Analyse av spannmål i laboratoriet

2024 Författare: Angel Austin | [email protected]. Senast ändrad: 2023-12-17 05:42

Som alla jordbruksprodukter har spannmål sina egna kvalitetsegenskaper som avgör hur lämplig den är för mänsklig användning. Dessa parametrar är godkända av GOST och utvärderas i speciella laboratorier. Spannmålsanalys gör att du kan bestämma kvaliteten, näringsvärdet, kostnaden, säkerheten och omfattningen av ett visst parti eller sort.

Testresultaten beror på tre komponenter:

• genetiska egenskaper hos grödan från vilken grödan skördades;
• odlingsförhållanden och transportteknik;
• lagring.

Den godkända statliga kvalitetsbedömningsenheten är den batch från vilken prover tas för analys.

Huvudanalysparametrar

Parametrar som bestäms genom laboratorieanalys av spannmål är indelade i 3 stora grupper:

• kvalitetsindikatorer - en uppsättning fysikaliska, kemiska och biologiska egenskaper som kännetecknar spannmålens användbarhet och lämplighet för tekniskt och jordbruksbruk;
• indikatorersäkerhet - bedöm förekomsten av skadliga kemiska föroreningar, karakterisera spannmåls miljövänlighet;
• innehåll av GMO (genetiskt modifierade prover).

Den första gruppen är den mest omfattande och är en obligatorisk del av kontroll av spannmålspartier. Det finns två typer av spannmålsanalysindikatorer som ingår i kvalitetsbedömningen:

• organoleptisk - utvärderad med hjälp av mänskliga sinnen;
• laboratorium eller fysikalisk-kemiska - bestäms med hjälp av specifika tekniker och teknisk utrustning.

Bland laboratorieparametrarna finns grundläggande (krävs för en viss kultur) och ytterligare. Varje egenskap hos spannmålskvalitet har ett specifikt namn och bestämningsmetod.

Dechiffrera kornanalys

Parameter	Karakteristisk
fuktighet	Procentandel av vattenh alten i spannmålen.
Temperature	Mätt på olika punkter på kornmassans djup. Normal bör inte vara för hög eller växa snabbt.
Nature	Karakteriserar massan av en liter spannmål, uttryckt i g/l.
Size	Bestämmer kornstorleksparametrar. Denna grupp av indikatorer inkluderar vikten av 1000 grains, specifik vikt, samt längden, bredden och tjockleken på fröet.
Vitreous	Kännetecknar graden av korntransparens.
Chaffiness	Bestämmas för spannmålsgrödor (havre, korn, ris, bovete, etc.). Karakteriserar procentenfilmer eller skal i kornmassan. Ju högre filmighet, desto lägre blir avkastningen av färdiga spannmål.
Clogging	Visar procentandelen föroreningar i den totala spannmålsvikten.
groning	Förmåga att producera normala groddar under naturliga förhållanden för en viss kultur.
Sprouting Energy	Procentandel av spannmål som grodde inom en given tidsram.
Höstnummer	Kärtecknar graden av spannmålsgroning (ju högre indikator, desto lägre bakkvalitet på mjölet).
Askinnehåll	Mängd mineraliska (oorganiska) ämnen i spannmål. Den bestäms genom att väga den återstående massan efter fullständig förbränning av mald spannmål vid en temperatur av 750-850 ° С.
Jämnhet	Karakteriserar kornstorlekslikformighet.
Infektion	Antalet skadedjur i grödan (sköldpaddor, vivellurar, etc.), uttryckt som antalet levande individer per 1 kg spannmål.

För vete analyseras spannmålen dessutom för gluten- och proteinh alt.

Kvalitetsbedömning av spannmål är en integrerad del av kontrollen av agroindustriella råvaror och utgör grunden för grödaforskning som åtföljer utvecklingen av nya sorter eller studien av olika miljöfaktorers inverkan på spannmålsväxter (gödselmedel, jord, skadedjur, fytohormoner etc.).

Ytterligare parametrar för spannmålskvalitetsanalys inkluderar kemisk sammansättning, aktivitetenzymer, innehåll av mikroorganismer, etc.

Funktioner för utsädesanalys

Skördens överflöd beror till stor del på kvaliteten på frökornet. I det här fallet är nyckelegenskaperna storlek (ju större frö, desto bättre blir tillväxten), renhet (frånvaro av ogräsföroreningar och grödaparasiter) och resultaten av grobarhetsanalysen.

För att analysera spannmål med avseende på såkvaliteter, isoleras 3 medelprov från en sats genom fjärdedelar, som används för att bestämma olika indikatorer:

• prov 1 - renhet, grobarhet, vikt av 1000 frön;
• prov 2 - fuktighet och skadedjursangrepp;
• prov 3 - graden av skada på frön av sjukdomar.

Baserat på resultatet av analysen dras en slutsats om frönas såegenskaper som ingår i motsvarande kontrolldokument.

Groningen bestäms genom att placera 100 frön under lämpliga förhållanden för groning i 3 dagar. Samtidigt utvärderas antalet och enhetligheten hos plantor. För snabb upptäckt av döda korn är Lecon-metoden effektiv, vilket ger resultat på några timmar. Levande korn identifieras av färgförändringen som uppstår när syre absorberas från en tetrazoliums altlösning. Döda frön andas inte.

Organoleptisk utvärdering

De viktigaste organoleptiska indikatorerna är färg, glans, smak och lukt, på grundval av vilka de drar slutsatsen att spannmålssatsen är av god kvalitet och fräsch. Färgen ska vara enhetlig, ytan på fröna ska vara slät ochskinande. Närvaron av främmande lukter (inte karakteristiska för kulturen) indikerar försämring eller kränkning av lagringstekniken.

Uppskattat också:

• form och storlek;
• batchens homogenitet;
• wediness;
• skalstatus.

Bönornas färg, lukt och smak kontrolleras för överensstämmelse med en specifik biologisk sort. Organoleptisk analys är ytlig och ungefärlig, men kan avslöja allvarliga avvikelser från normen. Parametrarna för testprovet jämförs med de standarder som finns tillgängliga i laboratoriet.

Bedömning av ogräs och angrepp

Föroreningar delas in i 2 stora grupper: spannmål och ogräs. Den senare är indelad i 4 typer:

• mineral - partiklar av oorganisk natur (stenar, sand, damm, småsten, etc.);
• organiskt - tredjepartspartiklar av organiskt ursprung, i större utsträckning - vegetabiliskt (bitar av ax, löv, etc.);
• weed - frön av främmande grödor;
• skadligt - frukter eller frön som innehåller ämnen som är giftiga för människor.

Defekta (annat än norm alt) frön från en sats kallas kornföroreningar. De kan också användas för teknisk bearbetning, även om de ger en produkt av lägre kvalitet. För att minska h alten av ogräsföroreningar rengörs spannmålen på produktionsmaskiner.

Vikten av medelprover för spannmålsanalys för ogräs är 20-25 gram. Andelen föroreningar bestäms i procent.

Infektion kan varaexplicit och dold. I det första fallet separeras skadedjur från provet med hjälp av en sikt, och i det andra fallet delas och undersöks varje korn (provstorlek - 50).

Kemisk analys

Denna analys tillhör kategorin ytterligare och involverar studier av spannmålens kemiska sammansättning. Samtidigt bestäms procentandelen av följande komponenter:

• proteins;
• lipider;
• kolhydrater (inklusive stärkelse och fibrer);
• vitaminer;
• mineraler (makro-, mikro- och ultramikroelement).

Den kemiska analysen av spannmål inkluderar även bestämning av askh alt.

Dessa parametrar visar näringsvärdet för en viss sort, och ibland teknisk användbarhet. Till exempel indikerar en stor mängd lipider i solrosfrön den höga lämpligheten hos råvaror för oljeproduktion.

Att fastställa några av komponenterna i kompositionen är en viktig fettcore av kvalitet. Så, när man analyserar vetekorn, bestäms andelen protein nödvändigtvis. Denna indikator kännetecknar inte bara näringsvärde utan även bakegenskaper, eftersom den korrelerar med glasaktighet och glutenkvalitet.

Utrustning

Det finns ett stort antal instrument för spannmålsanalys, bland vilka är specialiserade (designade för laboratorieutvärdering av spannmålsprodukter) och allmänna. De senare inkluderar instrument för fysikaliska och kemiska mätningar, utrustning för att arbeta med reagenser.

Till standardlaboratoriesatsen för spannmålsanalysingår:

• vågar med hög precision;
• vikter;
• enheter för att bestämma glutens egenskaper;
• klockglas och petriskålar;
• siktar med celler med olika diametrar;
• porslinsbruk;
• desiccator;
• mill;
• fuktmätare;
• temperaturmätningsenhet;
• laboratorieglas (flaskor, flaskor, etc.);
• torkkammare;
• kemiska reagenser.

Setet kan också innehålla enheter med smal profil, till exempel skalare, med hjälp av vilka filmighet bestäms. Förekomsten av metallmagnetiska föroreningar detekteras med hjälp av milliteslameter.

Vissa instrument ersätter manuella metoder för att bestämma vissa parametrar. Till exempel kan glaskroppen fastställas med hjälp av ett diafanoskop. Automatisering av spannmålsanalys minskar den subjektiva faktorn avsevärt och sparar tid.

Det finns också enheter för komplex analys, som ersätter flerstegsprocessen för att bestämma olika parametrar, vilket kräver en hel uppsättning instrument och reagens. Funktionaliteten hos sådana enheter är dock fortfarande begränsad.

För närvarande är bedömningen av kvaliteten på spannmålsprodukter en kombination av manuella och automatiserade metoder för spannmålsanalys, vars förhållande bestäms av teknisk support från ett visst laboratorium och en uppsättning indikatorer som ska verifieras.

Bestämning av fuktighet

Fukt är en av nyckelparametrarna för spannmålskvalitet, som inte bara bestämmer dess näringsvärde utan också villkorenlagring.

Det finns två sätt att analysera spannmålsfuktighet:

• användning av ett elektriskt torkskåp (ESH) - består i att torka det malda spannmålsprovet och jämföra vikten före och efter proceduren;
• med en elektrisk fuktmätare - bestämmer fuktgraden genom elektrisk ledningsförmåga, ett spannmålsprov placeras i enheten under pressen.

Den andra metoden är tidsbesparande, men mindre exakt. Vid för hög luftfuktighet (mer än 17%) förtorkas testprovet.

Beroende på procentandelen vatten särskiljs 4 graders kornfuktighet:

• torrt (mindre än 14 %);
• medium torr (14-15,5 %);
• våt - (15,5-17 %);
• rå - (mer än 17%).

De procentsatser som visas är acceptabla för större spannmål (råg, havre, vete, etc.).

Fuktighet över 14 % anses vara hög och oönskad, eftersom det leder till att spannmålens kvalitet och grobarhet minskar. Varje gröda har sina egna vattenh altsstandarder, utvecklade med hänsyn till egenskaperna hos frönas kemiska sammansättning.

Chaffiness

Uppskattning av filmighet inkluderar 2 steg:

• räkna antalet höljen eller filmer;
• bestämning av den procentuella massandelen av skal.

Den andra indikatorn är den viktigaste. För att bestämma det, befrias kornen först från skalen med hjälp av en skalare eller manuellt, och sedan vägs spannmålen och filmmassan separat. I slutetjämför vikten av rengjorda och orenade prover.

Vitreous

Graden av transparens beror på förhållandet mellan protein och stärkelse. Ju högre innehåll av den senare, desto mer pulverformig (stärkelseh altig) och grumlig är spannmålen. Omvänt ökar en stor mängd protein frönas transparens. Därför återspeglar glasighetsvärdet spannmålens näringsvärde och bakkvalitet. Dessutom är denna indikator associerad med de mekaniska och strukturella egenskaperna hos endospermen. Ju högre glaskroppen är, desto starkare är spannmålen och desto mer energi krävs för malning.

Det finns två metoder för att bestämma denna parameter: manuell och automatisk. I det första fallet bedöms transparensen med ögat eller med hjälp av ett diafanoskop. Ett prov på 100 korn analyseras. Varje frö skärs på mitten och tilldelas en av tre glaskroppsgrupper:

• mealy;
• delvis glasaktigt;
• vitreous.

Det totala antalet korn från de två sista kategorierna är den totala glasigheten (endast hälften av antalet delvis glasartade frön ingår i summan). Kontrollen utförs 2 gånger (avvikelsen mellan resultaten bör inte överstiga 5%).

Det finns också automatiserade diafanoskop som samtidigt bestämmer glaskroppen hos frön som placeras i en kyvett. Vissa enheter kräver inte ens förskärning av kornen.

Höstnummer

Den fallande siffran är en indirekt indikator på graden av groning, bestämt på basis av nivån av autolytisk aktivitet hos spannmålen. Det senare är resultatet av en handlingalfa-amylas enzym, som bryter ner stärkelsen i endospermen till enkla sockerarter, som är nödvändiga för utvecklingen av fröembryot. Naturligtvis leder detta till en avsevärd minskning av bakningskvaliteten.

Autolytisk aktivitet bestäms med hjälp av specialutrustning (Falling Number, ICHP, PChP, etc.). Metoden är baserad på enzymatisk flytning (genom inverkan av alfa-amylas) av en mjölsuspension gelatinerad i ett kokande vattenbad.

GOST-kornanalys

Alla komponenter i produktanalys är strikt reglerade och föreskrivna i relevanta standarder. GOST innehåller kvalitetsstandarder, utrustningskrav och metoder för att bestämma varje indikator. Resultaten av analysen av spannmål anses vara tillförlitliga endast om de erhålls i enlighet med fastställda instruktioner.

Enligt GOST definieras klasser av spannmålsgrödor, för var och en av vilka motsvarande värden för kvalitetsparametrar (de så kallade restriktiva normerna) föreskrivs. Mjukt vete har 5 klasser.

Restriktiva parametrar för mjukt vete

Indikator	1	2	3	4	5
Massfraktion av protein, inte mindre än	14, 5	13, 5	12	10	ingen gräns
Mängd rågluten, inte mindre än	32	28	23	18	ingen gräns
Antal fall	200	200	150	80	ingen gräns
Nature, g/l, inte mindre än	750	750	730	710	ingen gräns

Klassen definierar typen av bearbetning och användning, egenskaper för lagring och marknadsvärde för spannmål.

Snabb kornanalys med IR-spektroskopi

Med hjälp av IR-spektroskopi kan du snabbt och exakt fastställa:

• fuktighet;
• protein- och gluteninnehåll;
• mängd stärkelse;
• kind;
• density;
• oljeinnehåll;
• askinnehåll.

För huvudparametrarna för spannmålsanalys överstiger inte felet 0,3%.

Funktionen av komplexa analysatorer är baserad på diffus reflektion av ljus med en våglängd inom det nära infraröda området. Samtidigt sparas tid avsevärt (analys av flera parametrar utförs inom en minut). Den största nackdelen med expressmetoden är den höga kostnaden för utrustning.

Gluteninnehåll och kvalitetsanalys

Gluten är en tät och trögflytande gummiliknande massa som bildas efter att vattenlösliga ämnen, stärkelse och fibrer tvättats ur den malda säden. Gluten innehåller:

• proteiner gliadin och glutenin (från 80 till 90 % torrsubstans);
• komplexa kolhydrater (stärkelse och fibrer);
• enkla kolhydrater;
• lipider;
• minerals.

Vete innehåller från 7 till 50 %rå gluten. Avläsningar över 28 % anses vara höga.

Förutom procentandelen, vid analys av spannmål för gluten, utvärderas fyra parametrar:

• elasticity;
• extensibility;
• elasticity;
• viskositet.

Den viktigaste indikatorn är elasticitet, som kännetecknar vetets bakegenskaper. För att bestämma denna parameter används ett instrument för glutendeformationsindex (DIC). Provet för analys är en boll som rullats av 4 gram av testämnet och förblötts i vatten i 15 minuter.

Glutenkvalitet är en ärftlig egenskap hos en viss sort och beror inte på odlingsförhållandena.

Analys av vetekorn för glutenh alt utförs strikt i enlighet med standarden, eftersom minsta fel kan förvränga resultatet kraftigt. Kärnan i metoden är att tvätta analyten från degen, blandad från vetemjöl (krossade och siktade korn). Tvättning utförs under en svag vattenstråle vid en temperatur på +16-20 ° С.