Цветовые характеристики зерна твёрдой пшеницы сортов, внесённых в Государственный реестр селекционных достижений

Макаронные изделия (макароны), выработанные из муки, которая получена из зерна твёрдой пшеницы, – продукт  для здорового, диетического питания. Поскольку зерно твёрдой пшеницы богато витаминами, минеральными веществами, пищевыми волокнами, мука и макароны имеют более низкие значения гликемического индекса [3].

В некоторых странах (Италия, Франция и Греция) законом установлено, что макаронные изделия могут быть произведены только из муки, выработанной из зерна твёрдой пшеницы, а использование другого сырья (без упоминания наличия мягкой пшеницы) является мошенничеством.

Методы, используемые в России и в других странах мира, для идентификации наличия муки из зерна мягкой пшеницы в макаронных изделиях, сложные, трудоёмкие, требуют высокой квалификации, оборудования и материалов.
В России ограничения на содержание в твёрдой пшенице (II тип) зерна других типов, в том числе белозёрной пшеницы (III тип), регламентированы ГОСТ Р 52554-2006.

Влияние содержания белозёрной пшеницы в твёрдой на выход и качество муки (крупки) и макаронных изделий из неё изучали многие учёные ВНИИЗ и ГОСНИИХП [1, 2, 4].

На основе проведённых во ВНИИЗ экспериментальных исследований оптических характеристик муки (крупки), полученной при лабораторном помоле тщательно очищенной твёрдой пшеницы 1-го класса и смесей, искусственно составленных из пшеницы II типа с добавлением мягкой белозёрной пшеницы III типа, а также муки, полученной в производственных условиях при переработке твёрдой пшеницы, установлено, что содержание в твёрдой пшенице даже 4% мягкой белозёрной вызывает значительное изменение цвета муки (увеличение отражательной способности муки во всём видимом участке спектра).

Выдвинута рабочая гипотеза о том, что по цветовым характеристикам муки можно установить наличие примеси зерна мягкой пшеницы в перерабатываемой твёрдой и разработать экспресс-метод контроля (идентификации) муки для установления и исключения фальсификации.

Целью исследований являлось обоснование возможности применения цветовых характеристик для определения наличия примеси мягкой пшеницы в твёрдой при выработке муки для макаронных изделий.
Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:
* изучить цветовые характеристики зерна твёрдой пшеницы различных сортов, внесённых в Государственный реестр селекционных достижений, и установить диапазон их различий, а также разницу в цвете проб зерна внутри одного сорта нескольких районов произрастания;
* определить различия в цветовых характеристиках зерна твёрдой и белозёрной пшеницы.
Анализируемый материал использован с конкурсных испытаний и имеет 100%-ную сортовую чистоту без примесей. По основным характеристикам качества, согласно ограничительным нормам, регламентируемым ГОСТ Р 52554-2006, исследуемые пробы твёрдой пшеницы отнесены к 1-му и 2-му классу. При подборе проб, по данным описания сортов, учитывали оценку макаронных показателей качества. По справочной информации на все выбранные сорта твёрдой пшеницы – «макаронные качества удовлетворительные» или «макарон-
ные качества хорошие». Также изучен цвет зерна твёрдой пшеницы сорта Харьковская 46 различных районов произрастания (табл. 1)
Исследования проводили с использованием разработанного совместно с НИЦ «ИСС» аппаратно-программного измерительного комплекса (АПИК) спек-трофотометрического анализа сыпучих объектов, спектрофотометра с дискретностью измерения 13 нм в видимом участке спектра, портативного колориметра серии CR-410 фирмы Konica Minolta (Япония), а также лабораторных фотометров, работающих в зелёном участке видимого спектра. Обработка экспериментальных данных проведена с помощью компьютерных программ Excel for Windows и STATISTIKA.

На рис. 1 приведены результаты измерений цветовых характеристик зерна твёрдой пшеницы различных сортов, внесённых в Государственный реестр селекционных достижений и рекомендованных к использованию. Измерения проводили на приборах АПИК в цветовом пространстве RGB в зеленом (Green) и синем (Blue) участках спектра и на колориметре серии CR-410.
Установлено, что пробы зерна с максимальными и минимальными значениями по цвету (рис.1, а, б) по ограничительным нормам, регламентируемым ГОСТ Р 52554-2006, относятся к 5-му классу (число падения 72-73 с для образцов зерна пшеницы сортов Безенчукская 200 и Кристелла, по дополнительно проведённым исследованиям ВНИИЗ). Для выработки высокачествен-ной муки и макаронных изделий зерно пшеницы 5-го класса не используется. В связи с этим при установлении диапазона различий в цветовых характеристиках зерна твёрдой пшеницы различных сортов эти пробы были отбракованы. В табл. 2 представлены диапазоны цветовых характеристик зерна твёрдой пшеницы различных сортов и среднее арифметическое значение, полученные при измерении зерна на вышеуказанных приборах. Различия в цвете для всех изученных проб зерна твёрдой пшеницы, полученных на трёх приборах, практически одинаковые и составляли 4,4-5,2% при условии пересчёта результатов измерения на АПИК (относительная единица АПИК равна 0,33% коэффициента отражения), т.е. АПИК, СКИБ-Л и колориметр серии CR-410 одинаково чувствительны к цвету зерна твёрдой пшеницы различных сортов.
Затем определяли: влияет ли район произрастания на цвет зерна твёрдой пшеницы и каковы различия в цветовых характеристиках зерна твёрдой и белозёрной пшеницы?
При изучении цветовых характеристик пяти проб зерна твёрдой пшеницы сорта Харьковская 46 из четырёх районов произрастания и четырёх проб белозёрной пшеницы Саратовская 210 из двух районов произрастания были получены экспериментальные данные. Физико-химические показатели качества зерна пшеницы сорта Харьковская 46 находились в следующих пределах: по стекловидности – от 82 до 94%; по натуре – от 803 до 833 г/л; по крахмалу – от 60,9 до 67,6%, при среднем значении 64,8%, а сорта Саратовская 210: по стекловидности – от 50 до 94%; по натуре – от 780 до 868 г/л (Оренбургская обл.); по крахмалу – от 60,4 до 65,7%, при среднем значении 62%. Различия в цвете представлены в табл. 3.
Анализ данных показал, что различия в цвете пяти проб зерна пшеницы сортов Харьковская 46 и Саратовская 210 незначительны – на уровне 0,4-0,9%. Установленные различия между цветовыми характеристиками зерна пшеницы II и III типов (твёрдой и белозёрной) в 4-6 раз превышают диапазон изменений цветовых характеристик для одного сорта. Следует обратить внимание на значительные различия в цвете между III и II типами по показателю разнооттеночности – показателю, суммирующему различия по светлоте и цветности, рассчитанному с помощью специальной формулы по трём характеристикам цвета.

На рис. 2 представлены различия в цвете зерна пшеницы твёрдой (II тип) и белозёрной (III тип), установленные при измерении без разрушения структуры зерна в Международной колориметрической системе МКО, согласно которой цвет характеризуется тремя координатами – XYZ (красный, зеленый, синий). Измерения координат цвета проведены на спектрофотометре SPECORD-40. Для получения достоверных результатов проведено 6 циклов измерения, каждый из которых включал 10 опытов. Наибольшие различия в цвете зерна II и III типа наблюдались по координатам цвета X (красный) и Y(светлоте) и составляли соответственно 14 и 12%. Различия значимы, так как повторяемость измерений по всему массиву данных составила 1%.
Выводы
С помощью инструментального метода спектрофотометрического анализа были изучены цветовые характеристики зерна твёрдой пшеницы различных сортов, внесённых в Государственный реестр селекционных достижений. Получены экспериментальные данные, доказывающие различия между цветовыми характеристиками зерна твёрдой и белозёрной пшеницы.
На основе полученных данных для оперативного контроля (идентификации) качества продукции предполагается разработать метод определения примеси зерна мягкой пшеницы (белозёрной и краснозёрной) в твёрдой по цветовым характеристикам муки для макаронных изделий. Это позволит приблизить качество муки, вырабатываемой в России из твёрдой пшеницы для макаронных изделий, к муке, производимой, например, в Италии, где не допускается наличие мягкой пшеницы при переработке твёрдой для макаронных изделий.

Литература
1.  Кандроков, Р.Х. Влияние содержания белозёрной пшеницы в твёрдой пшенице на выход и качество муки и макаронных изделий / Р.Х. Кандроков, В.Г. Дулаев, Д.В. Шнейдер, Н.К. Казённова // Хлебопродукты. – 2011. – №5. – С. 52-53.
2.  Мелешкина, Е.П. Твёрдая пшеница в России/ Е.П. Мелешкина, Т.А. Леонова // Хлебопродукты. – 2008. – № 4. – С.58-59. – № 5. – С.54-55.
3.  Скурихин, И.М. Таблицы химического состава и калорийности российских продуктов питания: справочник / И.М. Скурихин, В.А. Тутельян. – М.: ДеЛи принт, 2007. – 276 с.
4. Шнейдер, Д.В. Особенности оценки качества зерна твёрдой пшеницы /Д.В. Шнейдер [и др.] // Сб. науч. трудов.-М.: МПА, 2010. – Вып. VIII/1. – С. 206-212.

 
 

---