Лекция 9 : Мука

План: Мука, ее виды, сорта и химический состав. Основные показатели качества муки. Простые и сложные повторительные помолы.

Мука - это продукт, полученный из зерна путем размола или дробления, в процессе которого отделяют отруби и зародыш, а эндосперм доводят до требуемой крупности помола. Мука высших сортов представляет собой измельченную в различ­ной степени внутреннюю часть эндосперма зерна; мука средних сор­тов, кроме измельченного эндосперма, содержит в небольшом коли­честве оболочки (отруби), а мука низших сортов - значительное количество измельченных оболочек, алейронового слоя и зародыша.

Наиболее надежным показателем сорта муки является зольность. Она характеризует содержа­ние клетчатки (минеральных веществ), которая очень неравномерно, но достаточно посто­янно распределена в разных тканях зерна (соотношение клетчатки в оболочках с алейроновым слоем и в чистом эндосперме пшеницы со­ставляет примерно 100:1).

Пшеничную муку в зависимости от целевого назначения под­разделяют на макаронную, хлебопекарную и общего назначения. Макаронную муку получают помолом твердой или высокостекло­видной (не ниже 60 %) мягкой пшеницы. Причем в твердой пше­нице допускается содержание не более 15% мягкой. Макаронная мука отличается большим выходом сырой клейковины, относи­тельно малой влагоемкостью. Пшеничная хлебопекарная и мука общего назначения вырабатывается из мягкой пшеницы или с до­бавлением до 20% твердой пшеницы (дурум).

Пшеничная хлебопекарная мука может выпускаться шести сор­тов: экстра, высший, крупчатка, первый, второй и обойная. Сорт муки является основным качественным показателем муки. Сорт муки связан с ее выходом, т. е. количеством муки, получаемой из 100 кг зерна. Выход муки выражается в процентах. Чем больше выход муки, тем ниже ее сорт.

Пшеничная мука общего назначения предназначена для выпус­ка мучных кондитерских и кулинарных изделий, а также для про­изводства хлеба и хлебобулочных изделий с использованием хле­бопекарных улучшителей, если в муке содержится пониженное количество клейковины. Пшеничная мука общего назначения в зависимости от массовых долей золы, сырой клейковины, а также крупности помола подразделяют на типы: М 45-23; М 55-23; МК 55-23; М 75-23; МК 75-23; М 100-25; М 125-20; М 145-23 Буква «М» обозначает, что получена мука из мягкой пшеницы, буквы «МК» - из мягкой пшеницы крупного помола. Первые цифры обозначают содержание наибольшей массовой доли золы в муке в пересчете на сухое вещество в процентах, умноженное на 100; а вторые - наименьшее содержание массовой доли сырой клейковины в муке в процентах.

Из зерна ржи вырабатывают муку трех сортов: сеяную, обдир­ную и обойную. Кроме того, из смеси пшеницы и ржи выпускают два сорта муки типа обойной: пшенично-ржаную (соотношение пшеницы и ржи 70 и 30%) и ржано-пшеничную (соотношение ржи и пшеницы 60 и 40%).

ГОСТ Р 52189—2003 на муку пшеничную предусматривает оценку ее качества по органолептическим и физико-химическим показателям. К органолептическим показателям относят цвет, за­пах, вкус, наличие минеральной примеси. Показатели, характеристика и числовое выражение которых не зависят от выхода и сорта муки: запах, вкус, хруст, влажность, за­раженность вредителями хлебных запасов, наличие вредных и ме­таллических примесей. Показатели, норми­руемые неодинаково для муки разных выходов и сортов: цвет, золь­ность, крупность помола, количество и качество сырой клейковины (последнее только для муки из пшеницы).

Цвет муки должен быть белым с разными оттенками в зависимости от сорта; Цвет муки зависит от цвета эндосперма зерна, а также цвета и количества отрубистых частиц (т. е. зародыша и алейронового слоя) зерна в муке. Способность муки к потемнению в процессе ее переработки связана с образованием меланинов. Хлебопекарная мука не должна темнеть в процессе ее переработки.

Запах и вкус должны быть свойственны нормальной муке: запах - без посторонних запахов, не затхлый, не плесневелый, вкус - без посто­ронних привкусов, не кислый, не горький. Мука должна обладать слабым спе­цифическим мучным запахом, пресным вкусом; при продолжитель­ном разжевывании она становится сладковатой в результате воздей­ствия амилаз слюны на крахмал.

Хруст - недопустимый дефект, который появляется вследствие выработки муки из зерна, недостаточно очищенного от минеральных примесей, или помола на неправильно установленных или плохих валь­цах. Все промежуточные продукты размола и готовую муку пропускают через магнитные установки. На 1 кг муки допускают до 3 мг пылевидных металлопримесей размером частиц до 0,3 мм и массой каждой частицы не более 0,4 мг. Хруст ощущается при разжевывании муки и передается хлебу.

Влажность не должна превышать 15%. При большей влажности мука плохо хранится, легко прокисает, плесневеет и самосогрева­ется. Очень низкая влажность также нежелательна. Мука влажно­стью 9...13% при хранении очень быстро становится прогорклой.

Зараженность вредителями хлебных запасов: при обнаружении любого из вредителей в какой-либо стадии его развития продукт счи­тают нестандартным.

Вредные примеси допустимы в строго определенных пределах — не более 0,05%, в том числе горчака или вязеля (отдельно или вместе) 0,04%. Если вредных примесей больше допустимых норм, то такое зерно в размол не допускают.

Проросшие зерна нормируют при направлении зерна в размол. Этот показатель не должен превышать 3%. Содержание зерна ячме­ня и ржи также ограничивают.

К физико-химическим показателям качества муки относят массовые доли влаги, золы, сырой клейковины и ее качество, крупность помола и число падения (ЧП).

Массовая доля влаги имеет важное значение, так как по ней устанавливают выход хлеба. Содержание влаги влияет на сохран­ность муки и ее энергетическую ценность. Базисная влажность, на которую планируется выход изделий, равна 14,5%. Максимально допустимое значение массовой доли влаги в муке 15%.

Зольность муки является основным показателем, определяющим ее сорт. Минеральные вещества распределены в зерне неравномерно: главная их масса находится в оболочках и зародыше, по­этому мука сорта экстра и высшего, представляющая практически чистый эндосперм, характеризуется невысоким содержанием золы (соответственно не более 0,45 и 0,55%). Мука крупчатка, I и II сортов имеют зольность соответственно не более 0,6; 0,75 и 2. Наибольшая массовая доля золы у обойной муки - не более 2,0%, так как в ней содержится максимальное количество периферийных частиц зерна.

Крупность помола определяется размером частиц муки. Чем выше сорт муки, тем она мельче. Хлеб лучшего качества получают из муки с равномерной крупностью и оптимальными размерами частиц. Крупность помола определяют путем просеивания на ситах определенных размеров и оценивают ее (в %) по количеству прохода через сито и количеству остатка на сите.

Массовая доля сырой клейковины в пшеничной муке должна не ниже определенных значений: для муки сортов экстра и высшего - не менее 28%, для крупчатки и I сорта -30%, для (сорта -25%, для обойной -20%. По качеству клейковина должнa быть не ниже второй группы.

Число падения характеризует амилолитическую активность муки, что значительно повышает эффективность предварительной оценки ее хлебопекарных свойств. Число падения для обойной муки должно быть не менее 160 с, а для других сортов хлебопекарной муки — не менее 185 с.

Кислотность не является обязательным показателем качества, её определение стандартами не предусмотрено. Однако она широко применяется для контроля качества муки. Кислотность муки влияет на кислотность теста и хлеба. Она характеризует свежесть муки и условия ее хранения. При хранении кислотность муки возрастает, особенно при повышенных температуре и влажности воз­духа. Кислотность зависит от сорта муки: у низших сортов она больше, чем у высших.

Для оценки пригодности муки для получения качественного хлеба определяют ее хлебопекарные свойства, к которым относят газообразующую способность муки, «силу» муки, ее цвет и спо­собность к потемнению.

Газообразующая способность муки характеризуется количе­ством диоксида углерода, выделившегося за 5 ч брожения теста, приготовленного из 100г муки, 60мл воды и 10г прессованных дрожжей. Она зависит от содержания собственных сахаров муки и ее сахаробразующей способности. Для муки нормального качества газообразующая способность составляет 1300... 1600 мл СО₂.

«Сила» муки - способность образовывать тесто, обладающее определенными структурно-механическими свойствами, зависит от количества и качества клейковины.

Цвет муки зависит от цвета эндосперма зерна, а также цвета и количества отрубистых частиц (т. е. зародыша и алейронового слоя) зерна в муке. Способность муки к потемнению в процессе ее переработки связана с образованием меланинов. Хлебопекарная мука не должна темнеть в процессе ее переработки.

По мере увеличения выхода цвет муки изменяется от белого или кремового (крупчатка или высший сорт) до белого с сероватым оттенком (II сорт) и заметными частица­ми оболочек зерна (обойная).

Запах, вкус и хруст муки устанавливают сенсорно. Цвет муки оп­ределяют сенсорно или на цветомерах, влажность — высушиванием в сушильном шкафу, металлические примеси — магнитоуловителями, крупность помола — на наборе сит, зольность — сжиганием на­вески муки в муфельных печах и т.д.

Хранение муки. При хранении муки в требуемых условиях улучшаются ее хлебо­пекарные свойства — мука созревает. За счет окисления каротиноидов она становится светлее. В процессе созревания происходит укрепле­ние структурно-механических свойств клейковины. При хранении муки кислотность, как правило, воз­растает; повышение влажности и температуры, а также жизнедея­тельность микроорганизмов, особенно активизирующихся при са­мосогревании муки, интенсифицируют этот процесс.

В процессе хранения мука дышит: в результате окисления саха­ров выделяется углекислый газ, вода и большое количество тепла. С повышением температуры и влажности интенсивность дыхания воз­растает. Продукты, образующиеся в результате дыхания, способству­ют дальнейшему усилению дыхания, увлажнению и согреванию муки. Это создает благоприятные условия для развития микроорга­низмов. В свою очередь, микроорганизмы в процессе своей жизне­деятельности также выделяют теплоту и влагу. Все это может приве­сти к самосогреванию муки.

Затормозить эти нежелательные процессы можно снижением температуры хранения, влажности, замены кислорода воздуха инер­тными газами и т.д.

Основными процессами производ­ства муки являются: операции по под­готовке зерна к помолу и собственно помол зерна.

Предварительно проводят прием сырья, при котором осуществляют оценку физико-химических и струк­турно-механических свойств зерна, дозируют и взвешивают.

Подготовка зерна к помолу. Этот этап включает следующие технологи­ческие операции: сепарирование, очи­стку поверхности и частичное шелу­шение зерен, при сортовых помолах - кондиционирование зерна, а также со­ставление помольных партий.

В зерновом сепараторе отделяются легкие примеси - частицы оболочек, листьев и стеблей.

Очистка и шелушение поверхности зерна. Необходимость очис­тки поверхности, а также частичное шелушение зерен обусловлены необходимостью:

• удаления загрязнений, накопившихся при транспортировании и хранении;

• отделения частично отслоившихся оболочек в результате трав­мирования зерна;

• предупреждения развития плесневых грибов.

Полный технологический цикл очистки поверхности зерна зак­лючается в том, что его сначала обрабатывают сухим способом (в обо­ечных и щеточных машинах), а потом - мокрым (путем мойки в мо­ечных машинах).

Гидротермическая обработка зерна (ГТО). Цель такой обработки состоит в повышении прочности и элас­тичности оболочки и уменьшении связи между оболочками и эндос­пермом, а также придании крошливости эндосперму. Вследствие та­кой обработки оболочки зерна на первых драных системах раскалы­ваются на крупные части, а эндосперм - на более мелкие. Это дает возможность лучше организовать процесс отделения чистого эндос­перма от оболочек и провести вымол оболочек. Гидротермическая обработка зерна включает увлажнение, теп­ловую обработку и отволаживание. Существует три метода проведения ГТО - холодное, горячее и скоростное кондиционирование.

Измельчение зерна. Помол - это совокупность связан­ных между собой в определенной последовательности технологичес­ких операций по переработке зерна в муку. При этом стремятся либо наиболее полно извлечь из зерна эндосперм в виде муки, либо из­мельчить в муку все зерно.

Разовый помол является наиболее простым методом измельчения зерна в муку путем пропуска его через измельчающую машину (жер­новой постав, молотковую дробилку). Все измельченные оболочки вместе с эндоспермом попадают в муку, что придает ей темный цвет. Мука имеет низкое качество, для его улучшения из муки разового помола отбирают некоторое количество крупных оболочек (отрубей). Смесь измельченных продуктов, полученную после измельчающей машины, просеивают и отобранные сходом (отруби) направляют от­дельным потоком.

При простых (низких) повторительных помолах (рисунок 9.1) применяют низ­кий режим работы вальцов, начиная с первой размалывающей систе­мы. Большую часть зерна сразу превращают в муку. Более крупные частицы направляют на следующую систему, где снова выделяют муку. Сходы направляют на последующие системы, а сходы с последней системы возвращают на предыдущую. Таким образом, зерно разма­лывают полностью. Обойную муку, получаемую со всех систем, объе­диняют в одном сорте (смешивают), подвергают контрольному просе­иванию и очистке на магнитах, затем упаковывают или хранят и пере­возят без тары.

Рисунок 9.1 - Технологическая схема простого помола

Сортовые помолы более сложны, их технологические схемы вклю­чают несколько взаимно связанных, но различных по назначению процессов.

При переработке пшеницы технологический процесс сложного повторительного помола (рисунок 9.2) подразделяется на отдельные процессы - драной (крупообразующий), обогащения и размольный.

Функционально драной процесс включает две стадии. На первой осуществляется интенсивное измельчение зерна, эндосперм извле­кается в виде крупок, дунстов и муки. На второй стадии производит­ся вымол оболочек - обрабатываются продукты с низким содержа­нием эндосперма.

В процесс обогащения входят ситовеечные системы. При помо­щи воздуха и сит сортируют по размерам и качеству промежуточные продукты помола (крупные, средние, мелкие крупки и жесткий дунст) и удаляют из них свободные частицы оболочек. Процесс обо­гащения дополняют вальцевые станки шлифовочных систем, рабо­тающие в высоком режиме, на которых крупки освобождают от час­тиц оболочек, связанных с эндоспермом.

Размольный процесс позволяет получить из промежуточных про­дуктов максимальное количество муки и на последних системах - вымол конечных продуктов. Размол крупок и дунстов осуществляет­ся на мелкорифленых вальцах при низком режиме работы (чтобы по­лучить тонко измельченный продукт). Исключением является раз­мол их при выработке муки макаронной и крупчатки, когда стремят­ся получить сравнительно крупную муку.

Сортирование продуктов измельчения по крупности. Сортиров­ка частиц по размеру осуществляется путем просеивания продукта на ситах. Обычно применяют специальные машины - рассевы, где сита укреплены в корпусе и приводятся в круговое движение с по­мощью специальных пластинок-гонков или под действием поступа­ющего продукта.

Рисунок 9.2 - Технологическая схема двухсортового помола пшеницы в муку I и II сортов