Особливості формування якості зерна

У технологіях вирощування зернових колосових культур виключно важливе значення має проведення таких агротехнічних заходів, які забезпечують отримання високоякісної сировини та її експорт на міжнародні ринки.

Пшениця. При прогнозуванні якості зерна пшениці озимої слід врахувати цілу низку чинників. Найбільш важливими серед них є погодні умови у період наливу та дозрівання зерна, сорти, попередники, рівень удобрення, заходи захисту посівів від хвороб і шкідників, строки збирання. За результатами багаторічних наукових досліджень, проведених в ДУ Інститут зернових культур НААН у степовій зоні, кращі технологічні властивості зерна пшениці озимої, основної продовольчої культури в Україні, формують сильні за якістю сорти, такі як Пилипівка, Нива одеська, Журавка, Зиск, Мудрість одеська, Мелодія одеська, Розкішна та ін. При вирощуванні таких сортів за належної технології вміст білка в зерні буде становити не менше 12–13 %, а сирої клейковини – 23–25 %. 

Значним чином на якість зерна впливає вибір попередника. Враховуючи незначну частку парів у господарствах останніми роками, серед найбільш поширених непарових попередників пріоритетним є сівба пшениці озимої після гороху на зерно. В разі розміщення посівів після зернових колосових культур, сорго і соняшнику, зерно 2–3-го класів якості сформується за умови, де перед сівбою внесли підвищену кількість мінеральних добрив з вмістом у складі цих добрив до 60–90 кг/га азоту, а у період весняної вегетації проводили азотні підживлення посівів згідно з результатами ґрунтової та рослинної діагностики. 

Слід зазначити, що для отримання зерна поліпшеної якості важливе значення має правильний вибір строку збирання, який визначається комплексом зовнішніх умов, біологією сорту, динамікою накопичення органічних та мінеральних сполук. Упродовж формування зерна відбувається безперервний приріст сухої речовини. За результатами досліджень, проведеними в ДУ ІЗК НААН, було з’ясовано, що в умовах Північного Степу максимальних значень маса 1000 зерен у сучасних сортів пшениці озимої набуває наприкінці воскової стиглості за вологості 24–21 %. Водночас найвищий вміст білка та клейковини відмічали з настанням повної стиглості зерна. Однак за перестою посівів можуть відчутно погіршуватися склоподібність зерна і натура, об’єм хліба, сила борошна, опірність тіста тощо.

Одними з основних показників зерна, які визначаються насамперед технологією вирощування, є вміст у ньому білка і сирої клейковини

Підвищена вологість повітря у період наливу зерна і після його дозрівання може викликати поширення в посівах пшениці озимої та й інших зернових колосових культур хвороб, спричинених бактеріями та збудниками пліснявих грибів. При порушенні строків збирання хвороби поширюються згодом і на зерно, зумовлюючи погіршення його якості. Тому важливо провести збирання колосових культур в максимально обмежені строки. 

За опадів у фазі воскової стиглості пшениці озимої та в збиральний період є ризик проростання зерна в колосі на стеблі. Ступінь проростання залежить як від сорту, так і від стану посівів: густоти стеблостою, вилягання, стиглості зерна та інших причин. Зерно з ознаками проростання гірше зберігається. Воно характеризується посиленим диханням, в ньому відбуваються процеси розпаду високомолекулярних сполук. В міру проростання зерна клейковина зміцнюється, стає менш розтяжною. У пророслому зерні знижуються маса 1000 зерен, склоподібність, натура, число падіння, хлібопекарські властивості. 

За результатами проведених досліджень виявлено, що найбільш стійкими до проростання зерна в колосі на стеблі за вологої погоди в збиральний період, яку відмічали, наприклад, у 2011, 2014, 2015 та 2021 рр., виявилися наступні сорти пшениці озимої: Зіра, Фаворитка, Золотоколоса, Куяльник, Заможність, Антонівка, Мескаль. У цих сортів частка пророслих зерен становила в основному менше 2 %. Слід зазначити, що згідно з чинним стандартом ДСТУ 3768:2019, для продовольчого зерна м’якої пшениці другого і третього класів якості частка таких зерен не має перевищувати 3 %, а для першого – 2 %. 

Для формування однорідних партій зерна пшениці поліпшеної якості та запобігання їх змішування при прийманні і розміщенні на хлібоприймальних підприємствах, перед збиранням обов’язково проводять обстеження посівів та попередню оцінку якості зерна. Для цього за 3–4 доби до початку жнив відбирають зразки зерна (кожен з них має бути не менше 1 кг) з партій, отриманих від контрольних обмолотів, або використовують метод апробаційного снопа – шляхом відбору його по діагоналі поля. 

Сильні сорти, які при дотриманні агротехнічних вимог вирощування можуть забезпечити другий і третій класи продовольчого зерна, необхідно збирати першочергово при настанні його повної стиглості. Перед збиранням масивів, де очікують одержати зерно кращої якості, обов’язково проводять обкоси полів з боку лісосмуг та по периметру шириною 20–30 м. Одержане з обкосів зерно, яке може бути пошкодженим клопом-черепашкою, зсипають окремо. 

Залежно від показників якості зерно пшениці м’якої розподіляють на чотири класи. Пшеницю м’яку першого, другого та третього класів використовують для продовольчих потреб (переважно в борошномельній та хлібопекарській галузях) і для експортування, пшеницю четвертого класу – на продовольчі та непродовольчі цілі і для експортування. 

Одними з основних показників зерна, які визначаються насамперед технологією вирощування, є вміст у ньому білка і сирої клейковини. Так, наприклад, масова частка білка для зерна пшениці м’якої першого класу має становити не менше 14 %, другого – 12,5 %, третього – 11 %, а для четвертого класу зерна цей показник якості взагалі не обмежують. Вміст клейковини для першого класу зерна має бути не меншим 28 %, другого – 23 %, третього – 18 %, для четвертого класу – не регламентується. Якість клейковини для першого, другого та третього класів зерна варіює в межах 45–100 умовних одиниць приладу ВДК, для четвертого — не обмежується. 

Показники якості зерна пшениці мякої мають відповідати вимогам стандарту ДСТУ 3768:2019 «Пшениця. Технічні умови», які є обов’язковими на стадіях збирання, обробки і зберігання (табл. 1). 

Таблиця 1. Показники якості зерна м’якої пшениці (ДСТУ 3768:2019 Пшениця. Технічні умови)

На вимогу замовника в зерні пшениці можна визначати, відповідно до чинних методик, й інші показники якості, тобто позакласові: уміст зерен, пошкоджених клопом-черепашкою, силу борошна за альвеографом, індекс седиментації тощо. Ці показники мають виключно важливе значення для переробної галузі, а саме для борошномельно-круп’яної промисловості, та становлять:

• пошкодження зерна клопом-черепашкою, не більше 1% – для зерна першого класу; 2% – для другого та третього класів; не обмежено – для четвертого класу;
• сила борошна в одиницях альвеографа, не менше 220 – для зерна першого класу; 160 – для зерна другого класу; 130 – для зерна третього класу; не обмежено – для четвертого класу. 

Для твердої пшениці у перелік необхідних показників якості клейковина не входить, а визначення масової частки білка є обов’язковим. Так, для зерна пшениці твердої першого класу значення цього показника має становити не менше 14 %, другого – 13 %, третього – 12 %, четвертого – 11 %, а для п’ятого класу зерна – не регламентується (табл. 2). 

Таблиця 2. Показники якості зерна твердої пшениці (ДСТУ 3768:2019 Пшениця. Технічні умови)

Для пшениці твердої, зважаючи на відповідне її призначення, одним із важливих класоутворювальних показників є склоподібність зерна. Для першого класу значення цього показника має бути не меншим ніж 70 %, для другого – 60 %, третього – 50 %, четвертого – 40 % і лише для п’ятого класу відсутні обмеження за склоподібністю. 

Слід зазначити, що зерно пшениці всіх класів має бути у здоровому стані, не зіпріле та без теплового пошкодження; повинне мати властиві здоровому зерну запах і колір; не дозволено зараження шкідниками зерна. 

Пшеницю, що внаслідок несприятливих умов дозрівання, збирання чи зберігання втратила свій природний колір, визначають як «знебарвлену» і зазначають ступінь знебарвлення. Для зерна м’якої пшениці першого, другого та третього класів якості дозволено перший і другий ступені, для четвертого – будь-який ступінь знебарвлення. 

Особливе значення має визначення кількості сажкових зерен на стадії приймання і заготівлі зерна, його переробки на продовольчі цілі. До сажкового належить зерно, у якого забруднена борідка, борозенка або частково зовнішня поверхня спорами сажки; спочатку це визначають візуально, а в разі потреби підтверджують мікологічною експертизою.

У разі невідповідності граничній нормі якості зерна пшениці хоча б за одним із показників та мікологічним випробуванням (понад 100 штук спор сажкових грибів на одну зернину), пшеницю визначають для обліку як «нестандартна» із зазначенням показників невідповідності. 

Для отримання зерна поліпшеної якості важливе значення має правильний вибір строку збирання, який визначається комплексом зовнішніх умов, біологією сорту, динамікою накопичення органічних та мінеральних сполук

Тритикале. Для тритикале властиве унікальне поєднання кращих господарсько-біологічних ознак пшениці та жита. Високий потенціал урожайності зерна і зеленої маси, підвищені адаптивні властивості до несприятливих умов (зимостійкість, посухостійкість, невибагливість до ґрунтів, стійкість до грибних хвороб) та належна якість зерна забезпечили досить широке визнання цієї культури в світі. 

Тритикале у степовій зоні збирають переважно прямим комбайнуванням у фазі повної стиглості зерна за вологості 14–16 %. Зерно цієї культури, щільно закрите колосковими лусочками, не обсипається при дозріванні, що дозволяє збирати врожай без суттєвих втрат, якщо навіть і за деякого запізнення. Але слід враховувати, що значний перестій посівів тритикале може призвести до обламування колосів та до проростання зерна нестійких до цього явища сортів. 

Показники масової частки сирої клейковини і її якості не є обов’язкові для визначення класу зерна тритикале, їхні норми надано з метою закладання у договір про постачання зерна тритикале в межах України для переробних підприємств (виробництво борошна). У разі віднесення партії тритикале до того чи іншого класу, визначають вміст пророслих зерен та число падіння. Серед цих двох показників перевагу надають числу падіння.

Виходячи з показників якості, зерно тритикале, за національним стандартом ДСТУ 4762:2007, поділяють на три класи. Зерно першого і другого класів використовують на продовольчі потреби, третього – для кормових та технічних потреб (табл. 3). 

Таблиця 3. Показники якості зерна тритикале (ДСТУ 4762:2007 Тритикале. Технічні умови)

Зерно тритикале всіх класів повинне бути у здоровому стані, без самозігрівання та без теплового ушкодження під час сушіння; мати властивий здоровому зерну запах (без затхлого, солодового, пліснявого, інших сторонніх запахів); мати нормальний колір; не допускають зараження тритикале шкідниками хлібних запасів, крім зараження кліщем не вище ІІ-го ступеня. 

У разі невідповідності граничній нормі якості зерна тритикале хоча б за одним із показників його переводять у нижчий клас. 

Жито в Україні поряд з пшеницею є головною сировиною для виготовлення борошна і хліба. Окрім цього, із зерна жита отримують солод, який широко використовують для харчових виробництв. Зерно жита містить менше білка, ніж пшениця, але він більш повноцінний за своїм хімічним складом. Так, амінокислоти треонін, фенілаланін, лізин та аргінін надають житньому хлібу додаткові пріоритети при здоровому харчуванні. 

Слід пам’ятати, що ця культура дуже схильна до вилягання, осипання та проростання зерна в колосі, тому її збирають у найкоротші строки і найбільш доцільний спосіб збирання – пряме комбайнування. Залежно від показників якості зерно жита за національним стандартом ДСТУ 4522:2006 розподіляють на чотири класи (табл. 4).

Таблиця 4. Показники якості зерна жита (ДСТУ 4522:2006 Жито. Технічні умови) (Із змінами від 28.08.2008)

У разі віднесення партії жита до того чи іншого класу, визначаючи пророслі зерна та число падіння, перевагу надають числу падіння. Якщо значення числа падіння менше 80 с, активність амілолітичних ферментів, внаслідок дії яких відбувається розщеплення крохмалю, розцінюється як висока, у межах 80–200 с – середня, а понад 200 с – низька. Зерно жита першого, другого та третього класів використовують для виготовлення борошна та на інші продовольчі потреби; четвертого класу – для кормових цілей. 

Жито всіх класів має бути не зіпріле та без теплового пошкодження під час сушіння; повинне мати властивий здоровому зерну нормальний запах (без затхлого, солодового, пліснявого, інших сторонніх запахів) і колір; не допускають зараження зерна жита комірними шкідниками. Вміст фузаріозних зерен для всіх класів зерна не має перевищувати 1 %. У разі невідповідності граничній нормі якості жита хоча б за одним із показників його переводять у нижчий клас. 

Ячмінь – одна з найцінніших зернофуражних культур. Зерно ячменю за вмістом амінокислоти лізину має перевагу порівняно з пшеницею і кукурудзою. Показники його якості встановлені стандартом ДСТУ 3769:98 «Ячмінь. Технічні умови» (табл. 5). 

Таблиця 5. Показники якості зерна ячменю (ДСТУ 3769:98 Ячмінь. Технічні умови)

Ячмінь озимий достигає на 8–12 діб раніше пшениці озимої, що зменшує навантаження в період збирання врожаю та дає можливість успішно вирощувати багато культур у післяжнивних посівах. 

За перестоювання посівів як для озимих, так і для ярих форм ячменю, характерне швидке осипання зерна. Окрім цього, внаслідок несприятливих погодних умов (опади, підвищена вологість повітря) можливе суттєве зниження фізичних показників зерна, проростання його у валках та в колосі на стеблі, поширення грибних хвороб (у тому числі і фузаріозу). До якості зерна ячменю, залежно від його призначення, висувають різні вимоги. 

У зерні, яке використовують для продовольчих цілей та для виготовлення солоду у спиртовому виробництві, нормовані натура і вміст дрібних зерен. Такі показники, як здатність до проростання та життєздатність, для ячменю, що призначений для виготовлення солоду у спиртовому виробництві, повинні бути не нижчими від 92 % (при цьому в стандарті наведено норми по здатності до проростання і життєздатності лише для зерна, поставленого не раніше як за 45 діб після його збирання). Зерно, яке використовують на кормові цілі, має менше обмежень. 

Для зерна ячменю, яке йде на виготовлення пива, регламентують такі показники, як маса 1000 зерен, масова частка білка, вміст дрібних зерен, крупність, здатність до проростання, життєздатність. Вміст білка в зерні пивоварного ячменю першого класу має бути не більше 11 %, маса 1000 зерен – не менше 40 г, крупність – не менше 85 %. Для другого класу значення цих показників повинні становити відповідно 11,5 %, 38 г та 70 %. Рекомендовані вимоги до якості зерна пивоварного ячменю за показником екстрактивність (для першого класу не менше 79 %, другого – 77 %) встановлюють у договорі (контракті) між постачальником і покупцем. 

Зерно ячменю має бути в здоровому стані, без самозігрівання і теплового ушкодження під час сушіння; повинне мати запах, властивий здоровому зерну (без затхлого, солодового, пліснявого, сторонніх запахів); нормальний колір, властивий здоровому зерну певного класу; не допускається зараження шкідниками хлібних запасів, крім зараження кліщем не вище І-го ступеня. У разі невідповідності нормам якості ячменю хоча б за одним із показників його переводять у нижчий клас.

За матеріалами науково-практичних рекомендацій для зони Степу розроблених ДУ «ІНСТИТУТ ЗЕРНОВИХ КУЛЬТУР»