Современные требования к качеству зерна и зернопродуктов

Зерновое производство – главная и решающая основа развития всех пищевых отраслей. Огромное значение зерновых культур определяется тем, что получаемые из зерна продукты служат основными продуктами питания людей. Среди всех продуктов, используемых для питания, нет ни одного, который мог бы сравниться с зерном.

Зерно и получаемые из него продукты питания по сравнению с другими наиболее востребованные и дешевые. Все это исторически определило значение и место зерна, продуктов его переработки в питании – они стали продуктами массового и повседневного потребления человеком.

Увеличение производства зерна является одной из самых важных неотложных задач. Оно диктуется потребностями развития сельского и народного хозяйства страны. Непрерывное увеличение численности населения требует дальнейшего увеличения заготовки зерна и создания мощных хлебных резервов. Для обеспечения потребителей высококачественным хлебопродуктом и выполнения продовольственной программы необходимо совершенствование, интенсификация модернизации мукомольной и комбикормовой промышленности, увеличение вместимости элеваторов и механизированных складов.

В республике в 2017-2018 годах средний годовой валовой сбор зерна достиг свыше 8,0 млн тонн, а средняя урожайность достигла свыше 60 ц/га, возрос уровень государственной закупки зерна, это видно из данных таблицы 1. 

Таблица 1.

Обеспечение зерноперерабатывающей промышленности сырьем высокого качества является очень серьезной задачей. Важнейшее условие получения качественного зерна – выполнение технологических требований, предъявляемых к каждой отдельной операции, а для этого необходима организация внутрихозяйственного контроля. Лишь таким образом можно добиться подъема сельского хозяйства, повышения качества зерна и продуктивности всех отраслей, а также соответствия мировым стандартам.

Согласно ГОСТу 9353-90 показателями качества зерна озимой пшеницы, по которым определяются класс и закупочная стоимость, являются типовой состав, состояние, запах, цвет, массовая доля клейковины, качество клейковины, число падения, стекловидность, натура, наличие примесей и проросших зерен. Однако современный уровень производства зерна еще не настолько высок, чтобы можно было производить зерно превосходного качества. Качество зерна – один из важнейших показателей при умножении хлебных запасов страны, способствующий увеличению потребности населения. Прежде всего, качество зерна закладывается на поле и обеспечивается технологиями возделывания пшеницы. Если на поле не будет заложена сила агротехники, то ее невозможно будет восполнить в хлебопекарных цехах.

Таблица 2.

Физико-механические показатели местных сортов зерна

На качестве зерна сконцентрирован труд ученых, фермеров, земледельцев, рабочих. Система земледелия нуждается в научно обоснованных технологиях севооборотов и внесения необходимых удобрений. На качестве зерна напрямую сказываются сроки жатвы и работа по после уборочной подработки зерна на току. Немаловажно качество заготовок.

Обычно технологический процесс – это сочетание в определенной последовательности физических или других воздействий на сырье, что приводит к изменению его свойств или состояния в процессе получения готовой продукции. На мукомольных заводах в результате ведения технологического процесса получают основную продукцию и побочные отходы. Основная продукция мукомольных заводов – мука. Очевидно, что технология производства муки как научной дисциплины состоит в наиболее рациональных способах переработки зернового и другого сырья в муку.

Содержание белка – это количество белка, выраженное в процентах. Оно должно быть на уровне 10-20%. При повышении содержания белка более 17-20% и при снижении менее 11% ухудшается качество хлеба. Содержание белка и клейковины находится в тесной связи: увеличение содержания белка в 1,4 раза соответствует увеличению клейковины в 2 раза (например, при увеличении содержания белка с 11 до 17% содержание клейковины увеличивается с 16 до 32%).

По данным научно-исследовательских работ, увеличение гидротермического коэффициента в течение вегетации на 1 единицу приводит к снижению содержания белка на 3,78%. Увеличение дозы удобрения на 1 ц/га способствует увеличению содержания белка на 0,63%. По расчетам специалистов, увеличение содержания белка в зерне пшеницы только на 1% в масштабе страны равноценно дополнительному повышению на 600 тыс. тонн растительного белка. Если из 100 кг муки с низкими технологическими свойствами выпекается 90-95 кг хлеба, то из такого же количества высококачественной муки получается до 115 кг питательного и очень вкусного хлеба. Увеличение содержания белка на 1% равноценно (содержанию белка) повышению урожайности зерновых на 6-7 центнеров с гектара. Этого можно достигнуть путем повышения эффективности использования минеральных и органических удобрений, максимального расширения посевов на поливных землях и в районах с достаточным увлажнением, а также за счет создания и внедрения высокоурожайных сортов и гибридов, улучшения агротехники и повышения квалификации руководителей фермерских хозяйств.

Содержание клейковины рассчитывают как отношение количества сырой клейковины к суммарному белку. Наличие клейковины определяет хлебопекарное качество муки, полученной из зерна пшеницы. Так, в соответствии с ГОСТом 9353-90 зерно высшего класса должно содержать 36% клейковины, 1-го – 32%, 2-го – 28%, 3-го – 23% и 4-го – 18%. Кроме того, на содержание белка и клейковины существенно влияют и другие факторы, действующие как в период вегетации, так и в послеуборочный период. Качество зерна существенно ухудшается при поражении растений болезнями и при неблагоприятных погодных условиях (чередовании дождей и засух непосредственно перед уборкой). Отмечается заметное снижение содержания клейковины и белка при завышении температуры сушки влажного зерна.

Таблица 3.

Средний химический состав основных видов зерна (г/100 г зерна)

Таким образом, качество зерна зависит от большого количества факторов. Их можно разделить на две группы: первая – факторы, на которые воздействовать не представляется возможным (погодно-климатические условия вегетационного сезона), и вторая – факторы, которыми можно управлять (питание растений, защита растений от вредителей, болезней и сорняков и качественная доработка зерна).

Согласно оценке научных исследований, болезни колоса (чернь, септориоз и фузариоз) приводят к снижению содержания белка и клейковины, уменьшению натуры и массы 1000 зерен и загрязнению микротоксинами. Поражение болезнями листьев (пятнистости, различные виды ржавчины и мучнистая роса) также снижает содержание белка и клейковины, уменьшает натуру, массу 1000 зерен и выход муки. Полегание приводит к прорастанию зерен, уменьшению числа падения и выхода муки.

Мука – порошкообразный продукт в основном из зерна пшеницы и ржи со сложным химическим составом. Потому что в нее могут попадать различные по химическому составу и физическим свойствам части зерна от грубых, окрашенных в различные оттенки коричневого цвета оболочек, до белого цвета частиц эндосперма.

Если технологический процесс на мельнице построен таким образом, что в муку попадает в основном крахмалистый эндосперм с минимальным количеством оболочек, то получают сортовую муку; чем меньше темноокрашенных оболочек попадает в муку, тем выше ее сорт. По химическому составу сортовая мука состоит из 10-15% белка, 70-80% крахмала и небольшого содержания жиров, витаминов, микроэлементов, клетчатки и т. п.

Если технологический процесс на мельнице построен таким образом, что в муку измельчаются все анатомические части зерна (оболочки, алейроновый слой, эндосперм, зародыш), а в качестве побочного продукта отбирают не более 1-2% периферийной части зернооболочек, то получают обойную муку. По своему химическому составу обойная мука практически повторяет химический состав зерна.

Одним из основных факторов, способствующих высокой эффективности технологии, является качество сырья. Оно определяет хлебопекарное достоинство муки. Зерно, содержащее низкую клейковину, не может дать хлебу удовлетворительное качество.

Последнее зависит от набора физических и других показателей, которые регламентируются специальными нормативными документами. Например, для переработки в сортовую муку пригодна только продовольственная пшеница не ниже определенного класса. Переработка пшеницы должна обеспечить получение муки необходимого качества по ряду показателей, которые в основном определяются качеством зерна. Для обеспечения надежности функционирования таких сложных в техническом отношении объектов, какими являются мельницы, качество сырья должно быть неизменным во времени. Последнее позволит стабилизировать режимы работы отдельных систем и сделает работу предприятия эффективной.

Мировое производство пшеницы в 2016 году, по оценкам «Организации экономического сотрудничества и развития» (ОЭСР), находится на уровне 724,0 млн тонн. По прогнозам данной организации, в последующие годы существенных изменений в мировом производстве пшеницы не ожидается.

В перспективе следующих 10 лет прирост мирового производства пшеницы замедлится. К 2024 году показатели вырастут по отношению к 2014 году на 7,9%, или на 59,7 млн тонн. В мировом масштабе особое внимание уделяют количеству, но не менее значимую роль играют и высокосортные зерновые культуры, которые напрямую влияют на качество и количество. Поэтому целесообразно увеличить численность качественных зерновых культур высокого сорта в мировом и республиканском масштабе. Для решения проблемы развития сельского хозяйства необходима всесторонняя интенсификация сельскохозяйственного производства, перевод его на современную индустриальную основу ускоренного научно-технического прогресса.

В сельском хозяйстве изменилась форма собственности, укрепилась материально-техническая база, в результате чего оно приобретает более индустриальный облик. Агропромышленная и производственная интеграция развивается за счет более разносторонних концентраций и специализаций.