Файл: Рукосуев А.Н. Товароведение зерномучных и хлебных товаров учебник.pdf

в процессе десорбции (выделение поглощенных ве­ ществ) удаляются не полностью.

В результате сорбции зерно может приобрести не­ свойственный ему запах (при поглощении паров нефте­ продуктов, химикатов и других пахучих веществ, а также летучих веществ, выделяемых некоторыми сор­ няками — семенами чеснока, донника, полыни). Если поглощенные вещества обладают сильно выраженным вкусом, то зерно приобретает и посторонние привкусы (например, горькополынное зерно). В случае же погло­ щения физиологически активных веществ зерно стано­ вится не безвредным для питания.

Поэтому зерно хранят только в чистых складах, изо­ лированных от других продуктов, а перевозят в чистых вагонах, баржах и автомашинах. Пахучие сорняки удаляют.

К числу наиболее важных биохимических (фермен­ тативных) процессов, влияющих на свойства и качест­ во зерна, относятся превращения, вызываемые фермен­ тами самого зерна. Они весьма медленно протекают в сухом, охлажденном зерне, но активно во влажном и теплом.

Прежде всего биохимические превращения заключа­ ются в постепенном переходе сложных соединений в более простые. Этот процесс осуществляется с участием ферментов трансфераз и гидролаз. Так происходит пре­ вращение крахмала в сахара, триглицеридов — в глице­ рин и жирные кислоты с последующим их окислением, белков — в продукты их гидролиза — три-, дипептиды и, наконец, аминокислоты. Особенно активны эти про­ цессы в теплом, влажном, прорастающем и самосогре­ вающемся зерне.

Большое значение для хранения и качества зерна имеют биохимические процессы, объединяемые под об­ щим понятием — д ы х а н и е . В зерне, как и в других жизнеспособных продуктах, происходит постепенный распад и окисление веществ с освобождением того или иного количества энергии.

Различают две формы дыхания — аэробная, проте­ кающая с поглощением кислорода воздуха, и анаэроб­ ная или интрамолекулярная, без участия кислорода воздуха. Суммарно, без промежуточных реакций, про­ цесс дыхания можно представить уравнениями:

95

анаэробное: С6 Н1 2 06 ->• 2С02 + 2С2Н5ОН + 118 кдж на на 1 граммолекулу сахара ;

Преобладающей формой дыхания зерна является аэробная; анаэробная форма проявляется более редко.

Обе формы процесса дыхания в начальных стади­ ях превращения Сахаров (основного материала, кото­ рый образуется за счет осахаривания крахмала или глубоких превращений жира) протекают под действием комплекса ферментов идентично до образования пировиноградной кислоты. Эта часть процесса дыхания мо­ жет быть представлена следующей схемой:

С6 Н1 2 06 2СН3СОСООН + 2Н2 .

В аэробных условиях пировиноградная кислота че­ рез ди- и трикарбоновые кислоты в конечном счете превращается в углекислый газ и воду с выделением большого количества энергии (свыше 2800 кдж на 1 граммолекулу затраченного сахара).

При анаэробном дыхании действием фермента пируватдекарбоксилазы пировиноградная кислота расщепля­ ется на уксусный альдегид и углекислый газ по урав­ нению :

СН3СОСООН -> СН3СОН + С02 ,

а уксусный альдегид восстанавливается алкогольдегидрогеназой (НАД Н2 ) и винный спирт:

СНдСОН + НАД Н2 С2Н5ОН + НАД

при небольшом выделении энергии (118 кдж на 1 грам­ молекулу сахара глюкозы).

Обычное для сухого вызревшего зерна мало интен­ сивное аэробное дыхание способствует сохранению жиз­ неспособности семенного и технологических свойств продовольственного зерна. При повышенной влажнос­ ти и температуре активность дыхания значительно воз­ растает, в зерне накапливается свободная влага, повы­ шается его температура — создаются благоприятные ус­ ловия для самосогревания и порчи зерна. Кроме того, активное аэробное дыхание связано с большой потерей

96

сухих веществ. На рис. 17 представлен график, показы­ вающий зависимость процессов дыхания от влажности зерна.

Анаэробное дыхание не вызывает увлажнения или заметного нагревания зерна, но накапливающиеся в зерне промежуточные (ацетальдегид и др.) и конечные продукты (спирт и углекислый газ) подавляют жизне­ деятельность зерна и вы­ зывают отмирание кле­ ток зародыша. Зерно как посевной материал теря­ ет ценность. Эти же ве­ щества подавляют и раз­ витие микрофлоры и как бы консервируют зерно.

Поэтому выдвигались предложения по хране­ нию влажного зерна в герметичных закромах, где оно консервирова­ лось бы углекислотой и спиртом. Однако эти предложения не нашли применения, так как бо­ лее надежно, рациональ­ но и экономически более

выгодно хранить не влажное, а сухое зерно в обычных условиях.

Важным, хотя и малоизученным, процессом явля­ ется изменение структуры биополимеров зерна — в пер­ вую очередь белков и крахмала. Эти изменения проте­ кают во времени и ускоряются или замедляются различными (преимущественно температурными) усло­ виями хранения. Они связаны, по-видимому, с измене­ нием и уплотнением структуры биополимеров, выража­ ются в снижении (при длительном хранении) энергии прорастания и затем полной потере всхожести, умень­ шении гидрофильности и связанной с этим снижении уровня равновесной влажности при постоянных усло­ виях хранения, понижении ферментативной активнос­ ти. Представляется, что эти изменения должны сказы­ ваться (при постоянстве состава по количеству веществ) на прочностных, структурно-механических и техноло-

гических свойствах зерна и получаемых из него продук­ тов; однако достаточных экспериментальных данных об этом еще не получено.

К числу процессов, вызывающих ухудшение, поте­ ри и порчу зерна, относится и поражение его вредителя­ ми — насекомыми и клещами.

Наиболее часто зерно поражается : жуками — ам­ барным и рисовым долгоносиком (рис. 18), мукоедом, хрущаками (большим и малым), точильщиками (зерновой, притворяшка) ; реже гусеницами бабочек — зерновой и амбарной мо­ ли, мучной и мельнич­ ной огневки; весьма час­ то—паукообразными жи­ вотными — клещами — хлебными, хищными, во­ лосатыми и др. (рис. 19).

Л О 4 мм — являются наи­ более опасными вредите­ лями. Они откладывают яички внутрь зерна. Личинки

живут в зерне, питаются эндоспермом, окукливаются в зерне, а затем жук выходит наружу. Взрослые жуки также питаются эндоспермом зерна, чем наносят боль­ шой вред, уничтожая и загрязняя зерно. Долгоносики размножаются не только в зерне, но и в крупе — рисе, гречневой ядрице и др.

Пониженная влажность замедляет развитие насеко­ мых-вредителей, при влажности ниже 12% оно прекра­ щается; температура ниже 0°С ведет к постепенному, а ниже минус 15° С к быстрому их отмиранию.

Клещи (Асагіпа) имеют тело округлой или овальной формы, размером около 1 мм, белой или слегка желто­ ватой окраски. Особенностью клещей является их ши­ рокое повсеместное распространение и способность к очень быстрому размножению. Самка откладывает 30—40 яичек (клещ Родионова до 300) размером 0,05—0,06 мм. При температуре 23—25° С и влажности не менее 15% клещи за 17 дней проходят полный цикл

98

развития (яйцо, личинка, 1-я нимфа, 2-я нимфа, клещ). При низкой температуре или малой влажности цикл развития клеща увеличивается до 28—40 дней, а при температуре, близкой к 0°С, до 4 мес.

При температуре — 5° С происходит постепенное, а при —17° С — быстрое отмирание клещей. При влаж­ ности 9—12%клещи не размножаются, 12—14% — размножаются медленно, 15,5—16% и более — быстро. Некоторые виды хлебных клещей в неблагоприятных условиях способны образовывать особую устойчивую

ж е (ви д с б р ю ш к а ) ; 3 — я й ц о ; 4 — личинка

форму — гипопус, в которую превращается 1-я нимфа. Гипопус не питается, отличается замедленным газооб­ меном, очень устойчив к действию низких и высоких температур. Попадая в благоприятные условия, гипо­ пус линяет, превращается во 2-ю нимфу и затем — во взрослого клеща. Вред, наносимый клещами, заключа­ ется в повреждении зародыша и прилегающей к нему части эндосперма зерна и особенно в загрязнении про­ дуктов. При значительном развитии клещи придают зерну специфичный «клещевой» запах и делают зерно непригодным для продовольственных и кормовых це­ лей. Хлебные клещи поражают также муку и крупу.

Процессы, вызывающие порчу или ухудшение каче­ ства зерна, не являются неизбежными, их можно пред­ отвратить, соблюдая некоторые общие обязательные правила — своевременную очистку и сушку зерна, пра­ вильную перевозку и хранение в чистых, обеззаражен­ ных складах, оснащенных необходимым вентиляцион-

ным, транспортным и зерноочистительным оборудова­ нием, создание оптимальных условий хранения при невысокой относительной влажности и возможно низ­ кой температуре воздуха.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ КАЧЕСТВА ЗЕРНА

При определении качества зерна учитывают, что партии товарного зерна отличаются более или менее выраженной неоднородностью физического состава, сыпучестью и связанной с этими свойствами способносностью к самосортированию. Благодаря этому легкие частицы с большой парусностью и малой плотностью в случае перевозки зерна насыпью как бы всплывают на поверхность, а при ссыпании зерна в склады и силосы отбрасываются в сторону; тяжелые частицы погружа­ ются в нижние слои насыпи при перевозках, а при ссы­ пании зерна в зернохранилище они занимают централь­ ную часть силоса или нижний слой насыпи зерна в складе. Следовательно, в партии зерна частицы разного размера, формы и веса распределяются неравномерно и качество зерна в разных частях партии не является строго одинаковым.

Поэтому каждую партию зерна оценивают только по среднему образцу. Средний образец составляют по уста­ новленной стандартом методике из выемок, взятых из различных частей (мест) партии. Каждый образец ис­ пользуют для оценки одной определенной по весу и обя­ зательно однородной по внешним признакам партии зерна. При явной неоднородности частей партии отбирают средние образцы от каждой однородной части и раздельно определяют их качество. Для отдельных определений (анализов) из среднего образца в соответст­ вии с ГОСТами выделяют небольшие навески, которые в свою очередь должны характеризовать качество об­ разца в целом. Методы определения качества зерна установлены специальными ГОСТами и являются обя­ зательными при установлении его качества.

Для характеристики качества зерна применяют об­ щие показатели, относящиеся к зерну всех культур, и специальные, применяемые лишь для зерна отдельных культур (или их групп, например, крупяных, бобовых).

100

Кобщим показателям относят: вкус, цвет, запах; влажность, засоренность, зараженность амбарными вре­ дителями.

Кобщим обычно относят также определение объем­ ного (натурного) веса зерна (масса 1 л в г или гл в кг), хотя этот показатель определяют лишь в зерне отдель­ ных культур (пшеницы, ржи, овса, ячменя).

Кспециальным относят все показатели, характери­ зующие товароведно-технологические (потребительные) свойства зерна: стекловидность, выход и качество сы­ рой клейковины для пшеницы; крупность, пленчатость, содержание чистого ядра для зерна крупяных культур; всхожесть и энергию прорастания для пиво­ варенного ячменя и зерна, используемого для производ­ ства солода и т. п.

Общие показатели качества зерна. Эти показатели определяют органолептическими и физико-химически­ ми методами.

мотром образца и используют эти признаки для распоз­ навания принадлежности зерна к тому или иному виду (культуре), типу, иногда подтипу и сорту, и отчасти для выявления его состояния. Зерно свежее, нормально вы­ зревшее, убранное и хранившееся в благоприятных ус­ ловиях, обладает свойственными зерну данной культу­ ры цветом и гладкой блестящей поверхностью. Зерна подмоченные или увлажненные имеют матовую белесо­ ватую поверхность, а зерна пленчатых культур — ячме­ ня, овса, риса — потемневшие цветочные пленки. Ис­ порченному зерну свойственна темная неоднородная окраска, потемневшие зародыши, пятна плесени на по­ верхности, а морозобойному — белесая или, наоборот, слишком темная окраска, морщинистая поверхность.

Цвет и внешний вид зерна, как правило, определя­ ют при рассеянном дневном свете, сопоставляя испыту­ емый образец с нормальным образцом зерна той же культуры, типа и сорта (в виде исключения допускает­ ся определение при искусственном свете, а при доста­ точном навыке и без сличения образцов).

101

очень мало и запах его малоощутим. Запах зерна из­ меняется по двум причинам : в результате порчи — са­ мосогревания, гниения, плесневения — или из-за адсор­ бции зерном посторонних пахучих веществ.

Несвойственным полноценному зерну считается так называемый солодовый запах, возникающий при само­ согревании зерна и последующей его сушке. Запах прелого высушенного зерна очень отдаленно напоми­ нает запах солода (пророщенного и высушенного зерна).

Затхлый запах также появляется при самосогрева­ нии зерна в результате развития плесени рода пенициллиум. Зерно может приобрести этот запах также в том случае, если его хранить в сырых, плохо вентилируе­ мых помещениях.

Плесневый, или грибной, запах обусловливается раз­ витием в зерне различных плесеней.

Гнилостный запах иногда обнаруживается в самосо­ гревавшемся полностью испорченном зерне, он вызыва­ ется бактериальным разложением белков зерна и свя­ зан с накоплением дурнопахнущих продуктов распада белков — скатолов, индолов, меркаптанов.

Солодовый, затхлый, плесневый и гнилостный запа­ хи указывают на порчу зерна при хранении, и при на­ личии их зерно переводят в категорию дефектного.

Причиной изменения запаха может явиться и раз­ витие в зерне амбарных вредителей. Сильная зара­ женность зерна хлебными клещами связана с появле­ нием неприятного специфического «клещевого» запаха. Вещества с крайне неприятным (фенольным) запахом выделяют и некоторые другие вредители, например ма­ лый мучной и темный хрущак (он же хрущак-разру­ шитель).

Частой причиной изменения запаха зерна является адсорбция пахучих веществ из окружающей среды (см. стр. 95). Наиболее часто зерно воспринимает паху­ чие вещества растительных примесей, находящихся в партиях зерна: полыни, содержащей эфирное полын­ ное масло; донника, содержащего кумарин; семян дикого чеснока, содержащего чесночные эфирные мас­ ла, и т. д.

продуктов и т. д. в случае хранения и перевозки в не-

102

надлежащих условиях. Любой посторонний запах для продовольственного зерна считается недопустимым.

При определении запаха навеску зерна согревают дыханием или помещают в стакан, заливают водой тем­

тем размола около 100 г зерна без примесей и разже­ выванием примерно 2 г размолотого зерна. Обычно вкус зерна слегка сладковатый, иногда со специфическим для данной культуры привкусом (бобовые, просо, овес). Зерно, обладающее горьким, кислым, явно сладким вкусом или имеющее какие-либо посторонние привку­ сы, не свойственные данному зерну, считается недобро­ качественным.

Горький вкус может появиться в результате раз­ ложения жира зерна и поглощения горьких веществ; при содержании примеси полыни зерно иногда воспри­ нимает горькое вещество — абсинтин ; примеси семян горчака или вязеля также придают зерну горький вкус.

Кислый вкус обусловливается развитием микроорга­ низмов, вызывающих разные виды брожений, и образо­ ванием молочной, пропионовой и других органических кислот.

Сладкий вкус свойственен зерну проросшему или яв­ но недозрелому (морозобойному).

Различные несвойственные зерну привкусы могут быть вызваны также адсорбцией посторонних веществ, развитием амбарных вредителей и т. д.

Зерно, обладающее затхлым, плесневым, гнилост­ ным запахом, кислым и горьким вкусом или явно изме­ ненным цветом, признается дефектным и используется для кормовых (с разрешения вентнадзора) или для тех­ нических целей.

влаги, выраженному в процентах к исходному весу зер­ на. Содержание воды в зерне колеблется в широких пределах — от 9 до 25 % ; оно зависит от спелости зерна

103