автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.03, диссертация на тему:ИЗМЕНЕНИЯ КАЧЕСТВА РИСА ПРИ ХРАНЕНИИ В УСЛОВИЯХ СУБТРОПИЧЕСКОГО КЛИМАТА

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА СССР

МОСКОВСКАЯ ОРДЕНА ЛЕНИНА И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ имени К. А. ТИМИРЯЗЕВА

На правах рукописи

ДЖАУШАН ИБРАГИМ РИДА

УДК 633.18 : В31.563 : 681.161

ИЗМЕНЕНИЯ КАЧЕСТВА РИСА ПРИ ХРАНЕНИИ В УСЛОВИЯХ СУБТРОПИЧЕСКОГО КЛИМАТА

Специальность 06.01.09 — Растениеводство и 05.18.03.— Первичная обработка, хранение зерна и других сельскохозяйственных продуктов растениеводства

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

МОСКВА —1986

Работа выполнялась на кафедре хранений и технологий сельскохозяйственных продуктов ТСХА и в элеваторной лаборатории Всесоюзного ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательского института зерна и продуктов его переработки (ВНИИЗ).

Научный руководитель — заслуженный деятель науки РСФСР, доктор технических наук, профессор Л. А. Трисвят-ский.

Официальные оппоненты: доктор биологических наук, --профессор В. Ф. Голенков и кандидат сельскохозяйственных наук 3. Ф. Аниканова.

Ведущее предприятие: Всесоюзный заочный институт пищевой промышленности.

Защита состоится 1985 г. в часов

на заседании Специализированного совета K-120.35.07 в Московской ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени сельскохозяйственной академии имени К. А. Тимирязева.

Просим Вас принять участие в заседании Совета или прислать отзыв в двух экземплярах, заверенный печатью учреждения, по адресу: 127550, Москва,И-550, Тимирязевская ул., 49, Сектор защиты диссертаций ТСХА.

С /диссертацией можно ознакомиться в библиотеке

ТСХА.

Ученый секретарь Специализированного совета — доктор биологических наук

Автореферат разослан «/5"

1985 г.

Е. Е. Крастина

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Почти для половины населения земного шара рис является основным или одним из главных продуктов питания. В настоящее время рис занимает более половины орошаемых земель в мире, а в странах Азии— более 80%; в целом по посевным площадям и валовым сборам рис уступает только пшенице.

В Ираке рис является также одной из ведущих зерновых культур,- используемых в питании. В 1982 г. производство риса в стране составило 250 тыс. т, а импортировано было 500 тыс. т.

Сохранение риса в условиях субтропического климата Ирака представляет большую трудность прежде всего из-за отсутствия достаточной элеваторно-складской емкости, а также недостаточно развитой технической базы сельского хозяйства и перерабатывающей промышленности. Сложности хранения риса — зерна усугубляются климатическими условиями страны, а именно, повышенными- температурами и высокой влажностью воздуха. Поэтому потери зерна риса при хранении в Ираке значительны. Официальные данные. по этому вопросу отсутствуют. Однако результаты экспертной оценки показывают, что потери риса в Ираке в 1982 г. с учетом, среднегодового количества хранящегося риса.— зерна достигают почти 10 тыс, т, что весьма-существенно.

Эти неоправданные потери являются следствием воздействия насекомых — вредителей хлебных запасов и микроорганизмов, а также прорастания зерна и его самосогрева* ния. Часть зерна уничтожается и портится грызунами и птицами, а часть теряется еще за счет просыпей. Качество зерна — риса ухудшается при уборке и обработке его в результате травмирования.

Оправданными потерями массы риса — зерна при хранении, как и у других зерновых продуктов, считаются потери за счет дыхания при рл^п(поот<1-.?ррня н.е более критичес-

НАУЧНАЯ БИБЛИОТЕКА Моок. сельскохоз ачаде.чин

им. К. А. Тимиряэеза инв. .......

кой и неучтенного распыла при перемещениях. Эти потери массы учитываются нормами естественной убыли, которые для предприятий системы хлебопродуктов СССР не превышают 0,15%- При■ рациональной организации хранения риса в Ираке можно значительно уменьшить его потери. Поэтому работы, направленные на сокращение потерь массы и качества риса — зерна при хранении, весьма актуальны и экономически эффективны.

Из опубликованных данных известно, что наибольшие потери зерна в массе и качестве при хранении наблюдаются в периферийных слоях насыпи, контактирующих с окружающей средой. При этом изменения в качестве поверхностного слоя могут быть настолько значительными, что при смешивании с основной массой- доброкачественного зерна в процессе выгрузки могут не только ухудшить товарный вид и потребительские достоинства партии, но и придать зерну токсичность вследствие развития микроорганизмов. В наших исследованиях основное внимание было уделено изучению изменения качества поверхностного слоя зерновой насыпи риса при неблагоприятных условиях окружающей среды, характерных для основных районов производства и хранения риса в; Ираке.

Цель и задачи исследования. Основная цель заключается в изучении риса — зерна как объекта хранения. В связи с этим были поставлены следующие задачи:

— установление уровня критической влажности и количественных потерь риса — зерна за счет дыхания;

— изучение физиолого-биохимических, микробиологических, физико-механических, технологических и физико-химических показателей качества риса — зерна шести новых перспективных и трех районированных сортов общепринятыми методами в СССР и за рубежом;

— исследование изменения влажности и качества риса— зерна различной влажности в поверхностном слое насыпи при хранении в условиях, характерных для субтропических регионов Ирака (1=40;.. 20°С и ф=85... 100% — при образовании конденсационной влаги);.

— исследование изменения влажности и "качества риса— зерна разных сортов в поверхностном: слое насыпи при хранении под влиянием переменной суточной температуры и=40 ... 20°С) и влажности' наружного воздуха: (ф = 85... 100%) в условиях предотвращения выпадения конденсата влаги;:

— исследование изменений качества риса — зерна в поверхностном зерновом слое различной влажности при хранении под влиянием суточных колебаний ¡температуры и повышенной влажности наружного воздуха при защите слоем

сухого зерна или лузгой, а также обработкой пропионовой кислотой;

— установление периодичности контроля за состоянием и качеством поверхностного слоя насыпи риса — зерна в зависимости от его влажности и условий хранения.

Научная новизна.

— Исследованы новые перспективные сорта риса Аль-таир, Солярис, Солнечный, - Жемчужный, Старт и Спальчик как объекты хранения;

— установлен уровень критической влажности риса — зерна на основании изучения интенсивности дыхания при разных уровнях влажности новых перспективных и районированных сортов;

— рассчитаны величины естественной убыли риса—зерна при хранении насыпью (без учета распыла);

— выявлены закономерности распределения влаги в периферийных слоях риса — зерна под влиянием неблагоприятных параметров воздуха иадзернового пространства;

— исследованы изменения качества риса — зерна различной влажности при хранении в лабораторных условиях под влиянием суточных колебаний температуры и. высокой влажности воздуха при различных способах защиты поверхности насыпи (сухим зерном, лузгой и пропионовой кисло«

' той) от контакта с неблагоприятными условиями окружающей среды.

Практическая ценность. Исследование физиолого-биохи-мических и микробиологических показателей риса-зерна в условиях, имитирующих метеорологические условия основных рисопроизводящих районов Ирака во время заготовок, имеет большое практическое значение, так как позволяет найти пути сокращения потерь массы и качества риса — зерна в период его заготовки и хранения путем систематического контроля за состоянием поверхностного слоя насыпи и обработки его пропионовой кислотой. Результаты исследований могут быть использованы для совершенствования технологии по приемке, послеуборочной обработки и хранения риса — зерна.

Реализация результатов исследований. Результаты исследований вошли составной частью в отчет по теме 1.05.28 тематического плана Всесоюзного научно-исследовательского института зерна и продуктов его переработки «Разработать режимы хранения риса — зерна в металлических зернохранилищах».

Апробация работы. Научные положения диссертации, ее выводы доложены, обсуждены и одобрены на заседании ка. федры хранения и технологии сельскохозяйственных продуктов Московской сельскохозяйственной, академии имени

К. Л.-Тимирязева.-По- результатам-исследований опубликованы три статьи.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, семи глав, выводов. Работа изложена на 251 стргнице, содержит 21 таблицу, 27 рисунков и 41 приложение на 49 страницах. Список литературы включает 204 источника, из которых 86 на иностранных языках, .

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении освещена история развития материально-технической базы хранения зерновых культур, в частности риса, в условиях Ирака. Подчеркивается актуальность проблемы борьбы с потерями риса при хранении и их экономическая значимость, ставятся задачи исследования.

Аналитический обзор литературы. В обзоре литературы обобщены сведения о физиолого-биохимических, микробиологических, физико-механических, технологических и физико-химических характеристиках риса — зерна как объекта хранения, дан анализ особенностей хранения зерновых масс при высоких температурах и повышенной влажности воздуха. Показана недостаточность литературных данных по динамике процессов, происходящих в периферийных слоях плотного зернового слоя риса — зерна в экстремальных условиях.

Материалы, условия и методика исследований. Экспериментальная часть выполнена в лабораторных условиях в 1982—1984 гг. Объектом исследований являлись шесть новых перспективных сортов риса — зерна: Лльтаир, Жемчужный, Солнечный, Солярис, Спальчик, Старт и три районированных сорта: Краснодарский 424 и Кубань 3 урожая 1982 г., отобранных из партий зерна, полученных с опытных участков Всесоюзного научно-исследовательского института риса, и сорт Узрос 7—13 урожая 1983 г. из Таджикистана.

Масса проб риса"—зерна для хранения, в модельных опытах составляла 500...650 г для каждого варианта. Емкостью служили эксикаторы диаметром 18... 25 см и высотой 10... 12,5 см. Рис — зерно был размещен в эксикаторах слоем 10... 12,5 см. Лабораторные исследования включали изучение влияния суточных колебаний температуры (1 = 40... 20'С) и повышенной влажности наружного воздуха (ф = 85... 100%) на изменение влажности и качества периферийных слоев риса — зерна различной влажности (от 13,9 до 18,9%) при образовании конденсационной влаги-и без нее при хранении сухого риса — зерна влажно« ,4

стью 10,1... 11,6%. Продолжительность хранения проб от 1 до 60 суток.

Исследования изменения влажности и качества периферийных слоев риса — зерна влажностью -13,9... 18,5% при различных способах защиты поверхности насыпи от контакта с неблагоприятными условиями окружающей среды проводили при таких же условиях хранения. Схема опытов приведена на рис. 1.

Для исследования температуры зернового слоя и относительной влажности воздуха были приготовлены датчики, которые представляют собой специально изготовленные дистанционные психрометры на базе хромелькопелевых термопар. Датчики работали в комплексе с многоточечным самопишущим потенциометром типа КСП-4.

Контроль равномерного распределения относительной влажности воздуха в модельном опыте проводили по установлению равновесной влажности риса — зерна сорт Узрос 7—13 с различной исходной влажностью (от 13,8 до 18,3%) путем расчета по изменению массы навесок элементарного слоя (1—2 зерна), повторность 12-кратная. Для анализа метеорологических условий при хранении риса — зерна в Ираке использованы средние многолетние данные местных гидрометеостанций.

Контроль состояния и качества опытных проб осуществляли в соответствии с действующими инструктивными документами и ГОСТами.

4 Отбор проб проводили по ГОСТ 10839—64 и ГОСТ 12036—66; определение влажности— по ГОСТ 3040—55 и ГОСТ 12041—82; массы 1000 зерен — по ГОСТ 10842—76; содержание сорной и зерновой примесей — по ГОСТ 10939—64; всхожесть — по ГОСТ 12038—66 и 10968—72; содержание белка — по ГОСТ 10846—74; натурную массу — по ГОСТ 10840—64.

Интенсивность дыхания, определяли методом ВНИИЗ и на приборе Газохром 3101; пленчатость — на приборе Са-таки. Переработка риса в крупу осуществлялась на лабораторной установке ЛУР-1М. Содержание трещиноватых зерен определяли на диафаноскопе ДСЗ-2; замеры длины и ширины зерна риса — микрометром; коэффициент разва-риваемости, цвет и вкус сваренной каши — по методике Госкомиссии по сортоиспытанию сельскохозяйственных культур.

Вязкость и температуру клейстернзации — с помощью амилографа Брабендера. по методике (Х V. НаПск, 1959). Кислотное число жира — по ускоренному методу. Содержание амилозы в шлифованном рисе определяли колориметрическим методом • с использованием чистой- амилозы

Сорта ряса —зерна Альтаяр, Жемчужный, Солнечный, Солярис, Спальник, Старт, Краснодарский 424, Кубань 3, Узрос 7—13

*___

Сравнительное изучение риса —зерна как объекта хранения и переработки

^

. Показатели:

- интенсивность дыхания, ' содержа ние и состав микрофлоры; •

- энергия прорас тания и всхожесть

Г

Цель; установление критической влажности и количе ственных потерь риса— зерна за счет дыхания

I

Показатели:

- физикс-механиче-скле;

- технологические;

- физико-химические

Цель: группировка сортов риса по показателям, характеризующим кулинарные и технологические свойства и отбор проб зерна для исследования по хранению

Хранение риса —зерна влажностью 10,1...18,9% при (1=40...20°С и ср=85. 100%) в течение 1 ,..60 суток, толщина слоя 10... 12,5 см

при образовании • конденсационной влаги при предотвращении конденсационной влаги с защитой поверхностного слоя

сухим зерном лузгой пропио-новой кислотой

Показатели: влажность, энергия прорастания, всхожесть, кислотное число жира, количественный и качественный состав микрофлоры

I

Цель: установление периодичности контроля за

состоянием и качеством зерна риса в поверхностном слое насыпи при экстремальных условиях хранения •

Рис. 1. Общая схема

исследований

для биохимических целей фирмы MERCK для составления калибровочной кривой (В. О. Juliano, 1971). Реакцию набухания — в растворе гидроокиси калия методом (R. R. Little, 1958). Видовой и количественный состав микрофлоры— путем посева смывов с зерна на твердые питательные среды; субэпидермальную микрофлору определяли путем раскладки на питательные среды зерен. • Для получения • достоверных результатов использовали методы статистической обработки экспериментальных-данных. ' -

В диссертации использованы ранее полученные нами данные по характеристике иракского и американского сортов риса.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Изучение физиолого-биохимических, микробиологических, физико-механических, технологических и физико-химических показателей качества риса — зерна перспективных и районированных сортов, характеризующих-его как объект переработки и хранения

Изучение интенсивности дыхания риса — зерна разных сортов при различных уровнях его влажности показало, что критическая влажность изученных сортов риса — зерна находится на уровне 14,6... 15,2% (рис. 2). При этом появляется свободная влага, в несколько раз возрастает интенсивность дыхания, а также активизируется микрофлора, резко снижается стойкость риса при хранении и ухудшается его качество. Для свежеубранного зерна (сорт Узрос 7—13) интенсивность дыхания значительно выше по сравнению с зерном, прошедшим песлеуборочное дозревание. Хранение риса — зерна в сухом состоянии, т. е. при влажности до 14,0% включительно, позволяет сохранить качество с минимальными потерями массы зерна в пределах естественной убыли.

Расчет показал, что естественная убыль риса — зерна при хранении в течение года насыпью составляет при влажности 13,2... 13,4% всего 0,01 %; а при 14,6... 15,2% — в 10 раз больше (0,10%).

С увеличением влажности потери сухих веществ на дыхание возрастают (табл. 1).

Микробиологический анализ сортов показал, что большинство проб характеризовалось наличием полевых грибов Alternaria, Fusarium, Claüosporium от 0,3 до 2,9 тыс. на 1 г зерна. Преобладающее число бактерий из рода Ps. her-bicola-77.190 TUC.oia 1 г зерна характерно для здорово-

Таблица 1

Потери сухого вещества за счет дыхания риса — зерна разных сортов при различных< уровнях влажности за год хранения, % (4= 18 ... 23°С)

Состояние зерна

Сорт

Влажность, %

13,2... 13,4 14,0... 14,5 14.6... 15,2 15.6... 16,2 17,0... 18,4

0.01 0,04 0,10 0,30 0,95

0.02 0.01 0,05 0,02 0,16 0,06 0,22 0,07 0,96 1,04

0,01 0,04 0,10 0,20 0,98

. 0.03 ■0,13 0,21 0,63 5,08

Прошедшее послеуборочное дозревание

Свежеуб-

ранное

зерно

Лльтаир Жемчужный Солярис среднее значение

Узрос 7—13

го свежеубранного зерна, при' этом содержание плесени хранения не превышало 0,8 тыс. на 1 г зерна, лишь в пробе сорта Солнечный содержание плесени хранения было выше и достигло 16,1 тыс. на 1 г зерна. Сравнение проб риса — зерна различных сортов показало, что состав и количественная характеристика субэпидершальной и поверхностной микофлоры существенно не отличались.

Кислотное число жира изучаемых сортов было на уровне 6,8... 8,8 мг КОН на 1 г жира, что свидетельствует о свежести и доброкачественности зерна.

Сравнение исходных данных по энергии прорастания и всхожести показывает, что максимальную всхожесть имел сорт Солярис (98%). а минимальную — сорт Кубань 3 (82%). Пониженная энергия прорастания в пробе сорта Узрос 7—13 подтверждает несовершенность послеуборочного дозревания. Эти данные показывают доброкачественность выбранного для изучения материала.

Исследования физико-механических свойств различных сортов риса показали, что наилучшими сортами по стекло-видности являются Солярис, Солнечный, Лльтаир и Спальчик. Низкую трещиноватость имели пробы зерна сортов Лльтаир, Солнечный, Жемчужный и Спальчик. По массе 1000 зерен наилучшими сортами были Лльтаир, Узрос 7—13, Краснодарский 424, Кубань 3 и Жемчужный.

Сравнительные результаты переработки исследуемых советских сортов по сравнению с иракскими и типичными американскими сортами доказали, что короткозериые сорта Жемчужный, Солнечный, Спальчик и Солярис находились на одном уровне с типичным короткозерным американским 8

по выходу целого ядра от 65,4. до 68,2%, а среднезерный сорт Лльтаир дал удовлетворительный выход целого ядра 56,4% по сравнению с американским среднезерным.

Оценка кулинарных достоинств по косвенным показателям, принятым в большинстве стран, производящих' рис (содержание амилозы, реакция набухания в щелочи, вязкость на амилографе Брабендера), показала, что эти зависимости носят сложный характер. Наши исследования подтвердили ранее проведенные исследования в том, что сорта с низким и средним содержанием амилозы характеризуются получением после варки «мягкого» риса..

В таблице 2 приводится группировка исследованных сортов по температуре клейстеризации и содержанию амилозы, основанная на результатах проведенных исследований.

Изучение кулинарных достоинств риса девяти сортов показало, что сорта не отличаются существенно по этому показателю. У большинства сортов коэффициент разваривае-мости укладывается в пределах 4,8...5,4, а у свежеубран-ного зерна сорта Узрос 7—13 он равен 3,0. После варки рис имел, как правило, полурассыпчатую структуру и белый с кремовым оттенком цвет.

В результате математической обработки, экспериментальных данных (физико-механические, технологические и физико-химические, свойства) установлена тесная корреляция между выходом целого ядра при переработке и стекло-видностью, трещиноватостью и массой 1000 зерен, коэффициенты корреляции между которыми соответственно составляли: • г = +0,655±:0,19; г = —0,710±0,16 и г = —0,633±

Таблица 2

Группировка различных сортов риса по содержанию амилозы и температуре клейстеризации

Температура-клейстеризации,. Содержание амилозы, %

низкое<20 среднее 20... 25 высокое >25

Высокая >75 Лльтаир, Жемчужный, Солнечный, Солярис, Спаль-' чик. Старт, Узрос ' 7—13 — -

Средняя 70... 75 Краснодарский 424, На то Лабелле, Анбар Щ 8

Низкая <70 Кубань 3 — —

±0,19; между содержанием амилозы и вязкостью после охлаждения г = -j-0,663±0,16.

Исследование изменения влажности - и качества риса — зерна различной влажности в поверхностном слое насыпи при хранении в условиях суточных колебаний температуры и высокой относительной влажности воздуха при образовании конденсационной влаги

Динамика изменения температуры по слоям насыпи риса—зерна при хранении под влиянием переменной температуры (t=40 ... 20°С) и высокой относительной влажности (ф = 85... 100%) показана на рис. 3.

Характер перераспределения влаги в периферийных слоях зерновой насыпи при различном их удалении от поверхности при хранении сухого зерна влажностью 14,0% представлен на рис. 4.

Данные свидетельствуют о том, что даже на 15... 20 сутки хранения влажность поверхностного слоя (толщиной 2,5 см) не превышала 15,6... 16,1 %. При исходной влажности 15,4% после 15 суток хранения влажность риса — зерна в этом случае достигла 18,7%.

Максимальное увлажнение поверхностного слоя толщиной 2,5 см при исходной влажности зерна 17,0% и продолжительности хранения 10 суток достигло 20,7% (табл. 3).

Результаты эксперимента показывают, что сорбция водяного пара зерновой насыпью — продолжительный процесс, охватывающий, главным образом, поверхностный слой толщиной до 5,0 см.

Изменения качества риса — зерна при хранении согласуются с его влажностью по слоям и температурой при хранении.

Установлено, что при исходной влажности зерна 14,0... 15,4% интенсивное развитие плесеней хранения наблюдается уже после 10... 7 суток хранения соответственно. Наиболее неблагоприятные условия хранения складываются в поверхностном слое зерна толщиной до 2,5 см за счет развития грибов из рода Aspergillus,, где число плесеней хранения возросло в 60... 330 раз по сравнению с исходным. При хранении влажного и сырого зерна влажностью 16,6... 18,9% увеличение микофлоры в 30... 460 раз отмечено уже на третьи сутки.

Развитие плесневых грибов сопровождалось снижением энергии прорастания и всхожести зерна. Так, при исходной влажности зерна 14,0% за 20 суток хранения в поверхностном слое толщиной 2,5 см всхожесть снизилась с 91% до 10

N

К

г

о &

ь.

г

<4

К ?

о

О «I

* У

е* 1в

о 7 / г /'/

/1 1 / 2 / / э // // • / и ( А

о, 4 / Г п 3 / О 1 •

... ,,л / Л! /и /// /// •

/о , / л У/'у у/1 3 •

13

14

15

16

20

17 18 19 Влажность, %

Ряс. 2. Интенсивность дыхания риса-з«рна разных сортов {* . 18...23°С).

1 - сорт Солярке

2 - сорт Альтамр •

3 - сорт Кекчужный

4 - сорт Уэрос 7-13 <свежаубракно* зерно)

•Рвзч- §1, йлаяниз температуры воздуха издзарноБого пространства г.а температуру поверхностного слоя насыпи ркса-аерка /ссрт Узроо 7-13/

1 - над зерясы

2 - в зерне /1,2 см от поверхности/

3 - - " - /5,0 см от поверхности/

4 - - " - /9,0 См ст поверхности/

Рео. 4. Изменение влажности сухого зерна риса в процессе хранения в условиях образования конденсационной влаги /1=40...20 С, И =85...1002/ I - слоЗ зерна на глубине 0-2,5 см от поверхности

2 - - * - 2,5-5,0 см от поверхности

3 - - " - 5,0-7,5 см от поверхности

4 - - " - 7,5-Ю,0см от поверхности

5 - - " - Ю,0-12,5см от поверхности

15

12

II

I /—" с о _и 0

с / 1 / ^ ----"о 2 . о ж

г Т г _ ....... « - "" » , Г"*

^05 «0,292

15 30 45 ~ ~ 60

Срок храветиг, с утка

Рис. 5. Изменение влажности риса-зерна при хранении в условиях предотвращения конденсационной влага /»«40,..20°С,

1 - слой зерна на гадбвде 0-2 см от

поверхности;

2 - слой зерна на глубине 4-6 см о»

■поверхности;. ,

3 - слой зерна на глубине 8-10 см от

поверхности

60%, а энергия прорастания с 44% до 1%. При влажности 18,9% снижение всхожести до 42% и энергии прорастания

Таблица 3

Изменение качества риса — зерна различной влажности при хранении в условиях повышенной влажности и переменной температуры (1=40.. .20°С, <р=*85... 100%)

Исходная влажность зерна, % Срок хранения, сут. Расстояние от поверхности, см Конечная влажность, % Всхожесть, % Плесени хранения, тыс. на 1 г зерна Кислотное число жира, мг КОН на 1 г жира

1 2 3 4 5 6 7

Исходное зерно 91 1,6 8,4

5 ' 0-2,5 2,5—5.0 5,0—7,5 15.4 15,0 14.5 85 85 91 2,3 0.8 1.2 ' 8,4 9,0 8,4

14,0 10 .0—2,5 2,5—5.0 5,0—7,5 16,2 15,5 14,7 86 86 82 526,0 204,0 20,0 9.5 8,9 ' 8,4

15 0—2,5 2,5—5,0 5,0—7,5 16,1 15,3 14,8 74 77 83 606,5 242,0 83,2 10,0 10,7 9,2

20 0-2,5 2,5—5.0 5,0—7,5 15.6 15.7 14.8 60 69 66 787,0 237,0 35,0 13,0 10.6 9.3

НСР05 • 0,2

Исходное зерно 91 0.9 8.1

3 0—2,5 2,5—5.0 5,0—7,5 16,6 16,8 15,6 85 86 89 0.6 0,5 0,3 8,8 . 8,6 ' 8,8

15,4 7 0—2,5 2,5-5.0 5,0—7,5 16,2 15,4 ■ 15,4 82 66 79 56.7 45,2 45.8 8,3 ' 8.2. 8,7

10 0-2.5 2,5—5,0 5,0—7,5 16,1 15,8 15,7 83 85 78 156,0 37.4 45.5 •9,6 10,4 11,8

15 0—2,5 2.5—5,0 5.0—7,5 18.7 17.4 16,3 52 60 60 1902,5 393,5 371,0 . 25,2 14,6 11,4

нср0. 0,18

Продолжение таблицы .3

. 1 • 2 3 4 5 6 7

Исходное зерно 88 0,8 8,4

3 0—2,5 • 2,5—5,0 5,0—7,5 18,6 18,117,8 80 76 80 24,1 21,0 . 5,8 8.1 8,1 8,4

17,0 5 0—2,5 2,5—5,0 5,0—7,5 18,1 18,2 16,5 ' 78 ' 82 83 203,0 112.5 57,5 ' 11,6 9,3 10,0i

7 . 0—2,5 2,5—5,0 5,0—7,5 17,7 18,3 17,0 80 84 81 355,0 350,0 310,0 14.2 15,9 14,0

10 0—2,5 2,5—5.0 5,0—7,5 20.7 18.8 17,5 76 78 75 410.0 273,5 216,5 22.4 13.6 12.5

НСРОЕ 0,13

Исходное зерно ' " 89 0,2 8,3

1 0—2.5 2,5—5.0 5.0—7,5 19.3 19,9 20,2 80 82 84 0,3 1,2 1,9 8.4 8.4 8,6

18,9 2 0—2,5 2,5—5,0 5,0—7,5 18,7 19,7 19,9 71 77 79 50,3 38,0 18,0 8,4 9,8 10,6

3 0—2.5 2.5—5.0 5,0—7,5 19,4 19,9 20,2 75 71 74 92,0 41,0 19,5 10,7 13.7 13.8

5 ( 0—2,5 2,5—5,0 5,0—7,5 20,0 18,9 18,6 42 30 70 127,0 , 129.5 102,5 16,8 14,6 14,2

HCPos 0,18

до 16% было отмечено уже после 5 суток хранения

(табл. 3).

Увеличение содержания плесневых грибов из рода Aspergillus свидетельствует о потенциальной опасности нако-

пления в верхнем слое насыпи риса — зерна микотоксинов (афлатоксинов), что обычно приводит к невозможности использования риса — зерна на , продовольственные и даже кормовые цели. Хранение в таких условиях сопровождалось 12

гидролизом липидов, проявившемся в значительном увеличении кислотного числа жира (почти в три раза по сравнению с исходным) за 15.. .10 суток соответственно при влажности 15,4 и 17,0%.

Таким образом, в результате лабораторных опытов доказано, что в условиях переменной суточной температуры (1=40 ... 20°С) и повышенной относительной влажности воздуха (ф = 85... 100%), даже при хранении сухого зерна качество поверхностного слоя риса — зерна толщиной до 5 см может существенно ухудшиться уже после 10...20 суток хранения. Эти данные свидетельствуют о необходимости поиска практических путей и средств для защиты поверхностного зернового слоя от отрицательного воздействия теплого и влажного наружного воздуха, имеющего место в практике хранения риса — зерна в рисопроизводящих регионах Ирака.

Исследование изменения влажности и качества риса — зерна разных сортов; в поверхностном слое насыпи при хранении * под влиянием переменной суточной температуры! и повышенной влажности воздуха в условиях 1

предотвращения выпадения конденсата влаги >

Изменение влажности в плотном слое зерна риса разных сортов при хранении в сухом состоянии (влажности от 10,1% до 11,6%)- в результате сорбции паров воды зерном из окружающего воздуха занимает более длительный период, чем сорбция влаги в условиях выпадения конденсата. Характер увлажнения зерна в значительной; степени обусловлен исходной влажностью.

Влажность сухого риса — зерна в таких условиях может увеличиваться на 2 ...5% и более (рис. .5). Наиболее интенсивно процесс сорбции влаги зерном наблюдался в течение первых 15 суток. За этот срок зерновой слой имел максимальную влажность в пределах критической (14,6... 14,9%) в слое толщиной до 2 см. По. достижении предельного значения влажности отмечалось некоторое ее уменьшение, преимущественно за счет передачи влаги нижележащим слоям. Через 30 суток хранения такого уровня влажности достигли слои, находящиеся на расстоянии 4 см от поверхности (14,5... 14,8%). Через 45...60 суток- хране-' ния влажность периферийного слоя (2 см). установилась выше критической и достигла 15,3%, а на расстоянии 4 см от поверхности составила 15,0%. На глубине до 10 см изменения влажности были минимальными и не превышали ошибку опыта.

Таким образом, для обеспечения сохранности зерна и своевременного принятия мер по борьбе с его потерями при хранении следует организовать систематический контроль за состоянием поверхностного слоя насыпи и его защиту от неблагоприятных воздействий окружающей среды.

Изменение состава микроорганизмов в поверхностном слое насыпи на всех исследуемых глубинах до 10 см происходило за счет грибов хранения. Они размножались и . на зерне с влажностью от 13,3% до 15,0%. Начало их развития в незначительном количестве было отмечено в первые же сроки хранения. При хранении на зерне риса в периферийных слоях наблюдается постепенное отмирание полевых грибов Alternaria, Fusarium и неспорообразующих бактерий, в частности Ps. herbicola. Так, после 60 суток хранения их количество составило 2,7 .4,7 тыс. на 1 г зерна, а полевых грибов обнаружено не было. Это свидетельствует об антагонизме между различными группами микроорганизмов в процессе жизнедеятельности при хранении. Увеличение количества плесеней, из родов Aspergillus и Peni-cillum на зерне риса периферийных слоев являлось следствием его увлажнения выше критической влажности (15,0%). В слое до 12,0 см от поверхности количество грибов хранения после 60 суток было в 278 раз больше исходного.

Энергия прорастания в этом слое уменьшилась в 1,5 раза по сравнению с исходной после 60 суток хранения, хотя всхожесть риса — зерна еще сохранялась на одном уровне с исходной. Таким образом, важным мероприятием в борьбе с потерями риса — зерна при хранении является удаление конденсационной влаги или условий для ее образования, в частности, путем удаления влагонасыщенного воздуха с помощью вентилятора в кровле зернохранилища.

Исследования-изменения влажности и качества-риса — зерна в ? периферийных слоях при. различных способах защиты насыпи ¡от. контакта с неблагоприятными условиями окружающей'среды

Результаты эксперимента показали, что защита поверхности насыпи риса — зерна слоем сухого зерна, лузгой, а также зерном, обработанным пропионовой кислотой в норме 0,4% от массы обрабатываемого зерна, толщиной 2,5 см не оказывает практического влияния на характер увлажнения нижележащих слоев при исходной влажности 13,9... 15,3% и 16,6%. При исходной влажности риса — зерна 18,5% при всех вариантах защиты поверхности значительного изменения влажности не наблюдалось. Однако обработка- пропионовой•кислотой привела к значительному 14

микологическому эффекту. При влажности. 16,6% через 10 суток и 18,5% после 5 суток хранения снизилось коли: чество плесеней хранения в поверхностном слое до 3,5... 1,7 тыс. на 1 г; в необработанном рисе — зерне их содержалось 410 и 127 тыс. на 1 г зерна, соответственно (табл. 4). Аналогичный эффект наблюдался при других

Таблица 4

Изменение качества риса —зерна различной влажности при хранении 0=40... 20°С, ср=85... 100%) с применением разных - способов защиты поверхностного слоя насыпи -

Исходная влажность зерна, % Срок хранения, сут. Вилы зашиты и обработки Расстояние от поверхности, см 1 Конечная влажность, % ' - о ~ Л -О О ь-к с» и о Ю * Плесени хранения, тыс. на 1 г зерна. Кислотное число жира, мг КОН на 1 г жира . .

Исходное зерно 85 0,5 7,9

сухое зерно опытное зерно опытное зерно опытное зерно 0—2,5 2.5—5.0 5.0—7,5 ' 7,5—10,0 18.0 17,9 16,4 16,2 70 '80 80 81 244 141 104,2 9,2. 10,2' 9,7

16,6 10 рисовая лузга опытное зерно опытное зерно опытное зерно 0—2,5 2,5—5,0 5,0—7,5 7,5—10,0 13.1 18.2 16.5 16.6 81 78 88 564,5151,5 159,3 11.2. 10,9

пропионовая кислота опытное зерно, опытное зерно опытное зерно 0—2,5 2.5—5,0 5.0—7,5 7,5—10,0 18,8 17,9 16.8 16,4 17 69 77 89 3,5 157.0 39,7 8,1 - 9.8 9,4

Исходное зерно 89 0,4 7,9 '

сухое зерно опытное зерно опытное зерно опытное зерно 0—2,5 2,5—5.0 5.0—7,5 7,5—10,0 17,8 17,6 18.2 18,2 26 29 75 85 56.5 25,9 61,2 8.6, 9,0 9.8

18,5 5 рисовая лузга, опытное зерно опытное зерно опытное зерно • 0—2,5 2,5—5,0' 5.0—7,5 7,5—10,0 13,7 17,9 18.3 18.4 21 82 82 114,5 39,5 65,4 11,7' 12,4 "

пропионовая кислота опытное зерно опытное зерно опытное зерно - 0—2,5 2.5—5.0 5,0—7,5 7,5—10,0 18,6 18,1 18.4 18.5 1 8 84 81 1,65 25.5 55,2 9,0 10.3 10,6

урбвнях" влажности риса — зерна, обработанного- пропионо-вой кислотой.

Таким образом, обработка поверхностного слоя насыпи риса — зерна пропионовой кислотой может быть рекомендована в качестве технологического приема защиты продовольственного зерна в субтропических регионах Ирака.

Всхожесть при обработке пропионовой кислотой теряет ся только на глубину обработанного поверхностного слоя к прилегающего к нему. Всхожесть, близкая к исходной, сохраняется при всех изученных уровнях влажности на глубине 7,5... 10 см от поверхности при всех видах защиты (сухое зерно, рисовая лузга, обработка пропионовой кислотой). При исходной влажности 13,9% в течение 20 суток; при влажности 15,3% — 15 суток; при 16,6% — 10 суток и 18,5%—5 суток. Кислотное число жира по вариантам в эти сроки мало менялось в слое 7,5... 10,0 см от поверхности.

Экономическая эффективность

Экономический эффект достигается 'за счет сокращения потерь массы и качества риса — зерна при хранении.

Выводы и предложения^

1. Критическая влажность зерна исследованных сортов риса находится на уровне 14,6.. .15,2%. С увеличением влажности зерна выше критической резко возрастает интенсивность дыхания, активизируется микрофлора, ухудшаются его посевные качества, снижается стойкость зерна при хранении. Для свежеубранного зерна интенсивность дыхания значительно выше по сравнению с зерном, прошедшим послеуборочное дозревание..

2. Сохранение* качества риса — зерна с минимальными потерями массы сухих веществ при хранении возможно только при влажности ниже критической. Потери массы сухих веществ риса — зерна в сухом состоянии в среднем составляют 0,01%, а-при средней сухости — 0,10% за год хранения.

3. Моделирование экстремальных условий хранения (1=40... 20°С, ф = 85... 100%) позволило выявить, что существенное изменение влажности наблюдается в поверхностном слое толщиной до 5 см (1,5... 4,1% в зависимости от исходной влажности зерна).

4. В поверхностном слое насыпи риса — зерна, особенно 0,0.. .5,0 см и даже 7,5 см увеличивается содержание плесеней хранения, а полевых плесеней — уменьшается, в результате чего возникает реальная опасность накопления

микотоксииоз (афлатоксинов), что-приводит., к нёвозможнб-сти использования такого зерна на продовольственные и кормовые цели без заключения ветбаклаборатории.

5. В поверхностном слое насыпи при моделируемых условиях (t=40.. .20°С, ф = 85 ... 100%) энергия прорастания и всхожесть риса — зерна резко снижаются при всех уровнях исходной влажности зерна, а кислотное число жира возрастает в 3 раза уже через 10... 15 суток.

• в. Снижение качества риса — зерна в поверхностном слое сокращается в 2...3 раза при создании условий,1 препятствующих выпадению конденсата на поверхности зерна.

7. Установлено, .что наибольший микологический эффект оказывала , обработка поверхностного слоя риса — зерна пропионовой. кислотой (0,4% от массы ' обрабатываемого зерна), что приводит к снижению содержания плесеней хранения от родов Aspergillus и Pénicillium.

Рекомендуется обработка поверхностного слоя (до 2,5 см) насыпи риса — зерна пропионовой кислотой в норме 0,4% от массы обрабатываемого зерна продовольственного назначения. .

8. Защита поверхности насыпи риса — зерна рисовой лузгой, сухим зерном и пропионовой кислотой при экстремальных условиях (t=40... 20°С, ф=85... 100%) позволяет сохранить всхожесть основной массы зерна на исход: ном уровне на глубине ниже 7,5 см от поверхности, для сырого риса в течение 5 суток, средней сухости — 10 суток, влажного—15 суток и сухого — 20 суток.

. 9. На основании результатов исследования можно рекомендовать следующую периодичность визуального и температурного контроля за состоянием и качеством риса — зерна в поверхностном слое насыпи при хранении:

Состояние зерна по влажности Периодичность контроля (не реже), сутки

без защиты поверхностного слоя после обработки пропионовой кислотой

сухое 10 20

средней сухости 7 15

влажное 2 10

сырое 1 5

10. Установлена тесная корреляция между выходом целого ядра и стекловидностью, трещиноватостью и массой 1000 зерен, коэффициенты корреляции между которыми соответственно составили: г = +0,655±0,19, г =—0,710±:0,16 и г = —-0,633±0,19, между содержанием амилозы и вязкостью после охлаждения г = +0,663 ±0,16.

11. Изучение кулинарных достоинств'риса девяти сортов не выявило существенных различий по этому показателю.

Коэффициент развариваемости равен 4,8... 5,4.. Свеже-убранное зерно показывает низкий коэффициент разварива-емости (3,0). Структура риса после варки полурассыпчатая, цвет белый с кремовым оттенком.

12. Сорта риса Альтаир, Жемчужный, Солнечный, Со-лярис, Спальчик, Старт и Узрос 7—13 могут быть отнесены к группе с низким содержанием амилозы (<20%) и высокой температурой клейстеризацин (>75°С), сорт Краснодарский 424 — к группе с низким содержанием амилозы и средней температурой клейстеризацин (70...75°С), а сорт Кубань 3 — к группе с низким содержанием амилозы и низкой температурой клейстеризацин (<70°С). Группировка новых перспективных и районированных сортов по содержанию амилозы и начальной температуре клейстеризацин позволяет прогнозировать их технологические достоинства.

Список опубликованных работ, по теме диссертации

1. Джаушан И. Р., Лугарев А. Л., Алексеева Л. В. Перераспределение влаги в плотном зерновом слое. риса—зерна под влиянием относительной влажности воздуха и температуры. — Рук. деп. в ЦНИИТЭИ Минзага СССР, № 433 зг —Д84.—10 с.

2. Джаушан И. Р., Шухнова Н. В., Алексеева Л. В. Сравнительные исследования биохимических свойств и кулинарных достоинств некоторых перспективных советских сортов риса. — Рук. деп. в ЦНИИТЭИ Минзага СССР, № 447 зг —Д 84,—12 с.

3. Алексеева Л.В., Джаушан И. Р., Лугарев А. Л. Влияние повышенной переменной температуры и относительной влажности воздуха на изменение влажности и качества риса — зерна в поверхностном слое насыпи при хранении. — Рук. деп. в ЦНИИТЭИ Минзага СССР, № 610 зг —Д 85.— 13 с.

Объем I1/« п. л.

Заказ 2898.

Тираж 100,

Типография Московской с.-х.- академии им. К. А. Тимирязева 127550, Москва И-550, Тимирязевская ул., 44

Бесплатно