Оценка стекловидности зерна тритикале и пшеницы по спектральным характеристикам

В злаковых культурах (пшенице, ржи, ячмене, тритикале) различают стекловидные и мучнистые зёрна, которые отличаются по физико-технологическим свойствам и биохи­мическому составу. Например, зерно пшеницы, в зависимости от стекло­видности, может быть отнесено к тому или иному классу (ГОСТ Р 52554-2006 «Пшеница. Технические условия»). Стекловидная пшеница ценится выше и стоит дороже, обладает более высо­кими мукомольными достоинствами. В процессе размола стекловидного зерна в муку образуется большое коли­чество крупок - промежуточных продук­тов помола, что очень важно для полу­чения муки высокого качества.

Есть мнение, что с повышением стекловидности возрастает и содер­жание белка в зерне. Однако анализ более 20 сортов зерна тритикале уро­жая различных годов не выявил зна­чимой корреляции между стекловид­ностью и содержанием белка. В то же время, такая связь прослеживается для зерна из одной партии.

Из данных табл. 1 видно, как меня­ется общее содержание белка в зави­симости от стекловидности зерна тритикале сорта Тимирязевская-150 и пшеницы сорта Оазис.

В лабораторных условиях для определения стекловидности зерна используются различия его оптиче­ских характеристик. Так, стекловид­ные зёрна, по сравнению с мучни­стыми, имеют повышенный коэффи­циент пропускания в видимой обла­сти спектра. На этом свойстве зерна основана методика их лаборатор­ного разделения на диафаноскопе (ГОСТ 10987-76 «Зерно. Методы определения стекловидности»).

Для оценки возможности исполь­зования спектральных методов анализа в технологии выделения стекловидного зерна из исходной партии в целях определения его каче­ства в ФГБНУ «ВНИИЗ» были опре­делены некоторые цветовые харак­теристики зерна тритикале (сорт Тимирязевская-150, урожай 2015 г., общая стекловидность 66%). Были отобраны стекловидные, частично стекловидные и мучнистые зёрна.
Цветовые характеристики зерна тритикале различной стекловидно­сти (из одной и той же партии) опре­деляли на специальном приборе в видимом участке спектра (в цве­товом пространстве RGB) при доми­нантных длинах волн Х=617 нм (крас­ный спектр), Х = 540 нм (зелёный) и А, = 457 нм (синий).

Наибольшее изменение отража­тельной способности (при сопоста­вимом среднеквадратическом откло­нении) по мере повышения стекло­видности зерна тритикале наблюда­ется в области длин волн красного участка спектра при доминантной длине волны Я=617 нм [1].

Как видно из рисунка, разница в показаниях прибора между муч­нистыми и стекловидными зёрнами позволяет их идентифицировать (с некоторой вероятностью) и по спек­тру отражённого света проводить подсортировку зерна в процессе обо­гащения зерновой массы тритикале (и других культур) стекловидными зёрнами путём удаления мучни­стых.

Промышленное разделение зерна тритикале сорта Тимирязевская-150 и пшеницы сорта Оазис было прове­дено сотрудниками ООО «СиСорт» на фотоэлектронном сепараторе ZОRKIY

В процессе эксперимента на данной промышленной установке из навески зерна тритикале мас­сой 3912 г была выделена фракция условно стекловидных зёрен массой 722 г (18,4%) и фракция условно муч­нистых зёрен массой 3190 г (81,6%).
Аналогично из навески зерна пше­ницы сорта Оазис массой 13 кг была выделена фракция условно стекло­видных зёрен массой 11,5 кг (88,5%) и фракция условно мучнистых зёрен массой 1,5 кг (11,5%).

Как видно из данных табл. 2 и 3, апробированная технология разде­ления исходной зерновой массы три­тикале и пшеницы на фотосепара­торе не только экономически целесо­образна, но и позволяет достаточно эффективно (с производительностью около 0,8 т/ч на один лоток) выде­лять стекловидные (или мучнистые) зёрна. В результате повышается класс зерна и расширяются возможности его использования по целевому назначе­нию. Однако вопрос настройки уровня отсечки сигнала остаётся открытым. Пока это выполняют методом проб и ошибок, что требует много времени для оценки полученных результатов с помощью стандартного, во многом субъективного и довольно трудоёмкого метода определения стекловидное™ с помощью диафаноскопа. В связи с этим представляется целесообраз­ным разработка доступного по цене автоматизированного прибора.
 

 
Литература
1. Зверев, С. В. Характеристики цвета зерна тритикале / С.В. Зверев [и др.] // Междунар. сб. науч. ст. «Инновационные технологии произ­водства и хранения материальных ценностей для государственных нужд» / Под общ. ред. СЕ. Уланина // ФГБУ НИИПХ Росрезерва. - М.: Галлея-Принт, 2016. - Вып. V. -С. 112-117.
2. Зверев, С.В. Фотосепариро­вание зерна тритикале по признаку стекловидности / С.В. Зверев [и др.] // Хранение и переработка зерна. - 2017. - №3 (211). -С. 24-25.
 

---