия ограничительной нормы качества мягкой пшеницы хотя бы по одному из показателей ее переводят в соответственно более низкий класс. В случае несоответствия показателей количества и качества клейковины минимальным требованиям группы А пшеницу переводят в группу Б при условии соблюдения требований по другим показателям качества. При несоответствии хотя бы одного показателя качества мягкой пшеницы требованиям групп А и Б ее переводят в 6 класс.
По согласованию заготовительной организации, поставщика и других субъектов предпринимательской деятельности допускается влажность зерна и содержание примесей выше ограничительных норм при условии доведения такого зерна до показателей качества, указанных в стандарте.
Остаточное количество пестицидов, содержание микотоксинов, радионуклидов и вредных веществ в зерне пшеницы не должно превышать максимально допустимые уровни, установленные санитарно-гигиеническими правилами и нормами.
4. Определение товарного класса пшеницы мягкой
Используя стандарт на пшеницу мягкую, следует определить класс зерна разных партий с различными показателями качества 2-й группы. При этом необходимо помнить, что класс зерна устанавливают по худшему показателю. Это значит, что если почти все показатели соответствуют нормам 1 или 2 класса, а всего лишь один показатель – норме 4 класса, то пшеницу следует отнести к 4 классу группы Б. Усреднение разных показателей качества недопустимо.
Результаты определений класса пшеницы привести в таблице 3.
Таблица 3
Определение класса зерна мягкой пшеницы
Показатель качества | Номер партии зерна | ||||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | |
Натура, г/л | 770 | 755 | 760 | 715 | 775 | 705 | 747 |
Стекловидность, % | 68 | 85 | 56 | 60 | 48 | 35 | 35 |
Массовая доля белка, % | 11,5 | 13,2 | 14,2 | 12,0 | 14,0 | 10,5 | 11,2 |
Массовая доля клейковины, % | 22,3 | 25,8 | 28,1 | 23,5 | 28,0 | 18,2 | 19,5 |
Качество клейковины, ед. ИДК | 65 | 40 | 70 | 60 | 80 | 95 | 105 |
Класс зерна пшеницы |
Отметить по каждой партии показатели, которые ограничивают (лимитируют) качество и товарный класс зерна.
Потребность Российской Федерации в качественной пшенице 3 класса для изготовления хлебопекарной муки – около 19 млн. тонн – это 3-4-я часть сборов пшеницы. Однако зачастую такого зерна насчитывается всего лишь 40-50%. Получение продовольственного зерна высокого качества остается проблемой для всех зерносеющих районов страны.
В Курганской области пшеница выращивается на площади 890-900 тысяч гектаров, занимая в посевах до 66%. Ранее доля третьего класса составляла 91-96% обследованных партий пшеницы, в последние годы – опустилась до 11-12%. В чём причина неудач? Попробуем разобраться. Журнал поместит несколько статей по этой проблеме. В настоящем материале обсуждены показатели качества пшеницы.
Качество зерна определяется рядом параметров, среди которых технологические и хлебопекарные показатели, характеризующие потребительские свойства пшеницы: натурная масса, стекловидность, содержание клейковины, число падения, сила муки, объем хлеба, хлебопекарная оценка и другие.
Натурная масса
зависит от крупности и плотности зерна, состояния его поверхности, степени налива, массовой доли влаги в зерне. Установлены базисная и ограничительная нормы натурной массы – 750 и 710 г/л. Для достижения этих уровней очень важна степень благоприятности погодных условий в фазы налива и созревания зерна. Положительное действие на этот показатель в опытах Курганского НИИСХ оказывали удобрения и хорошая влагообеспеченность вегетационного периода. Натурная масса тесно связана с крупностью зерна – массой 1000 зерен. Крупное зерно пшеницы имеет массу более 35 г, мелкое – менее 25 г.
Стекловидность
пшеницы – признак твёрдозёрности, а также косвенный показатель наличия белковых веществ, связан с консистенцией зерна, рыхлым или плотным размещением белковых фрагментов среди углеводов. Показатель колеблется в связи с сортовыми особенностями, климатическим фактором и погодой отдельных лет. Снижение стекловидности происходит при обильных осадках созревшей, но ещё не убранной пшеницы, часто сопровождается обесувечиванием зерна и снижением его товарных качеств. Положительное влияние на стекловидность оказывает применение азотного и азотно-фосфорного удобрения.
Кроме технологически значимых показателей (по уровню стекловидности делается замочка зерна перед помолом), характеризует товарное зерно пшеницы его питательная ценность. Важным в составе зерна пшеницы является количество протеина или белка
(небелкового азота в зерне очень немного). Его содержание в среднем составляет: в мягкой озимой пшенице – 11,6; в мягкой яровой – 12,7; в твердой – 12,5 при колебаниях от 8,0 до 22,0%. При низком содержании общего белка (ниже 11%) в пшенице формируется недостаточное количество двух клейковинных белков. При этом наблюдается снижение хлебопекарных качеств. В большинстве стран в зерне определяется содержание протеина, оно в большей степени зависит от уровня формирующегося урожая, особенно на бедных по азоту фонах, где отмечается обратная зависимость между урожайностью и белковостью пшеницы. При внесении удобрений повышаются оба показателя, и эта связь ослабевает. Содержание протеина
в зерне рассчитывается по проценту общего азота в зерне через коэффициент 5,7.
Кроме показателей, нормируемых ГОСТ P52189-03, достоинство муки оценивают прямым методом оценки ее хлебопекарных свойств – пробной лабораторной выпечкой хлеба с оценкой его качества по объемному выходу, формоустойчивости, внешнему виду, состоянию мякиша, пористости и другим показателям. Для получения пышного и однородного по пористости хлеба должны быть сбалансированы газообразующая и газоудерживающая способность теста. Оценка свойств теста ведётся на фаринографе и альвеографе. По ширине и площади фаринограммы подсчитывается валометрическая оценка. Чем выше эта величина, тем лучше оценка теста. В хлебопечении также многое решает величина водопоглотительной способности белка, за счёт чего набухаемость муки в процессе приготовления теста будет существенно отличаться.
Способность образовывать тесто с определенными реологическими свойствами: упругостью, эластичностью, пластичностью, вязкостью и степенью разжижения характеризует сила муки.
Закономерности изменения по годам силы муки и объёмного выхода хлеба похожи: в тёплые засушливые годы значения гораздо выше, чем во влажные.
Однако анализы для хлебопекарной оценки достаточно длительны и сложны. Поэтому при торговых операциях с зерном используют быстрее определяемые признаки. В первую очередь – это количество и качество клейковины, характеризующие силу пшеницы и ее свойства как улучшителя.
Количество клейковины
характеризуется содержанием клейковинных белков в зерне (глютенины и глиадины), которые составляют около 80% всех белков пшеничной муки и концентрируются большей частью в эндосперме зерна. Показатель может колебаться в очень широких пределах от 18 до 40% и более. Наличие и свойства клейковины обусловливают газоудерживающую способность теста и определяет структуру выпеченного хлеба. Содержание клейковины в зерне мягкой пшеницы 36% и более соответствует высшему классу продовольственного зерна; 32% – 1-му классу; 28% – 2-му; 23% – 3-му; ниже 23 до 18% – 4-му классу, менее 18% – 5-му.
Большое значение придается качеству клейковины
, которое является в основном сортовым признаком. Оно включает в себя: растяжимость, упругость, эластичность, вязкость, способность сохранять исходные физические свойства в процессе отмывания. Упругие свойства клейковины определяются по измерителю деформации (ИДК). Для высшего, 1-го и 2-го классов необходима 1-я группа качества клейковины с показаниями 45-70 единиц ИДК. Для 3-го и 4-го классов допускается 2-я группа – удовлетворительно слабая (80-100 ед.) или удовлетворительно крепкая (20-40 ед.). Показания более 100 и менее 20 единиц считаются неудовлетворительными.
Если количество клейковины можно направленно изменять с помощью улучшения условий питания пшеницы, подбора сортов и сроков посева, то её качество – менее регулируемый показатель. На качество клейковины влияют условия выращивания пшеницы, степень зрелости зерна, поврежденность морозом, клопом-черепашкой и др.
Качество клейковины зависит и от температуры и условий увлажнения в фазы молочно-восковой и восковой спелости зерна. По наблюдениям казанских ученых 1 группа формируется чаще, когда в период формирования зерна температура воздуха 20-22˚С. Наблюдения Курганской хлебной инспекции по большому количеству партий пшеницы показали, что 1-я группа отмечалась в достаточном объёме в тёплые годы. По данным хлебной инспекции этот показатель так изменялся по годам. Не было 1-й группы при длительной засухе и жаре 1989 года, а также в засушливом 1994-м и влажном 1990-м годах. В 1995-1997 гг. доля такого зерна составила всего 7-14%, в 1998 и 1999 гг. 30-34%. Существенно большей была доля 1-й группы качества клейковины в тёплом 2000 году – 69%.
По данным сортосети за 12 лет (1987-1998), в 50% лет ИДК находилось в пределах 40-75 ед. Чаще эти значения относились к образцам ранних и средних сроков посева с юго-востока области. Первой группой характеризовались распространённые ранее сорта Жигулёвская, Саратовская 39, Курганская 1, Омская 18 и Тулайковская.
Долгое время разные свойства клейковины слабой и сильной пшеницы пытались объяснить аминокислотным составом, но оказалось, что он близкий. Сравнение фракций клейковины по аминокислотному составу было одинаковым за исключением того, что у сильной пшеницы почти в 2 раза больше остатков цистина и цистеина, чем у слабой. Затем считалось, что причина в различном соотношении фракций – глиадина и глютенина.
На свойства клейковины влияет пространственная структура белка. Большой интерес представляют исследования Вакара и Колпаковой, по данным которых фракции крепкой клейковины построены более компактно, чем слабой. Компоненты белка упакованы плотнее, что обусловлено большим количеством дисульфидных, водородных и других, в основном нековалентных связей. Поэтому глиадин сильной пшеницы содержит больше дисульфидных связей. Разделение глиадина на фракции у сильной и слабой пшеницы показало, что в крепкой клейковине заметно преобладают высокомолекулярные компоненты, а в слабой – низкомолекулярные. В глютенине слабой пшеницы в основном присутствуют водородные связи, а у сильной пшеницы, помимо них, большое значение имеют и гидрофобные взаимодействия.
Качество зерна пшеницы зависит также от состояния углеводно-амилазного комплекса зерна, которое характеризует число падения, позволяющее судить о возможности прорастания зёрен в колосе, при этом число падения
резко снижается. Фермент альфа-амилаза в определённых количествах необходим и полезен в процессе брожения теста, переводя часть крахмала в декстрины, а затем в сахара – мальтозу и глюкозу. Однако во влажную осень при перестое хлебов на корню происходит набухание зерна пшеницы и начинаются процессы, характерные для его прорастания. Фермент альфа-амилаза активизируется, вызывая гидролиз крахмала до декстринов и сахаров. Декстрины имеют низкую водопоглотительную способность, что служит причиной липкого мякиша хлеба, корка получается вялая, цвет мякиша серый, на ощупь сырой, имеет солодовый запах.
Затяжные дожди осенью могут быть причиной резкого снижения числа падения, которое определяется по скорости падения плунжера-мешалки через водно-мучную смесь, набухающую по-разному в зависимости от качества муки. Для пшеничной муки число падения считается оптимальным в пределах 200-250 с (секунд), низкие показатели 150 с и менее. Нежелательны и показания более 300 с. Величины менее 150 с свидетельствуют о плохом набухании муки; выше 400 с – о противоположном недостатке – очень низкой активности – амилазы. В последнем случае рекомендуется добавление к муке амилолитических ферментов. В Курганской области в большинстве исследуемых лет число падения в обследованных партиях пшеницы находилось в оптимальном диапазоне, кроме лет с холодной влажной осенью.
Далее в журнале будет серия статей о путях повышения качества пшеницы. Хотелось, чтобы и специалисты производства поделились опытом выращивания ценной пшеницы.