Вещества, входящие в состав зерна, распределены очень неравномерно. Наибольшее количество клетчатки, гемицеллюлоз, пентозанов и минеральных веществ находится в покровных тканях. Зародыши содержат много белка, сахара и жира.

Внутренняя часть зерновки – эндосперм – содержит практически весь крахмал зерна и основную массу белков. У семян масличных почти весь жир и большая часть белков находятся в семядолях или ядре. В пределах отдельных частей зерна также наблюдается неравномерность распределения вещества. Например, в периферийных частях эндосперма содержится больше клейковину образующих белков, чем в центре. Наибольшее количество клейковины сосредоточено в краевой части эндосперма, примыкающей к алейроновому слою. Разные частии зерновки имеют и качественные различия. Так, жир эндосперма отличается от жира зародыша.

Особенности в распределении химических веществ используют при оценке качества и переработке зерна. В недостаточно выполненном, щуплом зерне возрастает содержание клетчатки, пентозанов и золы, при этом уменьшается количество крахмала. Выход белой муки из такого зерна снижается, хуже и качество ее. Неравномерное распределение белков в эндосперме позволяет получать из одного и того же зерна два вида муки: богатую белками и бедную белками, но с повышенным содержанием крахмала.

При использовании зерна применяются различные показатели и методы оценки его качества. Обычно используются универсальные показатели, по которым можно судить о пищевой, кормовой и технической доброкачественности партии зерна. Такие показатели делятся на три группы.

 

1. Обязательные для всех партий зерна, используемых на любые цели. Показатели этой группы определяют на всех этапах работы с зерном. К ним относят: признаки свежести и зрелости зерна (внешний вид, запах, вкус), зараженность вредителями хлебных запасов, влажность и содержание примесей. Эти показатели включены в ГОСТы и в заготовительные кондиции.

    

2. Обязательные при оценке партий зерна для определенного назначения. К нормируемым показателям этой группы относят натуру (пшеницы, ржи, ячменя, овса), крупность, содержание ядра и цветковых оболочек (зерно и семена для производства круп), всхожесть и энергию прорастания ( у пивоваренного ячменя, у ржи, овса и проса – в производстве солода и спирта).

   К специфическим показателям пшеницы относят стекловидность, количечество и качество СК.

    

3. Дополнительные показатели качества. Их проверяют по мере необходимости. Иногда определяют полный химический состав зерна или определенных веществ, состав микрофлоры, микотоксины, соли тяжелых металлов и др. эти показатели определяются в специализированных лабораториях.

Массу зерна в определенном объеме называют объемной, или натурой. Ее измеряют в граммах на литр или в кг на гектолитр. При стабильных условиях засыпки зерна плотность укладки его, масса зерна в данном объеме и даже в пределах одной культуры будет различной. Объясняется это тремя причинами: различной выполненности зерна, неодинаковым количеством и составом примесей в зерновой массе, разной влажности зерна. Чем хуже оно выполнено и чем больше в нем влаги и примесей, тем ниже натура зерна.

Максимальная натура зерна ячменя и овса при влажности 15-16%.

На натуру существенно влияют различные фракции сорной примеси. Легкие примеси (органические) заметно снижают ее, минеральные, наоборот, увеличивают. Однако в целом примеси уменьшают натуру зерна. В засоренных партиях с повышенной влажностью натура снижается и вследствие меньшей сыпучести зерновой массы, ее более рыхлой укладки в мерном стакане пурки. После очистки и сушки заметно возрастает, однако при плохой выполненности зерна все же остается пониженной.

Выполненность зерна имеет большое технологическое значение и характеризует его пищевую ценность. В выполненном зерне содержится больше эндосперма (ядра).

При неблагоприятных условиях формирования зерна масса оболочек возрастает, а содержание эндосперма уменьшается. Значительное увеличение приводит к уменьшению выхода ценной части продукции (муки, крупы, растительного масла).

О выполненности зерна можно судить по его плотности. Чем больше в зерне эндосперма, тем больше в нем углеводов и белков – веществ с максимальной плотностью. Плотность крахмала 1,5, белков 1,24-1,31, жира 0,9-0,98. При плотности зерна озимой пшеницы 1,374 плотность эндосперма 1,472, зародыша 1,275, оболочек 1,106. Оболочки, несмотря на высокое содержание клетчатки, обладает меньшей плотностью, так как имеет пористую структуру. В связи с этим партии зерна с дефектными зернами, объеденным или деформированным эндоспермом также имеют пониженную плотность.

Методы определения плотности сложны, поэтому этот признак при оценке качества не применяют.

При продаже зерна за каждые 10 г/л начисляется надбавка в размере 0,1%. В таком же размере производят и скидку за пониженную натуру по сравнению с базисом.

Если влажность зерна пшеницы превышает базисную норму, то за каждый процент влажности свыше базисной натуру увеличивают (г/л): для яровой на 5, для озимой на 3.

Натуру определяют на специальных приборах – пурках. Каждая пурка снабжена весовым устройством, разновесом и мерным стаканом.

В партиях зерна многих культур (кукуруза, просо, гречиха, рис, горох и др.) натуру не определяют.

Показатели объемной массы используются для расчета потребной вместимости хранилищ. Так для высоконатурного зерна требуется меньшая емкость. Кроме того, зная объем зерновой массы и натуру зерна, можно вычислить массу хранимой партии.

Крупность и выравненность

Выравненность зерна – это однородность партии зерна по его крупности. Если в партии зерно в основном одинаковое по размерам, то его считают выровненным. Эти показатели важны как в оценке качеств зерна, так и технологических свойств.

К неоднородности зерна в партии по крупности и выравненности приводят следующие причины: особенности формирования зерна в колосе, расположение соцветий на растении, агротехника, погодные условия. Выровненные партии зерна получают после сепарирования (сортирования) на зерноочистительных или сортирующих машинах. Переработка выровненного зерна дает больший выход продуктов и лучшее их качество. При хорошей выравненности зерна выше качество солода.

Мелкое зерно менее ценно. При очистке оно уходит вместе с мелкими примесями в отходы, и этим снижают выход продуктов. Извлекать такое зерно из отходов очень трудно. В мелком зерне процент оболочек к его массе больше, чем у крупных зерен. Такое зерно хуже обрушивается, что снижает качество крупы. Обычно мелкое зерно используют на корм скоту и птице или в производстве комбикормов.

Данный признак для разных целей использования нормируют неодинаково. У крупяных культур мелкие зерна относят к сорной примеси. Строго нормируют крупность и выравненность зерна ячменя в пивоваренном, крупяном, мукомольном и спиртовом производстве, а также в зерне овса крупяного направления и семенах бобовых культур.

Выравненность зерен в зависимости от культуры и целевого назначения определяют просеиванием навески через набор сит с различными размерами и формами ячеек. Величина навески, номера сит и продолжительность просеивания приведены в ГОСТ 13586.2-81.

Пленчатость и содержание ядра

Общий выход крупы и ее отдельных сортов при переработке зерна пленчатых культур, прежде всего, зависит от процентного содержания чистого ядра и пленок. Поэтому в стандартах на зерно крупяных культур указано минимально допустимое для кондиционного зерна содержание ядра: для овса не менее 62%, для гречихи 71%, для проса и риса 74%.

Пленчатость определяют в чистом зерне основной культуры, то есть без учета сорной и зерновой примесей в партии и навеске.

Для определения пленчатости проса, риса, овса и гречихи берут целые, покрытые пленками, зерна и освобождают каждое их них. Массовая доля оболочек к массе необрушенного зерна, выраженная в процентах, и составляет величину пленчатости. Для установления возможного выхода крупы учитывают общую массу партии, в которую входят и зерна основной культуры, относимые к зерновой и сорной примеси. Поэтому содержание чистого ядра в зерне вычисляют по специальным формулам, приведенным в стандартах.

Пленчатость зерна риса, проса, гречихи и овса определяют в соответствии с ГОСТ 10843—76. Ее устанавливают при помощи фарфоровой ступки и пестика или приборов ГДФ, оборудованных шелушильным и пневматическим устройством.

Пленчатость ячменя для производственных целей пока не определяют, потому что необходимо растворять вещества, склеивающие цветковые пленки с ядром.

Своеобразной «пленчатостью» и различным содержанием ядра обладает семянка подсолнечника. Грубую и прочную плодовую оболочку семянки называют лузгой, ее количество в процентах массы семени - лузжистостью.

У семян масличного подсолнечника она достигает 27...39, у грызового 65 %. От лузжистости наряду с масличностью ядра зависит выход масла из каждой перерабатываемой партии.