Analyse van graan in het laboratorium

Inhoudsopgave:

Analyse van graan in het laboratorium
Analyse van graan in het laboratorium
Anonim

Zoals elk landbouwproduct heeft graan zijn eigen kwaliteitskenmerken die bepalen hoe geschikt het is voor menselijk gebruik. Deze parameters zijn goedgekeurd door GOST en worden geëvalueerd in speciale laboratoria. Met graananalyse kunt u de kwaliteit, voedingswaarde, kosten, veiligheid en omvang van een bepaalde partij of variëteit bepalen.

De testresultaten zijn afhankelijk van drie componenten:

  • genetische kenmerken van het gewas waarvan het gewas is geoogst;
  • groeiomstandigheden en transporttechnologie;
  • opslag.

De goedgekeurde staatseenheid voor kwaliteitsbeoordeling is de partij waaruit monsters worden genomen voor analyse.

Belangrijkste analyseparameters

Parameters bepaald door laboratoriumanalyse van graan zijn onderverdeeld in 3 grote groepen:

  • kwaliteitsindicatoren - een reeks fysische, chemische en biologische eigenschappen die de mate van bruikbaarheid en geschiktheid van graan voor technisch en agrarisch gebruik karakteriseren;
  • indicatorenveiligheid - beoordeel de aanwezigheid van schadelijke chemische onzuiverheden, karakteriseer de milieuvriendelijkheid van graan;
  • inhoud van GGO's (genetisch gemodificeerde monsters).

De eerste groep is de meest uitgebreide en is een verplicht onderdeel van het controleren van graanpartijen. Er zijn 2 soorten graananalyse-indicatoren opgenomen in de kwaliteitsbeoordeling:

  • organoleptisch - geëvalueerd met behulp van de menselijke zintuigen;
  • laboratorium of fysisch-chemisch - bepaald met behulp van specifieke technieken en technische apparatuur.

Onder de laboratoriumparameters zijn er basis (vereist voor een bepaalde cultuur) en extra. Elk kenmerk van graankwaliteit heeft een specifieke naam en bepalingsmethode.

Graananalyse ontcijferen

Parameter Karakteristiek
Vochtigheid Percentage van het watergeh alte in het graan.
Temperatuur Gemeten op verschillende punten op de diepte van de korrelmassa. Normaal mag niet te hoog zijn of snel groeien.
Natuur Kenmerken de massa van één liter graan, uitgedrukt in g/l.
Maat Bepa alt parameters voor korrelgrootte. Deze groep indicatoren omvat het gewicht van 1000 korrels, het soortelijk gewicht, evenals de lengte, breedte en dikte van het zaad.
Glasvocht Kenmerkt de mate van korreltransparantie.
Chaffiness Bepaald voor graangewassen (haver, gerst, rijst, boekweit, enz.). Kenmerkend voor het percentagefilms of schelpen in de korrelmassa. Hoe hoger de filmigheid, hoe lager de opbrengst aan afgewerkte granen.
Verstopping Toont het percentage onzuiverheden in het totale graangewicht.
kieming Mogelijkheid om normale spruiten te produceren in natuurlijke omstandigheden voor een bepaalde cultuur.
Kiemen Energie Percentage granen dat binnen een bepaald tijdsbestek is ontsproten.
Herfstnummer Kenmerkt de mate van graankieming (hoe hoger de indicator, hoe lager de bakkwaliteit van de bloem).
Asgeh alte Hoeveelheid minerale (anorganische) stoffen in graan. Het wordt bepaald door de massa te wegen die overblijft na de volledige verbranding van gemalen graan bij een temperatuur van 750-850 ° С.
Effenheid Kenmerken korrelgrootte uniformiteit.
Infectie Het aantal plagen in het gewas (schildpadwantsen, graanklanders, enz.), uitgedrukt als het aantal levende individuen per 1 kg graan.

Voor tarwe wordt het graan bovendien geanalyseerd op gluten- en eiwitgeh alte.

Graankwaliteitsbeoordeling is een integraal onderdeel van de controle van agro-industriële grondstoffen en vormt de basis van gewasonderzoek dat gepaard gaat met de ontwikkeling van nieuwe rassen of de studie van de invloed van verschillende omgevingsfactoren op graangewassen (meststoffen, bodem, ongedierte, fytohormonen, enz.).

Aanvullende parameters van graankwaliteitsanalyse omvatten chemische samenstelling, activiteitenzymen, geh alte aan micro-organismen, enz.

Kenmerken van zaadkorrelanalyse

De overvloed van de oogst hangt grotendeels af van de kwaliteit van de zaadkorrel. In dit geval zijn de belangrijkste kenmerken grootte (hoe groter het zaad, hoe beter de groei zal gaan), zuiverheid (de afwezigheid van onzuiverheden en gewasparasieten) en de resultaten van de ontkiemingsanalyse.

Om graan te analyseren op zaaikwaliteiten, worden 3 gemiddelde monsters uit een partij geïsoleerd door middel van kwartieren, die worden gebruikt om verschillende indicatoren te bepalen:

  • monster 1 - zuiverheid, kiemkracht, gewicht van 1000 zaden;
  • monster 2 - vochtigheid en plagen;
  • voorbeeld 3 - de mate van schade aan zaden door ziekten.

Op basis van de resultaten van de analyse wordt een conclusie getrokken over de zaaikwaliteiten van de zaden, welke is opgenomen in het bijbehorende keuringsdocument.

ontkiemingsanalyse
ontkiemingsanalyse

Ontkieming wordt bepaald door 100 zaden gedurende 3 dagen in geschikte omstandigheden voor ontkieming te plaatsen. Tegelijkertijd wordt het aantal en de uniformiteit van zaailingen geëvalueerd. Voor de snelle detectie van dode korrels is de Lecon-methode effectief, die binnen enkele uren resultaat geeft. Levende korrels worden geïdentificeerd door de kleurverandering die optreedt wanneer zuurstof wordt geabsorbeerd uit een tetrazoliumzoutoplossing. Dode zaden ademen niet.

Organoleptische evaluatie

De belangrijkste organoleptische indicatoren zijn kleur, glans, smaak en geur, op basis waarvan ze concluderen dat de partij graan van goede kwaliteit en vers is. De kleur moet uniform zijn, het oppervlak van de zaden moet glad zijn englimmend. De aanwezigheid van vreemde geuren (niet kenmerkend voor de cultuur) duidt op verslechtering of schending van de opslagtechnologie.

Geschat ook:

  • vorm en grootte;
  • homogeniteit van de batch;
  • onkruid;
  • shell staat.

De kleur, geur en smaak van de bonen worden gecontroleerd op overeenstemming met een specifieke biologische variëteit. Organoleptische analyse is oppervlakkig en bij benadering, maar kan ernstige afwijkingen van de norm aan het licht brengen. De parameters van het testmonster worden vergeleken met de standaarden die beschikbaar zijn in het laboratorium.

Beoordeling van onkruid en plaag

Onzuiverheden worden onderverdeeld in 2 grote groepen: graan en onkruid. De laatste is onderverdeeld in 4 soorten:

  • mineraal - deeltjes van anorganische aard (kiezelstenen, zand, stof, kiezelstenen, enz.);
  • biologisch - partikels van derden van organische oorsprong, in grotere mate - groente (stukjes aartjes, bladeren, enz.);
  • onkruid - zaden van buitenlandse gewassen;
  • schadelijk - vruchten of zaden die stoffen bevatten die giftig zijn voor mensen.
foto van graan met onzuiverheden
foto van graan met onzuiverheden

Defecte (andere dan normale) zaden van een batch worden graanonzuiverheden genoemd. Ze kunnen ook worden gebruikt voor technologische verwerking, hoewel ze een product van mindere kwaliteit opleveren. Om het geh alte aan onzuiverheden in onkruid te verminderen, wordt het graan gereinigd op productiemachines.

Het gewicht van gemiddelde monsters voor graananalyse op onkruid is 20-25 gram. Het aandeel onzuiverheden wordt bepaald als een percentage.

Infectie kan zijnexpliciet en verborgen. In het eerste geval wordt het ongedierte met een zeef van het monster gescheiden en in het tweede geval wordt elke korrel gespleten en onderzocht (monstergrootte - 50).

schuursnuitkever in graan
schuursnuitkever in graan

Chemische analyse

Deze analyse behoort tot de categorie van aanvullende en omvat de studie van de chemische samenstelling van het graan. Tegelijkertijd wordt het percentage van de volgende componenten bepaald:

  • eiwitten;
  • lipiden;
  • koolhydraten (inclusief zetmeel en vezels);
  • vitaminen;
  • mineralen (macro-, micro- en ultramicro-elementen).

De chemische analyse van graan omvat ook de bepaling van het asgeh alte.

Deze parameters laten de voedingswaarde van een bepaalde variëteit zien, en soms ook de technische bruikbaarheid. Een grote hoeveelheid lipiden in zonnebloempitten wijst bijvoorbeeld op de hoge geschiktheid van grondstoffen voor olieproductie.

Het bepalen van enkele van de componenten van de compositie is een belangrijke fatcore van kwaliteit. Dus bij het analyseren van tarwekorrels wordt het percentage eiwit noodzakelijkerwijs bepaald. Deze indicator kenmerkt niet alleen de voedingswaarde, maar ook de bakeigenschappen, aangezien deze correleert met het glasvocht en de glutenkwaliteit.

Apparatuur

Er is een enorm aantal instrumenten voor graananalyse, waaronder gespecialiseerd (ontworpen voor laboratoriumevaluatie van graanproducten) en algemeen. Deze laatste omvatten instrumenten voor fysische en chemische metingen, apparatuur voor het werken met reagentia.

Naar de standaard laboratoriumkit voor graananalyseinbegrepen:

  • hoge precisie weegschalen;
  • gewichten;
  • apparaten voor het bepalen van de eigenschappen van gluten;
  • horlogeglazen en petrischalen;
  • zeven met cellen van verschillende diameters;
  • porseleinen vijzels;
  • exsiccator;
  • molen;
  • vochtmeters;
  • temperatuurmeter;
  • laboratoriumglaswerk (kolven, flessen, enz.);
  • droogkamer;
  • chemische reagentia.

De set kan ook apparaten met een smal profiel bevatten, bijvoorbeeld dunschillers, met behulp waarvan de filmigheid wordt bepaald. De aanwezigheid van metaalmagnetische onzuiverheden wordt gedetecteerd met milliteslameters.

Sommige instrumenten vervangen handmatige methoden voor het bepalen van sommige parameters. Glasvocht kan bijvoorbeeld worden vastgesteld met behulp van een diaphanoscoop. Automatisering van graananalyse vermindert de subjectieve factor aanzienlijk en bespaart tijd.

Er zijn ook apparaten voor complexe analyse, die het meertraps proces van het bepalen van verschillende parameters vervangen, waarvoor een hele reeks instrumenten en reagentia nodig is. De functionaliteit van dergelijke apparaten is echter nog steeds beperkt.

graananalysator
graananalysator

Momenteel is de beoordeling van de kwaliteit van graanproducten een combinatie van handmatige en geautomatiseerde methoden voor graananalyse, waarvan de verhouding wordt bepaald door de technische ondersteuning van een bepaald laboratorium en een reeks te verifiëren indicatoren.

Bepaling van de luchtvochtigheid

Vocht is een van de belangrijkste parameters van graankwaliteit, die niet alleen de voedingswaarde, maar ook de omstandigheden bepa altopslag.

Er zijn 2 manieren om graanvocht te analyseren:

  • gebruik van een elektrische droogkast (ESH) - bestaat uit het drogen van het gemalen graanmonster en het vergelijken van het gewicht voor en na de procedure;
  • met behulp van een elektrische vochtmeter - bepaling van de vochtigheidsgraad door elektrische geleidbaarheid, een graanmonster wordt in het apparaat onder de pers geplaatst.

De tweede methode is tijdbesparend, maar minder nauwkeurig. Bij een te hoge luchtvochtigheid (meer dan 17%) wordt het testmonster voorgedroogd.

elektronische vochtmeter
elektronische vochtmeter

Afhankelijk van het percentage water worden 4 graden graanvocht onderscheiden:

  • droog (minder dan 14%);
  • gemiddeld droog (14-15,5%);
  • nat - (15,5-17%);
  • rauw - (meer dan 17%).

De getoonde percentages zijn acceptabel voor de belangrijkste granen (rogge, haver, tarwe, enz.).

Vochtigheid van meer dan 14% wordt als hoog en ongewenst beschouwd, omdat het leidt tot een afname van de kwaliteit en ontkieming van graan. Elk gewas heeft zijn eigen watergeh altenormen, ontwikkeld rekening houdend met de kenmerken van de chemische samenstelling van de zaden.

Chaffiness

De schatting van de filmigheid omvat 2 fasen:

  • tellen van het aantal omhulsels of films;
  • bepaling van de procentuele massafractie van schelpen.

De tweede indicator is de belangrijkste. Om dit te bepalen, worden de korrels eerst met een dunschiller of handmatig van de schil bevrijd, waarna de granen en de foliemassa afzonderlijk worden gewogen. Aan het eindevergelijk het gewicht van gereinigde en ongereinigde monsters.

Glasvocht

De mate van transparantie hangt af van de verhouding tussen eiwit en zetmeel. Hoe hoger het geh alte van de laatste, hoe poederiger (zetmeelrijk) en troebeler de korrel. Omgekeerd verhoogt een grote hoeveelheid eiwit de transparantie van het zaad. Daarom weerspiegelt de glazigheidswaarde de voedingswaarde en bakkwaliteit van het graan. Bovendien wordt deze indicator geassocieerd met de mechanische en structurele eigenschappen van het endosperm. Hoe hoger het glasvocht, hoe sterker de korrel en hoe meer energie er nodig is voor het malen.

Er zijn 2 methoden om deze parameter te bepalen: handmatig en geautomatiseerd. In het eerste geval wordt de transparantie met het oog of met een diaphanoscoop beoordeeld. Een monster van 100 korrels wordt geanalyseerd. Elk zaadje wordt gehalveerd en toegewezen aan een van de drie glasachtige groepen:

  • meelachtig;
  • deels glasachtig;
  • glasvocht.

Het totale aantal granen van de laatste twee categorieën is de totale glazigheid (slechts de helft van het aantal gedeeltelijk glazige zaden is in het totaal inbegrepen). De controle wordt 2 keer uitgevoerd (de discrepantie tussen de resultaten mag niet groter zijn dan 5%).

Er zijn ook geautomatiseerde diaphanoscopen die tegelijkertijd het glasvocht bepalen van zaden die in een cuvet worden geplaatst. Bij sommige apparaten hoeft u de korrels niet eens voor te snijden.

Herfstnummer

Het vallende getal is een indirecte indicator van de mate van ontkieming, bepaald op basis van het niveau van autolytische activiteit van het graan. Dit laatste is het resultaat van een actiealfa-amylase-enzym, dat het zetmeel van het endosperm afbreekt tot enkelvoudige suikers, die nodig zijn voor de ontwikkeling van het zaadembryo. Uiteraard leidt dit tot een aanzienlijke vermindering van de bakkwaliteit.

vallend nummer instrument
vallend nummer instrument

Autolytische activiteit wordt bepaald met behulp van speciale apparatuur (Falling Number, ICHP, PChP, enz.). De methode is gebaseerd op de enzymatische vloeibaarmaking (door de werking van alfa-amylase) van een bloemsuspensie die is gegelatineerd in een kokend waterbad.

GOST graananalyse

Alle componenten van productanalyse zijn strikt gereguleerd en voorgeschreven in de relevante normen. GOST bevat kwaliteitsnormen, apparatuurvereisten en methoden voor het bepalen van elke indicator. De resultaten van de analyse van graan worden alleen als betrouwbaar erkend als ze zijn verkregen in overeenstemming met de vastgestelde instructies.

Volgens GOST worden klassen van graangewassen gedefinieerd, voor elk waarvan de overeenkomstige waarden van kwaliteitsparameters (de zogenaamde beperkende normen) worden voorgeschreven. Zachte tarwe heeft 5 klassen.

Beperkende parameters van zachte tarwe

Indicator 1 2 3 4 5
Massafractie van eiwit, niet minder dan 14, 5 13, 5 12 10 geen limiet
Hoeveelheid rauwe gluten, niet minder dan 32 28 23 18 geen limiet
Aantal valpartijen 200 200 150 80 geen limiet
Natuur, g/l, niet minder dan 750 750 730 710 geen limiet

De klasse definieert de aard van verwerking en gebruik, kenmerken van opslag en marktwaarde van graan.

Snelle korrelanalyse met IR-spectroscopie

Met behulp van IR-spectroscopie kunt u snel en nauwkeurig bepalen:

  • vochtigheid;
  • eiwit- en glutengeh alte;
  • hoeveelheid zetmeel;
  • soort;
  • dichtheid;
  • oliegeh alte;
  • asinhoud.

Voor de belangrijkste parameters van graananalyse is de fout niet groter dan 0,3%.

IR graananalysator
IR graananalysator

De werking van complexe analysatoren is gebaseerd op de diffuse reflectie van licht met een golflengte binnen het nabij-infraroodgebied. Tegelijkertijd wordt er aanzienlijk tijd bespaard (analyse van meerdere parameters wordt binnen een minuut uitgevoerd). Het grootste nadeel van de expresmethode zijn de hoge kosten van apparatuur.

Gluteninhoud en kwaliteitsanalyse

Gluten is een dichte en stroperige rubberachtige massa die wordt gevormd nadat in water oplosbare stoffen, zetmeel en vezels uit het gemalen graan zijn gewassen. Gluten bevat:

  • eiwitten gliadine en glutenine (van 80 tot 90% droge stof);
  • complexe koolhydraten (zetmeel en vezels);
  • eenvoudige koolhydraten;
  • lipiden;
  • mineralen.

Tarwe bevat 7 tot 50%rauwe gluten. Metingen van meer dan 28% worden als hoog beschouwd.

Naast het percentage worden bij het analyseren van graan op gluten vier parameters geëvalueerd:

  • elasticiteit;
  • uitbreidbaarheid;
  • elasticiteit;
  • viscositeit.

De belangrijkste indicator is elasticiteit, die de bakeigenschappen van tarwe kenmerkt. Om deze parameter te bepalen, wordt een instrument voor de glutenvervormingsindex (DIC) gebruikt. Het monster voor analyse is een bal gerold van 4 gram van de teststof en voorgeweekt in water gedurende 15 minuten.

Glutenkwaliteit is een erfelijke eigenschap van een bepaald ras en is niet afhankelijk van de groeiomstandigheden.

De analyse van tarwekorrels op het glutengeh alte wordt strikt in overeenstemming met de norm uitgevoerd, aangezien de kleinste fout het resultaat sterk kan vertekenen. De essentie van de methode is om de analyt uit het deeg te wassen, gemengd met tarwemeel (gemalen en gezeefde granen). Het wassen wordt uitgevoerd onder een zwakke waterstraal bij een temperatuur van +16-20 ° С.

Aanbevolen: