Analyse von Getreide im Labor

Inhaltsverzeichnis:

Analyse von Getreide im Labor
Analyse von Getreide im Labor
Anonim

Wie jedes landwirtschaftliche Produkt hat Getreide seine eigenen Qualitätsmerkmale, die bestimmen, wie geeignet es für den menschlichen Gebrauch ist. Diese Parameter sind von GOST zugelassen und werden in speziellen Labors ausgewertet. Mit der Getreideanalyse können Sie die Qualität, den Nährwert, die Kosten, die Sicherheit und den Umfang einer bestimmten Charge oder Sorte bestimmen.

Die Testergebnisse hängen von drei Komponenten ab:

  • genetische Merkmale der Kultur, von der die Kultur geerntet wurde;
  • Wachstumsbedingungen und Transporttechnologie;
  • Speicher.

Die zugelassene staatliche Qualitätsbewertungseinheit ist die Charge, aus der Proben zur Analyse entnommen werden.

Hauptanalyseparameter

Durch Laboranalysen von Getreide bestimmte Parameter werden in 3 große Gruppen eingeteilt:

  • Qualitätsindikatoren - eine Reihe physikalischer, chemischer und biologischer Eigenschaften, die den Grad der Nützlichkeit und Eignung von Getreide für technische und landwirtschaftliche Zwecke charakterisieren;
  • IndikatorenSicherheit - das Vorhandensein schädlicher chemischer Verunreinigungen bewerten, die Umweltfreundlichkeit von Getreide charakterisieren;
  • Geh alt an GVO (gentechnisch veränderte Proben).

Die erste Gruppe ist die umfangreichste und obligatorischer Bestandteil der Kontrolle von Getreidepartien. Es gibt 2 Arten von Getreideanalyseindikatoren, die in die Qualitätsbewertung einbezogen werden:

  • organoleptisch - mit den menschlichen Sinnen bewertet;
  • Labor oder physikalisch-chemisch - bestimmt mit spezifischen Techniken und technischen Geräten.

Unter den Laborparametern gibt es grundlegende (erforderlich für eine bestimmte Kultur) und zusätzliche. Jedes Merkmal der Getreidequalität hat einen bestimmten Namen und eine Bestimmungsmethode.

Kornanalyse entschlüsseln

Parameter Eigenschaft
Feuchtigkeit Prozentsatz des Wassergeh alts im Korn.
Temperatur Gemessen an verschiedenen Punkten in der Tiefe der Kornmasse. Normal sollte nicht zu hoch sein oder schnell wachsen.
Natur Charakterisiert die Masse eines Liters Getreide, ausgedrückt in g/l.
Größe Ermittelt Korngrößenparameter. Diese Gruppe von Indikatoren umfasst das Gewicht von 1000 Körnern, das spezifische Gewicht sowie die Länge, Breite und Dicke des Samens.
Glaskörper Charakterisiert den Grad der Korntransparenz.
Chaffiness Für Getreidekulturen bestimmt (Hafer, Gerste, Reis, Buchweizen usw.). Charakterisiert den ProzentsatzFolien oder Schalen in der Kornmasse. Je höher die Schleimigkeit, desto geringer die Ausbeute an fertigem Getreide.
Verstopfung Zeigt den prozentualen Anteil an Verunreinigungen am Gesamtkorngewicht an.
Keimung Fähigkeit, normale Sprossen unter natürlichen Bedingungen für eine bestimmte Kultur zu produzieren.
Sprießende Energie Prozentsatz der Körner, die innerhalb eines bestimmten Zeitraums gekeimt sind.
Fallzahl Charakterisiert den Keimungsgrad des Getreides (je höher der Indikator, desto schlechter die Backfähigkeit des Mehls).
Aschegeh alt Menge an mineralischen (anorganischen) Stoffen im Getreide. Es wird bestimmt, indem die Masse gewogen wird, die nach der vollständigen Verbrennung von gemahlenem Getreide bei einer Temperatur von 750-850 ° C verbleibt.
Ebenheit Charakterisiert die Gleichmäßigkeit der Korngröße.
Infektion Die Anzahl der Schädlinge in der Kultur (Schildkröte, Kornkäfer usw.), ausgedrückt als Anzahl lebender Individuen pro 1 kg Getreide.

Bei Weizen wird das Getreide zusätzlich auf Gluten und Eiweißgeh alt analysiert.

Getreidequalitätsbeurteilung ist ein integraler Bestandteil der Kontrolle agroindustrieller Rohstoffe und bildet die Grundlage der Pflanzenforschung, die die Entwicklung neuer Sorten begleitet oder die Untersuchung des Einflusses verschiedener Umweltfaktoren auf Getreidepflanzen (Düngemittel, Boden, Schädlinge, Phytohormone etc.).

Zusätzliche Parameter der Kornqualitätsanalyse umfassen chemische Zusammensetzung, AktivitätEnzyme, Mikroorganismengeh alt etc.

Merkmale der Saatkornanalyse

Die Fülle der Ernte hängt maßgeblich von der Qualität des Saatkorns ab. In diesem Fall sind die Schlüsselmerkmale Größe (je größer der Samen, desto besser das Wachstum), Reinheit (das Fehlen von Unkrautverunreinigungen und Pflanzenparasiten) und die Ergebnisse der Keimungsanalyse.

Zur Analyse von Getreide auf Aussaatqualitäten werden aus einer Charge durch Vierteln 3 Durchschnittsproben isoliert, aus denen verschiedene Indikatoren bestimmt werden:

  • Probe 1 - Reinheit, Keimfähigkeit, Gewicht von 1000 Samen;
  • Probe 2 - Feuchtigkeit und Schädlingsbefall;
  • Probe 3 - der Grad der Schädigung von Saatgut durch Krankheiten.

Anhand der Analyseergebnisse wird eine Schlussfolgerung über die Aussaatqualitäten des Saatguts gezogen, die im entsprechenden Kontrolldokument enth alten ist.

Keimanalyse
Keimanalyse

Die Keimung wird bestimmt, indem 100 Samen 3 Tage lang unter geeigneten Keimbedingungen platziert werden. Gleichzeitig werden Anzahl und Einheitlichkeit der Sämlinge bewertet. Für den schnellen Nachweis toter Körner eignet sich die Lecon-Methode, die in wenigen Stunden Ergebnisse liefert. Lebende Körner werden durch die Farbänderung identifiziert, die auftritt, wenn Sauerstoff aus einer Tetrazoliumsalzlösung absorbiert wird. Tote Samen atmen nicht.

Organoleptische Bewertung

Die wichtigsten organoleptischen Indikatoren sind Farbe, Glanz, Geschmack und Geruch, auf deren Grundlage sie schließen, dass die Getreidecharge von guter Qualität und frisch ist. Die Farbe sollte gleichmäßig sein, die Oberfläche der Samen sollte glatt und glatt seinglänzend. Das Vorhandensein von Fremdgerüchen (nicht charakteristisch für die Kultur) weist auf eine Verschlechterung oder Verletzung der Lagertechnologie hin.

Geschätzt auch:

  • Form und Größe;
  • Homogenität der Charge;
  • Unkraut;
  • Shell-Zustand.

Farbe, Geruch und Geschmack der Bohnen werden auf Übereinstimmung mit einer bestimmten biologischen Sorte geprüft. Die organoleptische Analyse ist oberflächlich und ungefähr, kann jedoch schwerwiegende Abweichungen von der Norm aufdecken. Die Parameter des Prüfmusters werden mit den im Labor verfügbaren Standards verglichen.

Beurteilung von Verkrautung und Befall

Verunreinigungen werden in 2 große Gruppen eingeteilt: Getreide und Unkraut. Letzteres wird in 4 Typen unterteilt:

  • Mineral - Partikel anorganischer Natur (Kiesel, Sand, Staub, Kiesel usw.);
  • Bio - Fremdpartikel organischen Ursprungs, in größerem Umfang - pflanzlich (Ährchenstücke, Blätter etc.);
  • Unkraut - Samen fremder Pflanzen;
  • schädlich - Früchte oder Samen, die für Menschen giftige Substanzen enth alten.
Foto von Getreide mit Verunreinigungen
Foto von Getreide mit Verunreinigungen

Defekte (andere als normale) Saaten einer Charge werden als Kornverunreinigungen bezeichnet. Sie können auch für die technologische Verarbeitung verwendet werden, obwohl sie ein Produkt von geringerer Qualität ergeben. Um den Geh alt an Unkrautverunreinigungen zu reduzieren, wird das Getreide auf Produktionsmaschinen gereinigt.

Das Gewicht der durchschnittlichen Proben für die Getreideanalyse auf Unkraut beträgt 20-25 Gramm. Der Anteil an Verunreinigungen wird in Prozent ermittelt.

Infektion kann seinexplizit und versteckt. Im ersten Fall werden die Schädlinge mit einem Sieb von der Probe getrennt, im zweiten Fall wird jedes Korn gesp alten und untersucht (Probengröße - 50).

Scheunenkäfer im Getreide
Scheunenkäfer im Getreide

Chemische Analyse

Diese Analyse gehört zur Kategorie der Zusatzanalysen und beinh altet die Untersuchung der chemischen Zusammensetzung des Getreides. Gleichzeitig wird der prozentuale Anteil folgender Komponenten bestimmt:

  • Proteine;
  • Lipide;
  • Kohlenhydrate (einschließlich Stärke und Ballaststoffe);
  • Vitamine;
  • Mineralien (Makro-, Mikro- und Ultramikroelemente).

Zur chemischen Analyse von Getreide gehört auch die Bestimmung des Aschegeh alts.

Diese Parameter zeigen den Nährwert einer bestimmten Sorte und manchmal auch den technischen Nutzen. Beispielsweise weist eine große Menge an Lipiden in Sonnenblumenkernen auf die hohe Eignung der Rohstoffe für die Ölgewinnung hin.

Die Bestimmung einiger Komponenten der Zusammensetzung ist ein Schlüsselfaktor für die Qualität. Bei der Analyse von Weizenkorn wird also zwangsläufig der Proteinanteil bestimmt. Dieser Indikator charakterisiert nicht nur den Nährwert, sondern auch die Backeigenschaften, da er mit der Glasigkeit und der Glutenqualität korreliert.

Ausrüstung

Es gibt eine große Anzahl von Instrumenten für die Getreideanalyse, darunter spezialisierte (für die Laborbewertung von Getreideprodukten konzipierte) und allgemeine. Letztere umfassen Instrumente für physikalische und chemische Messungen, Geräte für die Arbeit mit Reagenzien.

Zum Standard-Laborkit für die Getreideanalyseenth alten:

  • Hochpräzisionswaagen;
  • Gewichte;
  • Geräte zur Bestimmung der Eigenschaften von Gluten;
  • Uhrgläser und Petrischalen;
  • Siebe mit Zellen unterschiedlichen Durchmessers;
  • Porzellanmörser;
  • Exsikkator;
  • Mühle;
  • Feuchtigkeitsmesser;
  • Temperaturmessgerät;
  • Laborglas (Kolben, Flaschen etc.);
  • Trockenkammer;
  • chemische Reagenzien.

Das Set kann auch Geräte mit schmalem Profil enth alten, z. B. Schäler, mit deren Hilfe die Filmigkeit bestimmt wird. Das Vorhandensein von metallmagnetischen Verunreinigungen wird mit Milliteslametern nachgewiesen.

Einige Instrumente ersetzen manuelle Methoden zur Bestimmung einiger Parameter. Beispielsweise kann der Glaskörper mit einem Diaphanoskop festgestellt werden. Die Automatisierung der Getreideanalyse reduziert den subjektiven Faktor erheblich und spart Zeit.

Es gibt auch Geräte für komplexe Analysen, die den mehrstufigen Prozess der Bestimmung verschiedener Parameter ersetzen, der einen ganzen Satz von Instrumenten und Reagenzien erfordert. Die Funktionalität solcher Geräte ist jedoch noch eingeschränkt.

Getreideanalysator
Getreideanalysator

Derzeit ist die Bewertung der Qualität von Getreideprodukten eine Kombination aus manuellen und automatisierten Methoden der Getreideanalyse, deren Verhältnis durch die technische Unterstützung eines bestimmten Labors und einer Reihe von zu überprüfenden Indikatoren bestimmt wird.

Feuchtigkeitsbestimmung

Feuchtigkeit ist einer der wichtigsten Parameter der Getreidequalität, die nicht nur den Nährwert, sondern auch die Beschaffenheit des Getreides bestimmtSpeicher.

Es gibt 2 Möglichkeiten, Getreidefeuchte zu analysieren:

  • unter Verwendung eines elektrischen Trockenschranks (ESH) - besteht darin, die gemahlene Getreideprobe zu trocknen und das Gewicht vor und nach dem Verfahren zu vergleichen;
  • mit einem elektrischen Feuchtigkeitsmesser - Bestimmung des Feuchtigkeitsgrades durch elektrische Leitfähigkeit, eine Getreideprobe wird in das Gerät unter der Presse gelegt.

Die zweite Methode ist zeitsparender, aber weniger genau. Bei zu hoher Luftfeuchtigkeit (mehr als 17 %) wird das Prüfmuster vorgetrocknet.

Elektronischer Feuchtigkeitsmesser
Elektronischer Feuchtigkeitsmesser

Je nach Wasseranteil werden 4 Kornfeuchtegrade unterschieden:

  • trocken (weniger als 14%);
  • mitteltrocken (14-15,5%);
  • nass - (15,5-17%);
  • roh - (mehr als 17%).

Die angegebenen Prozentsätze sind für die wichtigsten Getreidesorten (Roggen, Hafer, Weizen usw.) akzeptabel.

Feuchtigkeit über 14% gilt als hoch und unerwünscht, da sie zu einer Verschlechterung der Qualität und Keimfähigkeit des Getreides führt. Jede Kultur hat ihre eigenen Standards für den Wassergeh alt, die unter Berücksichtigung der Eigenschaften der chemischen Zusammensetzung der Samen entwickelt wurden.

Chaffiness

Die Schätzung der Schleierigkeit umfasst 2 Stufen:

  • Zählen der Anzahl der Hüllen oder Filme;
  • Bestimmung des prozentualen Massenanteils von Schalen.

Der zweite Indikator ist der wichtigste. Dazu werden die Körner zunächst mit einem Sparschäler oder von Hand von der Schale befreit und anschließend die Körner und die Folienmasse getrennt gewogen. Am EndeVergleichen Sie das Gewicht von gereinigten und ungereinigten Proben.

Glaskörper

Der Grad der Transparenz hängt vom Verhältnis von Protein und Stärke ab. Je höher der Geh alt an letzterem, desto pulvriger (stärkeh altiger) und trüber das Korn. Umgekehrt erhöht eine große Proteinmenge die Transparenz des Samens. Daher spiegelt der Glasigkeitswert den Nährwert und die Backqualität des Getreides wider. Darüber hinaus ist dieser Indikator mit den mechanischen und strukturellen Eigenschaften des Endosperms verbunden. Je höher die Glasigkeit, desto stärker die Körnung und desto mehr Energie wird zum Mahlen benötigt.

Es gibt 2 Methoden zur Bestimmung dieses Parameters: manuell und automatisiert. Im ersten Fall wird die Transparenz mit dem Auge oder mit einem Diaphanoskop beurteilt. Eine Probe von 100 Körnern wird der Analyse unterzogen. Jeder Samen wird halbiert und einer von drei Glaskörpergruppen zugeordnet:

  • mehlig;
  • teilweise glasig;
  • Glaskörper.

Die Gesamtzahl der Körner aus den letzten beiden Kategorien ist die Gesamtglasigkeit (nur die Hälfte der Anzahl der teilweise glasigen Samen ist in der Gesamtzahl enth alten). Die Überprüfung wird 2 Mal durchgeführt (die Abweichung zwischen den Ergebnissen sollte 5 nicht überschreiten).

Es gibt auch automatisierte Diaphanoskope, die gleichzeitig die Glasigkeit von Samen bestimmen, die in eine Küvette gegeben werden. Bei einigen Geräten ist es nicht einmal erforderlich, die Körner vorzuschneiden.

Fallzahl

Die Fallzahl ist ein indirekter Indikator für den Keimungsgrad, der anhand der autolytischen Aktivität des Getreides bestimmt wird. Letzteres ist das Ergebnis einer HandlungAlpha-Amylase-Enzym, das die Stärke des Endosperms in Einfachzucker zerlegt, die für die Entwicklung des Samenembryos notwendig sind. Dies führt natürlich zu einer deutlichen Verschlechterung der Backqualität.

fallendes Zahleninstrument
fallendes Zahleninstrument

Die autolytische Aktivität wird mit speziellen Geräten bestimmt (Fallzahl, ICHP, PChP usw.). Das Verfahren basiert auf der enzymatischen Verflüssigung (durch Einwirkung von Alpha-Amylase) einer in einem kochenden Wasserbad gelatinierten Mehlsuspension.

GOST Getreideanalyse

Alle Bestandteile der Produktanalytik sind streng reglementiert und in den einschlägigen Normen vorgeschrieben. GOST enthält Qualitätsstandards, Ausrüstungsanforderungen und Methoden zur Bestimmung jedes Indikators. Die Ergebnisse der Getreideanalyse werden nur dann als zuverlässig anerkannt, wenn sie gemäß den festgelegten Anweisungen ermittelt wurden.

Gemäß GOST werden Klassen von Getreidekulturen definiert, für die jeweils die entsprechenden Werte der Qualitätsparameter (die sogenannten restriktiven Normen) vorgeschrieben sind. Weichweizen hat 5 Klassen.

Einschränkende Parameter für Weichweizen

Indikator 1 2 3 4 5
Massenanteil des Proteins, nicht weniger als 14, 5 13, 5 12 10 keine Begrenzung
Menge an rohem Gluten, nicht weniger als 32 28 23 18 keine Begrenzung
Anzahl der Stürze 200 200 150 80 keine Begrenzung
Natur, g/l, nicht weniger als 750 750 730 710 keine Begrenzung

Die Klasse definiert die Art der Verarbeitung und Verwendung, die Eigenschaften der Lagerung und den Marktwert des Getreides.

Schnelle Kornanalyse mit IR-Spektroskopie

Mit Hilfe der IR-Spektroskopie können Sie schnell und genau bestimmen:

  • Feuchtigkeit;
  • Eiweiß- und Glutengeh alt;
  • Stärkemenge;
  • art;
  • Dichte;
  • Ölgeh alt;
  • Ascheinh alt.

Für die Hauptparameter der Getreideanalyse überschreitet der Fehler 0,3 % nicht.

IR-Getreideanalysator
IR-Getreideanalysator

Die Funktionsweise komplexer Analysatoren basiert auf der diffusen Reflexion von Licht mit einer Wellenlänge im nahen Infrarotbereich. Gleichzeitig wird erheblich Zeit gespart (die Analyse mehrerer Parameter erfolgt innerhalb einer Minute). Der Hauptnachteil der Expressmethode sind die hohen Gerätekosten.

Glutengeh alts- und Qualitätsanalyse

Gluten ist eine dichte und viskose gummiartige Masse, die entsteht, nachdem wasserlösliche Substanzen, Stärke und Ballaststoffe aus dem gemahlenen Getreide ausgewaschen wurden. Gluten enthält:

  • Proteine Gliadin und Glutenin (von 80 bis 90 % Trockenmasse);
  • komplexe Kohlenhydrate (Stärke und Ballaststoffe);
  • einfache Kohlenhydrate;
  • Lipide;
  • Mineralien.

Weizen enthält 7 bis 50 %rohes Gluten. Messwerte über 28 % gelten als hoch.

Zusätzlich zum Prozentsatz werden bei der Analyse von Getreide auf Gluten vier Parameter ausgewertet:

  • Elastizität;
  • Erweiterbarkeit;
  • Elastizität;
  • Viskosität.

Der wichtigste Indikator ist die Elastizität, die die Backeigenschaften von Weizen charakterisiert. Zur Bestimmung dieses Parameters wird ein Gluten Deformation Index (DIC) Instrument verwendet. Die zu analysierende Probe ist eine Kugel, die aus 4 Gramm der Testsubstanz gerollt und 15 Minuten lang in Wasser eingeweicht wurde.

Glutenqualität ist eine erbliche Eigenschaft einer bestimmten Sorte und hängt nicht von den Wachstumsbedingungen ab.

Die Analyse von Weizenkörnern auf Glutengeh alt wird streng nach Norm durchgeführt, da der kleinste Fehler das Ergebnis stark verfälschen kann. Die Essenz des Verfahrens besteht darin, den Analyten aus dem Teig zu waschen, der aus Weizenmehl (zerkleinerten und gesiebten Körnern) gemischt wird. Das Waschen erfolgt unter einem schwachen Wasserstrahl bei einer Temperatur von +16-20 ° С.

Empfohlen: