К разработке экспрессного метода контроля (идентификации) муки из твердой пшеницы для установления и исключения фальсификации

Правильное питание и высокое качество готовых изделий способствует профилактике заболеваний, продлению жизни. Повышается качество жизни. Повышается спрос на высококачественную продукцию [1]. Макаронные изделия (макароны), выработанные из муки, полученной из твердой пшеницы, - продукт для здорового, диетического питания (зерно твердой пшеницы богато витаминами, минералами, пищевыми волокнами, из твердой пшеницы - мука -макароны имеют более низкие значения гликемического индекса).

В соответствии с федеральным законом № 29-ФЗ от 02.01.2000г. «О качестве и безопасности пищевой продукции» качество пищевых продуктов -это «совокупность характеристик пищевых продуктов, способных удовлетворять потребности человека в пище при обычных условиях их использования». Определение качества макаронных изделий включает в себя не только оценку цвета, варочных свойств и безопасности, но и в соответствии с Техническим регламентом таможенного союза «Пищевая продукция в части ее маркировки» достоверность информации, вынесенной на этикетку для потребителя. Проблема фальсификации макаронных изделий в части их групповой принадлежности существует во всем мире.

В некоторых странах (Италия, Франция и Греция) законом установлено, что макаронные изделия «макароны» могут быть произведены   только из муки, выработанной из  твердой пшеницы, и, что использование другого сырья - без упоминания наличия мягкой пшеницы - является мошенничеством (фальсификацией).

В мировой практике и в России для идентификации наличия муки мягкой пшеницы в макаронных изделиях применяют методы (электрофореза, иммуноферментного анализ и др. [2] ). Методы сложные, трудоемкие, требуют высокой квалификации, большого количества оборудования и материалов. Разработке методов по идентификации примеси мягкой пшеницы в твердой посвящено большое количество работ Лазарева СВ. [3,4].

В России для идентификации макаронных изделий на содержание мягкой пшеницы в твердой разработаны ГОСТ Р 52810-2007 «Изделия макаронные. Методы идентификации», ГОСТ 31750-2012 «Изделия макаронные. Методы идентификации».

В России ограничения на содержание в твердой пшенице зерна других типов, в том числе белозерной пшеницы, регламентированы ГОСТ Р 52554-2006.
Изучению технологических свойств твердой пшеницы, ее производству в России, изучению влияния содержания белозерной пшеницы в твердой на выход и качество муки (крупки) и макаронных изделий из нее посвящены работы ВНИИЗ и ГОСНИИХП [5,6,7].

Результаты исследования оптических характеристик муки, полученной при лабораторном помоле по технологической схеме макаронного помола твердой пшеницы 1 класса (тщательно очищенной) и смесей (искусственно составленные из пшеницы II типа 1 класса с добавлением 4% и 8% мягкой белозерной пшеницы III типа) на АПИК в цветовом пространстве RGB, представлены на рисунке 1, в виде трех нижних кривых. Спектральные кривые муки из смесей с содержанием белозерной пшеницы эквидистантны кривой, построенной для муки из твердой пшеницы (все три кривые одного характера). Содержание в твердой пшенице 4% мягкой белозерной вызвало изменение (увеличение) отражательной способности во всем спектральном диапазоне на величину, равную 4,5-5,0% коэффициента отражения. На этом же рисунке приведены характеристики, полученные для муки из твердой пшеницы (крупки), полученной в производственных условиях.

Несмотря на то, что для проведения лабораторных помолов было осуществлено моделирование технологического процесса помола твердой пшеницы 1 и 3 класса, и технологическая схема была достаточно разветвленной - включала в себя 6 драных, 6 шлифовочных и 6 ситовеечных систем, цветовые характеристики продукции, полученной при лабораторных и производственных помолах различны. Характер рассматриваемых кривых не совпадает с характером кривых, которые нами условно приняты были за «эталон» по отражательной способности.
При анализе этих кривых, по сравнению с кривыми для муки, полученной в лабораторных условиях, установлено, что в цветовом пространстве RGB в зеленом участке спектра (G) отражательная способность муки высшего сорта, полученной в производственных условиях, гораздо выше (в среднем на 20,0%). Предполагаемая причина - содержание мягкой пшеницы в перерабатываемой в промышленности твердой превышала предельно допустимые нормативы, регламентируемые ГОСТ Р 52544-2006.

На основе полученных данных выдвинута рабочая гипотеза - возможно ли по цветовым характеристикам муки установить примесь мягкой пшеницы в перерабатываемой твердой и разработать экспрессный метод контроля (идентификации) муки для установления и исключения фальсификации.

Целью исследований являлось обоснование возможности применения цветовых характеристик для определения наличия примеси мягкой пшеницы в твердой при выработке муки для макаронных изделий и разработки экспрессного метода контроля (идентификации) муки.

Для достижения поставленной цели необходимо решить задачи:

• изучить цветовые характеристики зерна твердой пшеницы различных сортов, установить диапазон их различий, а также влияние районов произрастания на цвет зерна;
• определить соизмеримость диапазона различий цветовых характеристик зерна твердой пшеницы различных сортов с величиной изменения цвета муки из твердой пшеницы, обусловленное минимальным внесением мягкой пшеницы.

Анализируемый материал использован с конкурсных испытаний и имеет 100 % сортовую чистоту без примесей. По основным характеристикам качества по ограничительным нормам, регламентируемым ГОСТ Р 52554, исследуемые пробы твердой пшеницы были отнесены к I и II классам. При подборе проб по данным при описании сортов учитывали оценку макаронных показателей качества.   По   справочной   информации   на   все   выбранные   сорта   твердой пшеницы - «макаронные качества удовлетворительные» или «макаронные качества хорошие». Также изучены цвет зерна твердой пшеницы сорта Харьковская 46 различных районов произрастания (таблица 1, строка последняя).
Исследования проведены с использованием разрабатываемого ФГБНУ «ВНИИЗ» (совместно с НИЦ «ИСС») аппаратно-программного измерительного комплекса (АПИК) спектрофотометрического анализа сыпучих объектов [8, 9], спектрофотометра для измерения коэффициентов отражения с дискретностью измерения 13 нм. в видимом участке спектра, портативного колориметра серии CR-410 фирмы Konica Minolta (Япония), а также лабораторных специализированных фотометров (приборов) для определения белизны муки, работающих в зеленом участке видимого спектра.

Обработка экспериментальных данных проведена с помощью компьютерных программ Excel for Windows и STATISTIKA.

На рисунке 2 (а, б) приведены результаты измерения цветовых характеристик зерна твердой пшеницы различных сортов на приборах АПИК в цветовом пространстве RGB и на колориметре серии CR-410.
В таблице 2 представлены диапазоны цветовых характеристик зерна твердой пшеницы различных сортов и среднее арифметическое значение, полученные при измерении зерна на вышеуказанных приборах.
Из данных таблицы 2 следует, что различия в цвете для изученных проб зерна твердой пшеницы, полученные на 3-ех приборах, практически одинаковы и находятся на уровне 4,4-5,2% при условии пересчета результатов измерения на АПИК (отн. ед. АПИК равна 0,33% коэффициента отражения), т.е. АПИК, СКИБ-Л и колориметр серии CR-410 одинаково чувствительны к цвету зерна твердой пшеницы различных сортов. Здесь следует подчеркнуть, что установленные различия в   цвете для всех 40 изученных проб зерна твердой пшеницы различных сортов соизмеримы и совершенно одинаковы с величиной изменения (увеличения) отражательной способности во всем спектральном диапазоне, равной 4,5-5,0% коэффициента отражения, вызванное минимальным содержанием в твердой пшенице 4% мягкой белозерной пшеницы.
Влияет ли район произрастания на цвет зерна твердой пшеницы?

Экспериментальные данные получены при изучении цветовых характеристик твердой пшеницы 5-и проб сорта Харьковская 46 четырех районов произрастания. Диапазон физико-химических показателей качества пшеницы сорта Харьковская 46: стекловидность от 82 до 94%, натура от 803 до 833г/л, крахмал от 60,9 до 67,6% при среднем значении 64,8 %, Различия в цвете представлены в таблице 3. Анализ данных показал, что различия в цвете 5-и проб зерна пшеницы сорта Харьковская 46 незначительны - на уровне 0,4 -0,9%. Установленные различия цветовых характеристик для одного сорта пшеницы в 6-9 раз меньше величины изменения цвета муки, полученной при лабораторном помоле твердой пшеницы 1 класса с добавлением 4% белозерной пшеницы на АПИК в цветовом пространстве RGB.
Полученные результаты являются научно-практической основой для разработки экспресс метода контроля (идентификации) качества муки из твердой пшеницы, на примесь мягкой пшеницы в перерабатываемой твердой по цветовым характеристикам муки с целью установления фальсификации. Это позволит приблизить качество муки, вырабатываемой в России из твердой пшеницы для макаронных изделий, к муке, производимой, например, в Италии, - где не допускается наличие мягкой пшеницы при переработке твердой для макаронных изделий. Показана целесообразность и возможность разработки метода контроля качества зерна твердой пшеницы, муки и макаронных изделий из нее с целью установления и исключения фальсификации, получения высококачественной и конкурентоспособной продукции, направленной на импортозамещение.

Список литературы
1. Ткачев, А.В. Производство макарон: проблемы и задачи [Текст] / А.В. Ткачев // Хлебопродукты. -2012. -№10. -С. 16-17.
2. Пат. 2249046 Российская Федерация, МПК7 С 12 Q 1/68. Способ определения примеси муки мягкой пшеницы в крупке (семолине) твердой пшеницы и в готовой продукции макаронной промышленности [Текст] / Чемерис А.В., Бикбулатова СМ. и др. - № 2002106354/13; заявл. 11.03.2002; опубл. 27.03.2005, Бюл. № 9.
3. Лазарев, С.В. Экспертное исследование сортовых особенностей пшеничной муки [Текст] / С.В. Лазарев. - М.: ЭКЦ МВД России, методические рекомендации, 1998. - 14 с.
4. Лазарев, С.В. Идентификация примесей сортов мягкой пшеницы в твердой [Текст] /С.В. Лазарев, К.С. Ожегов //Хлебопродукты. - 2000. -№ 10.-С 18.
5. Мелешкина, Е.П. Твердая пшеница в России [Текст]/ Е.П. Мелешкина, Т.А. Леонова // Хлебопродукты. - 2008. - №4. - С.58-59.
6. Мелешкина, Е.П. Твердая пшеница в России [Текст]/ Е.П. Мелешкина, Т.А. Леонова // Хлебопродукты. - 2008. - №5. - С.54-55.
7. Кандроков, Р. Влияние белозерной пшеницы в твердой пшенице на выход и качество муки и макаронных изделий [Текст] / Р. Кандроков, В. Дулаев, Д. Шнейдер, Н. Казеннова // Хлебопродукты. - 2011. - №5. - С.52-53.
8. Шнейдер, Д.В. Особенности оценки качества зерна твердой пшеницы [Текст] / Д.В. Шнейдер, А.И. Моисеева, Н.К. Казеннова, Л.А. Ширабайкина, Н.М. Шленская, Е.А. Юшина // Сборник научных трудов МПА. - 2010. - Вып. VIII/1.-C206-212.
9. Штейнберг, Т.С. О разработке инструментального метода оценки цвета муки, выработанной из твердой пшеницы для макаронных изделий [Текст] / Т.С. Штейнберг, Л.И. Семикина, О.Е. Шведова, О.В. Морозова // Хлебопродукты. - 2014. - № 1. - С.56-60.
10. Штейнберг, Т.С. Оперативный контроль качества муки из твердой пшеницы по показателю «цвет» взамен показателя «зольность» [Текст] / Т.С. Штейнберг, Л.И. Семикина, О.В. Морозова // Хлебопродукты. - 2014. - № 12. -С.56-60.
 
 

---