Цветовые характеристики муки (крупки) из зерна яровой и озимой твёрдой пшеницы

В настоящее время в Рос­сии растёт потребление макарон­ных изделий из муки, полученной из твёрдой пшеницы [5, 6]. Увели­чение спроса на такие макарон­ные изделия, в свою очередь, тре­бует расширения производства зерна твёрдой пшеницы в связи с её дефицитом. Объём производ­ства зерна твёрдой пшеницы недо­статочен для обеспечения населе­ния высококачественными мака­ронными изделиями и варьирует в широком диапазоне, в зависимо­сти от года урожая и условий выра­щивания пшеницы [3]. Отечествен­ные селекционеры, в связи с вос­требованностью зерна твёрдой пшеницы, создают новые сорта ози­мой пшеницы [4]. Учёные ВНИИЗ [8, 9] разработали систему контроля качества муки из зерна твёрдой пше­ницы по цветовым характеристи­кам. Эта система, представляющая собой совокупность инструмен­тального метода и средств опре­деления цвета муки, нормативов и метрологических характеристик, апробирована на муке, полученной при помолах зерна яровой твёрдой пшеницы (II тип).

Цель исследования - изучить цветовые характеристики муки выс­шего сорта (крупки), полученной из озимой твёрдой пшеницы (VI тип) для макаронных изделий, сравнить с цветовыми характеристиками продуктов переработки зерна яро­вой твёрдой пшеницы и определить возможность использования разра­ботанной системы контроля каче­ства (метода, средств, нормативов, метрологических характеристик) для муки (крупки) из озимой твёр­дой пшеницы.
Объект исследования - цвето­вые характеристики (показатель «желтизна» и характеристика цвета в синем участке спектра в цветовом пространстве RGB) муки высшего сорта (крупки), полученной при лабо­раторных помолах зерна по разви­той технологической схеме с выхо­дом в диапазоне от 58 до 62%.

Лабораторные помолы прово­дили с зерном:

  • твёрдой озимой пшеницы - 7 сортов, внесённых в Госу­дарственный реестр селекцион­ных достижений РФ, допущен­ных к использованию в производ­стве. Это сорта Аксинит, Кристелла, Амазонка, Лазурит, Агат донской, Оникс и Янтарина, созданные отделом селекции и семеновод­ства пшеницы и тритикале ФГБНУ «ДЗНИИСХ». Сорт Янтарина прохо­дит сортоиспытание;
  • твёрдой яровой пшеницы различ­ных сортов, собранных с восьми сортоучастков (6 областей и краёв РФ), полученных с конкурсных испытаний.

    Цветовые характеристики изу­чали на экспериментальном образце сканирующего анализа­тора муки (САМ), предназначенного для контроля качества муки (крупки) из твёрдой пшеницы на основе анализа изображения изучаемого объекта, которое получено в цифро­вом формате. При этом определяли показатель «желтизна» и характери­стики цвета в синем участке спек­тра в цветовом пространстве RGB. Экспериментальный образец ска­нирующего анализатора муки раз­работан ВНИИЗ - филиалом ФГБНУ «ФНЦ пищевых систем им. В.М. Гор­батова» РАН совместно с ООО «НИЦ «Интеллектуальные сканирующие системы». Показатель «желтизна» рассчитывали по специальному алгоритму по трём базовым цве­там (зелёный G, синий В, красный R) в цветовом пространстве RGB.

    Мука высшего сорта (крупки) получена при лабораторных помо­лах зерна твёрдой (яровой и ози­мой) пшеницы, проведённых по тех­нологической схеме помола твёр­дой пшеницы в муку для макарон­ных изделий [1]. Из каждого помола отбирали макаронную крупку и муку 2-го сорта. Крупку из зерна твёр­дой яровой пшеницы получали при лабораторных помолах, выполнен­ных в 2016 г., а крупку из озимой твёрдой пшеницы - в 2017 г.
    Были изучены физико-хими­ческие свойства отобранных проб зерна твёрдой пшеницы.

    Анализ данных табл. 1 показал, что качество изученных сортов ози­мой твёрдой пшеницы по основ­ным показателям соответствует требованиям ГОСТ Р 52554-2006 и по средним значениям практиче­ски совпадает с показателями каче­ства яровой твёрдой пшеницы. При этом у сорта Лазурит (озимая пше­ница) диапазон показателя «массо­вая доля сырой клейковины» рас­ширен за счёт повышенного коли­чества клейковины. По стекловидности для зерна пшеницы II типа только один образец из всех изу­ченных имел значение 71 %. Отбра­ковка этой пробы из всего массива данных не проведена, так как сред­нее значение совпадает с середи­ной интервала варьирования (min + max)/2.


    Экспериментальные данные по цветовым характеристикам муки высшего сорта (крупки) из яро­вой и озимой пшеницы, опреде­лённым на основе анализа изобра­жения муки в цифровом формате с использованием САМ, приведены в табл. 2. Для получения достовер­ных данных цветовые характери­стики муки высшего сорта (крупки) для макаронных изделий измеряли в один и тот же период времени (2017 г.). Показатели сравнивали по цветовым характеристикам, изме­ренным на крупке из озимой твёр­дой пшеницы, прошедшей процесс созревания, что было обязательным условием для исключения мешаю­щих факторов (разное время прове­дения лабораторных помолов).

    Анализ данных, представленных в табл. 2, показал, что по показателю «желтизна» крупка, полученная при размоле озимой пшеницы, менее жёлтая (78,61 + 103,10 отн. ед.). При этом наименьшее значение желтизны 78,6 отн. ед. получено для муки (крупки) только одного образца - из зерна сорта Аксинит. При выбраковке, или исклю­чении этого образца из всего мас­сива данных, среднее значение по результатам измерения всех остав­шихся проб составит 93,85 отн. ед., т.е. всё равно несколько ниже сред­него значения, определённого для крупки II типа твёрдой (яровой) пшеницы. При сравнении муки выс­шего сорта (крупки) по характери­стике цвета в синем участке спектра установлено, что крупка из озимой пшеницы имеет меньший интер­вал варьирования по этой харак­теристике, и полностью вписыва­ется в диапазон цвета, установлен­ный для крупки из яровой твёрдой пшеницы. Верхнее значение диа­пазона, равное 1345 отн. ед., не достигнуто. Таким образом, выяв­лено, что цвет муки высшего сорта (крупки) из озимой пшеницы, опре­делённый анализом изображения муки (крупки) в цифровом формате с учётом повторяемости результа­тов измерения, ниже показателя цвета для яровой пшеницы.

    В работах ВНИИЗ [7] уста­новлена  взаимосвязь  между показаниями колориметра CR-410 Konica Minolta (Япония) и разраба­тываемого сканирующего анали­затора:
    у = 3,378х - 55,78 при R2= 0,989,
    где у - показания сканирующего анали­затора муки, отн. ед.; х - показания коло­риметра CR-410 Konica Minolta, отн. ед.; R2 - достоверность аппроксимации.

    Исходя из этой взаимосвязи, для крупки из озимой пшеницы определён диапазон показателя «желтизна», который составил от 40 до 47,5 отн. ед. по колориметру CR-410. Однако только мука выс­шего сорта (крупка) из твёрдой ози­мой пшеницы сортов Лазурит и Агат донской по колориметру CR-410 имеет желтизну 46,5-47,5 отн. ед., т.е. с учётом абсолютной погреш­ности прибора соответствует нор­мам цвета (не менее 47 отн. ед.), установленным для муки высшего сорта (крупки), вырабатываемой из зерна твёрдой пшеницы (дурум) в соответствии с ГОСТ Р 52554-2006 и предназначенной для про­изводства макаронных изделий. Нормы цвета были разработаны в 2015 г. [7] на основе изучения цветовых характеристик проб муки высшего сорта (крупки) из твёрдой яровой пшеницы для макаронных изделий, выработанной в произ­водственных условиях. При разра­ботке норм цвета для муки высшего сорта (крупки) получены следую­щие метрологические характери­стики: предел повторяемости ±0,2 отн. ед., предел воспроизводи­мости ±0,5 отн. ед., абсолютная погрешность ±1 отн. ед.

    Согласно результатам исследо­ваний [2], изученные сорта озимой твёрдой пшеницы обладают отлич­ными мукомольными свойствами и могут быть рекомендованы как для самостоятельной переработки в муку для макаронных изделий, так и для подсортировки при составле­нии помольных партий на мукомоль­ных заводах по переработке твёрдой пшеницы. Несмотря на это, исследо­вание цветовых характеристик проб муки высшего сорта (крупки) ози­мой пшеницы показало, что не все пробы сортов твёрдой озимой пше­ницы при самостоятельной перера­ботке обеспечат цвет муки высшего сорта (крупки), а соответственно и цвет макаронных изделий.

    При сравнении цветовых харак­теристик муки (крупки), полученной при лабораторных помолах зерна озимой твёрдой пшеницы, с показа­телем «желтизна» крупки, получен­ной в производственных условиях и соответствующей по качеству ГОСТ 31463-2012, установлено, что среднее значение желтизны у муки (крупки) практически одинаковое - на уровне 92,66 отн. ед.
     

    Выводы.

 

  • Методом анализа изображе­ния муки в цифровом формате с использованием разработан­ного сканирующего анализатора установлены цветовые характери­стики различных проб муки выс­шего сорта (крупки), полученных при лабораторных помолах зерна новых сортов озимой твёрдой пше­ницы, внесённых в Государственный реестр селекционных достиже­ний РФ и допущенных к использо­ванию в производстве.
  • Выявлены различия в цвето­вых характеристиках муки выс­шего сорта (крупки), полученной при лабораторных помолах зерна твёрдой озимой и яровой пше­ницы, проведённых по одной тех­нологической схеме при одинако­вом выходе крупки.
  • Доказано, что с учётом повто­ряемости результатов измерения показателя «желтизна» методом анализа изображения муки в циф­ровом формате, мука высшего сорта (крупка), полученная при раз­моле зерна озимой твёрдой пше­ницы сортов Лазурит и Агат дон­ской, соответствует нормам «жел­тизны», установленным для крупки, выработанной в производственных условиях из зерна яровой твёрдой пшеницы в соответствии ГОСТ Р 52554-2006. Мука (крупка), полу­ченная при лабораторных помо­лах зерна озимой твёрдой пше­ницы сортов Аксинит, Амазонка, Кристелла, по показателю «жел­тизна» менее жёлтая (ниже 46,5 отн. ед. CR-410).
  • Несмотря на то, что изучен­ные по цветовым характеристи­кам новые сорта зерна озимой твёрдой пшеницы обладают отлич­ными мукомольными свойствами, не все они могут быть рекомендо­ваны для самостоятельной перера­ботки в муку для макаронных изде­лий, обеспечивающей товарный вид макарон по цвету.
 

Литература
1.  Кандроков, Р. X. Влияние белозёрной пшеницы в твёрдой пшенице на выход и качество муки и макаронных изделий / Р.Х. Кан­дроков [и др.] // Хлебопродукты. -2011.-№5.-С. 52-53.
2.  Кандроков, Р.Х. Мукомольные свойства зерна озимой твёрдой пшеницы / Р.Х. Кандроков [и др.] // Вестник Алт. гос. аграр. ун-та. -2018.-№1 (159).-С. 177-180.
3.  Мелешкина, Е.Н. Твёрдая пшеница в России / Е. Н Мелеш­кина, ТА. Леонова // Хлебопро­дукты. - 2008. - № 4. - С. 58-59; №5.-С. 54-55.
4.  Самофалова, Н.Е. Состояние и задачи селекции твёрдой озимой пшеницы в изменяющихся условиях климата/ Н.Е. Самофалова [и др.] // Аграрный вестник Урала. - 2015. -№ 12 (142).-С. 18-23.
5.  Ткачёв, А. В. Производство макарон: проблемы и задачи / А.В. Ткачёв // Хлебопродукты. -2012. -№10. -С. 16-17.
6.  Тюрина, Е.Б. Рынок макарон­ных изделий: стагнация внутреннего потребления и рост экспортного потенциала / Е.Б. Тюрина // Хлебо­продукты. - 2017. - № 12. -С. 10-12.
7.  Штейнберг, Т. С. Нормы цвета муки, вырабатываемой из зерна твёрдой пшеницы /ТС. Штейнберг, Р.Х. Кандроков, Л.И. Семикина // Хлебопродукты. - 2016. - № 9. -С.55-56.
8.  Штейнберг, Т.С. О разработке инструментального метода оценки цвета муки, выработанной из твёрдой пшеницы для макаронных изделий / Т.С. Штейнберг [и др.] // Хлебопро­дукты. - 2014. - № 1. - С. 56-60.
9.  Штейнберг, Т. С. Цветовые характеристики зерна твёрдой пшеницы сортов, внесенных в Государственный реестр селекци­онных достижений /Т.С. Штейнберг, Л.И. Семикина, О.В. Морозова // Хлебопродукты. - 2015. - № 3. -С. 50-52.

T.C. Штейнберг, канд. техн. наук, Е.П. Мелешкина, доктор техн. наук,
Л.И. Семикина, О. Г. Шведова, Р.Х. Кандроков, канд. техн. наук,
ВНИИЗ - филиал ФГБНУ «ФНЦ пищевых систем им. В.М. Горбатова» РАН

Статья опубликована в журнале:
Хлебопродукты. – 2018. - №6. – С.53-55.


 
Наверх ↑