Факультет

Студентам

Посетителям

История науки о зерне

Зерновые злаки являются первыми культурными растениями, которые стал возделывать человек, чтобы обеспечить себя продуктами питания.

В связи с этим зерно с незапамятных времен становится предметом особого внимания. Уже в трудах ученых древней Греции и Рима встречается ряд сведений об агротехнике злаков, методах сохранения зерна, а также приводится «писание важнейших хлебных культур и их разновидностей.

Эти данные, хотя и обнаруживают большую наблюдательность их авторов, однако еще не могут служить основой для науки о зерне. Понадобится работа многих поколений по выявлению разнообразных особенностей злаков и, в первую очередь, поведения зерна при размоле и выпечке, чтобы можно было сделать некоторые обобщения. Например, трактат Петра Кресценция «О выгодах сельского хозяйства», обнародованный в самом начале XIV в., впервые дает точное описание различных сортов и видов пшеницы. В нем приводится характеристика качества зерна по цвету (белозерная, краснозерная), толщине оболочек и хлебопекарным свойствам (вязкости получаемого теста). Большое внимание уделяется также сорнякам: отмечена, например, ядовитость плевела. Кресценций затрагивает и вопросы хранения зерна, считая необходимым проводить предварительную очистку и просушивание.

Но возникновение науки о зерне, в строгом смысле этого слова, можно отнести к значительно более позднему периоду, когда в результате наступившего расцвета естественно-исторических дисциплин, начинают оформляться ботаника, физиология растений и агротехника. Этим периодом можно считать XVIII в., в начале и середине которого во Франции появляются исследования, касающиеся преимущественно зерна пшеницы. По времени это совпадает с крупнейшим достижением мукомольного производства — применением повторительного помола. Наибольшего внимания, однако, заслуживают не мукомольные особенности зерна, а его физиологические свойства и химический состав. Реном точно описывает явление самосогревания зерна. Дюамиель-дю-Монсо пишет трактат о хранении зерна, правильно объясняя причину порчи зерна его влажностью. Несколько ранее Беккери открывает клейковину пшеницы, а русский академик Модель изучает ее свойства, В работах Парментье (80-е гг. XVIII столетия) объясняется роль клейковины в образовании пшеничного теста. Малуэн в монографии (1767), посвященной мукомольному, хлебопекарному и макаронному производству, представляет ряд сведений о зерне различных злаков, их морфологии и технологических свойствах, отмечая значение консистенции зерна и толщины оболочек для помола и величины выхода муки. Труды знаменитого шведского ученого К. Линнея, внесшего строгую систему во все разнообразие растительных и животных форм, легли в основу научной классификации злаков. Линней выделяет виды пшеницы, сформулировав, например, различие твердой и мягкой пшеницы, которые до тех пор не были четко осознаны практиками.

К концу XVIII в., когда сортовой помол стал практиковаться повсеместно, на первый план в науке о зерне вышел вопрос: какие внешние признаки зерна способствуют получению качественного хлеба? Наблюдения практиков и теоретическое изучение анатомии зерновки позволили частично ответить на этот вопрос: важнейшим показателем качества считается выполненность зерна, степень развития его эндосперм. В связи с этим большое значение приобретает величина натуры, т. е. масса единицы объема зерновой массы. Отражая в значительной мере выполненность зерна, его натура тем самым характеризует мукомольные достоинства, а именно величину выхода муки.

Таким образом, в конце XVIII и начале XIX в. появляется понятие о первом признаке качества зерна — его объемной массе; этот признак не потерял значимости и до настоящего времени.

XIX в. характеризуется быстрым развитием техники мукомольного производства. Изобретение вейки, затем вальцевого станка, применение развитой схемы помола позволяет успешно решать важнейшую задачу мукомольного процесса — отделение эндосперма от оболочек, муки от отрубей. Запросы промышленности требовали новых открытий в области исследований морфологии зерна и зерновой массы. В то же время начинают развиваться другие важные дисциплины — биохимия и физиология зерна. Успехи в исследованиях анатомии зерна стали появляться только с 80-х гг. XIX в. В работах Эме Жирара устанавливаются количественные соотношения между оболочками, зародышем и эндоспермом, которые определяют величину возможного выхода муки. Как ни странно, однако, эти данные не были должным образом оценены, и прошло несколько десятков лет, прежде чем была возобновлена попытка характеризовать мукомольные достоинства зерна по данному показателю. Такая же судьба постигла и работы, связанные с изучением твердости зерна — важнейшего признака мукомольных свойств, которые были проделаны в 80-х гг. XIX в. русским ученым П. А. Афанасьевым и остались невостребованными до нашего времени. Основное внимание исследователей конца XIX — начала XX в. было обращено на биохимию зерна, на исследование факторов, определяющих хлебопекарные качества муки; подробно исследовались клейковина, белковые вещества и углеводы зерна злаков, изучались ферменты и их роль в процессе хлебопечения; на основе полученных данных было четко сформулировано понятие о показателях хлебопекарных свойств муки.

Между тем, быстро развивающиеся сельское хозяйство и мукомольная промышленность предъявляют все большие требования к науке о зерне. Необходимо понимать, какие признаки в первую очередь будут характеризовать качество зерна. Понятие о последнем уже формируется дифференцированно: сельское хозяйство заинтересовано в высокой урожайности сортов и их устойчивости по отношению к неблагоприятным условиям. Мукомольная промышленность нуждается в зерне, дающем высокий выход муки, процесс размола которого не требует большого расхода энергии. Хлебопекарной промышленности требуется мука хорошего качества, т. е. с высоким содержанием клейковины оптимальных свойств и с достаточной активностью ферментов. Наконец, для хранения необходимо устойчивое зерно, не подвергающееся порче. Таким образом, складывается понятие о комплексной, всесторонней оценке зерна. В связи с этим подвергаются критическому анализу все накопленные за многие годы материалы. Особенно тщательно исследуются показатели качества зерна, которые могут служить для его оценки. В итоге, наряду со способом определения достоинств зерна, применявшимся по крайней мере, два тысячелетия — органолептикой, используются и новейшие методы, основанные на точных данных биохимии и физики. Морфологические? признаки зерна не потеряли своей значимости, однако они постоянно дополняются другими показателями по результатам современных исследований.

Зерноведение таким образом, включает в себя наравне с морфологией и анатомией, физиологию и биохимию зерна. Ввиду большого объема последнего раздела, содержащего огромный фактический материал, он выделен в самостоятельный курс, непосредственно связанный с предыдущими. В ходе развития наука о зерне захватывает все новые области; этот процесс продолжается до настоящего времени.

Начало изучения зерна в России можно довольно точно отнести к третьей четверти XVIII в.; толчком к всестороннему исследованию злаков послужило основание в 1765 г. Вольного экономического общества, сыгравшего немаловажную роль в развитии сельскохозяйственных наук. По инициативе этого Общества были собраны материалы, характеризующие культуру хлебов в разных областях России урожайность, посевные площади, направления использования. В трудах Экономического общества печатались, начиная с 1766 г. многие работы по изучению сорняков и методов очистки зерна от примесей. А также статьи, пропагандировавшие культивирование пшеницы и других ценных растений, например кунжута. Большое внимание уделялось тематике, посвященной хранению зерна.

В 1790 г. Общество объявило конкурс на лучшую работу по изучению зерна в результате чего появился ценнейший материал для истории технологии хранения. Все работы русских авторов отвечали уровню западноевропейской науки того времени, обнаруживая вместе с тем самостоятельность и критический подход к данному вопросу.

В 1844 г. Общество вторично объявляет конкурс на работу по хранению (и сушке) зерна. В появившихся на эту тему статьях выдвигается проблема необходимости введения контроля влажности зерна. Организованные с 1820-х гг. сельскохозяйственные общества также проводят большую работу по изучению качества русского зерна и популяризации основ зерноведения. В связи с очень низкой урожайностью и большой засоренностью полей внимание русских ученых привлекают вопросы очистки зерна и борьбы с вредными примесями. Один из известных писателей того времени, В. Ф. Одоевский, много занимавшийся распространением сельскохозяйственных знаний в народе, публикует в 1838 г. специальную брошюру о спорынье, где описывает ее вредное воздействие и методы удаления ее рожков из зерна. Периодические издания печатают большое число оригинальных статей, посвященных злакам, их агротехнике и качеству.

Однако все эти научные данные почти не находят применения на практике в хлебном деле, оценка качества зерна остается на прежнем, достаточно низком, уровне. Только значительно позже, в 90-е гг., был сделан первый и очень важный шаг к внедрению рациональных методов определения свойств зерна. Военное ведомство ввело обязательный анализ заготовляемого зерна по влажности и засоренности. Но это касалось только хлеба, поступавшего для нужд армии, остальные огромные массы зерна по-прежнему оценивались «на глазок» и очень условно по величине натуры. Быстро нараставшие к концу XIX и началу XX в. производство зерновых, развитие нашей хлебной торговли и мукомольной промышленности стали предъявлять все большие требования к науке о зерне. Хотя к этому времени и были сформулированы некоторые основные положения о качестве зерна и методах его оценки, но изученность русского зерна была настолько слаба, что применить эти данные на практике не представлялось возможным. В первую очередь необходимо было получить ясное представление обо всем многообразии злаков, произрастающих на территории России. Начало этой огромной работы было положено Бюро по прикладной ботанике Департамента земледелия, в котором с 1908 г. проводилось систематическое изучение сначала пшеницы, затем других злаков с точки зрения их видового и сортового составов. В результате стало возможным начать плановый отбор наиболее приемлемых для различных районов сортов: в общегосударственном масштабе, однако, это удалось осуществить значительно позже, после Октябрьской революции, когда Институт прикладной ботаники, а затем Всесоюзный институт растениеводства организовали широкую сеть опытных станций по сортоиспытанию.

Одновременно с изучением сортового состава хлебных злаков началось систематическое исследование товарного зерна. Работа, сосредоточенная в Отделе зернохранилищ Государственного банка, позволила уже в 1912 г. составить товарную классификацию важнейших злаков основных производящих районов с использованием таких показателей, как влажность, величина засоренности и натура. После Октябрьской революции изучению товарного зерна придавалось большое значение. В 1923 г. решением Правительства была организована Государственная хлебная инспекция, осуществлявшая контроль над качеством зерна. При Центральной лаборатории ГХИ развернулась большая работа по всем вопросам оценки качества зерна, методов его исследования и стандартизации. Исследования Н. С. Суворова, Л. H. Любарского. Б. П. Некрасова, Р. А. Биленко, Ф. В. Журавлева, И. П. Акимова и ряда других сотрудников этой лаборатории легли в основу принятых в то время стандартов качества различных культур и методов определения отдельных его показателей. В 1929 г. был создан Всесоюзный научно-исследовательский институт зерна и продуктов его переработки, приступивший к комплексному изучению зерна. Наряду с продолжением и развитием работ по исследованию физических свойств зерна и зерновой массы, в нем проводилась большая работа по их биохимии и микробиологии.

В результате был решен ряд вопросов о качестве зерна, установлены новые показатели биохимического порядка и выявлена роль микрофлоры в процессах изменения зерновой массы (работы П. П. Михайловского, В. П. Израильского, Е. Н. Мишустина, Н. П. Козьминой, Н. И. Соседова, B. Л. Кретовича и их сотрудников). Одновременно началось изучение физических свойств зерна и примесей к нему во Всесоюзном институте механизации и электрификации сельского хозяйства, разработавшем принципы очистки и сортирования зерновой массы с применением методов вариационной статистики. Наконец, с организацией в 1937 г. Государственной комиссии по сортоиспытанию развернулась плановая работа по изучению сортов основных культур, причем учитывались не только агротехнические особенности, но и технологические свойства — мукомольные, крупяные, хлебопекарные. Эта работа, вместе с исследованиями Всесоюзного института зерна и Всесоюзного института хлебопечения, была ценна для сельского хозяйства и промышленности.

«Большая работа по изучению важнейших проблем состава и свойств зерна, его хранения и переработки…» проводилась «…в институтах биохимии и микробиологии АН СССР, в Институте ботаники АН Казахской ССР, в Московском технологическом институте пищевой промышленности, в Одесском технологическом институте пищевой промышленности им. М. В. Ломоносова, в Московском институте народного хозяйства им. Г. В. Плеханова, во Всесоюзном заочном институте пищевой промышленности, в Московской сельскохозяйственной академии им. К. А. Тимирязева, в Краснодарском политехническом институте, в Восточно-Сибирском технологическом институте в г. Улан-Удэ, в Харьковском и Челябинском институтах механизации и электрификации сельского хозяйства и др.» (Казаков, 1983).

В СССР были подготовлены многочисленные научные кадры, с успехом работавшие в области морфологии, анатомии, биохимии, микробиологии, химии зерна и продуктов его переработаны над изучением структурно-механических и технологических особенностей зерна, над процессами, происходящими при хранении и переработке зерна.

Важные результаты исследований в области зерноведения были получены профессорами Н. П. Козьминой, Л. Н. Любарским, Ф. Н. Коровиным, Л. А. Трисвятским, В. Л. Кретовичем, Е. Д. Казаковым и их учениками и коллегами.

Закончить исторический обзор зерноведения хочется словами Н. П. Козьминой, в которых заключена основная задача науки о зерне: «Поддержание качества зерна и продуктов его переработки — муки, крупы — на высоком уровне всецело зависит от правильного выбора показателей, характеризующих технологические его свойства и пищевые достоинства. <…> По мере углубления наших знаний зерна выдвигаются новые методы исследования и новые показатели; поэтому рассматривать существующие в настоящее время нормативы как нечто незыблемое было бы неправильно. Основываясь на этих принципах, мы представляем себе зерноведение не как беспорядочное нагромождение огромной массы отдельных фактов, а как стройное учение о зерне…».

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.



Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: