Якість і безпечність зерноборошняних продуктів - Навчальний посібник (Сирохман І.В., Лозова Т.М. )

6. шляхи полІпшення якостІ зерна рІзних культур

6.1. Вплив різних чинників на якість зерна пшениці

Одним з найважливіших чинників поліпшення якості зерна є родючість ґрунту. Вирощування озимої пшениці на ґрунтах з високим вмістом гумусу (5,4-5,6 \%) забезпечило накопичення в зерні 15 \% білка, а з низьким (2,7-3 \%) - 12,4 \% (Жемеля Г.П., 1989).

За даними Селекційно-генетичного інституту, через низьку якість зерна значна його кількість реалізується як кормове, що містить білка в середньому 12 \% і менше.

Урожайність зерна суттєво варіювала як за роками, так і в межах окремого року залежно від агрозаходів (Романенко О.Л. та ін., 2006). Максимальне її значення становило 89,8 ц/га, а мінімальне - 10,6 ц/га (табл. 16).

Встановлено, що під впливом грунтово-кліматичних та агротехнічних умов вирощування вміст білка та клейковини змінюється незалежно від сорту, але якість клейковини є спадковою ознакою.

Деякі автори вважають, що одним з найбільш ефективних засобів покращення якості зерна є позакореневе підживлення посівів карбамідом з обов'язковим дотриманням концентрації робочого розчину, доз і часу його застосування. Оптимальною дозою азоту в усі строки підживлення є використання карбаміду з розрахунку 30-45 кг/га діючої речовини. Своєчасно проведені хімічні оброблення мають високу ефективність, і це засвідчено незначним пошкодженням зерна клопом-черепашкою перед збиранням: у 1998 і 2000 р. - 0-0,7 \%, дещо вище в 1999 р. - 1,1-1,8 \%. При такому рівні пошкодження воно не могло бути однією з причин зниження якості зерна.

Підвищити врожайність і поліпшити технологічні властивості зерна озимої пшениці можна за рахунок збагачення ґрунту цеолітвмі-сною гірською породою, зокрема ломонтитом (Уротадзе С.Л., Оси-пова H.A., Кверіадзе М.І. та ін.., 2004).

Завдяки створенню нових високобілкових сортів пшениці з високою продуктивністю і контролю якості зерна в процесі селекції можна розв'язати проблему дефіциту білка в раціоні харчування (Сокол H., Донченко Л., Колесніков Ф., 2006 р.).

У Краснодарському НДІСГ ім. П.П. Лук'яненка проводять роботи, пов'язані з вивченням і створенням нового початкового матеріалу, який поєднав би в собі високу продуктивність з підвищеним вмістом білка у зерні (70-100 ц/га і 14-16 \% білка відповідно). Досліджені нові сорти пшениці Веда, Віза, Файл, лінія № 3184RR2 і вже зарекомендували себе сорти Обрій, Дея 9, Соратниця, Перемога 50.

Сорт Веда включений до держреєстру з 2004 р. як сильна пшениця. За 4 роки дослідження врожайність сорту зерна становила в середньому 82,7 ц/га і перевищила стандартні сорти Соратниця і Перемога за цим показником на 1,8 та 3,5 ц/га відповідно. Вміст білка в ньому становив у середньому 14,8 \%.

Сорт Файл відзначається високою якістю зерна (14,3 \% білка), а з пошкодженням його клопом-черепашкою технологічні властивості мало змінюються.

Для сорту Віза характерна висока якість зерна і підвищена морозостійкість. Середня врожайність за 2001-2004 рр. становила

74,6 ц/га.

Із дослідних сортів пшениці виділяють сорт Веда, у якого на процес розстоювання і випікання залишалась найбільша кількість цукрів (4 і 5 год бродіння).

Турботи про якість пшениці в трьох найважливіших краї-нах-експортерах (США, Канаді, Австралії) починаються з вибору родинних пар для виведення нових сортів (Вшгшк и., 2001). Усі бажані ознаки якості повинні бути в родинних парах. У США і Австралії врожай є першоосновою виведення сорту. У Канаді для нових сортів необхідні два критерії: зерна нового сорту повинні візуально відрізнятися від зерен іншого, які вже допускаються у відповідний клас. Якість повинна в основному відповідати класу або бути вища від нього. Другий критичний якісний пункт у цих країнах полягає в тому, що пшениця повинна поставлятися замовникові зерна, який ділить його на класи.

Системи градації в трьох країнах базуються на вмісті вологи, пошкодженнях зерна і частки домішок.

Дослідження останніх років спрямовані на пошуки можливостей поліпшення споживних властивостей зерна пшениці.

Італійські вчені встановили, що умови вирощування відчутніше впливають на вміст олігоцукридів у зерні твердої і м'якої пшениці, ніж генотип і рівень внесення в грунт добрив під час вирощування.

Хорватські дослідники встановили, що використання інтенсивної системи землеробства в процесі вирощування зерна пшениці підвищує натуру зерна на 1,9 \%, вміст білка - на 16,9 \%, вміст сирої клейковини - на 59,7 \%. Дуже важливим є суттєве поліпшення якості виробленого із зерна борошна. Найвище покращення якості зерна і борошна досягнуто внаслідок позакореневого підживлення рослин.

Якість зерна пшениці, вирощеної в рівнинній зоні, вища, ніж вирощеної в передгір'ї Північного Кавказу (Абоєв М., 2002). Останнє містило в середньому на 2,4 \% менше ендосперму і вихід борошна з нього був на 1,6 меншим.

За результатами трирічного дослідження якості твердозер-ної озимої і ярої пшениці, вирощеної в умовах перезимівлі перевагу отримало зерно ярої. Воно мітило в середньому більше білка і клейковини, мало вищу твердість, з нього отримано хліб крупнішого об'єму, ніж із зерна озимої пшениці, але мало менший клейковинний індекс.

Встановлено, що твердість ендосперму лінійно пов'язана зі станом ліпідів борошна. Твердість позитивно корелює із вмістом вільних гліколіпідів (г=0,82) і негативно - зі складом поверхневих ліпідів крохмальних зерен, особливо із вмістом неполярної фракції (г= -0,83). Типовою ознакою більш твердих сортів зерна пшениці є відносно високий вміст олеїнової кислоти в ліпідах на поверхні крохмальних зерен (Копорка Ілуопа та ін., 2005).

Цінними складовими пшениці є ростки. За даними швейцарських вчених, вони містять активні речовини, зокрема вітаміни, мінеральні речовини, білки, цукри і ліпіди. Екстракцією гексаном з них можна виділити ліпідну фракцію, вітамін Е, поліне-насичені жирні кислоти, лецетини, стерини. Сушінням у барабанах при 100°С частково інактивуються ферменти, підсмажуванням за допомогою інфрачервоних променів відбувається більш ефективне інактивування цих сполук, а холодним пресуванням можна виділити розчинні речовини і переробити залишок на волокна з поживними речовинами (білки, вітаміни мінеральні речовини). Продукти перероблення ростків можна використати для виробництва хліба, кондитерських виробів, виділення фолієвої кислоти.

У передвоєнні роки вміст білка в зерні вітчизняної пшениці (Дніпропетровська, Харківська та Запорізька обл.) становив 18,5 \% -один з найкращих показників у тодішній Європі. До 1958 р. кількість білка знизилася спочатку до 15,5 \%, а пізніше - до 13,4 \%. Нині вміст білка в зерні часто знаходиться на рівні 8 \%. А міжнародні зернотрейдери зараз купують не стільки збіжжя, скільки вміст у ньому білка.

За даними проф. В.О. Моргун, за останні шість років тільки 8 \% зерна озимої м'якої пшениці півдня України мали оптимальні для хлібопекарної промисловості показники стану вуглеводно-амілазного комплексу і 35 \% - білково-протеїназного. Більшість партій вирощеного зерна потребують коригування якості за цими показниками. Вдосконалення методів підготовку зерна до помелу і збагачення борошна на біологічно активні речовини на борошномельних заводах дасть можливість стабілізувати технологічні властивості борошна за якістю.

Загальновизнано, що частка добрив у формуванні врожаю становить майже 62 \%. Без внесення добрив сформувати конкурентоспроможне зерно неможливо навіть на чорноземних ґрунтах після парових попередників. Ми вносимо в 30 разів менше добрив на 1 га, ніж у Західній Європі і в 1,5 разу - ніж в Африці.

Для забезпечення конкурентноспроможності зерна слід отримувати в Україні середній врожай озимої пшениці на рівні 50 ц/га. Екологічна межа врожайності становить 70-90 ц/га.

За даними науковців інституту землеробства УААН, для отримання 80 ц/га пшениці із вмістом білка в зерні в кількості 15 \% потрібно внести 220 кг/га д.р. азоту, або 638 кг/га аміачної селітри.

За результатами десятирічних досліджень, німецькі вчені не виявили впливу на якість білка недостатнього азотного підживлення. Зміни в складі білків клейковини були зумовлені вмістом сирого білка. Встановлений тісний взаємозв'язок між об'ємом осаду, що отриманий при седиментації електрофорезом і співвідношенням низько- та високомолекулярних білків, а також між об'ємом осаду і концентрацією останніх. Поліпшення якості борошна зумовлена ростом ступеня полімеризації глютеніну. Для прогнозування якості борошна необхідно визначити якісну наявність полімеризованих білків і глютенінового макрополімеру.

Протягом тисячоліть пшениця як одна з найпоширеніших культур у світі забезпечувала більшу частину потреб людини в залізі, цинку, а також у вітамінах В1, В2, В6 та ніацині. З поступовим скороченням споживання хлібопродуктів, розвитком технології перероблення зерна і постійним підвищенням частки сортового борошна, вміст у ньому цінних мікронутрієнтів невпинно зменшувався. За даними німецьких вчених, збільшення споживання хліба з високосортного пшеничного борошна замість сортів хліба зерна грубого помелу призвело до зниження надходження в організм людини вітаміну В1 приблизно на 50 \% (в цілому за сторіччя). В Росії підраховано, що в центральних районах країни за період 1940-1995 р. внаслідок загального зниження споживання хліба при одночасному підвищенні його сортності надходження вітамінів групи В з хлібом скоротилося в 4,5 разу.

Високий вміст білка встановлений італійськими вченими у пробах зерна пшениці спельта (15,3-17,7 \%) і популяції пшениці двозернянки (14,6 \%). Зерно ж твердої пшениці включало білка майже 13 \%, а зерно тритікале - 12,2 \%.

Недостатньо використовується вид пшениці - полба-двозернянка (Triticum diccum Schrank). За основними морфологічними характеристиками полба наближається до твердої пшениці. Маса 1000 зерен становить 33-35 г, скловидність досягає 80-90 \%, натура при нещільному пакуванні 734-742, а при щільному - 816830 г/л, питомий об'єм - відповідно 1320-1365 і 1200-1238 см3. Полба містить 86-88 \% ендосперму і 3,8-4,2 \% зародку.

За своїм хімічним складом полба належить до високобілко-вих видів пшениці. Наприклад, зерно полби сорту "Приозерська" містить білка 17,7 \%, жиру - 1,9, мінеральних речовин 1,44 \%. В а-фракції гліадину слабко представлений а6-компонент. Завдяки цьому, сорт перспективний у дієтичному харчуванні, оскільки цей компонент обмежує використання зернових хворими на целіакію.

Незамінних амінокислот у білку зерна полби утримується 34,4 \%. Білок зерна полби дефіцитний за лізином і треоніном, скор яких відповідно становлять 0,53 і 0,66.

Зерна крохмалю круглої або овальної форми щільно зв'язані з білковою матрицею. Серед них виділяються зерна дрібні (10-15 мкм) і крупні (25-35 мкм).

Для полби характерний високих вміст клейковини, але її якість обмежує використання цієї культури в хлібопекарній промисловості. Клейковина полби середнього розтягування (15-17 см), мало еластична, непружна і темніє на повітрі. Тому тісто з такого борошна буде важким і темним. її краще застосовувати як добавку до житнього або пшеничного борошна, а також для приготування пісочного і деяких інших видів тіста.

Дрібні крохмальні зерна не дозволяють досягнути високого ступеня набухання. Легкість проникнення рідкого середовища до крохмальних зерен і , як наслідок, висока швидкість набухання залежать від щільності зовнішнього шару зерна. Зменшення швидкості процесу у полби пояснюється ще й тим, що крохмальні зерна занурені в білкову матрицю і зв'язані з нею сильніше ніж у пшениці. Температура кристалізації крохмалю полби становить 60-63 \%. Тому полбу характеризують як цінну круп'яну культуру зерна якої відзначаються достатньо високим вмістом білка і харчових волокон.

Внаслідок нагрівання зерно полби піддається відповідним змінам (Braadbaart F. та ін.., 2004). В діапазоні температур 310— 400°С утворюються вторинні термостійкі сполуки, а при більш високих температурах — третинні сполуки, багаті на вуглець.

Недавно виведений новий сорт пшениці ваксі з характерними властивостями крохмалю. Термін "ваксі" (waxy) в перекладі з англійської мови означає воскоподібний і стосується крохмалю зі специфічними біохімічними та фізичними властивостями. Крохмаль ваксі відомий у таких культур, як ячмінь, кукурудза, рис, сорго, овес; він знаходить широке застосування у виробництві різних видів продуктів харчового та промислового призначення (Рибалка О.І., Червоніс М.В., Топораш І.Г., 2005).

Японські вчені-генетики дослідили біосинтез ключового ферменту, який бере участь у каталізі реакцій синтезу крохмалю зерна пшениці ваксі (Т. Накамура та ін., 1995). Цей фермент має назву granulebound starch syntase, або скорочено GBSS (EC. 24.1.21). У перекладі з англійської мови означає "пов'язана з крохмальною гранулою синтаза крохмалю".

Відомі два суттєво різні типи ізоформ ферментів синтаз крохмалю, які беруть участь у конверсії молекул АДФ — глюкози у полімері крохмалю. Це раніше згадана нерозчинна у воді синта-за GBSS і розчинні синтази. Головний фермент GBSS з молекулярною масою близько 60 тис. дальтонів (кДа) ще називається ваксі (Wx) протеїном і є ключовим ферментом, який відповідає за синтез амілози. Розчинні ж синтази разом з ферментами, які каталізують акти розгалуження молекулярних ланцюгів, контролюють синтез амілопектину. Для практичної ідентифікації крохмалю пшениці ваксі можна використовувати йодну пробу (0,2 \% йоду та 2 \% йодистого калію) або за допомогою інфрачервоного аналізатора каліброваного за вмістом амілози (С. Делвіш, Р. Грейбош, 2002).

Американські вчені дійшли висновку, що борошно пшениці ваксі можна використовувати для випічки хліба лише в суміші з борошном звичайної хлібопекарської пшениці. Суміш борошна з вмістом 20—30 \% борошна ваксі мала високі хлібопекарські властивості, забезпечувала вищий вихід хліба, ніж чисте хлібопекарське борошно. Хліб з такої суміші борошна менше втрачає вологи під час зберігання і залишається майже одну додаткову добу свіжим порівняно з хлібом із борошна звичайної пшениці.

На властивості борошна суттєво впливає технологія або ступінь руйнування крохмальних гранул зерна пшениці під час його помелу. У звичайній пшениці гранула крохмалю сферичної форми, і руйнування її суттєво підвищує, згідно із законами геометрії, площу активної поверхні крохмалю. Тому наслідком руйнування крохмальних гранул є підвищення водопоглинальної здатності та амілозної активності борошна. Перший показник збільшує вихід продукту і забезпечує відповідний "припік", а більш активний амілоліз додає об'єму випеченому хлібу.

З борошна пшениці ваксі (або частково ваксі) зварена локшина краще набухає, має підвищену еластичність і пружність, вищі смакові та товарні якості, ніж з борошна звичайної пшениці (Т. Нода та ін., 2001).

Багато дослідників у своїх працях находять підтвердження ідей, що в процесі після збирального дозрівання в зерні пшениці відбуваються зміни у клейковині білка, а також у твердості зерна та його скловидності. Наприклад, під час зберігання у великій кількості партій зерна пшениці урожаю 1998 і наступних років відбувалося зниження виходу клейковини. Тому спостерігався перехід зерна з більш високого у більш низький клас, хоча були варіанти переходу з низьких класів у більш високі. З врахуванням цього важливо виявити таке зерно і відразу його використовувати.

Починаючи з 1997 р., в систему заготівлі надходять партії зерна пшениці з наявними пророслими зернами. Проростання зерна відбулося в колосі до збору врожаю внаслідок високого рівня атмосферних опадів і подовженого періоду збору урожаю. Такі партії піддавались тепловому сушінню при звичайних режимах до вологості 13,0-14,5 \%. Під час сушіння і наступного зберігання таких партій спостерігалося подальше зростання вмісту пророслих зерен. Проросле зерно після сушіння до 13,0-14,5 \% мало вологість ендосперму 12,0-13,5 \%, а зародку 50-75 \%. Завдяки високій вологості зародок зерна в процесі зберігання проростає.

Згідно з новим стандартом (ДСТУ 3768:2004), пшеницю за ботанічними і біологічними ознаками, кольором та скловидністю поділяють на типи (табл. 17).

Типи пшениці відповідають поширеним у світовій практиці поняттям: I тип - Hard red spring wheat; II тип - Hard red winter wheat; III тип- Hard white spring wheat; IV тип - Hard white winter wheat; V тип - Spring durum wheat; VI тип - White durum wheat.

У США пшениця офіційно поділяється на шість класів з урахуванням твердості (тверда чи м'яка), кольору зерен (червоні, білі або бурштинові) і з урахуванням умов вирощування (яра чи озима). Деякі класи мають підкласи на основі твердості зерен та їх скловидності. Тип пшениці з гарантією певного вмісту білка і класу впливає на ціну зерна у США.

У Канаді тип пшениці (8 типів) є вирішальним фактором, що зумовлює якість зерна та його ринкову ціну. Сорти канадської західної твердої пшениці бурштинового кольору мають вищу оцінку за цим показником і, відповідно, більш привабливий колір макаронних виробів порівняно з іншими сортами. У Канаді береться до уваги запах зерна пшениці, а колір оцінюється порівняно зі стандартними зразками.

В Австралії тверді пшениці на основі сортів і вмісту протеїну градуються на Prime Hard, Hard, Premrun White, Standart White і Noodle.

В Україні в розрізі типів поширені такі основні сорти пшениці:

I - Харківська 6, Харківська 18, Воронезька 6;

- Альбатрос одеський, Донецька 48, Миронівська 33, Миронівська 61, Одеська 267, Харківська 11, Харківська 96, Тіра, Безоста 1, Обрій;

і IV - районованих сортів в Україні немає;

- Харківська 15, Харківська 23, Харківська 37, Харківська 46;

- Айсберг одеський, Алий парус, Харківська 32, Парус;

VII      - суміш сортів різних типів м'якої або твердої пшениці. При порівнянні якості зерна твердозерної озимої і ярої

пшениці, які вирощені в аналогічних умовах, встановлено, що зерно ярої пшениці в середньому містить більше білка та клейковини, має вищу твердість і з нього одержують хліб більшого об'єму, ніж із зерна озимої пшениці.

Для сільськогосподарського виробництва яра пшениця становить інтерес, передусім, як страхова хлібна культура та джерело отримання високоякісної сировини. Сортові ресурси такої пшениці останніми роками постійно змінювалися. З 1993 р. в Україні, як і в усьому світі, спостерігається зростання попиту на яру пшеницю, що активізувало селекцію нових сортів цієї культури. Так, у 1991-2004 рр. на державне випробування передали 40 сортів ярої пшениці, з яких 17 - м'якої і 9 - твердої занесено до Державного реєстру сортів рослин України.

В Європейських країнах (зокрема ЄС №824/2000) класифікація товарної пшениці грунтується на основі типу і провідного сорту. Основними показниками якості зерна пшениці є число падіння, масова частка білка та показник седиментації. У США для товарних партій зерна найбільш важливим є показник виповненості збіжжя. У Канаді кожний тип за товарними властивостями зерна має від 2 до 5 класів для продовольчої та один клас для кормової пшениці.

В Україні третій клас м'якої пшениці тотожний № 2 американського. Для пшениці всіх класів визначають стан, запах, колір зерна, зараженість шкідниками. У Європейських країнах визначають класи за цільовим призначенням зерна, зокрема для виробництва хліба, печива тощо. Перед визначенням класу пшениці стан, запах, колір зерна не визначають.

Пшеницю, яка через несприятливі умови дозрівання, збирання або зберігання втратила свій природний колір, має темні відтінки, визначають як "потемнілу" або як "знебарвлену". Зерно пшениці з великою часткою знебарвлення не підлягає тривалому зберіганню, оскільки при цьому погіршуються його технологічні властивості.

Залежно від показників якості м'яку пшеницю поділяють на 6 класів (табл. 18).

 

Показник

Характеристика і норма для м'якої пшениці за класами

1

2

3

4

5      | 6

сирої клейковини, \%, не менше

30

27

23

18

18

Те саме

Якість клейковини

група

I

I- II

I - II

I - II

I - II

Те саме

одиниць приладу ВДК

45-75

45-100

45-100

20-100

20-110

Те саме

Число падання, с, понад

200

200

150

100

 

Те саме

 

Основним зерном пшениці вважаються цілі та ушкоджені зерна, що за характером ушкоджень не віднесені до зернової і смітної домішок; дрібне зерно - ціле зерно пшениці, що пройшло крізь сито з розміром вічок 1,7 мм х 20 мм; у м'якій пшениці шостого класу - зерна і насіння інших зернових та зернобобових культур, що за характером ушкоджень, відповідно до стандартів на ці культури, не віднесені до зернової і смітної домішок.

Зерновими домішками вважають неповноцінні зерна пшениці та інших культурних рослин. Серед них виділяють зерна пшениці здавлені, щуплі, пророслі, морозобійні, пошкоджені самозігріванням чи під час сушіння, недозрілі, биті й поїдені незалежно від характеру та розміру їхніх ушкоджень; цілі та ушкоджені зерна жита тритікале і ячменю, які, відповідно до стандартів на ці культури, не віднесено за характером їхніх ушкоджень до смітної домішки. У м'якій пшениці шостого класу цими домішками також вважають зерна і насіння інших зернових та зернобобових культур, які за характером їх ушкоджень відповідно до стандартів на ці культури віднесені до зернової домішки.

Засміченість зерна характеризують домішки органічного й неорганічного походження, що підлягають видаленню із зерна пшениці в разі його використання за цільовим призначенням.

Домішки поділяють на зернові і смітні. До зернової домішки пшениці відносять:

бите зерно у вигляді частки зерна, що утворена в результаті механічної дії;

щупле зерно тобто зерно не наповнене, зморщене, легковагове, деформоване внаслідок несприятливих умов розвитку і визрівання;

здавлене зерно тобто деформоване, сплющене внаслідок механічної дії;

проросле зерно, що має корінці або ростки, що вийшли за межі оболонки, або з ростком, який розірвав але не вийшов на поверхню оболонки, та зерно із втраченим корінцем і ростком;

морозобійне зерно - ушкоджене заморозками в період визрівання зі зміненим кольором (білувате або потемніле);

ушкоджене зерно - із зміненим від кремового до світло-коричневого кольором оболонки і ендосперму, внаслідок самозігрівання висушення та ураження хворобами;

поїдене зерно шкідниками незалежно від ступеня його ушкодженості;

недозріле зерно - не досягло повної зрілості, із зеленуватим відтінком, легко деформується у разі натискання.

До смітної домішки пшениці відносять такі, що проходять крізь сито з вічками діаметром 1 мм, зокрема й шкідливу домішку; у залишку на ситі з вічками діаметром 1 мм: мінеральну, органічну та шкідливі домішки, насіння бур'янів, зіпсоване зерно пшениці, жита, тритікале і ячменю з явно зіпсованим ендоспермом, від коричневого до чорного кольору, фузаріозне зерно, зерна і насіння інших культурних рослин, частини зерен пшениці, жита, ячменю із повністю виїденим ендоспермом.

Мінеральними вважаються домішки піску, грудочок землі, гальки тощо. Окремо виділяють органічну домішку рослинного походження у вигляді частинок стеблин, листків, стрижнів колосся, остюків, плівок тощо, решток шкідників зерна і насіння дикорослих неотруйних рослин. До смітних також відносять домішки (рослинного походження), шкідливі для здоров'я людини і тварин.

Сюди також відносять фузаріозне зерно - уражене грибами роду фузаріум, білувате, іноді із плямами оранжево-рожевого кольору, легковагове, щупле, нежиттєздатне (табл. 19).

Таблиця 19

Характеристика зовнішніх ознак ураженого фузаріомом зерна пшениці, а також знебарвленого і рожево-             забарвленого нефузаріозного зерна           

Ознака

Фузаріозне зерно

Знебарвлене зерно (НІ ступінь)

Рожевозабарвлене не фузаріозне зерно

Зовнішній вигляд зерна

Зерно білувате, крейдяне, з повною втратою блиску. На окремих зернах спостерігаються плями рожево-малинового кольору

Зерно кремово-біле з частковою або повною втратою блис-

На фоні нормально забарвлених оболонок є плями рожево-червоних відтінків на всій поверхні зерна, переважно біля зародка, що не вдається зіскребти. Зерно має нормальний блиск

Структура зерна

Ендосперм рихлий, кришиться, із борошнистою консистенцією. За пізнього фузаріозу - від борошнистого до частково скловидного

Ендосперм за структурою близький до нормально забарвленого зерна

Ендосперм за скловидніс-тю не відрізняється від нормально забарвленого зерна

Форма і наповненість

Більшість зерен зморщені, щуплі. Мають загострені боки і добре вдавлену борозенку. У разі пізнього фузаріозу за формою борозенки та розміром зерна близькі до нормального, іноді здуті, із відлущеною оболонкою

Не відрізняється від нормально забарвленого зерна. На спинці зерна оболонка може бути дещо зморщена

Не відрізняється від нормально забарвленого зерна. Рожево-забарвлена оболонка щільно прилягає до ендосперму

Наявність грибної інфекції і життєздатність зародка

Зародок не життєздатний, на зрізі має чорний колір

Зародок життєздатний, на зрізі блідо-жовтого кольору. На зародку і в борозенці не має міцелію і спородохій

Зародок життєздатний, на зрізі блідо-жовтого кольору. На зародку і на борозенці не має міцелію та спо-родохій гриба

 

Смітною домішкою вважають зерно із зіпсованим ендоспермом від коричневого до чорного кольору та зерно, яке в разі незначного надавлювання розсипається.

Сашкове зерно має забруднену спорами сашки борідку або частину поверхні.

За даними Державної хлібної інспекції, якість товарного зерна м'якої пшениці, яку збирають на ланах України, за останні п'ять років від третини до половини не відповідає вимогам продовольчого зерна. Досить часто частка пшениці 3-го класу становить близько 17 \% (2,7 млн т). Практично 40 \% (7,2 млн т) оцінюється 4-им класом із середнім вмістом білка 11,5 \%, а решта -42 \% (7,6 млн т) припадає на 5-й і 6-й класи з рівнем білковості -10,5 і 9,5 \% відповідно. Частка сильних пшениць у валових зборах зерна знаходиться лише в межах 0,1-0,2 \% проти 3,8 \%, що збиралися впродовж 1986-1990 рр.

Виробники часто виділяють недоліки, зокрема підвищений рівень знебарвлення зерна (до III ступеня) і вміст до 6 \% зерен пошкоджених шкідниками, що впливає на погіршення не тільки кольору, а й хлібопекарних властивостей.

Оптимальна кількість клейковини для випікання хліба - від 60 до 90 од. ІДК. Зерно, яке закуповується в різних господарствах, відрізняється за кількістю і якістю клейковини. На якість клейковини впливають умови вирощування пшениці, ступінь зрілості зерна, пошкоджуваність самозігріванням, морозом, шкідниками, проростанням тощо. Наприклад, клейковина морозобійного зерна стає крихкою і мало зв'язаною. Самозігрівання зерна або висока температура його сушки зміцнюють клейковину. Хліб із борошна, отриманого з такого зерна, буде малого об'єму, з підривами і щільною м'якушкою, що не відповідає вимогам стандарту. Пошкодження зерна довгоносиком призводить до значного послаблення клейковини і переходу її в третю групу слабку (непродовольче зерно). До такого ж дефекту може спричинити і проростання зерна на корені або у валках.

Дуже важливим є показник числа падіння. Він характеризує стан вуглеводного комплексу зерна пшениці, тобто його амі-лолітичної активності. При одному й тому ж вмісті та якості клейковини, якщо знижується число падіння, то об'єм хліба суттєво зростає, і навпаки. Об'єм хліба досягає мінімального значення при низькій масовій частці клейковини, її занадто слабкій (або надмірно міцній) якості і високому числу падіння.

Із підвищенням показника числа падіння знижується активність а-амілази, що зумовлює, в свою чергу, зниження атакова-ності крохмалю р-амілазою, а це відображається на зменшенні газо- і цукроутворювальній здатності борошна. З підвищенням числа падіння на 300-350 с і більше активність а-амілази для хлібопекарських властивостей борошна досягає критично низького рівня. При цьому значно знижується її значення для дії р-амілази в процесі оцукрювання борошна і газоутворення під час бродіння тіста. На число падіння впливає вміст крохмалю і ступінь його пошкодження при розмелюванні, які не можуть замінити недостатню активність а-амілази. З підвищенням числа падіння на 370-420 с активність а-амілази досягає критично низької величини, після чого погіршуються хлібопекарні властивості борошна.

За величиною числа падіння можна оцінювати ступінь проростання зерна, яке може проходити в полі або під час зберіганні пшениці у сховищах з підвищеною вологістю зерна і навколишнього середовища. Випечений із пророслого зерна хліб має понижений об'єм, щільну, липку, слабковідновлювальну м'якушку. Це відбувається внаслідок утворення під час проростання підвищеного вмісту в зерні водорозчинних речовин, що утворюються внаслідок розкладу крохмалю і переходу його в прості цукри. Чим глибший процес проростання зерна, тим нижчий показник числа падіння.

Поряд із збільшенням виробництва зерна та продуктів його переробки одним з важливих завдань є затвердження більш ефективного контролю за якістю і раціональним використанням збіжжя (ст. 23 Закон).

Вимоги до якості зерна пшениці в Україні і в інших країнах мають деякі відмінності (табл. 20).

Таблиця 20

Порівняльна характеристика основних вимог до якості зерна м'якої пшениці в Україні             та у провідних виробників зерна світу     

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Показник

Україна (ДСТУ 3768:2004)

Європейські

країни (зокрема ЄС №824/2000)

США

Канада

Вміст пшени-

 

 

 

у середньому 1,5; 3 та

ці інших ти-

5-10

 

5-10

5 \% відповідно для 1.

пів, \%

 

 

 

2, і 3 класів

Вологість, \%

14,5

13,5-14,5

13,5-14,5

14,5 або менше

Натура, г/л

 

700-780 (най-важли-віший показник -730)

640-770 (най-

 

 

710-760

важли-віший показник)

615-774

Показник

Україна (ДСТУ 3768:2004)

Європейські

країни (зокрема ЄС №824/2000)

США

Канада

Склоподібність, \% за:

типами пше-

40-60

50-58

 

35-80

ниці

 

класами (для

 

 

 

 

твердої пше-

40-70

 

 

 

ниці)

 

 

 

 

Масова частка

10,0-15,0

12,3-13,3

9,0-14,5 (ви-

min 9,5-10,0 (при во-

білка на суху

 

(min 10.3)

знача-ється за

логості зерна 13,5 \%),

речовину,\%

 

 

бажанням покупця)

у середньому для м'якої білозерної ярової пшениці -11,6-13,3 \%

Масова частка

Не обов'язковий

До стандартів на пшеницю не

Масова частка та

сухої клейко-

показником для

включаються (може визнача-

якість сирої клейко-

вини, \%

визначення класу

тись тільки за бажанням поку-

вини стандартом не

 

м'якої пшениці

пця)

 

регламентується і визначається додатково для цільового призначення пшениці

Якість клей-

Не обов'язковий

До стандартів на пшеницю не

Те саме

ковини, оди-

показником для

включаються

 

 

ниць приладу ІДК

визначення класу м'якої пшениці

 

 

 

Число падін-

 

 

Необов'яз-

У системі класифіка-

ня, с

100-200

22-282 (220)

кове

ції зерна пшениці не

 

Не менше ніж 160 (70-350)

визначається

Зернова до-

 

 

 

0,75, 1,0 і 1,5 для

мішка, \%

 

 

 

м'якої білозерної ярої

 

5,0-15,0

2,0-12,0 (7,0)

3,0-10,0

пшениці відповідно 1, 2 і 3 класів при експортуванні

Пророслі зер-

1,0-5,0 для 5-го

 

 

Є дві стадії - слабко

на, \%

класу твердої і

6,0 (6,0)

Не визнача-

та сильно пророслі

 

6-го - м'якої пше-

(1, 5, 8 і більше, \%).

 

ниці в межах зернової домішки

 

При експортуванні допускається 12 \%

Смітна домі-

 

 

 

Канадський стандарт

шка, \%

 

 

 

містить більш дета-

 

1,5-5,0

До 2,0

0,4-0,5

льний перелік параметрів чистоти зернової маси пшениці

Показник

Україна (ДСТУ 3768:2004)

Європейські

країни (зокрема ЄС №824/2000)

США

Канада

Наявність токсичних елементів і пестицидів

Визначають згідно з чинними методами

 

Не передбачено

Не передбачено

Зараження

шкідниками

зерна

Не допускається, крім зараження кліщем не вище ІІ ступеня

Зерно пшениці без живих ко-мах-шкідників, які можна виявити візуально

Не допускається. При експортуванні зерно взагалі не повинно бути заражене шкідниками

Зіпсовані зерна, \%

0,2-1,0

Не більше ніж 3,0

 

Для експортування пшениці контактом можуть   абл. ль нитися вищі вимоги до товарного зерна пшениці. Існують певні показники щодо зерна, зіпсованого польовими комахами-шкідниками

 

З табл. 20 видно, що в провідних країнах-виробниках пшениці вирішальними чинниками при її оцінюванні в розрізі типів і сортів є чистота та виповненість зерна. Так, у Канаді зерно пшениці за більшістю показників оцінюють візуально. Для цього комітети зі стандартизації щороку визначають і затверджують первинні та експортні стандартні зразки, регулярно переглядаються норми діючих стандартів на пшеницю.

Стандарти провідних країн-виробників зерна містять два обов'язкові показники: кількість (вміст) білка в зерна (\%) та його якість (показник Прикладом може бути чинний стандарт Франції (табл. 21).

В Україні ведеться селекція лише одного типу пшениці -озимої (ярої) твердозерної хлібопекарського призначення. У нас ще немає районованих сортів спеціального використання.

У цивілізованому світі добре розуміють, що сорт - це категорія економічна, засіб формування якості зерна, кінцевого продукту та зниження його собівартості. Тому сорт не може без сліду розчинитися в системі заготівель. Наприклад, наші кращі за якістю сорти пшениці Нікония, Добропольська, Селянка, Затока, Зміна й Писанка мають перевагу над іншими незалежно від умов вирощування. Тобто собівартість умовної одиниці якості цих сортів нижча від інших. Кожен сорт також характеризується певним "паспортом технологічної якості", особливостями поведінки тіста під час замішування, формування та вистоювання.

У більшості українських сортів пшениці є одна загальна проблема - генетична гетерогенність, тобто неординарність. Французькі, німецькі та британські сорти пшениці гомогенні і щороку дають врожай у середньому 7,5-8 т/га добірного зерна стабільної якості.

Селекційними методами в Італії отримані підвиди полби із складом високомолекулярних субодиниць глютеніну, який гарантує виробництво високоякісних макаронних виробів.

Для пшениці характерні "клейковинні білки", які і визначають фізичні властивості клейковини та хлібопекарські показники борошна. Якщо поділити їх за допомогою електрофорезу на компоненти, то можна побачити, що кожен французький сорт пшениці - один біотин, ідеально гомогенний за електрофоретичним складом клейковин них білків і тому технологічно стабльний. У наших сортах пшениці 2-12 біотинів і лише деякі сорти гомогенні, насіння яких вирощено під наглядом фахівців.

Світова наука беззаперечно довела вирішальну роль білків клейковини при визначені якості зерна пшениці, як і пряме відношення електрофоретичної гомогенності цих білків до стабільності технологічних показників сорту пшениці за якістю.

Досягнуто домовленість між Селекційно-генетичним інститутом і ВАТ "Одеський каравай" про організацію в системі замкнутого циклу виробництва чистого сортового насінництва товарного зерна пшениці та його переробки з метою забезпечення місцевих хлібозаводів борошном стабільної якості. Помольні партії зерна і лоти борошна формуватимуться з урахуванням серії основних хлібопекарських показників.

Тверду пшеницю поділяють на п'ять класів. Основні вимоги до них наведені в табл. 22.

 

 

 

Характеристика і норма

Показник

 

 

для твердої пшениці за класами

 

1

2

3

4

5

зокрема: сажка і ріжки

0,05

0,05

0,1

0,1

0,1

гірчак повзучий, пажитниця

0,05

 

0,05

0,1

 

0,1

0,1

п'янка, софора листохвоста,

 

 

 

 

 

 

 

термопсис ланцетний (разом)

 

 

 

 

 

 

 

в'язіль різнокольоровий

0,1

0,1

0,1

0,1

0,1

геліотроп опущеноплідний

0,1

0,1

0,1

0,1

0,1

триходесма сива

Не дозволено

Сажкове зерно, \%, не більше

5,0

 

5,0

5,0

 

5,0

10,0

Масова частка:

 

білка, в перерахунку на суху

15,0

 

14,0

12,0

 

11,0

Не обмежено

речовину, \%, не менше

 

 

 

 

 

 

 

Число падіння, с, понад

200

200

151

100

Те саме

 

Пшениця всіх класів повинна бути у здоровому стані, не зіпріла, без теплового пошкодження під час сушіння, мати властивий здоровому зерну цього типу нормальні запах (без затхлого, солодового, пліснявого, інших сторонніх запахів) і колір; не допускається зараження пшениці шкідниками зерна, крім зараження кліщем не вище від другого ступеня.

Для м'якої і твердої пшениці 1 та 2 класів допускається 1-й ступінь знебарвлення, для 3 класу - 1-й і 2-й, для 4-го та 5-го класів, а також для м'якої пшениці 6-го класу - будь-який ступінь знебарвлення.

Якщо виявляють невідповідність граничній нормі якості пшениці хоча б за одним із показників, її переводять у нижчий клас.

М'яку пшеницю 6-го класу можна використовувати для продовольчих та непродовольчих потреб. У першому випадку вона повинна мати мінімальну натуру 710 г/л і масову частку білка 10 \% (у перерахунку на суху речовину). Стандарт, за згодою відповідних сторін, допускає вологість зерна та вміст зернової і смітної домішок пшениці вище від граничних норм за можливості доведення такого зерна до показників якості, зазначених вище.

Пшениця м'яка і тверда для експорту повинна відповідати наступним показникам, наведеним у табл. 23.

Вимоги до якості пшениці за типовим складом, зерновими і смітними домішками, клейковини, інших показників встановлюють у контракті між постачальником та покупцем зерна пшениці. Вміст токсичних елементів і мікотоксинів у пшениці, яку використовують для продовольчих, технічних та кормових потреб, не повинен перевищувати рівні, показані в табл. 24.

Правила приймання пшениці за якістю.

У кожній партії пшениці визначають стан зерна, запах, колір, скловидність, типовий склад, натуру, вологість, зернову і смітну домішки, зараженість шкідниками, масову частку зерна і сирої клейковини, її якість, число падіння.

Пшеницю, в якій домішка інших зернових і насіння зернобобових культур становить понад 15 \% від загальної маси зерна, приймають як суміш пшениці з іншими культурами та зазначають її склад у відсотках.

Кожну партію пшениці супроводжують (крім для товаровиробників) свідоцтвом про вміст пестицидів, токсичних елементів, мікотоксинів та радіонуклідів.

Для визначення фузаріозних зерен від партії пшениці відбирають середню пробу не менше ніж 2 кг. Із середньої проби, звільненої від крупної смітної домішки, виділяють дві наважки масою 50,0±0,01 г. З цієї наважки при доброму освітлені виділяють зерна з ознаками фузаріозну. У випадку виявлення сумнівних зерен, які можна віднести до знебарвлених ІІІ ступеня або рожево-забарвлених нефузаріозних, за допомогою лупи визначають наявність міцелію і спородохій у зародку та борозенці, а також роблять зріз зародка і встановлюють його колір. Зерна відносять до фузаріозних за наявності сукупних ознак, зазначених у табл. 25. Фузаріозні зерна, виділені з кожної наважки, зважують із точністю до 0,01 г. Для перерахунку цього показника у відсотках сумарну масу виявлених фузаріозних зерен у 50 г наважки множать на 2. За остаточний результат приймають середнє арифметичне значення двох паралельних визначень. Розбіжність між цими результатами, а також під час контрольних визначень, не повинна перевищувати допустимі величини (табл. 25).

Якщо розбіжність перевищує допустимі значення, то аналіз повторюють і враховують середнє арифметичне двох паралельних визначень, розбіжність між якими не перевищує допустимі значення.

Національний інститут стандартів і технології США запропонував використовувати пуроіндолін як стандарт для калібрування приладів оцінювання твердозерності пшениці. Це зумовлено тим, що молекулярно-генетичною основою твердозерності генотипу є вміст у зерні пуроіндолінів а і Ь.

В Англії визначали вміст селену в зерні пшениці за 3 періоди: 1982 р. (180 проб), 1992 р. (187 проб), 1998 р. (85 проб). За результатами досліджень не встановлено суттєвих змін у вмісті селену за 17 років (0,0025; 0,0033; 0,0025 мг/кг відповідно). Не знайдено також географічних особливостей у вмісті селену в англійському зерні. Розрахункове середнє споживання селену з продуктами із зерна англійської пшениці 0,4 мкг, що становить близько 10 \% від рекомендованої добової потреби для чоловіків і жінок.

Для ідентифікації географічного походження пшениці рекомендовано визначати залишкову кількість деяких хімічних елементів (Сё, 8е, Р1 і 8г), а також вуглецю і азоту в пшеничному борошні за допомогою мас-спектрометрії.

Японські вчені розробили просту і експресну методику визначення активності ферменту а-амілази в зернах пшениці. Для цього використовують поліетилентерефталатний сенсорний слайд, на який нанесено всі хімічні реагенти, які використовуються при звичайному, мокрому фотометричному визначенні а-амілази. Відносне стандартне відхилення становить 0,014 - 0,23.

Контрольні питання

Які фактори впливають на якість і хімічний склад зерна твердої та м'якої пшениці?

Як впливають умови вирощування на якість і склад зерна твердозерної озимої і ярої пшениці?

Які цінні складові включають пшеничні ростки і для яких продуктів це можна використати?

Від чого залежать показники стану вуглеводно-амілазного і білково-протеїназного комплексів?

Яка залежність між азотним підживленням і якістю білка зерна пшениці?

Що впливає на вміст вітамінів у зерні пшениці?

Які відмінні особливості полби-двозернянки?

Який звязок між величиною крохмальних зерен і якістю продуктів переробки полби?

Дайте характеристику споживних властивостей пшениці Ваксі.

Як впливає технологія переробки пшениці на якість відповідних продуктів?

Які   зміни   відбуваються   під   час післязбирального дозрівання?

Які типи пшениці відповідають поширеним у світовій практиці поняттям?

Які   особливості   класифікації   товарної   пшениці в європейських країнах і що визначає класи?

Які вимоги до якості мякої пшениці передбачені новим стандартом?

Дайте  характеристику  окремим  зерновим  і смітним домікам пшениці?

Охарактеризуйте зовнішні ознаки ураженого фузаріозом зерна пшениці.

Чим відрізняється клейковина морозобійного зерна від інших видів?

Які особливості показника число падіння і від чого він залежить?

Порівняйте основні вимоги до якості зерна м'якої пшениці в Україні та у провідних виробників світу.

Який звязок між генетичною гетерогенністю і якістю зерна пшениці?

Які   вимоги   ставляться   до   окремих   класів твердої пшениці?

Які токсичні елементи і мікотоксини нормуються у пшениці, що використовується для відповідних цілей?

За  якими   методиками   визначають   фузаріозні зерна пшениці?

Які особливості визначення активності ферменту а-аміла-зи в зерні пшениці?

6.2. Якість зерна жита і тритікале

В Україні основна частка урожаю жита припадає на озимі. Урожайність жита в Україні в 2004 р. становила 22,3 ц/га, а в 2005 р. прогнозувалась на рівні 20,8 ц/га.

Жито і тритікале відносяться до культур, які забезпечують постійне зростання хлібних запасів.

Жито продовольче, яке поставляється для експорту, повинно відповідати вимогам, наведеним у табл. 26.

Тритікале має унікальне поєднання комплексу господарсько-цінних ознак - стабільно високий потенціал урожайності зерна, посилені адаптивні властивості (підвищена морозо- і посухостійкість, толерантність до засолення та підвищеної кислотності ґрунтового розчину), комплексний імунітет до грибкових захворювань, високий вміст білка й лізину в зерні, що перетворює цю культуру на потужний фактор стабілізації зернового господарства в екстремальних умовах вегетації. Проте площі під тритікале в Україні досить незначні (близько 100 тис. га). Натомість у Польщі сіють тритікале на площі понад 1 млн га, а у Франції та Німеччині -півмільйона. Із впровадженням нового покоління високоврожайних, більш якісних сортів, розв'язанням проблем заготівлі та переробки зерна, розвитком тваринництва, зростанням експорту зерна посівні площі під тритікале та житом в Україні, зважаючи на їх потенційні біологічні можливості, повинні досягати: 900 тис. га для тритікале та 1,3 млн га - для жита. Зберігається також перспектива подальшого зростання цих площ за рахунок поліських і північних лісостепових регіонів на гірших попередниках, засолених, з підвищеною кислотністю та супіщаних ґрунтах, хоча ці культури добре почуваються в усіх кліматичних зонах України.

Біокліматичний потенціал зони Полісся та північної частини лісостепу не скрізь відповідає біологічним потребам культур-лідерів, зокрема сучасних сортів пшениці, для реалізації їхніх природних можливостей. Це сприяє зниженню врожаїв, а у вирощених тут зернових малопридатне для продовольчих потреб зерно, яке часто навіть не відповідає вимогам до фуражного збіжжя. Назріла потреба диференціації зернового виробництва, пов'язана з необхідністю пріоритетного розподілу функціонального призначення кожної культури і відповідно до цього - економічного та енергетичного забезпечення технологій вирощування і переробки.

Визначити оптимальні площі для посівів зернових задля агроекологічної доцільності й ефективності вирощування сільськогосподарських культур вкрай важливо з огляду на негативні тенденції, що простежуються в землеробстві. Зокрема швидке зниження ефективності родючості ґрунтів, зменшення, особливо в поліських районах, урожайності основних сільськогосподарських культур у 1,5-1,8 разу, відновлення надмірної кислотності ґрунтів через недоліки меліорації.

Ген жита, що міститься у тритікале, сильно впливає на якість клейковини і хліба. Тому завдання генетики і селекції - нейтралізувати його негативну дію і поліпшити фізичні властивості клейковини, надати хлібу із борошна тритікале якість пшеничного.

Із зерна тритікале виробляють борошно, солод, спирт, хлібобулочні і кондитерські вироби. Розроблена технологія отримання і використання в технології хліба білоквмісних продуктів із висівок зерна тритікале (Пащенко Л.П. та ін., 2005).

Останнім часом вітчизняні науковці реалізували науково-дослідні програми і підходи, які дають змогу створити серію пристойних конкурентоспроможних комерційних вітчизняних сортів. Вдалося поліпшити цитокаріотипічну стабілізацію генотипів три-тікале й цим самим забезпечити вихід виповненого зерна. Тепер маса 1000 зерен у 55 г є нормою, а деякі сорти досягають 70 г (сорт Тандем).

На основі напрацьованої методики, останніми роками створено серію сортів нового покоління, які, крім високої й стабільної продуктивності, формують інтенсивний агроценоз і щільний стеблостій, який не потребує оброблення гербіцидами. До того ж вони повністю пригнічують розвиток бур'янів, витримують низький рівень родючості грунту, обходяться мінімальними дозами мінерального живлення, практично не уражуються фітопа-тогенами, майже не потребують захисту фунгіцидами. Розв'язано проблему стійкості до витягання, оскільки висоту сортів культури зменшено майже вдвічі.

Створено та занесено до Реєстру сортів рослин України 16 сортів озимого та 6 ярого тритікале зернового напряму з потенціалом урожайності для озимих форм 100-110 ц/га, ярих - 70-80 ц/га, а також вісім сортів озимого укісного тритікале з урожайністю зеленої маси 300-350 ц/га. Крім того, створено 22 сорти зернового типу озимого жита з потенціалом продуктивності 60-70 ц/га та 8-укісного з урожайністю 350-450 ц/га, серію комерційних триті-калево-ячмінних і пшенично-ячмінних гібридів з комплексом нових господарськоцінних ознак.

Важливим завданням є поліпшення якості зерна тритікале, оскільки білка і клейковини в ньому багато, але якість низька.

Посилюється робота над створення нових сортів, зорієнтованих для кормових і харчових потреб з відповідними біохімічними й технологічними показниками.

Тритікале повноцінний за лізином, з добовою перетравністю продукт. Вміст білка в ньому становить 10-28 \%, лізину - 3,55, жиру - 2,4, цукру - 6-10 \%. Це набагато більше, ніж у пшениці. У ньому міститься також широкий набір вітамінів, а за амінокислотним складом білки мають вищу поживну цінність, ніж пшениця. Науковці ВДАУ ім. К.Д. Глінки (Курчаєва Е.Е., Мироненко H.H., Манжелов В.І.) також стверджують що білок тритікале характеризується збалансованим амінокислотним складом і більш повноцінний у біологічному відношенні, ніж білок пшениці.

6.3. Дослідження якості і споживних властивостей зерна ячменю

За останні роки в Західній Європі, США, Канаді та Австрії вчені дійшли висновку, що зерно (борошно) ячменю містить надзвичайно цінні для здоров'я людини компоненти, які майже відсутні або наявні в незначній кількості в зерні й борошні пшениці та інших культур. Серед цих важливих органічних сполук передусім варто відмітити (1—3, 1—4)-3-и-глюкани, токоли та фітати.

(1—3, 1—4)-р-Б-глюкани - головна складова стінок клітин ендосперму ячменю. Вони становлять 70-75 \% сухої маси стінок цих клітин, або 5-6 \% маси зерна. Пшеничне зерно містить цих сполук у 30 разів менше. ß-глюкани (група сполук nSP - non-starch polysaccharides, або некрохмалеві поліцукриди) - це різновид легкорозчинної клітковини, яка входить до родини високо-молекулярних поліцукрів, гетерогенних як за розміром молекул, так і за розчинністю.

Найцінніша дієтична властивість ß-глюканів полягає в тому, що їх наявність у тонких кишечниках людини при травленні ячмінного зерна сприяє істотному зниженню холестерину в плазмі крові. Різними авторами доведено, що ß-глюкани є важливим превентивним засобом проти ракових захворювань кишок.

Токоли належать до жиророзчинних вітамінів (Е). В олії із зерна ячменю виявлено 8 ізомерів токолів (4 токофероли і стільки ж токотріенолів). Це дуже важливо для метаболічного регулювання вмісту холестерину в крові людини. Крім того, токоли мають високу активність як антиоксиданти, що блокують перекисні реакції ліпідів клітинних мембран.

Фітинова кислота дієтично є активним антиоксидантом та антираковим агентом в організмі людини.

На Україні впроваджено у виробництво новий сорт ярого ячменю Вакула. У 2004 р. його занесено до Державного реєстру сортів рослин України з високими показниками врожайності. Наприклад, агрофірма "Промінь" у 2004 р. з площі 160 га одержала врожай сорту Вакула по 92 ц/га, інші господарства - в межах 5572 ц/га. Важливою особливістю цього сорту є те, що високі урожаї зібрано при досить низьких нормах висіву насіння: окремі господарства по 75 кг/га, деякі - 90 кг/га, а одне господарство для швидкого розмноження засіяло 200 кг насіння на площі 5 га, зібравши по 60 ц/га.

Ячмінь поділяють на класи залежно від його використання (табл. 27).

Таблиця 27

            Вимоги до якості зерна ячменю     

 

для про-

для вироблен-

для

для

доволь-

ня солоду в

кормових

пивоваріння

чих цілей

спиртовому виробництві

цілей

 

Крупність - це відношення маси зерна ячменю - залишку на ситі з довгастими отворами, розміром 2,5 мм х 20 мм до маси основного зерна наважки, виражене у відсотках.

До основного зерна відносять:

цілі і ушкоджені зерна ячменю, які не віднесені за характером їхніх ушкоджень до смітної і зернової домішок;

дрібні зерна ячменю, що проходять крізь сито з довгастими отворами, розміром 2,2 мм х 20,0 мм;

у ячмені 2-го класу, який постачають для одержання солоду у солодовому виробництві і ячмені 3 класу, який використовують для кормових цілей - зерна і насіння інших культурних рослин, що не віднесені, згідно зі стандартами на ці культури, за характером їхніх ушкоджень до смітної і зернової домішок, а також 50 \% має битих і поїдених зерен ячменю, які не віднесені за характером ушкоджень до смітної домішки.

До зернової домішки відносять:

у залишку на ситі з отворами діаметром 1,5 мм зерна ячменю: давлені, щуплі, недозрілі, пророслі, ушкоджені;

у ячмені 1-го класу, який постачають для виготовлення круп, та 1-го і 2-го класів для пивоваріння - зерна насіння інших культурних рослин, що не віднесені, згідно зі стандартами на ці культури, за характером їхніх ушкоджень до смітної домішки, а також усі биті і поїдені зерна ячменю, які за характером їхніх ушкоджень віднесені до смітної домішки;

у ячмені 2-го класу, який постачають для одержання солоду у спиртовому виробництві, і ячмені 3-го класу, який використовують для кормових цілей - зерна і насіння інших культурних рослин, які, згідно зі стандартами на ці культури, за характером їхніх ушкоджень віднесені до зернової домішки, а також зерна ячменю з утраченою частково або повністю оболонкою (голозерні).

Окремі види домішок характеризуються певними відмінностями. Щупле зерно - це ненаповнене, зморщене, легковагове, деформоване внаслідок несприятливих умов розвитку і визрівання. Давленим вважають зерно деформоване, сплющене внаслідок механічної дії. Незріле зерно має зеленуватий відтінок і легко деформується в разі натискання. Проросле - це зерно з корінцем чи ростком, які вийшли за межі оболонки, або з ростком, який розірвав оболонку, але не вийшов на поверхню, та зерно із втраченим корінцем і ростком. Ушкоджене - це зерно зі зміненим кольором оболонки і ендоспермом від кремового до світло-коричневого кольору внаслідок самозігрівання, сушіння, ураження хворобами та шкідниками.

До смітної домішки відносять:

весь прохід крізь сито з отворами діаметром 1,5 мм;

у залишку на ситі з отворами діаметром 1,5 мм: мінеральну, органічну і шкідливу домішки;

насіння дикорослих рослин;

зіпсовані зерна ячменю, пшениці, полби, жита і вівса;

зерна ячменю, пшениці, полби, жита і вівса з повністю виїденим ендоспермом;

фузаріозні зерна;

зерна і насіння інших культурних рослин, які віднесені, згідно зі стандартами на ці культури, за характером їхніх ушкоджень до смітної домішки.

Фузаріозні зерна ячменю мають такі характерні ознаки:

оболонки знебарвлені або світло-коричневі з рожево-малиновими плямами і нальотом гриба, поряд з рожево-малиновим і знебарвленим міцелієм на деяких зернах утворюються світло-оранжеві бляшки - накопичення спор;

під час тривалого розвитку фузаріозу на рожево забарвлених і на знебарвлених зернах можливі утворення спор гриба як поверхневого, так і чітко локалізованого чорного нальоту. Під лупою проглядаються окремі випуклі чорні бляшки - плодові тіла фузарію (скеб). Скеб легко зіскоблюється з оболонки. На відміну від скеба, темні плями, які утворені альтернарією і клодоспоріумом, розмиті, не мають чіткої локалізації, не виділяються з оболонок. Вони зумовлені розвитком темно забарвленого міцелію як на поверхні, так і в середині оболонок;

фузаріозні зерна, порівняно з нормальними, в основній масі менше наповнені, легші;

ендосперм у них більш рихлий, в разі значного ураження зерно кришиться, коли натискують пальцями.

Перші дві ознаки - визначальні. У випадку виявлення цих ознак (кожної окремо чи обох разом) зерно відносять до фузаріозного. Останні дві ознаки доповнюють характеристику фузаріозних зерен.

Між двома паралельними визначеннями фузаріозних зерен передбачені певні розбіжності (табл. 28).

Ячмінь повинен бути здоровим, без самозігрівання і теплового ушкодження під час сушіння; мати характерний запах, властивий здоровому зерну (без затхлого, солодового, пліснявого, сторонніх запахів), нормальний колір, властивий здоровому зерну цього класу; не допускається зараженість шкідниками хлібних запасів, крім зараженості кліщем не вище ніж 1 ступеня.

У разі невідповідності норм якості ячменю хоча б за одним із показників його переводять у нижчий клас.

Для пивоварного ячменю рекомендовані такі показники: екстрактивність, \%, не менше 1-го класу - 79,0; 2-го класу - 77,0; установлюють у договорі (контракті) між постачальником і покупцем.

Ячмінь, який готують для експорту, повинен бути здоровим, незараженим шкідниками хлібних запасів, мати нормальний запах і колір та відповідати наведеним у табл. 28 вимогам.

Вміст токсичних елементів і мікотоксинів нормується залежно від призначення зерна ячменю (табл. 29).

Таблиця 29

Максимально допустимий рівень токсичних елементів і

Частка сортів іноземної селекції в Україні не перевищує 20 \%. Для порівняння: в Польщі їх налічується 18 \%, Чехії - 45, Німеччині - 27 і Франції - 30 \%. Аналіз сортових ресурсів ярої пшениці в Україні показує, що в цілому сформовано оптимальну структуру її сортового складу. У процесі дослідження показників якості сортів пшениці, які внесені до Реєстру за 10 останні років, відмічено, що вони є цінними, тобто мають вміст білка не менше 13 \%, клейковини - понад 25 \% і за її якістю належать до І-ІІ груп. Стабільніші показники якості мають сорти, які культивують у зоні степу. Кліматичні умови тут сприяють накопиченню більшого вмісту білка, клейковини та інших господарсько-цінних показників якості.

Новий крок у визначенні якості зерна зроблено в Швеції. За допомогою обчислювальної машини та відеотехніки можна безперервно відбирати зразки збіжжя, робити аналізи й видавати результати. Але таку систему доцільно використовувати лише на підприємствах, які заготовляють великі партії збіжжя.

Для проведення аналізу зразок масою 50 г пересувається зубчастою стрічкою у зерновому полі ССД - відеокамери, де кожну зернину, а також смітні домішки фотографують і порівнюють з каліброваними даними приладу. За його допомогою можна розпізнати вид зерна, колірність, пошкодженість чи заплісняві-лість, ріжки тощо. Окремі зернини заміряють, зважують і підраховують.

Дані передають до обчислювальної машини, яка їх опрацьовує і видає друковану інформацію про кількість основного виду зерна та смітних домішок у відсотках, об'ємну масу і масу тисячі зерен, про розподіл маси згідно з розміром збіжжя, інтенсивності його забарвлення.

У разі потреби можна розділити зразки на дві частини - чисте зерно і смітні домішки, здійснивши їх самостійну оцінку. Аналіз одного зразка збіжжя масою 50 г триває 2-3 хв. Дані аналізу певного зразка закладають у пам'ять.

Для раціональної експлуатації контрольної системи її забезпечують автоматичними системами, які здатні відбирати 100 зразків для поступового аналізу та опису. Калібрування приладу за окремими видами зерна - відносно проста операція. Такі прилади використовують у Швеції та Данії на хлібозаготівельних і зернопереробних підприємствах із безперервним циклом роботи.

6.4. Якість і безпечність зерна проса, рису, гречки, вівса і кукурудзи

Державний стандарт на показники якості проса, заготовленого для перероблення на крупу передбачає мінімальну частку чистого ядра 76 \%, граничну обрушених зерен - до 5, пророслого збіжжя - до 1, наявність домішок - до 0,3, у тому числі сашки - до 0,3 \%. Середній вміст білка в ядрі проса становить близько 12,5 \%, лізину - 1,5-2,3, триптофану - 0,8-1,4, метіоніну - 1,2-2,2 мг \%.

У зерні перлинового проса різних сортів під час пророщування зменшувалась кількість фітінової кислоти і збільшувалась частка екстрагованих речовин. Встановлена висока кореляція між рівнем вмісту фітінової кислоти і збільшенням кількості екстрагованих речовин з подовженням тривалості пророщування. Вміст магнію не залежав від строку пророщування зерна.

Просо може ушкоджуватись патогенами, порошнистою головнею і меланозом. Головневомаране зерно непридатне для перероблення на крупу (Антимонов К. та ін., 2005) при наявності меланозних зерен знижується вихід крупи і різко погіршуються його органолептичні властивості. Якщо у пшоні міститься більше ніж 2-3 \% ядер, заражених меланозом, то каша з такої крупи набуває сіруватого відтінку і неприємного присмаку. Меланозні ядра мають меншу механічну міцність, легко руйнуються під час лущення зерна, знижуючи вихід крупи.

Збудником головні проса є гриб 8р1іасе1отеса рапісі-теїіасеі, у боротьбі з яким використовують хімічні методи. Разом з тим, вони забруднюють довкілля і виключають можливість отримання екологічно чистої продукції. Тому важливим завданням є створення стійких сортів проса до цього фітопатогену.

Меланоз, який зумовлює підплівкове псування ядра проса, може ушкоджувати в окремих регіонах до 15-22 \% врожаю. Це захворювання має комплексну природу і залежить від форми зерна, морфологічних особливостей, товщини квіткових плівок, дії фітофагів, природних умов, період набирання маси зерна і після його збирання, тому основний метод боротьби з меланозом - селекційний.

Результати експериментальних досліджень учених США та Англії підтверджують доцільність використання проса, зокрема нелущеного, в хлібопекарській промисловості. За їхніми даними, хліб із суміші пшеничного та просяного борошна за одночасного їх помелу має задовільні показники об'єму, пористості, забарвлення та смаку, якщо частка проса не перевищує 20 \%.

Зерно звичайного проса з плівками за хімічним складом та енергетичною цінністю наближається до вівса, але поступається ячменю і кукурудзі. Між вмістом протеїну і крохмалю існує чітка від'ємна кореляція. Просо багате на мінеральні речовини, особливо кремній, фосфор, калій, магній, залізо, а також на каротин (6-14 мг\%) і містить значну кількість вітамінів групи В і Е. За кількістю вітамінів В1 і В2 воно майже вдвічі переважає зерно інших злаків.

Зародки проса містять 21-29 \% жиру, у складі якого 64-68 \% лінолевої та 18-23 \% олеїнової жирних кислот, які легко окислюються. Олія з проса містить значну кількість міліацину - пен-тациклічного тритерпеноїду, який можна використовувати для виготовлення стероїдних гормонів.

Сучасне виробництво проса в Україні грунтується на вирощуванні 15 сортів вітчизняної селекції із звичайним крохмалем. За відповідних технологій вони здатні забезпечувати врожаї на рівні 3,5-4,5 т/га.

У темнозабарвленому зерні сорго спектрофотометричним і методом високоефективної рідинної хроматографії визначено вміст антоціанів (Ауіга І.М., та ін., 2005). Для екстракції використали 1 \% розчин соляної кислоти у метиловому спирті або 70 \% водний розчин ацетону. Висівки містять у 3-4 рази більше антоціанів, ніж ціле зерно. У них встановлено 4,0-9,8 мг лютеолінди-нового еквіваленту/г, що значно більше, ніж у пігментованих фруктах та овочах (0,2-10 мг/г). Половину антоціанідинів представлені лютеоліндином і апегінінідином. Зерно сорго характеризується високою антиокислювальною активністю порівняно з іншими видами зерна.

Сориз вигідно вирощувати в Україні, особливо в несприятливих погодних умовах південних областей, де врожаї традиційних культур нестабільні. Особливого значення набуває сориз зі стійкими, високими врожаями. Він характеризується цінними властивостями зернового сорго, стабільно високою продуктивністю, посухо- і жаростійкістю, солевитривалістю, невимогливістю до ґрунтів і дає зерно з високими споживними властивостями.

Сорти соризу можуть використовуватись у крохмале-патоковій і спиртовій промисловості, а також як самостійний продукт.

Сориз вважають різновидом зернового сорго із скловидним ендоспермом зерна, яке придатне для харчових цілей. Свою назву воно отримало внаслідок поєднання слів Sorghum oryzodum - сорго рисозерне. Співвідношення анатомічних частин зерна становить (\% до сухої маси): ендосперм - 82,0-88,0, зародок - 6,0-10,0, оболонка - 6,0-8,0. За хімічним складом зерно соризу відноситься до групи крохмалистої рослинної сировини, із склоподібним ядром. Частка крохмалю в ньому становить 75-85 \%.

Рис вважається другою за валовим збором зерна культурою в світі. Для половини людства продукти переробки рису є основними в щоденному харчуванні. Рисова крупа - основний продукт харчування більше як 3 млрд людей. Посіви рису знаходяться в 112 країнах на площі 155,5 млн га, а річне виробництво зерна в світі становить близько 600 млн т.

Україна має всі необхідні умови для розвитку власної галузі рисівництва. Сприятливі природно-кліматичні умови півдня України, наявність рисових зрошувальних систем дають змогу одержувати високі врожаї цієї культури. Усього під рисовими сівозмінами в Україні зайнято майже 62 тис. га ріллі, які розміщені на півночі Криму, півдні Херсонської області, а також у заплаві Дунаю в Одеській області на малопродуктивних засолених ґрунтах.

Щороку під посіви рису відводили до 35-37 тис. га, що давало змогу одержувати до 160-180 тис. т зерна і майже повністю задовольняти потреби країни. Нині посівна площа рису в Україні становить 20-22 тис. га. Останніми роками за середньої врожайності 35-40 ц/га валовий збір сягнув близько 80 тис. т у масі після доробки.

Протягом останніх років спостерігається позитивна тенденція щодо зростання виробництва рису в країні як за рахунок розширення посівних площ, так і завдяки підвищенню врожайності.

У цілому в Україні площа посіву рису в 2003 р. збільшилася порівняно з 2001 р. на 19,1 \%, а проти 2002 р. - на 18,5 \%; валовий збір зріс відповідно на 21,9 і 11,4 \%. Динаміка врожайності в 2002 р., порівняно з 2001 р., дорівнює 109 \%, у 2003 р. проти 2001 р. - 102,5 \%.

Проблемами рисосіяння в нашій країні займається Інститут рису УААН - єдина в Україні науково-дослідна установа цього профілю, створена в 1963 р.

Основні напрями роботи інституту:

виведення нових сортів рису, адаптованих до умов вирощування в Україні;

первинне насінництво рису, виробництво елітного посівного матеріалу і забезпечення ним рисосіючих господарств країни;

розроблення та вдосконалення високопродуктивних технологій і окремих процесів вирощування рису, системи захисту посівів від шкідливих організмів і живлення, заходи стосовно підвищення родючості ґрунтів рисових систем та екологічної безпеки;

підбір супутніх культур для рисових сівозмін і розробка технологій їх вирощування;

удосконалення організаційних та економічних проблем вирощування рису;

виробництво та реалізація зерна рису-сирцю і рисової крупи.

Інститут рису отримав сертифікат якості EMRC (Європейський центр дослідження ринку). У 2002 р. Інститут рису УААН прийнято членом Середземноморської асоціації країн-виробників рису (САР), яка входить до складу Продовольчої та сільськогосподарської організації ООН ФАО.

Створено і передано на державне сортовипробування понад 20 нових сортів рису, з яких 10 занесено до Державного Реєстру сортів рослин України.

У нашій країні вирощується і переробляється рис округлої форми (Кілійський район Одеської області, північ Криму). Для вітчизняного рису характерна висока тріщинуватість ядра - понад 12 \% і наявність червоних зерен, що значно знижує вихід крупи.

Відповідно до "Правил організації і ведення технологічного процесу на круп'яних заводах" (1998) при переробці рису на крупу базовий вихід готової продукції повинен був становити: рисова шліфована крупа - 55 \%, рисова подрібнена шліфована крупа - 10, кормова мучка - 12,2 \%. Однак при переробці вітчизняного рису на крупозаводах за класичною схемою фактичний вихід крупи значно вийшов нижчий від базисного внаслідок перероблення зерна заниженої якості (з високою тріщинуватістю і вмістом червоних зерен) (Музафоров Д.Ч., Мажидов К.Х., Зарипов Г.Т.).

Оброблення нелущеного зерна рису призводить до значного збільшення виходу крупи рисової шліфованої (до 65 \%) внаслідок зниження виходу рису подрібненого і мучки кормової (Соц С.М., 2005). За даними автора, в готовій продукції вміст білка практично не змінюється, а мінеральних речовин і вітамінів підвищується, оскільки вони під час пропарювання переміщуються із оболонок в середину зернівки. Така крупа має підвищений коефіцієнт розварювання внаслідок зниження втрат крохмалю, а час варіння зменшується. Кулінарні продукти з пропареного рису краще засвоюються організмом людини, оскільки він не склеюється в суцільну масу. Рис менше ушкоджується шкідниками під час зберігання, тому що ендосперм зернівки стає твердим і щільним.

Температура сушки рису-зерна суттєво впливає на вихід крупи і крохмалю. Найменший вихід цих продуктів виявлений з використанням високої температури сушіння (60°С). У цьому випадку збільшувалась загальна кількість розчинних речовин і вуглеводів у промивних водах під час виділення крохмалю (Patindol Janes та ін., 2003).

Серед досліджених 23 сортів лущеного індійського рису встановлена насипна густина 0,77-0,88 г/мл, співвідношення довжина/ширина 2,62-4,55 і вміст амілози 2,3-15,4\%. Мінімальна тривалість варіння коливалась у межах 13,3-24,0 хв, а збільшення розмірів при цьому досягало 1,29-1,74 разу. Кореляція між тривалістю варіння і вмістом амілози в зерні становила - 0,70 (Singh Narpinder та ін., 2005).

Встановлено, що добавка збродженого лущеного рису знижує вміст холестерину в плазмі крові. Крім того, він поліпшує органолептичні властивості їжі (Baek Seung та ін., 2005).

Японські вчені стверджують, що основною причиною втрати прозорості зерна рису під час сушіння є зміна його вологості.

За результатами досліджень різних за якістю частин зерна рису шести індійських сортів виявлено, що наявність борошнистої частини погіршує зовнішній вигляд зерна. Різниця у смаку, можливо, зумовлена тим, що для клейстеризації крохмалю боропінистої частини зерна потрібно значно більше енергії (Cheng F.M. та ін., 2005).

Досліджено вміст вітамерів вітаміну Е (токоферолів і токо-трієнолів) та у-оризанолу в рисі семи сортів, які вирощено у двох штатах СІЛА протягом 2 років. Середній вміст дослідних речовин у рисі-зерні змінювався в порядку: а-токотрієнол > у-токотрієнол > а-токоферол > у-токоферол, а вміст токоферолів і токотрієнолів становив 27,5 і 72,5\% загальної кількості вітамінів (Bergman C., Xu Z., 2003).

Дослідження традиційних і нових сортів рису передбачає оцінку органолептичних і фізико-хімічних показників. Наприклад, японські вчені дослідили 8 сортів рису за смаковими властивостями і вмістом амілози. З них вони виділили ті сорти, в яких найкращі смакові властивості поєднувалися з найвищою температурою клейстеризації крохмалю.

Для визначення критеріїв ідентифікації сортів рису дослідили фізичні і кулінарні властивості зерна, а також характеристику білка (Thind Gurpreed Kaur та ін., 2005). Встановлена різниця у фізичних розмірах і деяких властивостях зерна різних сортів. Корисним для ідентифікації може бути електрофоретичне дослідження глобулінів і глютелінів за наявності додецилсульфату натрію.

Запропонований новий метод ідентифікації сортів рису на основі теорії Бейса з використанням комп'ютера. Характеристики кольору і форми застосували одночасно як вхідний сигнал класифікатора Бейса. Тести показали на швидкість ідентифікації - до 88,3. Розробники стверджують об'єктивність і надійність методу.

Розроблено також технологію вирощування рису з урахуванням вимог охорони навколишнього середовища для господарств України, яка забезпечує одержання врожаю рису на рівні 65-70 ц/га і вище.

За останні роки створено нові високопродуктивні сорти рису: Україна-96, Зубець, Славутич, Дніпропетровський, включених до Державного Реєстру сортів рослин України, та сорти Антей, Пам'яті Гічкіна, Янтарний, які проходять державне сортовипробування. Нові сорти порівняно пластичні до умов вирощування, характеризуються високими технологічними і господарськими ознаками, здатні давати високі врожаї.

Попит на рис щороку зростає і, за прогнозами ФАО, до 2020 р. сягне 781 млн т, перевищуючи на 2-3 \% попит на пшеницю. Очікуване виробництво рису - 750 млн т до 2020 р. - повністю його задовольнити не в змозі. Тому в сільському господарстві значну увагу приділяють розвитку галузі рисівництва, про що свідчить той факт, що 2004 рік Генеральна Асамблея ООН оголосила роком рису. Це підтверджує необхідність збереження і подальшого розвитку галузі рисівництва в Україні.

З нього в нашій країні виробляють крупу рисову шліфовану трьох сортів, подрібнений шліфований рис, а також у невеликих кількостях рисове борошно для дитячого харчування і рисові пластівці.

Поширені два основних різновиди рису - округлої і видовженої форми. У нашій країні вирощують і переробляють рис округлої форми (Кілійський район Одеської області та північ Криму). Для вітчизняного рису характерна висока тріщинуватість ядра - до 5-8 \% і наявність червоних зерен (В.Моргун, Д. Жигу-нов). Тріщинуватість зумовлена сортовими особливостями й кліматичними умовами вирощування рису - вона призводить до збільшення подрібненого рису і зменшення виходу крупи. Наявність червоних зерен, у яких ядра покриті забарвленими в червоно-бурий колір оболонками, зумовлює необхідність інтенсивного шліфування, що також знижує вихід крупи.

За кордоном відомі технології перероблення рису на крупу із застосуванням пропарювання. При цьому вихід крупи підвищується до 65 \% внаслідок зміцнення ядра в процесі водотепло-вого оброблення. Крім того, завдяки пропарюванню скорочується тривалість варіння його в 1,5-2 рази.

На кафедрі технології переробки зерна ОНАХТ розроблено технологію перероблення рису із застосуванням водо теплового оброблення. Вона передбачає зволоження рису до 20-25 \% і від-воложення протягом 6-8 год, пропарювання у пропарювачі під тиском 1,5-2,5 МПа і експозиції 3-10 хв та наступного висушування до вологості 14,5-15,5 \%. Після водотеплового оброблення рис лущать і шліфують. Завдяки цій технології вихід цілої крупи був вищим від розрахункового на 16,5 \%. Це пояснюється тим, що під час пропарювання ядра зміцнюються внаслідок клейсте-ризації крохмалю і часткової денатурації білків.

Продукти на основі рису-зерна рекомендується збагачувати багатими на білки бобами маша і насінням кунжуту, хоча вони й містять значну кількість фітінової кислоти. Вона пригнічує надходження заліза і цинку в організм. Замочування рисового борошна з температурою води 30 °С здійснювали протягом 1, 6 і 12 год. Внаслідок цього знижувався сумарний вміст інозітолфосфа-тів на 60, 65 і 98 \%, відповідно. Втрати заліза, цинку і кальцію під час замочування були незначними. Сумарний вміст інозітолфос-фатів знижувався на 10 і 47 \% внаслідок замочування борошна з бобів маша протягом 1 і 6 год., відповідно. Тому замочування може бути використано для збільшення біологічної доступності заліза і цинку в рисових продуктах, що містять рисове борошно і борошно із бобів маша.

Гречка вважається цінною культурою з високими споживними властивостями. Урожайність її в 2004 р. становила 7,5 ц/га.

Зерно гречки містить значну кількість крохмалю, білка, антиокислювачів, мікроелементів і харчових волокон. Білки гречки характеризуються специфічною біологічною активністю. У складі зерна також містяться флавоноїди, фітостероли, фагопірини і білки, які зв'язують тіамін. Окремо виділяють алергенні білки та їх похідні (Krakoskova B. та ін., 2005).

У зеленій масі гречки вміст флавоноїдів коливається від 10 до 17 \% на суху речовину. Період максимального накопичення флавоноїдів припадає на фазу цвітіння. В цей період зелена маса, залежно від умов вирощування і кліматичних чинників, досягає 370-600 ц/га, що в перерахунку на біофлавоноїди становить 330— 800 кг/га. Флавоноїди можна отримувати шляхом мацерації, пер-коляції, циркулярної екстракції етиловим спиртом або кип'ятінням сировини. Краще використовувати свіжозібрану масу гречки, оскільки під час сушіння втрачається 30—90 \% БАР. Додатковим джерелом може бути гречана солома і оболонки, які отримують під час виробництва крупи. Вихід БАР з цієї сировини може становити 30—120 кг/га.

Різними методами оцінювали антиокислювальну активність екстрактів, отриманих за допомогою розчинників різної полярності із зерна гречки (Sun Ting та ін., 2005). Найбільший коефіцієнт антиокислювальної активності був у метанольного екстракту з гречки. Властивості розчинників значно впливають на вихід і вміст фенольних сполук в екстрактах та їх антиокислюваль-ну активність.

Щоб збільшити вміст селену, словенські вчені обприскували рослини гречки під час цвітіння. (8пЫУ Уековіауа та ін., 2004). Насіння контрольних рослин гречки містили 47 нг г-1 селену, а після оброблення препаратом - 394 нг г-1. Завдяки обробленню рослин розчинами, що містять селен, вміст цього елементу в насінні гречки збільшується.

Овес - важлива культура для виробництва крупів і кормових концентратів. Урожайність вівса в 2004 р. становила 19,7 ц/га, що забезпечило валовий збір зерна в 1 млн т.

Кукурудза - одна з поширених культур у світовому землеробстві. Вона впевнено домінує за валовими зборами зерна. Останніми роками значно зросли обсяги заготівель, зберігання та експорту зерна кукурудзи, а також і вимоги до його якості. Серед показників важливим є кількість битого зерна, яка пов'язана з тріщинами на зернах. Ендосперм зерна кукурудзи може мати одиночні і чисельні, поверхневі і глибинні, мікро- і макротріщи-ни. Мікрофлора кукурудзи в основному складається з пліснявих грибів, що проявляють свою активність у несприятливих умовах зберігання. Механічні ушкодження зерну наносяться під час збирання, транспортування, сушіння, охолодження зерна і подавання його в силоси на зберігання.

У США від третини до половини посівів зайнято генномо-дифікованими сортами кукурудзи.

Кукурудза як об'єкт сушіння має більш низьку здатність до вологовіддачі порівняно з колосовими культурами. Щільна оболонка зерна кукурудзи утруднює процес випаровування вологи, яка проникаючи в основному через зародок, нерівномірно розподіляється в зернині. Тому в процесі теплового оброблення (сушіння, охолодження) виникають неоднакові внутрішні напруження, що призводять до нерівномірної усадки тканин і до появи в ендоспермі внутрішніх тріщин. Ці тріщини майже не порушують цілісність оболонки.

Сприятливі погодні умови в 2004 р. забезпечили підвищення урожайності кукурудзи. Тому в 2004 р. був отриманий рекордний урожай кукурудзи за останні 20 років - 8,79 млн т із середньою врожайністю 38,3 ц/га. Ці показники можна порівняти з 1988 р., коли був отриманий валовий збір зерна в розмірі 8,64 млн т із середньою врожайністю 37,2 ц/га.

Крім звичайної, відома й високоолійна кукурудза, з якої екстрагують олію, а знежирений залишок використовують у виробництвах спирту, модифікованого крохмалю, сорбіту, кормів тощо.

Кукурудза, яка розтріскується, відома двох груп: рисова та перлова. Вона буває біла, жовта, темно-оранжева, червона, коричнева, фіолетова, темно-синя, чорна. Під час нагрівання вона здувається і тріскається, збільшуючись у 8-10 разів. В Україні цей продукт називають баранцями.

У казанок або глибоку сковороду наливають 2-3 столові ложки олії, розігрівають її, всипають туди 100-150 г зерна і накривають кришкою. З припиненням тріску знімають казан з вогню. Посипають баранці дрібною сіллю та цукровою пудрою або заливають гарячим цукровим сиропом. Якщо зерно всередині склоподібне, то качан придатний для приготування баранців.

Контрольні питання

Які вимоги ставляться до якості зерна жита продовольчого, що експортується?

Які особливості зерна тритікале і де воно використовується?

Які науково-дослідні програми і підходи дають можливість створити конкурентоспроможні сорти тритікале?

У якому спрямуванні поліпшується якість зерна тритікале?

Що може характеризувати харчову цінність зерна ячменю?

У чому полягає дієтична властивість р-глюканів ячменю?

Від чого залежить харчова цінність ліпоїдів зерна ячменю?

На які класи поділяють зерна ячменю?

9.         Дайте характеристику основних видів зернової і смітної домі- шок.

Чим можна відрізнити окремі види фузаріозних зерен?

Які особливості хімічного складу і харчової цінності зерна проса, рису, гречки, вівса і кукурудзи?

Що впливає на збільшення виходу крупи рисової шліфованої?

Які методи ідентифікації сортів рису використовуються?

В чому особливість перероблення рису із застосуванням во-дотеплового оброблення?

Які особливості складу зерна гречки і кукурудзи?