З метою заміни нормативних документів, затверджених відповідними органами колишнього Союзу РСР, на вітчизняні та приведення вимог стандартів до рівня міжнародних

1. Затвердити галузевий стандарт України ГСТУ 46.045.2003 "Зерно. Методи визначення умовної крохмалистості", що додається, і ввести його в дію з 1 січня 2004 року.

2. Установити, що цей стандарт поширюється на всю територію України і застосовується всіма суб'єктами господарювання незалежно від форм власності та видів діяльності, за погодженням з Міністерством аграрної політики України.

3. Вважати таким, що не застосовується на території України, ОСТ 10-003345-86-93 "Зерно. Методы определения условной крахмалистости (сбраживаемых углеводов)" з 1 січня 2004 року.

4. Контроль за виконанням наказу покласти на заступника Міністра Омельяненка Г.Г.

1 РОЗРОБЛЕНО

Українським науково-дослідним інститутом спирту і біотехнології продовольчих продуктів

2 ВНЕСЕНО

Державним Департаментом продовольства Міністерства аграрної політики України

3 ЗАТВЕРДЖЕНО ТА НАДАНО ЧИННОСТІ

Наказом Міністерства аграрної політики України N 250 від 25.06.2003

4 ВВЕДЕНО ВПЕРШЕ

5 РОЗРОБНИКИ: С.Т.Олійнічук, доктор технічних наук, академік; Л.В.Левандовський, доктор технічних наук, академік; Л.В.Ткаченко, кандидат технічних наук.; Л.В.Рудніченко; Л.П.Яриш; Н.О.Булах.

Цей стандарт гармонізовано із стандартом ISO 10520:1997 Native starch. Determination of starch content - Ewers polarimetric method

1 ГАЛУЗЬ ВИКОРИСТАННЯ

2 НОРМАТИВНІ ПОСИЛАННЯ

3 ТЕРМІНИ ТА ВИЗНАЧЕННЯ

4 ВІДБІР ПРОБ

5 ПІДГОТОВКА ПРОБИ ЗЕРНА ДО ВИЗНАЧЕННЯ УМОВНОЇ КРОХМАЛИСТОСТІ

5.1 Апаратура, обладнання, матеріали

5.1.1 Виділення наважок для аналізу

5.1.2 Визначення засміченості зерна

5.1.3 Визначення вологості зерна і помела

5.1.4 Підготовка проби до аналізу

6 МЕТОДИ АНАЛІЗУ

6.1 Поляриметричні методи

6.1.1 Визначення умовної крохмалистості з використанням 1,124%-го розчину соляної кислоти

6.1.1.1 Апаратура, обладнання, реактиви, матеріали

6.1.1.2 Приготування реактивів

6.1.1.3 Проведення аналізу

6.1.1.4 Обробка результатів

6.1.2 Визначення умовної крохмалистості пшениці з використанням насиченого розчину хлориду кальцію

6.1.2.1 Апаратура, обладнання, реактиви, матеріали

6.1.2.2 Приготування реактивів

6.1.2.3 Проведення аналізу

6.1.3 Визначення умовної крохмалистості зерносуміші

6.2 Визначення умовної крохмалистості біологічним методом (метод бродильної проби)

6.2.1 Апаратура, обладнання, реактиви, матеріали

6.2.2 Підготовка до аналізу

6.2.2.1 Підготовка зернової проби

6.2.2.2 Підготовка оцукрюючих матеріалів

6.2.2.3 Приготування дріжджів

6.2.3 Проведення аналізу

6.2.4 Аналіз продуктів бродіння

6.2.4.1 Визначення концентрації спирту в дозрілій бражці

6.2.4.2 Визначення концентрації незброджених вуглеводів в дозрілій бражці

6.2.5 Розрахунок умовної крохмалистості за біологічним методом

Додаток А (інформаційний)

Цей стандарт розповсюджується на всі види зерна, яке підлягає переробці в спиртовій промисловості і встановлює методи, правила і порядок визначення умовної крохмалистості.

Умовну крохмалистість усіх культур зерна, незалежно від того, де проводять його очистку визначають в зерні, яке звільнене від домішок, що не містять крохмаль, з наступним перерахунком на вологість і засміченість.

Залежно від виду та якості зернової культури умовну крохмалистість визначають:

- для всіх культур зерна - поляриметричним методом з використанням розчину соляної кислоти;

- у пшениці - допускається визначення поляриметричним методом з використанням насиченого розчину хлориду кальцію;

- в зерні з явними ознаками дефектності (ураженість шкідниками, пліснявою, головнею; наявність горілих зерен; зерно, що проросло) та у випадках розбіжностей між технологічними показниками у виробництві і виходом спирту із 1 т крохмалю переробленого зерна - арбітражним біологічним методом.

Положення цього стандарту обов'язкові для усіх суб'єктів підприємницької діяльності, що діють на Україні, незалежно від форм власності та організаційно-правових форм господарювання, які займаються переробкою крохмалевмісної сировини в спирт етиловий.

У цьому стандарті є посилання на такі стандарти:

ДСТУ 3296-95 Виробництво етилового спирту з харчової сировини. Терміни і визначення

ГОСТ 61-75 Кислота уксусная. Технические условия

ГОСТ 1770-74 Посуда мерная лабораторная стеклянная. Цилиндры. Мензурки, колбы, пробирки.

Общие технические условия

ГОСТ 3118-77 Кислота соляная. Технические условия

ГОСТ 3639-79 Растворы водно-спиртовые. Методы определений концентрации этилового спирта

ГОСТ 3765-78 Амоний молибденовокислый. Технические условия

ГОСТ 4174-77 Цинк сернокислый 7-водный. Технические условия

ГОСТ 4204-77 Кислота серная. Технические условия

ГОСТ 4207-75 Калий железистосинеродистый 3-водный.

Технические условия

ГОСТ 4328-77 Натрия гидроокись. Технические условия

ГОСТ 6709-72 Вода дистиллированная. Технические условия

ГОСТ 12026-76 Бумага фильтровальная лабораторная. Технические условия

ГОСТ 13586.3-83 Зерно. Правила приемки и методы отбора проб

ГОСТ 13586.4-83 Зерно. Методы определения зараженности и поврежденности вредителями

ГОСТ 13586.5-93 Зерно. Метод определения влажности

ГОСТ 14919-83 Электроплиты, электроплитки и жарочные электрошкафы бытовые.

Общие технические условия

ГОСТ 18481-81 Ареометры и цилиндры стеклянные. Общие технические условия

ГОСТ 20264.4-89 Препараты ферментные. Методы определения амилолитической активности

ГОСТ 23932-90 Посуда и оборудование лабораторные стеклянные.

Общие технические условия

ГОСТ 24104-88 Весы лабораторные общего назначения и образцовые. Общие технические условия

ГОСТ 25336-82 Посуда и оборудование лабораторные стеклянные.

Типы, основные параметры и размеры

ГОСТ 28498-90 Термометры жидкостные стеклянные. Общие технические требования. Методы испытаний

ГОСТ 29143-91 (ИСО 712-85) Зерно и зернопродукты. Определение влажности (рабочий контрольный метод)

ГОСТ 29169-91 (ИСО 648-77) Посуда лабораторная стеклянная.

Пипетки с одной отметкой

ГОСТ 29224-91 (ИСО 386-77) Посуда лабораторная стеклянная. Термометры жидкостные стеклянные лабораторные. Принципы устройства, конструирования и применения

ГОСТ 29227-91 (ИСО 835-1-81) Посуда лабораторная стеклянная.

Пипетки градуированные. Часть I. Общие требования

ГОСТ 29305-92 Кукуруза. Метод определения влажности (измельченных и целых зерен)

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; содержания металло-магнитной примеси

ISO 10520:1997 Native starch. Determination of starch content - Ewers polarimetric method

ОСТ 84-2006-88 Эфир диэтиловый

ТУ 6-09-4711-81 Кальций хлористый безводный ч.

ТУ 6-09-5077-83 Кальций хлористый 2-водный ч.

ТУ 6-09 4578-81 Кальций хлористый 6-водный ч., ч д а

ТУ 6-09-07-1470 Антрон. ч д а

ТУ У 18.401-97 Фракція головна етилового спирту

У стандарті використано терміни та визначення згідно з ДСТУ 3296. Подано терміни і визначення, які використовуються тільки у спиртовій галузі.

Умовна крохмалистість зерна - загальна кількість вуглеводів, яку за допомогою технологічних прийомів можна перетворити в цукри, що зброджуються дріжджами в спирт.

Засміченість - масова частка домішок у зерні, які не містять крохмаль (органічних, до яких відносять солому, м'якину, полову, лузгу, колоски без зерна, насіння дикоростучих трав та мінеральних, до яких відносять гальку, шлак, камінці, грудки землі і т. ін.).

Перерахунковий коефіцієнт розчинення крохмалю - стала величина, яка встановлена експериментальним шляхом для кожної культури зерна і використовується при визначенні умовної крохмалистості зерна поляриметричними методами.

Зерносуміш - суміш зерна, яка крім основної культури містить одну або більше зернових культур, кількість яких у суміші за масою становить не менше 15%.

Біологічний метод або метод бродильної проби - метод лабораторного зброджування продуктів гідролізу крохмалю і спирторозчинних вуглеводів зерна з наступним розрахунком умовної крохмалистості в зерні за кількістю визначених продуктів бродіння в дозрілій бражці.

Відбір проб зернових культур здійснюють за ГОСТ 13586.3.

5.1 Апаратура, обладнання

Ваги лабораторні загального призначення за ГОСТ 24104 з найбільшою границею зважування 200 г і допустимою похибкою зважування 0,01 г

Млин лабораторний будь-якого типу, який забезпечує необхідну ступінь подрібнення зерна за діючою НД

Шафа сушильна електрична з діапазоном температури в робочій зоні сушіння від 100 до 140 град. С та похибкою +- 2 град. С за діючою НД

5.1.1 Виділення наважок для аналізу

Із середньої проби зерна за ГОСТ 13586.3 виділяють по дві паралельні наважки зерна масою від 20 до 100 г (кукурудзи від 90 до 100 г, проса від 20 до 25 г, для усіх інших культур від 40 до 50 г) для визначення засміченності зерна, вологості зерна та помелу і умовної крохмалистості.

Наважки зерна зважують з точністю до 0,01 г.

5.1.2 Визначення засміченості зерна

Для визначення засміченості зерна, одну з виділених наважок зважують з точністю до 0,01 г, розташовують на склі або іншій гладкій, рівній поверхні і вручну відбирають домішки, які не містять крохмаль. Відібрані домішки зважують з точністю до 0,01 г і розраховують засміченість (d) у відсотках за формулою (1)

де m1 - маса виділеної наважки зерна, г;

m2 - маса відібраних домішок, які не містять крохмаль, г.

5.1.3 Визначення вологості зерна і помелу

Вологість зерна визначають в наважці зерна без звільнення від домішок, які не містять крохмаль.

Вологість помелу визначають в помеленому зерні, яке попередньо звільняють від домішок, які не містять крохмаль.

Вологість всіх видів зерна крім кукурудзи визначають за ГОСТ 13586.5, вологість кукурудзи за ГОСТ 29305-92, а вологість помелу за ГОСТ 29143-91.

5.1.4 Підготовка проби до аналізу

Зерно, звільнене від домішок, які не містять крохмаль, мелють на лабораторному млині таким чином, щоб при розсіві весь отриманий помел пройшов крізь сито з діаметром отворів від 1 мм до 1,2 мм.

Зерно, вологість якого перевищує 16%, перед помелом висушують на повітрі або з використанням лабораторного сушильного обладнання (термостат, сушильна шафа), але при температурі не вищою - за 50 град. С, до залишкової вологості від 9 до 14%.

Помелене зерно (помел) розташовують на рівній, гладкій поверхні і двома плоскими совками перемішують та розрівнюють тонким шаром висотою не більше 5 мм.

Відбирають совком не менше, як з 10 різних місць шару помелу дві паралельні наважки масою (5,0+-0,1) г для визначення умовної крохмалистості всіх культур зерна і одночасно дві паралельні наважки масою (5,00+-0,05) г для визначення вологості помелу.

Для визначення умовної крохмалистості пшениці з використанням насиченого розчину хлористого кальцію відбирають дві паралельні наважки масою (2,0+-0,1) г і дві паралельні наважки масою (5,00+-0,05) г для визначення вологості помелу.

Для визначення умовної крохмалистості зерна використовують поляриметричні методи і арбітражний біологічний метод (метод бродильної проби).

Поляриметричні методи базуються на здатності розчинів вуглеводів (розчиненого крохмалю, декстринів, олігосахаридів, цукрів) обертати площину поляризації поляризованого світла.

Для визначення умовної крохмалистості зерна поляриметричними методами крохмаль та інші вуглеводи зерна переводять у розчин шляхом гідролізу у певно визначених умовах з наступним визначенням кута обертання площини поляризації поляризованого світла цим розчином за допомогою поляриметра.

Внаслідок специфічності фізико-хімічних властивостей крохмалю різних культур зерна ступінь розчинення (гідролізу) крохмалю та склад продуктів у розчині відрізняється. Тому для кожної культури зерна умовну крохмалистість розраховують за допомогою конкретного перерахункового коефіцієнту розчинення крохмалю.

Біологічний метод використовують при наявності суперечок в оцінки умовної крохмалистості зерна як арбітражний і контрольний. Визначення умовної крохмалистості цим методом проводять у відділі технології продуктів бродіння і мікробного синтезу УкрНДІспиртбіопрод.

6.1 Поляриметричні методи

6.1.1 Визначення умовної крохмалистості з використанням розчину соляної кислоти з масовою чисткою 1,124%

Метод базується на гідролізі крохмалю зернової сировини при підігріві в киплячій бані з розчину соляної кислоти з масовою часткою 1,124%.

6.1.1.1 Апаратура, обладнання, реактиви, матеріали

Поляриметр автоматичний, сахариметр лабораторний або сахариметр універсальний будь-якої марки за діючою НД

Ваги лабораторні загального призначення за ГОСТ 24104 з найбільшою границею зважування 200 г і допустимою похибкою зважування 0,01 г

Секундомір будь-якої марки за діючою НД

Термометри скляні з діапазоном вимірювань від 0 до 100 град. С та ціною поділки 0,1 і 0.5 град. С за ГОСТ 28498

Колби Кн-100, Кн-1000 за ГОСТ 25336

Колби для визначення вмісту цукру (місткістю) 100 см. куб. за ГОСТ 1770

Циліндри 1-50, 1-100 за ГОСТ 1770

Склянки для зважування будь-якого типу за ГОСТ 23932

Лійки лабораторні за ГОСТ 25336

Піпетки 1-2-2-25; 1-2-2-10; 1-1-2-1; 1-1-2-2; 1-2-2-5 за ГОСТ 29227

Млин лабораторний будь-якого типу, який забезпечує необхідну ступінь подрібнення зерна за діючою НД

Шафа сушильна електрична з діапазоном температури в робочій зоні сушіння від 100 до 140 град. С та похибкою +- 2 град. С за діючою НД

Шафа сушильна електрична або термостат з діапазоном температури 40-200 град. С за діючою НД

Плитка електрична за ГОСТ 14919 або газова горілка

Баня водяна за діючою НД

Кислота соляна за ГОСТ 3118, розчин з масовою часткою 1,124%

Цинк сірчанокислий (сульфат цинку) за ГОСТ 4174, розчин з масовою часткою 30%

Калій залізистосинеродистий (жовта кров'яна сіль) за ГОСТ 4207, розчин з масовою часткою 15%

Амоній молібденовокислий (молібдат амонію) за ГОСТ 3765, розчин з масовою часткою 2,5%

Натрій гідроксид (гідроксид натрію), ч.д.а., за ГОСТ 4328, розчин концентрацією 0,1 моль/дм. куб.

Ефір діетиловий за ОСТ 84-2006-98 або фракція головна етилового спирту за ТУ У 18.401-97

Вода дистильована за ГОСТ 6709

Папір фільтрувальний за ГОСТ 12026

6.1.1.2 Приготування реактивів

6.1.1.2.1 Приготування розчину соляної кислоти з масовою часткою 1,124%

24,9 см. куб. соляної кислоти (HCl) густиною 1,189 кг/м. куб. розбавляють дистильованою водою в мірній колбі місткістю 1000 см. куб, доводять до мітки дистильованою водою при температурі 20 град. С і ретельно перемішують.

Концентрацію розчину, що отримали, перевіряють за допомогою титрування розчином гідроксиду натрію концентрацією 0,1 моль/дм. куб. Для цього в конічну колбу місткістю 50 см. куб. вносять 1 см. куб. розчину соляної кислоти, додають 5 см. куб. дистильованої води, перемішують і титрують розчином гідроксиду натрію концентрацією 0,1 моль/дм. куб. На титрування 1 см. куб. розчину соляної кислоти з масовою часткою 1,124% повинно витрачатися 3,08 см. куб. розчину гідроксиду натрію концентрацією 0,1 моль/дм. куб. Відхилення концентрації розчину кислоти не повинно перевищувати 0,002%.

6.1.1.2.2 Приготування розчину сірчанокислого цинку з масовою часткою 30%

Зважують (30,00+-0,01) г сірчанокислого цинку (ZnSO4 ) і ретельно переносять в мірну колбу місткістю 100 см. куб., наливають від 60 до 70 см. куб. дистильованої води, перемішують до повного розчинення солі (при необхідності розчин підігрівають на водяній бані). Потім доводять об'єм розчину у колбі до мітки дистильованою водою при температурі 20 град. С.

6.1.1.2.3 Приготування розчину калію залізистосинеродистого з масовою часткою 15%

Зважують (17,65+-0,01) г залізистосинеродистого калію (K4 [Fe(CN6)]) переводять в мірну колбу місткістю 100 см. куб., наливають від 60 до 70 см. куб. дистильованої води, перемішують до повного розчинення солі (при необхідності розчин підігрівають на водяній бані) і доводять об'єм розчину у колбі до мітки дистильованою водою при температурі 20 град. С.

6.1.1.2.4 Приготування розчину амонію молібденовокислого з масовою часткою 2,5%

Зважують 2,56 г молібденовокислого амонію ((NH4)2MoO4) і переводять в мірну колбу місткістю 100 см. куб., наливають від 60 до 70 см. куб. дистильованої води, перемішують до повного розчинення солі і об'єм розчину у колбі доводять до мітки дистильованою водою при температурі 20 град. С.

6.1.1.3 Проведення аналізу

У дві склянки для зважування беруть дві паралельні наважки помелу зерна масою 5,00 г. Кожну наважку переносять в суху мірну колбу місткістю 100 см. куб. розчином соляної кислоти з масовою часткою 1,124% за два прийоми по 25 см. куб. Після додавання першої порції кислоти вміст колби перемішують до повного змочування продукту і зникнення грудочок. Наступними 25 см. куб. соляної кислоти змивають частинки помела зі стінок колб, суміш обережно перемішують і розташовують колби в киплячій водяній бані на 15 хвилин. Протягом перших трьох хвилин, не виймаючи колб з бані, розмішують їх вміст спокійними круговими рухами. Необхідно, щоб вода в бані була вище рівня рідини в колбах і безперервно кипіла.

Через (15+-0,5) хвилин колби виймають з бані і швидко наливають в них від 25 до 30 см. куб. холодної дистильованої води, перемішують і охолоджують розчини до температури (20+-0,1) град. С в холодній проточній воді.

З метою осаджування білків і освітлення розчинів у кожну колбу наливають по 1 см. куб. розчину сірчанокислого цинку з масовою часткою 30%, а після перемішування додають по 1 см. куб. розчину залізистосинеродистого калію з масовою часткою 15%. Вміст колб знову перемішують.

Замість вище вказаних осаджувачів для освітлення розчинів і осаджування білків можна додавати в колбу 6 см. куб. розчину молібденовокислого амонію з масовою часткою 2,5%. При використанні розчину молібденовокислого амонію необхідно запобігати попаданню на реактив прямих сонячних променів.

Якщо після додавання осаджувачів утворюється піна, то її позбавляються додаванням 1-2 крапель етилового ефіру або фракції головної етилового спирту.

Об'єм рідини в колбах доводять до мітки дистильованою водою при температурі 20 град. С і, після ретельного перемішування, розчини фільтрують через складчасті паперові фільтри у чисті сухі колби.

При фільтруванні перші порції фільтрату (приблизно 20 см. куб.) виливають, а фільтрат, що залишився, використовують для вимірювання кута обертання площини поляризації. Вимірювання проводять в кюветі (трубці) для поляриметра довжиною 200 мм при температурі 20 град. С. При аналізі вівса використовують кювету (трубку) довжиною 100 мм, а одержані результати збільшують вдвоє.

Для проведення вимірювань кута обертання площини поляризації у фільтраті кювету (трубку) ополіскують фільтратом, потім обережно, щоб в трубку не потрапили бульбашки повітря, наливають в неї фільтрат, ретельно накривають покривним склом, закручують пробкою і протирають насухо.

Перевіряють нульову точку поляриметра, розташовують поляриметричну трубку (кювету) в камері поляриметра і знімають показання шкали приладу.

Всього повинно бути зроблено не менше трьох вимірювань в кожній пробі, яка досліджується. Розходження між результатами паралельних вимірювань не повинні перевищувати значень, нормованих для відповідного поляриметра. У разі розбіжностей, проводять додаткові вимірювання з використанням нової порції фільтрату.

За остаточний результат вимірювання беруть середнє арифметичне результатів трьох паралельних вимірювань, граничні значення яких не перевищують похибку приладу, який використовують.

При визначенні умовної крохмалистості зерна в різних пробах від однієї партії та при контрольних визначеннях допускаються відхилення 0,5% відносних при вимірюваннях в поляриметричній трубці 200 мм і 1,0% відносних - в трубці довжиною 100 мм.

6.1.1.4 Обробка результатів

Умовну крохмалистість зерна (Ук) у відсотках з перерахунком на початкову засміченість і вологість зерна та вологість помелу розраховують за формулою (2)

де К - перерахунковий коефіцієнт розчинення крохмалю, який наведено в таблиці 1;

П - показання поляриметра (сахариметра), градуси шкали;

Wз - масова частка вологи у зерні, %;

Wn - масова частка вологи у помеленому зерні, %;

d - засміченість (масова частка домішок, які не містять крохмаль), %.

Таблиця 1 - Перерахункові коефіцієнти розчинення крохмалю для зернових культур при визначенні умовної крохмалистості поляриметричними методами

При використання сахариметрів і поляриметрів з круговою шкалою показники поляриметра (П) ділять на 0,3468 - коефіцієнт переводу градусів кругової шкали в градуси нормальної.

Розрахунки виконують з точністю до другого знаку після коми.

За остаточний результат беруть середнє арифметичне результатів двох паралельних визначень. Допустима різниця між результатами двох паралельних визначень не повинна перевищувати 0,1% абсолютної величини при довірчій ймовірності Р = 0,95.