Analyse de céréales en laboratoire

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Analyse de céréales en laboratoire
Analyse de céréales en laboratoire
Anonim

Comme tout produit agricole, le grain a ses propres caractéristiques de qualité qui déterminent son aptitude à l'usage humain. Ces paramètres sont approuvés par GOST et sont évalués dans des laboratoires spéciaux. L'analyse des grains vous permet de déterminer la qualité, la valeur nutritionnelle, le coût, la sécurité et la portée d'un lot ou d'une variété en particulier.

Les résultats du test dépendent de trois éléments:

  • caractéristiques génétiques de la culture à partir de laquelle la culture a été récoltée;
  • conditions de croissance et technologie de transport;
  • stockage.

L'unité d'évaluation de la qualité approuvée par l'État est le lot à partir duquel les échantillons sont prélevés pour analyse.

Principaux paramètres d'analyse

Les paramètres déterminés par l'analyse du grain en laboratoire sont divisés en 3 grands groupes:

  • indicateurs de qualité - un ensemble de propriétés physiques, chimiques et biologiques qui caractérisent le degré d'utilité et d'adéquation du grain à des fins techniques et agricoles;
  • indicateurssécurité - évaluer la présence d'impuretés chimiques nocives, caractériser le respect de l'environnement du grain;
  • teneur en OGM (échantillons génétiquement modifiés).

Le premier groupe est le plus étendu et est un élément obligatoire de la vérification des lots de céréales. Il existe 2 types d'indicateurs d'analyse de grain inclus dans l'évaluation de la qualité:

  • organoleptique - évalué à l'aide des sens humains;
  • laboratoire ou physico-chimique - déterminé à l'aide de techniques et d'équipements techniques spécifiques.

Parmi les paramètres de laboratoire, il y a ceux de base (requis pour une culture particulière) et supplémentaires. Chaque caractéristique de la qualité du grain a un nom spécifique et une méthode de détermination.

Décrypter l'analyse des grains

Paramètre Caractéristique
Humidité Pourcentage de teneur en eau dans le grain.
Température Mesuré à différents points à la profondeur de la masse de grain. La normale ne doit pas être trop élevée ni croître rapidement.
Nature Caractère la masse d'un litre de grain, exprimée en g/l.
Taille Détermine les paramètres de taille de grain. Ce groupe d'indicateurs comprend le poids de 1000 grains, la gravité spécifique, ainsi que la longueur, la largeur et l'épaisseur de la graine.
Vitreux Caractère le degré de transparence du grain.
Chaffinness Déterminé pour les cultures céréalières (avoine, orge, riz, sarrasin, etc.). Caractérise le pourcentagepellicules ou coquilles dans la masse de grains. Plus la pellicule est élevée, plus le rendement en céréales finies est faible.
Collage Affiche le pourcentage d'impuretés dans le poids total du grain.
germination Capacité à produire des pousses normales dans des conditions naturelles pour une culture particulière.
La germination de l'énergie Pourcentage de grains qui ont germé dans un laps de temps donné.
Numéro de chute Caractère le degré de germination des grains (plus l'indicateur est élevé, plus la qualité boulangère de la farine est faible).
Contenu en cendres Quantité de substances minérales (inorganiques) dans le grain. Il est déterminé en pesant la masse restante après la combustion complète du grain moulu à une température de 750-850 ° С.
Régularité Caractère l'uniformité de la taille des grains.
Infection Le nombre d'organismes nuisibles dans la culture (punaises des tortues, charançons des grains, etc.), exprimé en nombre d'individus vivants pour 1 kg de grain.

Pour le blé, le grain est également analysé pour la teneur en gluten et en protéines.

L'évaluation de la qualité des grains fait partie intégrante du contrôle des denrées agro-industrielles et constitue la base de la recherche agronomique qui accompagne le développement de nouvelles variétés ou l'étude de l'influence de divers facteurs environnementaux sur les plantes céréalières (engrais, sol, parasites, phytohormones, etc.).

Les paramètres supplémentaires de l'analyse de la qualité du grain comprennent la composition chimique, l'activitéenzymes, teneur en micro-organismes, etc.

Caractéristiques de l'analyse des grains de semence

L'abondance de la récolte dépend en grande partie de la qualité du grain de semence. Dans ce cas, les caractéristiques clés sont la taille (plus la graine est grosse, meilleure sera la croissance), la pureté (l'absence d'impuretés de mauvaises herbes et de parasites de culture) et les résultats de l'analyse de la germination.

Pour analyser les grains pour les qualités de semis, 3 échantillons moyens sont isolés d'un lot par quartier, qui permettent de déterminer différents indicateurs:

  • échantillon 1 - pureté, germination, poids de 1000 graines;
  • sample 2 - humidité et infestation de ravageurs;
  • échantillon 3 - le degré d'endommagement des semences par les maladies.

Sur la base des résultats de l'analyse, une conclusion est tirée sur les qualités de semis des graines, qui est incluse dans le document d'inspection correspondant.

analyse de germination
analyse de germination

La germination est déterminée en plaçant 100 graines dans des conditions appropriées pour la germination pendant 3 jours. Dans le même temps, le nombre et l'uniformité des semis sont évalués. Pour la détection rapide des grains morts, la méthode Lecon est efficace, ce qui donne des résultats en quelques heures. Les grains vivants sont identifiés par le changement de couleur qui se produit lorsque l'oxygène est absorbé à partir d'une solution de sel de tétrazolium. Les graines mortes ne respirent pas.

Évaluation organoleptique

Les principaux indicateurs organoleptiques sont la couleur, la brillance, le goût et l'odeur, sur la base desquels ils concluent que le lot de céréales est de bonne qualité et frais. La couleur doit être uniforme, la surface des graines doit être lisse etbrillant. La présence d'odeurs étrangères (non caractéristiques de la culture) indique une détérioration ou une violation de la technologie de stockage.

Estimé aussi:

  • forme et taille;
  • homogénéité du lot;
  • mauvaise herbe;
  • état du shell.

La couleur, l'odeur et le goût des fèves sont vérifiés pour la conformité à une variété biologique spécifique. L'analyse organoleptique est superficielle et approximative, mais peut révéler de graves écarts par rapport à la norme. Les paramètres de l'échantillon d'essai sont comparés aux normes disponibles dans le laboratoire.

Évaluation des mauvaises herbes et de l'infestation

Les impuretés sont divisées en 2 grands groupes: les céréales et les mauvaises herbes. Ce dernier est divisé en 4 types:

  • minéral - particules de nature inorganique (cailloux, sable, poussière, cailloux, etc.);
  • biologique - particules tierces d'origine organique, dans une plus grande mesure - végétales (morceaux d'épillets, feuilles, etc.);
  • mauvaise herbe - graines de cultures étrangères;
  • nocif - fruits ou graines contenant des substances toxiques pour l'homme.
photo de grain avec des impuretés
photo de grain avec des impuretés

Les graines défectueuses (autres que normales) d'un lot sont appelées impuretés du grain. Ils peuvent également être utilisés pour le traitement technologique, bien qu'ils donnent un produit de qualité inférieure. Pour réduire la teneur en impuretés des mauvaises herbes, le grain est nettoyé sur des machines de production.

Le poids des échantillons moyens pour l'analyse des mauvaises herbes est de 20 à 25 grammes. La proportion d'impuretés est déterminée en pourcentage.

L'infection peut êtreexplicite et caché. Dans le premier cas, les parasites sont séparés de l'échantillon à l'aide d'un tamis, et dans le second cas, chaque grain est fendu et examiné (taille de l'échantillon - 50).

charançon de la grange dans le grain
charançon de la grange dans le grain

Analyse chimique

Cette analyse appartient à la catégorie des compléments et implique l'étude de la composition chimique du grain. En même temps, le pourcentage des composants suivants est déterminé:

  • protéines;
  • lipides;
  • glucides (y compris l'amidon et les fibres);
  • vitamines;
  • minéraux (macro-, micro- et ultramicroéléments).

L'analyse chimique du grain comprend également la détermination de la teneur en cendres.

Ces paramètres montrent la valeur nutritionnelle d'une variété particulière, et parfois son utilité technique. Par exemple, une grande quantité de lipides dans les graines de tournesol indique la grande aptitude des matières premières à la production d'huile.

Déterminer certains des composants de la composition est un élément clé de la qualité. Ainsi, lors de l'analyse du grain de blé, le pourcentage de protéines est nécessairement déterminé. Cet indicateur caractérise non seulement la valeur nutritionnelle, mais également les propriétés boulangères, car il est corrélé à la vitrosité et à la qualité du gluten.

Équipement

Il existe un grand nombre d'instruments pour l'analyse des grains, parmi lesquels sont spécialisés (conçus pour l'évaluation en laboratoire des produits céréaliers) et généraux. Ces derniers comprennent des instruments de mesures physiques et chimiques, des équipements pour travailler avec des réactifs.

Vers le kit de laboratoire standard pour l'analyse des grainsinclus:

  • balances de haute précision;
  • poids;
  • dispositifs pour déterminer les propriétés du gluten;
  • verres de montre et boîtes de Pétri;
  • tamis à alvéoles de différents diamètres;
  • mortiers en porcelaine;
  • dessiccateur;
  • moulin;
  • humidimètres;
  • appareil de mesure de la température;
  • verrerie de laboratoire (flacons, bouteilles, etc.);
  • chambre de séchage;
  • réactifs chimiques.

L'ensemble peut également contenir des dispositifs à profil étroit, par exemple des éplucheurs, à l'aide desquels la pellicule est déterminée. La présence d'impuretés magnétiques métalliques est détectée à l'aide de milliteslamètres.

Certains instruments remplacent les méthodes manuelles pour déterminer certains paramètres. Par exemple, la vitréité peut être établie à l'aide d'un diaphanoscope. L'automatisation de l'analyse des grains réduit considérablement le facteur subjectif et fait gagner du temps.

Il existe également des dispositifs d'analyse complexe, qui remplacent le processus en plusieurs étapes de détermination de divers paramètres, qui nécessite tout un ensemble d'instruments et de réactifs. Cependant, la fonctionnalité de ces appareils est encore limitée.

analyseur de grains
analyseur de grains

Actuellement, l'évaluation de la qualité des produits céréaliers est une combinaison de méthodes manuelles et automatisées d'analyse des grains, dont le rapport est déterminé par le support technique d'un laboratoire particulier et un ensemble d'indicateurs à vérifier.

Détermination de l'humidité

L'humidité est l'un des paramètres clés de la qualité du grain, qui détermine non seulement sa valeur nutritionnelle, mais aussi les conditionsstockage.

Il y a 2 façons d'analyser l'humidité du grain:

  • l'utilisation d'une étuve électrique (ESH) - consiste à sécher l'échantillon de grain moulu et à comparer le poids avant et après la procédure;
  • à l'aide d'un humidimètre électrique - en déterminant le degré d'humidité par conductivité électrique, un échantillon de grain est placé dans l'appareil sous la presse.

La deuxième méthode est plus rapide, mais moins précise. En cas d'humidité trop élevée (plus de 17%), l'échantillon d'essai est pré-séché.

humidimètre électronique
humidimètre électronique

Selon le pourcentage d'eau, on distingue 4 degrés d'humidité du grain:

  • sec (moins de 14 %);
  • demi-sec (14-15,5%);
  • humide - (15,5-17%);
  • brut - (plus de 17 %).

Les pourcentages indiqués sont acceptables pour les principales céréales (seigle, avoine, blé, etc.).

Une humidité supérieure à 14 % est considérée comme élevée et indésirable, car elle entraîne une diminution de la qualité et de la germination du grain. Chaque culture a ses propres normes de teneur en eau, élaborées en tenant compte des caractéristiques de la composition chimique des graines.

Chaffinness

L'estimation de la filmabilité comprend 2 étapes:

  • compter le nombre de douilles ou de films;
  • détermination de la fraction massique en pourcentage des coquilles.

Le deuxième indicateur est le plus important. Pour le déterminer, les grains sont d'abord débarrassés des coques à l'aide d'un éplucheur ou manuellement, puis les céréales et la masse filmogène sont pesées séparément. À la fincomparer le poids des échantillons nettoyés et non nettoyés.

Vitreux

Le degré de transparence dépend du rapport protéines/amidon. Plus la teneur de ce dernier est élevée, plus le grain est poudreux (féculent) et trouble. A l'inverse, une grande quantité de protéines augmente la transparence de la graine. Par conséquent, la valeur vitreuse reflète la valeur nutritionnelle et la qualité boulangère du grain. De plus, cet indicateur est associé aux propriétés mécaniques et structurelles de l'endosperme. Plus la vitrosité est élevée, plus le grain est solide et plus il faut d'énergie pour le broyage.

Il existe 2 méthodes pour déterminer ce paramètre: manuelle et automatisée. Dans le premier cas, la transparence est appréciée à l'œil nu ou à l'aide d'un diaphanoscope. Un échantillon de 100 grains est soumis à analyse. Chaque graine est coupée en deux et attribuée à l'un des trois groupes vitreux:

  • farineux;
  • partiellement vitreux;
  • vitré.

Le nombre total de grains des deux dernières catégories est la vitrerie totale (seule la moitié du nombre de graines partiellement vitreuses est incluse dans le total). Le contrôle est effectué 2 fois (l'écart entre les résultats ne doit pas dépasser 5%).

Il existe également des diaphanoscopes automatisés qui déterminent simultanément la vitrosité des graines placées dans une cuvette. Certains appareils ne nécessitent même pas de pré-coupe des grains.

Numéro de chute

L'indice de chute est un indicateur indirect du degré de germination, déterminé en fonction du niveau d'activité autolytique du grain. Ce dernier est le résultat d'une actionenzyme alpha-amylase, qui décompose l'amidon de l'endosperme en sucres simples, nécessaires au développement de l'embryon de la graine. Naturellement, cela entraîne une réduction significative de la qualité de cuisson.

instrument à nombre descendant
instrument à nombre descendant

L'activité autolytique est déterminée à l'aide d'un équipement spécial (Falling Number, ICHP, PChP, etc.). La méthode est basée sur la liquéfaction enzymatique (par l'action de l'alpha-amylase) d'une suspension de farine gélatinisée dans un bain d'eau bouillante.

Analyse de grains GOST

Tous les composants de l'analyse des produits sont strictement réglementés et prescrits dans les normes pertinentes. GOST contient des normes de qualité, des exigences en matière d'équipement et des méthodes pour déterminer chaque indicateur. Les résultats de l'analyse des grains ne sont reconnus comme fiables que s'ils sont obtenus conformément aux instructions établies.

Selon GOST, des classes de cultures céréalières sont définies, pour chacune desquelles les valeurs correspondantes des paramètres de qualité (les soi-disant normes restrictives) sont prescrites. Le blé tendre a 5 classes.

Paramètres restrictifs du blé tendre

Indicateur 1 2 3 4 5
Fraction massique de protéines, pas moins de 14, 5 13, 5 12 10 pas de limite
Quantité de gluten cru, pas moins de 32 28 23 18 pas de limite
Nombre de chutes 200 200 150 80 pas de limite
Nature, g/l, pas moins de 750 750 730 710 pas de limite

La classe définit la nature de la transformation et de l'utilisation, les caractéristiques de stockage et la valeur marchande des céréales.

Analyse rapide des grains avec spectroscopie IR

Avec l'aide de la spectroscopie IR, vous pouvez déterminer rapidement et avec précision:

  • humidité;
  • teneur en protéines et en gluten;
  • quantité d'amidon;
  • genre;
  • densité;
  • teneur en huile;
  • teneur en cendres.

Pour les principaux paramètres d'analyse des grains, l'erreur ne dépasse pas 0,3 %.

Analyseur de grains IR
Analyseur de grains IR

Le fonctionnement des analyseurs complexes est basé sur la réflexion diffuse de la lumière avec une longueur d'onde dans la région du proche infrarouge. Dans le même temps, le temps est considérablement économisé (l'analyse de plusieurs paramètres est effectuée en une minute). Le principal inconvénient de la méthode express est le coût élevé de l'équipement.

Analyse de la teneur et de la qualité du gluten

Le gluten est une masse caoutchouteuse dense et visqueuse formée après que les substances solubles dans l'eau, l'amidon et les fibres sont lavées du grain moulu. Le gluten contient:

  • protéines gliadine et glutenine (de 80 à 90% de matière sèche);
  • glucides complexes (amidon et fibres);
  • glucides simples;
  • lipides;
  • minéraux.

Le blé contient de 7 à 50 %gluten cru. Les lectures supérieures à 28 % sont considérées comme élevées.

En plus du pourcentage, lors de l'analyse du grain pour le gluten, quatre paramètres sont évalués:

  • élasticité;
  • extensibilité;
  • élasticité;
  • viscosité.

L'indicateur le plus important est l'élasticité, qui caractérise les propriétés boulangères du blé. Pour déterminer ce paramètre, un instrument d'indice de déformation du gluten (DIC) est utilisé. L'échantillon à analyser est une boule roulée à partir de 4 grammes de la substance d'essai et préalablement trempée dans l'eau pendant 15 minutes.

La qualité du gluten est un trait héréditaire d'une variété particulière et ne dépend pas des conditions de croissance.

L'analyse du grain de blé pour la teneur en gluten est effectuée strictement conformément à la norme, car la moindre erreur peut grandement fausser le résultat. L'essence de la méthode consiste à laver l'analyte de la pâte, mélangée à partir de farine de blé (grains broyés et tamisés). Le lavage est effectué sous un faible jet d'eau à une température de +16-20 ° С.

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