- •Раздел 1. Зерномучные товары характеристика и основные свойства зерна
- •Производство круп
- •Размол зерна и формирование сортов муки
- •Ассортимент муки
- •Требования к качеству муки
- •1.Понятие и пищевая ценность хлеба
- •2.Факторы, формирующие качество хлеба
- •3.Требования к качеству хлеба
- •4. Дефекты и болезни хлеба
- •5.Укладка и хранение хлеба
Раздел 1. Зерномучные товары характеристика и основные свойства зерна
Общая характеристика зерна. Зерном называется продукт, состоящий из совокупности большого числа зерен той или иной культуры.
Товарная партия зерна получает название определенной зерновой культуры (пшеницы, ржи и т.д.), если она содержит не менее 85 % зерен данной культуры. Если количество зерен основной культуры меньше этой нормы, партия называется смесью зерна разных культур с указанием их состава в процентах. Например, смесь пшеница + рожь (60 + 40).
Исключительное значение среди растений, культивируемых человеком, имеют растения с сухими плодами: зерновками (у злаков), бобами (у бобовых), семенами (у некоторых масличных) и т.д.
Сухие плоды и семена к моменту созревания содержат в среднем всего 10—15 % воды, на долю сухих веществ приходится 85—90 %. Они представлены в основном углеводами, белками и жирами — веществами, которые определяют энергетическую и строительную функции пищи.
Зерна злаковых, семена бобовых и масличных культур хорошо сохраняются. Поэтому естественно, что человек с незапамятных времен начал использовать зерна злаков, семена бобовых и масличных растений в пищу, скармливать их животным.
Классификация зерна. Зерно и семена бобовых классифицируют по целевому назначению, химическому составу, ботаническим признакам.
По целевому назначению зерновые и бобовые подразделяет на продовольственные (мукомольные и крупяные), фуражные и технические.
К продовольственным относят зерно пщеницы, ржи, крупяных культур (гречихи, проса, риса и др.) и семена бобовых (гороха, фасоли, чечевицы и др.); к фуражным — ячмень, овес и кукурузу, а также семена некоторых бобовых (вика, чина, кормовые бобы и др.); к техническим — ячмень пивоваренный, сою, рожь и овес для переработки на солод. Целевая классификация носит в определенной мере условный характер и ее применяют лишь для правильного распределения зерна и семян в зависимости от потребительских свойств.
По химическому составу зерновые и бобовые также делят на три группы: богатые крахмалом (зерновые злаки, плоды гречихи); богатые белком (семена бобовых); богатые маслом (соя, семена масличных и эфирномасличных).
По ботаническим признакам зерновые и бобовые делят на однодольные (злаковые и гречиха) и двудольные (семена бобовых). Злаковые (рожь, ячмень, овес), зерно которых имеет опушенность (бородку) и углубление (бороздку), имеют озимые и яровые формы; просовидные, или ложные, хлеба (просо, рис, кукуруза, сорго), зерно которых не имеет бородки и бороздки, выращиваются яровой формы.
По ботаническим признакам зерновые культуры делят также на семейства, семейства подразделяют на роды, роды — на виды, виды — на разновидности и последние уже по хозяйственным признакам делят на селекционные сорта.
Химический состав зерна. Для характеристики свойств и качества каждой культуры особенно важное значение имеет их химический состав. Средний химический состав различных видов зерна не одинаков по содержанию белков, углеводов, жиров, минеральных веществ и витаминов.
Зерно и семена являются кладовой с огромными запасами белка и углеводов, а иногда и жиров.
Химический состав зерна может значительно изменяться в зависимости от сорта растений, агротехники, условий хранения и других причин.
Вода и зольные элементы занимают в зерне небольшую часть, основное же место принадлежит органическим соединениям: углеводам и азотистым веществам, а в отдельных случаях — жирам.
Кроме того, в зерне содержатся ферменты, витамины и некоторые другие вещества (пигменты, кислоты).
Влага находится в зерне в связанном состоянии. Сухое, нормально вызревшее зерно содержит 12—14 % воды. В зерне недозрелом или убранном при неблагоприятных метеорологических условиях количество воды достигает 17—19 % и более. При содержании влаги свыше 17 % появляется свободная вода, что способствует повышению активности биохимических процессов, развитию микроорганизмов и значительно ухудшает сохраняемость зерна.
Зольные элементы содержатся в зерне пшеницы, ржи и кукурузы в количестве 1,2—1,7 % , в зерне бобовых — 2,8—5 и в зерне пленчатых культур — 2,4—3,9 %. В зерне находятся как макро- (фосфор, кальций, калий, натрий, магний, железо и др.), так и микроэлементы (марганец, медь, селен, йод и др.). Макро- и микроэлементы зерна имеют большое значение в питании человека.
Углеводы занимают первое место по массе среди органических веществ зерна. К ним относятся: крахмал, сахар, клетчатка, гемицеллюлозы — пентозаны и гексозаны. Общее содержание углеводов в зерне составляет от 55 % (горох) до 65 % (пшеница, просо и др.). Исключением является соя, содержащая около 15 % углеводов.
Крахмал является основным углеводом зерна. Количество крахмала в зерне разных культур составляет 40—55 % от его массы (исключением является соя, почти не содержащая крахмала).
Сахара в нормальном зерне представлены преимущественно сахарозой, отчасти редуцирующими сахарами — глюкозой и фруктозой, а также рафинозой. Содержание сахаров в зерне составляет 1—6 %, из них редуцирующих — всего 0,1—0,8 %.
Сахароза, глюкоза и фруктоза являются веществами, очень ценными в питании, они необходимы для процессов брожения теста, оказывают влияние на окраску корки хлеба, вкусовые свойства и консистенцию изделий из крупы и муки.
Клетчатка находится преимущественно в оболочках зерна. В зерне голозерных культур ее содержание составляет 2—3 %, в пленчатом зерне — до 8—10, а в зерне бобовых — 3,7—5,7%.
В зерне имеются и другие близкие к углеводам вещества — слизи, дающие вязкие, клейкие растворы. Значительное их содержание отмечено в зерне ржи и овса (до 2 %). В горохе и ржи относительно много пектиновых веществ, которые оказывают влияние на свойства получаемых из них продуктов.
Азотистые вещества зерна большей частью относятся к белкам, на их долю приходится более 90 % общего азота, находящегося в зерне. Белки составляют от 10 до 14 % в зерне хлебных злаков и гречихи и 20—35 % — в зерне бобовых.
Зерно и зерновые продукты содержат преимущественно простые белки — протеины. Сложные белки — нуклеопротеиды — находятся преимущественно в зародышах злаков и гречихи. Белки зерна неодинаковы по пищевой ценности. Общим для аминокислотного состава зерновых белков является относительно малое содержание в них лизина, метионина и триптофана.
Липиды (жиры) содержатся в зерне злаков, бобовых и в гречихе в небольшом количестве (от 2 до 6,2 %). Только семена сои содержат более 17 % жира. Жиры зерна характеризуются высоким содержанием (более 75 %) ненасыщенных жирных кислот и по этой причине легко окисляются. Окисление жиров является причиной прогоркания муки и других зерновых продуктов.
Оценка качества зерна. Зерновая масса неоднородна по составу, что обусловлено особенностями созревания отдельных растений и каждой зерновки.
Для объективной характеристики зерновой массы предусмотрены показатели, по которым можно определить ее качество, что важно при закупках зерна, размещении его на хранение и переработку.
При определении качества зерна учитывают, что партия товарного зерна кроме основной культуры (например, пшеницы) может содержать семена других культур и диких растений, а также органические и неорганические примеси. Партии зерна могут отличаться также более или менее выраженной неоднородностью физического состава, сыпучестью и связанной с этими свойствами способностью к самосортированию. Благодаря этому легкие частицы с большой парусностью и малой плотностью при перевозке зерна насыпью как бы всплывают на поверхность, при ссыпании в склады и силосы отбрасываются в стороны, а тяжелые частицы погружаются в нижние слои. Следовательно, в партии зерна частицы разного размера, формы и массы распределяются неравномерно и качество зерна в разных частях партии не является строго одинаковым. В связи с этим каждую партию зерна оценивают только по среднему образцу, который составляют по установленной методике путем отбора выемок из различных частей (мест) партии. Каждый образец используют для оценки определенной партии зерна. При явной неоднородности частей партии отбирают средние образцы от каждой однородной части и раздельно определяют их качество. Для отдельных определений (анализов) из среднего образца в соответствии со стандартами выделяют небольшие навески, которые, в свою очередь, должны характеризовать качество образца в целом.
Средний образец доставляют в лабораторию, где его осматривают, взвешивают, регистрируют и дают ему порядковый номер, который затем проставляют в анализной карточке и во всех документах по качеству зерна данной партии.
Для характеристики качества зерна применяют следующие показатели качества: общие (относящиеся к зерну всех культур); специальные (применяемые для зерна отдельных культур); дополнительные (определяемые при возникновении необходимости).
К общим показателям качества относятся обязательные, определяемые в любой партии зерна всех культур: признаки свежести (внешний вид, цвет, запах, вкус), зараженность зерна вредителями, влажность и засоренность.
К специальным, или целевым, относятся показатели качества, характеризующие товароведно-технологические (потребительные) свойства зерна. Они определяются в партии зерна отдельных культур, используемых на определенные цели. В эту группу включают пленчатость и выход чистого ядра (крупяные культуры), стекловидность (пшеница, рис), количество и качество сырой клейковины (пшеница), натуру (пшеница, пожь, ячмень, овес), жизнеспособность (ячмень пивоваренный). У пшеницы определяют также содержание мелких, морозобойных зерен и зерен, поврежденных клопом-черепашкой.
К дополнительным, определяемым при возникшей необходимости, относят показатели химического состава зерна, остаточное количество фумигантов (после обработки от вредителей) пестицидов, содержание микроорганизмов, радиационную загрязненность и т.п.
Общие показатели качества зерна определяют органолептическими и физико-химическими методами, а специальные и дополнительные — физико-химическими.
С помощью органолептических методов устанавливают цвет, внешний вид, запах и вкус зерна.
Цвет и внешний вид определяют путем осмотра образца. Результаты осмотра служат основой для распознавания принадлежности зерна к тому или иному виду (культуре), типу, иногда подтипу и сорту, а отчасти и для выявления его состояния.
Физико-химическими (лабораторными) методами устанавливают влажность, засоренность, натурную массу, содержание белка, количество и качество клейковины, зараженность вредителями и другие показатели.
Специальные, или товароведно-технологические, показатели зерна характеризуют состав и свойства зерен, образующих массу товарного зерна. Партия зерна, состоящая из полноценных по своим свойствам зерен (хорошо выполненных, благоприятного состава), может быть увлажнена или засорена, но основные свойства — выполненность, количество эндосперма, химический состав (если не было процессов порчи), при. Этом существенно не меняются. После очистки и сушки такое зерно может оказаться первоклассным. В то же время зерно щуплое, мелкое, с измененным из-за неблагоприятных биохимических и биологических процессов химическим составом остается плохим, даже если оно высушено, очищено обладает, в случае небольшой скважистости, близкой к норме натурной массой и отвечает по качеству другим требованиям.
Показатели, характеризующие товароведно-технологические (потребительные) достоинства собственно зерна, в настоящее время приобретают все большее значение, так как современная организация его уборки, сушки и очистки позволяет
практически все зерно приводить к норме по влажности, засоренности и зараженности.
Потребительная ценность зерна определяется следующими показателями: массой 1000 зерен, выравненностью, относительной плотностью или удельным объемом зерен, пленчатостью, стекловидностью, содержанием клетчатки, белка и некоторыми другими.
С учетом качества зерна проводят расчеты со сдатчиками, размещают его на хранение, отпускают потребителям. Основное назначение оценки качества при приемке зерна от сдатчиков — формирование больших однородных партий, отвечающих требованиям целевого назначения. Правильное формирование партий зерна определяет всю дальнейшую работу с ним.
Для более точной характеристики зерна как сырья для переработки, обеспечения сохранности его качества и проведения денежных расчетов введены кондиции. К заготовительным кондициям относятся базисные и ограничительные. В них включены только важнейшие показатели качества (свежесть, влажность, засоренность и зараженность амбарными вредителями), а для отдельных культур — натура.
Базисные кондиции — нормы качества, которым должны соответствовать зерно и семена для получения за них полной закупочной цены. Если зерно по влажности и засоренности лучше базисных кондиций, то проводится бонификация (начисление поставщику денежной добавки). За излишние против базисных кондиций влажность и сорность зерна производятся соответствующие скидки с цены и массы зерна (рефакция).
Ограничительные (предельные) кондиции служат препятствием для продажи государству низкокачественного зерна.
Мукомольные свойства зерна чрезвычайно важны для характеристики величины его мучного потенциала.
Важными в оценке мукомольных свойств зерна являются его структурно-механические свойства, выражаемые показателями микротвердости, конфигурации, геометрическими размерами, видом, стекловидностью и др.
Особое значение в оценке пшеницы и ржи имеют признаки, характеризующие хлебопекарные свойства, которые определяют по качеству как цельносмолотого зерна, так и муки стандартного 70%-ного выхода.
Строение зерна злаков
Зерна всех злаковых культур имеет примерно одинаковое строение, которое можно рассмотреть на примере зерна пшеницы. Форма его овальная.
Выпуклая сторона зерна называется спинкой, противоположная – брюшком. Вдоль брюшка проходит выемка (бороздка). На остром конце зерна имеется опущение (бородка) а на тупом – зародыш.
Плодовая оболочка защищает зерно и покрывает его снаружи. Она состоит из четырех слоев полупрозрачных клеток. Плодовые оболочки содержат много клетчатки, лингина, пентозанов, минеральных солей, которые составляют 5-6% от массы зерна. Организмом плодовые оболочки не усваиваются.
Семенная оболочка состоит из трех слоев клеток. Оболочки составляют 6-8% массы зерна. Они более богаты минеральными, азотистыми веществами, сахарами и в них меньше клетчатки, пентозанов. Пигментный слой семенной оболочки придает зерну соответствующую окраску.
Оболочки плодовые и семенные ухудшают товарный вид муки и крупы, пищевую ценность, консистенцию, поэтому при получении муки и крупы их отделяют.
Внутренняя часть зерна. Эндосперм, или мучнистое ядро, составляет 80-85% массы зерна и является самой ценной его частью для получения муки и крупы. Состоит в основном из крахмала и белков, содержит небольшое количество сахара, жира, витаминов и очень мало минеральных веществ. Все ценные продукты переработки зерна получают из эндосперма.
Зародыш составляет в среднем 3% от массы зерна. Содержит много белков, жиров, сахаров, витаминов, ферментов. Однако при переработки его удаляют, так как жир в процессе хранения прогоркает, вызывает порчу продуктов переработки зерна – муки и крупы.
Мучнистое ядро имеет внешний (алейроновый) слой, примыкающий к семенной оболочке. Он составляет 4-13,5% от массы зерна, содержит большое количество белков, жиров, сахаров, минеральных веществ, витаминов, но эти вещества почти не усваиваются, так как клетки, в которых они находятся, покрыты толстыми оболочками из клетчатки. При шлифовке зерна алейроновый слой отделяют вместе с оболочками из клетчатки. При шлифовке зерна алейроновый слой отделяют вместе с оболочками.
Семена бобовых растений состоят из зародыша и двух семядолей, практически не имеют эндосперма. Семя защищено плотной семенной оболочкой, внешняя часть ее покрыта кутикулой – тонкой пленкой, состоящей из кутина.
Семена подсолнечника и сои состоят в основной из зародыша с одним рядом клеток эндосперма, защищены семенной оболочкой.
КРУПА
Крупы представляют собой целое или дробленое зерно, освобожденное от неусвояемых частей зерна.
В зависимости от вида зерна крупы подразделяют на гречневую, рисовую, овсяную, ячменную, пшеничную и др.
По способу обработки зерна крупы могут быть нешлифованными, шлифованными, полированными, недроблеными, дроблеными, плющенными.
В зависимости от гидротермической обработки – пропаренными и непропаренными. При переработке некоторых культур (гречихи, ячменя, кукурузы, овса, гороха, риса) зерно подвергают гидротермической обработке (ГТО) – увлажнению и пропариванию в течение 3-5 мин, а затем высушиванию до влажности 12-14%.
В результате в пленках и оболочках зерна разрушаются клеящие вещества, в периферийных слоях эндосперма происходит частичная клейстеризация крахмала.
У овса исчезает присущая ему горечь. ГТО инактивирует ферменты, в т.ч. липазу и липоксигеназу, которые способствуют прогорканию жира, и тем самым предотвращается появление в крупе горечи.
Почти полностью прекращается процесс дыхания. При определении сорта крупы учитываются ее чистота, содержание доброкачественного ядра, сорных примесей, необрушенных зерен, испорченных и колотых ядер.