ĆWICZENIE NR 2

SAVE OFFLINE

ĆWICZENIE NR 2 OCENA LABORATORYJNA MASY ZBOŻOWEJ Wiadomości wstępne Ocena laboratoryjna masy zbożowej polega na przeprowadzeniu oceny organoleptycznej oraz oceny cech fizycznych ziarna. Pozwala to określić wartość przemysłową, technologiczną i handlową masy zbożowej.

1. Ocena organoleptyczna Ocena organoleptyczna jest najprostszą metodą określania jakości ziarna, która nie wymaga skomplikowanej aparatury, co sprawia ze jest tania, ani też nie pochłania nadmiernej ilości czasu, a więc jest szybka. Obejmuje ona ocenę zapachu, smaku, barwy i wyglądu zewnętrznego.

a) Zapach ziarna Zapach ziarna w dużym stopniu zależy od warunków przechowywania ziarna, jak również jego czystości, stopnia porażenia przez szkodniki, drobnoustroje itp. Zdrowe i świeże ziarno powinno mieć zapach charakterystyczny dla danego gatunku zboża.

Nadmierna

wilgotność

ziarna,

nieodpowiednie

magazynowanie

i

niedostateczne przewietrzanie może spowodować wystąpienie zapachu spichrzowego. Ziarno nieprawidłowo suszone może wykazywać zapach świeżo piłowanego drewna. Oba wymienione zapachy mogą być usunięte przez intensywne przewietrzanie. Nie można natomiast usunąć przez przewietrzanie zapachu starego czy stęchłego, który może być spowodowany rozwojem pleśni lub procesem samozagrzewania się ziarna. W sprzyjających warunkach, na skutek działania enzymów występujących w ziarnie, mogą się wytworzyć różne charakterystyczne zapachy, jak np. zapach fermentacyjny, spowodowany działalnością tzw. drożdży dzikich oraz zapach kwaśny, podobny do zapachu octu lub zjełczałego tłuszczu, spowodowany działaniem enzymu lipazy na tłuszcze zawarte w ziarnie. Jeżeli zapachy te są słabe, to można je usunąć

1

przez intensywne przewietrzanie ziarna, zahamowując jednocześnie rozpoczęte w ziarnie procesy biochemiczne. Ziarno, w którym zapoczątkowane są procesy życiowe, czyli ziarno porośnięte, może wykazywać zapach słodowy. Również rozwój szkodników w ziarnie może być przyczyną występowania charakterystycznego zapachu miodowego. Ziarno przechowywane w magazynach w pobliżu materiałów takich jak: oleje, nafta, benzyna i rozpuszczalniki organiczne, może przejąć od nich zapachy. Zapachy te nie są szkodliwe, jeżeli mogą być usunięte przez przewietrzanie, ale w razie niemożności zlikwidowania zapachu chemicznego, zboża takiego nie można skierować do przetwórstwa i przeznaczyć do spożycia.

b) Smak ziarna Smak ziarna powinien być charakterystyczny dla danego gatunku zboża, bez posmaków obcych. Występowanie wszelkich posmaków obcych, nietypowych dla ziarna świadczy o jego zepsuciu lub nieodpowiednim przechowywaniu. Na przykład ziarno stare, zleżałe będzie wykazywało smak lekko kwaskowaty, natomiast ziarno zepsute będzie miało smak gorzki lub wyraźnie kwaśny.

c) Wygląd zewnętrzny W pierwszej fazie badania przeprowadza się w całej pryzmie ziarna, określając m.in. barwę, a zwłaszcza jej jednolitość. Określa się również stopień porażenia ziarna przez szkodniki i drobnoustroje. Ziarno także można badać dotykiem, co pozwala w przybliżeniu zorientować się o poziomie wilgotności całej masy zbożowej, jak również o ewentualnych zmianach jego temperatury, np. na skutek samozagrzewania się. Po pobraniu próbki, przeprowadza się dokładniejszą ocenę wyglądu zewnętrznego masy zbożowej, określając barwę, połysk, kształt ziarna, jego powierzchnię i stopień dojrzałości, jak również stopień zanieczyszczenia badanej masy ziarna ziarnami innych zbóż i chwastów. Przy badaniu wyglądu zewnętrznego określa się również ilość i jakość zanieczyszczeń. Jest to cecha bardzo istotna, ponieważ ziarno przeznaczone do

2

konsumpcji powinno być jak najczystsze, a w żadnym przypadku nie powinno zawierać zanieczyszczeń szkodliwych dla zdrowia. Duża ilość zanieczyszczeń utrudnia również przechowywanie ziarna. Zdrowe i prawidłowo przechowywane ziarno powinno mieć barwę naturalną, tzn. typową dla danego gatunku i odmiany, o żywym połysku. Ziarna niedojrzałe są zwykle jaśniejsze od dojrzałych. Ziarno stare lub zbierane podczas deszczu wykazuje barwę ciemną. Podobnie ciemną barwą charakteryzuje się również ziarno porażone przez pleśń, przy czym barwa ta może być niejednolita na skutek nierównomiernego porażenia ziarna. Niejednolite zabarwienie danej partii ziarna może być spowodowane przez domieszkę ziaren odmiany o innej barwie. Ziarno zdrowe i świeże zwykle charakteryzuje się żywym połyskiem. Złe warunki atmosferyczne w czasie zbioru, nieodpowiednie przechowywanie, a zwłaszcza samozagrzewanie się ziarna powodują, że traci ono swój naturalny połysk. Zanieczyszczenia dzieli się na: 1) użyteczne – zalicza się tutaj poślad tj. ziarna danego gatunku zboża źle wyrośnięte lub zeschłe; ziarna porośnięte, spleśniałe i uszkodzone mechanicznie oraz ziarna innych zbóż kłosowych. Zanieczyszczenia te mogą być wykorzystywane do ewentualnego skarmiania zwierzętami gospodarskimi. 2) nieużyteczne - zalicza się tutaj zanieczyszczenia mineralne tj. piasek, kamienie, szkło itp.; organiczne tj. nasiona chwastów, plewy, słoma, kał gryzoni itp. Niektóre z zanieczyszczeń organicznych są szkodliwe dla zdrowia. Są to nasiona niektórych chwastów takich jak; kąkol, życica, oraz kał gryzoni, sporysz, śnieć cuchnąca itp. Przy oznaczaniu ilości i jakości zanieczyszczeń określa się stopień porażenia ziarna przez szkodniki zbożowe.

2. Ocena laboratoryjna masy zbożowej W ramach oceny laboratoryjnej wykonuje się następujące oznaczenia: gęstość ziarna w stanie usypowym, masę 1000 ziaren, celność i wyrównanie, szklistość i mączystość. Wykonuje się również oznaczenia wilgotności ziarna, jego masy właściwej, oraz ilości okrywy.

3

a) Gęstość ziarna Gęstość ziarna w stanie usypowym nazywana również ciężarem gatunkowym lub ciężarem objętościowym i wyrażana jest w lg/100 dm3, kg/hl lub kg/m3. Oznaczenie wykonuje się za pomocą gęstościomierzy do zboża, zwanych wagami holenderskimi (rys. 1). Urządzenia te wyposażone są w pojemnik o objętości 1 lub l/4 dm3 i wagę o udźwigu odpowiednio 1 lub l/4 kilograma. Dokładną budowę wagi holenderskiej przedstawia rysunek II. 1.

Rys. II. 1. Waga holenderska przygotowana do oznaczeń: 1 - podstawa wagi, 2 - waga właściwa, 3-pojemnik na ziarno, 4 - cylinder nakładany na pojemnik przy nasypywaniu ziarna, 5 - krążek, 6 - nóż, 7 - miarka do ziarna, 8-komplet odważników. Na gęstość ziarna w stanie usypowym składa się: 1. masa ziarna; 2. masa zanieczyszczeń 3. powietrze znajdujące się w przestrzeniach miedzy ziarnami.

Gęstość ziarna w stanie usypowym zależy od: 1. dorodności; 2. stopnia wypełnienia 3. struktury ziarna;

4

4. ułożenia ziarna w pojemniku; 5. grubości okrywy; 6. ilości zanieczyszczeń; 7. jakości zanieczyszczeń.

Ziarna duże, dobrze wyrośnięte, z dobrze wypełnionym, zbitym bielmem i gładką okrywą charakteryzują się wysokim ciężarem gatunkowym. Duży wpływ na ułożenie ziarna w pojemniku wywiera powierzchnia okrywy. Jeżeli jest ona gładka to wypełnienie pojemnika przez ziarno będzie dokładniejsze. Natomiast przy szorstkiej powierzchni okrywy powstają większe wolne przestrzenie między ziarnami (większe tarcie i opory z tym związane), co obniża gęstość ziarna w sianie usypowym. Zanieczyszczenia lekkie jak np. słoma, plewy itp., powodują zmniejszenie ciężaru objętościowego ziarna, natomiast zanieczyszczenia ciężkie, jak np. kamienie i piasek, wpływają na jego podwyższenie. Ogólnie przyjmuje się, że im większy jest ciężar objętościowy ziarna, tym lepszej jest ono jakości. Gęstość ziarna dla podstawowych zbóż przedstawiono w tabeli II. 1. Tabela II. 1. ZBOŻE Pszenica Żyto Owies Jęczmień Kukurydza Proso Gryka

GĘSTOŚĆ WŁAŚCIWA OD 730 680 400 580 680 680 560

[kg/m3 ] DO 850 750 550 700 820 730 650

b) Masa 1000 ziaren Oznaczenie masy 1000 ziaren ma małe znaczenie przy ocenie technologicznej zboża, odgrywa natomiast ważną rolę przy ocenie i doborze materiału siewnego. Im większa jest masa 1000 ziaren, tym ziarna są bardziej dorodne, czyli stanowią lepszy materiał siewny. Masa 1000 ziaren zależy od: 1. grubości okrywy, 5

2. struktury bielma, 3. wielkości ziarna, 4. wilgotności ziarna, 5. ewentualnych uszkodzeń ziarna, itp.

Duże znaczenie odgrywa zwłaszcza wilgotność ziarna, ponieważ w miarę jej wzrostu zwiększa się masa 1000 ziaren. Wilgotność ziarna utrudnia porównanie uzyskiwanych wyników różnych partii zboża, dlatego też wskazane jest w takich przypadkach przeliczanie uzyskiwanych wyników na suchą masę ziarna. Masę 1000 ziaren można oznaczyć najprościej przez obliczenie pewnej liczby ziaren (np. 300 szt.) i zważenie ich. Wynik przelicza się na masę 1000 ziaren. Przy liczeniu ziarna posługujemy się prostymi przyrządami zaopatrzonymi w płytki z pewną liczbą otworków wielkości ziarna, które zasypuje się ziarnem. Pozwalają one policzyć ziarna w bardzo krótkim czasie.

c) Szklistość i mączystość ziarna Oznaczenie to jest przeprowadzane głównie przy ocenie jęczmienia i pszenicy. Szklistość i mączystość oznacza się na przekroju poprzecznym ziarna. Jeżeli przekrój poprzeczny ziarna jest biały, to ziarno określamy jako mączyste, natomiast gdy przekrój ziarna jest szary z połyskiem, wówczas określamy ziarno jako szkliste. Szklistość uzależniona jest od odmiany zboża, jak również od wielu innych czynników, takich jak: klimat, nawożenie itp. Czynniki te wpływają na bardziej lub mniej zbitą strukturę bielma, a także na zawartość i wzajemny stosunek składników w bielmie, tworząc tzw. szklistość trwałą. Rozróżnia się również szk1istość przemijającą (pozorną), która zależy głównie od warunków atmosferycznych panujących przy dojrzewaniu i zbiorze ziarna. Szklistość taka ustępuje po namoczeniu i powolnym suszeniu ziarna. W ziarnach mączystych bielmo jest mało zbite i zawiera dużo skrobi przy mniejszej zawartości białek. Przy przecinaniu ziarno stawia mały opór. W ziarnach szklistych bielmo jest bardziej zbite, zawiera więcej związków białkowych, ziarno jest twardsze, a tym samym stawia większy opór przy rozdrabnianiu.

6

W przypadku pszenicy, ziarna bardziej szkliste wskazują na lepszą wartość technologiczną, ponieważ pszenica taka z zasady zawiera więcej białek glutenowych, co ma duży wpływ na wartość wypiekową. W przypadku jęczmienia browarnego, wysoki procent ziaren szklistych nie jest wskazany, ponieważ utrudnia to proces słodowania, jak również powoduje mętnienie piwa. Jęczmień taki może być natomiast wykorzystany do produkcji kasz. Szklistość i mączystość oznacza się najczęściej przecinając ziarna w farinotomie (Rys. II. 2). W płytkach górnej i dolnej, zaopatrzonych w 50 pokrywających się otworów, umieszcza się wybrane z próbki losowo ziarna i przecina nożem umieszczonym między płytkami farinotomu. Po przecięciu liczy się ilość ziaren szklistych znajdujących się w dolnej płytce. Za szkliste uważa się te ziarna, które na przekroju wskazują spoistą, szklisto-rogową strukturę bielma mącznego, na całej albo, na co najmniej 3/4 powierzchni. Wynik wyraża się w procentach, mnożąc uzyskaną liczbę, ziaren szklistych przez 2 (przeliczenie na 100 ziaren ).

Rys. II. 2. Farinotom: 1- płytka górna, 2- nóż, 3- płytka dolna, 4- wieczko.

Szklistość także można określić za pomocą diafanoskopu, w którym oznaczenie polega na prześwietlaniu ziarna. Ziarna szkliste przepuszczają więcej światła i w czasie badania są jaśniejsze. Przy badaniu diafanoskopem, za ziarna szkliste przejmuje się te wszystkie, które w czasie podświetlania będą jednolicie przeświecały, natomiast za częściowo szkliste te, które prześwietlają nie całkowicie, ale co najmniej na

7

połowie powierzchni. Wynik stanowi liczba ziaren szklistych i częściowo szklistych wyrażona w procentach, jak również tzw. wskaźnik szklistości, podawany w postaci ułamka, będącego stosunkiem ilości ziaren szklistych (w %) do ilości ziaren częściowo szklistych (w %).

Zagadnienia na wejściówkę- materiał z przewodnika i wykładów!!! 1. Podział i charakterystyka zanieczyszczeń masy ziarna 2. jakie oznaczenia są wykonywane w ramach oceny laboratoryjnej 3. gęstość ziarna w stanie usypowym- definicja, jednostka, co się na nią składa, od czego zależy 4. Masa tysiąca ziaren- definicja, jednostka, od czego zależy 5. szklistość i mączystość – charakterystyka ziarniaków, dla jakich zbóż wykonujemy oznaczenie, urządzenia

Wykonanie ćwiczenia Zadanie 1. Ocena organoleptyczna ziarna

Zadanie 1.1. Określenie nietypowych zapachów masy zbożowej. Z próbki badanego zboża pobrać ziarno oburącz, ogrzać je przez kilkakrotne chuchnięcie i natychmiast wąchać. Przed oznaczeniem następnych prób zboża należy starannie umyć ręce, ponieważ dłonie mogą przyjąć zapach poprzednio ocenianego ziarna. Zapach zboża określić jako swoisty lub nieswoisty. Za zapach nieswoisty przyjąć, gdy występuje zapach: spichrzowy, stęchły, zafermentowany, kwaśny, podobny do zjełczałego tłuszczu, słodowy, miodowy, zagrzany, piłowanego drewna, starego zboża lub inny np zapach oleju, nafty, benzyny, rozpuszczalników itp. Każda grupka przeprowadza analizę zapachów od A do K.

Zadanie 1.2. Określenie smaku. Kilka ziaren (ok. 5 sztuk) z badanej próbki rozgryźć i smakować przez pewien czas. Po próbie jamę ustną popłukać wodą. NIE WYKONYWAĆ OCENY SMAKU DLA ZBOŻA, KTÓREGO ZAPACH BYŁ NIESWOISTY!!!

8

Zadanie 1.3. Określenie barwy i wyglądu zewnętrznego. Badane ziarno (50 szt.) dokładnie wymieszać,

następnie

jego

część

wysypać

na

arkusz

białego

papieru

i dokładnie obejrzeć. Określić barwę, jednolitość barwy, połysk i stopień wykształcenia ziaren oraz sprawdzić czy ziarno nie jest porażone przez szkodniki. Wyniki podać w %.

Zadanie 1.4. Określenie ilości zanieczyszczeń. Na wadze technicznej odważyć 25g badanego ziarna. Ziarno wysypać na arkusz papieru i z naważki oddzielić zanieczyszczenia: a) użyteczne; b) nieużyteczne; Każdą wydzieloną grupę, zanieczyszczeń zważyć i określić procentowy ich udział w masie ziarna.

Oznaczenia właściwości fizycznych masy zbożowej każda grupa wykonuje dla dwóch rodzajów zboża (pszenica + drugie zboże przypisane dla poszczególnych podgrup np. żyto, jęczmień, owies).

Zadanie 2. Oznaczanie gęstości ziarna w stanie usypowym

Gęstość ziarna w stanie usypowym określamy przy użyciu pojemnika metalowego o znanej objętości (1000 cm3) lub plastikowego cylindra o pojemności 500 lub 1000cm3. Ziarno sypać ciągłym strumieniem, a następnie po napełnieniu pojemnika zważyć. Otrzymane wyniki zestawić w tabeli 2. Zadanie 3. Oznaczenie masy 1000 ziaren

Z otrzymanej do analizy próby ziarna pobrać próbki o masie zbliżonej do podanych: pszenicy

15-25g,

żyta

12-23g,

jęczmienia

15-25g,

owsa

10-20g.

Następnie próbkę zważyć z dokładnością 0,01g, i wydzielić z niej wszystkie ziarna całe, a pozostałość ponownie zważyć, z tą samą dokładnością. Z różnicy mas obliczyć masę ziaren całych. Ilość ziaren całych policzyć przy pomocy licznika do nasion, a w przypadku braku licznika ziarna liczyć ręcznie. Masę 1000 ziaren w stanie naturalnym obliczyć ze wzoru: X 

m  1000 n

9

gdzie: X- masa 1000 ziaren [g] m - masa ziaren całych [g] n - liczba ziaren całych w masie m. Każda osoba z grupy wykonuje jedno oznaczenie dla każdego rodzaju zboża z ćw. 2. Otrzymane wyniki zestawić w tabeli 3.

Zadanie 4. Oznaczanie szklistości i mączystości Oznaczenie wykonuje się przy pomocy skalpela i deseczki. Przygotować; Na deseczce należy przeciąć 50 ziaren i określić czy są szkliste czy mączyste. Szklistość i mączystość wyliczyć z w/w wzoru. Szklistość lub mączystość wyliczyć ze wzoru:

X 

n1  100 n2

gdzie: X- szklistość ziarna [%] n1- liczba ziaren szklistych [szt.] n2- liczba ziaren pobranych do oznaczenia (przeciętych na przekroju) [szt.]. Mączystość ziarna wyliczyć z zależności: Y=100-X Y- mączystość ziarna [%] X- szklistość ziarna [%]. Każda osoba z grupy wykonuje jedno oznaczenie dla jęczmienia i jedno dla pszenicy. Otrzymane wyniki zestawić w tabeli 5.

10