Какие контаминанты химического происхождения вы знаете?

13. Изучите токсикологическую характеристику токсичных элементов, пести­цидов, нитратов, нитритов, нитрозосоединений, радионуклидов, ПАУ.

ГЛАВА 6. ПОКАЗАТЕЛИ КАЧЕСТВА, СТАНДАРТИЗАЦИЯ

И СЕРТИФИКАЦИЯ ЗЕРНА

Зерно - это плод, или семя, зерновых культур; один из основных видов продук­ции растениеводства. Служит сырьем для мукомольной, крупяной, крахмалопаточ-ной, спиртовой, комбикормовой и других отраслей промышленности, кормом для сельскохозяйственных животных. Продукты переработки зерна используют в хле­бопекарном, макаронном, кондитерском производствах.

Зерно считается стратегическим продуктом, и его запасы (может храниться 9-11 лет) в государственных фондах существуют почти во всех странах мира неза­висимо от государственного строя и преобладающих форм собственности на основ­ные средства производства.

Зерно является товаром, который имеет постоянный, устойчивый спрос в любое время года, в любом регионе. Может быть предметом экспорта.

Классификация и строение зерна зерновых культур

Возделываемые зерновые культуры относят к трем ботаническим семействам: мятликовым (злаковым), гречишным и бобовым (рис.6.1).

Семейство мятликовых включает основные хлебные культуры: пшеницу, рожь, ячмень, овес, кукурузу, рис, просо, сорго.

Плод злаков - зерновка - развивается из оплодотворенной завязи цветка. При об­молоте пшеницы, ржи и тритикале зерновки легко отделяются от цветковых пленок. Не имеет их кукуруза. Эти злаки называют голозерными. У остальных злаков цветко­вые пленки плотно облегают зерновку и при обмолоте не отделяются. Эти культуры называют пленчатыми (ячмень, овес, рис, просо, сорго). Чем больше масса цветковых пленок на поверхности зерновки (ядра) и чем труднее они удаляются, тем меньше вы­ход крупы или муки при переработке такого зерна. По внешнему виду (морфологиче­ским признакам) зерновки мятликовых культур подразделяют на настоящие хлеба (пшеница, рожь, ячмень, овес) и просовидные (остальные культуры). У настоящих хлебов зерновка продолговатой или продолговато-овальной формы, имеет бороздку со стороны брюшка, а зерновка мягкой пшеницы и ржи - еще и бородку (хохолок), образованную выростами клеток наружного слоя оболочек. У пшеницы и ржи борозд­ка (желобок) углубляется внутрь зерновки (на 1/2-2/3 ее толщины) и иногда образует там петлю, осложняя отделение оболочек при выработке сортовой муки.

Показатели качества, стандартизация и сертификация зерна

Зерно

Семейства

Гречишные

Мятликовые

Бобовые

Гречиха

Горох

Фасоль

Чечевица

Соя

Бобы

Чина

Нут

Рис. 6.1. Классификация зерна по ботаническим семействам

Просовидные злаки могут иметь форму зерновки продолговатую (рис), округлую (просо, сорго) или клино­видно-овальную (кукуруза). Характерная особенность этих злаков - отсутствие у зерновок бороздки и бородки.

Зерновка любого злака состоит из трех основных частей - зародыша, эндосперма и оболочек (рис.6.2).

Зародыш состоит из стебелька, корешка и почечки, дающих жизнь новому растению. Зародыш плотно приле­гает к эндосперму, от которого отделен щитком. Через щиток, богатый ферментами, питательные вещества при прорастании из эндосперма поступают в зародыш.

Рис. 6.2. Продольный разрез зерновки пшеницы: 1 - плодовая оболочка; 2 - семенная оболочка; 3 - алейроновый слой; 4 - эндосперм; 5 - щи­ток; 6 - зародыш; 7 -бородка

Эндосперм - основная часть зерновки. Представляет собой мучнистое ядро, в котором сосредоточены запас­ные питательные вещества. В центре эндосперма клетки крупные, тонкостенные, часто неправильной формы. При удалении от центра размер клеток постепенно уменьша­ется, форма их становится близкой к прямоугольной призме. Внутри клеток белки образуют как бы сплошную матрицу, в которую вкраплены крахмальные гранулы разных размеров. В центральной части эндосперма наря­ду с мелкими и средними находится много крупных гра­нул крахмала. По мере удаления от центра к оболочкам количество и размеры крахмальных гранул уменьшаются, а доля белка увеличивается. Краевой слой эндосперма, примыкающий к оболочкам, называют алейроновым. Он образован толстостенными кубическими клетками. Алей­роновый слой пшеницы, ржи, овса состоит из одного ряда клеток, ячменя - из трех-пяти рядов. Эта особенность строения зерновки ячменя может быть использована для

Глава 6

обнаружения под микроскопом примеси ячменной муки к пшеничной или ржаной. Алейроновый слой богат белком и жиром.

Оболочки защищают зерновку от воздействия внешней среды. Голозерные зла­ки имеют две оболочки: плодовую и семенную. Снаружи зерновка покрыта плодо­вой оболочкой (перикарпием), которая образуется из стенок завязи и состоит из трех слоев крупных толстостенных одревесневших клеток, пустых внутри. Семенная оболочка образуется из стенок семяпочки и также состоит из трех слоев клеток, но мелких и неправильной формы. В среднем - пигментном слое семенной оболочки содержатся красящие вещества, придающие окраску зерновке.

При современной технологии переработки зерна оболочки и алейроновый слой стремятся удалить. При этом толщина оболочек и алейронового слоя, образующих отруби, оказывает влияние на качество вырабатываемого продукта. Очень тонкие оболочки легко измельчаются и переходят в муку, чрезмерно толстые затрудняют отделение эндосперма, уменьшая выход муки. У пшеницы толщина плодовой и се­менной оболочек колеблется от 0,03 до 0,07 мм, а алейронового слоя - от 0,03 до 0,06 мм. Как правило, у мелкого зерна более толстые оболочки. Соотношение ана­томических частей зерновки злаков (табл. 6.1) имеет важное технологическое значе­ние. Чем больше оболочек, тем меньше питательных веществ содержит зерно и меньше соответственно выход продуктов при переработке.

6.1. Соотношение частей зерновки мятликовых культур, %

Культура	Эндосперм	Алейроновый слой	Плодовая и семен­ная оболочки	Зародыш	Цветковые L пленки
Пшеница	81-84	7-8	3-5,7	1,4-3,2	-
Рожь	70-77	11-12	7,4-15	2,4-3,7	-
Овес	51-61	4-6	2-4	4-6	20—40
Ячмень	63-69	12-14	5,5-6,5	2,5-3	8-17
Рис	65-67	12-14	Ъ-4	2-3	17-23
Кукуруза	75-79	2,5-8	4-5	2,4-7	-
Просо	65-74	12-14	7-8 ^	3-4	14-23

Семейство гречишных представлено единственной зерновой культурой - гре­чихой. Плод гречихи - орешек, как и у злаков, состоит из трех частей - зародыша, эндосперма и оболочек. Зародыш очень крупный в виде ленты, похожий на латин­скую букву S, пронизывает весь эндосперм, частично проходя у поверхности ядра. Эндосперм рыхлый, мучнистый, легко дробящийся при переработке. Ядро (эндос­перм с зародышем) покрыто тонкой нежной семенной оболочкой розового или кре­мового цвета, у недозрелых зерен она может быть зеленоватой.

Снаружи орешек покрыт жесткой кожистой плодовой оболочкой, срастающей­ся с ядром лишь в одной точке - месте прикрепления к растению. Окраска плодовой оболочки от серебристо-серой до темно-коричневой и зависит как от сорта, так и от степени зрелости плода. Соотношение частей плода гречихи, %: эндосперм - 55-65, алейроновый слой - 4-5, зародыш - 10-15, семенная оболочка - 1,5-2,0, плодовая оболочка (пленчатость)-17-25.

Семейство бобовых включает фасоль, горох, сою, чечевицу, чину, нут, бобы. Плод - боб различной формы, состоящий из двух створок - плодовых оболочек, ме­жду которыми находится до десяти семян округлой, почковидной, иногда сплюсну­той формы. Семя бобовых представляет собой сильно разросшийся зародыш, со-

Показатели качества, стандартизация и сертификация зерна

стоящий из двух первых видоизмененных листиков - семядолей, в которых нахо­дится запас питательных веществ для будущего растения, и ростка - зародышевого корешка, стебелька, почечки. Окраска семядолей - видовой и сортовой признак се­мян бобовых культур, она может быть белой, зеленой, желтой разных оттенков и др. Снаружи семя покрыто плотной кожурой - семенной оболочкой. Место, которым семя прикреплялось к створке боба, имеет утолщение на оболочке - рубчик. Обо­лочка бобовых может быть полупрозрачной, и тогда цвет семени зависит от окраски семядолей (горох, чина, нут), непрозрачной - белой, однотонной или пестро окра­шенной. Соотношение частей семени, %: семядоли - 87-93, росток, стебелек, по­чечка - 1-2,5, семенная оболочка -6-11.

Кроме ботанической классификации в практической деятельности часто ис­пользуют классификацию по целевому назначению зерна. Так, принято деление зерна на мукомольное, крупяное, фуражное, техническое и посевное.

Для получения муки используют главным образом зерно пшеницы и ржи, в значительно меньших количествах - зерно кукурузы и ячменя. К крупяным культу­рам относят просо, гречиху, рис, ячмень, овес, горох, чечевицу и пшеницу, к фураж­ным - овес, ячмень, кукурузу, сорго, вику, кормовые бобы. Для технических целей используют зерно кукурузы и семена масличных культур.

Применяют также классификацию по химическому составу. Зерна и семена раз­деляют на три группы: богатые крахмалом, белком, жиром. К первой группе относят плоды, содержащие в среднем около 70-80% углеводов и 10-15% белков. Эта груп­па представлена злаковыми культурами и гречихой. Во вторую группу входят семе­на бобовых культур, содержащие около 25-30% белков и 50-55% углеводов. Третья группа объединяет масличные культуры, семена и плоды которых богаты жиром.