Лекарственные растения

Мята и ее полезные свойства

Согласно древней легенде, нимфа Минта за свою красоту и прелесть была превращена в растение. Позже, это ароматное и красивое растение стало известно на весь мир под названием Mentha, нам оно знакомо под названием мята. Как ее только не называли в народе — перекоп, бежава, драголюб, но от этого полезные свойства мяты не уменьшаются.

На сегодняшний день существует более трехсот видов мяты, наиболее широкое применение получили около 20-25 видов, среди них всем нам известная мята перечная Mentha piperita, мята садовая Mentha spicata Huds., мята кудрявая Mentha crispa L., мята длиннолистая Mentha longifolia L. Huds., мята яблочная Mentha rotundifolia, а также мята полевая Mentha arvensis L., мята блошница Mentha pulegium, мята пряная, мята лимонная и т.д. Всех видов не перечислить, да и стоит ли, в основном применяется мята перечная. Характерным признаком всех видов мяты является аромат, который исходит от растений, у перечной мяты он наиболее сильный.

Мята перечная — многолетнее растение семейства яснотковых, с четырехгранным полым стеблем высотой до 1 м. Листья удлиненно-яйцевидные с зубчиками по краям. Цветет мята с июня по сентябрь, бледно — фиолетовые цветки собраны в ложные мутовки, образуют колосовидные соцветия. Корень деревянистый, горизонтальный.

Химический состав мяты:

Особую ценность представляют листья и стебли растения, которые собирают до цветения, в этот период в них содержится наибольшее количество эфирного масла — ментола. Ментол — основной компонент в химическом составе мяты, его количество доходит до 2.5 % в листьях и до 4-6% в соцветиях. Также в мяте в большом количестве содержатся каротин, эфиры и производные ментола (феландрен, пинен, ясмон, пиперитон, ментофуран и т.д.). Имеются в ее составе дубильные вещества, флавоноиды, горечи, урсоловая и олеаноловая кислоты.

Полезные свойства мяты:

Мята перечная имеют большую терапевтическую ценность, она обладает успокаивающим, болеутоляющим, сосудорасширяющим, противовоспалительным действием. Улучшает работу пищеварительного тракта (повышает аппетит, ликвидирует тошноту, изжогу, уменьшает газообразование в кишечнике, помогает при поносах), оказывает желчегонное действие (применяется для очищения печени и выведения камней из желчного пузыря).

Мята применяется как охлаждающее и потогонное средство при лихорадке и простудных заболеваниях (ангине, насморке, фарингите). Ее применяют при воспалительных заболеваниях мочеполовой и дыхательной системы (бронхите и бронхоэктазах).

Стимулирующее действие оказывает мята на сердце и на кровеносную систему, снимает сердцебиение, головную боль, понижает артериальное давление, высокий эффект показала мята в борьбе с мигренью.

Комплексное воздействие оказывает мята на нервную систему, успокаивает, тонизирует, способствует улучшению мозговой деятельности, избавляет от бессонницы.

Мяту широко применяют и в стоматологических целях, готовят растворы для полоскания полости рта, для придания свежести дыханию, уничтожения различных бактерий и снятия воспалительных процессов в ротовой полости.

Сфера применения мяты перечной:

Перечная мята применяется в фармацевтической, пищевой, парфюмерной, косметической и химической отрасли. Помимо того, что мята, является компонентом большинства успокоительных сборов, желудочных таблеток, различных мазей, ее используют в пищевых целях в качестве пряности. Мяту добавляют как в сладкие кондитерские изделия (булки, пироги, печенье, конфеты, мармелад, компоты, кисели, сиропы, морсы), так и в мясные блюда. Ментол используется в качестве ароматизатора спиртных напитков и табачных изделий. Всем полюбившаяся жевательная резинка традиционно имеет мятный вкус.

В химической промышленности эфирное масло мяты — ментол, используется как компонент большинства зубных паст, одеколонов и других препаратов бытовой химии.

Мята перечная используется как в свежем, так и в сушеном виде, широко применяется эфирное масло мяты. Ее можно применять в комплексе с другими травами (мелиссой, ромашкой, валерианой и др.).

Из мяты готовят отвары, настои, настойки, которые можно применять в быту, также можно прикладывать компрессы из измельченных листьев мяты. Сухую или свежую траву можно добавлять в ванну, можно заваривать в виде чая, делать ингаляции, компрессы, маски для лица.

Рецепт мятного настоя:

1ст. ложка сухой травы или 3 ст. ложки свежей мяты

250 мл воды

Траву залить кипятком, настаивать более 30 минут, можно приготовить в термосе, можно на водяной бане. Принимать по 15 мл каждые два-три часа. Этот же настой можно заморозить, кубиками льда протирать лицо, это прекрасно тонизирует кожу, снимает раздражение и зуд.
 

[ Адрес ]

Раздел: лекарственные растения, м. | [ ]

Автор: Марина Курочкина

Зерно

Зерно

Зерно: классификация, характеристика, требования к качеству, условия хранения

Введение

Зерно является основным продуктом сельского хозяйства. Из зерна вырабатывают важные продукты питания: муку, крупу, хлебные и макаронные изделия. Зерно необходимо для успешного развития животноводства и птицеводства, что связано с увеличениемпроизводства мяса, молока, масла и других продуктов. Зерновые культуры служат сырьем для получения крахмала, патоки, спирта и других продуктов.Всемерное увеличение производства зерна — главная задача сельского хозяйства. Наряду с увеличением производства зерна особое внимание обращается на улучшение качества зерна, и прежде всего на расширение производства твердых и сильных пше-ниц, а также важнейших крупяных и фуражных культур.Для успешного решения этих задач необходимо улучшать использование агро-техники, шире внедрять высокоурожайные сорта и гибриды, совершенствовать струк-туру посевных площадей. Большое значение придается также эффективному исполь-зованию удобрений, расширению посевов на мелиорированных землях и в зонах доста-точного увлажнения.Возделываемые зерновые культуры относят к трем ботаническим семействам — злаковых, гречишных и бобовых, Семейство злаковых Основные хлебные культуры — пшеницу, рожь, овес, кукурузу, рис, просо, сорго относят к семейству злаковых (Graminial), классу однодольных растений. Различают две формы злаковых — — яровые и озимые. Яровые растения высевают весной, за летние месяцы они проходят полный цикл развития и осенью дают урожай. Озимые растения сеют осенью, до наступления зимы они прорастают, а весной про-должают свой жизненный цикл и созревают несколько раньше, чем яровые. Озимую и яровую формы имеют пшеница, рожь, ячмень и тритикале. Все остальные злаки быва-ют только яровыми. Озимые сорта, как правило, дают более высокий урожай, однако их можно выращивать в районах с высоким снежным покровом и достаточно мягкими зимами. К биологическим признакам, характеризующим злаковые культуры, относят строение корня, стебля, листьев, цветков и др. Корень злаков — мочковатый, хорошо развитый (длина корешков достигает 3 м и более, а кукурузы и сорго — 8 — 10 м), но у пшеницы, ржи, ячменя и овса основная часть корневой системы расположена на глубине до 20 — 30 см, поэтому эти злаки особенно чувствительны к засухе. Корневая система остальных злаковых культур уходит в землю глубже, поэтому они более засухоустойчивы. Стебель злаков — соломинка, состоящая из трех — пяти междоузлий, соединенных стеблевыми узлами. У ячменя, ржи, овса и мягкой пшеницы соломина внутри пустая, что при неблагоприятных погодных условиях приводит к полеганию растений и боль-шим потерям урожая, особенно у высокорослых растений. Поэтому при выведении но-вых сортов злаков стремятся к получению средне— и короткостебельных растений. Стебель твердой пшеницы и остальных злаков заполнен паренхимной тканью. Листья злаков ланцетовидные, с параллельным жилкованием. У основания они свернуты в трубочки, прикрепленные к стеблевым узлам и охватывающие часть стебля. Листья являются основными фотосинтезирующими органами; поэтому их число, раз-меры и состояние оказывают существенное влияние на урожайность. Цветок злаков (за исключением кукурузы) называется колоском, который состо-ит из стержня, завязи с двумя перистыми пестиками и тремя тычинками. Снаружи завязь прикрывают колосковые чешуи (пленки), выполняющие роль околоцветника. В зависимости от длины тычиночных нитей и строения пестика цветки могут быть само-опыляющимися и перекрестноопыляемыми (рожь, кукуруза). Урожайность перекрестноопыляемых злаков менее устойчива и зависит от пого-ды в период цветения. Колоски большинства злаков одноцветковые, а у овса в одном колоске иногда могут быть собраны две-три завязи. Зерна, развивающиеся в много-цветковых колосках, более мелкие и неоднородные по крупности. Они снижают товар-ные качества, затрудняют переработку зерна. Цветки злаков собраны в соцветия. У колосковых злаков (пшеницы, ржи, ячме-ня) соцветием является сложный колос. У пшеницы и ржи на каждом уступе стержня сложного колоса развивается по одному зерну, а всего их в колосе содержится от 30 до 60. У разных сортов ячменя на каждом уступе стержня может развиваться как по одно-му зерну (двурядный), так и по два-три (многорядный). Многорядный ячмень дает не-однородное по крупности зерно.Метельчатые злаки — овес, просо, рис, сорго имеют соцветия в виде метелки, у которой колоски располагаются на удлиненных ветвящихся цветоносах. Количество зерен в метелке бывает от 50 — 60 (овес) до нескольких сотен (чумиза). Обычно верху-шечные колоски зацветают несколько позже, чем нижние, поэтому в зерновой массе метельчатых злаков часто встречаются недозревшие зерновки. Особое место среди злаков занимает кукуруза — однодомное раздельнополое рас-тение, женские цветки которого собраны в початки, расположенные в пазухах листьев по 3 — 5 на одном стебле, а мужские — в метелки, растущие по одной на верхушке стебля. Початок состоит из стержня, на котором вертикальными рядами располагаются от 300 до 1000 зерновок. Снаружи початок покрыт видоизмененными листьями-обертками. Зерна составляют около 60 % массы початка. Плод злаков — зерновка — развивается из оплодотворенной завязи цветка. При обмолоте пшеницы, ржи и тритикале зерновки легко отделяются от цветковых пленок. Не имеет их кукуруза. Эти злаки называются голозерными. У остальных злаков цветко-вые пленки плотно облегают зерновку и при обмолоте не отделяются. Эти культуры называют пленчатыми (ячмень, овес, рис, просо, сорго).. Чем больше масса цветковых пленок на поверхности зерновки — ядра и чем труднее они удаляются, тем соответствен-но меньше выход крупы или муки при переработке такого зерна. По внешнему виду (морфологическим признакам) зерновки злаковых культур подразделяют на настоящие ( пшеница, рожь, ячмень, овес) и просовидные (остальные культуры). На рис. 1 показан внешний вид зерновки пшеницы и риса. Форма зерновки (рис.1а) продолговатая или продолговато-овальная, со стороны спинки четко различим зародыш, который выглядит небольшой овальной вмятинкой. С противоположного конца зерна видна бородка (хохолок), образованная выростами клеток наружного слоя оболочек. Длина волосков и густота бородки являются родовым и видовым признаками настоящих злаков. Со стороны брюшка вдоль всей зерновки проходит бороздка (желобок), углубляющаяся внутрь зерновки на 1/2-1/3 ее толщины и иногда образую-щая там петлю, осложняя отделение оболочек при выработке сортовой муки. Просовидные злаки (рис. 1б) могут иметь форму продолговатую (рис), округлую (просо, сорго) или клиновидно-овальную (кукуруза). Характерной особенностью этих злаков является отсутствие у зерновок бороздки и бородки. Зерновка любого злака состоит из трех основных частей зародыша, эндосперма и оболочек. На рис. 2 показано строение зерновки пшеницы. Зародыш, состоит из корешка, стебелька и почечки, дающих жизнь новому рас-тению. Зародыш плотно прилегает к эндосперму, от которого отделен видоизмененной семядолей — щитком. Через щиток, богатый ферментами, питательные вещества при прорастании из эндосперма поступают в зародыш. Эндосперм — основная часть зерновки. Представляет собой мучнистое ядро, в котором сосредоточены запасные питательные вещества. В центре эндосперма клетки крупные, тонкостенные, часто неправильной формы. При удалении от центра размер клеток постепенно уменьшается, форма их становится близкой к прямоугольной приз-ме. Внутри клеток белки образуют как бы сплошную матрицу, в которую вкраплены крахмальные гранулы разных размеров. В центральной части эндосперма наряду с мел-кими и средними находится много крупных гранул крахмала. По мере удаления от цен-тра к оболочкам количество и размеры крахмальных гранул уменьшаются, а доля белка увеличивается. Краевой слой эндосперма — алейроновый, прилегающий к оболочкам, по виду резкоотличается как от внутренней его части, так и от оболочек. Он образован толстостен-ными клетками и правильной, почти кубической формы. Алейроновый слой пшеницы, ржи, овса состоит из одного ряда клеток, ячменя — из трех — пяти рядов. Эта особен-ность строения зерновки ячменя может быть использована для обнаружения под мик-роскопом примеси ячменной муки к пшеничной или ржаной. Клетки алейронового слоя заполнены мелкими тельцами (у некоторых видов и сортов пшеницы в виде кристалли-ков) с вкрапленными между ними мельчайшими капельками жира. Оболочки защищают семя от воздействия внешней среды. Голозерные злаки имеют две оболочки. Снаружи зерновка покрыта плодовой оболочкой (перикарпием), которая образуется из стенок завязи и состоит из трех слоев крупных толстостенных одревесневших клеток, пустых внутри. Расположение слоев клеток в перикарпии напо-минает — кирпичную кладку, что придает оболочке большую прочность.Семенная оболочка образуется из стенок семяпочки и также состоит из трех сло-ев клеток, но мелких и неправильной формы. В среднем — пигментном слое семенной оболочки содержатся красящие вещества, придающие окраску зерновке. При современной технологии переработки зерна оболочки м алейроновый слой стремятся удалить. При этом толщина оболочек и алейронового слоя, образующих от-руби, оказывает влияние на качество вырабатываемого продукта. Очень тонкие оболоч-ки легко измельчаются и переходят в муку, а чрезмерно толстые затрудняют отделение эндосперма, уменьшая выход муки. У пшеницы толщина плодовой и семенной оболо-чек колеблется от 0,03 до 0,97 мм, а алейронового слоя — от 0,03 до 0,06 мм. Интересно отметить, что алейроновый слой пшеницы, состоящий всего из одного ряда клеток, по толщине приближается к оболочкам. Как правило, мелкое зерно имеет более толстые оболочки. Соотношение анатомических частей зерновки злаков имеет важное технологиче-ское значение. Чем больше оболочек, тем меньше питательных веществ содержит зерно и меньше соответственно выход продуктов при переработке. У голозерных злаков со-держание колеблется (в %) : эндосперма — от 70 до 85, алейронового слоя — от 4 до 12, плодовой и семенной оболочки — от 5 до 9, зародыша — 1,5 — 7 (у кукурузы до 15) массы зерновки. Цветковая оболочка пленчатых культур составляет (в %): у ячменя — 9 — 13, проса — 16 — 18, риса — 18 — 22, овса — 25 — 30 массы зерновки. Семейство гречишных Семейство гречишных (класс двудольных растений) в зерновом хозяйстве пред-ставлено единственной культурой — гречихой (Fagorpyrum Mill). Это яровое однолетнее растение, имеющее стержневой корень, травянистый ветвистый стебель, стреловидные листья. Цветки правильные, с пятилепестковым венчиком от бледно-розовой до крас-ной окраски. Цветки собраны в соцветия — кисти.

Гречиха является перекрестноопыляемым растением, хорошим медоносом. Однако цветки раскрываются лишь на один день и не одновременно на всей кисти, поэтому урожай сильно колеблется в зависимо-сти от погодных условий в период цветения и количества насекомых-опылителей на полях. Созревание плодов также происходит не одновременно. Плод гречихи — орешек, как и у злаков, состоит из трех частей — зародыша, эн-досперма и оболочек. Зародыш очень крупный в виде ленты, похожей на латинскую букву S, пронизывает весь эндосперм, частично проходя у поверхности ядра. Эндосперм рыхлый, мучнистый, легко дробящийся при переработке. Ядро (эндосперм с заро-дышем) покрыто тонкой нежной семенной оболочкой розового или кремового цвета, у недозрелых ядер она может быть зеленоватой. Снаружи орешек покрыт жесткой кожистой плодовой оболочкой, срастающейся с ядром лишь в одной точке — месте прикрепления к растению. Окраска плодовой обо-лочки от серебристосерой до темно-коричневой и зависит как от сорта, так и от степени зрелости плода. Соотношение частей плода гречихи (в % ): эндосперма — 55 — 65, алейронового слоя — 4 — 5, зародыша — 10 — 15, семенной оболочки — 1,5 — 2,0, плодовой оболочки (пленчатость) — 17 — 25.

Бобовые культуры

Бобовые культуры принадлежат к семейству мотыльковых (Leguminosae), классу двудольных растений. В нашей стране пищевое использование имеют однолетние травянистые растения — горох, фасоль, соя, чечевица, чина, нут, бобы, вигна. Корни бобовых культур стержневые, хорошо развитые, с характерной особенно-стью: на них поселяются два вида бактерий — азотобактер и клубеньковые, фиксирующие азот из воздуха и обогащающие почву азотистыми веществами. Стебель травянистый, вьющийся или прямостоящий, но легко полегающий, что затрудняет механизацию выращивания и уборки. Цветки с несимметричным, напоминающим летящего мотылька, околоцветником, яркой окраски — от белой до темно-фиолетовой. Они собраны в соцветия — кисти. Цветение и созревание довольно сильно растянуты во. времени, что снижает урожайность и делает зерно неоднородным по крупности и степени созревания. Плод — боб различной формы, состоящий из двух створок — мощно развитых плодовых оболочек, между которыми находятся до десяти семян округлой почковидной, иногда сплюснутой формы. Семя бобовых является сильно разросшимся зародышем, состоящим из двух первых видоизмененных листиков-семядолей, в которых находится запас питательных веществ для будущего растения, и ростка — зародышевого ко-решка, стебелька и почерки. Окраска семядолей является видовым и сортовым признаками семян бобовых культур и может быть белой, зеленой, желтой разных оттенков и др. Снаружи семя покрыто плотной кожурой — семенной оболочкой. Место, которым семя прикреплялось к створке боба, имеет утолщение на оболочке — рубчик. Оболочка бобовых может быть полупрозрачной, и тогда цвет семени зависит от окраски семядолей (горох, чина, нут), непрозрачной — белой, однотонно или пестро окрашенной. Как правило, темноокрашенные семена (за исключением фасоли) имеют кормовое назначе-ние. Соотношение частей семени (в %): семядоли — 87 — 93, росток — 1 — 2,5, семенная оболочка — 6 — 11. Пищевая ценность зерна Пищевая ценность зерна и продуктов его переработки определяется химическим составом, усвояемостью веществ, образующих их, и колеблется в зависимости от мно-гих факторов. Зерновые культуры, относящиеся к разным семействам, отличаются не только соотношением питательных веществ, но и их составом и свойствами. Зерно злаков, как видно из табл. 1, не имеет резких различий по количеству со-держащихся веществ, но характеризуется определенными особенностями. Ядро пленча-тых культур после удаления цветковой пленки по содержанию основных веществ при-ближается к химическому составу голозерных злаков. Белки — важнейшие вещества, входящие в состав любой живой клетки. Их содержание в зерне, состав и свойства определяют технологические и пищевые достоинства продуктов переработки зерна.

Таблица 1

Содержание, % на сухое вещество белков углеводов Культура крахмала сахаров некрахмальных полиса-харидов липидов золы целлюлоз гемицеллюлоз, пекти-нов и др. Пшеница 10-20 60-75 2-3 2-3 6-9 2-2,5 1,5-2,2
Рожь 8-14 58-66 1,9-3,5 1,8-3,2 8-15 1,7-3,5 1,7-2,3
Тритикале 11-23 49-57 2,5-3 2-3 7-11 3-5 1,8-2,2
Кукуруза 9-11 68-76 1,5-4 2,5-3 5-8 4-6 1,4-1,8
Ячмень в пленках 9,5-14,5 58-68 2-3 4,5-7,2 10-16 1,9-2,6 2,7-3,1
Ячмень без пленок 13-15,8 76-80 2,5-3,5 1,9-3,1 6-9 1,7-3,1 1,8-2,6
Овес в пленках 10-14 40-50 1,0-1,8 11,5-14 14-22 4,5-5,5 4,0-5,7
Овес без пленок 12-25 67-72 0,8-1,5 1,8-2,5 6-11 6,0-7,5 1,8-2,5
Рис в пленках 6-10 65-75 0,5-1,0 9,5-12,5 18-28 1,5-2,5 4,5-6,8
Рис без пленок 7,5-12 78-82 0,4-1,2 0,8-1,6 3-7 1,5-2,3 0,9-1,5
Просо в пленках 10-15 58-65 0,4-0,7 10-11 12-26 1,9-2,3 3,7-4,5
Просо без пленок 14,6-19,5 67-72 0,4-1,0 1,2-2,0 4-7 3,5-4,5 1,5-1,8
Сорго в пленках 9-14 51-61 1-3 5-6,5 10-20 2,7-3,7 1,8-3,0
Сорго без пленок 10-15 70-81 1,5-3,2 1,8-2,5 5-8 3-5,5 1,6-2,5

Формирование пищевой ценности зерна при выращивании

Накопление питательных веществ начинается с момента опыления завязи зерна и заканчивается при его обмолоте. Весь период созревания зерна условно подразделяют на три фазы. Первая фаза формирования пищевой ценности зерна характеризуется высо-кой влажностью (85 — 65 %), преобладанием в зерновке растворимых соединений, по-ступающих из основных фотосинтезирующих органов — листьев, где из неорганических соединений (углекислого газа, воды, минеральных солей) образуются сахара, аминокис-лоты, жирные кислоты, амиды и др. В этой фазе формируется длина зерновки, поэтому очень важно наличие в почве достаточного количества влаги и растворимых минераль-ных солей. Поступающие в зерно растворимые органические вещества под действием ферментов постепенно полимеризуются с образованием крахмала, белков, жиров, одна-ко содержимое зерновки в этой фазе жидкое, похоже на «молочко», отсюда другое ее название — молочная стадия спелости.Вторая фаза формирования пищевой ценности зерна — фаза налива. Завершает формирование размеров зерна — его ширины и толщины. В начале фазы в колос активно поступают питательные вещества, к концу этот процесс замедляется. Активность ферментов к середине этого периода достигает максимума, затем начинает постепенно снижаться, так же изменяется и скорость превращения растворимых веществ в нерастворимые; влажность снижается примерно до 35 %. Оболочки теряют хлорофилл и приобретают желтоватую окраску. Эндосперм из жидкого постепенно становится вяз-ким, плотным, воскоподобным, поэтому вторую фазу часто называют восковой стадией спелости. Третья фаза формирования пищевой ценности зерна — фаза созревания. Завершает формирование урожая. К ее началу поступление питательных веществ в зерно замедляется, а затем и прекращается. Однако синтез высокомолекулярных соединений с затухающей скоростью продолжается и после уборки урожая. В этот период оконча-тельно формируется типичная окраска зерна, его влажность снижается до 15 — 18% и зависит от погодных условий, консистенция становится твердой. Объем зерна может несколько уменьшаться, что приводит к его осыпанию и потере части урожая при перестое. Установлено, что наилучшее качество муки получается при скашивании растений в конце восковой стадии спелости, когда нижняя часть стеблей еще зеленая, и при об-молоте валков через 4 — 6 дней после скашивания. За эти дни часть питательных ве-ществ из стеблей дополнительно переходит в зерно, благоприятно сказываясь на количестве и качестве урожая. Пищевая ценность продуктов, вырабатываемых из зерна, не остается постоянной, а находится в зависимости от исходного сырья. Качество урожая определяется соотношением и совокупностью действия внутренних и внешних факторов. К внутренним факторам относят природные особенности растений, их биологическую сущность, наследственные признаки. Внешними факторами являются климатические условия, состав почвы и совокупность агротехнических мероприятий. Селекция и ее теоретическая основа — генетика в настоящее время обеспечивают широкие возможности создания сортов интенсивного направления, урожайность которых в 2 — 3 раза превышает известные сорта. Например, озимые сорта пшеницы Аврора и Кавказ при надлежащем уходе дают до 70 — 80 ц/га при средней урожайности пшеницы в мире 22,5 ц/га. Американские ученые Нельсон и Мертц впервые указали на то, как можно управлять количеством и качеством белка в кукурузе, воздействуя на ее генный аппарат. Открытые ими мутации генов Опейк-2 и Флаури-2 позволили получить гибриды кукурузы, содержащие до 1,7 — 18 % белка, а лизина и триптофана в 2 -3 раза больше, чем обычно. К настоящему времени селекционеры разных стран вывели высококо-лизиновые сорта сорго, риса, ячменя. Ведется работа по выведению урожайных сортов высокобелковой и высококлейковинной пшеницы; создаются высокомасличные сорта кукурузы, из которых одновременно с крупой можно получать большое количество пищевого масла; есть положительные результаты по выведению высоковитаминных сортов зерна пшеницы. На пищевую ценность зерна влияет внешняя среда. Впервые влияние географи-ческого фактора на химический состав пшеницы показал Лясковский в 1865 г. Он установил, что наиболее богата белком пшеница, выращенная в Среднем и Нижнем Поволжье, на Украине, Северном Казахстане, Западной Сибири. В дальнейшем было показано, что накопление большого количества белка в зерне зависит от состава почвы, нали-чия в ней необходимого, но не избыточного количества влаги, достаточной освещенности и тепла -оптимально 20 — 30'С). Накоплению питательных веществ мешают дожди в первый период налива зерна, когда поступающие в него питательные вещества находятся в низкомолекулярном, растворимом состоянии. Растворимые углеводы и белки как бы вымываются из зерна, «стекают», и оно остается щуплым, плохо налившимся. Поэтому районы, где часты дожди в это время, дают урожай с меньшим содержанием белка. Отмечено, что зерновые культуры характеризуются различной сопротивляемостью к неблагоприятным условиям выращивания. Наиболее устойчивой является озимая рожь, затем яровой ячмень, озимая и яровая пшеница. Состав почв и применение минеральных удобрений являются наиболее существенными факторами, обеспечивающими получение высоких урожаев зерна. В настоя-щее время плодородия даже самых мощных черноземов недостаточно для обеспечения высоких урожаев по интенсивным технологиям выращивания зерновых культур, поэто-му применение органических и минеральных удобрений необходимо. По данным института агрохимического обслуживания сельского хозяйства, прибавка урожая зерна в результате применения макроудобрений (солей азота, фосфора и калия) составила ( в ц/га): озимой ржи — 7,0; озимой пшеницы — 6,7; яровой пшеницы — 4,4; кукурузы — 11,6; ярового ячменя — 6,8; овса — 7,1; гречихи и проса — по 4. Дополнительное применение микроудобрений (марганца и бора) увеличивало, по данным академика П. А. Власюка, урожай озимой пшеницы еще на 3 ц/га. Однако применение минеральных удобрений должно проводиться под строгим контролем химической службы агропромышленного комплекса. Растения должны получать необходимые элементы питания с учетом их наличия в почве и прогнозируемого урожая. Избыток удобрений, так же как и их недостаток, снижает урожай, ухудшает его технологические и пищевые достоинства и может привести к образованию вредных ве-ществ, например нитрозаминов. Защита растений от вредных факторов при выращивании позволяет повысить урожай на 10-30 % и более. Применяемые при этом пестициды (ядохимикаты): герби-циды, уничтожающие сорняки; фунгициды, предохраняющие растения от болезней; инсектициды, уничтожающие вредителей; ретарданты, регулирующие рост и тем предохраняющие растения от полегания и потери урожая; десиканты, вызывающие подсыхание растений перед уборкой, при неумелом использовании могут накапливаться в зерне и оказывать неблагоприятное действие на его качество. Проникая в растения, пестициды могут изменять физикохимические свойства протоплазмы клеток, следствием чего являются нарушения физиолого-биохимических процессов, протекающих в растениях. В результате возможны перераспределение веществ между органами растений, стимуляция либо угнетение синтеза отдельных питательных веществ, разрушение особо пенных ингредиентов продукта. а также образование токсических соединений при взаимодействии химикалия с естественными веществами растительных тканей1. Отмечено, что накопление некоторых пестицидов в зерне может быть причиной их попадания в продукты переработки, так как они накапливаются не только в оболоч-ках, но и в эндосперме. Поэтому в большинстве стран мира установлены предельные нормы содержания пестицидов в пищевых продуктах — их количество не должно пре-вышать 0,01 — 5,0 мг на 1 кг продукта в зависимости от токсичности и скорости распада пестицида. Зерновая масса и показатели ее качестваЗерновая масса, образующаяся при уборке урожая, неоднородна. Кроме полно-ценного зерна, в ее составе находится определенное количество неполноценных и ис-порченных зерен основной культуры, семян других культурных и дикорастущих расте-ний, минеральная и органическая примеси, микроорганизмы, а иногда и амбарные вре-дители. В то же время при любых операциях с зерном (заготовках, переработке, хране-нии) необходимо знать качество данного зерна, чтобы обеспечить объективный расчет с поставщиками и оптимальное использование. На хлебоприемные пункты зерно посту-пает партиями.1 Казаков Е.Д. Кретович В.Л. Биохимия дефектного зерна и пути его использо-вания. М.: Наука, 1979 Партия — любое количество однородного по качеству зерна (зерновой массы), удостоверенного одним документом и предназначенного к одновременной приемке, сдаче, отгрузке или хранящегося в одной емкости. Размер партии может быть различ-ным — от одного или нескольких мешков до эшелона, однако однородность партии по органолептическим признакам зерна основной культуры (форме, окраске) обязательна. При оценке определяют ряд показателей, характеризующих партию зерна в це-лом, — органолептические свойства, влажность, содержание примесей, натуру, отсутст-вие или наличие амбарных вредителей. Кроме того, обязательно исследуют качество зерна основной культуры: крупность и выравненность, у пленчатых культур — пленча-тость, стекловидность и другие свойства зерна, учитываемые при переработке. Органолептическая оценка имеет важное значение, поскольку окончательное суждение о достоинстве продукта питания можно иметь только при потреблении его в пищу. Нормальное зерно любой культуры имеет характерные для нее естественную ок-раску, блеск, запах и вкус. Эти показатели легко изменяются при неблагоприятных ус-ловиях созревания, уборки, перевозки, нарушении режимов сушки и хранения. Цвет и характерный блеск, придаваемый хорошо созревшему зерну восковым налетом на поверхности, легко теряются, если влажное зерно долго не сушат, оно начи-нает самосогреваться и на его поверхности развиваются микроорганизмы. Зеленоватые оттенки имеет недозревшее и морозобойное зерно. Запах и вкус здорового зерна специфический у каждой культуры и слабо выра-женный, почти пресный. Однако зерно является хорошим сорбентом и легко поглощает любые посторонние запахи. В процессе уборки в зерновую массу могут попасть семена или вегетативные части пахучих сорняков — полыни, дикого чеснока, донника и др. Особенно неприятными являются запахи полыни и головни, которые не удаляются при всех видах переработки. Солодовый привкус и запах имеет зерно самосогреваюшееся; если при этом на нем развивались плесени, то появляется плесневый запах. Глубоко зашедшие процессы плесневения приводят к образованию затхлого и гнилостного запа-ха. Нарушение режимов сундуки вызывает образование подгоревшего или дымного за-паха. Развитие в хранящемся зерне амбарных вредителей, особенно клещей, влияет на вкус и запах зерна. При небольшом их количестве зерновая масса приобретает прият-ный медовый запах, дальнейшее размножение и жизнедеятельность клещей приводят к образованию запах тухлых яиц (сероводорода). При чрезмерно длительном хранении зерна постепенно могут появляться прив-кусы и запахи, свойственные прогоркающему жиру. Зерно, имеющее посторонние привкусы и запахи, не удаляющиеся при провет-ривании, переработке и пищевому использованию не подлежит. Влажность зерновой массы является одним из главных факторов, определяю-щих его сохранность. В счетом зерне влага находится в связанном состоянии, имеет низкую активность и не может участвовать в биологических и физико-химических про-цессах. Повышение влажности приводит к появлению определенного количества сво-бодной воды, характеризующейся невысокой энергией ее связи с тканями зерна. Она может принимать активное участие в протекающих в зерне физико-химических фер-ментативных процессах. Стандарты предусматривают четыре состояния по влажности (в %): сухое — 13 — 14, средне — сухое — 14,1 — 15,5; влажное — 15,6 — 17 и сырое — свыше 17. На длительное хранение пригодно только сухое зерно. Засоренность зерна отрицательно влияет на качество продуктов переработки. Однако степень снижения их качества для разных фракций примесей различна, поэтому их принято подразделять на две группы — зерновую и сорную. К зерновой примеси относят такие компоненты зерновой массы, которые позволяют получить из них некоторое количество продуктов, хотя при меньшем выходе и более низкого качества. К сорной примеси относят включения, оказывающие резко отрицательное влияние на качество продуктов переработки основной культуры. Зерновая примесь включает неполноценное зерно основной культуры: сильно недоразвитое -щуплое, морозобойное, проросшее, битое (вдоль и поперек, если оста-лось более половины зерна), поврежденное вредителями (с незатронутым эндоспер-мом), потемневшее при самосогревании или сушке; у пшеницы сюда же относят зерна, поврежденные клопом-черепашкой. У пленчатых культур к зерновой примеси относят обрушенные (освобожденные от цветковой пленки) зерна, так как они сильно дробятся при переработке основного зерна. Зерна других культурных растений при оценке могут попадать как в зерновую примесь, так и в сорную. Руководствуются при этом двумя критериями. Во-первых, размерами зерен примеси. Если примесь резко отличается от основной культуры по крупности и форме, то она будет удалена при очистке зерна, поэтому такую культуру относят к сорной примеси. Например, просо или горох в пшенице. Во-вторых, возмож-ностью использования примеси по назначению основной культуры. Если примесь дает продукт, хотя и несколько худший по качеству, чем основная культура, то ее следует отнести к фракции зерновых примесей. Если же она резко снижает качество продукта переработки, то ее относят к сорной примеси. Например, содержащиеся в зерновой массе пшеницы рожь и ячмень будут отнесены к зерновой примеси, все остальные культуры — к сорной; у проса — зерна всех культурных растений будут отнесены к сорной примеси. Особо следует обратить внимание на оценку ржи. Присутствие во ржи зерен пшеницы и ячменя не ухудшает качество ржаной муки, поэтому эти культуры будут от-несены к основному зерну. Сорную примесь подразделяют на несколько фракций, раз-личных по составу. Минеральная примесь — пыль, песок, галька, кусочки шлака и т. п. крайне нежелательны, так как они придают хруст муке, делая ее непригодной к потреб-лению; органическая примесь — кусочки стеблей, листьев, колосовые чешуи и т. п.; ис-порченное зерно основной культуры и других культурных растений с полностью вы-еденным вредителями или потемневшим эндоспермом; семена культурных растений, не вошедшие в состав зерновой примеси; семена сорных трав, выросших на полях с куль-турными растениями. При оценке зерна семена сорных трав подразделяют на несколько групп: легко отделимые. трудно отделимые, с неприятным запахом и ядовитые. Легко отделяются от большинства культур семена василька полевого, костра ржаного, пырея, гречишки раз-весистой и вьюнковой и др.; трудно отделяются (близкие по размеру и форме к опреде-ленным культурным растениям) семена овсюга полевого от овса, пшеницы и ржи, ди-кой редьки и татарской гречихи от гречихи и пшеницы, щетинника сизого от проса, ди-кого проса и курмака от риса; к сорнякам с неприятным запахом относят полынь, дон-ник, дикие лук и чеснок, кориандр и др. Ядовитые семена сорняков особенно нежелательны в -жерновой массе. К этой группе относятся куколь, распространенный почти по всей территории страны. В его семенах содержится — ликозид агроспермин, обладающий — горьким вкусом и наркоти-ческим действием. Горчак (софора лисохвостная) имеет не только ядовитые и горькие семена, ядовито все растение. Ядовитыми являются семена вязеля, дурмана, триходес-мы седой, гелиотропа опущенного, плевела опьяняющего и некоторых других сорных растений. Все ядовитые сорняки выделяют в особую группу сорной примеси — вредную. К ней относят также ядовитые грибковые заболевания культурных растений — головню и спорынью, а также животного паразита угрицу. Г о л о в н я поражает большинство злаков. В зерновой массе она встречается в виде «мешочков» обычно несколько боль-ших размеров и более округлых, чем нормальные зерна пшеницы. Содержимое голов-невых мешочков — споры гриба — черная масса с неприятным селедочным запахом, а их оболочка — плодовые и семенные оболочки зерна. Эндосперма и зародыша в этих зернах нет, так как они полностью поглощены грибом. Содержание в зерне головни строго ограничивается, если она обнаружена, то зерно хранится и перерабатывается отдельно.Спорынья чаще всего поражает рожь, значительно реже другие злаки. В зерно-вой массе спорынья встречается в виде склероций (грибницы) -— рожков черно-фиолетового цвета, длиной 5 — 20 мм. Токсичность спорыньи обусловлена содержанием лизергиновой кислоты и ее производных — эргозина, эрготамина и других, обладающих сильным сосудосуживающим действием. Это свойство спорыньи используют в медици-не для получения препаратов, останавливающих кровотечение. Угрица — животный паразит, относящийся к классу червей, группе нематод. В зерновой массе встречается в виде галл, имеющих неправильную форму, короче и шире зерна, бороздки нет, оболочка толстая, поверхность бугорчатая, цвет коричневый. Гал-ла в 4 — 5 раз легче зерна пшеницы. Внутри галлы находятся до 15 тыс. личинок угрицы, способных сохранять жизнеспособность до 10 лет. Значительная примесь галл ухудшает хлебопекарные качества зерна, придает хлебу неприятные вкус и запах. Натура — масса единицы объема зерна. В нашей стране единицей объема зерна является литр. Натура зависит от формы, крупности и плотности зерна, состояния его поверхности, выравненности и степени налива зерновок, их влажности и содержания примесей. Зерно округлое укладывается в мерку плотнее, чем удлиненное. У крупного, хорошо налившегося зерна натура бывает более высокой, чем у мелкого; зерно, имею-щее большую плотность, имеет и более высокую натуру. При гладкой поверхности в мерку укладывается больше зерен, чем при шероховатой. При повышении влажности зерна натура, как правило, снижается. Примеси, содержащиеся в зерновой массе, иска-жают ее натуру. Тяжелые (минеральные) примеси и мелкие семена сорняков увеличи-вают, а легкие (цветковые пленки и др.) уменьшают ее. Температура, при которой из-меряется натура, также оказывает определенное влияние на натуру — у холодного зерна она несколько выше, чем у теплого. Зерно с большей натурой, как правило, хорошо развито, выполнено, содержит больше эндосперма и меньше оболочек, поэтому дает больший выход муки и крупы.У разных культур показатель натуры имеет разное значение. Так, он колеблется в среднем ( в г/л): у пшеницы — от 740 до 790, ржи — от 670 до 715, ячменя — от 540 до 610, овса — от 460 до 510. Зараженность зерна амбарными вредителями наблюдается при неблагоприятных условиях хранения, в неподготовленных и необеззараженных хранилищах. В зерновой насыпи развиваются насекомые и клеши. Они не только поедают зерно, но и сильно загрязняют его своими трупами, линочными шкурками и экскрементами, снижают пищевые достоинства, способствуют повышению влажности, что может вызвать самосогревание, развитие микроорганизмов. Амбарные вредители охотно питаются не только зерном, но и продуктами его переработки — мукой, крупой, пищевыми концентратами, сухарями, некоторые из них могут питаться макаронными изделиями, сушеными овощами, фруктами и др. Беспозвоночных амбарных вредителей относят к классу насекомых (жуки и бабочки) и паукообразных (клещи).

Показатели, характеризующие количество зерна основной культурыДлина Ширина Толщина
Пшеница 4,2— -8,6 1,6 -4,0 1,5— -3,8
Рожь 5,0 — 10,0 1,4 — 3,6 1,2 — 3,5
Кукуруза 5,5 — 13,5 5,0 — 11,5 2,5 — 8,0
Ячмень . 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

На практике о крупности судят по результатам просеивания навески зерна на ситах с установленными стандартами размерами продолговатых отверстий. Обычно длина отверстий делается значительно больше длины зерна и сортировка при просеивании проводится по ширине (толщине). Установлено, что у пшеницы, например, между толщиной зерна и содержанием в нем эндосперма существует высокая корреляционная зависимость (V =0,99+0,61). Для других культур с толщиной также связано более высокое содержание эндосперма. Выравненность (однородность) зерна по крупности связана с его технологиче-скими свойствами. Выравненное зерно крупное или средней крупности легче перераба-тывать (особенно в крупу), при этом получается более высокий выход и лучшее качест-во продукции. Выравненность определяют одновременно с крупностью просеиванием на ситах и выражают в процентах по наибольшему остатку на одном или на двух смежных ситах. Одновременно определяют содержание мелких зерен, снижающих выход крупы и муки. Их доля в зерновой массе большинства культур не должна превышать 5%. При переработке мелкие зерна отделяют и используют на корм скоту. Масса 1000 зерен, рассчитанная на сухое вещество, характеризует крупность зерна.

У разных культур масса 1000 зерен колеблется в широких пределах.

Масса 1000 зерен, в г на сухое вещество: Пределы Крупное Среднее Мелкое колебаний
Пшеница….. 12--75 Более 35 25 — 35 Менее 25
Рожь . 10 — 45 Более 25 20 — 25 Менее 20
Ячмень…… 20 — 55 Более 40 30 — 40 Менее 30
Гречиха . 15 — 40 Более 23 20 — 23 Менее 20
Просо . 3 — 8 Более 6 4,5 — 6,0 Менее 4,5

Стекловидность зерна характеризует консистенцию, структуру эндосперма, взаиморасположение его тканей. Стекловидное зерно в поперечном разрезе напоминает поверхность скола стекла, отсюда и его название. При просвечивании оно кажется про-зрачным. Мучнистое зерно имеет рыхло-мучнистую структуру, в разрезе белый цвет и вид мела. В частично стекловидном (полустекловидном) зерне в поперечном срезе видны как стекловидные, так и мучнистые участки, просвечивает оно не полностью.Структура эндосперма, его стекловидность или мучнистость, зависит от количества, состава, свойств, размеров, формы и расположения крахмальных гранул; от количества, свойств и распределения белковых веществ; характера и прочности связи меж-ду. белками и крахмалом. В стекловидном зерне питательные вещества уложены очень плотно, между ними не остается микропромежутков. В мучнистом эти промежутки есть, они рассеивают свет, обусловливая непрозрачность, рыхлость эндосперма.

Белки, образующие в клетках эндосперма сплошную среду, в которую вкраплены крахмальные гранулы, образуют с ними связь различной прочности. Часть белка очень прочно связана с крахмалом и при дроблении клеток от него не отделяется, образуя вокруг гранул своеобразную белковую оболочку. Этот белок носит название при-крепленный. Остальной белок как бы заполняет промежутки между крахмальными гранулами, при дроблении клеток освобождается, его называют промежуточным белком. По данным Н. П. Козьминой, в стекловидном зерне прикрепленного белка содержится несколько больше, а промежуточного меньше, поэтому такое зерно при дроблении рас-калывается на более крупные частицы — крупку и почти не дает муки. Стекловидность обычно связана с характером обмена, веществ , при наливе и со-зревании зерна. Высокая температура, недостаток влаги, сжатый период налива и созревания зерна увеличивают стекловидность. Аналогично влияет избыток азота, а повышенное содержание фосфора уменьшает стекловидность. Стекловидное зерно пшеницы, ржи, ячменя обычно содержит больше белка, чем мучнистое. У риса эта связь отсутствует.Стандарты на зерно предусматривают определение стекловидности у пшеницы и риса. При производстве крупы и муки из ячменя и кукурузы желательно иметь стекловидное зерно, дающее продукты лучшего товарного вида. В пивоварении целесообразно ис-пользовать мучнистый ячмень, в котором несколько меньше белка, поэтому пиво более устойчиво к помутнению. У ржи этот показатель не определяют; стекловидность у зерна ржи, как правило, бывает ниже, чем у зерна пшеницы. Однако известно, что стекло-видное и полустекловидное зерно ржи лает более высокий выход сортовой муки. При определении общей стекловидности к числу стекловидных зерен прибавляют половину полустекловидных и сумму выражают в процентах к общему количеству исследованных зерен. Плотность зерна в целом и его анатомических частей имеет важное технологи-ческое значение. Как правило, хорошо налившееся зерно имеет более высокую плотность, чем недозревшее. Плотность зерна и его частей зависит от их химического со-става. Наибольшую плотность имеют крахмал и минеральные вещества, поэтому с уве-личением их доли растет плотность зерновки, и, наоборот, увеличение количества бел-ка (1,34 — 1,37) и липидов (0,89 — 0,99) снижают плотность зерна.

Существенные различия химического состава обусловливают большие колебания плотности зерна (г/см3):
пшеницы — 1,33 — 1,53;
ржи — 1,26 — 1,42;
кукурузы — 1,23 — 1,27;
ячменя — 1,23 — 1,28;
овса — 1,11 — 1,15.

Анатомические части зерновок сильно различаются не только по химическому составу и структуре, но и по плотности. Так, плотность целого зерна яровой мягкой пшеницы составляет в среднем 1,336, ее эндосперма — 1,471, зародыша — 1,290, оболочек — 1,066. На этих различиях основана в настоящее время вся технология переработки. зерна.

Пленчатость - содержание цветковых пленок у пленчатых злаков и плодовых оболочек у гречихи, выраженное в процентах к массе зерна. Пленчатость сильно колеблется в зависимости от культуры, ее сорта, района и года выращивания. Крупное зерно, как правило, имеет меньше пленок и дает больший выход продуктов. Пленчатость колеблется (в %): у овса — 18 — 46, ячменя — 7,5 — 15, риса — 16 — 24, проса — 12 — 25, гречихи — 18 — 28. Дефектные партии зерна иногда поступают в заготовительную сеть и могут попасть в переработку. Если на почве наблюдаются ранние заморозки и зерно в это время находилось в молочной или начале восковой фазы спелости, то в нем нарушается синтез высокомолекулярных соединений и изменяются технологические свойства. Клейковина морозобойного зерна пшеницы отмывается в небольшом количестве, ста-новится темной, малоэластичной, крошащейся. Хлеб получается неэластичным, с липким заминающимся мякишем, с малой пористостью, солодовым или травянистым вку-сом. Проросшее на корню или в валках зерно образуется при дождливой погоде во время уборки; чаще прорастает рожь. В нем повышена активность ферментов, особенно амилаз. Хлеб получается малого объема с неэластичным, глинистой консистенции, плохо разрыхленным мякишем, со сладковатым, солодовым привкусом. Зерно, поврежденное клопом-черепашкой, полевым вредителем, нападающим чаще всего на озимую пшеницу, но питающимся и другими злаками. На месте прокола остается темная точка, окруженная резко очерченным пятном сморщившейся беловатой оболочки, эндосперм в месте укуса при надавливании крошится. Клоп-черепашка оставляет в зерне очень активные протеолитические ферменты. Сильная пшеница при содержании 3 — 4 % поврежденных зерен переходит в группу слабой. Клейковина из зер-на, поврежденного клопом-черепашкой, под действием этих ферментов быстро разжижается. Выпеченный хлеб получается малых объема и пористости, плотным, с поверх-ностью, покрытой мелкими трещинами, невкусным.

Микотоксикозы — поражение различными грибными заболеваниями при выра-щивании, уборке, нарушении режимов хранения зерна. Уже упоминавшиеся ранее спо-рынья и головня являются примерами таких заболеваний. Грибы рода фузариум повреждают зерно всех культур, чаще настоящих злаков. Заражение происходит в поле, но развитие грибов в хранилище прекращается только при снижении влажности зерна до 14 %. В зерне, перезимовавшем в поле, часто накапливается много токсинов этого гриба. Грибы этого рода продуцируют ряд токсинов, в том числе трихотецены и зеараленон, вызывающие тяжелые отравления человека и животных. У человека потребление хлеба, полученного из муки, содержащей мицелий фузариума, вызывает отравление; похожее на опьянение: появляются дурнота, головокружение, рвота, сонливость и т. д. При этом ослабляется функция костного мозга, поэтому резко падает доля лейкоцитов в крови. Затем развивается никротическая ангина. Зерно, пораженное фузариумом, хранят отдельно от продовольственного и фуражного и используют для технических целей. Микотоксины образуют и другие плесневые грибы, которые могут развиваться на поверхности зерна и продуктов его переработки при неблагоприятных условиях хранения.

Афлатоксины, поражающие печень и обладающие выраженным канцерогенным действием, продуцируются грибами рода аспергиллов (Asp.flavus и Asp. parasiticus).

Охратоксины вырабатывают грибы рода пенициллов. Охратоксины также поражают печень и обладают коканцерогенным действием. Многие другие плесневые грибы также могут продуцировать токсины. К настоящему времени выделено и изучено свыше 100 микотоксинов; они устойчивы к применяемым при переработке зерна температурам, кислотам или восстановителям. Поэтому наиболее надежным способом предохранения от них пищевых продуктов является исключение плесневения зерна. Дефектным считается также зерно, поврежденное самосогреванием и нарушениями режимов сушки.

Стандартизация и оценка качества зерна

Качество зерна — важный и обязательный объект государственного планирования и контроля. В основе государственной системы управления качеством зерна лежит его стандартизация. Она позволяет систематизировать зерно по определенным качествен-ным группам, создать крупные партии одного качества, выявить недоброкачественное зерно. Качество зерна и продуктов. его переработки регулируется ГОСТами. На пути движения от поля до потребителя оценка качества зерна проводится по нескольким стандартам. Государственные закупки проводятся по стандартам на зерно заготовляемое; хлебохранилища передают его на переработку по стандартам на зерно поставляемое целевое (распределяемое, мукомольное, крупяное, пивоваренное и др.); при использовании на посев оценка производится по стандарту на зерно семенное; при продаже другим странам пользуются стандартом на зерно, направляемое на экспорт; оценка зерна производится по стандарту на правила отбора проб и методы испытаний. В стандартах на зерно заготовляемое для всех культур установлена классифика-ция — деление на типы, подтипы по ботаническим признакам, окраске, районам выра-щивания и т. п. Кроме того, установлены базисные (расчетные) и ограничительные кондиции. Указано также, что у данной культуры считают основным зерном, сорной и зерновой примесями. Базисные кондиции — нормы качества, которым должно отвечать созревшее зер-но. Они установлены по основным показателям качества зерновой массы и для боль-шинства культур находятся в следующих пределах (в %): влажность — 14 — 15, зерновая и сорная примеси — 1 — 3, натура — в зависимости от культуры и района выращивания. Закупочные цены устанавливаются на зерно базисных кондиций. Ограничительные кондиции отражают предельно допустимые пониженные (по сравнению с базисными) требования, при которых зерно еще может быть принято с со-ответствующей корректировкой цены. При отклонении качества зерна в сторону ухуд-шения от базисных кондиций применяют натуральные и денежные скидки (рефакции), а в сторону улучшения — надбавки (бонификации); за зерно твердой пшеницы и лучших сортов других культур установлены сортовые надбавки, размер которых колеблется от 10 до 100 % закупочной цены. Стандарты на зерно распределяемое (отпускаемое) и целевые устанавливают нормы, которым должно соответствовать качество зерна, передаваемого элеватором на переработку. Поскольку каждое зернохранилище перед закладкой на хранение обязано очистить зерно от большей части содержащихся в нем примесей и подсушить его до сухого состояния, то эти требования бывают более строгими, чем при заготовках. Кроме того, в целевых стандартах предусмотрены дополнительные по-казатели, учитывающие требования соответствующей отрасли переработки. Так, у крупяного зерна нормируются содержание мелких зерен до 5 % и чистого ядра, которое должно быть не менее (в %): у гречихи — 71, проса — 74, овса — 63. Для ячменя, направ-ляемого на пивоварение, нормируются всхожесть и энергия прорастания и т. д. Изменения качества зерна при хранении Зерновые хлеба относятся к устойчивому в хранении при надлежащих условиях сырью. Основное количество зерна хранят на элеваторах — крупных полностью механи-зированных зернохранилищах. Емкости для хранения зерна представляют собой вертикально поставленные цилиндры-силосы из железобетона диаметром 6 — 10 м и высотой 15 — 30 м. Верхняя часть оборудована отверстием для загрузки зерна, нижняя заканчи-вается конусом с отверстием для его выгрузки. Внутри силосов на расстоянии 1 м друг от друга по высоте смонтированы термопары для определения температуры хранящейся насыпи зерна. Провода термопар выведены на единый пульт, и оператор, наблюдающий за сохранностью продукта, в любой момент может узнать температуру зерновой массы практически в любой точке силоса. Кроме того, каждый силос оборудован установкой для проведения активного вентилирования — устройством для продувания воздуха через толщу хранящегося зерна. Элеватор снабжен лабораторией, которой проводится оценка качества зерна; ра-бочей башней, где сосредоточено зерноочистительное и сушильное оборудование, а также установкой для приема и отпуска зерна. Поступающее на элеватор зерно после лабораторного анализа объединяют по массе в крупные партии, соответствующие емкости силоса (от 300 т до 15 тыс. т). При этом не допускается смешивания зерна, относящегося к разным типам и подтипам, так как они обладают разными хлебопекарными свойствами. Нельзя смешивать зерно, имеющее разную влажность и засоренность. Отдельно от здорового хранят и обрабатывают зерно, зараженное амбарными вредителями, и дефектное — морозобойное, про-росшее, головневое, полынное и др. Очистка зерновой массы от посторонних примесей производится сразу после поступления его в зернохранилища. Семена сорняков, вегетативные органы растений имеют более высокую влажность, запах пахучих сорняков частично адсорбируется зер-ном, и чем дольше они будут находиться в соприкосновении, тем больше зерна может испортиться. Кроме того, экономически нецелесообразно расходовать дополнительную энергию на сушку примесей и занимать объемы хранилищ их хранением. Однако полной очистки зерновой массы от примесей на элеваторах не производят, это осуществляют перерабатывающие предприятия. Сушка зерна — ответственная технологическая операция перед закладкой на хранение. Оптимальные результаты дает сушка зерна теплым сухим воздухом. Однако бо-лее экономичной является сушка воздухом в смеси с топочными газами. В этом случае качество зерна во многом будет зависеть от вида топлива. Не рекомендуется использовать дрова, придающие зерну запах дыма. Каменный уголь, особенно содержащий много серы, при сгорании образует сернистый ангидрид, который частично может поглощаться зерном и ухудшать качество клейковины. Кроме того, в топочных газах, образующихся при сжигании каменного угля, содержится повышенное количество полициклических ароматических углеводородов, в частности бензпирена, обладающего канцерогенными свойствами. Оптимальными видами топлива, не загрязняющими зерно бензпиреном, являются нефтепродукты и газ. Температура зерна при сушке не должна превышать 45 'С. Перегрев зерна при-водит к ухудшению качества клейковины вплоть до полной ее денатурации. Снижается также активность ферментов. За один прием сушки из очень влажного зерна нельзя удалять более чем 3 — 3,5% влаги, поэтому зерно с влажностью более 17,5 — 18 % сушат в несколько приемов. Перерывы между этапами сушки необходимы для перераспределения влаги из внутренних частей зерновки к поверхности, в противном случае поверхностные слои зерна растрес-киваются, что приводит к ухудшению сохраняемости, снижаются выход и качество го-товой продукции. После сушки влажность зерна не должна превышать 14 %. Физические свойства зерновой массы Сыпучесть и самосортирование относят к физическим свойствам зерна. Зер-новая масса состоит из множества отдельных твердых частиц, различных по размеру и плотности, поэтому обладает большой подвижностью — сыпучестью. Наибольшей сы-пучестью обладают округлые зерна с гладкой поверхностью (просо, горох), у зерна продолговатого с шероховатой поверхностью сыпучесть снижается. С сыпучестью связана способность зерновой массы к самосортированию. При любом перемещении или встряхивании зерновая масса «расслаивается». Тяжелые компоненты — минеральная примесь, крупные зерна как бы «тонут», опускаются вниз, а легкие — ор-ганический сор, семена сорняков и щуплые зерна «всплывают». Это может оказать от-рицательное влияние на сохранность, так как обычно семена сорных трав и щуплое зерно имеют повышенную энергию дыхания, что может привести к порче зерна при хранении. Способность зерновой массы к самосортированию учитывается при отборе проб для анализов. Скважистость — заполненные воздухом промежутки между зернами в насыпи. Обычно скважистость выражают в процентах к общему объему данной насыпи. Плот-ность укладки зерновой массы в объеме хранилища и, следовательно, ее скважистость зависят от формы, размеров и состояния поверхности зерен, от количества и характера примесей, от массы и влажности зерновой насыпи, формы и размеров хранилища. Од-нородное по крупности зерно, а также зерно с шероховатой поверхностью имеют сква-жистость большую, чем зерна разной крупности и округлой формы. Так, скважистость составляет (в %): ржи и пшеницы — 35 — 45, гречихи и риса (зерна) — 50 — 65, овса — 50 — 70. Запас воздуха в межзерновых пространствах имеет большое значение для сохра-нения жизнеспособности семян. Большая газопроницаемость зерновых масс позволяет проводить активное вентилирование, регулировать состав газовой среды в межзерновых пространствах, вводить пары ядохимикатов для борьбы с амбарными вредителями. Однако наличие межзерновых пространств и кислорода в них благоприятствует развитию амбарных вредителей. Сорбционные свойства зерна также относят к физическим. Зерно всех культур и зерновые массы в целом обладают сорбционной емкостью, т. е. способностью погло-щать газы и пары различных веществ. Эта способность зерна обусловлена его капил-лярно-пористой структурой, что делает активную поверхность зерновки в 200 — 220 раз больше истинной. Кроме того, для биополимеров (белков, слизей, крахмала) характер-но отсутствие прочной кристаллической решетки, поэтому молекулы воды и других веществ могут легко внедряться в них, взаимодействуя с активными центрами. В белках этими центрами являются такие функциональные группы, как — NН -, Н2N -, — СООН, — СОNН2, — ОН; в углеводах — ОН и — 0 -. При изменении условий окружающей среды зерно может частично отдавать поглощенные им вещества — десорбировать их. Однако полностью десорбция не происходит.Явления сорбции принято подразделять на две группы: сорбция и десорбция различных газов и паров, кроме воды; гигроскопичность — сорбция и десорбция паров воды. Способность зерна и продуктов его переработки активно сорбировать газы и па-ры различных веществ обязывает руководителей заботиться о чистоте транспорта и хранилищ, иначе продукты по вкусу и запаху могут стать непригодными для пищевых целей. При борьбе с амбарными вредителями можно применять лишь такие пестициды, которые менее вредны для теплокровных и более полно десорбируются.Гигроскопичность зерновой массы оказывает наибольшее влияние на стойкость зерна при хранении. Хорошо сохраняет свои исходные свойства только то зерно, в ко-тором вся влага находится в связанном коллоидами состоянии. Между относительной влажностью (~) воздуха в хранилище и влажностью зерна через определенное время устанавливается динамическое равновесие. Каждому значению относительной влажно-сти воздуха и его температуры соответствует определенная равновесная влажность про-дукта. Например, при температуре около 20 С и ~= 15 — 20 % равновесная влажность зерна устанавливается около 7 %, а при ~= 100 % достигает 33 — 36 %. Оптимальный интервал влажности воздуха при положительной температуре (10 — 20'С) находится в пределах от 60 до 70 %. В этих условиях равновесная влажность продуктов равна 13 — 14 %. Влажность продукта, при которой в нем появляется свободная вода, носит на-звание критической. Для большинства культур критическая влажность лежит в интер-вале 14,5 — 16 %. Зерно, достигшее ее, может заплесневеть. Гигроскопичность зерна и продуктов его переработки зависит от содержания в них белков и высококомолекулярных пентозанов, способных поглощать влаги больше, чем другие вещества. Теплопроводность и температуропроводность зерна также относят к физиче-ским свойствам. Тепло в зерновой массе распространяется двумя способами: от зерна к зерну при их соприкосновении — теплопроводность зерна и перемещением воздуха в межзерновых пространствах — конвекция. Зерно имеет теплопроводность, близкую к древесине, т. е. обладает низкой теплопроводностью. Воздух также характеризуется не-большой теплопроводностью. Поэтому суммарный показатель теплопроводности зер-новой массы в целом невелик и колеблется в пределах от 0,12 до 0,2 ккал Скорость нагревания зерновой массы — температуропроводность зависит от теп-лопроводности и также невелика. Таким об-, разом, зерновая масса характеризуется большой тепловой инерцией, изменение температуры зерна в средних слоях насыпи происходит очень медленно. Поэтому зерно в зимние месяцы можно охладить, проведя активное вентилирование насыпи холодным сухим воздухом. Низкая температура его сохраняется в течение большей части лета, в результате чего замедляются биохимиче-ские процессы, протекающие в нем, и прекращается размножение амбарных вредите-лей. Если же на хранение засыпано теплое зерно, то в нем долго сохраняются благопри-ятные условия для: активной жизнедеятельности самого зерна, амбарных вредителей и микроорганизмов. В весенне-летний период, а также в осенне-зимний наблюдается большая амплитуда колебаний температуры между отдельными слоями зерновой мас-сы, что может привести к конденсации влаги на отдельных ее участках, увлажнению зерна. Биохимические процессы, происходящие в зерновой массеЗерно — живой организм, находящийся в покое и, следовательно, как и в любом живом организме, в нем совершается постоянный, хотя и медленный, обмен веществ, поддерживающий жизнь зародышевой клетки. Характер и интенсивность физиологиче-ских процессов, протекающих в зерновой массе при хранении, зависят не только от ак-тивности ферментативного комплекса зерна, но и от условий окружающей среды. Ос-новным, важнейшим физиологическим процессом, протекающим в зерне, является ды-хание. Дыхание обеспечивает энергией клетки семян за счет окисления органических веществ, главным образом сахаров, под действием окислительно-восстановительных ферментов. При достаточном доступе кислорода в зерне преобладает аэробное дыхание, которое можно выразить суммарным уравнением С6Н12О6+6О2 6СО2+6Н2О+674 ккал (2821,9 кДж) на 1 грамм-молекулу (180 г) израсходованной глюкозы. 2Казаков Е.Д., Кретович В.Л. Биохимия зерна и продуктов его переработки М.: Колос,1980. При недостатке кислорода полного окисления органических веществ не проис-ходит, в зерне идет процесс анаэробного (интрамолекулярного) дыхания (спиртового брожения), выражаемого суммарным уравнением: С6Н12О6 2С2H5OH+2СО2+ 28,2 ккал (118 кДж) на 1 грамм-молекулу израсходованной глюкозы. При анаэробном дыха-нии параллельно со спиртовым брожением частично может идти и молочно-кислое, при котором из глюкозы образуется молочная кислота2: С6Н12О6 2СН3СН (ОН) СО-ОН+ 22,5 ккал (83,5 кДж), что приводит к медленному нарастанию титруемой кислот-ности продукта. Анаэробное дыхание зерновой массы нежелательно, так как накопле-ние этилового спирта и других промежуточных продуктов дыхания может привести к гибели зародыша, т. е. потере всхожести семян. Вид дыхания зерна можно определить по его дыхательному коэффициенту — от-ношению объема выделенного диоксида углерода к объему поглощенного кислорода. При отношении, равном единице, идет аэробное дыхание, если это отношение меньше единицы, то часть кислорода расходуется на другие процессы в зерновой массе; дыха-тельный коэффициент больше единицы бывает в том случае, когда наряду с аэробным идет и анаэробное дыхание, и чем больше выделяется углекислого газа и меньше по-глощается кислорода, тем больше его доля. Интенсивность дыхания зависит от влажно-сти, температуры и качества зерна. Сухое зерно имеет невысокую интенсивность дыхания. За год хранения при температу-ре 10 — 20 'С 1 т сухого зерна (с влажностью до 14 %) теряет за счет дыхания 100 г (0,01 %) массы. У зерна средней сухости (от 14,1 до 15,5 %) интенсивность дыхания пример-но в 1,5 — 2 раза выше, чем у сухого. Влажное зерно ' (влажность 15,5 — 17%) разных культур резко увеличивает интенсивность дыхания (кратное): пшеница — в 4 — 8, овес — в 2 — 5, кукуруза — в 8,5 — 17 по сравнению с зерном средней сухости. На рис. 3 показана зависимость интенсивности дыхания от влажности зерна проса. Температура хранения оказывает существенное влияние на интенсивность дыха-ния. Зерно, хранящееся при температуре, близкой к 0 'С, дышит с исчезающе малой ин-тенсивностью, как это видно на рис. 3. По мере повышения температуры интенсивность дыхания возрастает, достигая максимума при 50 — 55'С, после чего начинает резко падать. Падение совпадает с началом тепловой денатурации белков, инактивации ферментов, т. е. началом гибели зерна. На рис. 4 видно, что при температуре около 0 'С можно хранить определенное время даже, зерно с повышенной влажностью. Качество зерна оказывает существенное влияние на энергию его дыхания. Чем хуже качество зерна, тем труднее его хранить. Следствия дыхания зерна при хранении. Каким бы способом ни дышало зерно, этот процесс вызывает: потерю сухого вещества (убыль массы) зерна. Расходуемая, при дыхании глюко-за постоянно пополняется за счет ферментативного гидролиза крахмала; изменение состава воздуха межзерновых пространств за счет выделения диокси-да углерода и расходования кислорода, что в конечном итоге может вызвать анаэробное дыхание; увеличение количества гигроскопической влаги в зерне и повышение относи-тельной влажности воздуха в межзерновых пространствах. Образующаяся при аэробном дыхании вода остается в зерновой массе и при высокой интенсивности дыхания может существенно увлажнить ее, приводя тем самым к еще большему увеличению интенсивности дыхания; образование тепла в зерновой массе особенно при высокой интенсивности аэробного дыхания мотает быть весьма существенным. Известно, что зерновая масса обладает низкой теплопроводностью, поэтому образующееся тепло вызывает повыше-ние температуры и, следовательно, интенсивности дыхания. Два последних названных следствия дыхания являются причинами возникновения самосогревания зерновой мас-сы, приводящего ее к порче, а иногда и к полной гибели. Самосогревание — результат высокой интенсивности дыхания зерновой массы, развития в ней плесеней, а иногда и амбарных вредителей. В начальной стадии самосо-гревания (повышение температуры до 30 'С) зерно приобретает солодовый запах и сладковатый вкус, свойственные прорастающему зерну. Поверхность зерна сначала обесцвечивается, затем приобретает красноватый оттенок, а эндосперм — сероватый. В нем повышаются доля моносахаридов, титруемая кислотность и кислотное число жира. Активность ферментов существенно возрастает. Объемный выход хлеба снижается, мя-киш получается более темным, чем из нормального зерна. При переработке пшеницы с солодовым запахом ее смешивают с нормальным зерном. При развитии самосогревания и повышении температуры до 40 — 50 'С и выше поверхность зерна темнеет вплоть до полного почернения, иногда полностью покрыва-ется мицелием плесеней. Темнеет, а затем чернеет эндосперм. Запах становится плесне-вым, а потом гнилостно-затхлым, изменяется соответственно и вкус, увеличиваются титруемая кислотность (в болтушке), кислотное число жира, растет содержание аммиа-ка. Интенсивность дыхания достигает максимума и начинает падать, снижается всхо-жесть зерна вплоть до полной ее утраты. Содержание клейковины в пшенице резко снижается, а ее качество ухудшается. Эти изменения говорят о распаде в греющемся зерне углеводов, белков и липидов под действием собственных и плесневых ферментов, а также длительным воздействием повышенных температур. Если самосогревание возникает в поверхностном слое насыпи (до 0,7 м от поверхности), то главной причиной порчи зерна является его плесневение. При возникновении самосогревания в глубинных слоях бурное развитие плесе-ней задерживается недостатком там кислорода, поэтому основной причиной порчи яв-ляются деятельность собственных ферментов и высокая температура. Мука из зерна поверхностных очагов самосогревания дает хлеб плоский, почти без пор, с очень темным заминающимся мякишем, а из глубинных очагов самосогревания — высоким, с рваными корками. Зерно, подвергшееся самосогреванию больше, чем в первой стадии, на пищевые (иногда и кормовые) цели не используется. В период хранения постоянно проводят наблюдения за зерном. Температура хранящейся зерновой массы должна находиться под повседневным контролем. При небольшом повышении температуры (на 1 — 3 С) проводят активное вентилирование су-хим холодным воздухом.
 

[ Адрес ]

Раздел: зерно | [ ]