Зміст
Вступ
І. Загальнахарактеристика зернових
1.1 Родина злакових
1.2 Родина гречкових
1.3 Родина бобових
ІІ Харчова цінність зерна
2.1 Формування харчової цінностізерна при вирощуванні2.2 Зернова маса і показники її якості
ІІІ. Стандартизація іоцінка якості зерна
3.1 Зміни якості зернапри зберіганні
3.2 Фізичні властивостізернової маси
3.3 Біохімічні процеси, що відбуваються в зерновій масі
3.4 Наслідки диханнязерна при зберіганні
ВисновокСписок використаної літератури
Вступ
Зерноє основним продуктом сільського господарства. Із зерна виробляють важливі продуктихарчування: муку, крупу, хлібні і макаронні вироби. Зерно необхідне дляуспішного розвитку тваринництва і птахівництва, що пов'язане із збільшеннямвиробництва м'яса, молока, масла і інших продуктів. Зернові культури служатьсировиною для отримання крохмалю, патоки, спирту і інших продуктів.
Всемірнезбільшення виробництва зерна — головне завдання сільського господарства.
Оброблюванізернові культури відносять до трьох ботанічних родин — злакових, гречаних ібобових.
І.Загальна характеристика зернових
1.1Родина злакових
Основніхлібні культури — пшеницю, жито, овес, кукурудзу, рис, просо, сорго відносятьдо родини злакових (Graminial), класу однодольних рослин.
Розрізняютьдві форми злакових — ярові і озимина. Ярові рослини висівають навесні, за літнімісяці вони проходять повний цикл розвитку і восени дають урожай. Озимі рослинисіють восени, до настання зими вони проростають, а навесні продовжують свійжиттєвий цикл і дозрівають декілька раніше, ніж ярини. Озиму і ярову формимають пшениця, жито, ячмінь і трітікале. Решта всіх злаків буває тільки ярими.Озимі сорти, як правило, дають вищий урожай, проте їх можна вирощувати врайонах з високим сніжним покривом і достатньо м'якими зимами. До біологічнихознак, що характеризують злакові культури, відносять будову кореня, стебла,листя, квіток і ін.
Коріньзлаків — мичкуватий, добре розвинений (довжина корінців досягає 3 м і більш, акукурудза і сорго — 8 — 10 м), але у пшениці, ячменю і вівса основна частинакореневої системи розташована на глибині до 20 — 30 см, тому ці злаки особливочутливі до засухи. Коренева система решти злакових культур йде в землю глибше,тому вони більш посухостійкі.
Стеблозлаків — соломинка, що складається з трьох — п'яти межиузлів, сполученихстебловими вузлами. У ячменю, вівса і м'якої пшениці соломина всерединіпорожня, що за несприятливих погодніх умов призводить до вилягання рослин івеликих втрат урожаю, особливо у високорослих рослин. Тому при виведенні новихсортів злаків прагнуть до отримання середньо- і короткостебельних рослин.Стебло твердої пшениці і решти злаків заповнене паренхимною тканиною.
Листязлаків ланцетоподібне, з паралельним жилкуванням. Біля основи вони згорнуті втрубочки, що прикріплює їх до стеблових вузлів і охоплює частину стебла. Листяє основними фотосинтезуючими органами; тому їх число, розміри і стан істотно впливаютьна урожайність.
Квітказлаків (за винятком кукурудзи) називається колоском, який складається ізстрижня, зав'язі з двома перистими маточками і трьома тичинками. Зовні зав'язьприкривають колоскові луски (плівки), такі, що виконують роль оцвітини. Залежновід довжини тичинкових ниток і будови товкача квітки можуть бути такими, щосамозапилюються і перехресно -обпилюваними (жито, кукурудза).
Врожайністьперехресно -обпилюваних злаків менш стійка і залежить від погоди в періодцвітіння. Колоски більшості злаків одноквіткові, а у вівса в одному колоскуіноді можуть бути зібрані дві-три зав'язі. Зерна, що розвиваються вбагатоквіткових колосках, дрібніші і неоднорідніші по велиині. Вони знижуютьтоварні якості, утрудняють переробку зерна.
Квіткизлаків зібрані в суцвіття. У колоскових злаків (пшениці, жита, ячменю)суцвіттям є складний колос. У пшениці і жита на кожному уступі стрижняскладного колоса розвивається по одному зерну, а всього їх в колосі міститьсявід 30 до 60. У різних сортів ячменю на кожному уступі стрижня може розвиватисяяк по одному зерну (дворядний), так і по два-три (багаторядність). Багаторяднийячмінь дає неоднорідне по величині зерно.
Волотевізлаки — овес, просо, рис, сорго мають суцвіття у вигляді волоті, у якої колоскирозташовуються на подовжених гілчастих цвітоносах. Кількість зерен у волоті буваєвід 50 — 60 (овес) до декількох сотень (чумиза). Зазвичай верхівкові колоскизацвітають декілька пізніше, ніж нижні, тому в зерновій масі волотистих злаківчасто зустрічаються зернівки, що недозріли.
Особливемісце серед злаків займає кукурудза — однодомна роздільностатева рослина,жіночі квітки якої зібрані в качани, розташовані в пазухах листя по 3 — 5 наодному стеблі, а чоловічі – у волоті, що ростуть по одній на верхівці стебла.Качан складається із стрижня, на якому вертикальними рядами розміщюються від300 до 1000 зернівок. Зовні качан покритий видозміненим листям-обгорткою. Зернаскладають близько 60 % маси качана.
Плідзлаків — зернівка — розвивається із заплідненої зав'язі квітки. При обмолотіпшениці, жита і трітікале зернівки легко відділяються від квіткових плівок. Немає їх кукурудза. Ці злаки називаються голозерними. У решти злаків квітковіплівки щільно облягають зернівку і при обмолоті не відділяються. Ці культуриназивають плівчастими (ячмінь, овес, рис, просо, сорго). Чим більше масаквіткових плівок на поверхні зернівки — ядра і чим важче вони відділяються, тимвідповідно менший вихід крупи або муки при переробці такого зерна.
Зазовнішнім виглядом (морфологічними ознакам) зернівки злакових культурпідрозділяють на справжні (пшениця, жито, ячмінь, овес) і просоподібні (рештакультур).
Малюнок1Зернівки злаків
/>
а– пшениці
б-рису
Намал. 1 показаний зовнішній вигляд зернівки пшениці і рису. Форма зернівки (1а)довгаста або довгасто — овальна, з боку спинки чітко помітний зародок, якийвиглядає невеликою овальною вмятиною. З протилежного кінця зерна видно борідка(чубок), утворена виростамі клітин зовнішнього шару оболонок. Довжина волосківі густина борідки є родовою і видовою ознаками справжніх злаків. З боку черевцяуздовж всієї зернівки проходить борозенка (жолобок), що заглиблюється всерединузернівки на 1/2-1/3 її товщини і іноді створююча там петлю, ускладнюєвідділення оболонок при виробленні сортової муки.
Просоподібнізлаки (1б) можуть мати форму довгасту, округлу (просо, сорго) абоклиновидно-овальну (кукурудза). Характерною особливістю цих злаків євідсутність у зернівок борозенки і борідки.
Зернівкабудь-якого злака складається з трьох основних частин зародка, ендосперма іоболонок. На мал. 2 показана будова зернівки пшениці.
/>
1 –плодова оболонка,
2 –насіннева оболонка,
3 –алейроновий шар,
4 –ендосперм,
5 –щиток,
6 –зародок,
7 — бородка
Зародок, складається з корінця, стеблинки і брунечки,що дають життя новій рослині. Зародок щільно прилягає до ендосперму, від якоговідокремлений видозміненою сім'ядолею — щитком. Через щиток, багатийферментами, поживні речовини при проростанні з ендосперма поступають в зародок.
Ендосперм- основна частина зернівки. Є борошнистим ядром, в якому зосереджені запасніпоживні речовини. У центрі ендосперма клітини великі, тонкостінні, частонеправильної форми. Далі від центру розмір клітин поступово зменшується, формаїх стає близькою до прямокутної призми. Усередині клітин білки утворюють як бисуцільну матрицю, в яку вкраплені крохмальні гранули різних розмірів. Уцентральній частині ендосперма разом з дрібними і середніми знаходиться багатокрупних гранул крохмалю. У міру віддалення від центру до оболонок кількість ірозміри крохмальних гранул зменшуються, а частка білка збільшується.
Крайнійшар ендосперма — алейроновий, прилеглий до оболонок, по виду різковідрізняється як від внутрішньої його частини, так і від оболонок. Вінутворений товстостінними клітинами і правильною, майже кубічної форми.Алейроновий шар пшениці, жита, вівса складається з одного ряду кліток, ячменю — з трьох — п'яти рядів. Ця особливість будови зернівки ячменю може бутивикористана для виявлення під мікроскопом домішки ячмінної муки до пшеничноїабо житньої. Клітини алейронового шару заповнені дрібними тільцями (у деякихвидів і сортів пшениці у вигляді кристалів) з вкрапленими між ниминайдрібнішими крапельками жиру.
Оболонкизахищають сім'я від дії зовнішнього середовища. Голозерні злаки мають двіоболонки. Зовні зернівка покрита плодовою оболонкою (перікарпієм), якаутворюється із стінок зав'язі і складається з трьох шарів крупних товстостіннихкліток, що одеревіли, порожніх всередині.
Розташуванняшарів клітин в перікарпії нагадує цегляну кладку, що додає оболонці великуміцність.
Насіннаоболонка утворюється із стінок семябруньки і також складається з трьох шарівклітин, але дрібних і неправильної форми. В середньому — пігментному шарінасінної оболонки містяться фарбувальні речовини, що додають забарвленнязернівці.
Присучасній технології переробки зерна оболонки алейронового шару прагнутьвидалити. При цьому товщина оболонок і алейронового шару, створюючих отруби,робить вплив на якість продукту, що виробляється. Дуже тонкі оболонки легкоподрібнюються і переходять в муку, а надмірно товсті утрудняють відділенняендосперма, зменшуючи вихід муки. У пшениці товщина плодової і насінноїоболонок коливається від 0,03 до 0,97 мм, а алейронового шару — від 0,03 до0,06 мм. Цікаво відзначити, що алейроновий шар пшениці, що складається всього зодного ряду клітин, по товщині наближається до оболонок. Як правило, дрібнезерно має товщі оболонки.
Співвідношенняанатомічних частин зернівки злаків має важливе технологічне значення. Чим більшеоболонок, тим менше поживних речовин містить зерно і менше відповідно вихідпродуктів при переробці. У голозерних злаків зміст коливається (у %):ендосперма — від 70 до 85, алейронового шару — від 4 до 12, плодової і насінноїоболонки — від 5 до 9, зародка — 1,5 — 7 (у кукурудзи до 15) маси зернівки.
Квітковаоболонка плівчастих культур складає (у %): у ячменю — 9 — 13, просо — 16 — 18,рису — 18 — 22, вівса — 25 — 30 маси зернівки.
1.2Родина гречкових
Родинагречкові (клас дводольних рослин) в зерновому господарстві представлено єдиноюкультурою — гречкою (Fagorpyrum Mill). Це ярова однорічна рослина, що маєстрижньовий корінь, трав'янисте гіллясте стебло, стрілоподібне листя. Квіткиправильні, з п'ятипелюстковим віночком від блідо-рожевого до червоногозабарвлення. Квітки зібрані в суцвіття — щиток. Гречка є перехреснозапилюючоюрослиною, хорошим медоносом. Проте квітки розкриваються лише на один день і неодночасно на всій кисті, тому урожай сильно коливається залежно від погоднихумов в період цвітіння і кількості комах — обпилювачів на полях. Дозріванняплодів також відбувається не одночасно.
Плідгречки — горішок, як і у злаків, складається з трьох частин — зародка,ендосперма і оболонок. Зародок дуже великий у вигляді стрічки, схожої налатинську букву S, пронизує весь ендосперм, частково проходячи у поверхні ядра.Ендосперм рихлий, борошнистий, такий, що легко дробиться при переробці. Ядро(ендосперм із зародком) покрите тонкою ніжною насінною оболонкою рожевого абокремового кольору, у недостиглих ядер вона може бути зеленуватою.
Зовнігорішок покритий жорсткою шкірястою плодовою оболонкою, що зростається з ядромлише в одній точці — місці прикріплення до рослини. Забарвлення плодовоїоболонки від сріблясто сірого до темно-коричневого і залежить як від сорту, такі від ступеня зрілості плоду.
Співвідношеннячастин плоду гречки (у %): ендосперма — 55 — 65, алейронового шару — 4 — 5,зародка — 10 — 15, насінної оболонки — 1,5 — 2,0, плодової оболонки (плівчаста)- 17 — 25.
1.3 Родина бобових
Бобовікультури належать до сімейства метеликових або бобових (Leguminosae), класудводольних рослин. У нашій країні для харчування використовують однорічнітрав'янисті рослини — горох, квасолю, сою, чечевицю, чину, нут, боби.
Коріннябобових культур стрижньове, добре розвинене, з характерною особливістю: на нихпоселяються два види бактерій – азотобактерії і клубенькові, фіксують азот зповітря і збагачують грунт азотистими речовинами. Стебло трав'янисте, в'юнкеабо прямостояче, але легко лежаче, що утрудняє механізацію вирощування іприбирання. Квітки з несиметричною, таким, що нагадує метелика, що летить,оцвітиною, яскравого забарвлення — від білого до темно-фіолетового. Вонизібрані в суцвіття — кисті. Цвітіння і дозрівання доволі сильно розтягнуті вчасі, що знижує врожайність і робить зерно неоднорідним по величині і ступенюдозрівання.
Плід- боб різної форми, що складається з двох стулок — могутньо розвинених плодовихоболонок, між якими знаходяться до десяти насіння округлої ниркоподібної, інодісплюснутої форми. Сім'я бобів є зародком, що сильно розрісся, складається здвох перших видозмінених листків — семядолей, в яких знаходиться запас поживнихречовин для майбутньої рослини, і паростка — зародкового корінця, стеблинки іпочерки. Забарвлення сім'ядолей є видовою і сортовою ознаками насіння бобовихкультур і може бути білим, зеленим, жовтим різних відтінків і ін. Зовні сім'япокрите щільною шкіркою — насінною оболонкою. Місце, яким сім'я прикріплялосядо стулки боба, має потовщення на оболонці — рубчик. Оболонка боба може бутинапівпрозорою, і тоді колір сім'я залежить від забарвлення сім'ядолей (гороху,чину, нуту), непрозорим — білою, однотонним або строкато забарвленим. Якправило, темнозабарвлене насіння (за винятком квасолі) має кормове призначення.Співвідношення частин насіння (у %): сім'ядолі — 87 — 93, паросток — 1 — 2,5,насінна оболонка — 6 — 11.
ІІ. Харчова цінність зерна
Харчовацінність зерна і продуктів його переробки визначаються хімічним складом,засвоюваністю речовин, створюючих їх, і залежить від багатьох чинників. Зерновікультури, що відносяться до різних сімейств, відрізняються не тількиспіввідношенням поживних речовин, але і їх складом і властивостями.
Зернозлаків не має різких відмінностей по кількості речовин, що містяться, алехарактеризується певними особливостями. Ядро плівчастих культур після видаленняквіткової плівки за вмістом основних речовин наближається до хімічного складуголозерних злаків. Білки — найважливіші речовини, що входять до складубудь-якої живої клітини. Їх вміст в зерні, склад і властивості визначаютьтехнологічні і харчові переваги продуктів переробки зерна.
2.1Формування харчової цінності зерна при вирощуванні
Накопиченняпоживних речовин починається з моменту запилення зав'язі зерна і закінчуєтьсяпри його обмолоті. Весь період дозрівання зерна умовно підрозділяють на трифази.
Першафаза формування харчової цінності зерна характеризується високоювологістю (85 — 65 %), переважанням в зернівці розчинних з'єднань, щопоступають з основних фотосинтезуючих органів — листя, де з неорганічнихз'єднань (вуглекислого газу, води, мінеральних солей) утворюється цукор,амінокислоти, жирні кислоти та ін. У цій фазі формується довжина зернівки, томудуже важлива наявність в грунті достатньої кількості вологи і розчиннихмінеральних солей. Розчинні органічні речовини, що поступають в зерно, під дієюферментів поступово полімеризуються з утворенням крохмалю, білків, жирів, протевміст зернівки в цій фазі рідкий, схоже на «молочко», звідси інше її назва — молочна стадія стиглості.
Другафаза формування харчової цінності зерна — фаза наливання. Завершуєформування розмірів зерна — його ширину і товщину. На початку фази в колосактивно поступають поживні речовини, до кінця цей процес сповільнюється.Активність ферментів до середини цього періоду досягає максимуму, потім починаєпоступово знижуватися, так само змінюється і швидкість перетворення розчиннихречовин в нерозчинні; вологість знижується приблизно до 35 %. Оболонкивтрачають хлорофіл і набувають жовтуватого забарвлення. Ендосперм з рідкогопоступово стає в'язким, щільним, воскоподобним, тому другу фазу часто називаютьвосковою стадією стиглості.
Третяфаза формування харчової цінності зерна — фаза дозрівання. Завершуєформування урожаю. До її початку надходження поживних речовин в зерносповільнюється, а потім і припиняється. Проте синтез високомолекулярнихз'єднань із затухаючою швидкістю продовжується і після збирання врожаю. У цейперіод остаточно формується типове забарвлення зерна, його вологість знижуєтьсядо 15 — 18% і залежить від погодніх умов, консистенція стає твердою. Об'ємзерна може декілька зменшуватися, що приводить до його обсипання і втратичастини урожаю при перестої. Встановлено, що якнайкраща якість муки виходитьпри скошуванні рослин в кінці воскової стадії стиглості, коли нижня частинастебел ще зелена, і при обмолоті валів через 4 — 6 днів після скошування. За цідні частина поживних речовин із стебел додатково переходить в зерно, сприятливопозначаючись на кількості і якості урожаю. Харчова цінність продуктів, щовиробляються із зерна, не залишається постійною, а знаходиться залежно відпочаткової сировини.
Якістьурожаю визначається співвідношенням і сукупністю дії внутрішніх і зовнішніхчинників. До внутрішніх чинників відносять природні особливості рослин, їхбіологічну суть, спадкові ознаки. Зовнішніми чинниками є кліматичні умови,склад грунту і сукупність агротехнічних заходів.
Селекціяі її теоретична основа — генетика в даний час забезпечують широкі можливостістворення сортів інтенсивного напряму, врожайність яких в 2 — 3 рази перевищуєвідомі сорти. Наприклад, озимі сорти пшениці Аврора і Кавказ дають до 70 — 80ц/га при середній врожайності пшениці в світі 22,5 ц/га. Американські ученіНельсон і Мертц вперше вказали на те, як можна управляти кількістю і якістюбілка в кукурудзі, впливаючи на її генний апарат. Відкриті ними мутації генівОпейк-2 і Флаурі-2 дозволили отримати гібриди кукурудзи, що містить до 1,7 — 18% білка, а лізину і тріптофану в 2 -3 разу більше, ніж зазвичай. Дотеперішнього часу селекціонери різних країн вивели висококолізінові сортисорго, рису, ячменю. Ведеться робота по виведенню урожайних сортіввисокобілкової і висококлейковинної пшениці; створюються високоолійні сортикукурудза, з якої одночасно з крупою можна отримувати велику кількість рослинногомасла; є позитивні результати по виведенню високовітамінних сортів зернапшениці.
Нахарчову цінність зерна впливає зовнішнє середовище. Вперше вплив географічногочинника на хімічний склад пшениці довів Ляськовській в 1865 р. Він встановив,що найбільш багата білком пшениця, вирощена в середньому і Нижньому Поволжі, наУкраїні, Північному Казахстані, Західному Сибіру. Надалі було показано, щонакопичення великої кількості білка в зерні залежить від складу грунту,наявність в ній необхідної, але не надмірної кількості вологи, достатньої освітленостіі тепла -оптимально 20 — 30'С). Накопиченню поживних речовин заважають дощі вперший період наливання зерна, коли поживні речовини, що поступають в нього,знаходяться в низькомолекулярному, розчинному стані. Розчинні вуглеводи і білкияк би вимиваються із зерна, «стікають», і воно залишається щуплим, таким, щопогано налилося. Тому райони, де часті дощі в цей час, дають урожай з меншимзмістом білка. Відзначено, що зернові культури характеризуються різною опірністюдо несприятливих умов вирощування. Найбільш стійким є озиме жито, потім яровийячмінь, озима і ярова пшениця.
Складгрунтів і застосування мінеральних добрив є найбільш істотними чинниками, щозабезпечують отримання високих урожаїв зерна. В даний час родючості навітьнаймогутніших чорноземів недостатньо для забезпечення високих урожаїв заінтенсивними технологіями вирощування зернових культур, тому застосуванняорганічних і мінеральних добрив необхідне. За даними інституту агрохімічногообслуговування сільського господарства, надбавка врожаю зерна в результатізастосування макродобрив (солей азоту, фосфору і калія) склала (у ц/га):озимому житу — 7,0; озимой пшениці — 6,7; яровій пшениці — 4,4; кукурудзі — 11,6; яровому ячменю — 6,8; вівсу — 7,1; гречці і просу — по 4. Додатковезастосування мікродобрив (марганцю і бору) збільшувало, за даними академіка П.А. Власюка, урожай озимої пшениці ще на 3 ц/га.
Протезастосування мінеральних добрив повинне проводитися під суровим контролемхімічної служби агропромислового комплексу. Рослини повинні отримуватинеобхідні елементи живлення з урахуванням їх наявності в грунті іпрогнозованого урожаю. Надлишок добрив, так само як і їх недолік, знижуєурожай, погіршує його технологічні і харчові властивості і може привести доутворення шкідливих речовин, наприклад нітрозамінів.
Захистрослин від шкідливих чинників при вирощуванні дозволяє підвищити урожай на10-30 % і більш. Вживані при цьому пестициди (отрутохімікати): гербіциди, щознищують бур'яни; фунгіциди, що оберігають рослини від хвороб; інсектициди, щознищують шкідників; ретарданти, регулюючі ріст і тим оберігаючі рослини відвилягання і втрати урожаю; десиканти, що викликають підсихання рослин передприбиранням, при невмілому використанні можуть накопичуватися в зерні інадавати несприятливу дію на його якість. Проникаючи в рослини, пестицидиможуть змінювати фізіко – хімічні властивості протоплазми клітин, внаслідокчого порушуються физиолого-біохімічні процеси, що протікають в рослинах. Врезультаті можливі перерозподіл речовин між органами рослин, стимуляція абопригноблення синтезу окремих поживних речовин, руйнування особливо ціннихінгредієнтів продукту, а також утворення токсичних з'єднань при взаємодіїхімікатів з природними речовинами рослинних тканин.
Відмічено,що накопичення деяких пестицидів в зерні може бути причиною їх попадання впродукти переробки, оскільки вони накопичуються не тільки в оболонках, але і вендоспермі. Тому в більшості країн світу встановлені граничні норми вміступестицидів в харчових продуктах — їх кількість не повинна перевищувати 0,01 — 5,0 міліграм на 1 кг продукту залежно від токсичності і швидкості розпадупестициду. 2.2 Зернова маса і показники її якості
Зерновамаса, що утворюється при збиранні врожаю, неоднорідна. Окрім повноцінногозерна, в її складвходить певна кількість неповноцінних і зіпсованих зереносновної культури, насіння інших культурних і дикорослих рослин, мінеральні іорганічні примісі, мікроорганізми, а іноді і шкідники комор. В той же час при будь-якихопераціях із зерном (заготовках, переробці, зберіганні) необхідно знати якістьданого зерна, щоб забезпечити об'єктивний розрахунок з постачальниками іоптимальне використання. На хлібоприймальний пункти зерно поступає партіями.
Партія- будь-яка кількість однорідного за якістю зерна (зернової маси), засвідченогоодним документом і призначеного до одночасного приймання, здачі, відвантаженняабо зберігання в одній ємності. Розмір партії може бути різним — від одного абодекількох мішків до ешелону, проте однорідність партії за органолептичнимиознаками зерна основної культури (по формі, забарвленню) обов'язкова.
Приоцінці визначають ряд показників, що характеризують партію зерна в цілому, — органолептичні властивості, вологість, вміст домішок, натуральність,відсутність або наявність шкідників комор. Крім того, обов'язково досліджуютьякість зерна основної культури: величина і вирівненність, у плівчастих культур- плівчастість, склоподібність і інші властивості зерна, що враховуються припереробці.
Органолептичнаоцінка має важливе значення, оскільки остаточна думка про гідність продуктухарчування можна отримати тільки при споживанні його в їжу. Нормальне зернобудь-якої культури має характерні для неї природне забарвлення, блиск, запах ісмак. Ці показники легко змінюються за несприятливих умов дозрівання,прибирання, перевезення, порушенні режимів сушки і зберігання.
Колірі характерний блиск, що надається добре доспілому зерну восковим нальотом наповерхні, легко втрачаються, якщо вологе зерно довго не сушать, воно починаєсамозігріватися і на його поверхні розвиваються мікроорганізми. Зеленуватівідтінки має те, що недозріває і морозобійне зерно.
Запахі смак здорового зерна специфічний у кожної культури і слабо виражений, майжепрісний. Проте зерно є хорошим сорбентом і легко поглинає будь-які стороннізапахи. В процесі прибирання в зернову масу можуть потрапити насіння абовегетативні частини пахучих бур'янів — полину, дикого часнику, буркуну і ін.Особливо неприємними є запахи полину і головешки, які не відходять при всіхвидах переробки. Солодовий присмак і запах має зерно самозігріваюче; якщо прицьому на нім розвивалася цвіль, то з'являється плесневий запах. Процесиплесневенія, що глибоко зайшли, приводять до утворення затхлого і гнильного запаху.
Розвитокв зерні, що зберігається, шкідників комор, особливо кліщів, впливає на смак ізапах зерна. При невеликій їх кількості зернова маса набуває приємного медовогозапаху, подальше розмноження і життєдіяльність кліщів приводять до створеннязапаху тухлих яєць (сірководня).
Принадмірно тривалому зберіганні зерна поступово можуть з'являтися присмаки ізапахи, властиві гіркнучому жиру.
Зерно,що має сторонні присмаки і запахи, що не відділяються при провітрюванні,переробці харчовому використанню не підлягає.
Вологістьзернової маси є одним з головних чинників, що визначають його збереження. В рахунковомузерні волога знаходиться в зв'язаному стані, має низьку активність і не можебрати участь в біологічних і физико-хімічних процесах.
Підвищеннявологості приводить до появи певної кількості вільної води,, щохарактеризується невисокою енергією її зв'язку з тканинами зерна. Вона можебрати активну участь у физико-хімічних ферментативних процесах, що протікають взерні.
Стандартипередбачають чотири стани по вологості (у %): сухе — 13 — 14, середньо — сухе — 14,1 — 15,5; вологе — 15,6 — 17 і сире — понад 17. На тривале зберіганняпридатне тільки сухе зерно.
Засміченістьзерна негативно впливає на якість продуктів переробки. Проте ступінь зниженняїх якості для різних фракцій домішок різний, тому їх прийнято підрозділяти надві групи — зернову і смітну. До зернової домішки відносять такі компонентизернової маси, які дозволяють отримати з них деяку кількість продуктів, хочапри меншому виході і нижчої якості. До смітної домішки відносять включення, щонадають різкий негативний вплив на якість продуктів переробки основноїкультури.
Зерновадомішка включає неповноцінне зерно основної культури: сильно недорозвинене — щупле,морозобійне, проросле, бите (вздовж і поперек, якщо залишилася більше половинизерна), пошкоджене шкідниками (з незачепленим ендоспермом), таке, що потемнілопри самозігріванні або сушці; у пшениці сюди ж відносять зерна, пошкодженіклопом-черепашкою. У плівчастих культур до зернової домішки відносять обрушені(звільнені від квіткової плівки) зерна, оскільки вони сильно дробляться припереробці основного зерна.
Зерна інших культурних рослин при оцінці можутьпотрапляти як в зернову домішку, так і в смітну. Керуються при цьому двома критеріями.По-перше, розмірами зерен приміси. Якщо домішка різко відрізняється відосновної культури по величині і формі, то вона буде видалена при очищеннізерна, тому таку культуру відносять до смітної домішки. Наприклад, просо абогорох в пшениці. По-друге, можливістю використання примісу за призначеннямосновної культури. Якщо домішку дає продукт, хоч і декілька гірший за якістю,чим основна культура, то її слід віднести до фракції зернових домішок. Якщо жвона різко знижує якість продукту переробки, то її відносять до смітноїдомішки. Наприклад, пшениці, що містяться в зерновій масі, жито і ячмінь будутьвіднесено до зернової домішки, решта всіх культур — до смітної; у проса — зернавсіх культурних рослин будуть віднесені до смітної домішки.
Особливослід звернути увагу на оцінку жита. Присутність в житі зерен пшениці і ячменюне погіршує якість житньої муки, тому ці культури будуть віднесені до основногозерна. Смітну домішку підрозділяють на декілька фракцій, різних по складу.Мінеральна домішка — пил, пісок, галька, шматочки шлаку і т.п. украй небажані,оскільки вони додають хрускіт муці, роблячи її непридатною до споживання;органічна домішка — шматочки стебел, листя, колосової луски і т. п.; зіпсованезерно основної культури і інших культурних рослин з повністю виїденимшкідниками або ендоспермом, що потемнів; насіння культурних рослин, що неувійшло до складу зернової домішки; насіння смітних трав, що виросли на полях зкультурними рослинами.
Приоцінці зерна насіння смітних трав підрозділяють на декілька груп: легковіддільні, важко віддільні, з неприємним запахом і отруйні. Легко відділяється відбільшості культур насіння волошки польової, пирію, гречишки розлогою і березкоюі др.; важко відділяється (близькі за розміром і формою до певних культурнихрослин) насіння вівсюга польового від вівса, пшениці і жита, дикої редьки ітатарської гречки від гречки і пшениці, щетинника сизого від проса, дикогопроса і курмака від рису; до бур'янів з неприємним запахом відносять полин,буркун, дикий часник, коріандр і ін.
Отруйненасіння бур'янів особливо небажане в жерновой масі. До цієї групи відносятьсякукіль, поширений майже по всій території країни. У його насінні міститься — лікозід агроспермін, що володіє, — гірким смаком і наркотичною дією. Горчак маєне тільки отруйне і гірке насіння, отруйна вся рослина. Отруйним є насіннявязеля, дурману, тріходесми сивої, геліотропа опущеного, пльовела п'янкого ідеяких інших смітних рослин. Всі отруйні бур'яни виділяють в особливу групусмітної домішки — шкідливу. До неї відносять також отруйні грибковізахворювання культурних рослин — головешку і споринью, а також тваринногопаразита угріцю. Головня вражає більшість злаків. У зерновій масі воназустрічається у вигляді «мішечків», звичайно декілька великих розмірів іокругліших, ніж нормальні зерна пшениці. Вміст головневих мішечків — споригриба — чорна маса з неприємним оселедцевим запахом, а їх оболонка — плодові інасінні оболонки зерна. Ендосперма і зародка в цих зернах немає, оскільки вониповністю поглинені грибом. Вміст в зерні головешки строго обмежується, якщовона виявлена, то зерно зберігається і переробляється окремо.
Споринянайчастіше вражає жито, значно рідше інші злаки. У зерновій масі спориньязустрічається у вигляді грибниці — ріжків чорно-фіолетового кольору, завдовжки5 — 20 мм. Токсичність спориньї обумовлена вмістом лізергинової кислоти і їїпохідних — ергозіна, ерготаміна і інших, що володіють сильноюсудинозвужувальною дією. Це властивість спориньі використовують в медицині дляотримання препаратів, що зупиняють кровотечу.
Угріця- тваринний паразит, що відноситься до класу черв'яків, групи нематод. Узерновій масі зустрічається у вигляді галл, що мають неправильну форму, коротшеі ширше за зерно, борозенки немає, оболонка товста, поверхня горбкувата, коліркоричневий. Галла в 4 — 5 разів легше за зерно пшениці. Всередині галлизнаходяться до 15 тис. личинок угріцї, здатних зберігати життєздатність до 10років. Значна домішка галл погіршує хлібопекарські якості зерна, надає хлібунеприємний смак і запах.
Натура — маса одиниціоб'єму зерна. У нашій країні одиницею об'єму зерна є літр. Натура залежить відформи, величини і щільності зерна, стану його поверхні, вирівненності і ступеніналивання зернівок, їх вологості і вмісту домішок. Зерно округле укладається вмірку щільніше, ніж подовжене. У крупного зерна, що добре налилося, натурабуває вищою, ніж у дрібного; зерно, що має велику щільність, має і вищу натуру.При гладкій поверхні в мірку укладається більше зерен, чим при шорсткій. Припідвищенні вологості зерна натура, як правило, знижується. Приміси, щомістяться в зерновій масі, спотворюють її натуру. Важкі (мінеральні) домішки ідрібне насіння бур'янів збільшують, а легкі (квіткові плівки і ін.) зменшуютьїї. Температура, при якій вимірюється натура, також робить певний вплив нанатуру — у холодного зерна вона декілька вище, ніж у теплого. Зерно з більшоюнатурою, як правило, добре розвинено, містить більше ендосперму і менше оболонок,тому дає більший вихід муки і крупи.
Урізних культур показник натури має різне значення. Так, він коливається всередньому (у г/л): у пшениці — від 740 до 790, жита — від 670 до 715, ячменю — від 540 до 610, вівса — від 460 до 510.
Зараженість зерна шкідниками комор спостерігаєтьсяза несприятливих умов зберігання, в непідготовлених і незнезаражених сховищах.У зерновому насипі розвиваються комахи і кліщі. Вони не тільки поїдають зерно,але і сильно забруднюють його своїми трупами, линючими шкірками іекскрементами, знижують харчові властивості, сприяють підвищенню вологості, щоможе викликати самозігрівання, розвиток мікроорганізмів. Шкідники комор охочехарчуються не тільки зерном, але і продуктами його переробки — мукою, крупою,харчовими концентратами, сухарями, деякі з них можуть харчуватися макаронними виробами,сушеними овочами, фруктами і ін. Безхребетних шкідників комор відносять докласу комах (жуки і метелики) і павукоподібних (кліщі).
Показники, щохарактеризують кількість зерна основної культури Довжина Ширина Товщина Пшениця 4,2- 8,6 1,6 -4,0 1,5- -3,8 Жито 5,0 — 10,0 1,4 — 3,6 1,2 — 3,5 Кукурудза 5,5 — 13,5 5,0 — 11,5 2,5 — 8,0 Ячмінь 7,0 — 14, б 2,0-5,0 1,4 — 4,5 Овес 8,0 — 16,6 1,4 — 4,0 1,2 — 3,6 Рис 5,0 — 12,0 2,5 — 4,3 1,2 — 2,8 Просо 1,8- — 3,2 1,2 — 3,0 1,0 — 2,2
Напрактиці про величину судять за наслідками просіювання навіски зерна на ситахзі встановленими стандартами розмірів довгастих отворів. Зазвичай довжинаотворів робиться значно більше довжини зерна і сортування при просіюванніпроводиться по ширині (товщині). Встановлено, що у пшениці, наприклад, міжтовщиною зерна і вмістом в нім ендосперма існує висока кореляційна залежність(V =0,99+0,61). Для інших культур з товщиною також пов'язаний вищий вмістендосперма.
Вирівненність(однорідність) зерна по величині пов'язана з його технологічними властивостями.Зерно, що вирівнюється, великій або середній величині легше переробляти(особливо в крупу), при цьому виходить вищий вихід і краща якість продукції.Вирівненність визначають одночасно з величиною просіюванням на ситах і виражаютьу відсотках по найбільшому залишку на одному або на двох суміжних ситах.Одночасно визначають вміст дрібних зерен, що знижують вихід крупи і муки. Їхчастка в зерновій масі більшості культур не повинна перевищувати 5%. Припереробці дрібні зерен відокремлюють і використовують на корм худобі.
Маса1000 зерен, розрахована на суху речовину, характеризує величину зерна. У різнихкультур маса 1000 зерен коливається в широких межах.
Маса1000 зерен, в г на суху речовину:
Межі
коливань Велике Середнє Дрібне Пшениця 12-75 Більше 35 25 — 35 Менше 25 Жито 10 — 45 Більше 25 20 — 25 Менше 20 Ячмінь 20 — 55 Більше 40 30 — 40 Менше 30 Гречка 15 — 40 Більше 23 20 — 23 Менше 20 Просо 3 — 8 Більше 6 4,5 — 6,0 Менше 4,5
Склоподібністьзерна характеризує консистенцію, структуру ендосперма, взаєморозташування йоготканин. Склоподібне зерно в поперечному розрізі нагадує поверхню скола скла,звідси і його назва. При просвічуванні воно здається прозорим. Борошнисте зерномає рихло-борошнисту структуру, в розрізі білий колір і вигляд крейди. Участково склоподібному (напівсклоподібному) зерні в поперечному зрізі видно яксклоподібні, так і борошнисті ділянки, просвічується воно не повністю.
Структураендосперма, його склоподібність або борошнистість, залежить від кількості,складу, властивостей, розмірів, форми і розташування крохмальних гранул; відкількості, властивостей і розподілу білкових речовин; характеру і міцностізв'язку між. білками і крохмалем.
Мал.3 Залежність інтенсивності дихання проса від вологості зерна(В.Л.Кретовіч,1971)
Мал.4. Вплив температурина інтенсивність дихання пшениці.
/>
Усклоподібному зерні поживні речовини складені дуже щільні, між ними незалишається мікропроміжків. У борошнистому ці проміжки є, вони розсіюютьсвітло, обумовлюючи непрозорість, рихлість ендосперма.
Білки,створюючи в клітинах ендосперма суцільне середовище, в яке вкраплені крохмальнігранули, утворюють з ними зв'язок різної міцності. Частина білка дуже міцнопов'язана з крохмалем і при дробленні клітин від нього не відділяється,утворюючи навколо гранул своєрідну білкову оболонку. Цей білок носить назвуприкріплений. Решта білка як би заповнює проміжки між крохмальними гранулами,при дробленні клітин звільняється, його називають проміжним білком. За данимиН. П. Козьміної, в склоподібному зерні прикріпленого білка міститься дещобільше, а проміжного менше, тому таке зерно при дробленні розколюється накрупніші частинки — крупу і майже не дає муки.
Склоподібністьзазвичай пов'язана з характером обміну, речовин, при наливанні і дозріваннізерна. Висока температура, недолік вологи, стислий період наливання ідозрівання зерна збільшують склоподібність. Аналогічно впливає надлишок азоту,а підвищений вміст фосфору зменшує склоподібність. Склоподібне зерно пшениці,жита, ячменю зазвичай містить більше білка, чим борошнисте. У рису цей зв'язоквідсутній.
Стандартина зерно передбачають визначення склоподібності у пшениці і рису. Привиробництві крупи і муки з ячменю і кукурудзи бажано мати склоподібне зерно, щодає продукти кращого товарного вигляду. У пивоварінні доцільно використовуватиборошнистий ячмінь, в якому декілька менше білка, тому пиво стійкіше допомутніння. В житі цей показник не визначають; склоподібність у зерна жита, якправило, буває нижчим, ніж у зерна пшениці. Проте відомо, що склоподібне інапівсклоподібне зерно жита дає вищий вихід сортової муки. При визначеннізагальної склоподібності до склоподібних зерен додають половинунапівсклоподібних і суму виражають у відсотках до загальної кількостідосліджених зерен.
Щільністьзерна в цілому і його анатомічних частин має важливе технологічне значення. Якправило, зерно, що добре налилося, має вищу щільність, ніж що недозріває.Щільність зерна і його частин залежить від їх хімічного складу. Найбільшущільність мають крохмаль і мінеральні речовини, тому із збільшенням їх часткиросте щільність зернівки, і, навпаки, збільшення кількості білка (1,34 — 1,37)і ліпідів (0,89 — 0,99) знижують щільність зерна. Істотні відмінності хімічногоскладу обумовлюють великі коливання щільності зерна (г/см3): пшениці — 1,33 — 1,53; жита — 1,26 — 1,42; кукурудза — 1,23 — 1,27; ячменю — 1,23 — 1,28; вівса- 1,11 — 1,15. Анатомічні частини зернівок сильно розрізняються не тільки похімічному складу і структурі, але і по щільності. Так, щільність цілого зернаярової м'якої пшениці складає в середньому 1,336, її ендосперма — 1,471,зародка — 1,290, оболонок — 1,066. На цих відмінностях заснована в даний часвся технологія переробки зерна.
Плівчастість- вміст квіткових плівок у плівчастих злаків і плодових оболонок у гречки,виражене у відсотках до маси зерна. Плівчастість сильно коливається залежно відкультури, її сорту, району і року вирощування. Крупне зерно, як правило, маєменше плівок і дає більший вихід продуктів. Плівчастість коливається (у %): увівса — 18 — 46, ячменю — 7,5 — 15, рису — 16 — 24, просо — 12 — 25, гречки — 18 — 28.
Дефектніпартії зерна іноді поступають в заготовчу мережу і можуть потрапити впереробку. Якщо на грунті спостерігаються ранні заморозки і зерно в цей часзнаходилося в молочній або початку воскової фази стиглості, то в ньомупорушується синтез високомолекулярних з'єднань і змінюються технологічнівластивості. Клейковина морозобійного зерна пшениці відмивається в невеликійкількості, стає темною, малоеластичною, такою, що кришиться. Хліб виходитьнееластичним, з липким м'якишем, що заминається, з малою пористістю, солодовимабо трав'янистим смаком. Проросле на кореню або у валках зерно утворюється придощовій погоді під час прибирання; частіше проростає жито. У нім підвищенаактивність ферментів, особливо амілаз. Хліб виходить малого об'єму знееластичною, глиністною консистенції, погано розпушеним м'якишем, зсолодкуватим, солодовим присмаком.
Зерно,пошкоджене клопом — черепашкою, польовим шкідником, нападаючим найчастіше наозиму пшеницю, але що харчується і іншими злаками. На місці проколу залишаєтьсятемна крапка, оточена різко обкресленою плямою білуватої оболонки, щозморщилася, ендосперм в місці укусу при натисканні кришиться. Клоп-черепашказалишає в зерні дуже активні протеолітичні ферменти. Сильна пшениця при вмісті3 — 4 % пошкоджених зерен переходить в групу слабкої. Клейковина із зерна,пошкодженого клопом-черепашкою, під дією цих ферментів швидко розріджується.Випечений хліб виходить малого об'єму і пористості, щільним, з поверхнею,покритою дрібними тріщинами, несмачним.
Мікотоксикози– враження різними грибними захворюваннями при вирощуванні, збиранні, порушеннірежимів зберігання зерна. Вже згадувані раніше споринья і головешка єприкладами таких захворювань.
Грибироду фузаріум ушкоджують зерно всіх культур, частіше справжні злаки. Зараженнявідбувається в полі, але розвиток грибів в сховищі припиняється тільки призниженні вологості зерна до 14 %. У зерні, що перезимувало в полі, частонакопичується багато токсинів цього гриба. Гриби цього роду продукують рядтоксинів, зокрема тріхотецени і зеараленон, що викликають важкі отруєння людиниі тварин. У людини споживання хліба, отриманого з муки, що містить міцелійфузаріума, викликає отруєння, схоже на сп'яніння: з'являються нудота, запаморочення,блювота, сонливість і т.д. При цьому ослабляється функція кісткового мозку,тому різко падає частка лейкоцитів в крові. Потім розвивається некротична ангіна.Зерно, уражене фузаріумом, зберігають окремо від продовольчого і фуражного івикористовують для технічних цілей.
Мікотоксиниутворюють і інші цвілеві гриби, які можуть розвиватися на поверхні зерна іпродуктів його переробки за несприятливих умов зберігання.
Афлатоксини,що вражають печінку і що володіють вираженою канцерогенною дією, продукуютьсягрибами роду аспергиллів (Asp.flavus і Asp. parasiticus). Охратоксинивиробляють гриби роду пеніциллів. Охратоксини також вражають печінку іволодіють концерогенною дією. Багато інших цвілевих грибів також можутьпродукувати токсини. До теперішнього часу виділено і вивчено понад 100мікотоксинів; вони стійкі до вживаних при переробці зерна температур, кислотабо відновників. Тому найбільш надійним способом оберігання від них харчовихпродуктів є виключення плесневення зерна.
Дефектнимвважається також зерно, пошкоджене самозігріванням і порушеннями режимів сушки.
ІІІ. Стандартизація і оцінка якості зерна
Якістьзерна — важливий і обов'язковий об'єкт державного планування і контролю. Уоснові державної системи управління якістю зерна лежить його стандартизація.Вона дозволяє систематизувати зерно по певних якісних групах, створити крупніпартії однієї якості, виявити недоброякісне зерно. Якість зерна і продуктів йогопереробки регулюється Гостами.
Нашляху руху від поля до споживача оцінка якості зерна проводиться за декількомастандартами. Державні закупівлі проводяться за стандартами на зерно щозаготовляється; хлібосховища передають його на переробку за стандартами назерно цільове, що поставляється (розподілюване, мукомельне, круп'яне, пивоварнеі ін.); при використанні на посів оцінка проводиться за стандартом на зернонасінне; при продажі іншим країнам користуються стандартом на зерно, щонаправляється на експорт; оцінка зерна проводиться за стандартом на правилавідбору проб і методи випробувань.
Устандартах на зерно що заготовляється для всіх культур встановлена класифікація- ділення на типи, підтипи за ботанічними ознаками, забарвленням, районамивирощування і т.п. Крім того, встановлені базисні (розрахункові) і обмежувальнікондиції. Вказано також, що у даної культури вважають основним зерном, смітноюі зерновою домішками.
Базиснікондиції — норми якості, якою повинне відповідати доспіле зерно. Вонивстановлені за основними показниками якості зернової маси і для більшостікультур знаходяться в наступних межах (у %): вологість — 14 — 15, зернова ісмітна приміси — 1 — 3, натура — залежно від культури і району вирощування.Закупівельні ціни встановлюються на зерно базисних кондицій.
Обмежувальнікондиції відображають гранично допустимі знижені (в порівнянні з базисними)вимоги, при яких зерно ще може бути прийняте з відповідним коректуванням ціни.При відхиленні якості зерна у бік погіршення від базисних кондицій застосовуютьнатуральні і грошові знижки (рефакциі), а у бік поліпшення — надбавки(боніфікациі); за зерно твердої пшениці і кращих сортів інших культурвстановлені сортові надбавки, розмір яких коливається від 10 до 100 %закупівельної ціни.
Стандартина зерно розподілюване (що відпускається) і цільові встановлюють норми, якимповинна відповідати якість зерна, що передається елеватором на переробку.Оскільки кожне зерносховище перед закладкою на зберігання зобов'язане очиститизерно від більшої частини домішок, що містяться в нім і підсушити його досухого стану, то ці вимоги бувають строгішими, ніж при заготовках. Крім того, вцільових стандартах передбачені додаткові показники, що враховують вимогивідповідної галузі переробки. Так, у круп'яного зерна нормуються зміст дрібнихзерен до 5 % і чистого ядра, яке повинне бути не менше (у %): у гречки — 71,просо — 74, вівса — 63. Для ячменю, що направляється на пивоваріння, нормуютьсясхожість і енергія проростання і т.д. 3.1 Зміни якості зерна при зберіганні
Зерновіхліби відносяться до стійких в зберіганні за належних умов та вологості.Основну кількість зерна зберігають на елеваторах — крупних повністюмеханізованих зерносховищах. Місткості для зберігання зерна є вертикальнопоставленими циліндрами — силосами із залізобетону діаметром 6 — 10 м ізаввишки 15 — 30 м. Верхня частина обладнана отвором для завантаження зерна,ніжняя закінчується конусом з отвором для його вивантаження. Усередині силосівна відстані 1 м один від одного по висоті змонтовані термопари для визначеннятемператури насипу зерна, що зберігається. Дроти термопар виведені на єдинийпульт, і оператор, що спостерігає за збереженням продукту, у будь-який моментможе дізнатися температуру зернової маси практично в будь-якій точці силосу.Крім того, кожен силос обладнаний установкою для проведення активноговентилювання — пристроєм для продування повітря через товщу зерна, щозберігається.
Елеваторзабезпечений лабораторією, якою проводиться оцінка якості зерна; робочоюбаштою, де зосереджено зерноочисне і сушильне устаткування, а також установкоюдля прийому і відпустки зерна.
Зерно,що поступає на елеватор, після лабораторного аналізу об'єднують по масі вкрупні партії, відповідні місткості силосу (від 300 т до 15 тис. т). При цьомуне допускається змішування зерна, що відноситься до різних типів і підтипів,оскільки вони володіють різними хлібопекарськими властивостями. Не можназмішувати зерно, що має різну вологість і засміченість. Окремо від здоровогозберігають і обробляють зерно, заражене шкідниками комор, і дефектне — морозобойне, проросле, та ін.
Очищеннязернової маси від сторонніх домішок проводиться відразу після надходження йогов зерносховища. Насіння бур'янів, вегетативні органи рослин мають вищувологість, запах пахучих бур'янів частково адсорбується зерном, і чим довшевони знаходитимуться в зіткненні, тим більше зерна може зіпсуватися. Крім того,неекономічно недоцільно витрачати додаткову енергію на сушку домішок і займатиоб'єми сховищ їх зберіганням.
Протеповного очищення зернової маси від домішок на елеваторах не проводять, цездійснюють переробні підприємства.
Сушказерна — відповідальна технологічна операція перед закладкою на зберігання.Оптимальні результати дає сушка зерна теплим сухим повітрям. Протеекономічнішою є сушка повітрям в суміші з топковими газами. В цьому випадкуякість зерна багато в чому залежатиме від виду палива. Не рекомендуєтьсявикористовувати дрова, що додають зерну запах диму. Кам'яне вугілля, щоособливо містить багато сірки, при згоранні утворює сірчаний ангідрид, якийчастково може поглинатися зерном і погіршувати якість клейковини. Крім того, втопкових газах, що утворюються при спалюванні кам'яного вугілля, міститьсяпідвищена кількість поліциклічних ароматичних вуглеводнів, зокрема бензпирену,що володіє канцерогенними властивостями. Оптимальними видами палива, що не забруднюютьзерно, є нафтопродукти і газ.
Температуразерна при сушці не повинна перевищувати 45 'С. Перегрівши зерна приводить допогіршення якості клейковини аж до повної її денатурації. Знижується такожактивність ферментів.
Заодин прийом сушки з дуже вологого зерна не можна видаляти більш ніж 3 — 3,5%вологи, тому зерно з вологістю більше 17,5 — 18 % сушать в декілька прийомів.Перерви між етапами сушки необхідні для перерозподілу вологи з внутрішніхчастин зернівки до поверхні, інакше поверхневі шари зерна розтріскуються, щопризводить до погіршення збереженості, знижуються вихід і якість готовоїпродукції. Після сушки вологість зерна не повинна перевищувати 14 %.
3.2Фізичні властивості зернової маси
Сипучістьі самосортування відносять до фізичних властивостей зерна. Зернова масаскладається з безлічі окремих твердих частинок, різних за розміром і щільністю,тому володіє великою рухливістю — сипучістю. Найбільшою сипучістю володіютьокруглі зерна з гладкою поверхнею (просо, горох), у зерна довгастого з шорсткоюповерхнею сипучість знижується.
Зсипучістю пов'язана здібність зернової маси до самосортування. При будь-якомупереміщенні або струшуванні зернова маса «розшаровується». Важкі компоненти — мінеральна домішка, крупні зерна як би «тонуть», опускаються вниз, а легенькі — органічне сміття, насіння бур'янів і щуплі зерна «спливають». Це може зробитинегативний вплив на збереження, оскільки зазвичай насіння смітних трав і щуплезерно мають підвищену енергію дихання, що може привести до псування зерна призберіганні. Здібність зернової маси до самосортування враховується при відборіпроб для аналізів. Шпаруватість — заповнення повітрям проміжок між зернами внасипі. Зазвичай шпаруватість виражають у відсотках до загального об'єму даногонасипу. Щільність укладання зернової маси в об'ємі сховища і, отже, їїшпаруватість залежать від форми, розмірів і стану поверхні зерен, від кількостіі характеру домішок, від маси і вологості зернового насипу, форми і розмірівсховища. Однорідне по величині зерно, а також зерно з шорсткою поверхнею маютьшпаруватість більшу, ніж зерна різної великої і округлої форми. Так,шпаруватість складає (у %): жита і пшениці — 35 — 45, гречки і рису (зерна) — 50 — 65, вівса — 50 — 70.
Запасповітря в міжзернових просторах має велике значення для збереженняжиттєздатності насіння. Велика газопроникність зернових мас дозволяє проводитиактивне вентилювання, регулювати склад газового середовища в міжзерновихпросторах, вводити пари отрутохімікатів для боротьби з шкідниками комор. Протенаявність міжзернових просторів і кисню в них сприяє розвитку шкідників комор.
Сорбціоннівластивості зерна також відносять до фізичних. Зерно всіх культур і зерновімаси в цілому володіють сорбціонною місткістю, тобто здатністю поглинати гази іпари різних речовин. Ця здатність зерна обумовлена його капілярно-пористоюструктурою, що робить активну поверхню зернівки в 200 — 220 разів більшеістинної. Крім того, для біополімерів (білків, слизу, крохмалю) характернавідсутність міцної кристалічної решітки, тому молекули води і інших речовинможуть легко занурюватися в них, взаємодіючи з активними центрами. При змініумов навколишнього середовища зерно може частково віддавати поглинені нимречовини – десорбувати їх. Проте повністю десорбція не відбувається.
Явищасорбції прийнято підрозділяти на дві групи: сорбція і десорбція різних газів іпари, окрім води; гігроскопічність — сорбція і десорбція парів води.
Здатністьзерна і продуктів його переробки активно сорбувати гази і пари різних речовинзобов'язує керівників піклуватися про чистоту транспорту і сховищ, інакшепродукти на смак і запаху можуть стати непридатними для харчових цілей. Приборотьбі з шкідниками комор можна застосовувати лише такі пестициди, які меншшкідливі і більш повно десорбіруются.
Гігроскопічністьзернової маси надає найбільший вплив на стійкість зерна при зберіганні. Добрезберігає свої початкові властивості тільки те зерно, в якому вся вологазнаходиться в зв'язаному колоїдами стані. Між відносною вологістю (~) повітря всховищі і вологістю зерна через певний час встановлюється динамічна рівновага.Кожному значенню відносної вологості повітря і його температури відповідаєпевна рівноважна вологість продукту. Наприклад, при температурі близько 20 0С і ~ = 15 — 20 % рівноважна вологість зерна встановлюється близько 7 %,а при ~ = 100 % досягає 33 — 36 %. Оптимальний інтервал вологості повітря припозитивній температурі (10 — 20'С) знаходиться в межах від 60 до 70 %. У цихумовах рівноважна вологість продуктів рівна 13 — 14 %.
Вологістьпродукту, при якій в нім з'являється вільна вода, носить назву критичної. Длябільшості культур критична вологість лежить в інтервалі 14,5 — 16 %. Зерно, щодосягло її, може запліснявіти.
Гігроскопічністьзерна і продуктів його переробки залежить від вмісту в них білків івисококомолекулярних пентозанов, здатних поглинати вологу більше, ніж іншіречовини.
Теплопровідністьі температуропровідність зерна також відносять до фізичних властивостей. Теплов зерновій масі розповсюджується двома способами: від зерна до зерна при їхзіткненні — теплопровідність зерна і переміщенням повітря в міжзерновихпросторах — конвекція. Зерно має теплопровідність, близьку до деревини, тобтоволодіє низькою теплопровідністю. Повітря також характеризується невеликоютеплопровідністю. Тому сумарний показник теплопровідності зернової маси вцілому невеликий і коливається в межах від 0,12 до 0,2 ккал
Швидкістьнагрівання зернової маси — температуропровідність залежить від теплопровідностіі також невелика. Таким чином, зернова маса характеризується великою тепловоюінерцією, зміна температури зерна в середніх шарах насипу відбувається дужеповільно. Тому зерно в зимові місяці можна охолодити, провівши активневентилювання насипу холодним сухим повітрям. Низька температура його зберігаєтьсяпротягом більшої частини літа, внаслідок чого сповільнюються біохімічніпроцеси, що протікають в ньому, і припиняється розмноження шкідників комор.Якщо ж на зберігання засипано тепле зерно, то в нім довго зберігаютьсясприятливі умови для активної життєдіяльності самого зерна, шкідників комор імікроорганізмів. У весінньо — літній період, а також в осінньо — зимовийспостерігається велика амплітуда коливань температури між окремими шарамизернової маси, що може привести до конденсації вологи на окремих її ділянках,зволоженню зерна. 3.3 Біохімічні процеси, що відбуваються в зерновій масі
Зерно- живий організм, що знаходиться у спокої і, отже, як і в будь-якому живомуорганізмі, в ньому здійснюється постійний, хоч і повільний, обмін речовин, щопідтримує життя зародкової клітини. Характер і інтенсивність фізіологічнихпроцесів, що протікають в зерновій масі при зберіганні, залежать не тільки відактивності ферментативного комплексу зерна, але і від умов навколишньогосередовища. Основним, найважливішим фізіологічним процесом, що протікає взерні, є дихання.
Диханнязабезпечує енергією клітини насіння за рахунок окислення органічних речовин,головним чином сахаром, під дією окислювально-відновних ферментів. Придостатньому доступі кисню в зерні переважає дихання аеробне, яке можна виразитисумарним рівнянням С6Н12О6+6О2 6СО2+6Н2О+674 ккал (2821,9 кдж) на 1 грамм — молекулу (180 г) витраченої глюкози.
Принедоліку кисню повного окислення органічних речовин не відбувається, в зернійде процес анаеробного (інтрамолекулярного) дихання (спиртового бродіння), щовиражається сумарним рівнянням: С6Н12О6 2С2H5OH+2СО2+ 28,2 ккал (118 кдж) на 1грамм-молекулу витраченої глюкози. При анаеробному диханні паралельно ізспиртовим бродінням частково може йти і молочно-кисле, при якому з глюкозиутворюється молочна кислота: С6Н12О6 2СН3СН (ВІН) СООН+ 22,5 ккал (83,5 кдж),що приводить до повільного наростання кислотності продукту, що титрує.Анаеробне дихання зернової маси небажане, оскільки накопичення етилового спиртуі інших проміжних продуктів дихання може привести до загибелі зародка, тобтовтраті схожості насіння.
Виддихання зерна можна визначити по його дихальному коефіцієнту — відношеннюоб'єму виділеного діоксиду вуглецю до об'єму поглиненого кисню. При відношенні,рівному одиниці, йде дихання аеробне, якщо це відношення менше одиниці, точастина кисню витрачається на інші процеси в зерновій масі; дихальнийкоефіцієнт більше одиниці буває у тому випадку, коли разом з аеробним йде іанаеробне дихання, і чим більше виділяється вуглекислого газу і меншепоглинається кисню, тим більше його частка. Інтенсивність дихання залежить відвологості, температури і якості зерна.
Сухезерно має невисоку інтенсивність дихання. За рік зберігання при температурі 10- 20 'С 1 т сухого зерна (з вологістю до 14 %) втрачає за рахунок дихання 100 г(0,01 %) маси. У зерна середньої сухості (від 14,1 до 15,5 %) інтенсивністьдихання приблизно в 1,5 — 2 рази вища, ніж у сухого. Вологе зерно (вологість15,5 — 17%) різних культур різко збільшує інтенсивність дихання (кратне):пшениця — в 4 — 8, овес — в 2 — 5, кукурудза — в 8,5 — 17 в порівнянні іззерном середньої сухості. На мал. 3 показана залежність інтенсивності диханнявід вологості зерна проса.
Температуразберігання робить істотний вплив на інтенсивність дихання. Зерно, щозберігається при температурі, близькій до 0 'С, дихає із зникаюче малоюінтенсивністю, як це видно на мал. 3. У міру підвищення температуриінтенсивність дихання зростає, досягаючи максимуму при 50 — 55'С, після чогопочинає різко падати. Падіння співпадає з початком теплової денатурації білків,інактивації ферментів, тобто початком загибелі зерна. На мал. 4 видно, що притемпературі близько 0 'С можна зберігати певний час навіть, зерно з підвищеноювологістю.
Якістьзерна надає істотний вплив на енергію його дихання. Чим гірше якість зерна, тимважче його зберігати.
3.4Наслідки дихання зерна при зберіганні
Яким би способом не дихало зерно, цей процесвикликає
втратусухої речовини (спад маси) зерна. Глюкоза, що витрачається, при диханніпостійно поповнюється за рахунок ферментативного гідролізу крохмалю. Вода, щоутворюється при аеробному диханні, залишається в зерновій масі і при високійінтенсивності дихання може істотно зволожити її, приводячи тим самим до щебільшого збільшення інтенсивності дихання;
утвореннятепла в зерновій масі особливо при високій інтенсивності аеробного дихання можебути вельми істотним. Відомо, що зернова маса володіє низькою теплопровідністю,тепло, що утворюється, викликає підвищення температури і, отже, інтенсивностідихання. Два останні названі наслідки дихання є причинами виникненнясамозігрівання зернової маси, що приводить її до псування, а іноді і до повноїзагибелі.
Самозігрівання- результат високої інтенсивності дихання зернової маси, розвитку в ній цвілі,а іноді і шкідників комор. У початковій стадії самозігрівання (підвищеннятемператури до 30 'С) зерна набуває солодовий запах і солодкуватий смак,властиві проростаючого зерна. Поверхня зерна спочатку знебарвлюється, потімнабуває червонуватого відтінку, а ендосперм — сіруватий. У нім підвищуютьсячастка моносахаридів, кислотність, що титрує, і кислотне число жиру. Активністьферментів істотно зростає. Об'ємний вихід хліба знижується, м'якиш виходитьтемнішим, ніж з нормального зерна. При переробці пшениці з солодовим запахом їїзмішують з нормальним зерном.
Прирозвитку самозігрівання і підвищенні температури до 40 — 50 'С і вище поверхнязерна темніє аж до повного почорніння, іноді повністю покривається міцелієм цвілі.Темніє, а потім чорніє ендосперм. Запах стає цвілевим, а потім гнильно-затхлим,змінюється відповідно і смак, збільшуються кислотність, кислотне число жиру,росте вміст аміаку. Інтенсивність дихання досягає максимуму і починає падати,знижується схожість зерна аж до повної її втрати. Вміст клейковини в пшеницірізко знижується, а її якість погіршується. Ці зміни говорять про розпад взерні, що гріється, вуглеводів, білків і ліпідів під дією власних і цвілевихферментів, а також тривалою дією підвищених температур. Якщо самозігріваннявиникає в поверхневому шарі насипу (до 0,7 м від поверхні), то головноюпричиною псування зерна є його плесневіння.
Привиникненні самозігрівання в глибинних шарах бурхливий розвиток цвілізатримується недоліком там кисню, тому основною причиною псування є діяльністьвласних ферментів і висока температура. Мука із зерна поверхневих вогнищсамозігрівання дає хліб плоский, майже без пір, з дуже темним м'якишем, щозаминається, а з глибинних вогнищ самозігрівання — високим, з рваними кірками.Зерно, що піддалося самозігріванню більше, ніж в першій стадії, на харчові(іноді і кормові) цілі не використовується.
Вперіод зберігання постійно проводять спостереження за зерном. Температуразернової маси, що зберігається, повинна знаходитися під повсякденним контролем.При невеликому підвищенні температури (на 1 — 3 З) проводять активневентилювання сухим холодним повітрям. Якщо зерно після цього продовжує грітися,то його доводиться переміщати в резервний силос, пропускаючи при цьому череззерносушку і зерноочисну машину (для охолоджування).
Поверхневийшар зерна не рідше як один раз в тиждень оглядається для визначення присутності(або відсутність) ознак появи шкідників комор. При їх виявленні приймаютьсятермінові заходи по знезараженню зернової маси і попередженню їх переходу вінші силоси.
Змінахарчової цінності зерна при зберіганні пов'язана з поступовою, такою, що хоч ідуже поволі протікає, старінням колоїдів. Початок процесу старіння колоїдівпрактично співпадає із завершенням післяжнивного дозрівання зерна. Відомо, щоприбирання зерна проводиться у стадії технічної стиглості, коли вологість йогоможе досягати 18 — 25 % і синтез поживних речовин ще не завершений. Вонозазвичай має знижені схожість і технологічні якості. Повна фізіологічназрілість зерна, при якій якнайповніше виявляються технологічні і насінніякості, наступає для іржі і вівса через 15 — 20 днів, пшениці — 1 — 1,5 міс.,ячменю — 6 — 8 міс. після прибирання.
Післяжнивнедозрівання — комплекс біохімічних процесів синтезу високомолекулярнихорганічних сполук з низькомолекулярних, накопичених в зерні в ході фотосинтезурослини і наливання зерна. При дозріванні закінчуються процеси утворенняполісахаридів, білків і жирів. Зменшується частка розчинних вуглеводів інебілкового азоту. Білки клейковини ущільнюються, якість її поліпшується.Знижується частка вільних жирних кислот і декілька зростає вміст трігліцерідіві інших ліпідів. Схожість зерна досягає максимуму. Активність ферментівзнижується до рівня, характерного для добре доспілого зерна.
Післяжнивнедозрівання найшвидше завершується в сухому зерні (до 14 %) при позитивнійтемпературі в сховищі (15 — 20 'С), достатньому доступі кисню. Нижчатемпература або недостача кисню розтягують час дозрівання, а підвищенавологість зерна може привести до його плесневення. Необхідно підкреслити, щопроцеси синтезу протікають з виділенням вологи, зв'язаної низькомолекулярнимиз'єднаннями. Тому спостереження за зміною вологості зерна в перший періодзберігання має особливо велике значення.
Завершенняпісляжнивного дозрівання і вступ зерна в стан спокою фактично є початкомпроцесу старіння. По даним В. Л. Кретовіча, спокій є важлива пристосовнавластивість рослин, що оберігає насіння від передчасного проростання і дозволяєїм тривалий час зберігати життєздатність і харчову цінність.
Старіннятакож йде під дією ферментатівного комплексу зерна і за участю кисню повітря.Проте основна спрямованість його протилежна дозріванню. Всі процеси старінняколоїдів в зерні протікають значно повільніше, ніж в продуктах його переробки.Тому резервне зберігання хлібних продуктів у всіх країнах проводиться саме увигляді сировини, а не муки і крупи. Слід зазначити, що навіть занайсприятливіших умов зберігання життєві процеси в зерні продовжуються (хоч і змалою інтенсивністю) і колоїди, створюючі зерно, поступово змінюються,старіють, знижують свою харчову цінність.
Змінабілків спостерігається при зберіганні зерна. Загальний вміст азотистих речовинзалишається постійним або трохи зростає за рахунок зменшення частки вуглеводів,що витрачаються на дихання. Проте знижуються розчинність білків і атакуємістьїх травними ферментами. Одночасно спостерігаються підвищення частки амінногоазоту і зменшення вмісту білків. Так, за два роки зберігання при температурі 24'С пшениці з вологістю 11 % атакуємість білків знизилася на 8 %, а кукурудза — на 3,6 %. Поступово змінюється амінокислотний склад білків, знижується часткадоступного лізину. Особливо істотні ці зміни в перші місяці зберігання і присушці, навіть дуже обережній. Змінюється також частка гистідіну і аргініну.
Змінавуглеводів у бік зменшення йде за рахунок витрачання їх на дихання, алеспіввідношення розчинних вуглеводів і крохмалю тривалий час залишаєтьсядостатньо постійним в результаті діяльності амілаз. Надалі спостерігаєтьсяпоступове зростання вмісту розчинних вуглеводів за рахунок ослаблення дихання.
Зміналіпідів також відбувається при зберіганні зерна. Протікають ферментативні процесив ліпідному комплексі — розщеплюються фосфо- і гліколіпіди, гліцеріди; прицьому накопичуються вільні жирні кислоти. Ненасичені жирні кислоти, особливовільні, під дією кисню повітря і ферменту ліпоксигенази окислюються.Накопичуються перекиси, гідроперекиси і інші продукти окислення, які можутьутворювати комплекси з білками і, вуглеводами.
Змінавітамінів відбувається украй поволі. Так, спад тіаміну в сухій пшениці склав за5 міс. зберігання близько 12 % його початкової кількості. Висока температура івологість прискорюють розпад тіаміну. Інші вітаміни групи В також стійкі призберіганні. Найшвидше окислюються каротиноїди, втрати яких за рік зберіганнядосягають 50 — 70 % початкової кількості в зерні. Зниження частки токоферолівтісно корелює із зменшенням вмісту ненасичених жирних кислот в ліпідах зерновихкультур.
Біохімічнізміни речовин, що входять до складу зерна, поступово призводять до зниженняактивності ферментів, схожості, втрати властивого живому організму активногоімунітету і істотному зниженню технологічних властивостей і харчових цінностей.Зерно стає крихкішим, легко дробиться при переробці, утворюється підвищена кількістьвідходів, знижується вихід продукції і її якість. Отримані продукти значнолегше заражаються мікроорганізмами і швидше псуються.
Довговічністьзерна залежить від його початкової якості і умов зберігання. За даними Л. А.Трісвятського, хлібні злаки зберігають життєздатність (схожість) від 5 до 15років. Найбільш довговічними є овес, пшениця і ячмінь, швидше за всіх втрачаєсхожість просо. Мукомельно-круп'яні і харчові достоїнства зберігаються 10 — 12років, а кормові — ще довше. Проте таке тривале зберігання запасів недоцільне,їх слід оновлювати через 3 — 5 років.
Висновок
Яквидно, недарма говорять, що хліб всьому голова. І це мабуть справді так. Аджеяк складно виростити якісну пшеницю, зберегти її від шкідників та негативнихпогодніх умов, добитися оптимальних умов для зберігання та т.п.
Разоміз збільшенням виробництва зерна особлива увага звертається на поліпшенняякості зерна, і перш за все на розширення виробництва твердих і сильнихпшениць, а також найважливіших круп'яних і фуражних культур.
Дляуспішного вирішення цих завдань необхідно покращувати використання агротехніки,ширше впроваджувати високоурожайні сорти і гібриди, вдосконалювати структурупосівних площ. Велике значення надається також ефективному використанню добрив,розширенню посівів на меліорованних землях і в зонах достатнього зволоження.
Список використаної літератури
1. Вермель Д. «Зерновой баланс страны», — Экономист, N5,1994.
2. Гришко Е.С., Парфентьева Т.Р. «Товарознавство продовольчихтоварів», М., Економіка 1978.
3. Довідник товарознавця продовольчих товарів, М., Економіка, 1988.
4. Козаков Е.Д., Кретович В.Л. Біохімія дефектного зерна і шляху йоговикористання. М.: Наука, 1979.
5. Козаков Е.Д., Кретович В.Л. Біохімія зерна і продуктів йогопереробки М.: Колос,1980.
6.Крючков В.П., Раковецкая Л.И. Зерновое хозяйство: территори альная организацияи эффективность производства.
7. Семин О.А. “Стандартизація і управління якістю продовольчих товарів”,М., Економіка, 1979.
8. Фінансові новини N 21 за 1995 рік.
9. Фінансові новини N 33 за 1995 рік.
10.Фінансові новини N 9 за 1994 рік.
11. Фінансові новини N 67 за 1994 рік.