第一节 粮油纯粮率的检测
一、与纯粮率相关的概念
1.纯粮率
纯粮率是除去杂质的谷物、豆类籽粒的质量(其中不完善粒折半计算)占试样质量的百分比。
纯粮率反映了粮食、油料的纯净和完整程度,它是粮食、油料使用价值的重要标志之一,并且测定方法快速,简便易行,无需特殊仪器设备,适宜于广大基层采用。因此,许多粮食、油料(如:大豆、玉米、花生仁、大麦、燕麦、芝麻、葵花籽、甘薯片等)的质量标准是以纯粮率作为定等的基础项目。
纯粮率又分为净粮纯粮率和毛粮纯粮率。这一区分主要是由检验方法决定的。若采用净粮试样(不含杂质)进行纯粮率测定,即得净粮纯粮率;若采用毛粮试样(含有杂质)进行纯粮率测定,即得毛粮纯粮率。在国家标准中应用越来越多的是净粮纯粮率。
2.不完善粒
不完善粒是对有虫蚀、病斑、生芽、霉变、破损、冻伤、烘伤或未熟等缺陷,但仍有食用价值的粮食、油料颗粒的统称。
(1)未熟粒 发育不饱满、尚未成熟的粮食、油料籽粒。不同粮油品种的未熟粒,其具体定义由各自的标准做出不同的规定。小麦不完善粒不包括未熟粒。成熟的绿色透明的糙米属于正常籽粒,而绿色不透明的糙米属于未熟粒。
(2)虫蚀粒 被虫蛀蚀,伤及胚及胚乳(子叶)的颗粒。
(3)霉变粒 稻谷生霉,剥壳后糙米也有霉点,胚乳变色变质的颗粒。小麦、大豆、玉米等粒面生霉或胚乳、子叶变色变质的颗粒。
(4)病斑粒 粒面有病斑并伤及胚或胚乳(子叶)的颗粒,还包括小麦赤霉病粒和黑胚粒。
(5)生芽粒 芽或幼根突破种皮的颗粒。
(6)破损粒 压扁、破碎伤及胚或胚乳(子叶)的颗粒,以及标准中有具体规定的破碎粒。水稻不完善粒不包括破损粒。
(7)冻伤粒 经受严重冻伤的颗粒。例如,大豆籽粒透明或子叶僵硬呈暗绿色的颗粒。
(8)烘伤粒 又称热损粒,经过烘干损伤的籽粒。例如,小麦粉面筋质特性减弱或玉米粒胚或胚乳变为深褐色的颗粒等。
由于不完善粒食用价值降低,易受虫、霉侵害,且新陈代谢不易控制,又影响商品外观和加工出品率。所以在纯粮(质)率的计算上将不完善粒折半计算,并且在某些粮食质量指标中不完善粒还作为控制的项目。
3.杂质
杂质是指无食用价值的物质和标准中有具体规定的异种粮粒及绝对筛层的筛下物。粮食、油料中杂质多少,主要取决于种植、收割、收获后的清理过程和贮运等环节。杂质对粮油加工、贮藏和食用品质均有不良影响,故在粮油质量标准中限制较严。杂质按性质、形态及检验程序分为以下3类。
(1)按性质分 可分为有机杂质和无机杂质。有机杂质一般指无食用价值的粮食籽粒、异种粮粒、草籽、植物体(根、茎、叶、壳)、活或死虫体、其他有机杂质等。标准规定的异种粮粒,植物的根、茎、叶、害虫等。无机杂质一般指夹杂在粮食、油料等样品中的泥土、沙石、砖瓦块及无机物等。
(2)按形态分 可分为大型杂质、并肩杂质和小型杂质。大型杂质是指显著大于本品颗粒,分布不均匀,在混样和分样时不容易混合均匀的杂质。并肩杂质是指和被检试样个体差不多大小的杂质。小型杂质是指小于本品颗粒的杂质,在检测中并肩杂质与小型杂质又规为一类,属于小型杂质。并肩杂质通过筛子难以去除,而大型杂质与小型杂质通过筛子去除。
(3)按检验程序分 通过一定筛孔筛子清理后,可将其分为大样杂质和小样杂质。大样杂质是指大样中的大型杂质和筛下物。筛下物是指通过绝对筛层筛下的物质(用规定筛层,按规定方法进行筛理,筛下物全部视为杂质的筛层称为绝对筛层)。由于大型杂质和筛下物在制样时不易混合,易造成取样误差,所以杂质测定一般先大量取样,然后取小样测定。小样杂质是指小样中的杂质。不同被检样品选择不同规格的筛层,如小麦测定通过ϕ1.5mm的筛孔,稻谷则通过ϕ2.2mm的筛孔。根据各种粮食、油料的粒形与大小,标准中规定了各种粮食、油料的绝对筛层(表2-1),用绝对筛层和规定的筛理方法来筛选相应的粮食和油料,其筛下物一律视为杂质。
表2-1 检验原粮和油料杂质的绝对筛层
粮食、油料中混有杂质不但降低食用价值,而且往往由于杂质含水量高,存在着大量微生物,容易引起储粮发热、霉变,影响储粮安全。因此,入库粮食、油料的杂质、水分含量是作为分等分级储存的依据之一,在粮食、油料加工中,杂质含量高将影响出品率,根据杂质含量大小指导加工工艺和应采取的除杂措施。此外,有些杂质种子和针刺状金属物等,人、畜食用后会产生有害作用。因此,在粮食、油料的质量指标中杂质作为限制性项目,尤其在成品粮中限制较严。粮食中对无机杂质单独有严格的限制标准。
二、杂质的检测
1.仪器和用具
感量0.01g、0.1g天平;谷物选筛或电动筛选器;分样器或分样板;分析盘、刀片、毛刷、镊子。
2.试样
在杂质检验中,一般是按照杂质形态分类中的大样杂质和小样杂质这种分类方法进行检验的,用于检验杂质的试样分为大样、小样两种。
(1)大样是用于检验大样杂质,包括大型杂质和绝对筛层的筛下物。
(2)小样是从检验过大样杂质的样品中分出少量试样,检验与粮粒大小相似的并肩杂质。
检验杂质的试样用量,见表2-2。
表2-2 检验杂质试样用量规定
注:参照中华人民共和国国家标准:GB 5494—2008《粮食、油料检验杂质、不完善粒检验》。
3.筛选
(1)电动筛选器法 按质量标准中规定的筛层套好(大孔筛在上、小孔筛在下,套上筛底)。按规定称取试样放入筛上,盖上筛盖,放在电动筛选器上,接通电源,选筛自动地向左、向右各筛1min(110~120r/min),筛后静置片刻,将筛上物和筛下物分别倒入分析盘,卡在筛孔中间的颗粒属于筛上物。
(2)手筛法 按照上法将筛层套好,倒入试样,盖好筛盖,然后将选筛器放在光滑的桌面上(最好是玻璃板上),用双手以110~120 r/min的速度,按顺时针方向和反时针方向各筛1min,筛动的范围掌握在选筛直径扩大至8~10mm,筛后的操作与上法相同。
4.大样杂质检测
(1)操作方法 从平均样品中,按表2-2的规定用量称取试样(m),按筛选法分两次进行筛选(特大粒粮食、油料分四次筛选),然后拣出筛上大型杂质与筛下物合并称重(m1)(小麦大型杂质在4.5mm筛上拣出)。
(2)结果计算 大样杂质百分率按式(2-1)计算:
式中 m1——大样杂质质量,g;
m——大样质量,g。
双试验结果允许差不超过0.3%,求其平均数,即为检验结果。检验结果取小数点后一位。
5.小样杂质检测
(1)操作方法 从检验过大样杂质的试样中,按照表2-2的规定用量称取试样(m2),倒入分析盘中,按质量标准的规定拣出杂质,称重(m3)。
(2)结果计算 小样杂质百分率按式(2-2)计算:
式中 m3——小样杂质质量,g;
m2——小样质量,g;
M——大样杂质百分率,%。
双试验结果允许差不超过0.3%,求其平均数,即为检验结果。检验结果取小数点后一位。
6.矿物质检测
(1)操作方法 质量标准中规定有矿物质指标的(不包括米类),从拣出的小样杂质中拣出矿物质,称重(m4)。
(2)结果计算 矿物质百分率按式(2-3)计算。
式中 m4——矿物质质量,g;
m2——小样质量,g;
M——大样杂质百分率,%。
双试验结果允许差不超过0.1%,求其平均数,即为检验结果。检验结果取小数点后两位。
7.杂质总量计算
一般粮食、油料的杂质总量按式(2-4)计算。
式中 M——大样杂质百分率,%;
N——小样杂质百分率,%。
计算结果取小数点后一位。
8.米类杂质检验
米类中的杂质对米类的安全贮藏和食用价值及人体健康均有影响,因此,标准中对杂质有严格限制。
米类杂质既有总量(母项)(%),又有子项。规定实行双重限制。
一般所有的米类都有杂质总量的限制规定,但总量(%)并不单是各个子项的检验结果之和。即使是一份粮食杂质总量(%)百分率合格,但若其子项杂质超过国际标准规定限度时,也属不合格,反之亦然。
在米类中,子项杂质限制种类最多的是大米,比如:大米规定了糠粉、矿物质、带壳稗粒、稻谷粒;小米只规定了矿物质、谷粒;高粱米规定了矿物质和高粱壳;黍米规定了矿物质、黍、稷粒等。
(1)糠粉检验 从平均样品中分取试样约200g(m),分两次放入ϕ1.0mm圆孔筛内,按规定的筛选法进行筛选,倒出试样,轻拍筛子使糠粉落入筛底,全部试样筛完后,刷下留存在筛层上糠粉,合并称重(m1),按式(2-5)计算糠粉百分率。
式中 m1——糠粉质量,g;
m——试样质量,g。
双试验结果允许差不超过0.04%,求其平均数,即为检验结果。检验结果取小数点后两位。
(2)矿物质检验 从检验过糠粉的试样中拣出矿物质,称重(m2),按式(2-6)计算矿物质百分率。
式中 m2——矿物质质量,g;
m——试样质量,g。
双试验允许差不超过0.05%,求其平均数,即为检验结果。检验结果取小数点后两位。
(3)其他杂质检验 从检验过糠粉和矿物质的试样中,拣出稻谷粒、稗粒及其他杂质等一并称重(m3),按式(2-7)计算其他杂质百分率。
式中 m3——稻谷粒、稗粒及其他杂质质量,g;
m——试样质量,g。
双试样结果允许差不超过0.04%,求其平均数,即为检验结果,检验结果取小数点后两位。
(4)带壳稗粒和稻谷粒检验 从平均样品中分取试样500g,拣出带壳稗粒和稻谷粒,分别计算含量,拣出的粒数乘以2,即为检验结果,以 “粒/㎏” 表示。
双试验结果允许差,带壳稗粒不超过3粒/kg,稻谷粒不超过2粒/kg,分别求其平均数,即为检验结果。平均数不足1粒时按1粒计算。
(5)米类杂质总量计算 米类杂质总量按式(2-8)计算:
式中 A——糠粉百分率,%;
B——矿物质百分率,%;
C——其他杂百分率,%
计算结果取小数点后两位。
三、不完善粒的检测
在检验小样杂质的同时,按质量标准的规定拣出不完善粒,称重(m1)。按式(2-9)计算不完善粒百分率。
式中 m1——不完善粒质量,g;
m2——试样质量,g;
M——大样杂质百分率,%。
双试验结果允许差:大粒、特大粒粮不超过1.0%;中、小粒粮不超过0.5%,求其平均数,即为检验结果。检验结果取小数点后一位。
四、纯粮率的计算
1.净粮纯粮率的计算
净粮纯粮率按式(2-10)计算:
式中 m1——不完善粒质量,g;
m——净试样质量,g。
2.毛粮纯粮率的计算
毛粮纯粮率按式(2-11)计算:
式中 Z——杂质总量百分率,%;
P——不完善粒百分率,%。
计算结果取小数点后一位。
注解:
[1] 由于各种样品中夹杂的杂质种类和性质相差较大,为保证取样的代表性,通常将试样分为大样和小样分别称取,借此能较客观地检验出样品中较大杂质(筛上物),并肩杂质和较小杂质(筛下物)。
[2] 在检验不完善粒时,某些品种的样品在检验时受自然光线的强弱影响较大,光线太暗会使检验过程某些类型不完善粒的检验结果产生一定偏差。
[3] 不完善粒的结果计算时,不同颗粒大小的试样,其双试验结果的允许差不同。