автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.02, диссертация на тему:ИССЛЕДОВАНИЕ ИСПОРЧЕННЫХ ЗЕРЕН ПРОСА КАК ОДНОГО ИЗ ОСНОВНЫХ ФАКТОРОВ, ОПРЕДЕЛЯЮЩИХ КАЧЕСТВО ВЫРАБАТЫВАЕМОЙ ИЗ НЕГО КРУПЫ



МИНИСТЕРСТВО ВЫСШЕГО И СРЕДНЕГО СПЕЦИАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ РСФСР

Иооковсий ордена Трудового Красного Знамени технологический институт пищевой прошшленности

На правах рукописи

КАН

Галина Васильевна

ИССЛЕДОВАНИЕ ИСПОРЧЕННЫХ ЗЕРЕН ПРОСА КАК ОДНОГО № ССНОВНУХ ШТО, ОПРЕДЕЛЯЮЩИХ КАЧЕСТВО ВЫРАБАТЫВАЕМОЙ ИЗ НЕГО КРУПЫ

Специальность 05. 18. ОЙ

Технология зерновых, бобовых я крупяных товаров и комбикормов

Диссертация написана на русском языке

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва 1973

шшиспрство ваяв го и срмкбго специального образом а® рсфср

МосквВДша ордена Трудового Красного Зяамш технологический (¡■> ^ »вситут лицевой прошилонвости_

/¡1 На правах рукописи

" /

/ ЕДН

/ У ГЬлина Васшжьввна

Ч

юывдованж вддо5ншх зкрен проса как (иного № основных МХтфш, синдвиищит качество шрабашбавмсй б него крупы

4*

Слбшшлыоскь Сб. 18. 02

Тпвоаошя зернам*, бобовых I крупяных товаров ■ воибмормов

2иссертац»я вашоаяа на русском языке

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва 1973

центральная

научная библиотека

МОСК. , -

. ич. К. !-. . ( И^^аем

Инв. Кз

Ляссертсцлонмая paíc-ia выполнена во Всесоюзной срдзна Трудового красного Знамени научно-исследовательском институте аерна и продуктов aro переработки Министерства заготовок СССР; на кафедрах фитопатологии, микробиологии, хранения и технологии сельскохозяйственных продуктов Московской ордена Ленина и ордена Трудового Красного Зналэни сельскохозяйственной академии имени К.Л,Тимирязева; в лаборатории экологии и физиологии почвенных микроорганизмов Всесоюзного научно-исследовательского пяститута сельскохозяйственной микробиологии.

Научные руководители: заслуженный деятель науки РСФСР, доктор технических наук, профессор Л.А.Трисвятский кандидат технических наук А.С.Белиловская

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор Е.Л.Казаков кандидат технических наук, доцент Е.П.Попова

Ведуиеа предприятие - крупяная лаборатория Государственной комиссии по сортоиспытанию сельскохозяйственных культур Министерства сельского хозяйства СССР.

Автореферат разослан ** " 1973 года.

Защита диссертации состоится " "_ 1973 г,

в часов на заседании Совета технологических факультетов Московского ордена Трудового Красного Знамени технологического института пищевой промышленности (Москва, £25080, Волоколеисков шоссе, дом П, МТМ1П).

Просим Вас принять участие в работе Совета или прислать письменный отзыв, заверенный печатью, в 2-х экземплярах по указанному выше адресу,

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института.

Ученый секретарь Совета

А. с]. Щеголева

ВВЕДЕТЕ и ЗАЛАЧ15 ИССЛЕДОВАНИЯ

лиректизами XX1У съезде КПСС по пятилетнему плану развития народного хозяйства, на 197/-1975 гг. предусматривается расширение производства зерна крупяных культур, улучшение асссрти-мэнта вырабатываемы* круп и увеличение объемов их производства.

Рост производства зерна должен быть неразрывно связан с улучшением его качества. Б повышении качества зерна и вырабатываемых из него продуктов существенное значение ииеет стандартизация.

Применительно к просу и вырабатывавши из него крупаи разработка вопросов нормирования качества имеет особое значение, так как в последние годы значительно снизилось качество вырабатываемого пшена; нередко крупа выпускается только вторым сортом и даже нестандартная по качеству.

Одной из основных причин низкого качества крупы является наличие в сырье так называемых "испорченных" зерен, относимых к сорной примеси. В соответствии с ГОСТ 5062-63 "Просо. Требования лри заготовках" и ГОСТ 6472-60 "Просо крупяное" к испорченным относят зерна "загнившие, заплесневевшие, поджаренные, обуглившиеся - все с почерневшим, побуревшим или явно покрасневшим ядром".

Однако, практикой последних лет установлена, что приведенная в государственных стандартах характеристика фракции испорченных зерен не отражает полностью обнаруженных дефектов на ядрах зерен проса. Так, при анализе многих образцов зерна проса из разных районов страны и разных лет урожая были выделены зерна с повреждениями ядер в виде пятен различной величины и окраски.

Проведенное нами детальное изучение литературы о видах вредителей, повреждающих просо на корню, выезды в поле в течение вегетационного периода показали, что характер повреждения просяным комариком, трипсами, просяной молью, клопами (австрийским, остроголовым, маврским, ягодным), просяной жужелицей и др. отличается от выявленных признаков повреждения - пятен на ядрах зерен проса.

По вопросу о причинах повреждения зерен проса имеются немногочисленные и разноречивые материалы (Б.А.Весна, В.А.Ильин, В.Н.Лысов, В.И.Потлайчул, С.В.Тарасов, М.Н.Шумкова).

В связи с изложенным, целью настоящего исследования являлось

решение следующих вопросов:

- изучение причин, првводдах к появлению пятен на ядра* зерен проса;

- изучение химического состава поврежденных ядер;

- выявление влияния поврежденных зерен в просе, поступающем в переработку, на выход и качество паена;

- разработка рекомендаций по учету и нормированию таких зерен в государственных стандартах.

При характеристике качества зерна проса как сырья для крупяной промышленности и нормировании требований к качеству в государственных стандартах вопрос засоренности проса, в частности, наличие испорченных зерен, неразрывно связан с его крупностью. Поэтому в задачу исследовании входило также изучение и уточнение характеристики зерна проса по категориям крупности; определение состава различных фракций крупности и их ценность для перерабатывающей премиаленкости,

Диссертационная работа изложена иа 102 страницах машинописного текста, содержит 45 таблиц, 30 рисунков. Работа состоит из введения, обзора литературы, экспериментальной части, заключения и выводов, списка использованной литературы, охватывающего 283 источника, из которых 25 на иностранных языках,

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

X. Физиолого-биохимические особенности и некоторые физические свойства поврежденных зерен проса

Интервал и методики исследования

Объектом для исследования физиолого-биохимическах и микробиологических особенностей, а также некоторых физических свойств служили поврежденные ядра проса из образцов зерна, отобранных в полевых условиях в процессе созревания и уборки урожая, на хлебоприемных предприятиях, ко этапа» технологического процесса на крупозаводе; полученных из коллекции ВИРа, от Государственной комиссии по сортоиспытании сельскохозяйственных культур. При изучении физиолого-биохимичеоких особенностей были исследованы испорченные ядра (характеристика в соответствии с ГОСТами). Контроль - неповрежденные ядра. Всего было исследовано более 300 образцов.

Определение характера повреждения ядер проводили ыэтодси наружного осмотра.

Для микробиологических исследований были использованы влажные каперы, стерильные питательные среды (агаризованная просяная вытяжка, сусло-агар, Ш1А, агар Чапека); дезинфицировали ядра в соответствии с ГОСТ 12044-66. В целях идентификации выделяла чистые культуры бактерий методой Коха. Идентификацию выделенных штаммов проводили с помощью набора сред по прописи Ю.М.Воз-няковской и 0.Г.Широкова.

Определение патогенноети выделенных культур микроорганизмов проводили на растениях (вегетативных органах) и дезинфицированных обрушенных неповрежденных ядрах проса.

Анатомические срезы поврежденных ядер проса приготовляли с помощью братвы, окраску срезов проводили водным раствором ани-яин-<5лау с последующей дифференциацией молочной кислотой по методу А.А.Орловой и С,Л.Голодной.

Полевые опыта проводили в колхозах "Заря коммунизма", ик.Мичурина, а «.Кирова Саратовской облаем. Объектом исследования был сорт Скороспелое 66. Отбор метелок осуществляли апробационным способом. Влияние степени зрелости, выполненности на поражав-мость зерен проса устанавливали по частям метелки (верхней, средней, нижней).

Определение поражаемоети проса в зависимости от сортовой принадлежности исследовали на образцах сортов Саратовское 853, Ве-селоподолянекое 33, Веселоподолянское 367, Скороспелое 66, Подо-лянское 24/273 из областей Центральной черноземной зоны, Поволжья, Казахской ССР, Украинской ССР.

Биохимические особенности исследовали по общепринятым методикам; определение массы £000 зерен и ядер проса проводили по ГОСТ 10842-64; прочность при статическом сжатии - на энстензо-метре марки ЭТ-5 конструкции ВИСХОМ; содержание испорченных у поврежденных зерен - по ГССТ Ю986-64,

Результаты исследования

При наружном осмотре зерен проса было установлено, что некротические пятна находятся на вершине ядра в месте расположения схождения цветковых пленок. Установлена роль неплотного

- б -

схождения цветковых пленок как возможных ворот инфекции.

Работа по выяснение этиологии болезни была проведена под руководством академика ВАСХНИЛ У. С. Дуни на.

В дальней«« заболевание будет именоваться как некротический меланоз, а зерна - меланозные. Такое название отражает процессы, происходящие в поврежденном ядре проса, где г результате воздействия микроорганизмов происходят изменения не только внешние, но и качественного характера, г частности, накопление темноок-раненных соединений.

Соответственно характеру повреждения, были дифференцированы четыре типа:

Г-й - точечное поражение - начало заболевания - точки, видимые невооруженным глазом. Зародыш сохраняет нормальную окраску;

2-й - пятна различных очертаний и размеров, белесоватые, чаще с темным окаймлением. Зародыш в большинстве случаев сохраняет нормальную окраску;

5-й - пятна таких же размеров и формы, как у ядер со 2-м типом повреждения, но сплошь темные, почти черные. Зародыш в большинстве случаев сохраняет нормальную окраску;

4-Й - полностью поврежденное ядро, темное с поверхности, со следами первоначального повреждения (характерное для £-3 типов). Эндосперм серовато-белый, мучнистый, зародыш деформирован.

Определение состава эпифитной и субэпидермальной микрофлоры меланозных ядер проса и просовядных растений в сравнении с составом микрофлоры неповрежденных, показало, что во всех проанализированных образцах преобладала бактериальная инфекция, особенно у ядер со 2-м и 3-м типами повреждения. Наряду с этим, в составе микрофлоры были обнаружены грибы (виды //^¡ллг * ^

С^ае/еь/ьжсйг/П; ),

Относительное количество их варьировало, не обнаруживая какой-либо закономерности для различных типов повреждения. Причем, даже внешне неповрежденные ядра оказались носителями как бактериальной,так и грибной инфекции.

Количество бактерий в составе поверхностной и внутренней микрофлоры меланозных ядер (анализ разведений смывов с ядер и суспензий из измельченных дезинфицированных ядер) резко увеличивалось (табл. £),

Таблица X

Состав поверхностной и внутренней микрофлоры меланоэных ■ неповрежденных ядер проса (число колоний, тыс.вт./Г г)

Образцы ядер 1 Поверхностная ! микрофлора 1 Внутренняя I шкроФлова

1 грибы 1 бактерии 1 грибы 1 бактерии

Неповрежденные Межанозные (типы 1,0 10,0 од 0,2

повреждения): £ г 8,0 44,0 сплотной рост 624,0 1,0 1,0 234,0 248,0

3 62,0 594,0 0 236,0

4 соловкой рост 2.0 356,0

Результат проведенного исследования позволяет предположить, что мланоз ядер проса вызывается комплексом бактерий и грибов, однако, но всей вероятности, первопричиной заболевания являются балтврии.

Это предположение подтверждает также и результат исследования аиатомичеемх срезов меланозвых ядер. При мякроскопированяи гифы грабов обнаружены только в срезах, полученных из меланозвых ядер « 3-м и 4-и типами повреждения.

Идентификация выделенных из меланоэных ядер проса бактерий была проведена нами дод руководством доктора биологических наук Ю.Н.Воэкаковской (Всесоюзный научно-иссжедовательскяй институт сельскохозяйственной микробиологии). Сравнение данных о морфологических, хультуральных и биохимических особенностях выделенных наш штаммов бактерий с данными, имеющимися в литературе, позволяет идентифицировать следующие виды бактерий:

Л с/Ра. с известны хая. патогены растений.

В частности, , обладающая высокой вирулентностью,

известна как возбудитель бактериальной пятнимости вегетативных органов растений сорго, кукурузы, суданской травы в США, Новой Зеландии, Мексике, Австралии, Румынии, СССР (М.В.Горленко, В.П.Изравльский, Л.Т.Пастушеняо, П.М.Еилевмч, Ф.МЛ*г*м^ У Яхт ¿¿е«; (?. //^¿»гУ, & А/^, ¿/эр/, ® ¡РмЫз&п. ^

На заключительном этапе исследования этиологии меланоза были проведаны опыты по искусственному заражению вегетативных органов растений (листьев) и дезинфицированных ядер проса чистыми культурами выделенных бактерий и грибов. В месте внесения в листовую паренхиму проса культуры 1 появлялись пятна, характерные для этого вида бактерий. Уже на 3-й день на ядрах, инокулированных У появлялись симптомы повреждения ядер, идентичные 2-ыу типу меланоза.

Наблюдения за валками скошенного проса в поле показали, что в результате пребывания валков проса в поле под воздействием затяжной дождливой погоды (12 дней) содержание меланозных зерен увеличилось с 1,8 до 7,в нижних слоях под воздействием повышенной влажности болезнь развивается быстрее, чем в сродней и верхнем.

Определение порежаемости зерен проса меланозом в зависимости от сортовой принадлежности показало, что сорта Саратовское 853, Веселоподолянское 38, Подолянское 24/273, независимо от района произрастания, меньше поражены меланозом (0,43-1,67$) > в то Ереыя как в образцах Веселоподолянское 367, Схорослелое 66 содержание меланозных зорен достигало 4,04-7,01%.

Селекция проса на устойчивость к меланозу может стать весьма эффективным фактором в защите этой культуры от болезни, так как даже при отсутствии целенаправленной работы в этой области отмечено, что отдельные сорта (Саратовское 853) характеризуются в 2-5 раз меньшей поражавмостью по сравнение с другими сортами.

В результате изучения биохимических особенностей молаасзных ядер проса выявлены глубокие изменения их химического состава. Так, отмечено заметное уменьшение белкового азота, увеличение небелкового и аммиачного. Это свидетельствует об активных гидролитических процессах, обусловленных, невидимому, жизнедеятельностью микроорганизмов. Дополнительным доказательством служит значительное увеличение протеолитической активности в ядрах с 4-м типом повреждения (табл. 2).

В испорченных же ядрах (характеристика в соответствии с ГОСТ) изменения химического состава свидетельствуй! о протекающем процессе преддеяатурационного характера, который имеет место,

Таблица 2

Хар&коднствка л угдавоякого кси.мексоБ недоноэных пгер проса к сравнении с азвкйьиш в углдооднык Еонмакйвын

иаповраыалнцх я пспсрчен.^х (характеристика г ^сствэтсте^м с ГССТаш*}

ядер

Содержание аэо!а

!ввино-1ва-

Пого,% овивгй)* ой-

% 1 яанзг I

еал-

КОВСК' ГО,* ! к

1Фракционный с эс бондов, Содар-1-Е к

!

!

ханка 1

'ЯЫЖй-}

I нивы ВДлиЧтали-

I от !

врала- :

инмы + : осгаюк:

:Актмость[ Содэршнна, анпститя-'

грстчали- |

гичаских 1 'Фарноат^в,!

мг аэота на £00 г

I

1храх- Гсушы 1«£Ив 1сахгро>

частя 1 ая1ва- {"Число HOctb.nr тада-

1*Л1Т05Ы }Ю1й',

" " " еек.

10 г «зразиг

Кислотность ! тив- ность по ярахиаЧностъ «ал- [^-аак^кв, гра». аивиа- 1яаэи, аоИ.свк! ев».

I

I, Яаловраианиые 2,64 92,26 7,74 4,75 е, го 1,93 12.31 75,96 446 75,64 1,62 185 358 20 £75 4,6

2, Немиоэныв (тигш

нограиаиия): I г.бо - - 6,87 4,81 12,66 75,61 - 7г.оо 1,63 аг - - - -

г г,ьг 84,57 15,« 3,76 9,80 ¿,65 15,77 67,79 420 71,10 2,73 494 275 12 246 7,8

3 ¿,46 - - 7,09 15,67 65,82 - 54,56 2,87 »14 - - - -

г,б! 81,85 ¡в,в гз,72 17,66 5.Й4 15,95 57,55 Ю17 52,29 4,91 683 123 6 220 О.В

3. .¡спорчвнниэ г.зв эг.гз 7,07 8,59 7,28 1.39 6,81 82,51 № 62,06 1,44 ш 449 27 236 6,3

например, при перегреве зерна.

Наблюдающиеся изменения углеводного комплекса дают четкую картину гидромэа крахмала под действием ферментов микроорганизмов. Это обусловлено, повидимому, активизацией ферментов, в основном, ¿-амилаз», так как активность о(.-анилазы, определенная по разности разжигания мучной болтушки до и после подкис лени я О, i//кислотой, увеличивается в малой степени. Атаяуемость крахмала ^-амилазой падает, что может быть объяснено исчерпыванием в ыеланоз-кых ядрах субстратов, доступных для амилаз в результате предшествующей их активной работы. Изменяется соотношение амилозы и амилопектвна. Боеьвему воздействию подвергается амилоза, что также объясняется большей активностью ^-амилазы. Гидролитическое расцепление крахмала сопровождается изменением формы крахмальных зерен. Титруемая кислотность по болтушке заметно нарастает, повидимому, за .счет образования органических кислот при гидролизе крахмала.

В ядрах со 2-4 типами повреждения установлено накопление "сырого" жира, что может быть связано с синтезом липидов дакроорга-низмами. У.ряда образцов отмечая гидролиз жира и нарастание кислотных кисел. Увеличилась степень окисленности липидов (нарастание альдегидного числа). Отмечено разрушение каротиноидов. В ядрах с 4-м типом повреждения невозможно было определить их количество: на спектре поглощения веществ, извлеченных водонасыщенным ян5у?анолов, отсутствовали максимумы поглощения, типичные для каротиноидов. Содержание маланоидинов возрастало с увеличением степени повреждения. Испорченные же ядра (характеристика в соответствии с ГОСТами) имели Солее низкую величину кислотного числа жира, повышенную степень окисленностн, а также повышенное содержание меланоидинов,

В связи с несомненным участием липидов в процессах порчи зерна был исследован фракционный состав липидов меланозных ядер проса (рис. I), Был отмечен активный процесс гидролиза триглицери-дов, нарастание свободных жирных кислот и, вместе с тем, уменьшение доли фосфолипидов, моно- и диглицеридов. Однако, аналогичные явления отмечены многими авторами при неблагоприятных условиях хранения некоторых зерновых культур.

Несомненным отличием липидов меланозных ядер следует считать появление двух неидентифицированкых веществ (X и У), а также

- и -

II и И

?

Ряс. I. Хроыатограиин дипвдов неповрежденных (а) и

иеяаноэных ядер Z (г) и * (с) типов повреждения

1,2-полярдаа липвды и ионогхицериды; З-фдуоресцирувщее вещество I ; 4-неядентнфицирова нно в ввдество X ; 5-ди-

жирные

эфиры стбродов

- IZ -

двух флуоресцирующих веществ с 0,09 и 0,30, являющихся, невидимому, продуктами обмана веществ микроорганизмов. Количество соединений X и У нарастало по мэре увеличения степени повреждения ядер.

По данным многих исследователей, наличие в лилндах зерна флуоресцирующих веществ является признаком токсичности зерна (В.Л.Карташова, Ш.М.Кенина, Л.С.Львова, Л.Е.Олифсон, Htynhofiatyt &. Ре>гп.агал--я. и др.).

При нанесении экстрактов из ядер со 2-4 типами повреждения на дептилированную скарифицированную кожу кролика наблюдалось диффузное покраснение, гиперемия, гиперестезия, уплотнение кожи, в некоторых случаях точечное кровотечение, трещины, что свидетельствует о наличии токсичности. Определение токсичности этих же образцов методом кормления голубей показало, что ядра с 4-м типом повреждения обладали слабогоксическими свойствами.

Афлатоксины в мвланоэных ядрах не обнаружены.

Лзучеш'е некоторых физических свойств поврежденных ядер проса позволило уо-гановитв; что усилия, необходимые для разрушения ядер, уиеньша^ся в сравнении с неповрежденными (X,5I2iO,288) до 1,288+0,580 (.1 тип) и 0,5Н+0,23? кг/зерно (4-Й тип). Уменьшается также и масса меланозных ядер с 5,47+0,13.г (неповрежденные) и 5,35+0,08 (1-й тип) до 3,П+0,05 (4-й тип), т.е. снижение этого показателя, в зависимости от характера повреждения, составляет от 2,2 до 43,1% по отношению к массе неповрежденных ядер. Прочность же испорченных ядер (характеристика в соответствии с ГОСТами) даже несколько выше (на 6,6$) прочности неповрежденных ядер, ¡¿асса испорченных ядер (5,2+0,05 г) практически мало отличается от кассы неповрежденных ядер.

2. Поражаемость зерен проса меланозом в увязке с крепкостью, выполненностью

Некоторое снижение содержания меланозных зерен наблюдается при обмолоте за счет недомолота мелких, плохо выполненных зерен,

Б результате исслздсбэния было установлено, что в большей степени псдвернаш пощаде нию мелкие щуплые зерна из нижней части метелки (3,5>), неде-и; выполненные зерна из верхней (I,4J6),

Анализ образцов ззрна проса, рассортированных на фракции круп-

нссти показал, что фракция I,5x£0/I,4xSQ litt представляв« собой, в основной, зерно вытянутой формы типа "остряк", причем в этой фракции сосредоточено наибольшее количество (до 60% к остатку) уеланозных зерен. О высоком уровне линейной связи между содержанием "остряка" и меланозных зерен свидетельствуют достаточно высокие коэффициенты корреляции (0,75 * 0,99 по отдельный образцам).

Выделением при очистке мелкого, плохо выполненцого зерна проса с пошэды) правильно подобралних сит (в зависимости от крупности) можно добиться значительного снижения содержания меланозных зерен. Кроме того, наличие мелких щуплых зерен создает определенные трудности в процессе переработки (уменьшается выход целого ядра, увеличивается процент необруша и т.д.). Вопрос о выборе сита для выделения мелкого, плохо выполненного зерна должен решаться в увязке с его крупностью.

По действующему ГОСТ на просо заготовляемое крупность характеризуется величиной остатка на сите с отверстиями размером £,6x20 мы. Вместе с тем, в последние годы были выведены и районированы новые сорта проса. С этим связан сдвиг крупности зерна проса в сторону увеличения, о чем свидетельствуют материалы обследования качества урожая, проводимого ГХИ и ШИШом, В связи с изложенным, возникла необходимость в пересмотре и обосновании размеров отверстий сит для определения крупности зерна проса.

Исследования проводили на 63 образцах зерна проса восьми районированных сортов из основных просопроизводящих районов страны. Просеивание проводили на наборе сит с отверстиями размером от 1,2x20 до 2,0x20 мы с интервалом по ширине отверстий сит ОД мм. Размеры отверстий сит - по ГОСТ 2Н-70,

Установлено, что зерно проса при делении на фракции крупности (по толщине) подчиняется нормальному закону распределения. Поскольку мы имеем дело с качественно однородной совокупностью, для характеристики последней-пользовались величиной "усредненный наименьший размер" - толщина (В), - вычисляемой как среднее арифметическое средневзвешенных значений (В,- ) всех образцов. Исходя из полученного значения "В", равного 1,74 мм, и стандартного ст-клонения " равного ± 0,06 мм, проведена разбивка всех вариант на три группы по крупности, а именно: крупное - "В" более £,8 мм, мелкое - "В" менее £,7 мм, среднее - "В" находится в ин-

-

тервале 1,7 * 1,8 ни.

Однако, определение крупности образцов по "усредненному наименьшему размеру" связано с достаточно сложными вычислениями. С целью обоснования более простого признака для характеристики крупности зерна все образцы были дифференцированы на три группы по признаку "В". По каждой из них строили кривые фракционного распределения ло толщине зерна. Анализ полученных интегральных кривых пскаэал, что наиболее характерным для фракционного разделения зерна по крупности является сито с отверстиями размером 1,7x20 ни. Величина остатка на этом сите для зерна, относимого к разным группам крупносги по признаку "В", значительно варьирз-ет: для зерна, относимого к группе крупное, она составляет более 90%, мелкое - менее 60%, среднее - в пределах 60 * 90$. Такое количественное распределение и было взято за основу при делении на три категории крупности.

Ланные ситового анализа образцов районированных сортов проса, полученных из разных районов производства, показали, что крупность зерна более значительно варьирует в зависимости от сортовой принадлежности, чем от районов произрастания.

Вместе с тем, согласно ГОСТ 6472-60 "Просо.крупяное" в числе сорной примеси учитывается весь проход через сито с отверстиями размером 1,4x20 или 1,2x20 ми в зависимости от района произрастания, а в соответствии с ГОСТом на просо заготовляемся - фракция "весь проход через сито с отверстиями размером 1,2x20 ми".

К зерновой примеси, согласно ГОСТ на Просо крупяное, относят "битые и изъеденные зерна проса, не прошедшие через сито с отверстиями размером 1,4x20 мм, а для отдельных ... районов 1,2x20 мм? В соответствии же с ГОСТом на просо заготовляемое в составе зерновой принеси учитывают "целые и битые зерна проса, прошедшие через сито с отверстиями размером 1,4x20 км и оставшиеся на сите размером 1,2x20 мм".

Кроме того, Правилами организации и ведения технологического процесса на крупяных предприятиях рекомендовано выделение мелкого зерна на сите с отверстиями размером 1,5x20 (1,6x20) мм, без увязки с крупностью зерна. Такое положение может явиться причиной или недобора крупы, (за счет потерь нормально выполненного зерна-в отходы)* или ухудшения качества крупы при попадании в нее зерна в виде необруша.

Увеличение крупноэерности, большая вариация по крупности сортов проса свидетельствуют о необходимости пересмотра размеров отверстий сит для выделения фракций, относимых к сорной и зерновой примесям.

Для решения вопроса о выборе размера отверстий сита, проход которого следовало бы относить к сорной (зерновой) примеси, исходили из количественкой и качественной характеристики последних мелких фракций проса. В зерне разной крупности качественный состав мелких фракций проса различен. Поэтому для выделения фракций, относимых к сорной или зерновой примеси, целесообразно выбор сит проводить дифференцировано в зависимости от крупности зерна.

Учитывая необходимость сведения до минимума содержания зерна проса во фракции, относимой к сорной примеси, в партиях мелкого и среднего по крупности зерна проса в составе сорной примеси следует учитывать весь проход через сито с отверстиями размером 1,4x20 мм, а в зерне крупном - 1,5x20 мм. В этом случае средни,! уровень содержания "остряка" в проходе составляет 0,5%.

£ составе зерновой примеси в просе, относимом к категории крупное, следует учитывать фракцию 1,6x20/1,5x20 мы, в просе медком и среднем по крупности - фракцию 1,5x20/1,4x20 мм, Содержание указанных фракций составляет, по средним данным, порядка 1,0%, в том числе "остряка" - в пределах 0,6%, нормально выполненного - порядка 0,1%.

3, Уточнение методики определения содержания испорченных (повреждешшх)эерен в просе

При определении содержания испорченных зерен в просе но действующей методике - 5,0 г без повторное!ей (ГОСТ ¿0986-64) в формуле учитывается масса 100 зерен проса (отсчет подряд без выбора), которая должна характеризовать массу испорченных зерен. Однако, полученные нами данные свидетельствуют о том, что ыассг испорченных зерен меньше массы неповрежденных, и разница эта в зависимости от характера повреждения колеблется от 6 до 43%.

Кроме того, определение содержания испорченных ядер в крупе (ГОСТ 275-56) проводится не по количественному, а по весовому содержанию.

В связи с изложенный, была поставлена задача уточнить методику определения содержания испорченных зерен в части:

1. Уточнения величины навески;

2. Разработки предложений о порядке определения содержания испорченных зерен в просе на основании статистического анализа результатов определения содержания испорченных зерен

- по их количественному содержанию (ГОСТ 10986-64),

- по ГОСТ 10986-64 с корректировкой по массе испорченных зерон,

- но весовому содержанию (Уточненная методика).

Для установления величины навески зерна, необходимой для определения содержания испорченных зерен в просе, из трех образцов з разный содержанием испорченных зерен выделяли пс 2,5; 5,0; Х0,0 г зерна в 10-хратной повторности, В выделенных навесках определяли содержание испорченных зерен по ГОСТ 10986-64. В результате были получены 9 статистических совокупностей, для характеристики которых были вычислены статистические показатели.

На основании анализа полученных результатов был сделан вывод; оптимальным вариантом, дающим достоверные значения, является определение содержания испорченных зерен в навеске 10,0 г весовым способом. При определении содержания испорченных зерен в навеске 2,5 г необходимо не менее 4-14, а в навеске 5,0 г - 2-3 повторное тей.

Проверка полученных данных была проведена по тем ко вариантам ¡12 образце искусственно составленной смеси. Сменка результатов по системе статистических показателей подтвердила подученные ранее выводы.

учетом обеспечения получения достоверных результатов время, о; и.ваеыое на проведение анализа, сокращается при определении елд жанил испорченных зерен по Уточненной методике в 2-3 раза л:'« сравнению с действующей (ГОСТ 10386-64).

Таким образом, полученные ^эультать позволяют внести уточнения в методику определения содержания испорченных зерен в просе е части:

I. Величины навески, аообх.диыой для получения достоверных результатов (10,0 г вместо 5,0).

г. Порядка определения содержания испорченных зерен в просе взамен яслтит: о:шсгсО.

- г? -

4, Влиянии ссдерз;е1шя изланознах зэрок в просе,

поступаем в п ер еря <5 с тку, на вш:сд к качество крупы

Изучение влияния нз выхед и качество пшена фракции зерен, именуемой по действующий ГОСТам кс.к "üc верченные"., проводили ¡¡а основании обобщения результатов иегтелезозгнля сирьк да крупозаводах страны за I96?-.í97f гг. (уюрш ,йЕ17), ла баге Рс-иаиозтслого крупозавода (Саратовская область), а текхе на полупроизводственной установке (стакд BKíÜS), Обработка статистических и экспериментальных данных проведена з сектсре эдектрошш-вычяслитольпо:! техники ВШ'ШЗ на электрод oí; зычно ли тз;шюй наышз общего назначения НАИРЙ-С.

Из проведенного анализа данных о выработки просо,заводски продукции в разрезе сортов эа эяд лет следует, что из рассмотренных 433 месяцев работы в точение 367 но вырабатывалась крупа высизгс сорта; за этот же период отмечено £28 случаев выпуска нестандартной продукции. Вий ре ковка крупы в ни saine сорта и выработка нестандартной продукции происходила, в основном,' за счет повы-свиного содержания испорченных ядер.

Основной причиной этого является повышенное содержание испорченных зерен в сырье, поступающем на крупозаводы. Статистическая обработка данных работы заводов показала достаточно высокуи зависимость содержаний испорченных ядер в крупе от содержания испорченных зерен в сырье. Аппроксимация полученных данных осуществляется линейной зависимостью (f)i но более точно описывает связь между показателями (в диапазона от 0,04 до 2,11%) зависимость вида (2)

у в-£--(рис. 2).

а + в inX

Требованиями стандарта на просо заготовляемое содержание испорченных зерен не нормируется. Отмечена случаи, когда в поступавших на хлебоприемные предприятия партиях проса содержание испорченных зерен превышало предельно допустимое стандартом общее содержание сорной примеси - 8,0%.

В настоящее время хлебоприемные предприятия снижают содсрксгш испорченных зерен, в среднем, на 10%.

Несколько большее уменьшение количества испорченных зерен происходит в зерноочистительных отделениях крупозаводов (до ¿2 ' к ис-

иг, 06 и 02

У.-ШИ*й2вХ Ф*ол I г;-вя7.

сс-»йш г . .

¿•I* 7. • •

г

.1

« ••

оо п—гг~и—ап—и—л

Рис. 2. Зависимое т.-. содержания испорченных ядер в крупе (7) от наличия испорченных зерен в сырье (X) (данные крупозаводов, £967-1971 гг.)

ходному содержанию). В рушальнои отделении снижение содержания таких зерен достигает 30% и зависит от интенсивности воздействия рабочих органов на зерно, т.е. количество испорченных зерен от поступления до выбоя готовой продукции, по средним показателям, снижается на 60%. Оставшиеся (порядка 40$) попадают в крупу.

В связи с тем, что в поступающих в переработку партиях проса, наряду с меланозными, встречаются также зерна, испорченные в результате сушки или самосогревания, которые обладают даже несколько большей прочностью в сравнении с неповрежденными и не разрушаются при прохождении через технологическое оборудование, при нормировании общего содержания испорченных зерен в крупяном просе следует учитывать количество зерен с повреждениями обоих видов.

С учетом варьирования данных в случаев обеспечивается снижение содержания испорченных зерен на 40% (60 - 2 <Г%), т.е. в крупе содержание испорченных ядер составит 60% от их исходного содержания. Для расчета предельно допустимого содержания испорченных зерен в сырье ориентируемся на качество пшена I сорта (испорченных ядер не более 0,5%), так как, согласно базисных норм выходов, выработка хрупы I сорта составляет 89,2% от общего выхода пшена. ,

Таким образом, выработка пшена £ сортом может быть обеспечена в 95% случаев при наличии испорченных зерен в пределах 0,3%, При этом содержание зерек, испорченных в результате сушки или самосогревания (зерна с полностью потемневшим эндоспермом), должно быть ограничено 0,5%. При наличии предельного содержания таких зерен к полного перехода их в крупу возможна выработка из такой партии зерна продукции вторым сортом с содержа низ и испорченных 0,61?.

Наличие испорченных зерен приводит не только к ухудшению качества крупы, но и к некоторому снижению ее выхода за счзт потерь нормально выполненного зерна при выделении таких зерен в зерноочистительных отделениях заводов и разрушении их (преимущественно ыеланозных) в процессе переработки.

Статистической обработкой данных работы крупозаводов страны выявлена линейная зависимость (X) выхода готовой продукции от содержания испорченных зерен в сырье, однако, более точно завв-

Рис. 3. Шняниа содержания испорченных зерен в сырье (X) на общий выход крупы (У)

(данные крупозаводов, 1967-1971 гг.)

-----и

О0К2ОЮ4630Ы17ОШ XX

Ряс. 4. Влияние содержания иеланозных зерен в сырье (X) на общий выход крупы (У) (опытныа переработки, Романовский крупозавод)

- 2Е -

виснмость описывается уравнением (2) виза

у =-£- (рис. 3).

а + вХ

При обобщении данных работы заводов невозможно было дифференцировать валяние испорченных (характеристика в соответствии с ГОСТами) и меланозных на выход крупы.

С целью изучения влияния только меланозных зерен на выход пае на на стенде ВНШВ были переработаны образцы проса с содержанием таких зерен от 0,£9 до ъ,48^ (сорт Скороспелое 66, ¿рожай 1971 г.). Переработку- проводили по методике Госкомиссии по сортоиспытанию сельскохозяйственных культур до получения пшена I сорта (качество крупы по ГОСТ 572-60).

Математическая обработка полученных данных подтвердила результаты статистической обработки данных работы заводов.

Зависимость общего выхода крупы от содержания меланозных зерен подтверждена результатами пробных переработок партий проса, проведенных в производственных условиях - на Романовском крупозаводе (рис. 4).

Как Видно из приведенных данных, зависимости между содержанием испорченных зерен и выходом крупы (рис. 3), а также содержанием меланозных зерен и выходом крупы (рис. 4) подчиняются одному и тог- же закону и аппроксимируются уравнением одного вида У _ I

а + вХ

ЕЫЖШ И РЕКОМЕНДАЦИИ

1. В партиях проса, поступающих на хлебоприемные предприятия и крупозаводы, наряду с зернами, характеристика повреждения которых соответствует данной в ГОСТ 5062-63 и 6472-60, встречаются зерна со своеобразными симптомами локализованного потемнения и некроза ядер. Соответственно характеру повреждения дифференцированы 4 типа проявления заболевания (некротический меланоз).

2. Выявлено, что первопричиной этого заболевания являются бактерии типа Лвп^Агтепо! Ас/г/гр/^а{(/Л^/г Зн^-лАо^я/а. В последующем болезнь развивается под воздействием изменчивого

комплекса бактерий и грибов. Отделено значение неплотного схсндения цветковых пгино!: как ворот ин4о:сции.

I. Повреждениэ аер-н отпечено, когда просо оно ;:э ходите я в иоле (на корню). С узсличением кролики тол ышст., крзсыгания валков скошенного проса в поле (пра раздольней способе уборки), особенно в неблагоприятных условиях, .у^сди читаете я процент наа&козных зерен.

4. Бияьлена обратная зависимость между выполненностью зерен и псерейдаокостью их меланозом, Частичное выделение меланозных зерен возиокно еще на первых этапах работы с зерном вместе с фракцией мелких, плохо выполненных зерен.

Ъ. .Для меланозных зерен характерно накопление продуктов гидролиза в результате повышенной активности протеолитических а амилолитических ферментов, перегруппировка фракций дипидов и белков, разрушение каротиноидов, увеличение количества соединений типа меданойдиновых, нарастание степени окисденноети, титруемой кислотности по болтушке.

Несомненным отличием липидов меланозных ядер от лияидов неповрежденных ядер следует считать присутствие не иде нтифицирова иных соединений, а также двух флуоресцирующих веществ, являющихся, невидимому, продуктами обмена веществ микроорганизмов.

Установлена токсичность образцов ядер со 2-4 типами повреждения по кожной пробе. Для ядер с 4-м типом повреждения выявлена слабая токсичность для голубей (при скармливании).

6. Повреждение микроорганизмами приводит к снижению массы ядер (кз 2,2 43,1%) и прочности (на 14,8 * 66,2%) в сравнении с кассой и прочностью неповрежденных ядер.

?. Наличие иеланезных зерен в сырье, поступающем на крупозаводы, сникает общий выход пшена и ухудшает качество вырабатываемой продукции.

8, Результаты проведенного исследования позволяют выйти с предложениями по внесению некоторых изменений и уточнений в стандарты на просо заготовляемое и просо крупяное в части;

а) учета меланозных зерен: зерна с повреждениями 1-го типа ;очечное поражение, видимое невооруженным глазом) предлагается

относить к основному зарну, так как такие зерна незначительно отличаются от неповрежденных как химическим составом, так и физическими свойствами. Ядра с повреждениями 2-4 типов следует учитывать во фракции "испорченные зерна", относимой к сорной примеси. Рекомендуется следующая характеристика испорченных зерен: "загнившие, заллесневезиие, поджаренные, обуглившиеся -все с почерневшим, побуревшим иди явно покрасневшим ядром, а такие поврездешще микроорганизмами в виде пятен разной формы, размеров и цвета на поверхности ядра";

б) методики определения содержания испорченных (поврежденных) зерон в просе;

в) нормирования общего содержания испорченных зерен в просе, предназначенном для переработки в крупу;

г) определения крупности зерна проса;

д) размеров отверстий сит для выделения фракций, относимых к сорной и зерновой примесям,

СШШС РАБОТ, опубликованных по материалам диссертации

£. Каи Г.В. О некоторых показателях качества проса. Труды ВШШ, ¿972, вып. 75 (соавтор Бронштейн A.A.).

2. Кан Г.В. Взаимозависимость качества пшена и проса. Муко-ыовъно-элеваторная и комбикормовая промышленность, £972, *2 9 (соавторы Романенко А.И., Фролов 11.К,, Нихеева К.ЕЛ.

3. Кан Г.В. Биохимическая характеристика поврежденных ядер проса. Хранение и переработка зерна. М., ЦНИйТЭИ Минзага СССР, 1972, вып. 4 (соавтор Львова Л.С.).

По диссертационной работе сделаны сообщения на:

научно-технической конференции молодых специалистов и аспирантов НИШ, И., 1971 ;

2. семинаре "Генетические основы селекции и семеноводства проса. Киев, 1Э7Х ;

3. научно-технической конференции молодых специалистов и аспирантов ВНИИВ, И., 1973 ;

4. Ученом Совете ВНИИЗ, И., 1973 ;

5. расширенном заседании кафедры мукомольно-крупяногс и комбикормового производства МТШ1, !.!., £973.

Л-Т9М6. Подо, ж нет. 11/X1-73 г.

3afa.tfcJH_Tip. ISO «а.

ПМУ Опыте сто завода ЗНИХИ