Основные технологии пищевых производств

Основы хранения сырья

Хранение - это совокупность мероприятий, направленных на обеспечение условий, при которых происходят минимальные изменения качества и количества продукта. Хранению подлежит сырье, полуфабрикаты и готовая продукция.
Все пищевые продукты в зависимости от сохраняемости делят на скоропортящиеся и пригодные для длительного хранения. Скоропортящиеся товары характеризуются высоким содержанием воды (овощи, фрукты, ягоды, зелень, молоко, яичные продукты). Длительное хранение этих продуктов возможно только с применением каких либо способов консервирования. Пригодные для длительного хранения продукты содержат небольшое количество воды или подвергнуты консервированию. Исключение составляют многие сорта свежих овощей, плодов и картофеля, стойкость которых при хранении обусловлена их биохимическими особенностями.

При несоблюдении сроков и условий транспортировки, хранения и реализациисырья и готовой продукции состав и качество их ухудшаются. Скорость изменения состава и качества продуктов зависит от активности разрушительных агентов и факторов, влияющих на деятельность этих агентов.

Процессы, протекающие при хранении пищевых продуктов

К физическим процессам относят изменение температуры и влажности продуктов, сорбцию паро- газообразных веществ, уплотнение сыпучих продуктов, деформацию товаров в результате механических повреждений.
Химическими процессами обусловлены неферментативное окисление жиров, потемнение сушеных фруктов и овощей за счет меланоидинообразования, химический бомбаж консервов.

Биологические процессы происходят под действием разрушительных агентов, вносимых извне - микроорганизмов, амбарных и сельскохозяйственных вредителей. Микроорганизмы, развиваясь на пищевых продуктах, вызывают их плесневение, гниение, брожение, ослизнение. К амбарным и сельскохозяйственным вредителям относятся клещи, жуки и их личинки, бабочки и их гусеницы, мухи и мышевидные грызуны. Они загрязняют, увлажняют и уничтожают многие пищевые продукты.

Биохимические процессы катализируются ферментами, содержащимися в самих продуктах.

Процессы, протекающие в сырье при хранении

Сразу же после уборки в сырье начинаются процессы послеуборочного дозревания, которые заключаются в завершении синтеза органических веществ, протекающего при вегетации. При этом улучшаются семенные свойства и технологические достоинства сырья. Длительность периода послеуборочного дозревания различна. Зерно пшеницы дозревает через 3-4 недели, при активном вентилировании через 15-20 дней. У большинства плодов дозревание составляет от нескольких дней до нескольких месяцев. Послеуборочное дозревание сочного сырья совпадает с "лечебным периодом", в течение которого на травмированных участках тканей образуется опробковевший слой, защищающий их от порчи - суберенизация. Процессы синтеза постепенно затухают, уступая место гидролитическим: объект хранения от послеуборочного дозревания переходит к состоянию покоя.

Состояние покоя - определенный период в жизни биологического объекта, когда резко снижается интенсивность физиологических процессов. Состояние покоя связано с фосфорным обменом и образованием в сырье ростовых веществ (нуклеиновых кислот). Находясь в состоянии покоя, все биологические объекты сохраняют биологическую активность, на поддержание которой расходуется энергия, образующаяся при дыхании.

Дыхание - это окислительно-восстановительный процесс, катализируемый ферментами. Освобожденная при дыхании энергия используется для поддержания физиологических процессов: разрушения токсинов, выделяемых микроорганизмами; повышения иммунитета и другие. Расходуемые на дыхание органические вещества (в основном, сахара) систематически пополняются в результате гидролиза крахмала или окисления других сложных соединений. Дыхание может протекать по двум схемам:

1. Аэробное: С₆Н₁₂О₆ + 6О₂ = 6СО₂ + 6Н₂0 + Q (2870 кДж);
2. Анаэробное: С₆Н₁₂О₆ = 2СО₂ + 2С₂Н₅ОН + Q (234 кДж).

При правильном хранении преобладает аэробное дыхание. При недостаточном доступе кислорода аэробное дыхание переходит в анаэробное: в этом случае наряду с этиловым спиртом накапливаются высшие спирты, кислоты, летучие соединения, которые ухудшают вкус сырья, вызывают функциональные расстройства в клетках и тканях, снижают иммунитет, вызывают порчу. Следствием дыхания являются прогрев сырья и изменение состава газовой среды. Длительность периода покоя зависит от лежкости сырья. Самой высокой лежкостью обладает зерно, которое при оптимальной влажности может храниться 4-5 лет.

Самосогревание сырья является следствием физиологических процессов, физического состояния сырья, а также влияния микроорганизмов, насекомых и клещей. За счет этого температура поднимается до 55-75 градусов, сырье становится непригодным к употреблению в пищу. Процесс самосогревания можно приостановить активным вентилированием, пересыпкой зерна или муки из одного силоса в другой, переборкой овощей.

Физиологические расстройства (почернение, побурение) наблюдаются при несоблюдении условий и сроков хранения.

Прорастание - физиологический процесс образования нового растения, сопровождающийся интенсивным дыханием, значительным выделением тепла и большими потерями сухих веществ. Прорастание возможно при повышении температуры и влажности в процессе хранения.

Факторы, определяющие хранение сырья

Температура. При повышении температуры до 20 градусов и выше в продуктах ускоряются химические, биохимические и микробиологические процессы. Оптимальная температура для хранения нескоропортящихся продуктов - не выше 18-20 градусов, для скоропортящихся - 0-(+4) или замораживание. Резкие колебания температуры при хранении не допускаются, так как это вызывает увлажнение продуктов.

Относительная влажность воздуха. Продукты, содержащие небольшое количество влаги (мука, крупы, сахар, сухари, зерно) при относительной влажности воздуха выше 80 % могут увлажняться. Оптимальная влажность для их хранения 60-70 %. При хранении свежих плодов, овощей, картофеля, мяса, рыбы в хранилищах поддерживают высокую относительную влажность воздуха 85-95 %, предупреждающую увядание и усыхание продуктов. При увядании в овощах и фруктах усиливаются разрушительные биохимические процессы, снижается устойчивость к поражению микроорганизмами, ухудшается сохраняемость. Относительная влажность зависит от температуры: при понижении температуры влажность увеличивается и наоборот. Это необходимо учитывать при вентилировании помещений в холодное время года и суток. В требованиях стандартов к некоторым продуктам оговариваются температура и влажность при хранении.

Состав газовой среды. Атмосферный воздух содержит 79 % азота, 21 % кислорода, около 0,03 % углекислого газа. Кислород воздуха участвует в химических, биохимических и микробиологических процессах, протекающих в продуктах. Фасованные продукты лучше сохраняются в упаковке, не содержащей кислорода, или в среде азота. Плоды и овощи лучше сохраняются в модифицированной газовой среде - азота 79-97 %, кислорода 2-16 %, углекислого газа 0-10 % при охлаждении.

Обмен воздуха производится для регулирования его температуры, влажности и газового состава и осуществляется путем естественного и принудительного вентилирования.

Освещенность и санитарное состояние хранилищ. Под действием света ускоряются нежелательные изменения качества продуктов (обесцвечивание и помутнение вина, пива, соков; прорастание и позеленение овощей, картофеля). Поэтому многие продукты хранят в темноте или в светонепроницаемой упаковке. В светлых помещениях хорошо сохраняются мука, крупа, макаронные и хлебопекарные изделия, консервы.

Товарное соседство: не разрешается хранить совместно товары, имеющие много воды и специфический запах, и товары, содержащие мало влаги и без запаха. Фасованные продукты сохраняются лучше. Запрещается хранить испорченные или подозрительные по качеству товары с доброкачественными. Пищевые продукты хранят в чистых, сухих, исправных и проветриваемых помещениях, где исключается загрязнение и увлажнение продуктов, обсеменение их микроорганизмами, поражение вредителями.

Лекция 10.

Принципы и методы консервирования пищевых продуктов

Консервирование - это обработка пищевых продуктов для длительного сохранения их доброкачественности различными способами, которые обеспечивают подавление или прекращение биохимических процессов, происходящих в продуктах под действием ферментов, под влиянием неблагоприятных физических и химических факторов, или вызываться деятельностью микроорганизмов. По биологическим принципам, на которые опираются методы консервирования, их можно разделить на три основные группы:........

- основанные на принципе б и о з а, то есть поддержание жизненных процессов в сырье и использование его естественного иммунитета;

- основанные на принципе а н а б и о з а, то есть замедлении, подавлении жизнедеятельности микроорганизмов растительного сырья при помощи различных факторов. При этом микроорганизмы всегда приводятся в анабиотическое состояние, жизненные процессы в продукции прекращаются совсем;....... - основанные на принципе а б и о з а, то есть на полном прекращении всех жизненных процессов как в продуктах, так и в микроорганизмах.

Для реализации этих принципов используют физические, физико-химические и биохимические и химические методы консервирования.

Физические методы

1. Действие низких температур.

Консервирование осуществляется охлаждением продуктов до температуры около 0 градусов, не допуская их замораживания. Криоскопическая температура (температура льдообразования) для некоторых продуктов составляет: яиц (-2,8) градусов; картофеля (-1,2-1,6); молока (-0,5); рыбы (-0,6-2,0).При охлаждении замедляются биохимические и микробиологические процессы в продуктах, срок хранения увеличивается до нескольких недель. Метод используется для сохранения овощей, фруктов, рыбы, мяса, молока, яиц и других продуктов.
Консервирование замораживанием ведут до более низкой температуры, чем криоскопическая (-18-24 градуса). При этом вымораживается до 85-90 % влаги с превращением ее в лед. Это не приводит к полной гибели микроорганизмов, но из-за резкого снижения температуры и количества влаги в продукте условия их питания ухудшаются. Замораживание приводит к гибели живой клетки за счет обезвоживания растительной ткани в процессе льдообразования, ядовитого действия кислот и щелочей сгущенного при замораживании клеточного сока, механического давления кристаллов льда на обезвоженную цитоплазму.
Замораживание следует проводить быстро, применяя температуру хладоносителя (-35-40) градусов и ниже. При этом образуются мелкие кристаллы льда, мало повреждающие структуру растительной ткани. Температуру следует поддерживать в процессе хранения на постоянном уровне, так как при оттаивании начинают протекать активно микробиологические процессы.
Применение холода - эффективный метод консервирования, но использование его осложняется рядом причин: использование дефицитного холодильного оборудования и затраты энергии на поддержание холода.

2. Действие высоких температур.

Метод стерилизации заключается в фасовке пищевых продуктов в герметичную тару с последующей тепловой обработкой в специальных аппаратах с помощью пара или горячей воды. Под действием высокой температуры инактивируются ферменты консервируемого продукта; микроорганизмы, хранящиеся внутри тары, погибают; находящиеся извне не могут попасть внутрь в процессе хранения. Законсервированные таким образом пищевые продукты могут храниться несколько лет.

Температуру процесса выбирают в зависимости от активной кислотности пищевого продукта, влияющей на термоустойчивость микроорганизмов. В малокислых пищевых продуктах (рН выше 4,2 - овощные, рыбные, мясные консервы) хорошо развиваются гнилостные анаэробные и другие микроорганизмы, споры которых очень термоустойчивы (например, бутулизма). Такие консервы стерилизуют при температурах 100-120 градусов.

Если активная кислотность продуктов ниже рН 4,2 (фруктовые консервы), то достаточно 100 градусов и ниже, чтобы подавить развитие плесени и дрожжей, которые выдерживают высокую кислотность, но не термоустойчивы. Снижают термоустойчивость в кислой среде и споры других микроорганизмов.
Иногда в пищевой промышленности проводят обработку малокислых продуктов при температуре ниже 100 градусов - пастеризация. В этом случае уничтожаются клетки микроорганизмов, но остаются их споры. Срок годности таких продуктов очень мал, например, пастеризованное молоко может храниться одни сутки.

Близок к стерилизации асептический метод консервирования - фасовка стерильного и охлажденного после тепловой обработки продукта в стерильных условиях в стерильную и герметичную тару или резервуар. Этот метод целесообразно использовать при сохранении фруктовых полуфабрикатов (соков, пюре) в резервуарах большой вместимости (15-50 т).

При неправильно выбранных условиях стерилизации могут сохраняться в продуктах споры микроорганизмов, которые приводят к вздутию банок. В этом случае в продуктах накапливаются токсины, вызывающие отравление. Возможен также физический бомбаж - перенаполнение банок продуктом за счет неправильной работы технологического оборудования. Химический бомбаж происходит при разъедании органическими кислотами недостаточно прочного покрытия жестяных банок оловом: при взаимодействии кислот с металлом накапливается водород - появляется вздутие.

3. Обеспложивающее фильтрование.

Жидкий, не содержащий твердых включений продукт (яблочный, виноградный соки), пропускают через специальные фильтры, задерживающие микроорганизмы; остающиеся в соке ферменты катализируют нежелательные биохимические реакции, что приводит к появлению в процессе хранения посторонних запахов и привкусов, а иногда - к порче продукта. Этот метод целесообразно сочетать с тепловой обработкой.

4. Применение электрического тока высокой и сверхвысокой частоты. Это один из вариантов тепловой стерилизации продуктов. Однако, время нагревания при этом сокращается от десятков минут до 1-2; прогревание продукта происходит сразу во всем объеме, что обусловлено поглощением электрической энергии структурными элементами продукта, которые в результате переменной поляризации приобретают колебательное движение, преобразуемое благодаря внутреннему трению в тепло. Кратковременный эффективный нагрев позволяет получать консервы высокого качества, так как не происходит разваривания плодов. Применение тока высокой и сверхвысокой чистоты при консервировании лимитируется сложностью оборудования, высокой энергоемкостью процесса, затруднениями при контроле температурного режима в банках в процессе обработки.

5. Ультрафиолетовое облучение.

Обладает высокой энергией и оказывает сильное химическое и биологическое действие. Максимальным бактерицидным эффектом обладают лучи с длиной волны 200-295 нм. Широкое использование ультра-фиолетовых лучей для консервирования пищевых продуктов лимитируется их малой проникающей способностью, не превышающей долей миллиметра. Ультрафиолетовые лучи можно использовать для стерилизации воздуха и поверхности стен на пищевых предприятиях, для обеззараживания фасовочной тары, стерилизации молока в тонком слое.

6. Ионизирующее облучение.

Это разные по своей природе, но близкие по высокой энергии излучения, способные вызывать ионизацию электрически нейтральных атомов и молекул, стимулируя в облученных материалах однотипные химические реакции. Проверен метод обработки картофеля γ-лучами, приводящий к замедлению биологической порчи и прорастания клубней, но этот метод не экономичен. Разработанные в лабораторных условиях методы консервирования с использованием γ-лучей не внедрены в промышленность.

Физико-химические методы

Основаны на повышении осмотического давления за счет создания высокой концентрации некоторых соединений и снижения активности воды. Повышение осмотического давления достигается внесением в продукт поваренной соли или сахара, либо путем его высушивания.

При высоком осмотическом давлении наступает плазмолиз (обезвоживание) клеток микробов, инактивируются ферменты. Консервирующее действие поваренной соли обусловлено также присоединением катионов натрия и анионов хлора по месту пептидных связей белковых молекул, в результате чего белки становятся недоступными для питания микроорганизмов. Для надежной сохранности пищевых продуктов необходимы довольно высокие концентрации: соли 10-12 %, сахара 60-70 %. Иногда эти методы дополняются тепловой стерилизацией.
При консервировании сушкой влагу чаще всего удаляют тепловым способом с использованием в качестве теплоносителя воздуха температурой 80-120 градусов и выше. При тепловой сушке изменяются цвет, вкус, запах продуктов, разрушаются витамины.

При высушивании методом сублимации продукт обезвоживается в замороженном состоянии (температура -5 градусов и ниже) и при глубоком вакууме (1,5-2,0 мПа). У высушенных продуктов быстро восстанавливаются свойства при заливке их теплой водой. Консервируют методом сублимации мясо, овощи, фрукты, соки и другие продукты.

Биохимические методы

Большинство микроорганизмов, особенно гнилостных, вызывающих порчу плодов и овощей, плохо развиваются в среде, содержащей кислоты или спирт. На этом свойстве микроорганизмов основаны квашение, маринование и спиртование продуктов. Эти методы различаются способом создания нужной концентрации кислоты или спирта.

При мариновании необходимое количество уксусной или лимонной кислоты 0,6-0,12 % вносится в маринадную заливку извне; при квашении (солении, мочении) необходимая кислота накапливается биохимическим путем в процесс молочно-кислого сбраживания сахаров бактериями, содержащимися в продуктах.

Внесение этилового спирта концентрацией не менее 16 % приостанавливает биохимические процессы в продуктах; при спиртовом брожении то же вещество образуется путем биохимических превращений органических веществ самого продукта с помощью соответствующих микроорганизмов. При содержании спирта в алкогольных напитках 10-20 % развитие микроорганизмов подавляется, а при более высоких концентрациях спирта они погибают.

Химические методы

Основаны на внесении в продукт небольших количеств химических веществ-консервантов, обладающих бактерицидным или антисептическим действием и не оказывающих в применяемых концентрациях вредного влияния на организм при применении продукта.

Антисептиками называют химические вещества, которые являются ядовитыми для микроорганизмов. Проникая в живые клетки, эти вещества вступают во взаимодействие с белками протоплазмы, парализуя ее жизнедеятельность.
Идеальные антисептики должны удовлетворять следующим требованиям:
- быть ядовитыми для микроорганизмов и не оказывать вредного воздействия на организм человека;

- не вступать в химические связи с веществом продукта, придавая ему неприятный запах или привкус;

- не реагировать с материалом технологического оборудования и тары для консервирования; - легко удаляться из продукта перед употреблением.
Наилучшим антисептиком является сернистый ангидрид SO₂: он плохо растворим в воде, легко удаляется из продуктов; но сернистый ангидрид в применяемой концентрации ядовит для человека, придает продуктам неприятный вкус и запах, корродирует оборудование, поэтому используется для кратковременного хранения фруктовых полуфабрикатов с их последующей кулинарной обработкой.
В последние годы в консервном производстве успешно используют бензойную кислоту в виде натриевой соли и сорбиновую или ее калиевую соль в количестве 0,05-1,0 %. Эти антисептики применяются при консервировании рыбы, фруктовых соков и кондитерских изделий. Бензойная кислота придает продуктам своеобразный привкус, из продукта не удаляется; сорбиновая кислота не влияет на вкусовые свойства продуктов, в организме человека разлагается с образованием безвредных соединений.

Антибиотики также обладают бактерицидными свойствами, используются в количестве, измеряемом несколькими десятитысячными долями процента. Систематическое применение антибиотиков вредно для организма человека. Единственный антибиотик, разрешенный к применению Минздравом России - хлортетрациклин (биомицин). Он обладает способностью разлагаться даже при непродолжительном кипячении. Его можно использовать для консервирования продуктов животного происхождения - мяса, рыбы, птицы, которые употребляются в пищу после кулинарной обработки. Возможно использование в консервировании антибиотиков, не применяемых в медицине. Например, низин концентрацией 0,01-0,02% вводят в консервы для смягчения режимов стерилизации.
Из фитонцидовнаиболее подходящим для консервирования является аллиловое масло (содержащееся в семенах горчицы), введение которого в количестве 0,002 % позволяет после пастеризации сохранять продукты более года в герметичной упаковке.

Эффективным методом консервирования является копчение, сочетающее несколько факторов: обезвоживание, действие соли и бактерицидных веществ, содержащихся в коптильном газе или жидкости. При копчении в продукте накапливаются канцерогенные вещества.

Лекция 11.

Зерновые культуры

Классификация зерновых культур

Зерновые культуры принадлежат к различным ботаническим семействам: хлебным злакам, которые подразделяются на типичные (пшеница, рожь, овес, ячмень, тритикале) и просовидные (просо, рис, кукуруза, сорго); гречишным (гречиха) и бобовым (горох, фасоль, чечевица, соя, бобы).

Хлебные злаки являются основными зерновыми растениями. Они имеют характерные морфологические признаки: мочковатый корень; стебель - соломину, разделенную узлами-перегородками на несколько частей (междоузлий); листья - прямые пластины ланцетовидной формы; цветы злаков лишены венчика и приспособлены к опылению с помощью ветра. Цветы пшеницы, ржи, ячменя, тритикале собраны в соцветие - сложный колос; соцветие проса, овса, риса, сорго - метелка. Особое строение соцветий характерно для кукурузы, у которой цветы раздельнополые; плодоносящим соцветием является початок.
Плод хлебных злаков - зерновка (зерно).Различают голозерные культуры (пшеница, рожь, кукуруза), зерно которых покрыто только плодовыми и семенными оболочками, и пленчатые (просо, рис, овес, ячмень), у которых при обмолоте цветочные пленки остаются на зерне поверх плодовых оболочек.
У типичных злаков зерно удлиненной, овальной, бочкообразной или веретенообразной формы. Вдоль нижней стороны зерна проходит бороздка, заходящая далеко вглубь зерна. На остром конце выпуклой верхней стороны зерна расположен зародыш, противоположный тупой конец зерна покрыт волосками - бородкой. Прорастает зерно одновременно несколькими корешками.
Зерно просовидных злаков бывает различной формы (удлиненной, округлой, неправильной). Зародыш расположен в нижней части зерна, бородка и бороздка отсутствуют, прорастает зерно одним корешком.
По времени посева пшеницу, рожь и ячмень подразделяют на озимые и яровые; остальные культуры выращивают только яровыми.

Гречишные культуры представлены только одной культурой - гречихой обыкновенной. Она обладает сильно развитым корнем, стебель заполнен сосудистыми тканями, листья имеют длинный черешок и пластины своеобразной формы, цветы с белым и розовым венчиком, опыляемые насекомыми. Плод гречихи - орешек трехгранной формы, сверху покрыт грубыми коричневыми плодовыми оболочками.

Бобовые культуры дают плод - боб, который условно называют зерном. Под створками боба находятся семена. Семя состоит из двух семядолей, покрытых семенной оболочкой и соединенных ростком, который состоит из зачатков стебля, почечки и корешка. Форма зерен разнообразная: округлая (горох); линзовидная (чечевица); почковидная, овальная, удлиненная (фасоль).

Пшеница (Triticum)

Пшеница - важнейшая продовольственная культура, занимающая первое место в Российском и мировом производстве зерна: урожайность 30-40 центнеров с гектара, отличается высоким содержанием эндосперма (80-84 %), что дает высокий выход сортовой муки.

Плодовые оболочки 1 зерна имеют нескольких рядов клеток, масса их 4-6 %. Семенные оболочки 2 тонки, хрупки, состоят из пигментного и гиалинового слоев, их масса 2-2,5 %. В состав оболочек входят пентозаны и гемицеллюлозы (43-45 %), клетчатка (18-22 %), азотистые вещества (4-5 %), в небольшом количестве сахара, жиры; их зольность 4-5 %. Оболочки не представляют пищевой ценности и в процессе переработки удаляются, так как попадание их в готовую продукцию снижает их внешний вид и пищевую ценность.
Алейроновый слой 3 состоит из одного ряда крупных толстостенных клеток, заполненных мелкозернистым содержимым. В состав алейронового слоя входит около 40 % белков (альбумины, глобулины), 10 % жира, 6 % сахара, 10 % клетчатки, 10-13 % золы, водорастворимые витамины, гемицеллюлозы, пентозаны; их масса 4-9 %. Так как оболочки клеток состоят из неусваиваемых углеводов, при переработке в сортовую муку алейроновый слой отбрасывают.

Эндосперм 4 занимает всю внутреннюю часть зерна; состоит из крупных паренхимных клеток, заполненных крахмалом и частицами белков. В зависимости от степени заполнения клеток, обусловленной различным содержанием белков и степенью их связи с крахмальными зернами, размером и формой крахмальных зерен, эндосперм может быть стекловидным, мучнистым, частично стекловидным. Стекловидная пшеница отличается от мучнистой более высоким содержанием белка, большой плотностью и твердостью, что способствует увеличению выхода муки высших сортов и с более высокими технологическими показателями.

В состав эндосперма входят (%, в пересчете на сухое вещество): крахмал - 80, белки - 14 (преимущественно, клейковинообразующие глиадин и глютенин), сахара - 2, жир - 1, пентозаны 2, клетчатка - 0,15 %. Продукты, полученные из эндосперма, отличаются хорошим вкусом, цветом высокой усвояемостью, но содержат незначительное количество зольных элементов и витаминов, что снижает их биологическую ценность.

Зародыш 5 отделен от эндосперма щитком, имеет две почки: листовую и корешок. Состав зародыша, %: жиры - 12-15; углеводы - 20-25; белки - 40; клетчатка - 2; зола- 6; много витаминов, активных ферментов; их масса 2-3 %. При переработке зародыш удаляют, так как он содержит много жиров, представленных глицеридами непредельных жирных кислот, легко разлагающихся и прогоркающих.

Состав зерна пшеницы в целом, в %: влаги - 15; крахмала - 65-68; белков - 15; сахаров - 3; жиров - 2-2,5; гемицеллюлоз - 8; клетчатки - 2; золы - 2.
Белки пшеницы представлены в основном нерастворимыми в воде глиадином и глютенином, которые при набухании увеличиваются в 200-300 раз, образуя клейковину. Пшеничные белки содержат все незаменимые аминокислоты, хотя метионин и лизин в недостаточном количестве.

Углеводы представлены крахмалом, клетчаткой, пентозанами и сахарами - сахарозой, глюкозой, фруктозой, при прорастании появляется мальтоза.
Жиры содержат олеиновую, пальмитиновую, линолевую и линоленовую кислоты, легко прогоркают; из жироподобных веществ встречаются фосфолипиды, стерины, каратиноиды и витамин Е - токоферол.
Из зольных элементов в пшенице обнаружены фосфор, калий, магний, меньше железа, кальция, микродозы марганца, мели, цинка.
В пшенице содержатся витамины В₁, В₂, В₆, РР, Е, Н.

Классификация пшеницы: на территории Российской Федерации выращивают мягкую пшеницу (90 %), твердую и в небольшом количестве полбу.

Мягкая пшеница (Triticum aistivum или Triticum vulgare) отличается рыхлым безостным колосом или с остями средней длины, направленными в сторону от стержня колоса; стебель - полая соломина; форма зерна - овальная, округлая; цвет от красно-коричневого до светло-желтого; бородка хорошо различима; бороздка глубокая, образует в зерне замкнутую линию; консистенция эндосперма различная - от мучнистой до стекловидной. Зерно мягкой пшеницы используют для выработки хлебопекарной и кондитерской, в небольшом количестве - макаронной муки.

Твердая пшеница (Triticum durum) значительно отличается от мягкой: колос плотный с длинными остями, направленными параллельно стержню; соломина заполнена соединительной тканью; зерно длинное; цвет от светлого до темно-янтарного; бородка развито слабо, не различима; бороздка открытая, неглубокая; эндосперм стекловидный. Используют твердую пшеницу для производства макаронной муки и в качестве улучшителя для хлебопекарной.

Полба (Triticum monococcum и Triticum dicoccum) - ненастоящая пшеница, имеет зерно, покрытое цветочными пленками. Распространена мало, используется для производства крупы.

Качество зерна пшеницы регламентируется требованиями ГОСТ Р 52554-2006, в соответствии с которым пшеница делится на шесть типов: I - мягкая яровая краснозерная, II - яровая твердая, III - мягкая яровая белозерная, IV - мягкая озимая краснозерная, V - мягкая озимая белозерная, VI - озимая твердая. Типы подразделяются на подтипы в зависимости от окраски и стекловидности.

С делением зерна на типы и подтипы связана технологическая характеристика пшеницы. Для пшеницы ГОСТ Р 52554-2006 введено деление на классы, показывающее дальнейшее ее использование.

По технологическим достоинствам мягкую пшеницу делят на три группы.
Сильная - пшеница некоторых селекционных сортов, имеющая зерно с высоким содержанием белка (более 14 %0, стекловидность не менее 60 %, дающая высокий выход сырой клейковины хорошего качества. Мука из такой пшеницы образует упруго-эластичное, не разжижающееся тесто, хлеб получается большого объема и правильной формы. Особенность сильной пшеницы - способность улучшать хлебопекарные достоинства помольных партий смесей сильной и слабой пшеницы, называется улучшителем, пригодна для изготовления макаронной муки.

Слабой называется доброкачественная пшеница, отличающаяся низким содержанием белка (менее 11 %), мучнистым эндоспермом с общей стекловидностью менее 40 %, низким выходом клейковины, недостаточно эластичной. Мука из такой пшеницы дает хлеб малого объема, сильно расплывающийся. Мука пригодна для кондитерского производства.

Средняя пшеница является наиболее распространенной группой: имеет средние показатели: в помольных партиях, используемых для выработки хлебопекарной муки, составляет большую часть, называется наполнителем. Используется пшеница преимущественно для выработки муки хлебопекарной, макаронной, кондитерской; крупы манной, пшеничной, "Полтавка", "Артек", крахмала, спирта.

Рожь (Secale cereale)

Рожь - вторая по значению хлебная культура. Образует соцветие в виде рыхлого короткоостистого колоса призматической или веретенообразной формы. Являясь перекрестно-опыляющейся культурой, рожь не имеет резкого различия между ботаническими разновидностями. Известны две формы культурной ржи - озимая и яровая. Урожайность - 25-30 центнеров с гектара.
Зерно ржи по внешним признакам отличается от пшеницы: оно более длинное и тонкое, зародышевый конец явно заострен; бородка глубокая, но менее развита,чем у пшеницы; на тупом конце зерна имеется бороздка, едва различимая. Так как масса одного зерна ржи почти в 1,5 раза меньше, чем у пшеницы, в равных по массе партиях число зерен ржи и их суммарная поверхность значительно больше. Общая стекловидность зерна ржи составляет 40%.
Рожь отличается химическим составом зерна, в %: крахмал - 63, белки - 10-12, жир - 2,5, сахара - 5-6, клетчатка - 2,5, пентозаны - 9-10, зола - 2, витаминов (В₁, В₂, РР) меньше, чем у пшеницы, ферменты (a-, b-амилаза) более активные.
Существенная разница заключается в том, что в обычных условиях белки ржи при набухании не образуют клейковину. Доля альбуминов, глобулинов и продуктов их гидролиза составляет около половины всех азотистых веществ ржи. По аминокислотному составу белки ржи более полноценные.
Крахмал ржи отличается низкой температурой клейстеризации (46-62 градуса), высокой вязкостью и медленным старением клейстера, что обуславливает медленное черствение ржаного хлеба. В зерне ржи имеется большое количество сахаров, растворимых гемицеллюлоз и гумми-слизей, состоящих на 75-80 % из высокомолекулярных пентозанов, дающих вязкие растворы.

Жиры ржи более устойчивы благодаря присутствию токоферолов.
Характерным для ржи является общее высокое содержание водорастворимых веществ, составляющее 12-17 %.

Используют рожь для производства хлебопекарной муки и красного ржаного солода. Хлебопекарные особенности муки из ржи зависят от физико-химических свойств крахмала, растворимых белков и слизей, обусловливающих вязкость теста.

Лекция 12.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: