25. Особенности химического состава, пищевой ценности и нормирования качества зерномучных товаров

Предмет и задачи курса. Потери при хранении и реализации. Пищевая ценность и химиче­ский состав. Особенности стандартизации и нормирования. Строение зерновки. Клейковина, оп­ределение, свойства, значение при хлебопечении. Озимая, яровая, твердая, мягкая, сильная, сред­няя, слабая и ценная пшеница. Примеси и микрофлора зерна-Вредители и воздух межзернового пространства. Базисные и ограничительные кондиции качества зерна-Расчеты за зерно. Физиче­ские свойства зерновой массы.

К зерномучным товарам относятся зерно, мука, крупа, печеный хлеб, бараночные, сухарные и макаронные изделия, пищевые концентраты (крупяные и мучные). Роль и значение зерна в питании человека, в производстве различных пищевых продуктов, в развитии животноводства и сельского хозяйства велика, благодаря его свойствам. Зерно хлебных злаков, гречихи и большинства зернобобовых культур содержит много крахмала (50-70%), белка (10-30%), ряд полезных минеральных соединений (железа, кальция, натрия, фосфора) и водорастворимых витаминов (B1, B2, РР). Из всех растительных продуктов зерно отличается наиболее благоприятным соотношением белковых и небелковых веществ, которое близко к оптимальному соотношению их в пище человека (1:6). Содержание липидов в зерне колеблется от 1,6% (в пшенице) до 4,9% (в кукурузе), имеют высокую биологическую ценность, но отличаются по стойкости хранения. Углеводы зерна: крахмал, клетчатка, гемицеллюлоза, сахара. Ферменты в сухом и созревшем зерне находятся в неактивном состоянии, поэтому такое зерно хорошо сохраняется.

Благодаря физико-химическим особенностям белков и углеводов пшеницы, ржи, ячменя мука, полученная из этих культур, успешно используется для производства хлеба; пористая структура хлеба в сочетании с его составом, вкусовыми и ароматическими свойствами обеспечивают высокую пищевую ценность и усвояемость. Особенности химического состава пшеницы позволяют получать из пшеничной муки высококачественные макаронные изделия, а структура и состав ядра проса, гречихи, риса и некоторых других культур дают возможность производить различные крупяные товары.

Государственный контроль за качеством и рациональном использовании зерна и продуктов его переработки осуществляет государственная хлебная инспекция при правительстве РФ.

Для характеристики качества зерна применяют показатели, определяемые органолептическими и аналитическими методами. Установлены ограничительные нормы для заготовляемого зерна, которое в зависимости от качества подразделяются на классы или типы. Класс или тип заготовляемого зерна определяют по наихудшему значению одного из показателей качества зерна. В стандартах на зерно установлены также ограничительные нормы в зависимости от назначения: на продовольственные цели, на переработку в крупу, муку, для выработки комбикормов.

Органолептические показатели: цвет и внешний вид, запах, вкус. Аналитические: влажность, засоренность, зараженность вредителями и объемный вес (натура) зерна. В соответствии с ГОСТ 9353-90 установлены следующие базисные нормы, по которым проводят расчет на заготовляемую пшеницу: натура – 730-755 г/л в зависимости от района заготовок и класса пшеницы; влажность – 14,5%; сорная примесь – 1,0%; зерновая примесь – 2-3% в зависимости от типа; зараженность вредителями не допускается.

Зерновые культуры (в пересчете на сухое вещество зерна) являются высокоурожайными: пшеница, рожь дают в среднем 15-30 ц с га, кукуруза на зерно – 50 и > центнеров. Нормально вызревшее зерно характеризуется малым содержанием влаги (10-16%) и высокой концентрацией сухих веществ (84-90%). Благодаря этому зерно и продукты его переработки можно долгое время хранить при обычной температуре в складах и элеваторах и перевозить на большие расстояния. Все это обусловливает исключительную ценность зерна и его огромное народнохозяйственное значение.

Строение зерновки. Она состоит из: цветочных пленок, плодовой и семенной оболочек, алейронового слоя, зародыша. Цветочные пленки покрывают зерно снаружи. Плодовая оболочка состоит из эпидермиса, продольных, поперечных, трубчатых клеток. Занимает примерно 2-6% от массы зерна, плотно срастается с семенной оболочкой. Семенная оболочка расположена под плодовой и состоит из нескольких слоев клеток. Составляет примерно до 2,5% от массы. Алейроновый слой – наружная часть эндосперма, состоит из нескольких слоев крупных толстостенных клеток. Эндосперм – крупные тонкостенные клетки разной величины и формы, которые заполнены крахмалом и другими запасными веществами. Может быть твердым, полутвердым и рыхлым. В зерне пшеницы он составляет 80-85% от веса зерна, в зерне ржи – 73-78%. Зародыш состоит из почечки, зачаточного корешка и щитка. Кроме зерен кукурузы и гречихи, в к-х он располагается в центре зерна, он прилегает к эндосперму.

Клейковиной называется вязкое эластичное вещество, образующееся при замесе с водой пшеничной муки или измельченного пшеничного зерна. Клейковина образуется в результате набухания гидрофильных, но не растворимых в воде белков эндосперма пшеницы – глиадина и глютенина. Клейковина содержит также другие вещества, поглощаемые в процессе набухания (растворимые минеральные вещества, углеводы, немного жира). Вследствие нерастворимости и связности клейковины ее можно отделить (отмыть) от остальных веществ (крахмала, отрубей, водорастворимых веществ) и получить так называемую сырую клейковину, которая содержит около 70% воды и 30% сухого вещества, состоящего почти на 90% из белковых веществ.

Выход сырой клейковины – вес сырой клейковины, выраженный в процентах к весу зерна или муки. Для пшеницы, богатой белками, он составляет 30-40%, для средней – 23-30%, для крахмалистой – до 23%. Сырая клейковина, отмытая от пшеницы разного качества, обладает различными свойствами. Хорошей признается клейковина упругая, эластичная, нелипкая, светлоокрашенная, не расплывающаяся при отлежке; плохой – крошковатая (несвязная) или слабая – липкая, тягучая, неэластичная, темного цвета.

Количество и качество сырой клейковины характеризуют хлебопекарные или макаронные достоинства пшеничной муки. Белки ржаной муки не образуют клейковины, хотя ферменты более активны. Ржаное тесто менее эластичное и упругое, чем пшеничное. В пшеничном же тесте нерастворимые в воде белки при набухании слипаются и образуют клейковинный каркас пшеничного теста, который обуславливает его эластичность.

Товарная классификация продовольственного зерна пшеницы предусматривает деление пшеницы на типы в зависимости от ботанической принадлежности (мягкая, твердая, белозерная, краснозерная) и формы культуры (озимая, яровая) и на подтипы в зависимости от интенсивности окраски (темная, светлая) и стекловидности зерна.

В России имеют широкое распространение два вида пшеницы – мягкая и твердая. Мягкая отличается рыхлым колосом. Колос безостый или остистый. Ости средней длины, направлены в сторону от стержня. Стебель – пустая соломина. Зерно обычно овальное. На вершине зерна имеется бороздка закрытая, образует заметную полость в зерне. Цвет зерна различный – красно-коричневый разных оттенков (краснозерная пшеница) и светло-желтый (белозерная пшеница). В с/х распространены как озимые, так и яровые формы мягкой пшеницы. Зерно мягкой пшеницы используют для выработки разных сортов хлебопекарной и кондитерской муки. Пшеница твердая отличается плотным остистым колосом. Ости длинные, направлены вверх. Стебель – соломина, полностью или частично заполнена соединительной тканью. Зерно удлиненной формы, с утолщением на спинке у зародыша, бородка развита слабо – не видна простым глазом. Бороздка открытая, неглубоко входящая внутрь зерна. Цвет светлый, янтарный. Консистенция обычно стекловидная. В России распространены яровые твердые пшеницы. Твердые пшеницы используются для производства муки-крупчатки, макаронной муки и в качестве улучшителя при переработке слабых, отличающихся небольшим выходом и невысоким качеством клейковины пшениц.

Сорными примесями считаются всевозможные примеси, не представляющие ценности в партии зерна данной культуры. К сорным примесям относятся: пылевидные частицы; минеральные примеси: земля, песок, камешки; органические примеси: части стебля, колоса, пустые пленки; сорные семена, к которым относят семена дикорастущих растений, а также семена всех других культурных растений, кроме специально оговоренных в стандарте на зерно данной культуры; испорченные зерна (загнившие, заплесневевшие). Вредная примесь – примесь, обладающую вредными, ядовитыми свойствами. К вредным относятся примеси различного происхождения: грибы сумчатые (спорынья) и базидиальные (головня); семена дикорастущих растений – горчак, вязель, гелиотроп, опьяняющий плевел и др. К зерновым относятся примеси, представляющие известную ценность, но по качеству уступающие основному зерну. Зерновые примеси обусловливают не только уменьшение количества, но и ухудшение качества продуктов, в силу чего большое наличие их в зерне нежелательно и ограничивается определенными нормами. Обычно к зерновой примеси относят битые, изъеденные, проросшие, поджаренные при сушке, частично испорченные, давленые, щуплые зерна основной культуры. Кроме того, к зерновой примеси относят в отдельных случаях зерна других культур, по форме, строению и использованию близкие к основному зерну

Каждая партия зерна состоит из огромного числа зерен той или иной культуры, как принято говорить, представляет собою зерновую массу.

Зерновая масса, в составе которой находятся зерна одной культуры (или количество их составляет не менее 85% веса партии), получает наименование данной культуры. Так, партия зерна, содержащая не менее 85% зерен пшеницы, называется пшеницей. Если же зерно одной культуры составляет менее 85%, то партия получает наименование смеси и указывается процентное содержание зерна каждой культуры (например, смесь пшеницы и ячменя в соотношении 60 и 40%).

Зерновые массы имеют характерные свойства: неоднородность физического состава, так как состоят из зерен разных размеров, веса, а также содержат зерна других культур и различные примеси; скважистость, обусловленную неплотной укладкой зерен и наличием, в силу этого, межзерновых пространств, заполненных воздухом; скважистость определяется по отношению объема межзерновых пространств, выраженному в процентах, к общему объему партии; для зерна пшеницы и ржи скважистость составляет 35-45%, для ячменя и овса – 55-70%; сыпучесть, обусловленную незначительным взаимным трением частиц; сыпучесть обычно характеризуется углом естественного откоса, который для наиболее сыпучего зерна – проса составляет 20-25°, для наименее сыпучих – риса и овса – 45 и более градусов. Угол естественного откоса – это угол между боковой поверхностью конуса, образованного свободно насыпанным зерном, и горизонтальной плоскостью; способность к самосортированию, которая является следствием неоднородности и сыпучести зерновой массы; благодаря этому масса, находящаяся в движении, как бы расслаивается. Легкие частицы, обладающие большой парусностью и малым удельным весом, как бы всплывают на поверхность, а при ссыпке зерна отбрасываются в сторону, тяжелые же частицы погружаются в нижние слои или занимают центральную часть силоса или насыпи зерна; малая теплоемкостью (для сухого зерна составляет 0,35-0,40 ккал/кг·°С) и теплопроводность (приблизительно 0,1-0,2 ккал за час на 1 м2 при толщине слоя 1 м и разности температур в 1°С); высокая гигроскопичность (равновесная влажность при относительной влажности воздуха 75% и температуре 18°С в среднем для пшеницы и ржи равна 15%) и большая адсорбционная емкость.