CC BY
18
Научная статья УДК 664.724
DOI:10.52653/PPI.2021.12.12.012
пшеницы
Нормы свежести и годности продовольственного зерна
Людмила Витальевна Ванина1, Артём Валерьевич Яицких2, Ольга Владимировна Волкова3, Дмитрий Сергеевич Степаненко4
'' 2 3' 4ВНИИ зерна и продуктов его переработки - филиал ФНЦ пищевых систем им. В. М. Горбатова РАН, Москва, smuvniiz@mail.ru
Аннотация. Приведены результаты изменения показателя кислотного числа жира (КЧЖ) продовольственного зерна пшеницы урожаев 2015 и 2018 гг. при длительном лабораторном хранении в условиях пониженных (+10 °С), умеренных (+20 °С), повышенных (+30 °С) температур и стандартной влажности для зерна пшеницы (не выше 14 %). Доказана возможность использования этого показателя для установления сроков безопасного хранения и годности зерна. Для определения норм свежести и годности продовольственного зерна пшеницы по нормам значения КЧЖ, разработанным ранее для пшеничной муки, были отобраны 35 проб зерна пшеницы с широким диапазоном значений КЧЖ и произведены лабораторные помолы муки высшего сорта. Установлена взаимосвязь показателя КЧЖ муки после созревания от показателя КЧЖ исходного зерна. По результатам статистической обработки полученной зависимости авторам удалось определить нормы свежести и годности продовольственного зерна пшеницы, которые составили 29 мг КОН на 1 г жира и 50 мг КОН на 1 г жира соответственно.
Ключевые слова: продовольственное зерно пшеницы, кислотное число жира (КЧЖ), хранение зерна, норма свежести, норма годности
Для цитирования: Ванина Л. В., Яицких А. В., Волкова О. В., Степаненко Д. С. Нормы свежести и годности продовольственного зерна пшеницы // Пищевая промышленность. 2021. № 12. С. 64-67.
Original article
Standards of freshness and shelf life of food grain of wheat
Lyudmila V. Vanina1, Artem V. Yaitskikh2, Ol'ga V. Volkova3, Dmitriy S. Stepanenko4
2' 3' 4All-Russian Scientific and Research Institute for Grain and Products of its Processing - Branch of V. M. Gorbatov Research Center for Food Systems of RAS, Moscow, smuvniiz@mail.ru
Abstract. The results of changes in the indicator of the acid number of fat (FAV) of food grain of wheat of the harvests of 2015 and 2018 are presented during long-term laboratory storage under conditions of low (+10 °C), moderate (+20 °C), high (+30 °C) temperatures and standard humidity for wheat grain (not higher than 14 %). The possibility of using this indicator has been proven to establish the terms of safe storage and shelf life of grain. To determine the norm of freshness and shelf life of food grains of wheat according to the norms of the FAV value developed earlier for wheat flour, 35 samples of wheat grains with the FAV values of 9.1 to 53.4 mg KOH per 1 g of fat were taken and laboratory grinding of the premium flour was made. The relationship between the FAV index of flour after ripening and the FAV index of the original grain has been established. Based on the results of statistical processing of this relationship, the authors were able to determine the norms of freshness and shelf life of food grain of wheat, which amounted to 29 mg KOH per 1 g of fat and 50 mg KOH per 1 g of fat, respectively.
Keywords: food grain of wheat, fat acidity value (FAV), grain storage, freshness standards, shelf life standards
For citations: Vanina L. V., Yaitskikh A. V., Volkova O. V., Stepanenko D. S. Standards of freshness and shelf life of food grain of wheat // Food processing industry. 2021;(12):64-67 (In Russ.).
Автор, ответственный за переписку: Людмила Витальевна Ванина, smuvniiz@mail.ru Corresponding author: Lyudmila V. Vanina, smuvniiz@mail.ru
© Ванина Л. В., Яицких А. В., Волкова О. В., Степаненко Д. С., 2021
Введение. В Российской Федерации для продовольственного зерна пшеницы, являющегося одним из основных продуктов питания и экспорта, в настоящее время не существует методологии определения научно обоснованных сроков безопасного хранения, что не гарантирует сохранения качества, не обеспечивает безопасность при длительном хранении и приводит к потерям зерна.
Стратегия повышения качества пищевой продукции в российской Федерации до 2030 г. предусматривает разработку методов обоснования сроков годности пищевой продукции и совершенствование системы мониторинга качества и безопасности пищевой продукции.
Так, авторами [1] была научно обоснована возможность увеличения срока хранения пшеницы в 1,5 раза. Однако сроки хранения сами по себе не могут полностью отражать состояние и качество продуктов, заложенных на хранение, из-за неравномерности распределения в них исходных показателей качества.
Традиционно качество зернопродук-тов определяют органолептически. Но в отличие от муки и крупы, для которых целевые стандарты предусматривают определение цвета, вкуса, запаха, для продовольственного зерна пшеницы стандартизовано определение только запаха и цвета (ГОСТ 10967-90 Зерно. Методы определения запаха и цвета). По сравнению с мукой определение цвета зерна при дегустации достаточно сложно в связи с тем, что в стандарте предусмотрено несколько классов, типов и подтипов продовольственного зерна, имеющих разную цветовую характеристику.
ГОСТ 9353-2016 «Пшеница. Технические условия» предусматривает определение самого цвета визуально, а степень обесцвеченности зерна по планшету, от качества которого зависит оценка цвета. Всё это приводит к снижению достоверности полученных результатов.
При определении запаха зерна пшеницы стандарт предусматривает оценку запаха как целого зерна, так и размолотого, с нагреванием и без него, что затрудняет проведение дегустаций. При органолептической оценке продовольственного зерна пшеницы определение вкуса вообще не предусмотрено.
В то же время снижение органолеп-тических показателей зерна пшеницы, определяющих сроки безопасного хра-
нения и годности, связаны с изменениями в липидном комплексе за счет активности фермента липазы. Липаза в процессе хранения расщепляет тригли-цериды зерна до глицерина и свободных жирных кислот, которые в зерновых культурах представлены в основном тремя ненасыщенными жирными кислотами: олеиновой, линолевой, линоле-новой с одной, двумя, тремя двойными связями соответственно [2]. Этот процесс приводит к изменению органо-лептических показателей, прежде всего к ухудшению вкуса и запаха. Установлено, что эти изменения достоверно отражает показатель кислотное число жира (КЧЖ).
В международной практике для объективной оценки срока безопасного хранения пшеничной муки действует показатель содержания свободных жирных кислот, максимально допустимый уровень которого 50 мг гидроксида калия на 100 г муки. Этот показатель и метод его определения (ИСО 7305-98) введены Кодексом ФАО ВОЗ № 152 в 2001 г. Данный метод действует в нашей стране как ГОСТ 31700-2012 «Зерно и продукты его переработки. Определение кислотного числа жира».
изложенные обстоятельства приводят к целесообразности оценки органолеп-тических показателей продовольственного зерна пшеницы при установлении норм свежести и годности по значению КЧЖ по нормам, разработанным ранее учеными ВНИИЗ для пшеничной муки.
Объекты и методы исследования. Хранение зерна пшеницы при
температуре +30 °С осуществлялось в термостате, при температуре +10 °С в холодильнике. Температура контролировалась контактными термометрами, относительная влажность -насыщенным раствором хлористого натрия. При температуре хранения +20 °С зерно пшеницы находилось в герметичных контейнерах с заданными значениями температуры и влажности.
Для создания ряда проб с максимальным охватом изменения КЧЖ в зерне пшеницы нами были отобраны в разные сроки хранения образцы зерна, хранящиеся в лабораторных условиях при 10, 20 и 30 °С, а также подготовлены пробы, хранившиеся в складских условиях.
муку производили на лабораторном стенде по стандартной методике, разработанной для получения пшеничной муки высшего сорта.
Сроки созревания пшеничной муки устанавливали по методике, разработанной во ВНИИЗ в 2019 г. «Методика определения срока созревания пше-н ичной муки по значению кислотн ого числа жира» [3]. Кислотное число жира определяли по ГОСТ 31700-2012 «Зерно и продукты его переработки. Метод определения кислотного числа жира».
Результаты и их обсуждение. Анализ полученных ранее результатов показал, что из рассмотренных показателей -кислотность, кислотное число жира, число падения, качество клейковины, микробиологические показатели - при хранении продовольственного зерна пшеницы наиболее закономерно из-м е н я л о с ь з н а ч е н и е п о ка з а те л я КЧ Ж
Срок хранения, мес
* 30 град * 20 град о 10 град Рис. 1. Изменение КЧЖ зерна урожая 2015 г. в процессе хранения при различных температурах
-12 5 8 И 14 17 20 23 26 29 32 3&
Срок хранения, мес • 30 град • 20 град 4 10 град
Рис. 2. Изменение КЧЖ зерна урожая 2018 г. в процессе хранения при различных температурах
КЧЖ продовольственного зерна пшеницы и выработанной из него муки после ее созревания
№ пробы 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
КЧЖ зерна 9,1 9,5 12,3 13,9 14,7 14,9 17 18,5 22,7 27,4 55,7 34,2
КЧЖ муки 21,8 21,9 28,5 33,5 26,5 30,8 37,8 35,6 43,9 50,3 89,6 54,3
Срок созревания, день 35 42 42 42 49 35 35 28 21 28 32 14
№ пробы 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
КЧЖ зерна 41,8 33,2 45,0 25,7 29,8 25,6 29,6 36,3 33,8 37,5 27,7 32,8
КЧЖ муки 70,7 57.7 70,3 43,6 53,4 49,8 48,5 57,4 55,0 55,9 49,1 57,4
Срок созревания, день 32 35 42 21 35 21 21 28 28 35 35 28
№ пробы 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35
КЧЖ зерна 37,5 40,0 44,5 45,4 38,6 40,5 45,6 43,5 53,4 25,2 31,5
КЧЖ муки 55,0 69,5 74,4 73,5 61,8 67,7 73,6 71,5 81,1 45,2 49,1
Срок созревания, день 28 35 31 28 28 32 35 35 28 35 28
y = 1,3653x + 10,614 R2 = 0,9709
L • tV
v
А .....V'.
•
.V>
0 10 20 30 40 50 60
КЧЖ зерна
Рис. 3. Диаграмма зависимости КЧЖ выработанной муки от КЧЖ зерна
[4]. Установлено, что хранение продовольственного зерна пшеницы при повышенной, умеренной и пониженной температурах в течение 32 мес привело
к закономерному увеличению кислотного числа жира (КЧЖ) при разных исходных его значениях, что свидетельствует о сохранении активности липазы
и возможности использования этого показателя для установления сроков безопасного хранения и годности зерна (рис. 1, 2).
Для установления взаимосвязи КЧЖ продовольственного зерна пшеницы и КЧЖ выработанной из него муки были отобраны 35 проб зерна пшеницы со значениями КЧЖ от 9,1 до 53,4 мг КОН на 1 г жира. Из каждой отобранной пробы по стандартной методике лабораторного помола вырабатывалась мука высшего сорта.
Известно, что свежевыработанная пшеничная мука сразу после помола в хлебопечении не используется. Она должна пройти процесс созревания [5].
Необходимость созревания объясняется тем, что ферментативные процессы в созревшем зерне пшеницы малоактивны, благодаря чему обеспечивается возможность длительного хранения зерна. Измельчение зерна при помоле резко увеличивает поверхность частиц зерна, обеспечивая доступ к ним воздуха и тепла, в результате чего ферментативная активность, в том числе гидролитические процессы, возрастают, особенно в первый период после помола, который принято называть «созреванием муки». По окончании процесса созревания муки ферментативные процессы стабилизируются и зависят уже от условий хранения [6].
Результаты определения КЧЖ продовольственного зерна пшеницы и выработанной из него муки после ее созревания, а также сроки созревания разных проб муки представлены в таблице.
Анализ полученных данных показал, что сроки созревания разных проб зерна варьируются от 2 до 7 нед (среднее значение 31,6 дня), это зависит от качества исходного зерна, сорта, влажности и температуры хранения: по литературным данным, пшеничная сортовая мука при температуре 20±5 °С созревает от 10 дней до 2 мес [7].
На рис. 3 приведены результаты статистической обработки зависимости показателя КЧЖ муки от значения КЧЖ зерна.
Из представленной диаграммы видно, что прослеживается прямолинейная зависимость изменения КЧЖ муки, выработанной из исходных проб зерна, от КЧЖ зерна, с высоким коэффициентом детерминации, что свидетельствует о сильной корреляционной зависимости. Анализ критерия существенности коэффициента корреляции подтвержда-
ет связь этих показателей между собой. Полученные результаты с высокой достоверностью (0,9709) позволяют считать норму свежести продовольственного зерна пшеницы по значению КЧЖ, равному 29 мг КОН на 1 г жира, норму годности - 50 мг КОН на 1 г жира.
Выводы. Таким образом, в результате проведенных исследований была подтверждена зависимость изменения КЧЖ муки от исходного КЧЖ зерна, экспериментальным и аналитическим путем выявлены взаимосвязи по данным показателям. Проведенные исследования позволили установить для продовольственного зерна пшеницы нормы свежести и годности по КЧЖ:
• норма свежести 29 мг КОН на 1 г жира -продовольственное зерно можно хранить и реализовывать;
• норма годности 50 мг КОН на 1 г жира -продовольственное зерно с КЧЖ выше нормы годности нельзя использовать по прямому назначению.
Список источников
1. Гурьева К. Б., Белецкий С. Л., Хаба Н. А. Комплексные научные исследования качества зерна пшеницы по установлению сроков хранения // Инновационные технологии производства и хранения материальных ценностей для государственных нужд: научный сборник. Выпуск XV. ФГБУ НИИПХ Росрезерва (под общей редакцией С. А. Суч-кова). М.: Галлея-Принт, 2021. С. 37-51.
2. Сингх Р. П., Андерсен Б. П. Основные виды порчи пищевых продуктов // Срок годности пищевых продуктов (под редакцией Р. Стеле). СПб.: Профессия, 2006. С. 17-40.
3. Приезжева Л. Г., Сорочинский В. Ф., Вережникова И. А., Коломиец С. К. Методика установления срока созревания пшеничной муки по значению кислотного числа жира // Хлебопродукты. 2019. № 7. С. 49-51.
4. Приезжева Л. Г., Сорочинский В. Ф., Вережникова И. А., Коваль А. И. Изменение биохимических и физико-химических показателей продовольственного зерна пшеницы в процессе длительного лабораторного хранения // Хлебопродукты. 2021. № 1. С. 40-43.
5. Трисвятский Л. А. Хранение зерна. М.: Агропромиздат, 1986. 352 с.
6. Козьмина Н. П. Биохимия зерна и продуктов его переработки. М.: Колос, 1976. 375 с.
7. Казаков Е. Д. Кретович В. Л. Биохимия зерна и продуктов его переработки. М.: Агропромиздат, 1989. 365 с.
References
1. Gur'eva K. B., Beleckij S. L., Haba N. A. Comprehensive scientific research on the quality of wheat grain to establish shelf life. Innovacionnye tekhnologii proizvodstva i hraneniya material'nyh cennostej dlya gosudarstvennyh nuzhd: nauchnij sbornik.
Vypusk XV = Innovative technologies for the production and storage of material assets for state needs: scientific. Sat. Issue XV. FGBU NIIPH Rosrezerva (edited by S. A. Suchkov). Moscow: Galleya-Print, 2021. P. 37-51 (In Russ.).
2. Singh R. P., Andersen B. P. The main types of food spoilage. Srok godnosti pischevyh produktov = Shelf life of food products (edited by R. Stele). Saint Petersburg: Professiya, 2006. P. 17-40 (In Russ.).
3. Priezzheva L. G., Sorochinskij V. F., Verezhnikova I. A., Kolomiec S. N. Method for determining the ripening period of wheat flour by value of acid number of fat. Hleboprodukty = Bakery products. 2019;(7):49-51 (In Russ.).
4. Priezzheva L. G., Sorochinskij V. F., Verezhnikova I. A., Koval' A. I. Changes in biochemical and physicochemical indicators of food grain of wheat during long-term laboratory storage. Hleboprodukty = Bakery products. 2021;(1):40-43 (In Russ.). DOI: https://doi: 10.32462/0235 2508 2021 30 1-40-43
5. Trisvyatskij L. A. Grain storage. Moscow: Agropromizdat, 1986. 352 p. (In Russ.)
6. Koz'mina N. P. Biochemistry of grain and products of its processing. Moscow: Kolos, 1976. 375 p. (In Russ.)
7. Kazakov E. D., Kretovich V. L. Biochemistry of grain and products of its processing. M.: Agropromizdat, 1989. 365 p. (In Russ.)
Информация об авторах
Ванина Людмила Витальевна, канд. хим. наук, Яицких Артём Валерьевич, канд. техн. наук, Волкова Ольга Владимировна, Степаненко Дмитрий Сергеевич
ВНИИ зерна и продуктов его переработки - филиал ФНЦ пищевых систем им. В. М. Горбатова РАН, 127434, Москва, Дмитровское шоссе, д. 11, smuvniiz@mai1.ru, microbio1ab@mai1.ru, ark310@yandex.ru
Information about the authors
Lyudmila V. Vanina, Candidate of Chemical Sciences, Artem V. Yaitskikh, Candidate of Technical Sciences, Ol'ga V. Volkova, Dmitriy S. Stepanenko
All-Russian Scientific and Research Institute for Grain and Products of its Processing - Branch of V. M. Gorbatov Research Center for Food Systems of RAS, 11 Dmitrovskoye highway, Moscow, 117624, smuvniiz@mail.ru, microbiolab@mail.ru, ark310@yandex.ru
Статья поступила в редакцию 29.10.2021; принята к публикации 18.11.2021. The article was submitted 29.10.2021; accepted for publication 18.11.2021.
ВНИМАНИЮ АВТОРОВ!
В статье Аксентьева В. В., Мозжерина И. В., Попов В. Г. Анализ технологий рыбной продукции функционального назначения // Пищевая промышленность. 2021. № 11. С. 26-29 вместо 001: 10.52653/РР1.2021.11.11.004 читать 001 10.52653/РР1.2021.11.11.002
В статье Чудов С. А., Горлов Д. С., Ермолаева Е. О., Устинова Ю. В., Астахова Н. В. Формирование стратегической политики рыбоперерабатывающего предприятия с помощью SW0T-анализа // Пищевая промышленность. 2021. № 11. С. 42-45 вместо 001 10.52653/РР1.2021.11.11.006 читать 001 10.52653/РР1.2021.11.11.005
