Мониторинг качества и безопасности пшеницы при длительном хранении во внутренних и наружных силосах элеваторов
Аннотация. Представлены результаты исследований зерна пшеницы при длительном хранении в течение 4 лет во внутренних и наружных силосах элеваторов.
Зерно является стратегическим сырьём для мукомольной и хлебопекарной промышленности и одним из ключевых факторов продовольственной безопасности России. Сохранение зерна – задача государственной важности. Имеющиеся за последние годы исследования по оценке качества зерна при хранении в основном отражают наблюдение в течение 1-2 лет и контроль узкого круга показателей, в основном клейковины и числа падения [1-6].
В ФГБУ НИИПХ Росрезерва проводятся научные исследования по установлению и подтверждению сроков длительного хранения зерна [7-10]. Исследования по динамике качественного состояния и безопасности зерна проведены по 25 партиям продовольственной пшеницы 3 класса при хранении во внутренних и наружных силосах элеваторов. К числу физико-химических показателей, по которым оценивали состояние хранящихся партий зерна относятся: массовая доля белка, количество и качество клейковины, число падения, кислотное число жира, натура, стекловидность, а также показатели безопасности по ТР ТС 015/2011.
Результаты по динамике изменения показателя «массовая доля белка» на всех элеваторах практически не отличались от динамики показателей хранения зерна во внутренних силосах, отмечены только незначительные колебания как в сторону увеличения, так и снижения на 0,2-0,5%. Но после хранения все партии соответствовали требованиям стандарта (не ниже 12%).
В период исследований пшеницы при хранении были получены результаты, показавшие, что содержание сырой клейковины в хранящихся партиях составило от 23,1 до 30,2 %. Известно, что содержание клейковины в зерне пшеницы при длительном хранении может изменяться в сторону как снижения, так и увеличения [1-5]. Снижение количества сырой клейковины, гидролиз и частичная денатурация белков возможны при длительном хранении зерна пшеницы с повышенной влажностью (15-16%), поэтому необходимо соблюдение всех условий хранения для сохранности зерна. В наших исследованиях количество клейковины в период хранения было довольно стабильным, снижения при хранении не было зафиксировано. За период исследований партий пшеницы показатели качества клейковины были в пределах от 55 до 100 ед. шкалы ИДК (1 и 2 группа), что удовлетворяет требованиям для пшеницы 3 класса (20-100 единиц прибора ИДК).
Показатель «число падения», характеризует активность амилолитичес-ких ферментов зерна. Для контролируемых партий пшеницы по числу падения отмечен разброс данных от 180 до 394 с, при этом, полученные величины были в пределах требований для пшеницы 3 класса − не менее 150 с. Результаты по динамике показателя «число падения» при хранении зерна пшеницы показали общую направленность к небольшому снижению его величины, причем динамика показателя для зерна, хранящегося в наружных силосах аналогична динамике показателя для зерна во внутренних силосах.
Наиболее неустойчива при хранении зерна и продуктов его переработки липидная фракция – жир.
В результате гидролитических и окислительных процессов накапливаются свободные жирные кислоты и появляются продукты окисления липидов. Одним из показателей, характеризующим эти изменения, является величина показателя «кислотное число жира». В результате исследований и аналитической обработки экспериментальных данных получено, что с увеличением сроков хранения зерна значения кислотного числа жира увеличивались по всем исследуемым партиям зерна пшеницы. Кислотное число жира после цикла хранения пшеницы находилось в пределах от 9,6 до 18,4 мг КОН/г жира [9].
По литературным данным [10] кислотное число жира в свежеубранном зерне пшеницы колеблется в пределах 5,1-23,4 мг КОН/г жира. В материалах [11] предполагается, что для нормальной здоровой пшеницы максимальная величина кислотного числа жира равна 20 мг КОН/г жира. В проведенных нами исследованиях, представленных выше, величины кислотного числа жира не превысили этой величины, что позволяет сделать вывод о том, что на протяжении хранения этот показатель для пшеницы оставался в пределах, характерных для хорошо сохранившегося здорового зерна.
Невысокую активность гидролитических ферментов липидов пшеницы в период длительного хранения можно объяснить низкой влажностью зерна и хорошими температурными условиями хранения, что отражено в наших работах [6-7].
По санитарно-гигиеническим показателям: содержанию токсичных элементов, пестицидов, микотоксинов, бенз(а)пирена и радионуклидов пшеница на начальном этапе хранения и по истечении четырёх лет не превышала установленных требований.
Контроль микробиологических показателей показал, что ухудшения по показателям «КМАФАиМ» и «плесневые грибы» в партиях хранящегося на элеваторах зерна за 4 года хранения не наблюдалось. Изменение этих показателей не зависело от расположения силоса в элеваторах.
При изучении технологической долговечности зерна пшеницы [12] установлено, что при переработке пшеницы в муку, а также по мукомольным и физико-химическим свойствам полученной муки зерно пшеницы после 3-4 лет хранения дает муку по ГОСТ Р 52189-2003 не ниже первого сорта. Кислотность полученной муки колебалась от 2,2 до 3,2 градусов, что указывает на доброкачественность партий зерна после продолжительного хранения.
Проведенные испытания показали, что при длительном хранении в течение 3-4 лет зерна пшеницы 3 класса в наружных хорошо герметичных силосах не выявлено изменений в его качестве и безопасности по сравнению с хранением зерна во внутренних силосах. Это отмечается по таким показателям как влажность, массовая доля белка, количество и качество клейковины, число падения, натура, стекловидность, кислотное число жира.
В настоящее время в ФГБУ НИИПХ Росрезерва проводятся исследования по оценке возможности более длительного хранения зерна пшеницы и ржи. Из всех испытываемых показателей наиболее информативным признан показатель «кислотное число жира», который является показателем степени свежести зерна.
Пшеница является сырьем для производства муки, и от качества зерна зависит и доброкачественность вырабатываемой из него муки. Наличие в липидах пшеницы большого количества ненасыщенных жирных кислот (до 86% от общего количества, в том числе 60-65% линолевой) обусловливает высокую окислительную способность липидов пшеничной муки, в которой разрушена нативная структура зерна и снижается стойкость при хранении. Тем более, что по ГОСТ 26574-2017 срок хранения и годности муки пшеничной хлебопекарной устанавливается по кислотному числу жира.
По результатам исследования безопасности и качества пшеницы в течение 4-х лет хранения по принятой системе оценки качества зерна установлено, что пшеница всех партий соответствовала по санитарно гигиеническим показателям – требованиям ТР ТС 015/2011, по нормируемым физико-химическим показателям (влажность, массовая доля белка, количество и качество клейковины, натура, стекловидность) − требованиям ГОСТ Р 52554-2006 для пшеницы 3 класса. Микробиологические испытания показали, что в зерне с низкой влажностью не происходит рост микрофлоры и накопление афлатоксинов. Результаты нашей работы показали, что при хранении зерна пшеницы наряду с показателями, регламентируемыми стандартом, необходимо контролировать показатель «кислотное число жира».
Литература
1. Ленточкин, А. М. Влияние продолжительности хранения зерна яровой пшеницы Ирень на динамику его качества / А.М. Ленточкин, В.П. Долгов // Аграрный вестник Урала. 2011. – №5 – С.12-13.
2. Игнатенко, Н.А. Изучение влияния температуры и влажности на процесс хранения зерна / Н.А. Игнатенко, О.А. Орловцева, Н.Л. Клейменова // Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий. – 2016. – №4. – С.36-40.
3. Шаймерденова, Д.А. Влияние условий хранения на технологический потенциал зерна мягкой пшеницы Казахстана / ТОО «Казахский научно-исследовательский институт переработки сельскохозяйственной продукции»; 010000, Республика Казахстан, г. Астана [Электронный ресурс]. – размещено 2017 г.
4. Олейник, К.М. Влияние продолжительности хранения зерна озимой пшеницы на показатели качества / К.М. Олейник, Г.В. Давидюк // Хранение и переработка зерна. Научно-практический журнал [Электронный ресурс]. – размещено июль 2018 г.
5. Стрельников, В.А. Исследование потребительский свойств зерна пшеницы в процессе хранения / В.А. Стрельников // Сельское, лесное и водное хозяйство. – 2015. – №4.
6. Гурьева, К.Б. Проблемы длительного хранения зерна злаковых культур / К.Б. Гурьева, Е.В. Иванова, С.Л. Белецкий // Сборник научных трудов МПА. – М., 2013. – Вып.ХI. – С.175-190.
7. Гурьева, К.Б. Обеспечение сохранности зерна при длительном хранении в железобетонных элеваторах / К.Б. Гурьева, С.Л. Белецкий, Е.В. Иванова // Инновационные технологии производства и хранения материальных ценностей для государственных нужд: междунар. сб. науч. статей / ФГБУ НИИПХ Росрезерва; под общ. ред. С.Е.Уланина. – М.: Галлея-Принт, 2017. – Вып.7. – С.69-78.
8. Гурьева, К.Б. Исследование динамики качества и безопасности пшеницы государственного резерва при длительном хранении в силосах разных типов элеваторов / К.Б. Гурьева, С.Л. Белецкий, Е.В. Иванова // Инновационные технологии производства и хранения материальных ценностей для государственных нужд: междунар. сб. науч. статей / ФГБУ НИИПХ Росрезерва; под общ. ред. С.Е. Уланина. – М.: Галлея-Принт, 2017. – Вып.7. –С. 94-104.
9. Гурьева, К.Б. Исследования в липидном комплексе пшеницы при длительном хранении / К.Б. Гурьева, Е.В. Иванова, Е.Ф. Когтева // Инновационные технологии производства и хранения материальных ценностей для государственных нужд: междунар. сб. науч. статей / ФГБУ НИИПХ Росрезерва; под общ. ред. С.Е. Уланина. – М.: Галлея-Принт, 2015. – Вып. 3. –С. 75-83.
10. Казаков, Е.Д. Биохимия зерна и продуктов его переработки / Е.Д.Казаков, В.Л. Кретович. – М.: ВО «Агропромиздат, 1989.
11. Изменения при хранении зерен пшеницы [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.activestudy.info/izmeneniya-pri-xranenii-zeren-pshenicy.
12. Гурьева, К.Б. Исследование технологической долговечности зерна пшеницы / К.Б. Гурьева, Е.В. Иванова, С.Л. Белецкий // Инновационные технологии производства и хранения материальных ценностей для государственных нужд: междунар. сб. науч. статей / ФГБУ НИИПХ Росрезерва; под общ. ред. С.Е. Уланина. – М.: Галлея-Принт, 2016. – Вып. 6. – С.59-68.
Гурьева К.Б., канд. техн. наук; Белецкий С.Л., канд. техн. наук
ФГБУ НИИПХ Росрезерва