Методическое и приборное обеспечение современных производственно-технологических лабораторий предприятий хранения и переработки зерна

В настоящее время для того, чтобы соответствовать рыночным условиям и быть конкурентоспособным требуется получение точной информации о качестве сырья. Ведущими в этом деле должны быть производственно-технологические лаборатории, обеспечивающие объективную и полную информацию о качестве сырья, с которым работает предприятие при минимальных затратах и минимальной численности персонала лаборатории.

Такой контроль за качеством в наилучшей мере обеспечат лаборатории, которые четко понимают, где должны применяться методы экспресс-анализа с помощью ИК-анализаторов, влагомеров и натуромеров, а где методы точного анализа. Для экспресс-анализа качества зерна необходимы ИК-анализатор, влагомер, весы электронные, рассев; для точного анализа - диафаноскоп, пурка, МОК и ИДК и др.

ИК-анализаторы никогда не смогут быть точнее приборов, по которым они калибруются, поэтому применение экспресс-анализа необходимо, когда идет потоком отгрузка зерна с транспорта и требуется его срочное размещение по силосам элеватора, или осуществляется контроль за качеством зерна в процессе сушки, контроль за потоками муки во время помола и т.д.

Российская оценка качества зерна в своем развитии прошла длительный путь и создала для  определения каждого показателя свои отечественные приборы и лабораторное оборудование, и даже более того – комплексы приборов [1, 2].
 

Рисунок 1 – Комплекс лабораторного оборудования для проведения анализа качества зерна
 

Рисунок 2 – Линия определения числа падения в зерне или муке

Рисунок 3 – Линия определения свойств клейковины в зерне
 

Рисунок 4 – Комплекс приборов и лабораторного оборудования для определения качества хлеба
 
При оснащении лаборатории приборами важно соблюдать принцип комплексности и расположения приборов в соответствии с порядком операции при проведении анализов.

В последние десятилетия создано новое поколение приборов с точностью на атомном уровне, однако такое оборудование пока доступно далеко не всем, им оснащены специализированные лаборатории и определяют на этих приборах, главным образом, показатели безопасности: содержание пестицидов, микотоксинов, ГМО-продуктов и т.д. Российское же лабораторное оборудование создано для всех тех показателей качества, которые стандартизованы и включены в отечественные стандарты.
Таким образом, помимо приборного оснащения наши производственно-технологические лаборатории имеют хорошее базовое методическое обеспечение.

На сегодняшний день в России существует более 170 ГОСТов для зерна и продуктов его переработки, в том числе, на продукцию и методы испытаний.

Вместе с тем, к сожалению, начиная с 1985 г. наблюдается падение качества зерна и соответственно муки из пшеницы. В связи с этим нами проведены исследования по значимости того или иного показателя качества зерна, которые показали, что для современного качества зерна лимитирующим показателем является количество клейковины, вслед за ним – качество клейковины, далее число падения, стекловидность и натура зерна. Основные тенденции изменения этих показателей – это снижение количества клейковины с одновременным её укреплением. Надо отметить, что число падения становится значимым для определения класса зерна лишь в дождливые годы, хотя на самом деле в засушливые и жаркие периоды высокое значение этого показателя создает много проблем для хлебопекарной промышленности.

В последние 20 лет со слабой клейковиной мы обычно встречаемся, если зерно повреждено вредным клопом-черепашкой.

Проблема поврежденности клопом-черепашкой всегда очень актуальна для российской пшеницы. Поэтому обратим внимание на необъективность визуального определения и необходимость применения приборов для выявления повреждения зерна. При одинаковом количестве повреждённых зерен, повреждение может быть вызвано различными видами клопов, в разной степени, на разной стадии созревания зерна при разной сопротивляемости различных сортов пшеницы, в результате чего поврежденность зерна и её степень будут совершенно разными и несопоставимыми.

Поскольку наша цель не то, сколько поврежденных зёрен, а нам важно установить, каковы последствия этого повреждения для качества зерна и, следовательно, муки, то объективным методом оценки поврежденности зерна клопом-черепашкой может быть только определение качества клейковины на приборе ИДК. Но в зерне, подвергнутом сушке, клейковина укрепляется и возникает возможность не выявить расслабление клейковины в результате повреждения клопом-черепашкой.

При отсутствии данных о сушке зерна, его режимах единственным методом установления повреждения зерна будет пробная лабораторная выпечка хлеба [1]. Даже при крепкой клейковине поврежденность клопом-черепашкой будет выявлена, как это видно на слайде.

Что касается показателя содержания проросших зёрен, то их определение также не является объективным методом, поскольку при обработке, очистке, сушке зерна ростки обычно отбиваются, кроме того, процесс прорастания достаточно сложен и механизм расходования веществ зерна запускается задолго до появления явных признаков прорастания, поэтому более объективным и общепринятым во всем мире показателем является число падения. Для него разработаны нормы учеными ВНИИЗ, и эти нормы используются как в ГОСТ Р 52554-2006 для классификации зерна пшеницы, так и в ГОСТ Р 52189-2003 для муки пшеничной. Число падения является одним из главных показателей для зерна и муки из ржи.

Но самые большие вопросы всегда вызывал анализ определения количества и качества клейковины.  С 01 января 2013 г. вступил в действие новый национальный стандарт ГОСТ Р 54478-2011 "Зерно. Методы определения количества и качества клейковины в пшенице".

Актуализирован стандарт на отмывание клейковины из муки, действует ГОСТ 27839-2013 «Мука пшеничная. Методы определения количества и качества клейковины», который имеет статус межгосударственного. Оба стандарта - на зерно и муку взаимосвязаны, т.е. имеют взаимосвязанную оценку в методическом плане и приборном оснащении.

Сравнительные исследования показали, что стандарты во многом аналогичны между собой, но выгодно отличаются по уровню механизации и особенно по точностным характеристикам. Различия вызваны тем, что отечественная система разрабатывалась для охвата широчайшего диапазона качества зерна [1].

При работе на системе Глютоматик содержание клейковины значительно выше – по зерну на 2,5-10 %, по муке – на 8,6-10 %. При этом нет стабильной ошибки: чем больше содержание клейковины, тем различия становятся больше. В результате этого чем больше клейковины, тем больше остаточного количества крахмала в клейковине при отмывании на системе Глютоматик. Отличие по сравнению с МОК составляет разы – от 2-х до более 5-и раз.

Данные по качеству клейковины между двумя системами – МОК и Глютоматик различаются еще больше - по зерну на 2,5-53 ед. ИДК, по муке на 1,2-41 ед. ИДК. По зерну между двумя системами различия больше, поскольку МОК одинаково хорошо отмывает и из зерна, и из муки, а Глютоматик зерно отмывает  хуже, чем муку, поскольку в тесте из смолотого зерна помимо крахмала содержится еще большое количество отрубей. В целом есть тенденция, что при отмывании на Глютоматике получается клейковина более слабая, чем в действительности за счет остаточного количества отрубей и крахмала. Различия по качеству клейковины также усиливаются с увеличением количества клейковины

Существует проблема отмывания клейковины на Глютоматике из зерна, поврежденного клопом-черепашкой. В связи с вышесказанным рекомендуем использовать метод отмывания клейковины на системе Глютоматик только в случае поставок зерна за рубеж, когда этого требует заказчик. На внутреннем рынке данный метод не позволит в полной мере оценить свойства клейковины в российской пшенице.

Новый национальный стандарт на отмывание клейковины из зерна пшеницы отличается от ГОСТ 13586.1-68 "Зерно. Методы определения количества и качества клейковины в пшенице" в части определения количества клейковины следующим:

• включен способ механизированный;
• уточнены процедура отмывания клейковины вручную, время отмывания и отжима;
• исключен ручной замес теста;
• рекомендуется использовать метод определение сухой клейковины как контрольный;
• введен перечень современного лабораторного оборудования,
• установлены нормы допускаемых расхождений по количеству клейковины: в условиях воспроизводимости – 2%; в условиях повторяемости – 1 %.

Новый национальный стандарт на отмывание клейковины из зерна пшеницы отличается от предыдущего в части определения качества клейковины следующим:

• уточнены диапазоны качества клейковины до 1 ед. ИДК;
• введен новый метод формовки клейковины на устройстве типа УФК (ПФК);
• впервые в разделе «Термины и определения» даны понятия «клопиный» режим», «клейковина неотмывающаяся, «клейковина дефектная» и др.;
• введена новая градация клейковины по качеству – теперь не 5, а 7 групп. То же касается муки пшеничной.

В настоящее время в связи с широким ассортиментом мучных изделий и ростом выпуска новых мучных продуктов под понятием качества скрываются куда более широкие требования, чем те, которые отражены в стандартах [3, 4]. Это вызывает необходимость применения новых приборов, дающих показатели наиболее близкие к готовым продуктам. К такой группе показателей качества относятся реологические свойства теста. Ещё, в 80-ые годы в Советском Союзе была разработана и принята межведомственная классификация пшеницы, направляемой на хлебопекарные цели. Помимо требований к зерну она включала показатели качества муки, реологических свойств теста, результаты пробной лабораторной выпечки хлеба.

Особо хотелось бы отметить стандарт, разработанный ВНИИЗ по заявке фирмы "Шопен" на миксолаб, - ГОСТ Р 54498-2011 «Зерно и мука из мягкой пшеницы. Определение водопоглощения и реологических свойств теста с применением миксолаба"

Этот прибор позволяет определять целевое назначение зерна, а не только муки, когда зерно уже смолото. Целевое назначение может быть хлебопекарным, кондитерским, кулинарным, спиртовым, кормовым и т.д. [3, 4].  Миксолаб позволяет:

• экспрессно определять вид изделия, для которого пригодно ваше зерно или мука;
• решать проблему черствения хлеба с помощью оценки свойств крахмала при охлаждении;
• управлять качеством муки при использовании различных улучшителей или технологических приемов.

 
Литература
1. Мелешкина Е.П.  Развитие системы оценки хлебопекарных свойств зерна пшеницы при его производстве и переработке: Автореферат дисс. д-ра техн. наук. – М., 2006.- 55 с.
2. Мелешкина Е. П. Современные требования к производственно-технологическим лабораториям предприятий хранения и переработки зерна / Мелешкина Е. П. // Хлебопродукты. – 2012. - № 5. – С. 42-45.
3. Мелешкина Е. П. Целевое использование зерна и муки – требование времени // Мелешкина Е. П., Коломиец С. Н., Шеленкова Л. В., Коваль А. И. // Пищевая промышленность. – 2013. - № 9. – С. 64-66.
4. Мелешкина Е. П. Целевое производство и использование пшеничной муки – необходимое условие обеспечения качества готовой мучной продукции. / В сборнике: Торты. Вафли. Печенье. Пряники /Инновации и традиции. Материалы Восьмой Международной конференции, Москва. - 2012. - С. 166-169.

   
 

---