Лабораторная работа №3 Экспертиза качества зерна бобовых культур
3.1 Цель работы
- ознакомиться с особенностями состава зерна бобовых культур, типами, подтипами и классами,
- провести анализ смеси зерна бобовых культур,
- определить засоренность зерна, зараженность вредителями хлебных злаков,
- определить влажность зерна.
Учебное время: 4 часа.
3.2 Материальное обеспечение работы
1. Сырье: зерно бобовых культур (горох, фасоль, чечевица, чина, нут, соя, бобы).
2. Химические реактивы: 1% раствор йода в йодистом калии, калий йодистый 1% раствор, едкий натр 0,5% раствор, калий марганцовокислый 1% раствор.
3. Приборы и материалы: бюксы с крышками, сушильный шкаф, мельница, эксикатор, весы лабораторные, доска разборная, шпатель или пинцет, набор сит с отверстиями 1,5 и 2,5 мм, лупа, часы, термометр, совочек, бумага фильтровальная, лезвие (скальпель), колба емкостью 500см3, чашки и стаканы вместимостью 200 и 500 см3.
4. Техническая документация: ГОСТ 13586.3-83 «Зерно. Правила приемки и методы отбора проб», ГОСТ 13586.5-93 «Зерно. Метод определения влажности», ГОСТ 10967-90 «Зерно. Методы определения запаха и цвета», ГОСТ 13586.4-83 «Зерно. Методы определения зараженности и поврежденности вредителями», ГОСТ 17109-88 «Соя. Требования при заготовках и поставках», ГОСТ 10842-89 «Зерно. Метод определения массы 1000 зерен», ГОСТ 28674-90 «Горох. Требования при заготовках и поставках», ГОСТ 7066-77 «Чечевица тарелочная продовольственная», ГОСТ 7758-75 «Фасоль продовольственная».
3.3 Вопросы для подготовки
1. Каковы особенности химического состава и пищевой ценности зерна бобовых культур?
2. На какие группы делится горох? В чем их отличие?
3. В чем отличие типов и подтипов гороха?
4. Каковы базисные нормы на заготовляемый горох?
5. На какие типы и классы делится чечевица?
6. На какие типы и подтипы делится фасоль белая и цветная?
7. В чем особенности химического состава сои?
8. Как определяется типовой состав гороха?
9. Как определить зараженность зерна бобовых культур вредителями в явной и скрытой форме?
10. В чем заключается сущность методики определения влажности зерна бобовых культур?
11. В чем заключается сущность методики определения абсолютной массы зерен?
12. Как определить засоренность зерна бобовых культур?
13. Какие примеси относят к сорным и зерновым?
3.4 Краткие теоретические сведения
К зернобобовым культурам относятся горох, чечевица, фасоль, соя, бобы вика, чина, нут, маш. Посевы бобовых культур в России пока незначительны. Наиболее распространены горох, чечевица, фасоль и соя.
В зерне бобовых культур содержится высокое количество белков. Зерно бобовых культур содержит 28-32% белков, а зерно сои – более 40%. Состав белков характеризуется преобладанием глобулинов: легумина в горохе, глиценина в сое, фазеолина в фасоли и т.д. Белки бобовых содержат большое количество незаменимых аминокислот, в частности лизина. Белки бобовых сравнительно слабо набухают и медленно денатурируются в процессе варки.
Углеводы бобовых представлены в основном крахмалом, содержание которого достигает 50-60%, кроме сои, где крахмал практически отсутствует, клетчаткой, сосредоточенной в оболочках семян, пентозанами и сахарами, содержание которых особенно велико в зерне сои. Зерно всех бобовых культур содержит небольшое количество жира – 2,9-3%, кроме сои, где находится около 20% жира.
В зерне бобовых культур находится значительное количество минеральных веществ – 2,5-3%. Минеральные вещества бобовых культур, благодаря высокому содержанию железа, фосфора и кальция, являются ценными для питания. Кроме того, зерно бобовых культур содержит большое количество витаминов В1, В2 и РР.
Другие бобовые культуры (бобы, вика) отличаются значительно большим содержанием клетчатки (до 10%) и меньшим количеством крахмала.
Горох. Все сорта гороха делят на две группы: лущильные и сахарные. У лущильных сортов под кожурой имеется прочный пергаментный слой, поэтому в целом виде он для пищевых целей не пригоден. При созревании бобы растрескиваются и сварки скручиваются. Сахарные сорта не имеют пергаментного слоя, при сгибании они легко разламываются и используются для консервирования.
В соответствии с ГОСТ 28674-90 горох, заготовляемый и поставляемый на продовольственные, кормовые цели и для переработки в комбикорма, в зависимости от назначения подразделяется на типы и подтипы:
тип I. Продовольственный: 1-й подтип – цвет семян желтый разных оттенков, с просвечивающими через семенную кожуру семядолями. Сорта: Казанский 38, Чишминский 242; 2-й подтип – цвет семян зеленый разных оттенков, с просвечивающими через семенную кожуру семядолями; сорта: Тулунский зеленый;
тип II. Кормовой: на подтипы не делится.
Базисные нормы, в соответствии с которыми проводят расчет на заготовляемый горох, следующие: влажность – 15,0%; сорная примесь – 1,0%; зерновая примесь для I типа – 2,0%, для II типа – 4,0%; зараженность вредителями не допускается.
Для потребителей пищевых концентратов – большое значение имеет развариваемость гороха. Разные сорта продовольственного гороха имеют неодинаковую развариваемость – от 65 до 100 минут. На развариваемость, кроме сорта и размера семян, сильно влияют длительное хранение и применение огневой сушки, значительно ухудшающие развариваемость гороха.
Чечевица. В зависимости от цвета чечевица подразделяется на подтипы: различают чечевицу темно-зеленую, бледно-зеленую и неоднородную по цвету (бурую, коричневую). По размеру зерен определяют класс чечевицы: зерно 1-го класса характеризуется размером зерен 6,25-6,75 мм, 2-го класса – 5,25-6,25 мм и 3-го класса – 4,25-5,25 мм. Зерно всех классов должно иметь выравненность не менее 80%.
Фасоль. По стандарту различают фасоль белую – тип I и цветную – типы II и III.
Белая фасоль, в зависимости от формы и размера, подразделяется на следующие подтипы: бомба – округлое крупное зерно длиной 9-15 мм; овальная – овальной формы, более мелкое; перловая – мелкое овальное зерно; змейка – удлиненное изогнутое зерно; рачки – удлиненное почковидное зерно; лопата – очень крупное плоское зерно.
Цветная фасоль делится на два типа: однотонную, к которой относится зеленая (светло- и темно-зеленая), коричневая, темно-красная, и пеструю – с фиолетовыми, красными и черными рисунками на светлом фоне и со светлым рисунком на темном фоне.
Соя. В сое содержится около 40% белка. Белки сои представлены в основном глобулином – глиценином. Белки сои являются ценными по аминокислотному составу. Содержание жира в сое составляет в среднем 20%. В состав жира входят преимущественно олеиновая и линолевая кислоты, а также заметное количество пальмитиновой кислоты. В сое находится значительное количество фосфатидов – лецитина и кефалина. Углеводы в сое составляют 22-35%. Они состоят из сахарозы, декстринов, гемицеллюлоз – гексозанов (галактанов) и пентозанов, клетчатки и небольшого количества рафинозы и моносахаридов. Характерно, что в составе сои почти полностью отсутствует крахмал. Соя содержит много минеральных веществ (4-6%), сравнительно богата фосфором, кальцием, калием, магнием, а также железом, марганцем и медью. Кроме того, соя содержит значительное количество витаминов.
Анализ смеси зерна бобовых культур. Разбор смеси зерна бобовых культу должен ознакомить студентов с различными видами и типами зерна бобовых культур. Принадлежность их к различным видам, типам и подтипам определяют по форме, размеру и окраске зерен в соответствии со стандартом и эталонными образцами.
Из заранее приготовленной смеси зерна бобовых культур вручную выделяют навеску массой 100 г, переносят ее на анализную доску, и пользуясь соответствующими стандартами и эталонными образцами, разбирают смесь на горох, фасоль, чечевицу, чину, нут, сою, бобы и другие.
Разбор зерна начинают с самых мелких фракций, укладывая каждую культуру отдельно. После окончания разбора зерновой смеси зерно каждой культуры отдельно взвешивают на технических весах, определяют состав смеси зерна в процентах и дают краткое описание отличительных признаков семян каждой бобовой культуры.
Типовой состав фасоли и гороха определяют в зерне, оставшемся после удаления из смеси всех битых, изъеденных зёрен и половинок.
Определение типового состава гороха. Для определения типового состава гороха отбирают навеску зерна массой 100 г, очищают от сорной и зерновой примесей, битых и изъеденных зерен и половинок. Целые зерна разбирают на горох по группам: горох основного типа, примесей гороха другого типа и подтипов в отдельности.
Все зерна, имеющие на поверхности крапинки, относят к гороху второго типа. Ввиду того, что некоторые зерна вызывают сомнение при отнесении их к зернам гороха второго типа или к гороху другого типа и подтипа, то для их разделения пользуются следующим способом. Все сомнительные зерна взвешивают, пересчитывают и вычисляют средний вес одного зерна, затем помещают на 5 мин в кипящий 1-2 % раствор двухромовокислого калия. После такой обработки часть зерен целиком или частично приобретает темно-бурую окраску, а часть остается неокрашенной. Все зерна, целиком или частично окрасившиеся, относят к гороху второго типа, а не окрасившиеся – к гороху первого типа или зеленому. Полученные результаты выражают в процентах к навеске гороха без примесей.
Определение типового состава фасоли. При определении типового состава фасоли руководствуются отличительными признаками. Для определения типового состава отбирают навеску зерна 100 г, выделяют из зерна основного типа примеси зерна других типов и подтипов. Выделенные фракции взвешивают, и вес каждой фракции выражают в процентах к навеске, взятой для определения типового состава.
Определение засоренности зерна бобовых культур насекомыми и клещами в явной форме. Явно наблюдаемая зараженность – это свободно живущие насекомые, которые сразу видны невооруженным глазом при первом осмотре пробы.
Скрытая зараженность – это насекомые, которые находятся внутри отдельных зерен или во взрослом состоянии, или в стадии личинок и т.д.
Отобранную пробу зерна взвешивают, а затем просеивают через набор сит с отверстиями диаметром 1,5 и 2,5 мм в ручную. Если температура зерна ниже 5ºС, полученные сход и проходы через сито отогревают при 25-30ºС в течении 15 мин., чтобы вызвать активизацию насекомых, впавших в оцепенение. Сход с сита с отверстиями диаметром 2,5 помещают на анализную доску разравнивают тонким слоем и разбирают в ручную с помощью шпателя, выявляя наличие крупных насекомых. С помощью лупы рассматривают мелких вредителей. Мертвых вредителей относят к сорной примеси и при определении зараженности не учитывают. Полученное количество живых вредителей пересчитывают на 1 кг зерна.
Определение зараженности зерна вредителями в скрытой форме. Зараженность зерна в скрытой форме определяют методом раскалывания зерен по навеске массой 50 г, выделенной из средней пробы. Из навески отбирают произвольно 50 зерен и раскалывают их кончиком скальпеля вдоль по бороздке. Расколотые зерна просматривают под лупой и подсчитывают живых насекомых в разных стадиях развития.
Содержание зерен зараженных в скрытой форме (Хз), %, вычисляют по формуле (3.1):
(3.1)
где nз – количество зараженных зерен, шт.;
n – количество зерен, отобранных для анализа, шт.