ISSN:
2181-3906
2023
International scientific journal
«MODERN SCIENCE АND RESEARCH»
VOLUME 2 / ISSUE 7 / UIF:8.2 / MODERNSCIENCE.UZ
468
ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СВОЙСТВ И ПИЩЕВОЙ
БЕЗОПАСНОСТИ ЗЕРНА ОТЕЧЕСТВЕННЫХ СОРТОВ ПШЕНИЦЫ
Ражабов Алишержон Нусратилло угли
д.ф.т.н. (PhD).
Ташкентский химико-технологический институт
Ражабов Донёрбек Бахтиёрович
Студент Ташкентского государственного аграрного университета
https://doi.org/10.5281/zenodo.8199722
Аннотaция.
В данной статье проведен анализ физико-химических и механических
показателей качества, технологических свойств и пищевой безопасности местных сортов
пшеницы.
Ключевые слова:
Зерно, твердая пшеница, мягкая пшеница, клейковина,
стекловидность, натура.
RESEARCH OF TECHNOLOGICAL PROPERTIES AND FOOD SAFETY OF
GRAIN OF DOMESTIC WHEAT VARIETIES
Abstract.
This article analyzes the physico-chemical and mechanical quality indicators,
technological properties and food safety of local wheat varieties.
Keywords:
Grain, durum wheat, soft wheat, gluten, vitreous, nature.
Объём заготовок зерна и производство основных видов зернопродуктов из года в год
повышается, растёт и спрос на них. Однако при этом нельзя утверждать, что зерно и
продукты его переработки используются с максимальной эффективностью и
целесообразностью. В отрасли устарело эксплуатируемое технологическое оборудование,
остаются нереализованными научно-технические программы по созданию нового,
отечественного оборудования и использованию инновационных перерабатывающих
технологий. Следовательно, необходима комплексная реорганизация на основе научных
разработок новых организационных форм интеграции и механизма экономических
взаимоотношений между производителями и переработчиками зерна применительно к
условиям регионов республики.
Вопросы комплексного и рационального использования зерновых ресурсов
республики предопределяют:
-
разработку теоретических основ, математических моделей программного
обеспечения получения достоверных данных о свойствах зерна для многокритериальной
оптимизации многопроцессорными средствами технических систем по комплексной
переработке зерна;
-
создание новых и усовершенствование существующих технологических процессов
и оборудования, в том числе и для предварительной обработки зерновой массы. Прежде
всего, это связано с тем, что в последние годы убранная зерновая масса имела влажность до
18,0%, что существенно снижало производительность и качество работы машин для её
очистки. В связи этим, возникала необходимость хранения свежеубранной зерновой смеси
в буртах на крытых или открытых площадках зернотоков. Это, в свою очередь, требует
дополнительной технической оснащённости зерноприёмных пунктов и фермерских
хозяйств.
ISSN:
2181-3906
2023
International scientific journal
«MODERN SCIENCE АND RESEARCH»
VOLUME 2 / ISSUE 7 / UIF:8.2 / MODERNSCIENCE.UZ
469
На сегодняшний день в республике выращивается более 100 сортов зерновых
культур. У каждого сорта зерна имеется свой физико-химический состав и механические
характеристики. Несмотря на это они подаются одновременно и в одном режиме работы
для очистки и фракционирования, а также для измельчения в вальцовом станке. Этот
процесс обработки зерна приводит к выпуску некачественной муки, а также хлеба и других
мучных изделий.
В таком процессе работы увеличивается изнашиваемость валов. Успешное решение
данных вопросов позволит создать эффективную научно-производственную базу для
внедрения инновационных технологий, поднять производство на качественно высокий
уровень, отвечающий международным требованиям, обеспечить население продуктами
высокого качества
Цель исследования заключалась в определении технологического потенциала и
степени пищевой безопасности зерна пшеницы различных сортов, выращенных в
Узбекистане
Согласно ГОСТ 9353–90 показателями качества зерна пшеницы, определяющими
его класс и закупочную стоимость, являются: типовой состав, запах, цвет, стекловидность,
натура, наличие примесей и проросших зёрен, массовая доля и качество клейковины.
Показатели физико-механических свойств зерна позволяют решать большое
количество прикладных задач, имеющих практическое значение. Так, по показателям,
определяющим размеры зерна, можно косвенно судить о содержании в зерне эндосперма,
что важно для прогнозирования выхода готовой продукции.
Геометрические размеры зерна также позволяют моделировать процессы
сепарирования, подбирать режимные параметры измельчающих, шелушильных и др.
машин. По показателям, определяющим характерные особенности эндосперма, например,
по стекловидности, подбираются параметры гидротермической обработки зерна,
прогнозируется выход промежуточных продуктов начального этапа технологии муки, а
также ориентировочно определяется количество систем технологического процесса.
По показателям, определяющим сыпучесть, моделируется поведение зерна при его
перемещении по ситам, самотёкам, ёмкостям и т. д.
При проведении экспериментальных исследований использовали зерно пшеницы
сортов «Нота», «Бобур», «Чиллаки», «Старшина», «Аср», «Зимница» и «Хисорак»,
выращенных в различных регионах республики.
В зерне всех сортов общепринятыми стандартными методами определяли
показатели, характеризующие их технологические свойства и его безопасность.
Результаты исследование приведены в таблицах 1-3 и на рисунка 1, 2.
Исследования показали, что зерно изучаемых сортов пшеницы можно
характеризовать как достаточно крупное и выравненное. Натура исследуемых сортов
пшеницы находится на среднем (746 - 776 г/л), «Зимница» - на высоком уровне;
стекловидность средняя (49–53%), масса 1000 зёрен выше средней (31,5 – 35,9 г), плотность
меняется от 1,18 до 1,21 г, ПСИ – меняется от 18,40% до 19,10%.
Требования к химическому составу основных видов зерна представлены в таблице
2.
ISSN:
2181-3906
2023
International scientific journal
«MODERN SCIENCE АND RESEARCH»
VOLUME 2 / ISSUE 7 / UIF:8.2 / MODERNSCIENCE.UZ
470
Таблица 2.
Средний нормативный химический состав основных видов зерна пшеницы
Вид пшеницы
Массовая доля ингредиентов, г/100 г зерна
Вода
Белок
Жиры
Углеводы
Пищевые
волокна
Зола
Твёрдая (дурум)
14,0
13,0
2,5
57,5
11,3
1,7
Мягкая
14,0
11,8
2,2
59,5
10,8
1,7
ISSN:
2181-3906
2023
International scientific journal
«MODERN SCIENCE АND RESEARCH»
VOLUME 2 / ISSUE 7 / UIF:8.2 / MODERNSCIENCE.UZ
471
Содержание белка регламентируется в пределах 11,0…19,0%, так как отклонения от
данных пределов способствует ухудшению качество хлеба. При увеличении содержания
белка в зерне с 11,0 до 17,0% выход клейковины увеличивается с 16,0 до 32,0%.
По данным научно-исследовательских работ увеличение гидротермического
коэффициента в течение вегетации на 1 единицу приводит к снижению содержания белка
на 3,78%, увеличение дозы удобрения на 1 ц/га способствует увеличению содержания белка
на 0,63%.
Имеются сведения о том, что увеличение содержания белка в зерне пшеницы только
на 1,0% равноценно повышению урожайности зерновых на 6,0-7,0 центнеров с гектара. Это
может быть достигнуто за счёт увеличения эффективности использования минеральных и
органических удобрений, максимального расширения посевов зерновых культур на
поливных землях, созданием и внедрением высокоурожайных сортов и гибридов,
улучшением агротехники и повышением квалификации руководителей фермерских
хозяйств. Немаловажна и послеуборочная обработка зерна, как один из основных этапов,
направленных на получение качественного и стойкого для хранения зерна.
Для того, чтобы уровень содержания белка и клейковины в зерне были достаточно
высокими, растения должны получать необходимое количество азота в критические фазы
развития - кущение, рост стебля и непосредственно перед колошением. Следует отметить,
что болезни колоса (чернь, септориоз и фузариоз) приводят к снижению содержания белка
и клейковины, уменьшению натуры и массы 1000 зёрен и загрязнению его микротоксинами.
Поражение болезнями листьев (пятнистость, различные виды ржавчины и мучнистая роса)
также снижает содержание белка и клейковины, уменьшает выход муки. Полегание
приводит к прорастанию зёрен, снижении. числа падения и выхода муки.
Далее проводили следования с зерном пшеницы сортов «Зимница» (высокий
показатель натуры зерна) и «Хисорак» (средний показатель натуры зерна), выращенных в
Ташкентском вилояте,
Сорт «Зимница» выведен методом внутривидовой гибридизации и индивидуальным
отбором в F2 из гибридной комбинации Зимородок 151 / Лютесценс 1221к7-2-14. Сорт
среднерослый, устойчив к полеганию. Отличается полевой устойчивостью к бурой
ржавчине; средне восприимчив к жёлтой ржавчине, мучнистой росе и септориозу;
умеренно восприимчив к стеблевой ржавчине; восприимчив к фузариозу колоса.
Отличается высокой морозостойкостью (превышает сорт Зимородок). Засухоустойчивость
повышенная. Средняя урожайность до 77,7 ц/га. По качеству зерна относиться к «ценным»
сортам. Содержание белка –14,4 %, клейковины –28,86% Занесён в список сортов,
формирующих «ценное» зерно.
Сорт «Хисорак» выведен из гибридной комбинации Маржон х Kauz методом
индивидуального отбора. Сорт низкорослый, устойчив к полеганию. Морозоустойчивость
высокая, засухоустойчивый, не восприимчив к жѐлтой ржавчине, пыльной и твёрдой
головне. Средняя урожайность 65-70 ц/га. По качеству зерна относиться к «ценным»
сортам. Содержание белка –14,1 %, клейковины –29,28%.
Помимо технологических свойств зерна определяющее значение имеют и
показатели его пищевой безопасности. Поэтому была также проведена оценка санитарно-
ISSN:
2181-3906
2023
International scientific journal
«MODERN SCIENCE АND RESEARCH»
VOLUME 2 / ISSUE 7 / UIF:8.2 / MODERNSCIENCE.UZ
472
гигиенического состояния зерна исследуемых сортов пшеницы по критериям безопасности,
установленным требованиями СанПиН № 0283- 10.
Усреднённые экспериментальные данные приведены в таблице 3.
Таблица 3.
Характеристика санитарно-гигиенического состояния зерна пшеницы
Показатель
Показатели уровня проб зерна сортов,
мг/кг
ПДК
Зимница
Хисорок
Токсичные элементы:
- свинец
0,500
0,210
0,308
- кадмий
0,100
0,047
0,037
- ртуть
0,030
Н/о*
Н/о
- мышьяк
0,200
Н/о
Н/о
Пестициды:
- гексахлорциклогексан
(α-, β- и γ- изомеры)
0,50
Следы
Следы
- DDT и его метаболиты
0,02
Н/о
Н/о
-
ГХБ
0,01
Н/о
Н/о
-
ртутьорганические
соединения
Не
доп.
Н/о
Н/о
Микотоксины:
-
афлотоксин В
0,005
Н/о
Н/о
-
дезоксиваленол
0,700
0,032
0,044
-
зеараленон
1,000
Н/о
Н/о
-
Т-2 токсин
0,100
Н/о
Н/о
Примечание:Н/о* - не обнаружено
Из данных таблицы 3 следует, что в исследуемых образцах зерна содержание
токсичных элементов не превышало ПДК, при этом в них не обнаружены пестициды и
микотоксины, что подтверждает предположения об экологической «чистоте» и пищевой
безвредности данного, стратегически важного сырья.
Факторы, влияющие на эффективность послеуборочной обработки зерна, с
некоторой долей условности можно разделить на три группы: агротехнологические,
технические и организационные (рисунок 1).
ISSN:
2181-3906
2023
International scientific journal
«MODERN SCIENCE АND RESEARCH»
VOLUME 2 / ISSUE 7 / UIF:8.2 / MODERNSCIENCE.UZ
473
Рисунок 1 - Факторы, влияющие на эффективность послеуборочной
обработки зерна
Первые две группы факторов определяются условиями производства, принятой
системой земледелия, своевременностью и качеством выполнения технологических
операций по возделыванию зерновых культур.
Эти факторы для послеуборочной обработки зерна являются внешней средой и
считаются заданными при выборе перспективных машин и методов их рационального
использования.
Процесс производства продуктов питания как система может быть расчленён на
четыре подсистемы (рисунок 2).
Эффективность послеуборочной обработки зерна
Агротехнологические
Технические
Организационные
Урожайность
Засоренность
Влажность зерна
Наличие
сорных
растений
Качество и
стоимость зерна
Интенсивность
потерь зерна
Интенсивность
поступления зерна
Уровень
технического
оснащения
Элементы
компенсации
рассогласованности
производительности
машин
Производительность
машин
зерноочистки и
фракционирования
Работоспособность
машин
Уровень
инженерно-
технического
обеспечения
Соотношение
технологий
Квалификация
рабочих
Длительность
рабочего дня
Система оплаты
труда
ISSN:
2181-3906
2023
International scientific journal
«MODERN SCIENCE АND RESEARCH»
VOLUME 2 / ISSUE 7 / UIF:8.2 / MODERNSCIENCE.UZ
474
Рисунок 2. Многоуровневая система процесса производства
продуктов питания из зерна
В производстве продуктов питания сельскохозяйственная продукция
подвергается
операциям:
транспортирования,
измельчения,
дозирования,
сепарирования и другим, которые можно представить, как подсистемы третьего
уровня.
Далее очистка представлена системой более высокого уровня по отношению к
свойствам компонентов, по которым осуществляется сепарирование зерновой смеси.
Процессы сепарирования в рабочих органах, перечисленных на пятом уровне,
представлены как элементы многоуровневой системы, которые не подлежат
дальнейшему расчленению.
К параметрам внешней среды относятся: влажность зерновой смеси, размеры и
плотность частиц. Внутренние связи учитывают влияние воздействия решета на
частицы зерновой смеси и взаимодействие между частицами. Входными
управляющими параметрами являются конструктивно-кинематические параметры
решётного стана: размеры и форма отверстий, угол наклона, частота и амплитуда
колебаний решета.
В качестве выходных параметров принимается: удельная просеиваемость для
решета, удельная просеиваемость и полнота выделения для подсевного решета,
характеризующие эффективность процесса сепарирования.
Одним из основных признаков системы является наличие у всей системы
общей цели - определение рациональных параметров решётного стана при
минимальных потерях зерна и эксплуатационных затратах.
Таким образом, важнейшим условием получения качественного зерна является
выполнение технологических требований, предъявляемых к каждой отдельной
операции послеуборочной его обработки.
Соблюдение этих требований возможно только при организации
внутрихозяйственного контроля за соблюдением условий выращивания пшеницы и
послеуборочной переработки зерна. Увеличение производства высококачественного
зерна, соответствующего мировым стандартам, способствует повышению
продуктивности всех отраслей, а также выходу на международные рынки.
Полученные в ходе исследований результаты будут способствовать
расширению производства качественных сортов пшеницы и рациональному
использованию зерна с различными технологическими свойствами.
Исследование технологических свойств и пищевой безопасности зерна
пшеницы различных сортов, выращенных в Узбекистане, представляет большой
практический и научный интерес.
ISSN:
2181-3906
2023
International scientific journal
«MODERN SCIENCE АND RESEARCH»
VOLUME 2 / ISSUE 7 / UIF:8.2 / MODERNSCIENCE.UZ
475
Рисунок 2. Многоуровневая система процесса производства
продуктов питания из зерна
В производстве продуктов питания сельскохозяйственная продукция
подвергается
операциям:
транспортирования,
измельчения,
дозирования,
сепарирования и другим, которые можно представить, как подсистемы третьего
уровня. Далее очистка представлена системой более высокого уровня по отношению
к свойствам компонентов, по которым осуществляется сепарирование зерновой смеси.
Процессы сепарирования в рабочих органах, перечисленных на пятом уровне,
представлены как элементы многоуровневой системы, которые не подлежат
дальнейшему расчленению.
К параметрам внешней среды относятся: влажность зерновой смеси, размеры и
плотность частиц. Внутренние связи учитывают влияние воздействия решета на
частицы зерновой смеси и взаимодействие между частицами. Входными
управляющими параметрами являются конструктивно-кинематические параметры
решётного стана: размеры и форма отверстий, угол наклона, частота и амплитуда
колебаний решета. В качестве выходных параметров принимается: удельная
Система производства продуктов питания
Производство
Переработка
Хранение
Реализация
Транспортирование
Очистка
Тепловая
обработка
Измельчение
Размеры частиц
Скорость
витания
Фрикционные
Магнитные
Сепарирование и фракционирование рабочими органами
машин
Рас
се
ва
м
и
Р
еше
тн
ым
и
стан
ам
и
Ск
аль
пе
ра
тора
м
и
Це
нтри
фугам
и
Три
ера
м
и
Пи
тающи
м
и
ва
ли
ка
м
и
ISSN:
2181-3906
2023
International scientific journal
«MODERN SCIENCE АND RESEARCH»
VOLUME 2 / ISSUE 7 / UIF:8.2 / MODERNSCIENCE.UZ
476
просеиваемость для решета, удельная просеиваемость и полнота выделения для
подсевного решета, характеризующие эффективность процесса сепарирования.
Одним из основных признаков системы является наличие у всей системы
общей цели - определение рациональных параметров решётного стана при
минимальных потерях зерна и эксплуатационных затратах.
Таким образом, важнейшим условием получения качественного зерна является
выполнение технологических требований, предъявляемых к каждой отдельной
операции послеуборочной его обработки. Соблюдение этих требований возможно
только при организации внутрихозяйственного контроля за соблюдением условий
выращивания пшеницы и послеуборочной переработки зерна. Увеличение
производства высококачественного зерна, соответствующего мировым стандартам,
способствует повышению продуктивности всех отраслей, а также выходу на
международные рынки.
Полученные в ходе исследований результаты будут способствовать
расширению производства качественных сортов пшеницы и рациональному
использованию зерна с различными технологическими свойствами. Исследование
технологических свойств и пищевой безопасности зерна пшеницы различных сортов,
выращенных в Узбекистане, представляет большой практический и научный интерес.
REFERENCES
1.
Ражабов А.Н., Баракаев Н.Р., Баходиров Ғ., Ражабов Б.Н. Комбинatsiон
сепараторнинг тажриба-синов намунасини яратишнинг илмий асослари //
Композицион материаллар илмий-техникавий ва амалий журнали. № 1/2018.
77-80 б. (02.00.00.№4)
2.
Ражабов А.Н., Баракаев Н.Р., Баходиров Ғ., Ражабов Б.Н. Механические
свойства местных сортов зерна для применения в составе композиции и
методы их определения. // Композицион материаллар илмий-техникавий ва
амалий журнали. № 1/2019. 84-88 б. (02.00.00.№4)
3.
Ражабов А.Н., Баракаев Н.Р., Баходиров Ғ., Ражабов Б.Н. Показатели качества
зерна местных сортов пшеницы и совершенствование процесса их очистки и
фракционирования. // Фан ва технологиялар тараққиёти илмий – техникавий
журнал
.
№ 2/2019. 16-20 б. (02.00.00.№14)
4.
Ражабов А.Н., Баракаев Н.Р., Признаки качества местных сортов зерна и
методы их определения. // Ўзбекистон аграр фани хабарномаси 2019 № 4. 99-
103 б. (05.00.00.№18)
5.
Rajabov A.N., Barakaev N.R., Kurbanov M.T. Kuzibekov S.K. Improvement of the
design of mobile equipment for post-harvest processing of agricultural crops. //
Journal of Critical Reviews ISSN- 2394-5125 Vol 7, Issue 14, 2020 307-309 p.
(Scopus)
6.
Ражабов А.Н., Баракаев Н.Р., Ҳамроқулов Ғ., Абдуллаев А.Ш. Влияние
крупности зерна пшеницы на хлебопекарные свойства муки. // “Фан ва
технологиялар тараққиёти” Илмий–техникавий журнал №5/2020. 139-143 б.
(02.00.00.№14)
ISSN:
2181-3906
2023
International scientific journal
«MODERN SCIENCE АND RESEARCH»
VOLUME 2 / ISSUE 7 / UIF:8.2 / MODERNSCIENCE.UZ
477
7.
Rajabov A.N., Barakaev N.R., Hamroqulov G. Signs of quality of local grain
varieties and methods of their determination. // International Scientific Journal
Theoretical & Applied Science p-ISSN: 2308-4944 (print) e-ISSN: 2409-0085
Year: 2020 Issue: 11 346-351 p. (Scopus)
8.
Ражабов А.Н., Баракаев Н.Р., Ҳамроқулов Ғ., Абдуллаев А.Ш. Количество
клейковины и массы фракционированного зерна. // “Фан ва технологиялар
тараққиёти” Илмий–техникавий журнал №7/2020. 177-182 б. (02.00.00.№14)
9.
Ражабов А.Н., Ҳамроқулов Ғ., Абдуллаев А.Ш. Қаттиқ ва юмшоқ буғдойни
кимёвий таркиби асосида ташқи иқтисодий фаолият товарлар
номенклатурасига хос код рақамларини тадқиқ этиш. // “Фан ва
технологиялар тараққиёти” Илмий–техникавий журнал №1/2021. 196-200 б.
(02.00.00.№14)
10.
Ражабов А.Н. Хамрокулов Г. Управление качеством продуктов переработки
зерна ипроизводимой из него продукции. // IІ Международной научно-
практической конференции «Global science and innovations 2018: central asia»
Астана – 2018. 551-554 б.
11.
Ражабов А.Н., Баракаев Н.Р., М.Т. Курбанов Исследование степени
деформирования зерна пшеницы при статическом и динамическом сжатии. //
IV международной конференции «Качество зерна, муки и хлеба» Москва, 25
– 27 ноября 2019 г. Международная промышленная академия. 177-181.
12.
Ражабов
А.Н.,
Баракаев
Н.Р.
Совершенствование
конструкции
комбинированного сепаратора для очистки и фракционирований зерновых
культур. // Международной Узбекско-Белорусской научно-технической
конференции композиционные и металлополимерные материалы для
различных отраслей промышленности и сельского хозяйства 21-22 мая 2020
г. 419-425 б.
