Export-oriented system of wheat grain clustering according to its intended purpose
Authors: Лоозе В.В. , Карпов В.И. , Белецкий С.Л. , Хорошилов А.В. , Лоозе Е.Е. 
Published: March 2023

В статье проанализирован мировой рынок производства и потребления зерна пшеницы в 2020–2021 гг. в России и за рубежом. Обосновано создание новой товарной номенклатуры зерна, ориентированной на экспортную стратегию производства и основанную на устойчивости зерна, пригодности к длительному хранению без ферментативного изменения и потери качества показателей белково-крахмального комплекса и с сохранением качества, позволяющего отнести его к декларированным сортам и типам при дальнейшем использовании. Предложено данную номенклатуру на первом этапе определять с учетом репрезентативного комплекта из 16 «Критических показателей качества», отражающих факторы, влияющие на устойчивость к хранению и функциональную предрасположенность зерна. Для выявления партий зерна, обладающих различной целевой пригодностью, был использован метод кластеризации многомерных объектов. Для разработки методики кластеризации отобраны 12 образцов зерна пшеницы, представляющих весь диапазон качественных характеристик зерна, которые были оценены по двум основным целевым категориям: «Хранение» и «Технологичность» путем суммирования рейтинговых позиций и расчета целевого интегрального рейтинга. Методом синхронного термического анализа на установке STA 449 F1 Jupiter фирмы NETZSCH), позволяющего одновременно регистрировать тепловые эффекты и соответствующие им изменения массы образца, была изучена структура влажности зерна, наиболее важного физико-химического свойства для указанных целевых видов и их применения. Показано, что в зерне присутствует три вида влаги: 1 – слабо адсорбированная, свободная влага, 2 – прочно адсорбированная, связная влага, 3 – внутримолекулярная влага. Для разных видов зерна массовая доля этой влаги отличается. При этом внутримолекулярная влага содержится в достаточно значительном количестве. С учетом опасности снижения сроков хранения зерна в зависимости от количества внутримолекулярной влаги предложено пригодность зерна к длительному хранению формировать снижением доли этой влаги до значений ниже критических при помощи специальной технологической операции кондиционирования и на этой же основе разделять зерно по его пригодности к кондиционированию.

The article analyzes the world market for the production and consumption of wheat grain in 2020–2021 in Russia and abroad. The creation of a new commodity nomenclature of grain, focused on the export production strategy and based on the storage stability of grain, suitability for long-term storage without enzymatic change and loss of quality of the protein-starch complex indicators and preservation of quality, allowing it to be attributed to the declared varieties and types with further use, is justified. It is proposed that this nomenclature, at the first stage, be determined taking into account a representative set of 16 «Critical quality indicators», reflecting the factors affecting the storage stability and functional predisposition of grain. To identify batches of grain with different target suitability, the method of clustering multidimensional objects was used. To develop a clustering methodology, 12 samples of wheat grain were selected, representing the entire range of grain quality characteristics, which were evaluated in two main target categories: «Storage» and «Manufacturability» by summing the rating positions and calculating the target integral rating. Using the method of synchronous thermal analysis on a STA 449 F1 Jupiter (NETZSCH) facility, which allows simultaneous recording of thermal effects and the corresponding changes in the mass of the sample, the structure of grain moisture, the most important physicochemical property for the specified target species and their application, was studied. It is shown that there are three types of moisture in the grain: 1 – weakly adsorbed, free moisture, 2 – strongly adsorbed moisture, bound moisture, 3 – intramolecular moisture. For different types of grain, the mass fraction of this moisture is different. At the same time, intramolecular moisture is contained in a fairly significant amount. Taking into account the danger of reducing the grain storage capacity depending on the amount of intramolecular moisture, it is proposed to form the suitability of grain for long-term storage by reducing the proportion of this moisture to values below the critical ones using a special conditioning process and, on the same basis, separate the grain according to its suitability for conditioning.