Лекции. Введение в дисциплину. Понятие качество продукта в перерабатывающем производстве
 Скачать 2.06 Mb.
|
|
Тема: Классификация зерновых культур по ботаническим признакам Цель – ознакомиться с классификацией зерновых культур по ботаническим признакам План: 1. Понятие зерна и товарной партии. Строение зерна зерновых, бобовых и масличных культур 2. Классификация зерна по целевому назначению, химическому составу и ботаническим признакам. Химический состав зерна зерновых, бобовых и масличных культур 3. Ботанические признаки широко применяемые в товарных классификациях для установления типа и подтипа зерна. Зерном называют продукт, который состоит из совокупности большого количества зерен или семян той или иной культуры — злаковой, бобовой, масличной. Товарная партия зерна получает название определенной зерновой культуры (пшеницы, ржи и т.д.), если она содержит не менее 85 % зерен данной культуры. Если количество зерен основной культуры меньше этой нормы, партия называется смесью зерна разных культур с указанием из состава в процентах. Например, смесь: пшеница + рожь (60 + 40). Исключительное значение среди растений, культивируемых человеком, имеют растения с сухими плодами — зерновками (у злаков), бобами (у бобовых), семенами (у некоторых масличных) и т.д. Зерно и его потенциальные технологические свойства формируются в процессе развития под влиянием многочисленных факторов. Формирование технологических свойств зерна можно представить в виде схемы (рис. 1.1). Сформировавшиеся свойства зерна оказывают определяющее влияние на многие процессы его послеуборочной обработки, хранения и переработки, но зачастую и сами изменяются в результате этих процессов. Поэтому знакомство с внешним (морфологией) и внутренним (анатомией) строением является началом глубокого познания процессов, происходящих в зерне. Морфология и анатомия плодов и семян составляют важную сторону технологической характеристики зерна. Морфологическое и анатомическое строение зерна злаковых практически одинаково, за исключением некоторых особенностей. Ниже приводится морфологическое строение наиболее распространенной культуры - зерновки пшеницы. Для описания морфологических особенностей зерна любой культуры приводят характеристику его формы, размеров, характера поверхности, окраски и других отличительных признаков. Зерновка пшеницы имеет удлиненную, округло-овальную форму. В зерновке различают спинную и брюшную стороны. Ее выпуклая сторона называется спинкой, а противоположная, более плоская - брюшком. На брюшке имеется продольное углубление - бороздка. В нижней части спинной стороны зерновки находится зародыш. На противоположной верхней части зерновки имеется хохолок, состоящий из тонких волосков - выростов покровной ткани. Каждую из двух боковых сторон зерновки называют бочком. У зерновки различают длину, ширину и толщину. Длина зерна (Д) - это расстояние между его основанием, или нижней частью, и верхушкой; ширина (Ш) - наибольшее расстояние между боковыми сторонами; толщина (Т) - расстояние между спинкой и брюшком зерновки. Соотношение между линейными размерами чаще всего соответствует условию Д< Ш< Т. Форма зерновок других культур может быть шарообразной (просо, сорго), удлиненной (рожь, ячмень, овес, рис), округлой или гранистой (кукуруза). Поверхность зерновки бывает гладкая (пшеница), слабоморщинистая (рожь), опушенная (овес). Окраска - белая, желтая, серая, зеленая, коричневая, черная. У некоторых злаков есть бороздка - место спайки стенок завязи. Злаки, имеющие плоды, похожие на зерновку пшеницы, относятся к так называемым настоящим злакам (первая группа). Это пшеница, рожь, ячмень, овес. Вторая группа, или просовидные злаки: просо, рис, кукуруза, сорго. Данная группа не имеет ни бороздки, ни хохолка и прорастает одним корешком. З  ерновка злаковых имеет характерное для всех культур этого семейства анатомическое строение: зародыш, эндосперм и оболочки.Плодовая оболочка (перикарпий) плотно прилегает к семенной оболочке, но не срастается с ней. У пленчатых культур (овес, просо, сорго, рис) зерновка сверху покрыта еще и цветочными чешуями. Плодовые и семенные оболочки защищают эндосперм и зародыш от вредных воздействий внешней среды. Эндосперм являётся запасником питательных веществ, а зародыш дает жизнь новому растению. Каждая часть зерновки имеет сложное строение (рис. 1.3, 1.4). Плодовая оболочка (перикарпий) покрывает зерновку снаружи и состоит из трех слоев клеток: 1 - эпикарпия, образованного несколькими рядами удлиненных клеток, расположенных вдоль зерновки и называемого продольным слоем; 2 - мезокарпия (поперечного слоя), состоящего из толстостенных удлиненных клеток, расположенных поперек зерна; 3 - эндокарпия (трубчатого слоя), образованного удлиненными трубчатыми клетками, расположенными вдоль зерна. Семенная оболочка (периспермий) состоит из прозрачного слоя, плотно срастающегося с пигментным слоем, который содержит красящие вещества. Ниже располагается бесструктурный блестящий слой, именуемый гиалиновым, или набухающим. Зародыш имеет прилегающий непосредственно к эндосперму своей всасывающей поверхностью щиток. В нижней части располагаются зародышевые корешки, выше - первичный стебель, который заканчивается почечкой, покрытой колпачком зачаточных листьев. Зародыш невелик и неодинаков у разных хлебов. В эндосперме различают периферический слой, непосредственно прилегающий к оболочке семян и состоящий из резко очерченных, с сильно утолщенными стенками более или менее правильных клеток. Слой этот состоит у некоторых хлебов из одного ряда клеток (пшеница, рожь, овес), у других - из нескольких (ячмень). Он носит название алейронового слоя. Под алейроновым слоем располагаются крупные тонкостенные клетки разнообразной формы, занимающие всю внутреннею часть эндосперма. Клетки эти густо заполнены крахмальными зернами различной величины. У каждого хлебного злака они имеют свой характерный вид и форму. Группа зернобобовых представлена довольно большим числом разнообразных культур. Зернобобовые включают: горох, фасоль, нут, чину, чечевицу, кормовые бобы, люпин, сою, арахис. Относятся они к классу двудольных растений, семейству бобовых. При большом ботаническом различии все зерновые бобовые имеют много общих особенностей. В отличие от злаковых у них нет эндосперма. Запасные питательные вёщества содержатся в семядолях зародыша. Масличные культуры (подсолнечник, клещевина, кунжут, горчица, рыжик, лен, мак, ране, и др.) в отличие от злаковых и бобовых состоят из представителей различных семейств. Поэтому затруднительно дать общую характеристику всей группы масличных. Анатомические строение у масличных культур различно. Семена одних покрыты плодовой, других - семенной оболочкой. Под семенной оболочкой находится тонкий слой эндосперма, который покрывает зародыш. Зародыш состоит из двух семядолей. Между семядолями, в одном их конце находятся стебелек и корень. У семян подсолнечника зародыш сильно развит и занимает основной объем семени; эндосперм состоит из одного ряда клеток. Ценность и технологические достоинства плодов и семян определяются их химическим составом. Поэтому химический состав контролируют на всех этапах работы с зерном: при выведении новых сортов, разработке приемов агротехники, послеуборочной обработке, хранении и переработке. Химический состав колеблется в широких пределах и зависит от генетической особенности сорта, от внешних и внутренних факторов. Большое влияние оказывают почвенно-климатические условия, агротехника, количество осадков, выпадающих в период формирования плодов и семян. Классификация зерна и семян бобовых осуществляется по целевому назначению, химическому составу, ботаническим признакам. По целевому назначению зерновые и бобовые делят на следующие группы: продовольственные (мукомольные и крупяные) — зерно пшеницы, ржи, крупяных культур (гречихи, проса, риса и др.) и семена бобовых (гороха, фасоли, чечевицы и др.); фуражные — ячмень, овес и кукуруза, а также семена некоторых бобовых (вика, чина, кормовые бобы и др.); технические — ячмень пивоваренный, соя, рожь и овес для переработки на солод. По химическому составу зерновые и бобовые делят на три группы: богатые крахмалом (зерновые злаки, плоды гречихи); богатые белком (семена бобовых); богатые маслом (соя, семена масличных и эфирно-масличных). По ботаническим признакам зерновые и бобовые делят на однодольные (злаковые и гречиха) и двудольные (семена бобовых). Злаковые (рожь, ячмень, овес), зерно которых имеет опушение (бородку) и углубление (бороздку), бывают озимой и яровой форм; просовидные хлеба, или ложные (просо, рис, кукуруза, сорго), зерно которых не имеет бородки и бороздки, выращиваются яровой формы. По ботаническим признакам зерновые культуры делят также на семейства, семейства подразделяют на роды, роды — на виды, виды — на разновидности и последние уже по хозяйственным признакам делят на селекционные сорта. Ботанические признаки — вид, разновидность, форма, размеры, цвет, консистенция, строение зерна — широко применяются в товарных классификациях для установления типа и подтипа зерна и семян. Такое деление позволяет формировать партии зерна и семян со сходными технологическими и пищевыми свойствами. Понятие о классификации зерновых культур Классификация по ботаническим признакам. Все многообразие растительного мира классифицировано ботаникой по сходным признакам в семейства, роды, виды, подвиды, разновидности, формы, сорта. Семейство объединяет близкие роды, сходные по строению плодов. Например, в семейство злаковых культур объединены пшеница, рожь и др. В семейство бобовых — фасоль, горох и др. Род объединяет близкие по характерным признакам ботанические виды. Например, известно более 20 видов пшеницы (мягкая, твердая, карликовая и др.), которые объединены в один род-пшеница. Вид (ботанический) — основа классификации растений. Наиболее распространенные виды: у пшеницы — мягкая и твердая, у ржи — посевная, у овса — посевной, у гречихи — обыкновенная. Разновидность — деление видов по морфологическим признакам (остистость, опушенность колосковых чешуек, цвет колоса и зерна). Сорт — определенная биологическая форма культурного растения, выведенная селекцией, обладающая устойчивыми биологическими и ценными хозяйственными признаками. Сорта по сходным ботаническим признакам объединяются в соответствующие разновидности Классификация по химическому составу. По химическому составу все культуры принято делить на три группы: крахмальные — содержат до 80% углеводов. К этой группе относят зерновые культуры из семейства злаковых (пшеница, рожь и др.), а также гречиху; белковые — содержат белки до 30% и более. К этой группе относят горох, сою, бобы и другие культуры семейства бобовых; масличные — содержат более 25% жира. К этой группе относят подсолнечник, клещевину, хлопчатник и другие культуры. Классификация по целевому назначению. Эта классификация основана на использовании зерна по определенному целевому назначению. Все культуры подразделяются на следующие группы: мукомольные — для выработки муки (пшеница, рожь и др.); крупяные — для выработки круп (просо, гречиха, рис и др.); кормовые — для производства комбикормов и в качестве самостоятельного корма (кукуруза, овес, ячмень, сорго и др.); технические — для производства масла (масличные культуры), крахмала, глюкозы (кукуруза), пива (ячмень), солода для спиртового производства (рожь, просо, ячмень, овес). Виды идентификации зерна как товара Потребительская идентификация. Цель такой процедуры – установить виды зерна по типу возможного использования для питания человека. Она необходима по той причине, что многие зерновые выращиваются не только для пищевой цели, но и для фуража, технической переработки. Например, пшеница (самая выращиваемая в России зерновая культура) идет на продовольственные цели только в объеме 20% от всего урожая. Остальная пшеница содержит слишком низкое количество клейковины, поэтому имеет плохое качество и применяется для кормов животных и птицы. Товарно-партионная идентификация считается наиболее сложным видом. Ее задача – установить принадлежность предоставленного образца или объединенной пробы конкретной партии. В большинстве случаев критерии для такой идентификации недостаточно надежны, что и создает сложности. Видовая (ассортиментная) идентификация подтверждает соответствие товара его наименованию. Она имеет особое значение при таможенной идентификации. Сортовая индентификация призвана установить соответствие требованиям качества, которые установлены нормативными документами для конкретного сорта товара. Сегодня в России происходит переход от сортности товара к его делению на классы. При сортовой идентификации определяется градация качества зерна: высший сорт, первый, второй и т.п. Если заявленный сорт или товарный класс не соответствует реальному состоянию продукта, констатируют пересортицу (разновидность ассортиментной фальсификации). Специальная идентификация включает экспертизу товара по многим параметрам. В частности, к ней относится установление наличия в зерне генетически модифицированных веществ. Идентификация видов зерна Виды зерна идентифицируются с помощью широкого круга задач, которые может применять во время работы эксперт. Перед тем, как начать экспертизу подлинности, нужно четко представить круг поставленных задач и выбрать методы, которыми можно будет оперировать. К зерновым культурам относятся нешелушенные и недробленые зерна и бобы растений. Для питания человека чаще всего используются: • хлебные злаки (пшеница, овес, рожь, ячмень, просо, кукуруза, сорго, рис); • бобовые культуры (горох, бобы, фасоль, чечевица, соя, нут); • гречишные (гречиха). Особое внимание обращается на расширение производства твердой и сильной (с хорошей клейковиной) пшеницы, а также на улучшение качества зерна всех крупяных культур. Для того, чтобы успешно решить эти задачи, необходимо внедрение высокоурожайных сортов, использование эффективной агротехники, совершенствование структуры посевных площадей. Немалое значение имеет использование удобрений, увеличение посевов в хорошо увлаженных зонах. У зерна каждого вида имеется ряд характерных признаков: окраска, форма, величина. Размеры зерна специфичны для каждой культуры. Как правило, они выражаются через среднюю массу 1000 зерен. Этот показатель для разных зерновых составляет: • для пшеницы – 40 г; • для ржи – 25 г; • овса – 25 – 30 г; • ячменя – 35 – 45 г; • гречихи – 20 г; • проса – 5 – 7 г. Чтобы товарная партия зерна получила название конкретной зерновой культуры (партия пшеницы, овса, ржи и т.д.), она должна содержать 85 и более процентов зерен указанной культуры. В противном случае, когда количество зерен основной культуры меньше нормы, то партия должна называться смесью зерен разных культур. Состав смеси должен указываться в процентном соотношении. Виды пшеницы по типам и классам По классам виды зерна распределяются в зависимости от своих ботанических особенностей. Это разделение особенно разветвлено и актуально для пшеницы. Технологическое значение имеет разделение пшеницы на мягкую и твердую. Все классы мягкой пшеницы отличаются овальной скругленной формой зерна, хорошо различимой бородкой на вершине зерна. У твердой пшеницы зерно длиннее, со стороны зародыша у него есть утолщение на спинке, бороздка развита слабо. Тип пшеницы 1 – краснозерная яровая, мягкая Подтип 1 – темно-красная стекловидная с уровнем стекловидности минимум 75%. Подтип 2 – красная стекловидная с уровнем стекловидности минимум 60%. Подтип 3 – светло-красная полустекловидная с уровнем стекловидности минимум 40%. Подтип 4 – пестрая полусткловидная с уровнем стекловидности не менее 40%. Подтип 5 – желтая мучнистая со стекловидностью менее 40%. Тип пшеницы 2 – твердая яровая Подтип 1 – темно-янтарная. Подтип 2 – светло-янтарная. Тип пшеницы 3 – яровая белозерная (мягкая) Подтип 1 – белозерная стекловидная со стекловидностью минимум 60%. Подтип 2 – белозерная мучнистая (стекловидность составляет менее 60%). Тип пшеницы 4 – краснозерная озимая (мягкая) Имеет такое же разделение, как и пшеница первого типа. Тип пшеницы 5 – озимая белозерная Мягкая пшеница, в свою очередь, разделяется по классам – от высшего до пятого. Твердая пшеница также делится на пять классов, начиная с первого. Основной показатель при определении класса – массовая доля и качество клейковины. Пшеница 1, 2, 3, 4 классов может использоваться в качестве продовольствия. 5 класс предназначен только для кормовых целей. Типы и классы других зерновых культур Рожь. Виды зерна различаются в зависимости от числа падения – на 1, 2, 3 и 4 класс. Рожь первого, второго, третьего класса используется для пищевых целей, в т.ч. переработки на муку. Рожь 4 класса предназначена для кормовых целей, переработки на комбикорм, в небольших удельных количествах – для получения солода. Ячмень разделяется на 1 и 2 классы в зависимости от натуры и некоторых других качественных показателей. 1 класс предназначается для производственных целей (изготовление перловой и ячневой крупы, частично – получение муки), 2 – для изготовления комбикорма, выработки солода в производстве спирта. Кукуруза разделяется на 9 типов. Виды зерна классифицируются в зависимости от формы, а также характеристик эндосперма. Самый распространенный тип – зубовидная кукуруза, которая имеет углубление на вершине зерна, содержит равные доли твердого и мягкого крахмала. В условиях короткого вегетационного периода возделывается кремнистая кукуруза, эндосперм которой состоит полностью из твердого крахмала. Сорта более высокого качества идут на масло, изготовление крупы, муки, низкого качества – на силос. Вопросы для контроля: 1 Какую форму имеет зерновка? 2 Опишите анатомическое строение зерновки. 3 Цель потребительской идентификации товара. 4 В зависимости от каких особенностей зерно подразделяется на классы. Литература: 1 Тимофеева В. А. Товароведение продовольственных товаров [Текст] / В. А. Тимофеева – М. : Феникс, 2008. – 475 с. 2 Калачев С. Л. Теоретические основы товароведения и экспертизы [Текст] / С. Л. Калачев. – М. : Юрайт, 2010 - 463 с. 3 Мотовилов К. Я. Экспертиза кормов и кормовых добавок [Текст] / К. Я. Мотовилов. - М. : ДеЛи принт, 2005. – 288 с. 4 Устименко Т. В. Практикум оценки качества зерна и зернопродуктов [Текст] / Т. В. Устименко, В. М. Филин, И. В. Авдеев. - М. : ДеЛи принт, 2007. – 240 с. Лекция 4 |