vguitВестник Воронежского государственного университета инженерных технологийProceedings of the Voronezh State University of Engineering Technologies2226-910X2310-1202VSUET10.20914/2310-1202-2021-3-61-67vguit-2806Research ArticleПищевая биотехнологияFood biotechnologyПодходы к совершенствованию системы контроля качества зерна на элеваторахApproaches to improving the grain quality control system at elevatorshttps://orcid.org/0000-0001-6861-9297РындинА. А.RyndinA. A.

к.т.н., доцент, кафедра технологии бродильных производств и виноделия, Волоколамское шоссе 11, г. Москва, 125080, Россия

Cand. Sci. (Engin.), associate professor, fermentation and winemaking technology department, Volokolamskoe Highway 11, Moscow, 125080, Russia

ryndinaa@mgupp.ruhttps://orcid.org/0000-0001-5352-8165СтрелюхинаА. Н.StreljuhinaA. N.

д.т.н., профессор, кафедра инженерии процессов, аппаратов, холодильной техники и технологий, Волоколамское шоссе 11, г. Москва, 125080, Россия

Dr. Sci. (Engin.), professor, engineering of processes, apparatuses, refrigeration, and technology department, Volokolamskoe Highway 11, Moscow, 125080, Russia

alstrel@rambler.ruhttps://orcid.org/0000-0003-2197-2063СорокинаЮ. А.SorokinaY. A.

магистр, кафедра управления, организации производства и отраслевой экономики, пр-т Революции, 19, г. Воронеж, 394036, Россия

master student, management, organization of production and sectoral economics department, Revolution Av., 19 Voronezh, 394036, Russia

sorokina9101994@ya.ruМосковский государственный университет пищевых производствРоссияMoscow State University of Food ProductionRussian FederationВоронежский государственный университет инженерных технологийRussian FederationVoronezh State University of Engineering TechnologiesRussian Federation2021250820218336167Copyright © Рындин А.А., Стрелюхина А.Н., Сорокина Ю.А., 20212021Рындин А.А., Стрелюхина А.Н., Сорокина Ю.А.Ryndin A.A., Streljuhina A.N., Sorokina Y.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.vestnik-vsuet.ru/vguit/article/view/2806

Рассмотрен производственный процесс на элеваторных комплексах, одна из основных задач которого формирование партий зерна с заданными показателями качества. Важное место отведено системе контроля физических и химико-биологических показателей зерна, нормируемых ГОСТ 9353–2016: массовая доля белка; количество и качество клейковины; число падения; стекловидность; натура; влажность; содержание сорной и зерновой примеси. Применяемая система контроля, приборное оснащение, методики измерений несовершенны продолжительны по времени и ориентированы на устаревшие приборы. применяемые на элеваторах. Методы лабораторных исследований зерна не позволяют их интегрировать в технический процесс управления современными машинами и аппаратами в «on-line» режиме. Описаны проблемы в определении засоренности, влажности зерна. В результате анализа современного состояния предложены направления совершенствования системы контроля качества зерна. Одним из способов уменьшения времени проведения лабораторного анализа зерна является применение приборов, использующих в своей работе метод БИК-спектроскопии. Инструментальной базой спектрального анализа являются: инфракрасные анализаторы и спектрофотометры. Они позволяют оперативно определять параметры: содержание жира, белка, крахмала, влажность, зольность. К достоинствам инфракрасных анализаторов качества зерна можно отнести: значительное сокращение времени на проведение анализа; существенная экономия энергоресурсов; приборы не требуют применения дорогостоящих расходных материалов и химических реактивов; менее жесткие требования по специальной подготовке предъявляются к обслуживающему персоналу, производящему измерения. Показана сфера применения в мировой практике инфракрасных анализаторов для анализа качества сельхозпродукции, описаны их достоинства.

The production process at elevator complexes is considered, one of the main tasks of which is the formation of batches of grain with specified quality indicators. An important place is given to the control system of physical and chemical-biological indicators of grain, standardized by GOST 9353-2016: mass fraction of protein; quantity and quality of gluten; falling number; vitreousness; nature; humidity; the content of weed and grain impurities. The applied control system, instrumentation, measurement methods are imperfect, long in time and focused on outdated devices. used on elevators. The methods of laboratory studies of grain do not allow them to be integrated into the technical process of controlling modern machines and devices in the "on-line" mode. Problems in determining grain debris and moisture content are described. As a result of the analysis of the current state, directions for improving the grain quality control system are proposed. One of the ways to reduce the time for laboratory analysis of grain is the use of devices that use the method of NIR spectroscopy in their work. The instrumental base of spectral analysis is infrared analyzers and spectrophotometers. They allow you to quickly determine the parameters: fat, protein, starch, moisture content, ash content. The advantages of infrared analyzers of grain quality include: a significant reduction in the time for analysis; significant energy savings; devices do not require the use of expensive consumables and chemicals; less stringent requirements for special training are imposed on service personnel performing measurements. The scope of application in world practice of infrared analyzers for analyzing the quality of agricultural products is shown, their advantages are described

зерноанализэлеваторопределение качестваинфракрасные анализаторысистема контроляseedanalysiselevatordefinition of qualityinfrared analyzerscontrol systemReferencesShewayrga H., Sopade P.A., Jordan D.R., Godwin I.D. Characterisation of grain quality in diverse sorghum germplasm using a Rapid Visco?Analyzer and near infrared reflectance spectroscopy // Journal of the Science of Food and Agriculture. 2012. V. 92. №. 7. P. 1402-1410. doi: 10.1002/jsfa.4714Shewayrga H., Sopade P.A., Jordan D.R., Godwin I.D. Characterisation of grain quality in diverse sorghum germplasm using a Rapid Visco?Analyzer and near infrared reflectance spectroscopy. Journal of the Science of Food and Agriculture. 2012. vol. 92. no. 7. pp. 1402-1410. doi: 10.1002/jsfa.4714Assadzadeh S., Walker C.K., McDonald L.S., Maharjan P. et al. Multi-task deep learning of near infrared spectra for improved grain quality trait predictions // Journal of Near Infrared Spectroscopy. 2020. V. 28. №. 5-6. P. 275-286. doi: 10.1177/0967033520939318Assadzadeh S., Walker C.K., McDonald L.S., Maharjan P. et al. Multi-task deep learning of near infrared spectra for improved grain quality trait predictions. Journal of Near Infrared Spectroscopy. 2020. vol. 28. no. 5-6. pp. 275-286. doi: 10.1177/0967033520939318Poji? M., Mastilovi? J., Majcen N. The application of near infrared spectroscopy in wheat quality control //Infrared Spectroscopy–Life and Biomedical Sciences, Theophanides, T.(ed.), Rijeka, Croatia: Intech Publisher. 2012. P. 167-184.Poji? M., Mastilovi? J., Majcen N. The application of near infrared spectroscopy in wheat quality control. Infrared Spectroscopy–Life and Biomedical Sciences, Theophanides, T.(ed.), Rijeka, Croatia: Intech Publisher. 2012. pp. 167-184.Montes J.M., Technow F., Bohlinger B., Becker K. Grain quality determination by means of near infrared spectroscopy in Jatropha curcas L // Industrial crops and products. 2013. V. 43. P. 301-305. doi: 10.1016/j.indcrop.2012.06.054Montes J.M., Technow F., Bohlinger B., Becker K. Grain quality determination by means of near infrared spectroscopy in Jatropha curcas L. Industrial crops and products. 2013. vol. 43. pp. 301-305. doi: 10.1016/j.indcrop.2012.06.054Manley M., McGoverin C.M., Snyders F., Muller N. et al. Prediction of Triticale Grain Quality Properties, Based on Both Chemical and Indirectly Measured Reference Methods, Using Near?Infrared Spectroscopy // Cereal Chemistry. 2013. V. 90. №. 6. P. 540-545. doi: 10.1094/CCHEM-02-13-0021-RManley M., McGoverin C.M., Snyders F., Muller N. et al. Prediction of Triticale Grain Quality Properties, Based on Both Chemical and Indirectly Measured Reference Methods, Using Near?Infrared Spectroscopy. Cereal Chemistry. 2013. vol. 90. no. 6. pp. 540-545. doi: 10.1094/CCHEM-02-13-0021-RГОСТ Р 13585.3 – 83 Зерно. Правила приемки и методы отбора проб. М.: Стандартинформ, 2009. 12 с.GOST R 13585.3 - 83 Grain. Acceptance rules and sampling methods. Moscow, Standartinform, 2009. 12 p. (in Russian).Фейденгольд В.Б., Темирбекова С.А. Лабораторное оборудование для контроля качества зерна и продуктов его переработки; 3е изд., перераб и доп. Москва: ДеЛи плюс, 2014. 247 с.Feidengold V.B., Temirbekova S.A. Laboratory equipment for quality control of grain and grain products. Moscow, DeLi plus, 2014. 247 p. (in Russian).Butardo V. M., Sreenivasulu N., Juliano B. O. Improving rice grain quality: State-of-the-art and future prospects // Rice Grain Quality. 2019. P. 19-55. doi: 10.1007/978-1-4939-8914-0_2Butardo V. M., Sreenivasulu N., Juliano B. O. Improving rice grain quality: State-of-the-art and future prospects. Rice Grain Quality. 2019. pp. 19-55. doi: 10.1007/978-1-4939-8914-0_2Мелешкина Е.П., Методическое и приборное обеспечение современных производственно-технологических лабораторий предприятий хранения и переработки зерна // Современные методы, средства и нормативы в области оценки качества зерна и зернопродуктов: сборник материалов 13й Всероссийской научно-практической конференции (06–10 июня 2016 г., г. Анапа). КФ ФГБНУ «ВНИИЗ», Анапа, 2016. С. 10–14.Meleshkina E.P., Methodological and instrumental support of modern production and technological laboratories of grain storage and processing enterprises. Modern methods, means and standards in the field of assessing the quality of grain and grain products: collection of materials of the 13th All-Russian scientific and practical conference (06-10 June 2016, Anapa). KF FGBNU "VNIIZ", Anapa, 2016. pp. 10-14. (in Russian).Мелешкина Е.П. Современные требования к производственно-технологическим лабораториям предприятий хранения и переработки зерна // Хлебопродукты. 2012. № 5. С. 42–45Meleshkina E.P. Modern requirements for production and technological laboratories of grain storage and processing enterprises. Khleboprodukty. 2012. no. 5. pp. 42–45. (in Russian).Вобликов Е.М. Технология элеваторной промышленности. 2010. 384 с.Voblikov E.M. Elevator industry technology. 2010. 384 p. (in Russian).Злочевский В.Л., Борисов А.П. Исследование прочностных свойств зерновых материалов. 2017. 180 с.Zlochevsky V.L., Borisov A.P. Study of the strength properties of grain materials. 2017. 180 p. (in Russian).ГОСТ 30483–97 Зерно. Методы определения общего и фракционного содержания сорной и зерновой примесей; содержания мелких зерен и крупности; содержания зерен пшеницы, поврежденных клопом-черепашкой; содержание металломагнитной примеси. М.: Стандартинформ, 2009. 21 с.GOST 30483–97 Grain. Methods for determining the total and fractional content of trash and grain impurities; content of small grains and size; the content of wheat grains damaged by a bug-turtle; the content of the metal-magnetic impurity. Moscow, Standartinform, 2009. 21 p. (in Russian).Мелешкина Е.П. Некоторые вопросы определения в зерне вредных примесей, начиная с июля 2018 // Хлебопродукты. 2018. № 9. С. 16–17.Meleshkina E.P. Some issues of determining harmful impurities in grain, starting from July 2018. Khleboprodukty. 2018. no. 9. pp. 16-17. (in Russian).Hernandez-Mart?nez M., Gallardo-Velazquez T., Osorio-Revilla G. et al. Prediction of total fat, fatty acid composition and nutritional parameters in fish fillets using MID FTIR spectroscopy and chemometrics // Food Science and Technology. 2013. V. 52(1). P. 12–20. 26. doi: 10.1016/j.lwt.2013.01.001Hernandez-Mart?nez M., Gallardo-Velazquez T., Osorio-Revilla G. et al. Prediction of total fat, fatty acid composition and nutritional parameters in fish fillets using MID FTIR spectroscopy and chemometrics. Food Science and Technology. 2013. vol. 52(1). pp. 12–20. 26. doi: 10.1016/j.lwt.2013.01.001Yuen S.N., Choi S.M., Phillips D.L. et al. Raman and FTIR spectroscopic study of carboxymethylated non-starch polysaccharides // Food Chemistry. 2009. V. 114(3). P. 1091–1098. doi: 10.1016/j.foodchem.2008.10.053Yuen S.N., Choi S.M., Phillips D.L. et al. Raman and FTIR spectroscopic study of carboxymethylated non-starch polysaccharides. Food Chemistry. 2009. vol. 114(3). pp. 1091–1098. doi: 10.1016/j.foodchem.2008.10.053Anjos O., Graca M., Campos P. et al. Application of FTIR-ATR spectroscopy to the quantification of sugarinhoney // Food Chemistry. 2015. V. 169. P. 218–223. doi: 10.1016/j.foodchem.2014.07.138Anjos O., Graca M., Campos P. et al. Application of FTIR-ATR spectroscopy to the quantification of sugarinhoney. Food Chemistry. 2015. vol. 169. pp. 218–223. doi: 10.1016/j.foodchem.2014.07.138Buning-Pfaue H. Analysis of water in food by near infrared spectroscopy // Food Chemistry. 2003. V. 82(1). P. 107–115. doi: 10.1016/S0308-8146(02)00583-6Buning-Pfaue H. Analysis of water in food by near infrared spectroscopy. Food Chemistry. 2003. vol. 82(1). pp. 107–115. doi: 10.1016/S0308-8146(02)00583-6Meng X., Sedman J., Van De Voort F.R. Improving the determination of moisture in edibleoils by FTIR spectroscopy using acetonitrile extraction // Food Chemistry. 2012. V. 135(2). P. 722–729. doi: 10.1016/j.foodchem.2012.05.008Meng X., Sedman J., Van De Voort F.R. Improving the determination of moisture in edibleoils by FTIR spectroscopy using acetonitrile extraction. Food Chemistry. 2012. vol. 135(2). pp. 722–729. doi: 10.1016/j.foodchem.2012.05.008Reder M., Koczon P., Wirkowska M. et al. The application of FT-MIR spectroscopy for the evaluation of energy value, fat content, and fatty acid composition in selected organic oat products // Food Analytical Methods. 2014. V. 7(3). P. 547–55. doi: 10.1007/s12161-013-9652-2Reder M., Koczon P., Wirkowska M. et al. The application of FT-MIR spectroscopy for the evaluation of energy value, fat content, and fatty acid composition in selected organic oat products. Food Analytical Methods. 2014. vol. 7(3). pp. 547–55. doi: 10.1007/s12161-013-9652-2

The authors declare that there are no conflicts of interest present.