Изменение плотности зерна

14.07.2015

Имеется большое количество работ, в которых так или иначе изучали плотность зерна. Большинство исследований посвящено определению зависимости плотности зерна от влагосодержания. В некоторых работах сделаны попытки увязать плотность зерна с характером распределения в зерне белков, с объемной массой, массой 1000 зерен и другими физическими свойствами зерна и даже с выходом крупок и дунстов в драном процессе.
Изучали влияние на плотность зерна погодных условий в период созревания и уборки хлебов; исследовали изменение плотности при гидротермической обработке зерна. Предприняты попытки использовать изменение плотности эндосперма зерна для контроля процесса внутреннего влагопереноса.
Разница в плотности анатомических частей зерна послужила основой для разработки быстрого метода определения чистоты зародышевого продукта при сухом помоле кукурузы. Плотность зерна используют в США для оценки технологических свойств кукурузы. Для отечественных сортов кукурузы такой метод разработан нами совместно с 3.Д. Гончаровой и 3.И. Загородниковой.
На рисунке 48 приведена зависимость плотности зерна пшеницы от влагосодержания. Заметное влияние на значения плотности зерна оказывают сортовые различия.

Изменение плотности зерна

Ho с увеличением влагосодержания зерна эти различия сказываются все менее заметно. Экстраполяция показывает, что плотность разных образцов зерна уравнивается примерно при влагосодержании 37—40 %, т. е. в гигроскопической точке.
Кривые 4, 5 показывают, как изменяется плотность зерна с различной интенсивностью на разных участках вдоль оси влагосодержания; наиболее резко снижается плотность в области 13—19% влагосодержания, т. е. именно в той области, где установлено резкое изменение структуры зерна в результате образования микротрещин и других физикохимических процессов. В этой области расположена вторая критическая точка изотермы сорбции, соответствующая наиболее интенсивному преобразованию структуры зерна.
Для изучения влияния температуры на плотность зерна использовали биологическую камеру 2КА-НЖ с рабочим объемом 0,8 м3. Это позволило термостатировать всю аппаратуру, включая весы. Опыты .проводили при постоянной температуре (±0,2°С), а прогрев образцов и аппаратуры осуществляли в течение полутора часов; образцы находились в запаянных полиэтиленовых пакетах. Продолжительность прогрева зерна равна продолжительности обработки его в кондиционере в производственных условиях. Вполне понятно, что за этот период времени не успевают завершиться процессы преобразования структуры зерна, вызванные влиянием температуры. Поэтому графики (рис. 49) при температурах 35—55° С отвечают неравновесному состоянию зерна. При существенном увеличении длительности тепловой обработки следует ожидать определенного изменения полученной зависимости.
Изменение плотности зерна

Основное влияние на изменение плотности зерна оказывает повышение температуры выше 50° С. Это наглядно демонстрирует необходимость нагрева зерна при «горячем» кондиционировании до температуры 53—57° С (дополнительным критерием для выбора температуры нагрева является оценка качества клейковины зерна).
Таким образом, плотность зерна является показателем, который может существенно изменяться при любом воздействии на зерно водой или теплом. Изменение плотности зерна суммарно отражает происходящие преобразования его структуры в результате целого комплекса физико-, коллоидно- и биохимических процессов, развивающихся в зерне при гидротермической обработке. Формально снижение плотности может быть истолковано как разрыхление структуры зерна. Анализ опытных данных приводит к заключению, что это представление, в общем, соответствует действительности.