С 1 апреля 2025 года введён в действие новый ГОСТ Р 71910-2024 «Глубокая переработка зерна. Термины и определения».
Документ утверждён приказом Росстандарта от 24 декабря 2024 года №1983-ст и регламентирует термины и определения, используемые в области глубокой переработки зерна злаковых, семян зернобобовых и масличных культур. Стандарт описывает различные процессы переработки зерна, включая физические, физико-химические, химические, биохимические, микробиологические и ферментативные. Он также классифицирует продукты глубокой переработки зерна, такие как белковые, углеводные, продукты из растительных масел, продукты, полученные методом микробиологического синтеза, и биотопливо.
Основные цели ГОСТ 71910-2024 «Глубокая переработка зерна"
- Вводит термины и определения. Стандарт определяет понятия, связанные с процессами глубокой переработки зерна, такие как гидролиз, ферментация, экстракция, фракционирование и т.д.
- Дает классификацию продуктов ГПЗ. ГОСТ Р 71910-2024 классифицирует продукты глубокой переработки зерна по их составу и происхождению, что позволяет унифицировать терминологию в этой области.
- Описывает методы переработки. Стандарт описывает основные методы, используемые при глубокой переработке зерна, такие как физические (измельчение, сепарация), химические (кислотный гидролиз, щелочной гидролиз), ферментативные (ферментация амилазами, протеазами) и микробиологические.
- Классифицирует продукты переработки. ГОСТ Р 71910-2024 определяет терминологию для различных видов продуктов, получаемых при глубокой переработке зерна, таких как белковые концентраты, крахмал, глюкоза, фруктоза, этанол, кормовые добавки, биопластики и другие.
Вывод: ГОСТ Р 71910-2024 служит основой для единообразного понимания терминологии и процессов, связанных с глубокой переработкой зерна, что важно для обеспечения качества, безопасности и эффективности производства в этой отрасли.
Глубокая переработка зерна это:
ГПЗ — это процесс разделения зерна на отдельные компоненты, такие как крахмал, белки, клетчатка, масла, и другие ценные вещества, с целью получения широкого спектра продуктов с высокой добавленной стоимостью, а не просто муки. Эти продукты могут использоваться как самостоятельные товары, так и в качестве сырья для производства других продуктов питания, кормов, биотоплива, биопластиков и других отраслей.
В отличие от первичной переработки (например, помола в муку), глубокая переработка предполагает извлечение и разделение различных химических компонентов, содержащихся в зерне. В результате глубокой переработки можно получить такие продукты, как крахмал (нативный и модифицированный), глюкозно-фруктозные сиропы, крахмальная патока, глюкоза, клейковина (глютен), пищевой спирт, биотопливо, биогаз, кормовые добавки и многое другое.
Современные технологии глубокой переработки зерна включают ферментацию, гидролиз, экстракцию, мембранные процессы и другие методы.
Продукты ГПЗ как правило, имеют высокую добавочную стоимость и более широкую область применения, что повышает рентабельность производства и дает новые возможности для роста. Например, способствует развитию новых направлений в пищевой, кормовой, химической и других отраслях промышленности.
Продукты Глубокой переработки зерна (ГПЗ)
- Крахмал и его производные. Нативный крахмал (из кукурузы, пшеницы, картофеля) используется в пищевой промышленности, в производстве бумаги, текстиля и других отраслях. Модифицированные крахмалы обладают особыми свойствами и находят применение в различных отраслях.
- Сахара. Глюкоза, фруктоза, мальтодекстрин и другие сахара, полученные из крахмала, используются в производстве напитков, кондитерских изделий, соусов и других продуктов.
- Клейковина (глютен). Пшеничный глютен, кукурузный глютен. Используется в хлебопекарной промышленности для улучшения текстуры, связывания ингредиентов и свойств хлеба, а также в производстве макаронных изделий и других продуктов.
- Аминокислоты. Лизин, треонин, триптофан, используемые в кормах для животных. Используются в качестве кормовых добавок для животных, а также в производстве лекарственных препаратов.
- Спирт и биоэтанол. Получают из зерна и используют в качестве биотоплива и растворителей.
- Ферменты: Альфа-амилаза, глюкоамилаза, используемые в пищевой, текстильной и других отраслях.
- Органические кислоты: Молочная кислота, лимонная кислота, янтарная кислота, используемые в пищевой, фармацевтической и других отраслях.
- Витамины и минеральные вещества. Извлеченные из зерна витамины группы В, а также минеральные вещества, такие как железо, магний и другие.
- Белково-минеральные витаминные концентраты. Используются в качестве кормовых добавок.
- Биогаз. Получается при анаэробном разложении органических веществ, может использоваться для производства электроэнергии.
Глубокая переработка зерна – это перспективное направление, которое развивает новые отрасли промышленности и снижает зависимость от импорта.
Продукты ГПЗ можно разделить на три основные группы по компонентам
Белковые продукты:
мука, крупы, белковые концентраты, белковые изоляты, белковые композиты, белковые гидроизоляты, аминокислоты, кормовые и белковые добавки.
Углеводные продукты:
крахмал, в т.ч. модифицированный, декстрины, сахара, сиропы, органические кислоты, спирты, биоэтанол, биоразлагаемые пленки, пищевые волокна и производные, например, кормовая барда, клетчатка.
Растительные масла:
масла, биодизель.
Выделили самые востребованные продукты глубокой переработки зерна
- Модифицированный крахмал – пищевая добавка Е1422 (загуститель).
- Лизин – (2,6 диаминогексановая кислота, лат. lysin) — алифатическая незаменимая аминокислота, входит в состав белков. Самостоятельно организм синтезировать лизин не может, поступает с пищей или БАД.
- Пшеничные отруби – добавка для пищевых продуктов, корма.
- Кристаллическая глюкоза — высококачественный сахарозаменитель на основе декстрозы. Она используется в кулинарии, кондитерском деле, пивоварении и виноделии. Этот продукт не содержит ГМО и зарегистрирован как БАД.
- Метионин — гепатопротекторное средство. Применяется для лечения гепатитов, гепатозов, циррозов.
- Нативный крахмал — популярный загуститель в кулинарии.
- Биоразлагаемый пластик – упаковка с пометкой БИО и ЭКО максимальная цена для потребителей.
В каких отраслях используют продукты ГПЗ
- Пищевая промышленность. Заменители сахара, загустители, улучшители текстуры, ингредиенты для выпечки, производства напитков и других продуктов.
- Кормовая промышленность. Белковые добавки, витаминные и минеральные концентраты для кормов для животных.
- Фармацевтическая промышленность. Производство лекарственных средств и биологически активных добавок.
- Химическая промышленность. Производство биоразлагаемых пластмасс, растворителей, биополимеров.
- Энергетика. Производство биоэтанола и биогаза для топлива.
Сырье для ГПЗ
Сырьем для глубокой переработки может служить любое зерно – пшеница, кукуруза, ячмень, рожь, овес, тритикале. В мировой практике в качестве материала для подобной технологии выбираются зерновые культуры, доступные и имеющиеся в наличии в том или ином регионе круглогодично, поэтому основное сырье – это пшеница и кукуруза.
В последние годы в мире наблюдается развитие глубокой переработки гороха. Популярность гороха растет в связи с извлечением гипоаллергенного белкового изолята, способного заменить соевые белки в различных продуктах питания.
Так же, трендовое направление – это извлечения белковых продуктов из тритикале. По сравнению с пшеницей и кукурузой, зерно тритикале имеет повышенное количество лизина в белке, а также сопоставимые показатели по массовой доле белка с зерном ржи и пшеницы Однако массовая доля свободных аминокислот в зерне тритикале больше, чем в зерне пшеницы, то есть композиция белков этих культур может обеспечить более сбалансированный состав незаменимых аминокислот, таких как изолейцин, лейцин, лизин, метионин, фенилаланин и треонин. А соответственно производство этих аминокислот может быть высокодоходным продуктом, который позволит быстро окупить затраты на оснащение предприятия по глубокой переработке зерна.
Схема производства при ГПЗ
Необходимые исследования и оборудование для глубокой переработки зерна
Сегодня список предприятий, которые занимаются глубокой переработкой зерна становится больше и это отвечает возрастающей необходимости в производстве таких продуктов. Для глубокой переработки зерна и анализа его качества необходимо использовать специализированное лабораторное оборудование. Оно позволяет определять различные параметры зерна, такие как влажность, стекловидность, содержание белка, клейковины и другие
Среди которых:
- Лабораторные мельницы. Измельчают пробы зерна для подготовки к анализу. Бывают ножевые, вальцовые и дисковые мельницы.
- Лабораторные прессы. Подготавливают пробы зерна к экстракции масла или других компонентов путём механического сжатия.
- Тестомесилки. Замешивают тесто из цельносмолотого зерна и муки для определения количества и качества клейковины.
- Диафаноскопы. Определяют стекловидность зерна по его оптическим свойствам.
- Пробоотборники. Отбирают пробы зерна, в том числе ручные многоуровневые пробоотборники для отбора проб одновременно на нескольких уровнях.
- Сушильные шкафы. Просушивают зерно и зернопродукты для определения влажности.
- Белизномеры. Оценивают белизну зерна, что важно для определения сортности и качества помола
Отдельно выделим биохимический и физико-химический анализ, это количественное определение белков, жиров, углеводов, нуклеиновых кислот. Это базовые показатели, на основании которых будет распределяться сырье на дальнейшее производство.
- Определение сухих веществ (анализатор влажности)
- Определение сырого протеина/ белка методом Кьельдаля. (Аппарат Кьельдаля P110) Количество белка один из основных показателей качества зерна, который прописан в ГОСТ 10846-91 «Зерно и продукты его переработки»
- Определение содержания общего жира (ИК-анализаторы)
- Определение активности альфа-амилазы, которая влияет на атакуемость крахмала, сахаробразующую и газообразующую способности (Прибор числа падения или Автоматический прибор Falling Numbe 8200) Приборы проводят анализ в полном соответствии с ГОСТ ISO 3093-2016 «Зерно и продукты его переработки. Определение числа падения методом Хагберга-Пертена». И дает не только понимание числа падения, но и возможность его корректировать.
- Определение массовой доли нуклеиновых кислот (спектрофотометрия; экстрагирование НК + ПЦР) ГОСТ ИСО 21571-2009; ГОСТ ИСО 21570-2009
- Определение количества глютена и глютен-индекса. Количество клейковины определяет выход продукта, а глютен-индекс силу клейковины и регламентируется ГОСТ ISO 21415-2-2019 «Пшеница и пшеничная мука. Определение содержания клейковины». Отмывание клейковины является очень трудоемким процессом, поэтому на современных производствах уже давно используют автоматические системы такие как GW-3200 для отмывания глютена и центрифуга для определения глютениндекса GI-2040.
- Определение содержания углеводов модифицированным методом Бертрана (титриметрия)
- Определение содержания олиго- и полисахаридов методом Бертрана-Шорля (титриметрия)
- Определение общего содержания углеводов методом Дюбуа (фотометрия)
- Колориметрический метод определения белка по Лоури (фотометрия)
- Определение концентрации водорастворимых пентозанов (фотометрия)
- Определение аминного азота формольным титрованием
- Определение концентрации молочной кислоты потенциометрическим титрованием
БЕСПЛАТНАЯ КОНСУЛЬТАЦИЯ по подбору и поставке необходимого лабораторного оборудования у специалистов компании КОЛБА 👉 ОСТАВИТЬ ЗАЯВКУ