Phân tích ngũ cốc trong phòng thí nghiệm

Mục lục:

Phân tích ngũ cốc trong phòng thí nghiệm
Phân tích ngũ cốc trong phòng thí nghiệm
Anonim

Giống như bất kỳ sản phẩm nông nghiệp nào, ngũ cốc có những đặc tính chất lượng riêng quyết định mức độ phù hợp cho việc sử dụng của con người. Các thông số này được GOST phê duyệt và được đánh giá trong các phòng thí nghiệm đặc biệt. Phân tích hạt cho phép bạn xác định chất lượng, giá trị dinh dưỡng, chi phí, độ an toàn và phạm vi của một lô hoặc giống cụ thể.

Kết quả kiểm tra phụ thuộc vào ba thành phần:

  • đặc điểm di truyền của cây trồng mà từ đó cây trồng được thu hoạch;
  • điều kiện và công nghệ giao thông ngày càng phát triển;
  • lưu trữ.

Đơn vị đánh giá chất lượng được nhà nước phê duyệt là lô mẫu được lấy để phân tích.

Thông số phân tích chính

Các thông số được xác định bằng phân tích hạt trong phòng thí nghiệm được chia thành 3 nhóm lớn:

  • chỉ số chất lượng - một tập hợp các đặc tính vật lý, hóa học và sinh học đặc trưng cho mức độ hữu dụng và tính phù hợp của ngũ cốc đối với mục đích sử dụng kỹ thuật và nông nghiệp;
  • chỉ sốan toàn - đánh giá sự hiện diện của các tạp chất hóa học có hại, đặc trưng cho tính thân thiện với môi trường của ngũ cốc;
  • hàm lượng GMO (mẫu biến đổi gen).

Nhóm đầu tiên là nhóm lớn nhất và là thành phần bắt buộc của việc kiểm tra các lô ngũ cốc. Có 2 loại chỉ số phân tích hạt được đưa vào đánh giá chất lượng:

  • cảm quan - được đánh giá bằng các giác quan của con người;
  • phòng thí nghiệm hoặc hóa lý - được xác định bằng kỹ thuật và thiết bị kỹ thuật cụ thể.

Trong số các thông số phòng thí nghiệm có cơ bản (bắt buộc đối với một môi trường nuôi cấy cụ thể) và bổ sung. Mỗi đặc tính của chất lượng hạt đều có tên và phương pháp xác định cụ thể.

Giải mã phân tích hạt

Thông số Đặc
Độ ẩm Phần trăm hàm lượng nước trong hạt.
Nhiệt độ Được đo tại các điểm khác nhau ở độ sâu của khối hạt. Bình thường không được quá cao hoặc tăng nhanh.
Tự nhiên Đặc trưng cho khối lượng của một lít ngũ cốc, tính bằng g / l.
Kích thước Xác định các thông số kích thước hạt. Nhóm chỉ số này bao gồm trọng lượng của 1000 hạt, trọng lượng riêng, cũng như chiều dài, chiều rộng và độ dày của hạt.
Vitreous Đặc trưng cho mức độ trong suốt của hạt.
Chaffiness Được xác định cho các loại cây ngũ cốc (yến mạch, lúa mạch, gạo, kiều mạch, v.v.). Đặc trưng phần trămmàng hoặc vỏ trong khối hạt. Độ màng càng cao, sản lượng ngũ cốc thành phẩm càng thấp.
Tắc Hiển thị phần trăm tạp chất trong tổng trọng lượng hạt.
nảy mầm Khả năng tạo mầm bình thường trong điều kiện tự nhiên cho một nền văn hóa cụ thể.
Năng lượng nảy mầm Phần trăm hạt nảy mầm trong một khung thời gian nhất định.
Số mùa thu Đặc trưng cho mức độ nảy mầm của hạt (chỉ số này càng cao thì chất lượng nướng của bột càng giảm).
Hàm lượng tro Lượng chất khoáng (vô cơ) trong ngũ cốc. Nó được xác định bằng cách cân khối lượng còn lại sau khi đốt cháy hoàn toàn hạt xay ở nhiệt độ 750-850 ° С.
Đều Đặc trưng cho độ đồng đều của kích thước hạt.
Nhiễm Số lượng loài gây hại trong vụ mùa (bọ rùa, mọt đục khoét, v.v.), được biểu thị bằng số lượng cá thể sống trên 1 kg ngũ cốc.

Đối với lúa mì, hạt được phân tích bổ sung về hàm lượng gluten và protein.

Đánh giá chất lượng ngũ cốc là một phần không thể thiếu trong việc kiểm soát các mặt hàng nông công nghiệp và tạo cơ sở cho nghiên cứu cây trồng đi kèm với việc phát triển các giống mới hoặc nghiên cứu ảnh hưởng của các yếu tố môi trường khác nhau đối với cây ngũ cốc (phân bón, đất, sâu bệnh, phytohormone, v.v.).

Các thông số bổ sung của phân tích chất lượng hạt bao gồm thành phần hóa học, hoạt tínhenzym, hàm lượng vi sinh vật, v.v.

Tính năng phân tích hạt giống

Sự phong phú của thu hoạch phần lớn phụ thuộc vào chất lượng của hạt giống. Trong trường hợp này, các đặc điểm chính là kích thước (hạt càng lớn thì sự phát triển càng tốt), độ tinh khiết (không có tạp chất cỏ dại và ký sinh trùng cây trồng) và kết quả phân tích độ nảy mầm.

Để phân tích chất lượng hạt để gieo hạt, 3 mẫu trung bình được phân lập từ một mẻ bằng cách phân chia, được sử dụng để xác định các chỉ số khác nhau:

  • mẫu 1 - độ tinh khiết, nảy mầm, trọng lượng 1000 hạt;
  • mẫu 2 - độ ẩm và sự xâm nhập của sâu bệnh;
  • mẫu 3 - mức độ gây hại hạt giống do bệnh hại.

Dựa trên kết quả phân tích, một kết luận được đưa ra về phẩm chất gieo hạt của hạt giống, được đưa vào tài liệu kiểm tra tương ứng.

phân tích nảy mầm
phân tích nảy mầm

Sự nảy mầm được xác định bằng cách đặt 100 hạt vào điều kiện thích hợp để nảy mầm trong 3 ngày. Đồng thời đánh giá số lượng và độ đồng đều của cây con. Để phát hiện nhanh các hạt chết, phương pháp Lecon có hiệu quả, cho kết quả sau vài giờ. Hạt sống được xác định bằng sự thay đổi màu sắc xảy ra khi oxy được hấp thụ từ dung dịch muối tetrazolium. Hạt chết không thở được.

Đánh giá cảm quan

Các chỉ tiêu cảm quan chính là màu sắc, độ bóng, mùi vị và mùi, trên cơ sở đó kết luận lô ngũ cốc có chất lượng tốt và tươi. Màu sắc phải đồng đều, bề mặt hạt nhẵn vàsáng bóng. Sự hiện diện của các mùi lạ (không phải đặc trưng của nền văn hóa) cho thấy sự suy giảm hoặc vi phạm công nghệ bảo quản.

Ước tính còn:

  • hình dạng và kích thước;
  • đồng nhất của lô;
  • cỏ dại;
  • trạng thái vỏ.

Màu sắc, mùi và vị của đậu được kiểm tra xem có phù hợp với giống sinh học cụ thể hay không. Phân tích cảm quan chỉ mang tính chất hời hợt và gần đúng, nhưng có thể cho thấy những sai lệch nghiêm trọng so với tiêu chuẩn. Các thông số của mẫu thử nghiệm được so sánh với các tiêu chuẩn có sẵn trong phòng thí nghiệm.

Đánh giá cỏ dại và sự xâm nhập

Tạp chất được chia thành 2 nhóm lớn: ngũ cốc và cỏ dại. Sau này được chia thành 4 loại:

  • khoáng - các hạt có bản chất vô cơ (đá cuội, cát, bụi, đá cuội, v.v.);
  • hữu cơ - các hạt của bên thứ ba có nguồn gốc hữu cơ, ở mức độ lớn hơn - thực vật (mẩu bông, lá, v.v.);
  • cỏ dại - hạt giống cây trồng ngoại lai;
  • có hại - trái cây hoặc hạt có chứa chất gây độc cho con người.
ảnh của hạt có tạp chất
ảnh của hạt có tạp chất

Hạt bị lỗi (khác với bình thường) của một lô được gọi là hạt tạp chất. Chúng cũng có thể được sử dụng để chế biến công nghệ, mặc dù chúng cho chất lượng sản phẩm thấp hơn. Để giảm hàm lượng tạp chất cỏ dại, hạt được làm sạch trên máy sản xuất.

Trọng lượng của các mẫu trung bình để phân tích hạt cho cỏ dại là 20-25 gam. Tỷ lệ tạp chất được xác định bằng phần trăm.

Nhiễm trùng có thểrõ ràng và ẩn. Trong trường hợp đầu tiên, các loài gây hại được tách ra khỏi mẫu bằng sàng và trong trường hợp thứ hai, từng hạt được tách và kiểm tra (cỡ mẫu - 50).

mọt kho thóc
mọt kho thóc

Phân tích hóa học

Phân tích này thuộc loại bổ sung và liên quan đến việc nghiên cứu thành phần hóa học của hạt. Đồng thời, tỷ lệ phần trăm của các thành phần sau được xác định:

  • protein;
  • lipit;
  • carbohydrate (bao gồm tinh bột và chất xơ);
  • vitamin;
  • khoáng chất (vi lượng, vi lượng và siêu vi lượng).

Phân tích hóa học của ngũ cốc cũng bao gồm việc xác định hàm lượng tro.

Các thông số này cho thấy giá trị dinh dưỡng của một giống cụ thể và đôi khi là tính hữu ích về mặt kỹ thuật. Ví dụ, một lượng lớn chất béo trong hạt hướng dương cho thấy mức độ phù hợp cao của nguyên liệu thô để sản xuất dầu.

Việc xác định một số thành phần của chế phẩm là yếu tố quyết định chất lượng. Vì vậy, khi phân tích hạt lúa mì, phần trăm protein nhất thiết phải được xác định. Chỉ số này không chỉ đặc trưng cho giá trị dinh dưỡng mà còn cả tính chất nướng, vì nó tương quan với độ bông thủy tinh và chất lượng gluten.

Thiết bị

Có một số lượng lớn các thiết bị để phân tích ngũ cốc, trong số đó là các thiết bị chuyên dụng (được thiết kế để đánh giá trong phòng thí nghiệm đối với các sản phẩm ngũ cốc) và nói chung. Cái sau bao gồm các thiết bị đo vật lý và hóa học, thiết bị để làm việc với thuốc thử.

Đến bộ dụng cụ phòng thí nghiệm tiêu chuẩn để phân tích hạtbao gồm:

  • cân chính xác cao;
  • tạ;
  • thiết bị để xác định các đặc tính của gluten;
  • kính đồng hồ và đĩa Petri;
  • sàng với các ô có đường kính khác nhau;
  • cối sứ;
  • bình hút ẩm;
  • cối xay;
  • máy đo độ ẩm;
  • thiết bị đo nhiệt độ;
  • dụng cụ thủy tinh trong phòng thí nghiệm (bình, chai, v.v.);
  • buồng sấy;
  • thuốc thử hóa học.

Bộ này cũng có thể chứa các thiết bị cấu hình hẹp, ví dụ, máy bóc vỏ, với sự trợ giúp của việc xác định độ màng. Sự hiện diện của các tạp chất kim loại-từ tính được phát hiện bằng cách sử dụng militelameters.

Một số công cụ thay thế các phương pháp thủ công để xác định một số thông số. Ví dụ, thủy tinh thể có thể được thiết lập bằng cách sử dụng kính soi đôi. Tự động hóa phân tích hạt giúp giảm đáng kể yếu tố chủ quan và tiết kiệm thời gian.

Ngoài ra còn có các thiết bị để phân tích phức tạp, thay thế quy trình nhiều giai đoạn xác định các thông số khác nhau, đòi hỏi một bộ dụng cụ và thuốc thử toàn bộ. Tuy nhiên, chức năng của những thiết bị này vẫn còn hạn chế.

máy phân tích hạt
máy phân tích hạt

Hiện nay, việc đánh giá chất lượng của các sản phẩm ngũ cốc là sự kết hợp giữa các phương pháp phân tích hạt thủ công và tự động, tỷ lệ được xác định bởi sự hỗ trợ kỹ thuật của một phòng thí nghiệm cụ thể và một bộ chỉ số cần được xác minh.

Xác định độ ẩm

Độ ẩm là một trong những thông số quan trọng của chất lượng hạt, không chỉ xác định giá trị dinh dưỡng mà còn cả các điều kiệnlưu trữ.

Có 2 cách để phân tích độ ẩm của hạt:

  • sử dụng tủ sấy điện (ESH) - bao gồm làm khô mẫu hạt xay và so sánh trọng lượng trước và sau quy trình;
  • sử dụng máy đo độ ẩm điện - xác định độ ẩm bằng độ dẫn điện, mẫu hạt được đặt vào thiết bị dưới máy ép.

Phương pháp thứ hai là tiết kiệm thời gian, nhưng kém chính xác hơn. Trong trường hợp độ ẩm quá cao (hơn 17%), mẫu thử được làm khô trước.

máy đo độ ẩm điện tử
máy đo độ ẩm điện tử

Tùy thuộc vào tỷ lệ nước, 4 độ ẩm của hạt được phân biệt:

  • khô (dưới 14%);
  • khô vừa (14-15,5%);
  • ướt - (15,5-17%);
  • thô - (hơn 17%).

Tỷ lệ phần trăm được hiển thị có thể chấp nhận được đối với các loại ngũ cốc chính (lúa mạch đen, yến mạch, lúa mì, v.v.).

Độ ẩm trên 14% được coi là cao và không mong muốn, vì nó dẫn đến giảm chất lượng và khả năng nảy mầm của hạt. Mỗi loại cây trồng có tiêu chuẩn hàm lượng nước riêng, được phát triển có tính đến các đặc điểm của thành phần hóa học của hạt.

Chaffiness

Ước tính độ tráng phim bao gồm 2 giai đoạn:

  • đếm số lượng vỏ hoặc phim;
  • xác định phần trăm khối lượng của vỏ.

Chỉ số thứ hai là quan trọng nhất. Để xác định điều đó, trước tiên, ngũ cốc được giải phóng khỏi vỏ bằng máy bóc vỏ hoặc thủ công, sau đó ngũ cốc và khối màng được cân riêng. Cuối cùngso sánh trọng lượng của các mẫu đã làm sạch và chưa làm sạch.

Vitreous

Độ trong tùy thuộc vào tỷ lệ đạm và tinh bột. Hàm lượng chất sau càng cao, hạt càng nhiều bột (nhiều tinh bột) và vẩn đục. Ngược lại, một lượng lớn protein sẽ làm tăng độ trong của hạt. Do đó, giá trị độ thủy tinh phản ánh giá trị dinh dưỡng và chất lượng nướng của hạt. Ngoài ra, chỉ số này có liên quan đến các đặc tính cơ học và cấu trúc của nội nhũ. Thủy tinh thể càng cao, hạt càng chắc và càng cần nhiều năng lượng để nghiền.

Có 2 phương pháp để xác định thông số này: thủ công và tự động. Trong trường hợp đầu tiên, độ trong suốt được đánh giá bằng mắt hoặc sử dụng kính soi đôi. Một mẫu gồm 100 hạt được đem đi phân tích. Mỗi hạt được cắt đôi và gán cho một trong ba nhóm thủy tinh thể:

  • bột;
  • thủy tinh một phần;
  • thủy tinh thể.

Tổng số hạt từ hai loại cuối cùng là tổng độ thủy tinh (chỉ bao gồm một nửa số hạt có một phần thủy tinh trong tổng số). Việc kiểm tra được thực hiện 2 lần (sự chênh lệch giữa các kết quả không được vượt quá 5%).

Ngoài ra còn có kính soi lưỡng cực tự động xác định đồng thời độ thủy tinh thể của hạt được đặt trong cuvet. Một số thiết bị thậm chí không yêu cầu cắt trước hạt.

Số mùa thu

Số rơi là một chỉ số gián tiếp về mức độ nảy mầm, được xác định trên cơ sở mức độ hoạt động tự phân của hạt. Cái sau là kết quả của một hành độngEnzyme alpha-amylase, enzyme này phân hủy tinh bột của nội nhũ thành đường đơn, cần thiết cho sự phát triển của phôi hạt. Đương nhiên, điều này dẫn đến giảm chất lượng nướng đáng kể.

dụng cụ số rơi
dụng cụ số rơi

Hoạt động tự động được xác định bằng cách sử dụng thiết bị đặc biệt (Số rơi, ICHP, PChP, v.v.). Phương pháp này dựa trên sự hóa lỏng bằng enzym (do tác dụng của alpha-amylase) của huyền phù bột được hồ hóa trong nồi cách thủy sôi.

ĐIST phân tích hạt

Tất cả các thành phần phân tích sản phẩm đều được quản lý chặt chẽ và quy định trong các tiêu chuẩn liên quan. GOST chứa các tiêu chuẩn chất lượng, yêu cầu thiết bị và phương pháp xác định từng chỉ tiêu. Các kết quả phân tích hạt chỉ được công nhận là đáng tin cậy nếu được thu thập theo các hướng dẫn đã được thiết lập.

Theo GOST, các loại cây ngũ cốc được xác định, đối với mỗi loại trong đó các giá trị tương ứng của các thông số chất lượng (cái gọi là tiêu chuẩn hạn chế) được quy định. Lúa mì mềm có 5 lớp.

Các thông số hạn chế của lúa mì mềm

Chỉ số 1 2 3 4 5
Phần khối lượng của protein, không ít hơn 14, 5 13, 5 12 10 không giới hạn
Lượng gluten thô, không ít hơn 32 28 23 18 không giới hạn
Số lần ngã 200 200 150 80 không giới hạn
Tự nhiên, g / l, không ít hơn 750 750 730 710 không giới hạn

Lớp xác định bản chất của quá trình chế biến và sử dụng, tính năng bảo quản và giá trị thị trường của ngũ cốc.

Phân tích hạt nhanh với quang phổ IR

Với sự trợ giúp của quang phổ IR, bạn có thể xác định nhanh chóng và chính xác:

  • độ ẩm;
  • hàm lượng protein và gluten;
  • lượng tinh bột;
  • loại;
  • mật độ;
  • hàm lượng dầu;
  • hàm lượng tro.

Đối với các thông số chính của phân tích hạt, sai số không vượt quá 0,3%.

Máy phân tích hạt IR
Máy phân tích hạt IR

Hoạt động của các máy phân tích phức tạp dựa trên sự phản xạ khuếch tán của ánh sáng có bước sóng trong vùng hồng ngoại gần. Đồng thời, thời gian được tiết kiệm đáng kể (phân tích một số thông số được thực hiện trong vòng một phút). Nhược điểm chính của phương pháp cấp tốc là chi phí thiết bị cao.

Phân tích chất lượng và hàm lượng Gluten

Gluten là một khối cao su đặc và nhớt được hình thành sau khi các chất hòa tan trong nước, tinh bột và chất xơ được rửa sạch khỏi hạt xay. Gluten chứa:

  • protein gliadin và glutenin (từ 80 đến 90% chất khô);
  • carbohydrate phức hợp (tinh bột và chất xơ);
  • cacbohydrat đơn giản;
  • lipit;
  • khoáng.

Lúa mì chứa từ 7 đến 50%gluten thô. Số lượt đọc trên 28% được coi là cao.

Ngoài tỷ lệ phần trăm, khi phân tích gluten của ngũ cốc, bốn thông số được đánh giá:

  • co giãn;
  • khả năng mở rộng;
  • co giãn;
  • nhớt.

Chỉ số quan trọng nhất là độ đàn hồi, đặc trưng cho đặc tính nướng của lúa mì. Để xác định thông số này, một dụng cụ chỉ số biến dạng gluten (DIC) được sử dụng. Mẫu để phân tích là một viên bi lăn từ 4 gam chất thử và ngâm trước trong nước trong 15 phút.

Chất lượng gluten là đặc điểm di truyền của một giống cụ thể và không phụ thuộc vào điều kiện trồng trọt.

Phân tích hạt lúa mì để tìm hàm lượng gluten được thực hiện nghiêm ngặt theo tiêu chuẩn, vì một lỗi nhỏ nhất có thể làm sai lệch kết quả rất nhiều. Thực chất của phương pháp là rửa chất phân tích ra khỏi bột nhào trộn từ bột mì (hạt đã được nghiền và rây). Quá trình giặt được thực hiện dưới tia nước yếu ở nhiệt độ + 16-20 ° С.

Đề xuất: