Wstęp teoretyczny do ćwiczeń
Towaroznawcza analiza zbóż obejmuje ocenę organoleptyczną oraz ocenę cech fizycznych. W ramach oceny organoleptycznej bada się smak, zapach i wygląd zewnętrzny ziarna.
Smak ziarna - powinien być charakterystyczny dla danego gatunku zboża, bez posmaków obcych, które świadczą o jego zepsuciu lub nieodpowiednim przechowywaniu.
Zapach ziarna w dużym stopniu zależy od warunków przechowywania, jak również od czystości ziarna i jego stopnia porażenia przez szkodniki i drobnoustroje.
Nadmierna wilgotność i nieodpowiednie przewietrzenie może spowodować wystąpienie zapachu stęchłego, nieprawidłowe suszenie - zapach świeżo piłowanego drewna, działanie enzymów zawartych w ziarnie - zapach fermentacyjny, rozwój szkodników w ziarnie - zapach miodowy, ziarno porośnięte może wykazywać zapach słodowy. Ponadto ziarno przechowywane w pobliżu materiałów takich jak: nafta, oleje, benzyna i rozpuszczalniki organiczne bardzo łatwo przyjmuje od nich zapachy. Zapachy te nie są szkodliwe, jeśli można je usunąć przez przewietrzenie, w przeciwnym razie zboża takiego nie można kierować do przetwórstwa. Ziarno po 5 dniach trwale chłonie zapachy trwale, ponieważ powierzchnia chłonąca ziarna, czyli suma wszystkich powierzchni kapilarnych jest bardzo duża (np. 1 tony ziarna wynosi 6,4ha).
Oceniając wygląd zewnętrzny - określa się barwę, połysk, kształt ziarna, jego powierzchnię i stopień dojrzałości, jak również ilość i jakość zanieczyszczeń.
Zdrowe i prawidłowo przechowywane ziarno powinno mieć barwę typową dla danego gatunku i odmiany o żywym połysku. Ziarna niedojrzałe są zwykle jaśniejsze od dojrzałych. Ziarna stare lub zbierane podczas deszczu, jak również porażone przez pleśń charakteryzują się ciemną barwą.
Dokładniejszą ocenę jakości zboża uzyskuje się wykonując oznaczenia mechaniczne lub chemiczne. W ramach oceny mechanicznej bada się następujące cechy fizyczne ziarna: gęstość ziarna w stanie usypowym, masa tysiąca ziaren, celność i wyrównanie, szklistość i mączystość, masę właściwą. Wykonuje się również oznaczenie wilgotności ziarna oraz ilości okrywy (łuski).
Gęstość ziarna w stanie usypowym - inaczej ciężar gatunkowy lub ciężar objętościowy wyrażany jest w kg/100dm3. Składa się na nią: masa ziarna, masa zanieczyszczeń oraz powietrze znajdujące się w przestrzeniach między ziarnami. Zależy od dorodności, stopnia wypełnienia i struktury ziarna, od grubości łuski, jak również od ilości i jakości zanieczyszczeń. Im większy ciężar objętościowy ziarna, tym jest ono lepszej jakości.
Zależnie od gatunku wyróżnia się następujące gęstości:
pszenica: nie mniej niż 72 kg/hl
żyto: nie mniej niż 68 kg/hl
jęczmień do przetwórstwa nie mniej niż 64 kg/hl
owies do przetwórstwa nie mniej niż 49 kg/hl
Masa 1000 ziaren: odgrywa ważną rolę przy ocenie i doborze materiału siewnego, a mniejszą przy ocenie technologicznej. Zależy od: grubości okrywy, struktury bielma, wielkości ziarna, ewentualnych uszkodzeń i w dużym stopniu od wilgotności ziarna. Im większa jest masa 1000 ziaren, tym ziarna są bardziej dorodne.
Celność i wyrównanie - pod pojęciem celności rozumie się odpowiednią wielkość i dorodność ziaren. O wyrównaniu ziarna mówimy wówczas, gdy partia zboża zawiera duży procent ziaren o tych samych wymiarach.
Badanie celności i wyrównania wykorzystuje się głównie przy ocenie jęczmienia na słód oraz przy ocenie zbóż chlebowych pszenicy i żyta. Przy ocenie zbóż kaszowych: jęczmienia na kaszę, owsa na płatki oznaczamy tylko wyrównanie. Oznaczenia te wykonuje się za pomocą zestawu sit Vogla o ściśle określonych wymiarach oczek. Próbkę ziarna o masie 100g wytrząsa się przez 3 min. Przy ocenie jęczmienia browarnego, pszenicy, żyta i pszenżyta używa się zestawu o otworach: 2,8; 2,5 i 2,2mm, jęczmień na kasze 2,2mm, owies na płatki 2mm.
Ilość ziarna na I i II sicie wyrażona w % stanowi celność ziarna. Wyrównanie natomiast jest to procentowy udział ziarna na I i II lub II i III sicie, zależnie od tego, gdzie znajduje się większa liczba ziaren. Aby jęczmień i owies skierować do przetwórstwa na kaszę wyrównanie musi wynosić co najmniej 85%.
Szklistość i mączystość ziarna - bada się głównie przy ocenie jęczmienia i pszenicy i oznacza na przekroju poprzecznym ziarna. Jeżeli przekrój jest biały, ziarno określa się jako mączyste. W ziarnach mączystych bielmo jest mało zbite i zawiera dużo skrobi, przy mniejszej zawartości białek, ziarno jest miękkie. Jeżeli przekrój ziarna jest szary z połyskiem to ziarno jest szkliste. W ziarnach takich występuje więcej białka i są one twarde.
Szklistość uzależniona jest od odmiany zboża, od klimatu i nawożenia. Czynniki te wpływają na mniej lub bardziej zbitą strukturę bielma oraz na jego skład chemiczny, tworząc tzw. szklistość trwałą. Rozróżnia się również szklistość przemijającą (pozorną), która uzależniona jest głównie od warunków atmosferycznych przy dojrzewaniu i zbiorze ziarna. Występuje głównie w jęczmieniu i zanika po namoczeniu i powolnym suszeniu ziarna.
Pszenica szklista ma lepszą wartość technologiczną, ponieważ zawiera więcej białek glutenowych, co ma duży wpływ na jej wartość wypiekową. W przypadku jęczmienia browarnego wysoki procent ziaren szklistych nie jest wskazany, natomiast jest korzystny przy produkcji kasz. Pszenica jest szklista, jeżeli zawiera conajmniej 60% ziaren szklistych.
Masa właściwa ziarna: można na jej podstawie wyciągnąć pewne wnioski dotyczące składu chemicznego ziarna, jak również wydajności mąki. Ciężar właściwy skrobi wynosi w przybliżeniu 1,5g/cm3, białka 1,24 a tłuszczu poniżej 1, a więc im masa właściwa ziarna będzie większa, tym ziarno to będzie zawierać więcej skrobi, a to znaczy, że uzyskamy z niego więcej mąki, ponieważ to właśnie skrobia stanowi główny składnik mąki. Masa właściwa ziarna zależy od dorodności, dojrzałości i od wypełnienia ziarna.
Okrywa ziarna jest nieprzyswajalna przez organizm ludzki i stanowi odpad przy przerobie ziarna. Im mniejsza jest zawartość okrywy w ziarnie, tym większa jest jego wartość technologiczna.
Ziarno nazywamy suchym jeżeli zawiera do 15% wilgotności, wilgotnym od 15 - 17% wilgotności i mokrym powyżej 17 % wilgotności.