Фракционирование зерна ячменя

 

 

ВВЕДЕНИЕ

Ячмень – культура, не имеющая равных по распространенности во всём мире. Это четвёртая зерновая культура в мире, уступающая по посевным площадям лишь пшенице, рису и кукурузе.

Мировое производство ячменя в 2005 году составило 134.77 млн. тонн, из которых 39.7% приходится на долю Евросоюза, 12.2% - России, 9.1% - Канады, 6.3% - на долю Украины и т.д.

В связи с увеличением производства пива в нашей стране особенно важным представляется решение задачи получения достаточного количества зерна ячменя с высокими показателями пивоваренного достоинства.

Недостаток сырья для пивоваренного производства в нашей стране возможно восполнить за счет внедрения отечественных сортов ярового ячменя, способных давать зерно стабильного качества в условиях экстремального земледелия большинства сельскохозяйственных регионов.

В заданных условиях выращивания повышение урожайности при качестве, остающемся в пределах, установленных ГОСТ и регламентированных производственными условиями конкретных предприятий, возможно при использовании удобрений и экзогенных регуляторов роста растений (фиторегуляторов).

Использование азотных удобрений улучшает почвенное плодородие, в большинстве случаев способствуя увеличению урожайности зерновых культур; одновременно в зерне происходят биохимические изменения, приводящие к улучшению, а при определенных условиях – к ухудшению показателей качества зерна и получаемого из него солода и конгрессного сусла (Лепайыэ Я., 1973; Шотт П.Р., Литвинцева Т.А., Кострова Л.И., 2004; Витол И.С., Бобков А.А., Карпиленко Г.П., 2007).

Применяемые в сельскохозяйственном производстве фиторегуляторы могут быть аналогами природных эндогенных фитогормонов или химическими веществами различной природы. Регуляторы роста изменяют метаболические процессы растений, воздействуя в ничтожно малых концентрациях, что позволяет получать экологически чистую продукцию (Шевелуха В.С., 1992; Шаповалов А.А., Зубкова Н.Ф., 2003).

Однако различные виды изменчивости в зерне ячменя и прочие причины его разнокачественности говорят о том, что применение удобрений и фиторегуляторов не является решающим фактором в получении партий зерна высоких пивоваренных достоинств.

Решением этого вопроса является сепарация зерна согласно различным его признакам, исходя из которых и появились различные методы сепарации зерна.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.2 Нормирование технологических  свойств ячменя в зависимости  от направления его использования

Как было показано в предыдущем разделе, зерно ячменя может использоваться на различные нужды. В нашей стране существует три государственных стандарта на зерно ячменя. Это ГОСТ 28672-90 Ячмень. Требования при заготовках и поставках; ГОСТ 5060-86 Ячмень пивоваренный. Технические условия и ГОСТ 53900-2010 Ячмень кормовой. Технические условия. В соответствии с ГОСТ 28672-90

Ячмень заготовляемый в соответствии с ГОСТ 28672-90 может использоваться на продовольственные цели, а именно для производства крупы (ячневой и перловой), для выработки солода «длинного ращения», используемого в спиртовом производстве, на кормовые цели и для выработки комбикормов. Партии ячменя идущего на каждую из указанных выше целей оцениваются  по одному и том уже набору показателей, но уровни этих показателей для каждой партии разные. Наименование и значения показателей для партий ячменя, идущих на вышеуказанные цели, представлены в таблице 1.   

Таблица 1

Требования для партий поставляемого ячменя.

Наименование показателя	Норма для поставляемого ячменя
	На продовольственные цели	Для выработки солода в спиртовом производстве	На кормовые цели и для выработки комбикормов
Цвет	Желтый с разными оттенками	Свойственный здоровому зерну, допускается потемневший
Влажность, %, не более	14.5	15.5	15.5
Натура, г/л, не менее	630	570	Не ограничивается
Сорная примесь, %, не более	2.0	2.0	5.0
Зерновая примесь, %, не более	7.0	3.0	15.0
Мелкие зерна, %, не более	5.0	5.0	Не ограничивается
Способность прорастания, %, не менее	-	92.0	-

Наиболее жесткие требования по влажности и натуре предъявляются к партиям зерна направляемым на продовольственные цели, а по содержанию зерновой примеси – к зерну поступающему на производство солода. Самый низкий уровень соответствует партиям используемым на кормовые цели или выработку комбикормов. В отличии от продовольственного и кормового зерна, партии перерабатываемые в солод оцениваются по способности прорастания.

Обращает на себя внимание тот факт, что среди показателей, которые подлежат определению при оценке партий поступающих на продовольственные цели и на производство солода регламентируется количество мелких зерен. Уровень данного показателя ограничивается 5%. Под мелким зерном в партиях ячменя понимают зерно, прошедшее при просеивании через сито с продолговатыми отверстиями размером 2,2 на 20 мм. Данная норма указывает на то, что присутствие фракции мелких зерен при производстве крупы и солода не желательно, т.к. при производстве крупы данная фракция снижает выход готовой продукции, а при производстве солода – способность прорастания. 

Еще более жесткие требования предъявляются к партиям зерна, используемым на производство пивного солода. В соответствии с ГОСТ 53900-2010 у данных партий при заготовках определяются такие показатели как свежесть (цвет, запах, состояние), влажность, содержание белка, сорной и зерновой примеси, зараженность, способность прорастания, заменяемая у партий не прошедших послеуборочное созревание показателем жизнеспособности, а также крупность зерна и содержание мелких зерен. Под крупностью зерна в данном случае понимают отношение массы зерна ячменя – схода на сите с продолговатыми отверстиями 2,2 на 20 мм к массе основного зерна анализируемой навески, выраженной в процентах.

Показатели регламентируемых параметров отображены в таблице 2.

В данном случае фракционному составу партии придается еще большее значение, чем при заготовках зерна ячменя на крупяные цели и производство солода для спиртового производства. Дело в том, что зерно обладающее большей толщиной (а именно по этому параметру идет фракционирование зерна на решетах с прямоугольными отверстиями) будет более выполненное.

Содержание эндосперма в нем будет повышено и, как следствие, будет повышено содержание крахмала. А именно это и необходимо при производстве пивного солода.

Таблица 2

Требования  к партиям зерна, используемым н

а производство пивного солода

Наименование показателя	Норма для класса
	Первого	Второго
Цвет	Светло-желтый или желтый	Светло-желтый, желтый или серовато-желтый
Запах	Свойственный нормальному зерну ячменя (без затхлого, солодового, плесневого и без посторонних запахов
Состояние	Здоровый, негреющийся
Влажность, %, не более	15.0	15.5
Белок, %, не более	12.0	12.0
Сорная примесь, %, не более в том числе: вредная примесь	1.0 0.2	2.0 0.2
Зерновая примесь, %, не более	2.0	5.0
Мелкие зерна, %, не более	5.0	7.0
Крупность, %, не менее	85.0	60.0
Способность прорастания, %, не менее (для зерна, поставляемого не ранее, чем за 45 дней после его уборки)	95.0	90.0
Жизнеспособность, %, не менее (для зерна, поставляемого ранее, чем за 45 дней после его уборки)	95.0	95.0
Зараженность вредителями	Не допускается, кроме зараженности клещом I степени

 

 

Также, ячмень является одной из важнейших зернофуражных культур. Кормовая ценность зерна ячменя очень высока. Она определяется высоким содержанием белка и сравнительно небольшой пленчатостью. Зерно ячменя – прекрасный концентрированный корм. Особую ценность он представляет при беконном и полусальном откорме свиней. Кормление ячменем повышает яйценоскость птицы и мясную продуктивность откормочного поголовья.

Особенно ценится в кормовом отношении зерно ячменя, выращенное в южных и юго – восточных засушливых районах страны, где почвенно – климатические условия позволяют вырастить ячмень с высоким содержанием белка.

На зерно ячменя, используемого на фуражные цели существует государственный стандарт ГОСТ Р 53900 – 2010. В соответствии с этим документом зерно ячменя заготовляемого на кормовые цели должно соответствовать требованиям, указанным в таблице 3.

Таблица 3

Требования к зерну ячменя заготовляемому на кормовые цели

Название показателя	Характеристика и норма
Запах	Свойственный здоровому зерну ячменя; посторонний запах (затхлый, солодовый, плесневый, гнилостный) не допускается
Цвет	Свойственный нормальному зерну ячменя
Состояние	В здоровом негреющемся состоянии
Зараженность вредителями	Не допускается, кроме зараженности клещом не выше II степени
Содержание минеральной примеси, %, не более	1.0
Содержание вредной примеси, %, не более, в числе вредной примеси: -спорынья и головня (в совокупности) -семян горчака ползучего и  вязеля разноцветного (в совокупности)	0.2 0.1   0.1
В числе сорной примеси куколь, %, не более	0.5
Содержание фузариозных зерен, %, не более	1.0
Содержание семян гелиотропа опушенноплодного и триходесмы седой	Не допускается

По физико-химическим показателям зерно кормового ячменя подразделяют на три класса качества, в соответствии с требованиями

ГОСТ Р 53900 – 2010, указанными в таблице 4.

Как видно из приведенных данных при нормировании качества ячменя используемого на кормовые цели фракционный состав зерна не имеет значения. Следовательно, при подготовке партий ячменя, идущих на кормовые цели фракционный состав зерна можно не учитывать.

Таблица 4

Классификация зерна кормового ячменя по физико-химическим показателям

Наименование показателя	Норма для класса
	1-го	2-го	3-го
Содержание сухого вещества, г/кг, не менее	860	855	850
Содержание обменной энергии, МДж/кг сухого вещества: -для крупного рогатого  скота -для свиней -для птиц	Не менее 13.0 Не менее 15.0 Не менее 13.0	12.0 – 13.0 14.0 – 15.0 12.0 – 13.0	Не более 12.0 Не более 14.0 Не более 12.0
Содержание в 1 кг сухого вещества: -сырого протеина, г -сырой клетчатки, г -сырой золы, г	Не менее 130.0 Не более 70.0 Не более 20.0	120.0 – 130.0 70.0 – 90.0 20.0 – 30.0	Не более 120.0 Не менее 90.0 Не менее 30.0
Содержание сорной примеси, %, не более	3.0	4.0	5.0
Содержание зерновой примеси, %, не более	5.0	10.0	15.0

 

1.3 Технологические свойства зерна  пивоваренного ячменя

Зерно ячменя является основным и незаменимым сырьем, использующимся для получения солода и в пивоварении. Благодаря ряду свойств и особенностей именно этот вид сырья оказался наиболее подходящим к использованию на нужды пивоварения (Личко Н.М., 2000). Основные качества, выгодно отличающие в этом отношении ячмень от других культур, следующие:

в последнее время в России существует устойчивая тенденция к дальнейшему повышению объемов производимого солода;

солодовенное производство не требует крупных денежных вложений, отличается малой энергоемкостью и относительной простотой;

использование в других видах производства (крупяное, фураж) сравнительно небольшое;

имеется возможность задействования новых районов для выращивания;

в зерновке содержится 60-65% крахмала (на а.с.в.), который используется для питания дрожжей.

зерна достаточно однородны по размеру и покрыты оболочкой (около 6% от массы), которая необходима для образования фильтрующего слоя в фильтрационном чане (Тим О'Рурк, 1999).