Анализ на зърно в лаборатория

2024 Автор: Angel Austin | [email protected]. Последно модифициран: 2023-12-17 05:17

Като всеки селскостопански продукт, зърното има свои собствени качествени характеристики, които определят доколко е подходящо за човешка употреба. Тези параметри са одобрени от GOST и се оценяват в специални лаборатории. Анализът на зърното ви позволява да определите качеството, хранителната стойност, цената, безопасността и обхвата на определена партида или сорт.

Резултатите от теста зависят от три компонента:

• генетични характеристики на културата, от която е събрана реколтата;
• условия на отглеждане и транспортна технология;
• хранилище.

Одобрената държавна единица за оценка на качеството е партидата, от която се вземат проби за анализ.

Основни параметри за анализ

Параметрите, определени чрез лабораторен анализ на зърното са разделени на 3 големи групи:

• показатели за качество - набор от физични, химични и биологични свойства, които характеризират степента на полезност и годност на зърното за техническа и селскостопанска употреба;
• индикаторибезопасност - оценка на наличието на вредни химически примеси, характеризиране на екологичността на зърното;
• съдържание на ГМО (генетично модифицирани проби).

Първата група е най-обширната и е задължителен компонент при проверката на партидите зърно. Има 2 вида индикатори за анализ на зърното, включени в оценката на качеството:

• органолептичен - оценен с помощта на човешките сетива;
• лабораторно или физико-химично - определено с помощта на специфични техники и техническо оборудване.

Сред лабораторните параметри има основни (необходими за конкретна култура) и допълнителни. Всяка характеристика на качеството на зърното има специфично име и метод за определяне.

Дешифриране на анализ на зърното

Параметър	Характеристика
Влажност	Процент водно съдържание в зърното.
Температура	Измерено в различни точки на дълбочината на зърнената маса. Нормалното не трябва да е твърде високо или да расте бързо.
Природа	Характеризира масата на един литър зърно, изразена в g/l.
Размер	Определя параметрите на размера на зърното. Тази група показатели включва теглото на 1000 зърна, специфично тегло, както и дължина, ширина и дебелина на семето.
Стъкловидно	Характеризира степента на прозрачност на зърното.
Chaffiness	Определя се за зърнени култури (овес, ечемик, ориз, елда и др.). Характеризира процентафилми или черупки в зърнената маса. Колкото по-висока е финесът, толкова по-нисък е добивът на готовите зърнени храни.
Запушване	Показва процента на примесите в общото тегло на зърното.
покълване	Възможност за производство на нормални кълнове в естествени условия за определена култура.
Проникваща енергия	Процент зърна, които са покълнали в рамките на даден период от време.
Есенно число	Характеризира степента на покълване на зърното (колкото по-висок е индикаторът, толкова по-ниско е качеството на изпичане на брашното).
Съдържание на пепел	Количество минерални (неорганични) вещества в зърното. Определя се чрез претегляне на масата, останала след пълното изгаряне на смляното зърно при температура 750-850 ° С.
равномерност	Характеризира равномерността на размера на зърното.
Инфекция	Броят на вредителите в културата (костенурки, житни хълбоци и др.), изразен като брой живи индивиди на 1 кг зърно.

За пшеница зърното се анализира допълнително за съдържание на глутен и протеин.

Оценката на качеството на зърното е неразделна част от контрола на агроиндустриалните стоки и формира основата на изследванията на културите, които съпътстват разработването на нови сортове или изследването на влиянието на различни фактори на околната среда върху житните растения (торове, почва, вредители, фитохормони и др.).

Допълнителните параметри на анализа на качеството на зърното включват химичен състав, активностензими, съдържание на микроорганизми и др.

Характеристики на анализа на зърното на семената

Изобилието на реколтата зависи до голяма степен от качеството на семената. В този случай ключовите характеристики са размерът (колкото по-голямо е семето, толкова по-добър ще бъде растежът), чистота (липса на примеси от плевели и паразити по културите) и резултатите от анализа на покълването.

За анализиране на зърното за посевни качества, 3 средни проби се изолират от партида чрез четвъртиране, които се използват за определяне на различни показатели:

• проба 1 - чистота, кълняемост, тегло на 1000 семена;
• проба 2 - влажност и заразяване с вредители;
• проба 3 - степента на увреждане на семената от болести.

Въз основа на резултатите от анализа се прави заключение за посевните качества на семената, което е включено в съответния документ за проверка.

Покълването се определя чрез поставяне на 100 семена в подходящи условия за покълване за 3 дни. В същото време се оценяват броят и еднородността на разсада. За бързото откриване на мъртви зърна е ефективен методът Lecon, който дава резултати за няколко часа. Живите зърна се идентифицират по промяната на цвета, която се получава, когато кислородът се абсорбира от разтвор на тетразолиева сол. Мъртвите семена не дишат.

Органолептична оценка

Основните органолептични показатели са цвят, блясък, вкус и мирис, на базата на които правят извода, че партидата зърно е качествена и свежа. Цветът трябва да е равномерен, повърхността на семената трябва да е гладка илъскава. Наличието на чужди миризми (нехарактерни за културата) показва влошаване или нарушаване на технологията за съхранение.

Прогнозно също:

• форма и размер;
• хомогенност на партидата;
• бурност;
• състояние на черупката.

Цветът, мирисът и вкусът на зърната се проверяват за съответствие със специфичен биологичен сорт. Органолептичният анализ е повърхностен и приблизителен, но може да разкрие сериозни отклонения от нормата. Параметрите на тестовата проба се сравняват със стандартите, налични в лабораторията.

Оценка на заплевеляване и заразяване

Примесите са разделени на 2 големи групи: зърно и плевели. Последният е разделен на 4 вида:

• минерал - частици от неорганична природа (камъчета, пясък, прах, камъчета и др.);
• organic - частици от трети страни с органичен произход, в по-голяма степен - зеленчуци (парчета от класчета, листа и др.);
• плевел - семена от чужди култури;
• вредно - плодове или семена, които съдържат вещества, които са отровни за хората.

Дефектни (различни от нормалните) семена от партида се наричат зърнени примеси. Могат да се използват и за технологична обработка, въпреки че дават по-нискокачествен продукт. За да се намали съдържанието на плевелни примеси, зърното се почиства на производствени машини.

Теглото на средните проби за анализ на зърното за заплевеляване е 20-25 грама. Съотношението на примесите се определя като процент.

Възможна е инфекцияявни и скрити. В първия случай вредителите се отделят от пробата с помощта на сито, а във втория случай всяко зърно се разделя и изследва (размер на пробата - 50).

Химичен анализ

Този анализ принадлежи към категорията на допълнителните и включва изследване на химичния състав на зърното. В същото време се определя процентът на следните компоненти:

• протеини;
• липиди;
• въглехидрати (включително нишесте и фибри);
• витамини;
• минерали (макро-, микро- и ултрамикроелементи).

Химическият анализ на зърното включва също и определяне на съдържанието на пепел.

Тези параметри показват хранителната стойност на определен сорт, а понякога и техническата полезност. Например, голямо количество липиди в слънчогледовите семки показва високата пригодност на суровините за производство на масло.

Определянето на някои от компонентите на композицията е ключов фактор за качество. Така че, когато се анализира пшенично зърно, процентът на протеин задължително се определя. Този индикатор характеризира не само хранителната стойност, но и свойствата за печене, тъй като корелира със стъкловидното тяло и качеството на глутена.

Оборудване

Има огромен брой инструменти за анализ на зърно, сред които са специализирани (предназначени за лабораторна оценка на зърнени продукти) и общи. Последните включват инструменти за физични и химични измервания, оборудване за работа с реактиви.

Към стандартния лабораторен комплект за анализ на зърновключени:

• везни с висока точност;
• тегла;
• устройства за определяне на свойствата на глутена;
• очила за часовник и блюда на Петри;
• сита с клетки с различни диаметри;
• порцеланови хаванчета;
• десикатор;
• мелница;
• влагомери;
• уред за измерване на температура;
• лабораторни стъклени съдове (колби, бутилки и др.);
• сушилна камера;
• химични реагенти.

Комплектът може да съдържа и устройства с тесен профил, например белачки, с помощта на които се определя филмовостта. Наличието на метално-магнитни примеси се открива с помощта на милиметри.

Някои инструменти заменят ръчните методи за определяне на някои параметри. Например, стъкловидността може да се установи с помощта на диафаноскоп. Автоматизирането на анализа на зърното значително намалява субективния фактор и спестява време.

Има и устройства за комплексен анализ, които заместват многоетапния процес на определяне на различни параметри, изискващ цял набор от инструменти и реагенти. Въпреки това, функционалността на такива устройства все още е ограничена.

В момента оценката на качеството на зърнените продукти е комбинация от ръчни и автоматизирани методи за анализ на зърното, чието съотношение се определя от техническата поддръжка на конкретна лаборатория и набор от показатели, които трябва да бъдат проверени.

Определяне на влажността

Влажността е един от ключовите параметри на качеството на зърното, който определя не само неговата хранителна стойност, но и условиятасъхранение.

Има 2 начина за анализ на влагата на зърното:

• използване на електрически шкаф за сушене (ESH) - състои се в изсушаване на пробата от смляно зърно и сравняване на теглото преди и след процедурата;
• с помощта на електрически влагомер - определяне на степента на влага чрез електрическа проводимост, зърнена проба се поставя в устройството под пресата.

Вторият метод спестява време, но е по-малко точен. В случай на твърде висока влажност (повече от 17%), тестовата проба е предварително изсушена.

В зависимост от процента на водата се разграничават 4 степени на влажност на зърното:

• сух (по-малко от 14%);
• средно суха (14-15,5%);
• мокър - (15,5-17%);
• суров - (повече от 17%).

Показаните проценти са приемливи за основните зърнени култури (ръж, овес, пшеница и др.).

Влажност над 14% се счита за висока и нежелана, тъй като води до намаляване на качеството и кълняемостта на зърното. Всяка култура има свои собствени стандарти за водно съдържание, разработени, като се вземат предвид характеристиките на химическия състав на семената.

Chaffiness

Оценяването на филмовостта включва 2 етапа:

• преброяване на броя на обвивките или филмите;
• определяне на процентната масова част на черупките.

Вторият индикатор е най-важният. За да се определи, зърната първо се освобождават от черупките с помощта на белачка или ръчно, а след това зърнените култури и филмовата маса се претеглят отделно. Накраясравнете теглото на почистените и непочистените проби.

Стъкловидно

Степента на прозрачност зависи от съотношението протеин и нишесте. Колкото по-високо е съдържанието на последното, толкова по-прахообразно (скорбясто) и мътна е зърното. Обратно, голямото количество протеин повишава прозрачността на семето. Следователно, стойността на стъкловидност отразява хранителната стойност и качеството на печене на зърното. В допълнение, този индикатор е свързан с механичните и структурни свойства на ендосперма. Колкото по-висока е стъкловидността, толкова по-силно е зърното и толкова повече енергия е необходима за смилането.

Има 2 метода за определяне на този параметър: ръчен и автоматизиран. В първия случай прозрачността се оценява с око или с помощта на диафаноскоп. На анализ се подлага проба от 100 зърна. Всяко семе се разрязва наполовина и се приписва на една от трите групи стъкловидни:

• сърнесто;
• частично стъкловидно тяло;
• стъкловидно тяло.

Общият брой зърна от последните две категории е общата стъкленост (само половината от броя на частично стъклените семена е включена в общия брой). Проверката се извършва 2 пъти (разминаването между резултатите не трябва да надвишава 5%).

Има и автоматизирани диафаноскопи, които едновременно определят стъкловидността на семената, поставени в кювета. Някои устройства дори не изискват предварително нарязване на зърната.

Есенно число

Числото на падане е косвен индикатор за степента на покълване, определен на базата на нивото на автолитична активност на зърното. Последното е резултат от действиеензим алфа-амилаза, който разгражда нишестето на ендосперма до прости захари, които са необходими за развитието на семенния ембрион. Естествено, това води до значително намаляване на качеството на печене.

Автолитичната активност се определя с помощта на специално оборудване (Falling Number, ICHP, PChP и др.). Методът се основава на ензимното втечняване (чрез действието на алфа-амилаза) на суспензия от брашно, желатинизирана във вряща водна баня.

GOST анализ на зърно

Всички компоненти на анализа на продукта са строго регламентирани и предписани в съответните стандарти. GOST съдържа стандарти за качество, изисквания за оборудване и методи за определяне на всеки показател. Резултатите от анализа на зърното се признават за надеждни само ако са получени в съответствие с установените инструкции.

Съгласно GOST се дефинират класове зърнени култури, за всеки от които се предписват съответните стойности на качествените параметри (така наречените ограничителни норми). Меката пшеница има 5 класа.

Рестриктивни параметри на меката пшеница

Индикатор	1	2	3	4	5
Масова фракция на протеина, не по-малко от	14, 5	13, 5	12	10	без ограничение
Количество суров глутен, не по-малко от	32	28	23	18	без ограничение
Брой падания	200	200	150	80	без ограничение
Природа, g/l, не по-малко от	750	750	730	710	без ограничение

Класът дефинира естеството на обработка и употреба, характеристики на съхранение и пазарна стойност на зърното.

Бърз анализ на зърното с IR спектроскопия

С помощта на IR спектроскопия можете бързо и точно да определите:

• влажност;
• съдържание на протеини и глутен;
• количество нишесте;
• вид;
• плътност;
• маслено съдържание;
• съдържание на пепел.

За основните параметри на анализа на зърното грешката не надвишава 0,3%.

Работата на комплексните анализатори се основава на дифузното отражение на светлината с дължина на вълната в близката инфрачервена област. В същото време значително се спестява време (анализът на няколко параметъра се извършва в рамките на една минута). Основният недостатък на експресния метод е високата цена на оборудването.

Анализ на съдържанието и качеството на глутена

Глутенът е плътна и вискозна каучукова маса, образувана след като водоразтворимите вещества, нишестето и фибрите се измиват от смляното зърно. Глутенът съдържа:

• протеини глиадин и глутенин (от 80 до 90% сухо вещество);
• сложни въглехидрати (нишесте и фибри);
• прости въглехидрати;
• липиди;
• минерали.

Пшеницата съдържа от 7 до 50%суров глутен. Показанията над 28% се считат за високи.

В допълнение към процента, когато се анализира зърно за глутен, се оценяват четири параметъра:

• еластичност;
• разширяемост;
• еластичност;
• вискозитет.

Най-важният показател е еластичността, която характеризира хлебните свойства на пшеницата. За определяне на този параметър се използва инструмент за индекс на деформация на глутен (DIC). Пробата за анализ е топка, навита от 4 грама от изследваното вещество и предварително накисната във вода за 15 минути.

Качеството на глутена е наследствена черта на определен сорт и не зависи от условията на отглеждане.

Анализът на пшенично зърно за съдържание на глутен се извършва стриктно в съответствие със стандарта, тъй като най-малката грешка може значително да изкриви резултата. Същността на метода е да се измие аналита от тестото, смесено от пшенично брашно (натрошени и пресяти зърна). Прането се извършва под слаба водна струя при температура +16-20 ° С.