Analiza zrna u laboratoriju

Sadržaj:

Analiza zrna u laboratoriju
Analiza zrna u laboratoriju
Anonim

Kao i svaki poljoprivredni proizvod, žito ima svoje karakteristike kvalitete koje određuju koliko je prikladno za ljudsku upotrebu. Ovi parametri su odobreni od strane GOST-a i ocjenjivani su u posebnim laboratorijima. Analiza zrna omogućuje vam da odredite kvalitetu, nutritivnu vrijednost, cijenu, sigurnost i opseg određene serije ili sorte.

Rezultati testa ovise o tri komponente:

  • genetske karakteristike usjeva s kojeg je usjev ubran;
  • uvjeti uzgoja i tehnologija transporta;
  • skladištenje.

Odobrena državna jedinica za ocjenu kvalitete je serija iz koje se uzimaju uzorci za analizu.

Glavni parametri analize

Parametri utvrđeni laboratorijskom analizom zrna podijeljeni su u 3 velike grupe:

  • pokazatelji kvalitete - skup fizičkih, kemijskih i bioloških svojstava koja karakteriziraju stupanj korisnosti i prikladnosti žitarica za tehničku i poljoprivrednu upotrebu;
  • indikatorisigurnost - procijenite prisutnost štetnih kemijskih nečistoća, karakterizirajte ekološku prihvatljivost žitarica;
  • sadržaj GMO-a (genetski modificirani uzorci).

Prva grupa je najopsežnija i obavezna je komponenta provjere partija žitarica. Postoje 2 vrste pokazatelja analize zrna uključene u ocjenu kvalitete:

  • organoleptičko - ocijenjeno ljudskim osjetilima;
  • laboratorijski ili fizikalno-kemijski - određeno korištenjem posebnih tehnika i tehničke opreme.

Među laboratorijskim parametrima postoje osnovni (potrebni za određenu kulturu) i dodatni. Svaka karakteristika kvalitete zrna ima poseban naziv i metodu određivanja.

Dešifriranje analize zrna

Parametar Karakteristika
Vlažnost Postotak sadržaja vode u zrnu.
temperatura Mjereno na različitim točkama na dubini mase zrna. Normalno ne smije biti previsoko ili brzo rasti.
Priroda Karakterizira masu jedne litre zrna, izraženu u g/l.
Veličina Određuje parametre veličine zrna. Ova skupina pokazatelja uključuje masu 1000 zrna, specifičnu težinu, kao i duljinu, širinu i debljinu sjemena.
Vitreus Karakterizira stupanj prozirnosti zrna.
Chaffiness Određeno za žitarice (zob, ječam, riža, heljda, itd.). Karakterizira postotakfilmove ili ljuske u masi zrna. Što je veća filmastost, manji je prinos gotovih žitarica.
Začepljenje Pokazuje postotak nečistoća u ukupnoj masi zrna.
klijanje Sposobnost proizvodnje normalnih klica u prirodnim uvjetima za određenu kulturu.
Energija klijanja Postotak žitarica koje su niknule unutar danog vremenskog okvira.
broj pada Karakterizira stupanj klijavosti zrna (što je veći pokazatelj, to je niža kvaliteta pečenja brašna).
Sadržaj pepela Količina mineralnih (anorganskih) tvari u zrnu. Određuje se vaganjem mase preostale nakon potpunog izgaranja mljevenog zrna na temperaturi od 750-850 ° C.
ravnomjernost Karakterizira ujednačenost veličine zrna.
Infekcija Broj štetnika u usjevu (kornjače, žitni žižak, itd.), izražen kao broj živih jedinki po 1 kg žita.

Za pšenicu, zrno se dodatno analizira na sadržaj glutena i proteina.

Procjena kvalitete žitarica sastavni je dio kontrole agroindustrijskih dobara i čini osnovu istraživanja usjeva koja prate razvoj novih sorti ili proučavanje utjecaja različitih čimbenika okoliša na biljke žitarica (gnojiva, tlo, štetnici, fitohormoni, itd.).

Dodatni parametri analize kvalitete zrna uključuju kemijski sastav, aktivnostenzimi, sadržaj mikroorganizama, itd.

Značajke analize zrna sjemena

Obilnost žetve uvelike ovisi o kvaliteti sjemenskog zrna. U ovom slučaju, ključne karakteristike su veličina (što je sjeme veće, rast će ići bolje), čistoća (odsutnost nečistoća korova i parazita na usjevima) i rezultati analize klijavosti.

Za analizu kvaliteta zrna, 3 prosječna uzorka izdvajaju se iz serije po četvrtinama, koji se koriste za određivanje različitih pokazatelja:

  • uzorak 1 - čistoća, klijavost, težina 1000 sjemenki;
  • uzorak 2 - vlaga i zaraza štetočinama;
  • uzorak 3 - stupanj oštećenja sjemena bolestima.

Na temelju rezultata analize donosi se zaključak o sjetvenim kvalitetama sjemena, što je uključeno u odgovarajući dokument o inspekciji.

analiza klijanja
analiza klijanja

Klijavost se utvrđuje stavljanjem 100 sjemenki u pogodne uvjete za klijanje 3 dana. Istodobno se ocjenjuje broj i ujednačenost sadnica. Za brzo otkrivanje mrtvih zrna učinkovita je Lecon metoda koja daje rezultate za nekoliko sati. Živa zrna se identificiraju po promjeni boje koja se javlja kada se kisik apsorbira iz otopine tetrazolijeve soli. Mrtvo sjeme ne diše.

Organoleptička procjena

Glavni organoleptički pokazatelji su boja, sjaj, okus i miris, na temelju čega zaključuju da je serija zrna kvalitetna i svježa. Boja treba biti ujednačena, površina sjemena glatka isjajan. Prisutnost stranih mirisa (nije karakteristična za kulturu) ukazuje na propadanje ili kršenje tehnologije skladištenja.

Procjenjuje se također:

  • oblik i veličina;
  • homogenost serije;
  • zakorovljenost;
  • stanje ljuske.

Boja, miris i okus graha se provjeravaju radi usklađenosti s određenom biološkom sortom. Organoleptička analiza je površna i približna, ali može otkriti ozbiljna odstupanja od norme. Parametri ispitnog uzorka uspoređuju se sa standardima dostupnim u laboratoriju.

Procjena zakorovljenosti i zaraze

Nečistoće se dijele u 2 velike skupine: žitarice i korov. Potonji je podijeljen u 4 vrste:

  • mineral - čestice anorganske prirode (šljunak, pijesak, prašina, kamenčići, itd.);
  • organic - čestice treće strane organskog porijekla, u većoj mjeri - povrće (komadi klasova, lišća, itd.);
  • korov - sjeme stranih usjeva;
  • štetno - voće ili sjemenke koje sadrže tvari koje su otrovne za ljude.
fotografija zrna s nečistoćama
fotografija zrna s nečistoćama

Neispravno (osim normalnog) sjemena serije naziva se nečistoćama zrna. Mogu se koristiti i za tehnološku obradu, iako daju proizvod slabije kvalitete. Kako bi se smanjio sadržaj korovskih nečistoća, zrno se čisti na proizvodnim strojevima.

Težina prosječnih uzoraka za analizu zrna na zakorovljenost je 20-25 grama. Udio nečistoća određuje se kao postotak.

Može biti infekcijaeksplicitno i skriveno. U prvom slučaju, štetnici se odvajaju od uzorka pomoću sita, au drugom se svako zrno cijepa i ispituje (veličina uzorka - 50).

ambarski žižak u žitu
ambarski žižak u žitu

Kemijska analiza

Ova analiza spada u kategoriju dodatnih i uključuje proučavanje kemijskog sastava zrna. Istovremeno se utvrđuje postotak sljedećih komponenti:

  • proteini;
  • lipidi;
  • ugljikohidrati (uključujući škrob i vlakna);
  • vitamini;
  • minerali (makro-, mikro- i ultramikroelementi).

Kemijska analiza zrna također uključuje određivanje sadržaja pepela.

Ovi parametri pokazuju nutritivnu vrijednost određene sorte, a ponekad i tehničku korisnost. Na primjer, velika količina lipida u sjemenkama suncokreta ukazuje na visoku prikladnost sirovina za proizvodnju ulja.

Određivanje nekih komponenti sastava ključna je jezgra kvalitete. Dakle, prilikom analize pšeničnog zrna nužno se utvrđuje postotak proteina. Ovaj pokazatelj ne karakterizira samo nutritivnu vrijednost, već i svojstva pečenja, jer je u korelaciji sa staklastošću i kvalitetom glutena.

Oprema

Postoji ogroman broj instrumenata za analizu zrna, među kojima su specijalizirani (namijenjeni za laboratorijsko ocjenjivanje proizvoda od žitarica) i opći. Potonji uključuju instrumente za fizička i kemijska mjerenja, opremu za rad s reagensima.

U standardni laboratorijski komplet za analizu zrnauključeno:

  • vaga visoke preciznosti;
  • utezi;
  • uređaji za određivanje svojstava glutena;
  • čaše za sat i Petrijeve zdjelice;
  • sita sa stanicama različitih promjera;
  • porculanske žbuke;
  • desikator;
  • mlin;
  • mjeri vlage;
  • uređaj za mjerenje temperature;
  • laboratorijsko stakleno posuđe (boce, boce, itd.);
  • komora za sušenje;
  • kemijski reagensi.

Set može sadržavati i uređaje uskog profila, na primjer, gulilače, pomoću kojih se utvrđuje filmskost. Prisutnost metalno-magnetskih nečistoća otkriva se pomoću milimetara.

Neki instrumenti zamjenjuju ručne metode za određivanje nekih parametara. Na primjer, staklasto tijelo se može utvrditi dijafanoskopom. Automatizacija analize zrna značajno smanjuje subjektivni faktor i štedi vrijeme.

Postoje i uređaji za složenu analizu, koji zamjenjuju višestupanjski proces određivanja različitih parametara, za koji je potreban cijeli set instrumenata i reagensa. Međutim, funkcionalnost takvih uređaja je još uvijek ograničena.

analizator zrna
analizator zrna

Trenutno je procjena kvalitete žitnih proizvoda kombinacija ručne i automatizirane metode analize zrna, čiji je omjer određen tehničkom podrškom određenog laboratorija i skupom pokazatelja koji se provjeravaju.

Određivanje vlažnosti

Vlažnost je jedan od ključnih parametara kvalitete zrna, koji određuje ne samo njegovu nutritivnu vrijednost, već i uvjetepohrana.

Postoje dva načina za analizu vlažnosti zrna:

  • pomoću električnog ormarića za sušenje (ESH) - sastoji se od sušenja uzorka mljevenog zrna i usporedbe težine prije i nakon postupka;
  • pomoću električnog vlagomjera - određivanje stupnja vlage električnom vodljivošću, uzorak zrna se stavlja u uređaj ispod preše.

Druga metoda štedi vrijeme, ali manje točna. U slučaju previsoke vlažnosti (više od 17%), ispitni uzorak se prethodno osuši.

elektronski mjerač vlage
elektronski mjerač vlage

Ovisno o postotku vode razlikuju se 4 stupnja vlažnosti zrna:

  • suhi (manje od 14%);
  • srednje suho (14-15,5%);
  • mokro - (15,5-17%);
  • sirov - (više od 17%).

Prikazani postoci prihvatljivi su za glavne žitarice (raž, zob, pšenica, itd.).

Vlažnost iznad 14% smatra se visokom i nepoželjnom, jer dovodi do smanjenja kvalitete i klijavosti zrna. Svaki usjev ima svoje standarde za sadržaj vode, razvijene uzimajući u obzir karakteristike kemijskog sastava sjemena.

Chaffiness

Procjena filmskosti uključuje 2 faze:

  • brojeći broj kućišta ili filmova;
  • određivanje postotka masenog udjela školjki.

Drugi pokazatelj je najvažniji. Da bi se to odredilo, zrna se najprije oslobode ljuski pomoću gulila ili ručno, a zatim se žitarice i filmska masa odvojeno važe. Na krajuusporedite težinu očišćenih i neočišćenih uzoraka.

Vitreus

Stupanj transparentnosti ovisi o omjeru proteina i škroba. Što je veći sadržaj potonjeg, to je zrno praškastije (škrobno) i zamućenije. Suprotno tome, velika količina proteina povećava prozirnost sjemena. Stoga vrijednost staklastosti odražava nutritivnu vrijednost i kvalitetu pečenja zrna. Osim toga, ovaj pokazatelj je povezan s mehaničkim i strukturnim svojstvima endosperma. Što je veća staklasto tijelo, to je zrno jače i više energije je potrebno za mljevenje.

Postoje 2 metode za određivanje ovog parametra: ručni i automatizirani. U prvom slučaju, prozirnost se procjenjuje na oko ili pomoću dijafanoskopa. Analizira se uzorak od 100 zrna. Svako sjeme se prepolovi i dodjeljuje jednoj od tri skupine staklastog tijela:

  • measto;
  • djelomično staklasto tijelo;
  • staklasto tijelo.

Ukupni broj zrna iz zadnje dvije kategorije je ukupna staklastost (samo polovica broja djelomično staklastih sjemenki uključena je u ukupnu). Provjera se provodi 2 puta (odstupanje između rezultata ne smije biti veće od 5%).

Postoje i automatizirani dijafanoskopi koji istovremeno određuju staklasto tijelo sjemenki postavljenih u kivetu. Neki uređaji čak i ne zahtijevaju prethodno rezanje žitarica.

broj pada

Broj pada je neizravni pokazatelj stupnja klijavosti, određen na temelju razine autolitičke aktivnosti zrna. Potonje je rezultat neke radnjeenzim alfa-amilaze, koji razgrađuje škrob endosperma u jednostavne šećere, koji su neophodni za razvoj sjemenskog zametka. Naravno, to dovodi do značajnog smanjenja kvalitete pečenja.

instrument padajućeg broja
instrument padajućeg broja

Autolitička aktivnost određuje se pomoću posebne opreme (Falling Number, ICHP, PChP, itd.). Metoda se temelji na enzimskom ukapljivanju (djelovanjem alfa-amilaze) suspenzije brašna želatinizirane u kipućoj vodenoj kupelji.

GOST analiza zrna

Sve komponente analize proizvoda strogo su regulirane i propisane relevantnim standardima. GOST sadrži standarde kvalitete, zahtjeve opreme i metode za određivanje svakog pokazatelja. Rezultati analize zrna priznaju se kao pouzdani samo ako su dobiveni u skladu s utvrđenim uputama.

Prema GOST-u definirane su klase žitarica, za svaku od kojih su propisane odgovarajuće vrijednosti parametara kvalitete (tzv. restriktivne norme). Meka pšenica ima 5 klasa.

Restriktivni parametri meke pšenice

Indikator 1 2 3 4 5
Maseni udio proteina, ne manji od 14, 5 13, 5 12 10 bez ograničenja
Količina sirovog glutena, ne manje od 32 28 23 18 bez ograničenja
Broj padova 200 200 150 80 bez ograničenja
Priroda, g/l, ne manje od 750 750 730 710 bez ograničenja

Klasa definira prirodu obrade i upotrebe, značajke skladištenja i tržišnu vrijednost žitarica.

Brza analiza zrna s IR spektroskopijom

Uz pomoć IR spektroskopije možete brzo i točno odrediti:

  • vlažnost;
  • sadržaj proteina i glutena;
  • količina škroba;
  • vrsta;
  • gustoća;
  • sadržaj ulja;
  • sadržaj pepela.

Za glavne parametre analize zrna, pogreška ne prelazi 0,3%.

IR analizator zrna
IR analizator zrna

Rad složenih analizatora temelji se na difuznoj refleksiji svjetlosti s valnom duljinom unutar bliskog infracrvenog područja. Istodobno, vrijeme se značajno štedi (analiza nekoliko parametara provodi se unutar minute). Glavni nedostatak ekspresne metode je visoka cijena opreme.

Analiza sadržaja i kvalitete glutena

Gluten je gusta i viskozna gumena masa nastala nakon što se tvari topljive u vodi, škrob i vlakna ispiru iz mljevenog zrna. Gluten sadrži:

  • proteini gliadin i glutenin (od 80 do 90% suhe tvari);
  • složeni ugljikohidrati (škrob i vlakna);
  • jednostavni ugljikohidrati;
  • lipidi;
  • minerali.

Pšenica sadrži od 7 do 50%sirovog glutena. Očitavanja iznad 28% smatraju se visokim.

Pored postotka, prilikom analize zrna na gluten, procjenjuju se četiri parametra:

  • elastičnost;
  • proširivost;
  • elastičnost;
  • viskoznost.

Najvažniji pokazatelj je elastičnost, koja karakterizira svojstva pečenja pšenice. Za određivanje ovog parametra koristi se instrument indeksa deformacije glutena (DIC). Uzorak za analizu je kuglica izvaljana od 4 grama ispitivane tvari i prethodno namočena u vodi 15 minuta.

Kvaliteta glutena je nasljedna osobina određene sorte i ne ovisi o uvjetima uzgoja.

Analiza zrna pšenice na sadržaj glutena provodi se strogo u skladu sa standardom, jer i najmanja pogreška može uvelike iskriviti rezultat. Bit metode je ispiranje analita iz tijesta, pomiješanog iz pšeničnog brašna (zdrobljena i prosijana zrna). Pranje se obavlja pod slabim mlazom vode na temperaturi od +16-20 ° C.

Preporučeni: