Обзор специализированного оборудования для зерновых лабораторий: модели и цены

0 308

Текст: Ю. Белопухова, агроном, канд. биол. наук 

В прошлом году в нашей стране был собран рекордный за всю ее современную историю урожай зерна. Однако возникшая в результате этого конкуренция привела к серьезным спорам о кондиции продукции, не отличающейся высоким качеством. В этой ситуации защитить аграриев от принятия неверных коммерческих решений и урегулировать возникающие разногласия поможет анализ каждой партии зерна, осуществляемый с помощью специализированного оборудования.

Известно, что класс и стоимость зерна оцениваются в соответствии с «Национальными стандартами РФ» по основным показателям: цвету, вкусу, влажности, засоренности, крупности, стекловидности, натуре, а у пшеницы — дополнительно по содержанию белка и клейковины. К примеру, быстро продать пшеницу по выгодной цене можно в том случае, если концентрация влаги и сорных примесей в ней не превышает 14 и 2 процентов соответственно, а остальные показатели имеют значения не ниже установленных для определенного типа. Для измерения каждого параметра в отдельности согласно принятым ГОСТам обычно используется специальное сертифицированное оборудование, на котором работают подготовленные кадры. Поскольку на предприятии, особенно небольшом, нередко отсутствует возможность тщательно следить за качеством урожая, хорошим решением может стать наличие оптимального набора устройств и приборов. Причем при выборе подобного оборудования кроме его сертификации в России и стоимости следует обращать внимание на удобство использования, точность получаемых данных и скорость их предоставления.

Табл. 1. Основные показатели качества зерна при реализации

Показатели

Мягкая яровая и мягкая озимая краснозерная пшеница

Твердая пшеница

Стекловидность, не ниже, %

60

70

Натура, г/л

730

745

Содержание белка, не ниже, %

12

11,5

Массовая доля клейковины, не менее, %

23

22

Число падения, с

150

150

 

ОПРЕДЕЛИТЬ ВЛАЖНОСТЬ

Одним из важных качественных параметров является норматив влажности. У разных культур он неодинаков, поскольку во многом зависит от химического состава зерна. Для его определения по классической методике подойдет сушильный шкаф СЭШ-3МЭ, в котором пробы равномерно высушиваются воздушным потоком, создаваемым вентилятором и вращающимся столом. При этом температура в пределах от 60 до 170ºС устанавливается электронным регулятором с точностью до 0,5ºС. После сушки в шкафу понадобятся охладитель проб и точные аналитические весы, поскольку вывод об уровне влажности зерна делается по разнице массы смолотой и спрессованной навески сырья до и после высушивания. Подобный комплект для определения концентрации влаги в зерне, муке, семенах и комбикормах обойдется в 100–150 тыс. рублей и потребует отдельного помещения, а также сотрудника для его обслуживания.

Среди других приборов для установления норматива влажности можно отметить «Эвлас-2М» стоимостью 45–65 тыс. рублей. Он совмещает электронные весы, сушильный шкаф, эксикатор для охлаждения и калькулятор. При этом масса и влажность пробы, в качестве которой могут выступать зерно, семена различных культур, волокна, зерносмеси, любая мука и комбикорма, определяются автоматически за 10 с. Другой лабораторный влагомер, Aquamatic АМ 5200 шведской фирмы Perten, за аналогичное время способен измерить не только влажность, но и натуру двух образцов зерна любых 10 зерновых культур. Прибор Aquasearch 650 (PM-650) японской компании Кett также может установить влажность и натуру зерна, однако дополнительно рассчитан на распечатку и передачу полученных сведений через сеть Интернет, что важно на предприятиях, работающих по технологии Smart Farm.

БОРЬБА С ЗАСОРЕННОСТЬЮ

Помимо зерна основной культуры в собранном урожае могут содержаться вредители, малоценные и опасные для здоровья человека примеси — песок, части стеблей, листьев и стержней колоса, ости и пленки, семена сорняков, больные и щуплые зерна, другие злаки. Чем выше уровень концентрации подобного сора, тем хуже качество всей партии, поскольку такое сырье в процессе хранения теряет пищевую и технологическую ценность. Засоренность и выравненность зерна обычно оцениваются с помощью рассевов — систем сит с разным размером ячеек, которые совершают поступательные, вращательные, колебательные и встряхивающие движения. На небольшом предприятии удобно использовать рассевы фирмы Endecotts, вмещающие до восьми сит диаметром 200 мм. К этой категории относятся модели Minor и Octagon, причем первая отличается ручным управлением, а вторая — цифровым дисплеем и возможностью автоматически регулировать амплитуду и продолжительность работы. В специализированных зерновых хозяйствах целесообразно применять типовое оборудование для хлебоприемных пунктов — лабораторный очиститель проб зерна ОЗЛ-2. Он способен в течение пяти минут обнаружить обломки колоса, солому, сорняки, песок, мелкие зерна, насекомых и клещей.

Крупным сельхозпроизводителям подойдет лабораторный рассев РЛУ-1 стоимостью от 50 тыс. рублей. С его помощью можно определить зараженность сырья насекомыми и амбарными вредителями в явной форме, сорные и зерновые примеси, фракционный состав зерна, а также качество помола муки, что тоже нередко определяет стоимость каждой партии продукции. Прибор отличается низким уровнем шума, а также имеет систему защиты от пыли и исходящего от самого устройства воздуха. Для этой же категории предприятий окажется удобным полностью автоматизированный российский лабораторный зерноочиститель «Лоза» стоимостью 400 тыс. рублей, оснащенный встроенными аналитическими весами, действующими по принципу роторного сепаратора. Оборудование не требует специальной подготовки для работы на нем: оператору нужно лишь загрузить образец в бункер и через несколько минут получить и распечатать данные о содержании в нем примесей.

Агропромышленные холдинги могут выбрать многопрофильный автоматический анализатор Quatuor II стоимостью порядка 1,5 млн рублей, полностью исключающий человеческий фактор при определении сора в зерне. Данный прибор оснащен роторными ситами, работающими по принципу барабанного сепаратора, и способен адаптировать скорость их вращения, мощность вентилятора, а также за 1,5 минуты сортировать зерно 11 культур по фракциям, отделяя при этом примеси, взвешивая и вычисляя процентное содержание каждой. Для быстрого определения уровня засоренности, наличия вредителей и массы очищенного зерна пшеницы, пивоваренного и крупяного ячменя, ржи, овса, рапса и кукурузы, а также загрязнений и вредителей также предназначен сепаратор типа SZD. Его стоимость составляет порядка 2–2,5 млн рублей. Поскольку данное оборудование является профессиональным, обслуживать его должен технолог.

ИСКЛЮЧИТЬ СУБЪЕКТИВНОСТЬ

При закупках пшеницы в обязательном порядке учитывается показатель стекловидности, который указывает на крахмалистый или белковый характер зерен. Чем выше уровень значений данного параметра, тем выше хлебопекарные качества зерновой культуры и ее стоимость. Наиболее часто стекловидность определяют визуально диафаноскопом с оптической камерой и счетчиком ДСЗ-2 либо его аналогами — ДСЗ-2С и ДСЗ-2М. Стоимость такого комплекта обычно составляет 18–25 тыс. рублей. Однако данные приборы способны проанализировать не более 10 образцов в час, а точность результата во многом зависит от опыта и внимания оператора. На электронном диафаноскопе «Янтарь» стоимостью 70,17–82,07 тыс. рублей можно выбрать ручной и полуавтоматический режим работы и провести анализ в 50 раз быстрее. Помимо этого, облегчает работу и минимизирует субъективность оператора, повышая тем самым точность данных, возможность просмотра зерен на экране компьютера, архивация результатов подсчетов и изображений анализируемых образцов. Для контроля стекловидности в потоке зерна подойдет фотоэлектрический диафаноскоп «Фотон». Скорость его работы позволяет затратить лишь одну минуту на заполнение кюветы сырьем, нажатие кнопки «Старт» и получение результатов на дисплее прибора. Оборудование «Протеин-1» с ИК-источником также позволяет проводить массовую экспресс-оценку зерна, но кроме стекловидности на устройстве можно определить количество клейковины и белка, причем без размола образца.

Для измерения насыпной плотности зерна, илинатуры, обычно используют разные конструкции пурок на один литр либо на 20 л. Среди производителей подобных устройств одними из лидеров являются финские компании. Так, пурка с весами Wile 241 стоимостью 1500–2000 рублей от фирмы Farmcomp пригодна для большинства сыпучих продуктов и имеет две шкалы: верхнюю, показывающую результат в килограммах на гектолитр, и нижнюю, определяющую удельную плотность в фунтах на бушель. Натуру зерна пшеницы, ржи, ячменя и овса также удобно определять с помощью литровой пурки У1-ПХ1 с падающим грузом и встроенными лабораторными весами MW-II-3000. От классических моделей ПХ-1 или ПХ-1М она отличается меньшим весом, в 4–5 раз большей производительностью и лучшей воспроизводимостью результатов. Еще меньше от субъективного человеческого фактора зависят итоги измерений натуры пшеницы, ржи, ячменя и овса пуркой ПХ-1Э с электронными весами стоимостью 52–55 тыс. рублей. Этот прибор сертифицирован, соответствует ГОСТам и широко используется в лабораториях хлебоприемных, зерноперерабатывающих предприятий и контролирующих органов.

ЧИСЛО ПАДЕНИЯ

Дожди во время созревания урожая и высокая влажность воздуха в период хранения, отмечаемая при недостаточной сушке или вентилировании, могут спровоцировать прорастание зерна в живом колосе или на току. Обычно данный процесс сопровождается выделением фермента альфа-амилазы, который превращает крахмал эндосперма в сахара. В результате хлебопекарные свойства зерна в зависимости от степени его прорастания существенно ухудшаются. Для установления доброкачественности хлебных злаков обычно определяется автолитическая активность, или число падения, зерна, муки пшеницы и ржи. Метод оценки основан на клейстеризации суспензии муки в кипящей водяной бане и ее последующем разжижении под действием альфа-амилазы.

В небольших лабораториях для определения числа падения зерна можно использовать оборудование Falling Number различных моделей: FN 1000, FN 1300, FN 1310, FN 1500 — для анализа одной пробы, FN 1700 и FN 1900 — для параллельного исследования двух образцов. На хлебоприемных, зерноперерабатывающих предприятиях и контрольно-арбитражных инспекциях привычнее прибор ИЧП1-2, диапазон измерения которого составляет 60–900 с, а стоимость — 70–90 тыс. рублей. Для этих же организаций подойдут более дорогие устройства ПЧП-99-1 и ПЧП-99-2К, рассчитанные на измерение одной или двух проб соответственно. В них определение международной стандартизированной величины числа падения осуществляется методом Хагберга-Пертена. Оборудование ПЧП-3 и ПЧП-5 оснащено индикаторной панелью LCD, способно непрерывно работать в течение восьми часов, позволяет проводить одновременно исследование двух проб, автоматически контролировать температуру в водяной бане и оценивать результаты измерений. Его стоимость достигает 155–175 тыс. рублей, что обусловлено высокой стабильностью работы, возможностью выведения данных и информации о типовых ошибках оператора на дисплей, а также наличием у электронагревателей электронной защиты и отсутствием потребности в воде для бани. Похожими характеристиками обладает более дорогая модель ПЧП-7, за которую придется заплатить порядка 200 тыс. рублей. Она также может работать в течение восьми часов и одновременно измерять две пробы, при этом имеет встроенную систему охлаждения крышки, по причине чего не требует подключения к воде и не использует слив. Помимо этого, данная модель автоматически контролирует температуру в бане и учитывает результаты измерений.

Для предприятий, работающих по технологии Smart Farm, подойдут устройства Erkaya FN-7100, Bastak Enzyme 5000 и Bastak Enzyme 5100. Они способны определять естественную и микробиологическую активность альфа-амилазы и суммарный эффект числа падения. Кроме хорошего дизайна оборудование имеет удобный интерфейс, встроенный принтер, блок хранения данных, возможность подключения к сети Интернет, автоматические системы отключения и сигнализации прибора для защиты оператора.

БЕЗ РУЧНОГО ТРУДА

В основе способов определения количества и качества клейковины, от которых зависит адсорбция воды мукой и объем выпекаемого хлеба, лежит ручной метод, базирующийся на ГОСТе 135861. Для его автоматизации используются различные модификации механизированных или механических устройств отмывания и отжима сырой клейковины. К их числу относятся оборудование У1-МОК-1МТ стоимостью 70 тыс. рублей, способное производить до четырех отмываний за час, измерители деформации клейковины ИДК-1М и ИДК-2, цены на которые составляют 18–20 тыс. и 50–52 тыс. рублей соответственно, а также комплекс Gluten Washer 2100, центрифуга Gluten Index 2115 и сушилка Dry Gluten 2120.

Поскольку измерения на механизированных устройствах требуют много времени и отличаются большой погрешностью, растет популярность более дорогих, производительных и исключающих ручной труд приборов серии Glutomatic, оценивающих клейковину в соответствии со стандартом ISО 21415-2. Именно с его помощью можно разрешить спорный вопрос о качестве данного белкового вещества, возникающий в отношении результатов анализа, находящихся на границе двух категорий. Прибор Glutomatic 2100 способен за 10 минут провести полное исследование одного образца манной крупки, пшеничной муки или шрота, а модель 2200 за это же время проанализирует две пробы. Устройства серии 6000 и 6100 могут выполнять весь объем работ автоматически после засыпания образца, изменять время замешивания и промывания, а также одновременно определять сырую клейковину в двух индивидуальных пробах. Помимо оборудования шведского производителя в мировой практике довольно часто используются приборы турецкой компании Erkaya, не зависящие от работы оператора и сертифицированные в ЕС. К примеру, устройство DG-2020 отличается высокой точностью определения содержания сухой клейковины. В основе его работы лежит нагревание образца в течение пяти минут при температуре 150ºС на листах с тефлоновым покрытием, а принцип действия основан на более тесной корреляции между объемом сухой клейковины и количеством белка в муке. Достаточно востребованными являются устройства от компании Molinus. Так, прибор «Глютен Индекс GI 2030» отделяет крепкие части от слабых составляющих влажной клейковины на скорости 6000 об/мин, а данные выводит на ЖК-дисплей.

УПРОСТИТЬ ИЗМЕРЕНИЯ

Хлебопекарные и кормовые свойства зерна зависят в том числе от массовой доли азота, характеризующей содержание белка. Для измерения данного параметра был разработан метод Кьельдаля, отличающийся длительностью и трудоемкостью, а также требующий много места для приборов. Однако за последние десятилетия он претерпел значительные изменения. Сегодня для собственной лаборатории на предприятии подойдут полностью автоматическая система Opsis KjelROC KD-310 либо комплекс Keltrun, в состав которого входят дигестор, или печь, для разложения пробы, дистиллятор, ручная или полуавтоматическая титровальная установка. Более того, сельхозпроизводители имеют возможность приобрести по отдельности автоматические анализаторы и специальные печи. К примеру, дигесторы SH220F, DK 6 и DK 20 для сжигания по Кьельдалю рассчитаны на 20 позиций с максимальной температурой нагрева 450ºС, оснащены системой защиты от перегрева, портом для связи с компьютером или для подключения принтера, а также информативным жидкокристаллическим индикатором. Не менее удобной для пользования будет универсальная автоматическая установка для быстрого инфракрасного разложения в серной кислоте широкого спектра проб LOIP LK-100 стоимостью 160 тыс. рублей. Данное устройство создает прерывистый цикл нагрева для сильно пенящихся образцов, предотвращает стекание и разбрызгивание капель, удаляет пары, обеспечивает максимальную безопасность работы в лаборатории. Прибор Hanon K1100F отличается автоматизированными процессами дистилляции и титрования, системой защиты оператора от термического ожога, однако позволяет ему самостоятельно задавать те или иные опции — автоматическое опорожнение и очистку дистиллятом пробирки, промывание титровального стакана, установку мощности парообразования на уровне 50, 80 и 100 процентов, добавление щелочи в пробирку и другие. В оборудовании LK-500 предусмотрено удаление водяным паром продуктов разложения при определении азота в комбикормах, зерне и продуктах питания по методу Кьельдаля. Прибор автоматически добавляет раствор гидроксида натрия, имеет 10 пользовательских программ дистилляции с возможностью установки объема реагента, времени реакции, мощности пара и времени процедуры. Управляется устройство с помощью высококонтрастного вакуум-флуоресцентного графического дисплея и энкодерного переключателя.

Таким образом, представленные некоторые модели лабораторного аналитического оборудования позволят сельхозпроизводителям самостоятельно на территории собственного предприятия определять наиболее ценные параметры зерна — влажность, стекловидность, уровень засоренности, количество и качество клейковины, натуру, число падения и массовую долю азота. Более того, среди широкого спектра различных устройств можно найти оптимальные по соотношению цены и качества модели.

 

Подписаться на статьи

Наши новости
Cпециальные предложения
Cобытия и конференции

dokagen_240x400_VL_4
 
баннер на сайт 2
Яндекс.Метрика

© 2013 Агробизнес. Ежедневное интернет-издание о новом поколении предпринимателей. Использование материалов Агробизнеса разрешено только с предварительного согласия правообладателей. Все права на картинки и тексты в разделе Новости принадлежат их авторам. Сайт может содержать контент, не предназначенный для лиц младше 18-ти лет.