Jak poznat obiloviny?

V tomto článku si povíme něco o sklovitosti pšeničných zrn, odkud se tento parametr vzal, proč je potřeba, jak se měří a malá reklama na náš nový diafanoskop – přístroj pro standardizované měření sklovitosti.

Co je sklovitost zrna a proč je tato vlastnost důležitá?

Minuta teorie: zrno pšenice (obecně všechna obilná zrna, ale náš článek je hlavně o pšenici) se skládá ze čtyř částí. Vně zrna je skořápka (vnější skořápka plodu, kterou lze snadno odstranit, a vnitřní slupka semen, která pevně splyne s další vrstvou), dále je vrstva aleuronu (nazývá se endospermová skořápka), endosperm (mučné jádro , který zabírá celou vnitřní část zrna a tvoří až 85 % jeho hmoty. Je potřeba k uložení živin pro zárodek) a samotné embryo (vyvíjí se z něj nová rostlina). Pro potravinářský průmysl je nejdůležitější endosperm, získávají se z něj mouky nejvyšších tříd. Čím více endospermu v zrnu, tím vyšší výtěžnost mouky.

Endosperm se skládá z velkých tenkostěnných buněk vyplněných škrobovými zrny, které jsou obklopeny bílkovinnými částicemi. Veškerý škrob zrna v endospermu je koncentrován rovnoměrně, ale bílkoviny jsou distribuovány nerovnoměrně: největší množství je obsaženo v jeho okrajových částech. V endospermu je spolu s bílkovinami málo dalších složek (tuk, popel, cukry a vláknina), jsou umístěny v hraničních vrstvách endospermu.

Sklovitost je důležitou vlastností endospermu. Skelné zrno je při vystavení světlu průhledné, paprsky světla se slabě lámou. Pokud takové zrno nařežete, na řezu bude skelný lesk. Opačnou vlastností sklovitosti je moučnatost. Moukatá zrna se po prosvícení zdají tmavá, ale v příčném řezu se jeví jako bílá.

Sklovitost (nebo moučnatost) zrna se používá k posouzení struktury a konzistence endospermu, která zase závisí na vazbách bílkovinných látek se škrobovými zrny.

Sklovitost závisí na obsahu a hustotě „zabalení“ proteinových granulí v endospermu. Ve sklovitém endospermu je významná část bílkoviny úzce spojena se škrobovými zrny a tvoří široké vrstvy tzv. přichycené bílkoviny, která z nich není při intenzivním zpracování odstraněna. Pokud se proteinové látky nacházejí mezi škrobovými zrny a uvolňují se během mletí, nazývá se to meziproduktový protein. Moučná zrna obsahují více středních bílkovin.

Zdůrazňujeme, že ani v nejkvalitnějším obilí nebudou všechny bílkoviny vázány.

Skelná zrna pšenice obsahují více bílkovinných látek než moučná zrna. Skelná zrna jsou větší a těžší než moučná zrna, vyznačují se větší mechanickou pevností.

Někdy může být vysoká sklovitost zrna kombinována s nízkým obsahem bílkovin (ale opak není pravdou – moučná zrna budou mít vždy nízký obsah bílkovin). Je to dáno tím, že index sklovitosti závisí na mnohem větším počtu vnějších faktorů, než je obsah bílkovin v zrnu. Ale sklovitost rýže nesouvisí s obsahem bílkovin.

Test sklovitosti je jednoduchý, nevyžaduje složité vybavení a lze jej provést v krátké době, takže sklovitost je široce používána pro stanovení kvality zrna.

Normy a specifikace

Všechny požadavky na pšenici jsou popsány v normě GOST 9353–2016 (nahrazena GOST 9353–90), která se nazývá „Pšenice. Technické podmínky“. Odkazuje na další normu, tentokrát pro specifickou metodu analýzy: GOST 10987–76 „Zrno. Metody pro stanovení sklovitosti“. Podle nejnovější GOST můžete zkontrolovat sklovitost zrn pšenice a rýže.

Podle GOST 9353–2016 je veškerá tvrdá a měkká pšenice rozdělena do pěti tříd. Čím vyšší třída, tím kvalitnější pšenice, vyšší obsah bílkovin a větší sklovitost.

Název indikátoru	Třída I.	Třída II	III. Třída	IV třída	V třída
Charakteristika a omezující norma pro pšenici měkkou
Hmotnostní podíl bílkovin, v sušině, %, ne méně	14,5	13,5	12,0	10,0	Bez omezení
Sklovitost, %, ne méně	60	60	40	Bez omezení	Bez omezení
Charakteristika a omezující norma pro tvrdou pšenici
Hmotnostní podíl bílkovin, v sušině, %, ne méně	13,5	12,5	11,5	10,0	Bez omezení
Sklovitost, %, ne méně	85	85	70	Bez omezení	Bez omezení

Je vysoká sklovitost zrna vždy dobrá?

Obilí je dobré, když se dobře hodí k výrobě. Pšenice skelná je ceněna zejména pro výrobu mouky na těstoviny, protože obsahuje více bílkovin, které tvoří kvalitní lepek. A mouka z moučných odrůd pšenice je dobrá pro použití při výrobě moučných cukrářských výrobků.

V průmyslu mletí mouky se při určování způsobů a schémat mletí bere v úvahu sklovitost zrna.

Sklovitý endosperm má větší mechanickou pevnost než moučný endosperm. Při procesu mletí na mouku tvoří sklovitý endosperm velké množství zrn – meziproduktů mletí, což je velmi důležité pro získání kvalitní mouky. Tato mouka se cení při pečení. Moučnatý endosperm se rychle rozdrtí na jemný prášek. Skelná zrna mají proto vyšší mlecí vlastnosti. K mletí skelných zrn je však potřeba více energie.

Ale mouka druhé třídy a loupaná mouka (s velkým množstvím otrubových částic) jsou pro pečení chleba stále oblíbenější. Vyrábí chléb s menší nadýchaností a větší pórovitostí a také s vyšším obsahem vlákniny, která se dobře hodí pro zdravou výživu.

Je sklovitost důležitá pouze pro pšenici?

Sklovitost se měří nejen v zrnech pšenice (i když hlavně v pšenici), ale také v zrnech ovsa, žita, ječmene, rýže a kukuřice, i když pro tyto plodiny tento parametr není regulován normami (kromě rýže, stejný GOST 10987 platí o to –76).

Pro výrobu obilovin se lépe hodí skelná rýže a ječmen, protože takové obiloviny se méně rozvaří a vařením neztrácejí svůj tvar. Ale pro pivovarský průmysl je lepší moučný ječmen.

Popcorn a kukuřičné tyčinky, stejně jako nejchutnější hominy, jsou vyrobeny ze skelných zrn. A při výrobě škrobu je nejlepší volbou moučná kukuřice.

Na čem sklovitost závisí?

Sklovitost zrna závisí na odrůdě rostliny a podmínkách, ve kterých se plodina pěstuje. Odrůdy pšenice tvrdé jsou sklovitější.

Horká a suchá léta, nedostatek deště, krátká období zrání a plnění zrn zvyšují sklovitost. Nejnižší obsah bílkovin (a tedy snížená sklovitost) je pozorován v pšeničných zrnech v oblastech s nadměrnou vlhkostí. V relativně suchých letech v těchto stejných oblastech se obsah bílkovin v pšeničných zrnech výrazně zvyšuje. V akumulaci bílkovinných látek v pšeničném zrnu existuje geografický vzorec: množství bílkovin v nich roste od západu na východ a od severu k jihu. Ideálním klimatem pro pěstování bude kontinentální klima s horkými, suchými léty a dusnými větry.

Klima nelze nijak ovlivnit. Hnojení půdy můžete ovlivnit: přebytek dusíku (hlavní složka bílkovin) v ní přispívá k produkci zrn s větší sklovitostí, ale přebytek fosforu (používá se při syntéze cukrů) naopak vede ke zvýšené moučnatosti .

Jak se určuje sklovitost?

Podle stupně sklovitosti se zrna dělí na sklovité, částečně sklovité a moučnaté.

Skelná zrna:

Mají průhlednou konzistenci s rohovitou strukturou v průřezu.
Patří sem zrna zcela sklovitá nebo mírně zakalená.

Moučná zrna:

Mají neprůhlednou konzistenci, sypké, na průřezu bílé.
Zrna, která jsou buď zcela moučná, nebo částečně sklovitá, jsou považována za moučná, za předpokladu, že jejich sklovitá část nezaujímá více než 1/4 roviny příčného řezu zrna.

Částečně sklovitá zrna:

Pšeničná zrna nezařazená do předchozích dvou skupin.
Sklovitá struktura může být souvislá nebo zabírat část plochy příčného řezu nebo ve formě malých skvrn náhodně rozptýlených po ploše řezu. V tomto případě se řez stává pestrý.

Sklovitost zrna je charakterizována celkovou sklovitostí a vyjadřuje se v procentech. Abyste mohli vypočítat celkovou sklovitost, musíte k počtu (procentuálnímu podílu) zcela skelných zrn přičíst ½ počtu částečně skelných zrn.

To znamená, že celková sklovitost (v %) se vypočítá pomocí vzorce

kde S je celková sklovitost;
a — počet skelných zrn, ks;
b je počet částečně sklovitých zrn.

Pšenice se dělí do tří skupin podle sklovitosti: nízkosklovitá – do 40 %, středně sklovitá – od 40 do 60 %, vysoce sklovitá – více než 60 %.

Test sklovitosti lze provést ručně. K tomu je izolováno 100 celých zrn z čistého zrna bez selekce. Každé z vybraných zrn se nařeže žiletkou přes zrno a podle konzistence řezu se přiřadí do jedné ze tří skupin podle sklovitosti a následně se pomocí vzorce vypočte celková sklovitost.

Aby rozbor nezabral moc času, přišli se speciálními přístroji na stanovení sklovitosti – diafanoskopy.

Diafanoskop a jak jej používat

Diafanoskop je docela jednoduché zařízení na zkoumání obilí. Vzorek zrna o hmotnosti 10 g se nasype na kazetu diafanoskopu, která má 10 řad po 100 buňkách (celkem 25 buněk pro snadnější počítání). buňka obsahuje jedno celé zrno. Zbytek obilí se vysype. Dále se kazeta vloží do štěrbiny v těle zařízení a lampa se zapne.

Pomocí boční rukojeti se kazeta instaluje do pouzdra tak, aby byla v zorném poli viditelná první řada buněk se zrnem a následně se počítá počet skelných a polosklovitých zrn v této řadě. Poté se otáčením rukojeti posune kazeta tak, aby byla v zorném poli druhá řada zrn a tím se provádí rozbor, dokud se nespočítají zrna ve všech deseti řadách. Dále se získané hodnoty dosadí do vzorce a získá se hodnota sklovitosti.

Charakteristika různých druhů pšeničného zrna

Typ zrna	Plně skelná zrna	Moučná zrna
I (měkká pružina červená pšenice)	Lehký, průhledný, zcela průsvitný.	Tmavě hnědá nebo černá, neprůsvitná.
II (pevná pružina)	Jantarová nebo žlutá barva, průhledná, zcela průsvitná.	Tmavé, ne průsvitné.
III (měkká pružina bílé zrno)	Totéž	Totéž
IV (měkká zima červené zrno)	Úplně průsvitné, tmavší než typ I	Zrna jsou velmi tmavá nebo černá, nejsou průsvitná
V (měkká zima bílé zrno)	Jantarová nebo žlutá barva, průhledná, zcela průsvitná.	Tmavé, ne průsvitné.

Seznam použité literatury

GOST 10987–76 „Zrno. Metody pro stanovení sklovitosti“ – Moskva: Standartinform, 2009. – 3 s.
GOST 9353–2016 „Pšenice. Technické podmínky” – Moskva: Standartinform, 2016. – 12 s.
Egorova E. Yu. Kniha 1. Obilí, mouka, obiloviny. Technologie a hodnocení kvality / E. Yu Egorova, M. V. Obrezkova, Yu. Biysk: Nakladatelství Altajské státní technické univerzity pojmenované po. I. I. Polzunova, 2011. – 145 s.
Koryachkina S. Ya Obecné principy zpracování surovin a úvod do technologií výroby potravin / S. Ya Koryachkina, E. V. Khmeleva; Orel: Státní technická univerzita Orel, 2010. – 97 s.
Kazakov E. D. Nauka o obilí se základy rostlinné výroby; Moskva: Kolos, 1973. – 289 s.
Fedorova R. A. Biochemické vlastnosti vlastností zrna: vzdělávací metoda. příspěvek; Petrohrad: Univerzita ITMO, 2016. – 41 s.
Gerasina, A.Yu., Kazadzhan, M.D., Antonov, R.Yu. Standardizace nové metody stanovení sklovitosti pšeničného zrna pomocí opticko-počítačové diagnostiky a srovnávací analýzy stávajících metod. Food Systems, 4(3S) (2021), 42-45.
Mastanjevič, K.; Habschied, K.; Dvojkovič, K.; Karakaši´c, M.; Glavaš, H. Sklovitost jako hlavní indikátor kvality zrna – modernizace metody řezačky obilí o novou čepel. Appl. Sci. 2023, 13, 2655.
Alisa-N. Sieber, Tobias Würschum, C. Friedrich H. Longin. Sklovitost, její stabilita a vztah k obsahu bílkovin v tvrdé pšenici. Journal of Cereal Science, 61 (2015), 71–77.
Dexter, J. E., Marchylo, B. A., MacGregor, A. W., & Tkachuk, R. Struktura a složení proteinů sklovitých, piebald a škrobových zrn tvrdé pšenice. Journal of Cereal Science, 10 (1989), 19–32.

Jedna minuta reklamy

Firma TAGLER vyrábí diafanoskopy DSZ-100. Jsou lehké, kompaktní, s pohodlným ovládáním, nastavitelným jasem lampy a uživatelsky nastavitelným úhlem náklonu. S jeho pomocí bude vaše práce na určování sklovitosti jednodušší a pohodlnější.

Chcete vědět více? Napište nebo zavolejte našim manažerům:

Telefon: 8 (800) 500-93-80.
E-mail: info@nv-lab.ru

Jak poznat obiloviny?