Технологічні особливості дослідження якості зерна пшениці на експорт

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Технологічні особливості дослідження якості зерна пшениці на експорт

Є.І. Георгієва, студент; Стародубецъ О.О., к.с.-г.н., доцент; Люта І.М. ас. Миколаївський національний аграрний університет

Анотація

Abstract

The article investigates and analyzes the quality indicators of wheat for export and the features of their determination. The minimum requirements of importing countries for food andfeed wheat are described. Testing technology in accordance with the requirements of international standards is analyzed.

Key words: grain quality, gluten content, export, standard.

Постановка проблеми. Вагому роль у розвитку аграрного сектора економіки України займає перспективна зернова галузь. Україна є одним з найбільших експортерів зерна в Європі. Експорт зернових культур виконує надзвичайно важливу функцію збереження позитивного торговельного балансу країни та зменшення ризиків зовнішньоекономічної діяльності. З початку поточного маркетингового року Україна експортувала майже 15 млн тонн зернових культур, зокрема, майже 10 млн тонн пшениці (у тому числі продовольчої - 7,2 млн тонн, фуражної - 2,5 млн тонн), ячменю - понад 2,8 млн тонн, кукурудзи - 2,1 млн тонн. Тому сьогодні в умовах розвитку міжнародної торгівлі особливо актуальними стають питання забезпечення якості зерна. Якісні показники продукції, як складові її конкурентоспроможності, забезпечують товаровиробнику переваги в конкурентній боротьбі та є головним критерієм для покупця [1, 2, 3, 4].

Аналіз останніх досліджень та публікацій. Питанням дослідження показників якості зерна пшениці присвячені роботи вітчизняних науковців: З.І. Глупак, І.А. Оносової, Н.В. Мороз, П.Г. Столярчука, К.А. Ларченко та інших [1, 3, 5, 6].

Постановка завдання. Метою даної роботи є визначення технологічних особливостей дослідження якості зерна пшениці на експорт.

Матеріали і методика. В ході дослідження теоретичною та методологічною базою стали роботи фахівців та науковців з показників якості зерна, законодавчі документи, стандарти України та Міжнародні стандарти, що впроваджуються на підприємствах.

Результати дослідження. Першим етапом у дослідженні якості зерна при експорті є відбір проб під час навантаження здійснюється згідно до таких нормативних документів: ГОСТ 13586.3 Зерно. Правила приймання і методи відбору проб; ДСТУ 3355 Продукція сільськогосподарська рослинна. Методи відбору проб у процесі карантинного огляду та експертизи; ДСТУ ISO 13690:2003 Зернові, бобові та продукти їхнього помелу. Відбирання проб (ISO 13690:1999, IDT); GAFTA № 124 Sampling rules; ISO 24333:2009 Cereals and cereal products - Sampling. Для насипних вантажів при навантаженні точкові проби відбираються одним і тим же способом, через певні проміжки часу, в залежності від швидкості навантаження, в найбільш близькій точці до судна. Якщо точкові проби відбираються з конвеєра, або з транспортного засобу, або з елеватора, з якого вантажиться судно, вони повинні бути відібрані з рухомого потоку. Під час навантаження за допомогою грейфера, точкові проби повинні відбиратися з нерухомою маси вантажу на причалі або в судні. Точкові проби повинні відбиратися під час усього навантаження ручним совком, щупом або за допомогою іншого обумовленого обладнання.

Згідно з вимогами GAFTA №124 Sampling rules при розмірі грузової партії від 0 до 5000 тонн на кожні 500 тонн необхідно відібрати 20 проб по 1кг; від 5001 до 10000 тонн на кожну 1000 тонн - 30 проб по 1 кг; від 10001 до 25000 тонн на кожні 2500 тонн - 40 проб по 1 кг; від 25000 тонн на кожні 5000 тонн - 50 проб по 1 кг. Точкові проби, що представляють весь контрактний тоннаж, повинні бути ретельно змішані в об'єднану пробу. Потім об'єднана проба повинна бути поділена до потрібної кількості, необхідного для приготування контрактного комплекту зразків, які повинні бути невідкладно опломбовані.

Далі визначаються показники якості, що прописані у контракті. Для продовольчої м'якої пшениці - це вміст білку, клейковини, вологість, натурна вага, число падіння, сила борошна, засміченість, зерна пошкоджені комахами, токсини, діоксини, залишки пестицидів, важкі метали, отруйні зерна, наявність живих комах, наявність ГМО (за вимогою покупця).

Більшість іноземних покупців згідно до свого законодавства висувають такі вимоги для продовольчої пшениці:

1. Білок - не менше 11,5%.

2. Сира клейковина - не менше 23%.

3. Вологість - не більше 14% ( іноді не більше 13,5%).

4. Натура - не менше 77 кг/гл.

5. Число падіння - не менше 250 секунд.

6. Засміченість - не більше 2%.

7. Зерна пошкоджені комахами - не більше 2%.

8. Сила борошна - не менше 160 згідно ISO 27971:2015.

9. Живі комахи - відсутні.

Товар має бути в хорошому стані, товарної якості, без живих комах, довгоносиків і стороннього запаху. Токсини, діоксини, залишки пестицидів, важкі метали і отруйні зерна по стандартам ЄС і придатне для вживання людиною.

Для фуражної пшениці висувається менше вимог:

1. Білок - не прописується (іноді не менше 10% або 10,5%).

2. Вологість - не більше 14% ( іноді не більше 13,5%).

3. Натура - не менше 72 кг/гл (іноді 74 кг/гл).

4. Засміченість - не більше 2%.

5. Живі комахи - відсутні.

Технічний аналіз зерна проводиться за різними стандартами, залежно від вимог покупця, а саме EN 155876:2008, ISO 7970:2011, USDA.

За стандартом ЕК 155876:2008 наважка 250 г просіюється на ситі 3,5*20 мм і 1,0* 20 мм 30 секунд. Те що залишилось на першому ситі (крім зерен інших злаків та крупних зерен пшениці) та прохід другого сита - це сторонні матеріали. Якщо у пробі є ріжки, вони враховуються окремо. Потім з цього зерна робиться наважка 50 г. З неї відокремлюються зернові домішки (биті зерна, зерна інших злаків, пророслі зерна, зерна, пошкоджені шкідниками, зерна зі зміненим кольором зародка, зерна, перегріті при сушінні), сміттєві домішки (стороннє насіння, зіпсовані зерна, лушпиння, головня). Звільнене від домішок зерно просіюється через сито 2,0*20 мм для визначення невиповнених зерен.

Згідно до КО 7970:2011 невиповнені зерна визначаються на ситах 1,7*20мм, домішки визначаються на тих же ситах, що і по стандарту ЕК 155876:2008. Домішки включають в себе чотири основні фракції: пошкоджені зерна пшениці, інші злаки, сторонні матеріали і шкідливі і токсичні матеріали. До пошкоджених відносяться: зерна, пошкоджені шкідниками, зіпсовані зерна (з пліснявою та пошкоджені теплом), пророслі зерна. До шкідливих і токсичних матеріалів відносяться токсичне насіння, сажка, ріжки, фузаріозні і гнилі зерна.

Натурою називають масу 1 л зерна, виражену в грамах (до 1,0 г), а також масу в кілограмах 1 гл зерна (до 0,1 кг). Натуру визначають на літровій пурці з падаючим вантажем (в зерні очищеному від крупної домішки просіюванням на ситі діаметром 6,0 мм). Для перерахунку г/л в кг/гл застосовують таку формулу: 0,1002т + 0,53.

Вологість визначають згідно до КО 712:2009. Суть методу полягає в зневодненні наважки подрібненого зерна в повітряно-тепловій шафі при фіксованих параметрах (температурі і тривалості сушіння) і визначенні втрат її маси. За даним стандартом зневоднення відбувається у режимі - 2 години при 130°С у двох паралелях. Допустиме розходження результатів двох паралельних визначень - 10% від середнього арифметичного значення двох результатів.

Метод визначення білка по Кьельдалю (КО 20483:2013) заснований на реакції окислення білка сірчаною кислотою, в результаті якої руйнуються пептидні зв'язки в його молекулі і утворюються іони амонію. Ці іони в подальшому і можуть бути проаналізовані стандартними методами.

Метод включає в себе кілька основних етапів:

1. Відбір і підготовка проб. Необхідна умова отримання точних результатів аналізу по Кьельдалю - ретельна підготовка зразків. Процедура підготовки проб повинна забезпечувати гомогенізацію (однорідність) зразка. Зважування зразків для подальшого аналізу по К'ельдалю має проводитися на аналітичних вагах з точністю до 0,1 мг. При цьому важливо знати вологість зразка і завжди аналізувати або попередньо висушені зразки, або ж зразки з точно встановленим вмістом вологи.

2. Мокре озолення. Самим трудомістким і тривалим етапом в методі Кьельдаля є стадія мокрого озолення, в результаті якого відбувається повне спалювання зразка в сірчаній кислоті. У класичному приладі Кьельдаля на кожен грам зразка зазвичай необхідно 25 мл кислоти і кілька годин для проведення розкладання.

3. Відгонка з парою. Отриманий після стадії розкладання прозорий розчин ще не готовий для безпосереднього визначення в ньому амонійного азоту. Для відділення амонійного азоту він переводиться в аміачну форму (додаванням лугу) і відганяється з парою на дистиляторах.

4. Визначення змісту амонійного азоту. Результати по визначенню білка прийнято представляти в мг/л амонійного азоту. Перерахунок на вміст білка здійснюється за коефіцієнтом, який в загальному випадку дорівнює 6.25, але може дещо відрізнятися для різних типів білка. Аміак збирається в колбі, в яку попередньо поміщають розчин борної або сірчаної кислоти з відомою нормальністю. Отриманий чистий розчин бората або сульфату амонію може бути відтитрований - тобто, в ньому буде визначена маса розчиненої речовини (в грамах), що міститься в одному мілілітрі (см³) розчину.

Близько 80--85 % загального вмісту білка в зерні -- це білки клейковини. Клейковина - високогідратована білкова речовина, що складається в основному з гліадину і глютеніну. Гліадини впливають на такі важливі якості тіста, як в'язкість і розтяжність, глютеніни -- на еластичність і пружність.

Результат визначення вмісту клейковини залежить від багатьох чинників, зокрема від способу приготування тіста, часу витримування перед відмиванням, температури, хімічного складу використовуваної для тіста і промивання води, способу відмивання тощо [5].

Ручний метод відмивання сирої клейковини за стандартом ISO 214151:2006 передбачає заміс тіста з 24 г розмолотої пшениці і 12 см3 2% розчину натрію хлориду. Кульку з тіста витримують 30 хвилин, після чого відважують від кульки 30 г. Беруть кульку в руку і капають на неї розчин хлористого натрію з ємності зі швидкістю витікання 750 см3 за 8 хв. Протягом цього періоду послідовно розгортають і розплющують кульку тіста великим пальцем іншої руки. Відмивання вважають закінченим, якщо в розчині хлористого натрію, віджатого з кульки клейковини практично містяться тільки сліди крохмалю. Для виявлення крохмалю віджимають кілька крапель розчину для промивання з кульки клейковини на скельце і додають кілька крапель розчину йодистого калію/ йоду. Якщо колір розчину не змінився, процедура відмивання вважається закінченою. Видалення надлишку розчину для відмивання відбувається під пресом. Закривають прес і знову відкривають його через 5 секунд. Переносять пластини клейковини, не деформуючи їх, на інше сухе місце в пресі і знову закривають його на 5 секунд. Повторюють цю операцію 15 раз. Висушують скляні пластинки преса після кожної операції. Потім клейковину зважують і розраховують по формулі її вміст [7].

У якості експрес-методу для визначення кількості та якості клейковини (індексу клейковини) відповідно до ДСТУ ISO 21415 використовується метод визначення сирої клейковини та індексу клейковини на системі «Глютоматик» (Glutomatic) і «Глютен-індекс» (Gluten Index), включений у міжнародні стандарти ICC-137, ICC-155 і в американський стандарт AACC-38-12 та вживаний в Західній Європі і США. Для цього наважка 10 г поміщається у промивну камеру, обладнану ситом із поліестеру з діаметром отворів 88 мкм, додається 4,8 см3 2% розчину натрію хлориду. Промивна камера вставляється прилад і починається цикл відмивання, потім промивна камера змінюється на іншу, з поліамідним ситом з діаметром отворів 840 мкм. Після чого відбувається другий цикл відмивання. Отримана клейковина центрифугується для визначення глютен-індексу (одиниця виміру характеристик клейковини, яка вказує на слабку нормальну чи сильну клейковину) [8].

Визначення числа падіння проводиться згідно до ГОСТ 30498 -97 (ІБО 3093-82). Число падіння (рис.1) вимірює активність альфа-амілази (фермент, що розщеплює крохмаль), яка може стати досить високою, вразі присутності пророслих зерен (або зерен в процесі проростання). Принцип методу полягає у вимірюванні в'язкості розчину крохмалю, отриманого шляхом желатинізації водної суспензії борошна або цільнозмеленого зерна поміщеного в баню з киплячою водою. Висока активність альфа амілази призводить до швидкого розрідження суспензії і час падіння мішалки короткий (низьке ЧП), слабка активність альфа-амілази - високе ЧП.

Рис.1. Схема проведення визначення числа падіння

Стандарт ЄС на відміну від вітчизняного стандарту окрім вмісту білка, числа падіння та натури зерна, враховує ще такий показник як сила борошна. Україна його заміняє на три показники: група якості клейковини, вміст клейковини, показник ІДК (індекс деформації клейковини), які у світі не достатньо відомі, і не використовуються ніде, крім країн СНД [1].

Для визначення сили борошна застосовується альвеограф. Він визначає такі показники якості за параметрами:

1. Параметр Р - позначає пружність тіста, тобто його здатність протистояти деформації.

2. Параметр L - позначає максимальний об'єм повітря, який міхур тіста може утримувати, і вказує на еластичність тіста.

3. Параметр G - розбухання, розраховується по формулі.

4. Параметр W - вказує на загальну енергію деформації або так звану хлібопекарську силу борошна. Може бути обчислена як площа області під кривою (рис.2), фізично відображає роботу сил з деформації тіста при його надуванні в міхур до моменту лопання і вимірюється в 10 ^-4Дж на г тіста.

Рис.2. Альвеограмма

У прилад поміщається тісто. Під тиском повітря з нього надувається кулька, яка в певний момент лопається. І в цей час вимірюється максимальний тиск, в момент надриву тіста.

Окрім цього для кожної країни існує свій перелік фітосанітарних вимог і карантинних об'єктів (рис.3), які не повинні міститися у зерні.

Рис.3. Фітосанітарні вимоги деяких країн

Мікотоксини (афлатоксини, охратоксини, дезоксиніваленол) визначають за двома методами: ІФА (імунноферментний аналіз) і методом рідинної хроматографії. Пестициди визначають методом газової хроматографії.

Перед зерновою галуззю України стоїть завдання забезпечити необхідне співвідношення ціни - якості, що забезпечить конкурентоспроможність на зовнішньому ринку. Показники якості зерна необхідно поліпшувати згідно з вимогами агротехнічних заходів, гармонізувати з міжнародними та європейськими стандартами щодо якості зерна та вдосконалювати нормативне забезпечення за вимогами Євросоюзу для одержання високоякісного зерна. Перспективами подальших досліджень у даному напрямі є вплив нового стандарту на пшеницю ДСТУ 3768-2019 на дослідження якості зерна при експорті.

зерно пшениця якість клейковина

Список використаних джерел

1. Мороз Н.В., Столярчук П.Г. Інституційна модель державного регулювання якості зерна: на шляху вдосконалення. Вісник Національного університету "Львівська політехніка”. Автоматика, вимірювання та керування. 2013. Вип. 774. С. 109-115.

2. Експорт зернових сягнув 15 млн тонн

3. Глупак З.І. Стандартизація та сертифікація зерна в Україні та країнах Європейського Союзу. Наукові горизонти. 2019. Вип. 7(80). С. 64-69.

4. Карамушка О.М. Підвищення конкурентоспроможності виробників зернових культур в Україні. Вісник Дніпропетровського Державного аграрно-економічного університету. 2016. Вип. 2. С. 104-108.

5. Оносова І.А. Особливості визначення показників клейковини зерна пшениці різними методами. Товарознавство та інновації. 2012. Вип. 4. С. 258-263.

6. Ларченко К.А., Моргун Б.В. Ознаки якості зерна пшениці та методи їх поліпшення. Физиология и биохимия культ. растений. 2010. Т. 42. № 6. С. 463-474.

7. ДСТУ ISO 21415-1:2009. Пшениця і пшеничне борошно. Вміст клейковини. Ч. 1. Визначення сирої клейковини ручним способом (ISO 21415-1:2006, IDT). [Чинний від 2011-07-01]. Київ, 2011. 12 с.

8. ДСТУ ISO 21415-2:2009. Пшениця і пшеничне борошно. Вміст клейковини. Ч. 2. Визначання сирої клейковини механічним способом (ISO 21415-2:2006, IDT). [Чинний від 2011-07-01]. Київ, 2011. 14 с.

Размещено на Allbest.ru