CC BY
24
ПРОДОВОЛЬСТВЕННОЕ МАШИНОСТРОЕНИЕ
УДК 664.6/7 DOI 10.24411/2311-6447-2020-10093
Кислотное число жира зерна пшеницы при хранении в условиях южных регионов России
Acid number of wheat grain fat during storage in the southern regions of Russia
Ст. науч. сотрудник С.В. Черкасов, ст. науч. сотрудник Л.Г. Ересько, ст. науч. сотрудник А.Н. Буряк
(ФНЦ пищевых систем им. В.М. Горбатова РАН)
Senior Researcher S.V. Cherkasov, Senior Researcher L.G. Eresko, Senior Researcher A.N. Buryak
(FSBNU «FSC Food Systems named after V.M. Gorbatov» RAS)
Реферат. Проведено исследование уровня кислотного числа жира в свежеубранном зерне продовольственной пшеницы, выращенной в различных районах юга России, и в зерне пшеницы, подвергнутому глазированию пищевым подсолнечным маслом. Далее пробы зерна были заложены на хранение в различные условия как естественные - с различной степенью инсоляции, так и хранились в лабораторных условиях с поддержанием постоянной температуры 35 °С. Периодически определялись отдельные показатели их товарной классификации и показатель «кислотное число жира» по ГОСТ 31700-2012 Зерно и продукты его переработки. Метод определения кислотного числа жира. Цель исследования - выявление наиболее оптимальных условий хранения, которые не приводят к существенному его увеличению в зерне пшеницы, и определение влияния на этот показатель процесса глазирования зерна пищевым подсолнечным маслом с целью пылеподавленпя. Установлено, что показатель КЧЖ имеет тенденцию к увеличению и ее степень зависит от условий хранения.
Summary .The study of the level of acid number of fat in freshly harvested grain of food wheat grown in various regions of the South of Russia, and in wheat grain subjected to glazing with edible sunflower oil. Further, grain samples were stored in various conditions, both natural-with different degrees of insolation,and stored in laboratory conditions with a constant temperature of 35 ° C. Separate indicators of their commodity classification and the indicator "acid number of fat" according to GOST 31700-2012 grain And products of its processing were periodically determined. Method for determining the acid number of fat. The purpose of the study is to identify the most optimal storage conditions that do not lead to a significant increase in its content in wheat grain and to determine the effect of the process of glazing grain with edible sunflower oil for dust suppression on this indicator. It was found that the CSF index tends to increase and its degree depends on the storage conditions.
Ключевые слова: хранение зерна, кислотное число жира, пшеница, пылеподавление.
Keywords: grain storage, acid number of fat, wheat, dust suppression.
Одной из основных задач в области хранения зерна является сокращение его потерь, повышение качества и снижение себестоимости хранения на единицу веса хранимого продукта. Сложность организации хранения больших масс зерна заключается в их биологических и физико-химических особенностях. Зерно является живым организмом, в котором протекают разнообразные физиологические и биохимические процессы, интенсивность которых зависит от его состояния и условий окружающей среды [4].
© С.В. Черкасов, Л.Г. Ересько, А.Н. Буряк, 2020
В нашей стране достаточно глубоко разработаны теоретические основы и техника хранения больших масс зерна. Однако развитие техники и технологий в области хранения и переработки зерна требует введения новых норм и методов определения свойств сохранности зерновой массы. Поэтому совершенствование процессов хранения зерна и продуктов его переработки является одним из приоритетных направлений исследований в современной науке [5, 6].
Кубанским филиалом ФГБНУ «ФНЦ пищевых систем им. В.М. Горбатова» РАН с 2018 г. проводится мониторинг такого показателя как «кислотное число жира» в свежеубранном и хранящемся зерне пшеницы 3 и 4-го классов с целью установления закономерностей его изменения в процессе хранения в зависимости от внешних факторов. При хранении опытных образцов обеспечиваются следующие условия, характерные для юга России:
- хранение зерна пшеницы в естественных условиях окружающей среды, которая обеспечивает регулярные и эффективные ежесуточные инсоляционные воздействия на стенки хранилища, что воспроизводит условия хранения зерна в металлических зернохранилищах, которые в настоящее время получили довольно широкое распространение;
- хранение зерна пшеницы в естественных условиях окружающей среды с минимальными инсоляционными воздействиями;
Кроме того, производилось хранение зерна пшеницы в активно термостатиру-емой зоне с поддерживаемой температурой 35 °С - в термостате с подогреваемой водяной рубашкой. Данные, полученные при хранении, представлены в табл. 1-3.
Таблица 1
Хранение зерна мягкой пшеницы урожая 2018 г. в естественных условиях окружающей среды (Бокс N° 1 - регулярное воздействие прямых солнечных лучей)
Срок хранения, мес. КЧЖ, мг КОН 1 г жира Клейко Количество, % вина - Влажность, Качество, 0/ у.е. ИДК /0 Стекловидность, % Всхожесть, %
Пшеница 3-го класса
Исх. 11,5 25,6 62,5 13,4 68 92
3 10,1 25,6 65 12,0 73 95
б 11,0 25,4 65 11,6 70 94
9 12,1 25,0 60 11,1 62 90
12 12,9 25,0 60 10,8 66 92
Пшеница 4-го класса
Исх. 7,3 22,0 85 11,8 60 97
1 7,2 22,2 85 10,8 60 96
3 7,9 22,0 80 9,8 58 94
б 9,8 21,4 75 11,0 68 96
9 9,0 22,0 75 10,4 62 95
12 9,4 21,6 70 10,3 64 88
15 10,4 22,0 70 10,1 60 90
Из данных табл. 1 следует, что показатели товарной классификации проб пшеницы урожая 2018 г., хранящихся в естественных условиях окружающей среды при регулярном воздействии прямых солнечных лучей, не претерпели существенных изменений в процессе хранения. Что касается показателя «кислотное число жира» - следует отметить некоторую тенденцию к его увеличению. В частности, для пшеницы 3 класса после 12 мес. хранения, изменение КЧЖ составило 1,4 мг КОН на 1 г жира (с 11,5 мг КОН на 1 жира до 12,9 мг КОН на 1 жира), а для пшеницы 4-го класса (период хранения -15 мес.) - 3,1 мг КОН на 1 г жира (с 7,3 КОН на 1 г жира до 10,4 КОН на 1 г жира). Изменения КЧЖ для пшеницы 3-го класса укладываются в пределы воспроизводимости метода измерения, поэтому их можно считать незначительными, а для пшеницы 4-го класса эти изменения значимы.
Таблица 2
Хранение зерна мягкой пшеницы урожая 2018 г. в естественных условиях окружающей среды (Бокс № 2- нет воздействия прямых солнечных лучей)
Срок хранения, мес. КЧЖ мг КОН, 1 г жира Клейков Количество,% ина Качество, Влажность, % у.е. ИДК Стекловидность, % Всхожесть, %
Пшеница 3-го класса
Исх. 11,5 25,6 62,5 13,4 68 92
3 12,9 25,8 62,5 11,5 69 95
6 13,3 25,6 65 11,6 67 93
9 13,4 25,6 65 11,2 64 88
12 12,4 25,4 60 11,0 66 90
Пшеница 4-го класса
Исх. 7,3 22,0 85 11,8 60 97
1 7,2 22,4 85 11,4 62 97
3 8,1 22,0 80 10,9 63 95
6 10,9 22,0 70 11,2 59 96
9 9,4 22,2 75 10,4 60 97
12 9,1 22,0 70 10,6 62 97
15 9,8 22,0 70 10,4 58 94
Анализ табл. 2 показал, что хранение проб пшеницы урожая 2018 года в условиях окружающей среды с минимальными инсоляционными воздействиями не привело к существенным изменениям показателей товарной классификации. Кислотное число жира в пробе пшеницы 3-го класса за 12 мес. хранение увеличилось незначительно с 11,5 до 12,4 мг КОН на 1 г жира, что составило 0,9 мг КОН на 1 г жира и укладывается в пределы воспроизводимости метода измерения. Для пробы пшеницы 4-го класса, хранившейся 15 мес. в тех же условиях, кислотное число жира возросло с 7,3 до 9,8 мг КОН на 1 г жира. Увеличение при хранении величины КЧЖ на 2,5 мг КОН на 1 г жира является значимым.
Таблица 3
Хранение зерна мягкой пшеницы урожая 2018 г. в активно термостатируемой зоне с поддерживаемой температурой 35 °С
Срок КЧЖ, Клейковина Влажность, Стекловидность, % Всхожесть, %
хранения, мг КОН Количество, % Качество,
мес. 1 г жира у.е. ИДК
Пшеница 3-го класса
Исх. 11,5 25,6 62,5 13,4 68 92
3 10,9 25,8 60 8,8 68 94
6 11,5 25,4 60 7,8 67 93
9 12,3 25,0 65 8,1 64 89
12 12,0 25,0 65 7,8 63 90
Пшеница 4-го класса
Исх. 7,3 22,0 85 11,8 60 97
1 7,8 22,0 85 11,3 60 96
3 8,2 22,2 80 10,8 61 94
6 8,5 21,6 60 8,0 61 97
9 8,5 21,8 65 7,6 62 96
12 9,5 22,0 70 8,0 52 94
15 10,2 22,0 65 7,8 56 92
Пшеница 4-го класса (глазированное)
Исх 7,3 22,0 85 11,8 60 97
1 7,4 22,2 85 10,6 59 95
2 7,4 22,4 80 9,9 60 95
4 8,6 22,0 75 9,0 60 94
7 8,8 22,0 80 8,2 61 94
10 8,9 22,1 75 8,0 58 93
12 9,4 22,0 75 7,6 59 95
Данные по изменению показателей качества пшеницы представлены нарастающим итогом в табл. 3. Во всех пробах пшеницы, хранившихся в активно тер-мостатируемой зоне (35 °С), показатели товарной классификации практически не изменились.
КЧЖ в пробе пшеницы 3-го класса за период хранения (12 мес.) возросло незначительно - с 11,5 до 12,0 мг КОН на 1 г жира, то есть на 0,5 мг КОН на 1 г жира.
В пробе пшеницы 4-го класса рост значения КЧЖ за 15 мес. хранения составил 2,9 мг КОН на 1 г жира (с 7,3 до 10,2 мг КОН на 1 г жира).
В настоящее время в России получает распространение технология пылепо-давления при перемещениях зерна путем глазирования его масляным аэрозолем, с расходом масла около 200 г на 1 т зерна. Глазирователем является пищевое дезодорированное, рафинированное подсолнечное масло, однако технология позволяет применять для этих целей и белое минеральное масло высокой вязкости - пищевую добавку Е 905, с нормой ввода до 800 г на 1 т зерна [7].
В активно термостатируемой зоне бокса (35 °С) дополнительно хранится проба пшеницы 4-го класса урожая 2018 г., подвергнутая обработке масляным глазирователем из расчета 100 г масла подсолнечного на 1 т зерна.
Следует отметить, что величина КЧЖ в исходной и глазированной пробах пшеницы за 12 мес. хранения изменилась практически одинаково и составила соответственно 2,1 мг КОН на 1 г жира (с 7,3 до 9,5 мг КОН на 1 г жира) и 2,2 мг КОН на 1 г жира (с 7,3 до 9,4 мг КОН на 1 г).
Кроме того, целью проведения исследований являлось определение влияния введения глазирователя - подсолнечного масла, на рост значения показателя КЧЖ и установление такой возможной зависимости. При выявлении такой зависимости было бы необходимо принимать корректирующие решения, поскольку такое масляное пылеподавляющее глазирование зерна осуществляется на ряде предприятий Юга России в промышленных масштабах. Для исследования влияния пылеподавля-ющей технологии на безопасное хранение зерна на Новороссийском терминале была отобрана проба зерна пшеницы урожая 2019 г., подвергнутая промышленному глазированию пищевым подсолнечным маслом и заложена на хранение в активно термостатируемой зоне с поддерживаемой температурой 35 °С и в металлическом боксе, не подверженном воздействию прямых солнечных лучей. В эти же условия помещена проба пшеницы 3-го класса урожая 2019 г. для мониторинга изменений показателей качества в процессе хранения.
Отдельно изучено влияние обработки проб зерна пшеницы масляным глазированием на физико-химические показатели зерна и на изменение этих показателей в процессе продолжительного хранения в модельных условиях. Пробы зерна подвергались обработке масляным глазированием в лабораторных условиях и также отбирались с технологических линий после такой обработки, проведенной в производственных условиях на Новороссийском зерновом терминале (табл. 4, 5).
Таблица 4
Хранение зерна озимой мягкой пшеницы, урожая 2019 г., отобранного на Новороссийском зерновом терминале, в активно термостатируемой зоне с поддерживаемой температурой 35 °С
Срок хранения, мес. Влажность, % Клейк Количество, % овина —-Всхожесть, Качество, 0, у.е. ИДК /0 Стекловид-ность,% Натура, г/л КЧЖ, мг КОН на 1 г
Зерно неглазированное
Исходное 10,8 24,0 85 81 58 810 8,0
3 9,4 24,0 80 94 63 807 8,9
Зерно глазированное
Исходное 12,0 23,2 85 75 72 818 8,3
3 9,2 23,0 80 97 69 814 8,9
Таблица 5
Хранение зерна озимой мягкой пшеницы урожая 2019 г., отобранного на Новороссийском зерновом терминале, в естественных условиях окружающей среды (Бокс № 2 - нет воздействия прямых солнечных лучей)
Срок хра- Влажность, % Клейковина Всхожесть, % Стекловид-ность,% Натура, г/л КЧЖ,
нения, Количе- Качество, мг КОН
мес. ство, % у.е. ИДК на 1 г
Зерно неглазированное
Исходное 10,8 24,0 85 81 58 810 8,0
3 11,5 24,2 80 98 65 808 9,8
Зерно глазированное
Исходное 12,0 23,2 85 75 72 818 8,3
3 11,6 23,0 80 95 66 816 9Д
Анализ табл. 4 и 5 показал, что хранение зерна пшеницы в течение 3 мес. не привело к существенным изменениям физико-химических показателей и величины КЧЖ как в неглазированных пробах, так и в пробах, отобранных с технологических линий после масляной обработки, проведенной в производственных условиях на Новороссийском зерновом терминале. Кроме того, в процессе глазирования зерна в лабораторных условиях выявлено, что отклонение показателя КЧЖ, в сравнении с исходными значениями укладывается в пределы воспроизводимости метода измерения при установленной норме ввода глазирователя 200 г на 1 т зерна.
Лабораторное моделирование условий хранения не может в полной мере воспроизвести условия хранения в зерновой насыпи промышленного объема. Это связано с недостаточной изученностью распределенных и совмещенных физических процессов, протекающих в зерновой насыпи большого объема под воздействием переменных внешних условий при неоднородности начальных условий, и вследствие этого со сложностью их полного формализованного описания. В этой связи в дальнейшем предполагается разработка методик, подготовка инструментов и проведение аналогичного рода исследований на промышленных объемах хранения зерна [8].
Установлено, что значение такого показателя как «кислотное число жира» растет в процессе хранения зерна и интенсивность его роста зависит от условий хранения. Это позволяет сделать вывод о том, что необходимо в дальнейшем установить пороговые значения КЧЖ, при достижении которых дальнейшее хранение зерна может негативно сказаться на его качестве.
ЛИТЕРАТУРА
1. Федеральный закон РФ от 14 мая 1993 г. N 4973-1 "О зерне" (с изменениями на 18 июля 2011 года) // «Российская газета», 1993, N 102;
2. Указ Президента Российской Федерации от 21.01.2020 г. № 20 «Об утверждении Доктрины продовольственной безопасности Российской Федерации» // http: / /publication.pravo.gov.ru/Docurnent/View/0001202001210021
3. Мелешкина Е. П. Методы определения количества и качества клейковины в зерне и муке из пшеницы //Контроль качества продукции. -2016. -№ 11. -С. 26-29.
4. Приезжева Л. Г. Сроки безопасного хранения пшеничной хлебопекарной муки высшего сорта в различных условиях //Хлебопродукты. -2017. -№ 6. -С. 46-49.
5. Яицких A.B., Мелешкина Е. П., Степаненко Д. С. Метод анализа зернопро-дуктов и их смесей на зараженность «картофельной болезнью хлеба» / / Хлебопродукты. -2017. -№ 4. -С. 47-49.
6. Приезжева Л.Г., Мелешкина Е.П. Уточнённые нормы безопасного хранения и годности пшеничной хлебопекарной муки высшего сорта по кислотному числу жира / /Хлебопродукты. -2018. -№ 6. -С. 44-47
7. Технический регламент Таможенного союза TP ТС 029/2012 «Требования безопасности пищевых добавок, ароматизаторов и технологических вспомогательных средств» (с изменениями на 18 сентября 2014 года) // Решение Совета Евразийской экономической комиссии от 20 июля 2012 г. N 58;
8. Equipment and scientific studies of experimental data on storage of wheat grain Yuri F. Markov, Alexandra N. Buriak, Larisa G. / / Пищевые системы, 2019, том 2, №4. С. 25-30.
REFERENCES
1. Federal Law of the Russian Federation of May 14, 1993 N 4973-1 "On Grain" (with amendments as of July 18, 2011 )//Rossiyskaya Gazeta, 1993, N 102;
2. Decree of the President of the Russian Federation of 21.01.2020 No. 20 «On the Approval of the Food Security Doctrine of the Russian Federation"// http:// publication.pravo.gov.ru/Document/View/0001202001210021
3. Meleshkina E.P. Methods for determining the amount and quality of gluten in wheat grain and flour//Quality control of products. -2016. - No 11. -C. 26-29.
4. Pricheva L. G. Terms of safe storage of prime grade wheat bread and kar flour in various conditions//Bakery products. -2017. - No. 6. -C. 46-49.
5. Yaitsky A.V., Meleshkina E.P., Stepanenko D.S. Method of analysis of grain products and their mixtures for contamination with "potato bread disease"//Bread products. -2017. - No. 4. -C. 47-49.
6. Pricheva L.G., Meleshkina E.P. Updated standards for the safe storage and worthiness of prime grade wheat bakery flour by acid number of fat//Bakery products. -2018. - No. 6. -C. 44-47
7. Technical Regulations of the Customs Union TR TC 029/2012 "Requirements for the Safety of Food Additives, Flavors and Technological Foodstuffs" (as amended on September 18, 2014 )//Decision of the Council of the Eurasian Economic Commission dated July 20, 2012 N 58;
8. Equipment and scientific studies of experimental data on storage of wheat grain Yuri F. Markov, Alexandra N. Buriak, Larisa G. // Пищевые системы, 2019, том 2, Nq4. С. 25-30.
