Лабораторная работа № 2 Экспертиза качества зерна пшеницы

2.1 Цель работы

- ознакомиться с понятиями зерновой массы, правилами приемки зерна, отбора проб (точечной, объединенной, среднесуточной),

- ознакомиться с методами определения органолептических показателей качества зерна (запах, вкус, цвет),

- установить тип, подтип и класс пшеницы,

- ознакомиться с показателями безопасности пшеницы,

- определить массовую долю влаги, стекловидность зерна, количество и качество сырой клейковины, натуру зерна.

Учебное время: 4 часа.

2.2 Материальное обеспечение работы

1. Сырье: зерно пшеницы.

2. Приборы и материалы: технические весы, лабораторная мельница, бюксы, сушильный шкаф, пурка, набор сит, скальпели, шпатели, фильтровальная бумага, фарфоровые ступки с пестиками, прибор ИДК-1 или ИДК-2, эксикатор, термометр для измерения температуры, мерный цилиндр вместимостью 25 мл, чашка петри, полотенце, доска анализная, лупа.

3. Нормативные документы: ГОСТ Р 52554-2006 «Пшеница. Технические условия», ГОСТ 13586.1-68 «Зерно. Методы определения количества и качества клейковины в пшенице», ГОСТ 10967-90 «Зерно. Методы определения запаха и цвета», ГОСТ 13586.3-83 «Зерно. Правила приемки и методы отбора проб», ГОСТ 13586.5-93 «Зерно. Метод определения влажности», ГОСТ 10842-89 «Зерно. Метод определения массы 1000 зерен».

2.3 Вопросы для подготовки

1. Охарактеризуйте свойства зерновой массы.

2. Что понимается под партией зерна?

3. Что указывается в документе о качестве на партию зерна?

4. Как производится отбор проб зерна, поступившего в мешках?

5. Как производится отбор точечных проб зерна из массы перемещаемой партии?

6. Как производится отбор точечных проб зерна из автомобилей?

7. Что представляет собой объединенная и среднесуточная проба?

8. Как проводят выделение среднесуточной пробы?

9. Каков порядок и сроки хранения проб?

10. Охарактеризуйте органолептические показатели качества зерна.

11. Какова методика определения стекловидности зерна пшеницы?

12. Как определяется количество и качество сырой клейковины в зерне?

13. Как определяется натура зерна пшеницы?

2.4 Краткие теоретические сведения

Каждая партия зерна состоит из огромного числа зерен той или иной культуры, как принято говорить, представляет собою зерновую массу.

Зерновая масса, в составе которой находятся зерна одной культуры (или количество их составляет не менее 85% веса партии), получает наименование данной культуры. Так, партия зерна, содержащая не менее 85% зерен пшеницы, называется пшеницей. Если же зерно одной культуры составляет менее 85%, то партия получает наименование смеси и указывается процентное содержание зерна каждой культуры (например, смесь пшеницы и ячменя в соотношении 60 и 40%).

Зерновые массы имеют характерные свойства:

неоднородность физического состава, так как состоят из зерен разных размеров, веса, а также содержат зерна других культур и различные примеси;

скважистость – обусловленна неплотной укладкой зерен и наличием, в силу этого, межзерновых пространств, заполненных воздухом; скважистость определяется по отношению объема межзерновых пространств, выраженному в процентах, к общему объему партии; для зерна пшеницы и ржи скважистость составляет 35-45%, для ячменя и овса – 55-70%;

сыпучесть – обусловленна незначительным взаимным трением частиц; сыпучесть обычно характеризуется углом естественного откоса, который для наиболее сыпучего зерна – проса составляет 20-25°, для наименее сыпучих – риса и овса – 45 и более градусов. Угол естественного откоса – это угол между боковой поверхностью конуса, образованного свободно насыпанным зерном, и горизонтальной плоскостью;

способность к самосортированию – следствие неоднородности и сыпучести зерновой массы; благодаря этому масса, находящаяся в движении, как бы расслаивается. Легкие частицы, обладающие большой парусностью и малым удельным весом, как бы всплывают на поверхность, а при ссыпке зерна отбрасываются в сторону, тяжелые же частицы погружаются в нижние слои или занимают центральную часть силоса или насыпи зерна;

малая удельная теплоемкость (для сухого зерна – 0,35-0,40 ккал/(кг·°С)) и теплопроводность (приблизительно 0,1-0,2 ккал за 1 час на 1 м² при толщине слоя 1 м и разности температур в 1°С);

высокая гигроскопичность (равновесная влажность при относительной влажности воздуха 75% и температуре 18°С в среднем для пшеницы и ржи равна 15%) и большая адсорбционная емкость.

Указанные свойства зерновых масс имеют важное значение при приемке зерна и отборе проб.

Зерно принимают партиями. Под партией понимают любое количество зерна, однородное по качеству, предназначенное к одновременной приемке, отгрузке или одновременному хранению, оформленное одним документом о качестве.

В документе о качестве на каждую партию заготовляемого и поставляемого зерна указывают: дату оформления документа; наименование отправителя и станцию (пристань) отправления; номер автомобиля, вагона или наименование судна; номер накладной; массу партии или количество мест; станцию (пристань) назначения; наименование получателя; наименование культуры; происхождение; сорт, тип, подтип зерна; класс зерна; результаты анализов по показателям качества, предусмотренным стандартом технических условий на соответствующую культуру; подпись лица, ответственного за выдачу документа о качестве зерна.

Для проверки соответствия качества зерна требованиям нормативно-технической документации анализируют среднюю пробу, выделенную из объединенной или среднесуточной пробы.

В зависимости от массы партии и состояния по засоренности отбор точечных проб из струи перемещаемого зерна проводят в соответствии с требованиями, указанными в табл. 2.1.

Число мешков, из которых должны быть отобраны точечные пробы, определяют в зависимости от величины партии.

Число мешков в партии, шт.	Объем выборки (число мешков, из которых отбирают точечные пробы)
До 10 включительно	Из каждого второго мешка
Свыше 10 до 100 включительно	Из 5 мешков плюс 5% от числа мешков в партии
Свыше 100	Из 10 мешков плюс 5% от числа мешков в партии

Результаты анализа средней пробы распространяют на всю партию зерна. При поступлении от хозяйств автомобильных партий зерна результаты анализа средней пробы, выделенной из среднесуточной пробы, распространяют на все однородные по качеству автомобильные партии зерна, поступившие в течение одних суток от одного хозяйства.

Таблица 2.1 – Отбор точечных проб партий зерна

Масса перемещаемой партии, т	Зерно
	чистое и средней чистоты	сорное
До 100 включительно	От каждых 3 т	От каждых 3 т
Свыше 100 до 200 включительно	» » 5 т	» » 5 т
Свыше 200 до 400 включительно	» » 10 т	» » 5 т
Свыше 400	» » 20 т	» » 10 т

При поступлении партий зерна водным транспортом перед разгрузкой проводят предварительный осмотр зерна для определения качества по органолептическим показателям, а также зараженности вредителями хлебных запасов.

При неоднородности качества партии по результатам ее внешнего осмотра и сличения точечных проб, отобранных с доступной глубины и при возможности разделения ее на однородные по качеству части их принимают за отдельные партии и на каждую часть выдают отдельные документы о качестве.

Качество поступающего зерна определяют в лаборатории хлебоприемного предприятия по всем показателям, предусмотренным стандартом.

Отбор точечных проб – из автомобилей отбирают механическим пробоотборником или вручную – щупом. Из автомобилей с длиной кузова до 3,5 м точечные пробы отбирают в четырех точках, с длиной кузова от 3,5 до 4,5 м – в шести, с длиной кузова от 4,5 м и более – в восьми точках на расстоянии от 0,5 до 1 м от переднего и заднего бортов и 0,5 м от боковых бортов.

Механическим пробоотборником точечные пробы отбирают по всей глубине насыпи зерна. Ручным щупом точечные пробы отбирают из верхнего и нижнего слоев, касаясь щупом дна. Общая масса точечных проб должна быть не менее 1, 1,5 или 2 кг при длине кузова соответственно до 3,5, от 3,5 до 4,5, от 4,5 и более. Если общая масса будет менее указанной, отбирают дополнительные точечные пробы. Точечные пробы зерна, хранящегося на складах и на площадках при высоте насыпи до 1,5 м, отбирают ручным щупом при большей высоте насыпи – складским щупом с навинчивающимися штангами.

Для отбора точечных проб поверхность насыпи зерна делят на секции примерно 200 м², в каждой секции точечные пробы отбирают в шести точках на расстоянии 1 м от стен склада (края площадки) и границ секции. При небольших количествах зерна в партии допускается отбирать точечные пробы в четырех точках секции площадью до 100 м².

В каждой точке точечные пробы отбирают из верхнего слоя на глубине 10-15 см от поверхности насыпи, из среднего и нижнего слоев. Общая масса точечных проб должна составлять около 2 кг на каждую секцию.

Точечные пробы при погрузке (выгрузке) зерна в вагоны, суда, склады и силосы элеватора отбирают из струи перемещаемого зерна в местах перепада механическим пробоотборником или специальным ковшом путем пересечения струи через равные промежутки времени в течение всего периода перемещения партии. Периодичность отбора точечных проб устанавливают в зависимости от скорости перемещения, массы партии, а также состояния засоренности. Масса одной точечной пробы должна быть не менее 100 г.

Количество мешков, из которых должны быть отобраны точечные пробы, определяю в зависимости от величины партии. Из зашитых мешков точечные пробы отбирают мешочным щупом в трех доступных точках мешка. Щуп вводят по направлению к средней части мешка желобком вниз, затем поворачивают на 180 и вынимают. Образовавшееся отверстие заделывают крестообразными движениями острия щупа, сдвигая нити мешка. Общая масса точечных проб должна быть не менее 2 кг.

Составление объединенной пробы – ее получают как совокупность точечных проб. Все точечные пробы ссыпают в чистую, крепкую незараженную вредителями тару, исключающую изменение качества зерна.

В тару с объединенной пробой зерна, за исключением проб, отобранных из автомобилей, вкладывают этикетку с указанием: наименования культуры; номера склада, силоса, вагона или названия судна; массы партии; даты отбора пробы; массы пробы; подписи лица, отобравшего пробу.

Формирование среднесуточной пробы производится при поступлении от одного хозяйства в течение суток нескольких однородных по качеству автомобильных партий зерна формируют среднесуточную пробу. Однородность партии зерна по сравнению с ранее поступившими устанавливают органолептически, а по влажности и зараженности – на основании результатов лабораторных анализов. Если органолептическая оценка вызывает сомнение, пробу подвергают лабораторному анализу по всем показателям.

Среднесуточную пробу формируют путем выделения из объединенных проб, отобранных от каждого автомобиля, части зерна из расчета 50 г на каждую тонну доставленного зерна. Среднесуточную пробу формируют в чистой герметичной емкости, на которой должны быть указаны: наименование хозяйства, номер бригады, культура, сорт, дата.

Выделение средней пробы – масса средней пробы должна быть (2,00,1) кг, а при применении анализатора – (3,00,1) кг. Если масса объединенной или среднесуточной пробы не превышает указанных значений, она одновременно является средней пробой. Если их масса больше, выделение средней пробы проводят на делителе или вручную. При отборе от большой однородной партии зерна при погрузке (выгрузке) судна среднюю пробу составляют следующим образом: из точечных проб, отобранных за определенный отрезок времени, составляют промежуточную пробу, которую тщательно перемешивают и выделяют из нее среднюю пробу для проверки отдельных показателей качества. К концу смены или суток все средние пробы, выделенные из промежуточных, объединяют и из них выделяют среднюю пробу за смену – среднесменную, по которой проводится анализ по всем показателям качества.

Выделенную среднюю пробу осматривают в лаборатории, взвешивают, регистрируют и дают ей порядковый номер, который проставляют в карточке для анализа и во всех документах, относящихся к данной пробе.

Подготовка средней пробы и выделение навесок для анализов – из средней пробы выделяют навеску для определения влажности, затем среднюю пробу взвешивают до десятых долей грамма и очищают от крупной сорной примеси. Из очищенной средней пробы с помощью делителя или вручную выделяют навески для проведения анализов массой не менее 25 г.

Порядок и сроки хранения проб – средние пробы, выделенные из среднесуточных проб, хранят в течение одних суток, следующих за сутками, в течение которых проводились анализы среднесуточных проб. Средние пробы от партий зерна, отгруженных по всем назначениям, кроме местного, необходимо сохранять 1 мес., а при разногласиях пробы хранят до полного рассмотрения разногласий. Пробы от партий зерна, отгруженных на экспорт, сохраняют в течение 3 мес. При отгрузке железнодорожным транспортом и 6 мес. – водным транспортом. Пробы от партий, поступивших водным транспортом из-за рубежа, сохраняют в течение 3 мес.

Основное условие для правильного получения средней пробы зерна – тщательное смешивание зерна исходного. Применяют 2 способа смешивания: ручной и механический

Ручной способ состоит в том, что исходный образец высыпают на стол с гладкой поверхностью, выравнивают зерно в виде квадрата и смешивают его при помощи двух коротких деревянных планок со скошенным ребром (рис.2.1).

Рисунок 2.1 – Деление зерна по диагонали

Смешивание ведут так, чтобы зерна, захваченные с противоположных сторон квадрата на планки в обеих руках, ссыпались в середину одновременно, образуя после трех перемещений валик. Затем зерно захватывают с концов валика и также одновременно с обеих планок ссыпают в середину. Перемешивают зерно указанным способом по три раза, после чего, исходный образец снова распределяют ровным слоем в виде квадрата и при помощи планки делят по диагоналям на четыре треугольника. Из двух противоположных треугольников зерно удаляют, а из двух оставшихся его собирают вместе, повторяют последнюю операцию до тех пор, пока в двух треугольниках останется примерно 2 кг зерна, то есть средний образец.

При делении навесок вручную смешивание и деление образца производят вышеуказанным способом столько раз, пока количество зерна в двух оставшихся противоположных треугольниках не будет несколько превышать количество, установленное для определения засорённости.

Для механического перемешивания зерна и выделения зерна, служат различные аппараты-делители.

В настоящее время наибольшее распространение получили следующие делители: Гусева, БИС-1, Баша, ДБ-1 и др.

Выделение навесок в аппарате Гусева. Делитель устанавливают на невысокой подставке в устойчивом и удобном для работы положении. Перед выделением навесок образец смешивают. Зерно насыпают в воронку делителя при закрытом затворе ровной струёй с высоты около 5 см над воронкой и после наполнения разравнивают совочком или лопаткой образующуюся в воронке горку. Потом открывается затвор, и зерно опускается в ковши, оттуда снова оно насыпается в воронку одновременно из обоих ковшей при закрытом затворе. После каждого выпуска зерна затвор немедленно закрывают.

Зерно пропускается через делитель три раза, затем оно из нижнего ковша поступает для выделения навески на засорённость. Теперь только зерно из нижнего ковша пропускают через делитель до тех пор, пока в ковше не получится зерна немного более навески, необходимой для определения засорённости. Содержимое ковша высыпают на чашки весов, а излишек забирают совочком, захватывая зерно по всей толщине слоя. Излишек зерна против установленной величины навески, как правило, не должен превышать 10% последней (например, 5 г для навески в 50 г).

Если масса навески, полученная на делительном аппарате, превышает более чем на 10 % установленную величину, излишек зерна отбирают следующим образом: выделенную порцию зерна высыпают на гладкую поверхность, разравнивают тонким слоем и плоским совочком отбирают излишек из разных мест по всей толщине слоя.

Органолептическую оценку качества зерна проводят с целью установления его свежести, доброкачественности, пригодности к дальнейшей переработке или потреблению.

После выделения навески органолептически определяют цвет, запах и вкус зерна анализируемого образца.

Запах определяется как в целом, так и в размолотом зерне. Для этого зерно помещают в чистую колбу объёмом 100 мл, плотно закрывают пробкой и выдерживают в течение 30 минут при температуре 35-40 ⁰С (используя любой источник тепла). Открыв колбу, исследуют зерно на присутствие запаха. Зерно (свежее) обладает слабым, свойственным ему запахом. Не допускается наличие посторонних запахов: затхлого, полынного, плесневелого, солодового, кислого, гнилостного и тому подобного.

Вкус определяют только в тех случаях, если по запаху трудно установить свежесть зерна. Для этого берут около 2 кг чистого размолотого зерна (без примесей) и разжёвывают. Качественное зерно имеет сладковатый вкус без посторонних привкусов.

Цвет зерна определяют визуально при рассеянном дневном свете, сравнивая испытуемый образец по цвету с имеющимися эталонами или с описанием этого признака в стандартах на исследуемую культуру.