Лекции. Введение в дисциплину. Понятие качество продукта в перерабатывающем производстве
 Скачать 2.06 Mb.
|
|
Тема: Ассортимент зерновых культур по ботаническим признакам. Цель – ознакомиться с ассортиментом зерновых культур по ботаническим признакам План: 1. Деление зерна на товарные группы. 2. Основные зерновые растения, особенности зерновых по форме, строению и характеру прорастания. 3. Отличительные признаки злаковых, гречишных и бобовых. 1 вопрос. Пшеницу делят на пять типов. В основу деления на типы положены следующие признаки: цвет (белозерная, краен озерная), ботанический вид (мягкая, твердая) и биологическая форма (яровая, озимая); I, II, III и IV типы делят на подтипы. В основу деления зерна пшеницы на подтипы положены оттенок цвета (темно-красная, светло-красная и т.д.) и стекловидность (табл. 1). Все возделываемые на земном шаре сорта пшеницы в основном относятся к двум ботаническим видам: пшеница мягкая и пшеница твердая. Типовые особенности по существу, являются сортовыми признаками, что наглядно видно при использовании в названных признаках определений «твердозерная» и «мягко- зерная». Эти два вида пшеницы различаются как по химическому составу и биохимическим свойствам зерна, так и по технологическим достоинствам. Для хлебопечения используют муку из зерна мягкой стекловидной пшеницы в основном I, III и IV типов или из мягкой пшеницы с примесью не более 20% твердой пшеницы II типа. Типовой состав пшеницы Хлебопекарную пшеничную муку вырабатывают с достаточным (около 14%) содержанием белка и клейковиной хорошего качества. Твердая пшеница является основным сырьем для изготовления высококачественных макаронных изделий. Цвет зерна в основном янтарно-желтый. Консистенция зерна, как правило, стекловидная. Общая стекловидность не менее 70%. Различия в строении зерна мягкой и твердой пшеницы легко усматриваются. Продовольственное зерно, в свою очередь, дифференцируется на классы, качество которых обеспечивает возможность выработки муки, крупы высокого качества при хорошем выходе. Первые классы используются как улучшители, а низшие классы — в подсортировку. В основу товарной классификации пшеницы (ГОСТ 9353-90 «Пшеница. Требования при заготовках и поставках») положены показатели характеризующие мукомольные (натура, стекловидность) и хлебопекарные свойства (сорт, количество и качество клейковины, содержание проросших и фузариозных зерен, степень обесцвеченности), что обусловливает целевое назначение класса. Например, высший, 1-й и 2-й классы («сильная» пшеница) предназначены для использования в качестве улучшителя «слабой» пшеницы. К ним относятся лишь партии сортов, включенных в список «сильных» и по всем показателям отвечающих требованиям высшего, 1-го и 2-го классов. Целевое назначение пшеницы этих классов — служить улучшителями для партий зерна 3-го класса (с пониженным содержанием клейковины 23-24%), а также 4-го класса. Пшеница 3-го класса (с количеством клейковины 23% и выше) не ниже II группы качества пригодна для выработки стандартной сортовой хлебопекарной муки. Пшеницу 4-го класса без подсортировки к ней значительного количества высококачественного зерна «сильной» пшеницы для получения стандартной хлебопекарной муки использовать затруднительно. В связи с острым дефицитом высококлейковинной пшеницы в 1995 г. 4-й класс мягкой пшеницы в соответствии с введенными временными техническими условиями дифференцирован на 2 группы: с содержанием клейковины 21-23% и 18-21%. Классификация твердой пшеницы по качеству предусматривает деление ее на 5 классов. В основу этой классификации положены также технологические признаки, характеризующие зерно как сырье для получения муки, пригодной для выработки макаронных изделий (количество и качество клейковины, содержание зерен других типов, проросших зерен, состояние зерна, его цвет и запах). Таблица 1
При недостатке твердой пшеницы макаронную муку вынуждены вырабатывать из мягкой, тогда подбираются партии пшеницы с высокой стекловидностью. Мягкая и твердая пшеница всех классов, кроме 5-го, предназначена для использования на продовольственные цели, а пшеница 5-го класса — на непродовольственные цели. Каждому классу соответствует определенный подтип типового состава, состояние зерна, количество и качество (группа) клейковины, стекловидность и содержание трудноотделимой примеси. Класс пшеницы определяют по наихудшему значению одного из показателей качества зерна, указанных в таблицах ГОСТа. 2 вопрос. Зерновые культуры выращивают для получения зерна, которое используют для приготовления важнейших продуктов питания человека хлеб, крупа и различные кондитерские изделия, а такжё как концентрированное сырье для легкой промышленности. Зерно идет на корм животным в чистом виде и в различных смесях комбикормах. Из зерна вырабатывают крахмал, спирты, аминокислоты, лекарственные средства и другие изделия. Побочную продукцию - солому и полову - используют на корм и в качестве подстилки скоту. Многие зерновые культуры выращивают для получения зеленого корма, сена, силоса, сенажа. Зерновые культуры подразделяют на зерновые и зерновые бобовые культуры. У первых зерном называют плоды - зерновки, а у вторых - семена. Основная доля в производстве зерна приходится на зерновые культуры. К ним относятся пшеница, рожь, тритикале, ячмень, овес, кукуруза, сорго, рис, просо, гречиха. Обычно зерновыми культурами называют только эту группу культур, поэтому в дальнейшем мы и будем их так называть. Зерно ячменя, овса, кукурузы, сорго используется в основном на корм скоту, поэтому эти культуры обычно называют зернофуражными. Из зерна риса, проса и гречихи изготовляют в основном крупы, эти культуры называют крупяными. По морфологическим признакам (по строению и форме) и биологическим особенностям зерновые культуры дёлят следующим образом: хлеба первой группы (типичные хлеба) - пшеница, рожь, ячмень, овес и тритикале; хлеба второй группы (просовидные хлеба) - кукуруза, просо, сорго, рис, гречиха; зернобобовые культуры - горох, фасоль, соя, бобы, чечевица, чина, нут, люпин. С   троение и развитие зерновых культурПо современной терминологии зерновые культуры относит к семейству мятликовых, а не злаковых. Однако, как еще принято, их называют и хлебными злаками. Но одна зерновая культура не является членом семейства мятликовых, а относится к семейству гречишных - гречиха. Строение важнейших органов (корни, стебли, листья, соцветия) у хлебных злаков очень сходно. Корневая системау злаков мочковатая. Зерно при прорастании сначала образует зародышевые, или первичные, корни. Затем из подземных стеблевых узлов развиваются вторичные корни, которые при наличии влаги начинают быстро расти. Первичные корни не отмирают, а играют главную роль в снабжении растений водой и пищей. Корни хлебных злаков проникают в почву на глубину 100 - 120 см и распространяются в ширину до 100 см, однако преобладающая их масса находится на глубине 20 - 25 см. У кукурузы и сорго из ближайших к поверхности надземных узлов развиваются опорные, или воздушные, корни. Стебель у хлебных злаков - соломина, состоящая из 5…6 междоузлий. Количество междоузлий равно количеству листьев. Стебель растет всеми междоузлиями. Первым трогается в рост нижнее междоузлие, затем последующие. Верхнее междоузлие длиннее нижнего. Соломина большинства хлебных злаков полая и лишь у кукурузы и твердой пшеницы она заполнена губчатой тканью. В почву погружена нижняя часть стебля со стеблевыми узлами. Из них развиваются вторичные стебли и корни - эту часть называют узлом кущения (рис. 34). Повреждение узла кущения приводит к гибели растения. Л  истья злаков линейные (у пшеницы, ржи, овса, тритикале и риса), средние (у ячменя) или широкие кукурузы, сорго, проса). Различают зародышевые, прикорневые (розеточные) и стеблевые листья.Лист состоит из листовой пластинки и влагалища, охватывающего стебель (рис. 35). В месте перехода влагалища в листовую пластинку находится пленчатое образование – язычок. Соцвётиеу пшеницы, ржи, ячменя, тритикале - сложный колос (рис. 36); у овса, проса, сорго, риса - метелка; у кукурузы на одном растении образуется метелка с мужскими цветками (султанами) и початок с женскими цветками (рис. 37, а, б). Цветки у злаков мелкие, обычно зеленоватые, имеют две цветковые чешуйки - внешнюю, у остистых форм переходящую в ость, и внутреннюю. Внутри цветка между его чешуйками находятся пестик, состоящий из завязи с двумя перистыми рыльцами, и три тычинки. Цветки у всех хлебов обоеполые. Число цветков в колоске различно. Колоссостоит из стержня, на уступах которого поочередно с обеих сторон формируются колоски. Метелка имеет ветви первого, второго и третьего порядка, на концах, которых также расположены колоски. Плод у хлебных злаков - односемянная зерновка, которую называют зерном. Пленчатые хлеба (овес, ячмень, просо, сорго, рис) имеют зерна, покрытые чешуйками. Зерно пшеницы снаружи покрыто семенной оболочкой, под которой находится мучнистая ткань - эндосперм, которая служит для питания растения при прорастании (рис. 38). Эндосперм содержит до 80 % углеводов и до 22 % белка от массы зерна. Наиболее ценная часть зерна - белок - определяет пищевое и кормовое достоинство хлебных злаков. Под семенной оболочкой, в нижнем левом углу зерновки расположены почечка зародыша и зародышевый корешок. С   ухие зерна не теряют всхожести даже после погружения в жидкий водород, т. е. переносят 8 охлаждение до -250 °С. Прорастающее зерно не выдерживает охлаждения до -3... -5 °С. Что касается способности семян переносить обезвоживание, то они остаются жизнеспособными даже тогда, когда теряют почти всю воду. В период активного роста зерновые культуры очень чувствительны к потере воды и погибают при значительно меньшем обезвоживании.Фазы вегетации злаков. Период от начала появления всходов до созревания семян называют вегетационным. За это время растения проходят определенные фазы роста и развития, выражающиеся во внешних морфологических изменениях. В развитии хлебных злаков отмечают следующие фазы роста - всходы, кущение, выход в трубку, колошение, цветение и созревания - молочная, восковая и полная спелости (рис. 39). Развитие растений начинается с фазы всходы- прорастание семян. У хлебов первой группы прорастание начинается при температуре почвы 1... 2 °С, у хлебов второй группы- при 8... 10 °С. Прорастание семян сопровождается поглощением воды, набуханием, появлением первичных корешков и зародышевого стебелька. У злаковых зерновых культур над поверхностью почвы появляется колеоптиль (от гр. koleos- ножны + prilon - перо) - первый зародышевый лист, подобно футляру защищающий почку проростка и первым пробивающий почву. Появление первых зеленых листьев и есть развитие фазы всходов. Фаза кущения - появление первых боковых побегов - листьев и узловых корней - гипокотилей (от гр. hupo - внизу, снизу, под + kotyle - впадина, углубление) - подсемядольных колен - частей стеблей в зародыше или проростке между корнем и первыми листьями (семядолями). Фаза выхода в трубку (трубкования) характеризуется началом интенсивного роста стебля и появлением первого стеблевого узла над поверхностью почвы, который называют эпикотиль (от гр. epi - үсті + kotyle - впадина, углубление) – надсемядольное колено - часть стебля в зародыше или в проростке, находящаяся между семядолями и первыми листьями. Ф  аза колошения (у растений с соцветием колосков) или выметывания (у растений с соцветием метелок) наступает с появлением соцветий на верхушках стеблей.Фаза цветения отмечается выбрасыванием пыльцы из пыльников. У овса и ячменя цветение может происходить до полного появления соцветия. В период цветения пыльца попадает на рыльца пестиков и оплодотворяет находящиеся в завязях семяпочки, из которых образуются семена. У ячменя, овса, пшеницы, проса, риса цветение протекает таким образом, что пыльца всегда или в большинстве случаев попадает на рыльце пестика в том же цветке, поэтому эти культуры относят к самоопыляющимся. Перекрестное опыление, характеризующееся переносом пыльцы с цветков одного растения на цветке другого, происходит у ржи, кукурузы и сорго. В фазе молочной спелости (формирование зерна) зерно еще зеленое. Имеет влажность 50... 65 %. На растении в это время начинают желтеть и отмирать нижние листья. Фаза восковой спелости наступает через 10... 15 дней после наступления фазы молочной спелости. К этому времени зерно приобретает желтую окраску, легко режется ногтем, влажность уменьшается до 25 ...40 %. Фаза полной (твердой) спелости наступает при подсыхании зерна, которое становится твердым и приобретает свойственную ему окраску. В зависимости от зоны возделывания влажность спелого зерна составляет 8-10 %. В начале фазы полной спелости желательно начинать уборку зерновых комбайнами. В фазу полной спелости зерно легко высыпается из цветочных чешуек. По сезонным особенностям роста и развития зерновые делятся на озимые и яровые. Озимые культуры проходят полный цикл развития после перезимовки в почве. При весеннем посеве они не образуют вегетативных органов и, следовательно, не могут дать урожая зерна. Яровые культуры не могут перезимовывать и проходят полный цикл развития при весеннем или летнем посеве. У некоторых зерновых культур есть сорта, обладающие свойствами озимых и яровых растений. Их можно возделывать как осенью, так и весной. Такие сорта зерновых культур называют двуручками. 3 вопрос. 1).Зерновые культуры
1.Зерновые культуры составляют основной пищевой фонд человечества, это важнейшая база животноводства, источник сырья для промышленности. 2. Среди зерновых пшеница является основной продовольственной культурой. Это одна из древнейших культур, которую начали возделывать более 10 тысяч лет. В зависимости от продолжительности жизненного цикла различают озимые и яровые сорта. Озимые сорта высевают осенью за 50-60 дней до наступления устойчивых морозов, а урожай получают в следующем году. Яровые сорта высевают весной и урожай получают в том же году. Озимая пшеница более урожайна, чем яровая, т.к. хорошо развившиеся с осени растения полнее используют весенние запасы влаги и питательных веществ, меньше, чем яровые страдают от весенних засух. Озимые созревают на 8-10 дней раньше яровой. Биологические основы выращивания пшеницы: 1) использование высокоурожайных сортов и новой технологии возделывания; 2) борьба с сорняками и болезнями; 3) своевременное внесение удобрений; 4) уменьшение потери зерна при уборке, перевозке и хранении. В настоящие время все большее распространение получает интенсивная технология возделывания, применение которой обеспечивает урожайность в 50-60 ц/га высококачественного зерна озимой и 20-22 ц/га яровой пшеницы. Интенсивная технология - это система обязательных для выполнения мероприятий, охватывающих весь процесс получения высокого урожая конкретной культуры, включая высокую дисциплину труда и психологическую перестройку практических работников, тонкое знание физиологии растений, строжайшую технологическую дисциплину. Она предусматривает наиболее эффективное использование комплекса всех факторов, определяющих формирование урожая с/х культур и его качество: обработка почвы, система удобрений, правильный севооборот, интегрированная система защиты растений с помощью агротехнических, биологических и химических методов, мелиоративные приемы регулирования почвенного плодородия и водного режима, применение высокоурожайных сортов и современных технологических средств. Советскими селекционерами выведены новые высокопродуктивные короткостебельные сорта пшеницы, отличающиеся повышенной устойчивостью к полеганию, к засухе, к болезням: "Одесская полукарликовая", "Полукарликовая" имеют потенциал продуктивности 100 ц/га; сорта озимой твердой пшеницы "Парус", "Коралл одеский" - с продуктивностью до 90 ц/га, устойчивы к бурной ржавчине, мучнистой росе и головне. В настоящее время районировано более 200 высокопродуктивных сортов пшеницы. Семейство гречишных (класс двудольных растений) в зерновом хозяйстве представлено единственной культурой - гречихой (Fagopyrum Mill.). Это яровое однолетнее растение, имеющее стержневой корень, травянистый ветвистый стебель, стреловидные листья. Цветки правильные, с пятилепестковым венчиком от бледно-розовой до красной окраски. Цветки собраны в соцветия - кисти. Гречиха является перекрестноопыляемым растением, хорошим медоносом. Однако цветки раскрываются лишь на один день и не одновременно на всей кисти, поэтому урожай сильно колеблется в зависимости от погодных условий в период цветения и количества насекомых-опылителей на полях. Созревание плодов также происходит не одновременно. Плод гречихи - орешек, как и у злаков, состоит из трех частей - зародыша, эндосперма и оболочек. Зародыш очень крупный в виде ленты, похожей на латинскую букву S, пронизывает весь эндосперм, частично проходя у поверхности ядра. Эндосперм рыхлый, мучнистый, легко дробящийся при переработке. Ядро (эндосперм с зародышем) покрыто тонкой нежной семенной оболочкой розового или кремового цвета, у недозрелых ядер она может быть зеленоватой. Снаружи орешек покрыт жесткой кожистой плодовой оболочкой, срастающейся с ядром лишь в одной точке - месте прикрепления к растению. Окраска плодовой оболочки от серебристо-серой до темно-коричневой и зависит как от сорта, так и от степени зрелости плода. Соотношение частей плода гречихи (в %): эндосперма - 55-65, алейронового слоя - 4-5, зародыша- 10-15, семенной оболочки - 1,5-2,0, плодовой оболочки (пленчатость) - 17-25. Бобовые культуры Бобовые культуры принадлежат к семейству мотыльковых (Le-guminosae), классу двудольных растений. В нашей стране пищевое использование имеют однолетние травянистые растения горох, фасоль, соя, чечевица, чина, нут, бобы, вигна. Корни бобовых культур стержневые, хорошо развитые, с характерной особенностью: на них поселяются два вида бактерий - азотобактер и клубеньковые, фиксирующие азот из воздуха и обогащающие почву азотистыми веществами. Стебель травянистый, вьющийся или прямостоящий, но легко полегающий, что затрудняет механизацию выращивания и уборки. Цветки с несимметричным, напоминающим летящего мотылька, околоцветником, яркой окраски - от белой до темно-фиолетовой. Они собраны в соцветия - кисти. Цветение и созревание довольно сильно растянуты во времени, что снижает урожайность и делает зерно неоднородным по крупности и степени созревания. Плод - боб различной формы, состоящий из двух створок - мощно развитых плодовых оболочек, между которыми находятся до десяти семян округлой почковидной, иногда сплюснутой формы. Семя бобовых является сильно разросшимся зародышем, состоящим из двух первых видоизмененных листиков-семядолей, в которых находится запас питательных веществ для будущего растения, и ростка - зародышевого корешка, стебелька и почечки. Окраска семядолей является видовым и сортовым признаками семян бобовых культур и может быть белой, зеленой, желтой разных оттенков и др. Снаружи семя покрыто плотной кожурой - семенной оболочкой. Место, которым семя прикреплялось к створке боба, имеет утолщение на оболочке - рубчик. Оболочка бобовых может быть полупрозрачной, и тогда цвет семени зависит от окраски семядолей (горох, чина, нут), непрозрачной - белой, однотонно или пестро окрашенной. Как правило, темноокрашенные семена (за исключением фасоли) имеют кормовое назначение. Соотношение частей семени (в %): семядоли - 87-93, росток- 1-2,5, семенная оболочка - 6-11. Вопросы для контроля: 1 Какую муку используют для хлебопечения? 2 На сколько классов делится твердая пшеница? 3 Как называют период от начала появления всходов до созревания семян? 4 На какие виды делится зерно по сезонным особенностям роста и развития? 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 5 |