1. Роль гемицеллюлозы и клетчатки (балластных веществ, растворимых и нерастворимых) при употреблении в пищу углеводсодержащих блюд

Исследования последних лет показали, что крупяные изделия можно рассматривать как сорбенты экологически вредных веществ. Величина сорбции перловой крупы почти 100%. Отмечено, что сорбция металлов крупяными изделиями (кашами) происходит преимущественно на целлюлозной матрице, крахмальные фракции не только не сорбируют металлы, но препятствуют сорбции. В сорбции участвуют и другие водонерастворимые компоненты круп – некоторые белки, гемицеллюлозы.

В настоящее время зерновые культуры и крупы рассматривают как основной источник поступления в организм человека пищевых волокон (ПВ). Роль пищевых волокон в питании многообразна. Она состоит не только в частичном снабжении организма человека энергией, выведении из него метаболитов пищи и загрязняющих веществ, но и в регуляции физиологических и биохимических процессов в органах пищеварения. Наибольшее количество ПВ поступает из продуктов зернового происхождения и в меньшей степени – из овощей и фруктов.

Пищевые волокна представляют собой комплекс биополимеров, включающий полисахариды (целлюлозу, гемицеллюлозу, пектиновые вещества), а также лигнин и связанные с ним белковые вещества.

Содержание пищевых волокон в некоторых продуктах переработки хлебных злаков составляет, гр/100 гр сухого вещества: белая мука 72%-я – 3,54; отруби отработанные – 3,6; овсяная крупа – 7,2; рис – 2,7; рожь – 12,7; кукурузная мезга – 25,0; оболочки гречки – 75,0; гороха – 60,0; сои – 50,0.

Пищевые волокна обладают следующими свойствами:

• Способны связывать ионы свинца, кадмия и других тяжелых металлов, нитраты, нитриты, аммиак, радионуклиды стронция, цезия и многие органические вещества, в том числе фенолы, формальдегид;

• Способны снижать в организме содержание накопления радиоактивных веществ, т.е. радиопротекторными свойствами;

• Способны сорбировать и выводить из организма холевые (желчные) кислоты и тем самым понижать содержание холестерина в крови и замедлять развитие атеросклероза.

2. Какие вещества содержатся в оболочках зерна и какова их роль при употреблении в пищу?

3. Какие крупы вырабатываются из ячменя, овса, пшеницы, проса, риса, кукурузы?

Ячмень

Служит сырьем для производства ячневой и перловой крупы. Среди многих видов ячменя в СССР распространен один вид — ячмень посевной, который подразделяют на три подвида: многорядный, двурядный и промежуточный. Промышленное значение имеют первые два подвида. Различают пленчатый и голозерный ячмень.

У пленчатого ячменя цветковая пленка плотно срослась с ядром, у голозерного цветковые пленки не срастаются с ядром, поэтому они легко отделяются при шелушении зерна.

По своему строению зерно ячменя состоит из эндосперма, алейронового слоя, плодовых и семенных оболочек, цветковых пленок и зародыша. В зерне содержится 03...69 % эндосперма, который по консистенции бывает стекловидным, полустекловидным и мучнистым. Для производства ячневой крупы используют чаще стекловидный ячмень, который позволяет получить больший выход крупы и лучшего качества, а для выработки перловой крупы — полустекловидный или мучнистый ячмень. Алейроновый слой зерна ячменя отличается от других злаков тем, что состоит не из одного, а из трех-четырех рядов толстостенных клеток и составляет 12..14% массы зерна, поэтому он очень прочный.

Плодовые оболочки составляют 3,5...4,0 % массы зерна, а семенные — 2,0...2,5%. Последние содержат красящие пигменты светло-желтого или сине-зеленого цвета. Для производства крупы используют ячмень со светло-желтой окраской семенных оболочек. Зерно ячменя с сине-зеленой окраской семенных оболочек можно применять для выработки крупы только при усиленном шлифовании ядра, что требует значительных энергозатрат и снижает выход крупы в результате увеличения выхода мучки. Цветковые пленки состоят из крупных одревесневших клеток, по цвету они бывают желтыми, серо-зелеными, оранжевыми, их содержание в крупяном зерне ячменя колеблется в пределах 10...12%. По пленчатости ячмень разделяют на три группы: низкопленчатый до 10% пленок, среднепленчатый 10...12 % пленок, высокопленчатый свыше 12 % пленок. При переработке в крупу лучшим считают низкопленчатый ячмень. Зародыша в ячмене 2,5...3,0 %.

По химическому составу зерно ячменя состоит из белков (12...14%), крахмала (55...65%), клетчатки (5... 8%), пентозанов (9...12 %), жира (2,0...2,5 %), минеральных веществ (2,5...3,0 %). В зерне ячменя высока активность ферментов. Цветковые пленки ячменя содержат много клетчатки и минеральных веществ, особенно кремния. Зольность цветковых пленок достигает 35 %.

Овес

Используют его для производства крупы овсяной недробленой, плющеной, хлопьев и толокна. Среди многих видов овса наиболее распространен посевной пленчатых форм. В зависимости от формы зерновки него окраски овес делят на два типа. Для производства крупы используют в основном зерно I типа, имеющее два подтипа: 1-й подтип — овес белый с крупным, хорошо выполненным зерном, цилиндрической, грушевидной или удлиненно-узкой формы; 2-й подтип —овес желтый с длинным и узким зерном игольчатой формы.

По своему строению зерно крупяного овса состоит из ядра эндосперма (49...53 %), алейронового слоя (10... 12%), волосков на поверхности ядра (1,0...1,2%), семенных и плодовых оболочек'(3,0...4,0%), цветковых пленок (26...30%) и зародыша (ЗД..4,0%). Особенности строения зерновки овса — высокая пленчатость и наличие волосков на поверхности ядра. Эндосперм овса имеет мучнистую консистенцию, рыхлый, белого цвета. Наиболее ценным для крупяной промышленности является овес с высоким содержанием эндосперма, хорошо выполненным ядром и минимальным содержанием пленок (до 24%).

По химическому составу зерно овса характеризуется следующими усредненными данными: белка 13,3%, крахмала 40,1, пентозанов 12,0; Сахаров 2,4, клетчатки 13,2, жира 4,6, минеральных веществ 4,1 %. Цветковые пленки состоят в основном из клетчатки и пентозанов, поэтому при их отделении в оставшемся ядре содержание клетчатки резко снижается (до 1,7...2,5%) при одновременном увеличении белков, крахмала и жира. Зерно овса содержит повышенное по сравнению с пшеницей содержание некоторых аминокислот (аргинин, лизин) и витаминов группы В, что свидетельствует о высокой пищевой ценности овса.

Пшеница крупяная

Служит сырьем для выработки крупы Полтавской и Артек. Особенность такой пшеницы заключается в повышенной прочности эндосперма. Поэтому лучшим сырьем для получения пшеничной крупы является твердая пшеница II типа, а также мягкая высокостекловидная пшеница. Выработка пшеничной крупы из мягких полустекловидных и мучнистых пшениц малоэффективна, так как при этом снижается выход крупы и ухудшается ее качество. При выработке крупы из пшеницы недопустимо направлять в переработку смесь разных ее типов, а также смеси зерна одного и того же типа, но с различной стекловидностью. Наиболее высокие результаты при выработке крупы могут быть получены при переработке однородной партии зерна с высокой прочностью эндосперма.

Просо

Служит сырьем для производства пшена, которое относится к ценным пищевым продуктам, Хотя и уступает в этом отношении гречневой и рисовой крупе. Из большого числа различных видов проса наиболее распространен и имеет производственное значение для кру-пяной промышленности вид обыкновенного проса.

По окраске цветковых пленок и принадлежности к тому или иному сорту просо подразделяют на четыре типа: I тип — белое и кремовое со светло-кремовым и кремовым оттенком, II тип — красное с оттенками от светло-красного до темно-красного и коричневого, III тип — желтое с оттенками от светло-желтого до темно- и серовато-желтого, IV тип — серое с различными оттенками. Лучшими технологическими свойствами обладает зерно проса I и II типа. Оно легче поддается шелушению и меньше дробится. У проса III и IV типа большая пленчатость и его труднее шелушить. По количеству цветковых пленок различные сорта и партии проса делят на три группы: низкопленчатые (до 10...15 % пленок), среднепленчатые (15...20% пленок), высокопленчатые (свыше 20% пленок). Соотношения различных частей зерна проса: эндосперма 65...75 %, плодовых и семенных оболочек 3...5, цветковых пленок 12...20, зародыша 4... ...6 %• Эндосперм проса 'имеет стекловидную, полустекловидную и мучнистую консистенцию. Из стекловидного зерна получают больший выход пшена лучшего качества. По химическому составу зерно проса состоит из белков (13,5%), крахмала (67,5%), Сахаров (0,6%), клетчатки (10,3%), жиров (4,2%) и минеральных веществ (3,9 %). Как и в других крупяных культурах, клетчатка содержится в основном в цветковых пленках, а в зародыше— значительное количество белков, крахмала, Сахаров и минеральных веществ. Находящийся в зародыше проса жир обладает повышенной кислотностью, легко прогоркает в процессе хранения проса и выработанного из него пшена. Поэтому при выработке пшена зародыш удаляют и используют для получения комбикормов.

Рис

Это наиболее распространенная и ценная среди крупяного зерна культура. Рисовая крупа хорошо усваивается организмом человека и служит диетическим продуктом. По классификации рис подразделяют на два подвида: обыкновенный и мелкий. В СССР распространен подвид обыкновенного риса, который имеет две ветви происхождения: индийская и японская, различаемые в основном по отношению длины к ширине зерна. У ин-дийской ветви это отношение 3,0...3,5: 1,0, у японской — I.4...1.9: 1,0.

В зависимости от формы зерно риса может быть трех типов: к I типу относят продолговатое по форме и широкое, ко II типу — продолговатое узкое и тонкое, к III типу — округлой формы. Зерно каждого типа подразделяют на подтипы, учитывая консистенцию эндосперма: 1-й подтип — стекловидное, 2-й подтип — полустекловидное. Исключение составляет III тип, в котором выделяют еще и 3-й подтип — мучнистое зерно. Независимо от типа зерна рис бывает остистый и безостый. Особенность строения зерновки риса заключается в отсутствии бороздки. Зерновка имеет различную форму, чаще овальную, и разную окраску —от белой до темно-коричневой.

По своему строению зерно риса состоит из цветковых пленок (18...25 %), плодовых и семенных оболочек (3... ...5%), алейронового слоя (6...8%), эндосперма (65... ...70%), зародыша (4...5%). Консистенция эндосперма риса преимущественно стекловидная либо полустекловидная и зависит в основном от состояния и свойств крахмала, составляющего основную часть эндосперма.

По химическому составу зерно риса состоит из белков (7... 11 %), крахмала (65...75'%), Сахаров (1,4... ...3,2%), клетчатки (8,7...12,0 %), жиров (2,0...5,2 %), минеральных веществ (4,7...7,0 %) и др. Клетчатка и минеральные вещества находятся в основном в цветковых пленках и поэтому при их удалении в оставшемся зерне резко снижается содержание клетчатки (1,1...1,3%) и минеральных веществ (1,4...1,7%) при относительном увеличении крахмала, белков и других веществ.

Важная технологическая особенность риса — это его трещиноватость, которая оказывает большое влияние на выход целого ядра риса — крупы. Трещиноватость связана с появлением в эндосперме риса микротрещин под воздействием тепла и влаги. Микротрещины появляются при неблагоприятных условиях уборки, хранения, сушки и обработки зерна. Кроме того, в нем встречаются также пожелтевшие зерна, которые влияют на выход крупы и ухудшают ее потребительские достоинства. Пожелтение зерен вызывается неблагоприятными условиями уборки зерна, а также при нагревании свыше 40 °С во влажной среде. Считают, что желтую окраску вызывают пигменты, образующиеся при распаде продуктов зерновки.

Кукуруза

Из кукурузы на крупяных заводах вырабатывают крупу шлифованную, крупную крупу для получения кукурузных хлопьев и мелкую — для производства кукурузных палочек. Зерно кукурузы различают по форме, цвету, консистенции эндосперма и крупности. По форме и консистенции эндосперма кукуруза бывает кремнистой и зубовидной.

В различных частях початка кукурузы зерно неодинаково по крупности, химическому составу, а следовательно, и по своей ценности и пригодности для выработки крупы. Наиболее ценными для крупяной промышленности считают крупные фракции зерна кукурузы.

С учетом указанных признаков зерна кукурузы его делят на восемь типов: I тип — зубовидная желтая, II тип — зубовидная белая, III тип — кремнистая желтая, IV тип— кремнистая белая, V тип — полузубовидная желтая, W тип — полузубовидная белая, VII тип — лопающаяся белая, VIII тип — лопающаяся желтая. Для производства крупы используют в основном кукурузу следующих типов: II, IV, VI и VII, из которых можно получить кукурузную крупу высокого качества.

Зерновка кукурузы состоит из эндосперма (80...83 %), оболочек (4,0...5,0), зародыша (8,0...15,0) и чехлика (1,2... 1,8 %). У зерна кукурузы сильно развит зародыш, который соединен со стержнем початка кукурузы при помощи чехлика. Расположен зародыш во внутренней части эндосперма и поэтому его отделение связано со<, значительными трудностями.

Химический состав зерна кукурузы таков: белка — 10...14 %, крахмала — 65...75, сахара—1,7...2,6, жира — 6,4...8,0, минеральных веществ—1,2...1,6, пентозанов — 6,0...8,0, клетчатки — 2...3 % и др. Химический состав кукурузы не постоянен и зависит от сорта, условий вы-ращивания, степени зрелости и крупности зерна. Жир в зерне кукурузы сосредоточен в зародыше, где его содержание достигает 30...35%. В зародыше много белков и Сахаров. Из него производят кукурузное масло.