ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 8

«ПРОИЗВОДСТВО КУКУРУЗНОЙ КРУПЫ ИЗ КУКУРУЗЫ»

Цель работы. Ознакомиться с особенностями кукурузы, как сырья для крупяного производства и технологическим оборудованием, изучить типовые технологические схемы подготовки и переработки кукурузы и сформировать знания по технологии производства крупы из кукурузы.

Общие положения. Крупяная отрасль является стратегически важной и отвечает за продовольственную безопасность страны. Вряд ли за всю историю России была еще отрасль, имевшая в трудные времена такое значение для населения. Во времена великих войн, продолжительного голода, разрухи, да и просто в мирное время хлеб и каша были для простого населения основными продуктами питания (Ж.И. Орлов, 1992).

Производство зерна и его переработка с древнейших времен занимали

важное место в жизни людей. Зерно является естественным источником крахмала, белка, витаминов и других биологически ценных веществ, которые играют незаменимую роль в питании человека и животных.

Зерно служит сырьем для многих отраслей народного хозяйства.

Производство муки и крупы основано на переработке пшеницы, ржи, овса, ячменя, кукурузы, риса, гречихи, проса, гороха. Измельченное зерно, побочные продукты мукомольного и крупяного производства, зерновые отходы являются основными компонентами комбикормов.

Широко используется зерно для производства спирта, крахмала и других пищевых и технических продуктов.

Зерно служит основой производства одних продуктов и незаменимым компонентом других (Г.А. Егоров, 1984).

Крупа - ценный пищевой продукт, в котором сконцентрированы полезные питательные вещества, отличающиеся высокой усвояемостью и хорошими потребительскими достоинствами. Пищевая и потребительская ценность крупы определяется ее физическими, химическими, коллоидными и биохимическими свойствами, зависящими от природных особенностей перерабатываемой зерновой культуры и технологического процесса производства крупы (М.Е. Гинзбург, 1969).

Всевозможные крупы лежат в основе различных каш, являющихся, в свою очередь, полезными и даже во многих случаях лечебными продуктами питания с содержанием, по мнению доктора медицинских наук И.Я.Конь, "всех °^сновных пищевых веществ, необходимых для нормальной жизнедеятельности ^Человека, - белков, углеводов, жиров, витаминов, минеральных солей и микроэлементов". По его подсчетам, при потреблении жителями средней полосы России в среднем 30...40 г крупы в сутки они обеспечивают поступление в организм З...6% суточной потребности человека в белке, 5... 10% потребности в растительном жире и 5% потребности в энергии (Ж.И. Орлов, 1992).

Из продуктов переработки кукурузы изготовляются самые разнообразные напитка: слабо- и безалкогольные, игристые, виски, квас, пиво и т.д. Из кукурузного сахара производится уксус.

Общие положения. Кукуруза из всех зерновых культур, за исключением овса, имеет наибольшее содержание жира, которое колеблется от 3,5 до 1... 10% в зависимости от сорта, почвенных и климатических условий, причем в зародыше содержится 30.. .50% всего жира. Выход масла составляет 2,2.. .2,7 кг на 1 ц зерна кукурузы.

Кукурузное масло обладает высокими вкусовыми качествами (приятный нежный вкус), при жарке не придает продуктам постороннего запаха, обычно свойственного другим растительным маслам. Питательные свойства рафинированного кукурузного масла делают его ценным и легкопереваримым пищевым продуктом. Кукурузное масло можно использовать при производстве хлебобулочных и кондитерских изделий, для жарки, включать в состав олеомаргарина, майонеза, применять в консервном производстве, а также для придания рассыпчатости тесту (С.Н. Новоселов, 2003).

Изучение насыщенных жиров и их влияния на уровень холестерина в крови человека показало, что кукурузное масло является полезным диетическим продуктом. Некоторые ненасыщенные жирные кислоты кукурузного масла незаменимы в периоды роста, беременности и лактации, а также для поддержания нормальной жизнедеятельности кожи, печени, почек.

Кукурузное масло содержит до 50% ленолевой кислоты, связанной с глицеридами, которая является одной из основных насыщенных жирных кислот и совершенно необходима в пище, так как животный организм не способен ее синтезировать. В кукурузном масле имеется также большое количество олеиновой кислоты. Кроме того, кукуруза содержит небольшое количество линоленовой и арахиновой, а, по некоторым данным, также некоторое количество пальмитиновой, стеариновой и рицинолевой кислот.

Из зародыша кукурузного зерна можно получать не только масло, он служит высококачественным сырьем для изготовления лечебных пищевых продуктов. Высушенный и измельченный - его можно использовать для витаминизации кондитерских и других продовольственных изделий.

Кукурузный зародыш рекомендуют включать в состав кексов в качестве белкового обогатителя.

В качестве источника антоциановых пигментов для производства пищевых красителей была предложена кукуруза отдельных сортов.

Известны свойства кукурузы как лекарственного растения. Установлено, что атеросклерозом реже болеют в тех регионах, где в питании людей преобладает кукуруза. Она хорошо регулирует процессы пищеварения и способствует усвоению других продуктов питания. В жировой фракции зерна сахарной кукурузы присутствуют микроагенты, которые положительно влияют на холестериновый обмен в организме человека. Экстракты из рылец кукурузы широко применяют при болезнях печени, желчного пузыря и циститах.

Кукуруза рекомендуется в диетическом питании при запорах, болезнях печени, подагре, нефрите, заболеваниях сердечно- сосудистой системы и некоторых других, а консервированная кукуруза с морковью - еще и против ожирения. Каши и запеканки из кукурузной крупы могут в некоторой степени снижать процессы брожения в кишечнике.

Благодаря содержанию в кукурузе глютаминовой кислоты и фитина, ее назначают при заболеваниях центральной нервной системы: эпилепсии, реактивных состояниях, депрессии и других нервных и психических заболеваниях.

Кукурузная пыльца (растения с 1 га могут дать ее до 25 кг) обладает биостимулирующими свойствами.

Экстракт зерен кукурузы содержит пектины (фитоглютинины), обладающие противоопухолевой активностью.

Прожаренные зерна кукурузы, смешанные с медом, употребляют в народной медицине как вяжущее средство.

Кукурузные рыльца служат фармацевтическим сырьем. Они обладают противоатеросклеротическим, спазмолитическим, мочегонным действиями и выраженными противовоспалительными свойствами. Наиболее ценными свойствами обладают рыльца сахарного подвида (С.Н. Новоселов, 2003).

Доказана антимикробная активность экстракта из кукурузных рылец, что открывает возможность использования его в качестве консерванта продуктов питания.

Таким образом, возрастающий спрос на продукцию из кукурузы объясняется, с одной стороны, более высокой урожайностью ее по сравнению с Другими продовольственными зерновыми культурами и, с другой - ее качествами как пищевого продукта. Несомненно, что в ближайшее время спектр использования пищевой кукурузы и в нашей стране будет расширен.

Весьма перспективное сырье для производства крахмалопродуктов - высокоамилозная кукуруза. Крахмал с высоким процентным содержанием амилозы (от 40 до 75% в сравнении с обычными 28%) можно использовать как эффективный студнеобразователь и материал для приготовления пищевых пленок и покрытий.

По своим физико-химическим свойствам амилопектиновый крахмал, получаемый из восковидной кукурузы, не уступает крахмалам клубневых культур, а по отдельным свойствам даже превосходит их.

В настоящее время крахмал, получаемый из восковидной кукурузы, идет прежде всего на выработку вяжущих веществ и как сырье для нужд пищевой промышленности.

Крахмал особых типов эндосперма кукурузы входит во многие растворимые в воде безвредные материалы для выработки тары и мешков для упаковки. В последнее время производят материалы из экстрагированной фракции кукурузного глютена для упаковки быстроприготовляемой пищи. Проходит испытания тара для упаковки отбросов, выбрасываемых в море с бортов судов, которая бы не засоряла окружающую среду.

Хлебопекарные качества при использовании небольших (около 10%) добавок крахмала восковидной кукурузы выше, чем при использовании крахмала обычной кукурузы (С.Н. Новоселов, 2003).

1.1 Особенности зерна кукурузы как сырья для производства кукурузной крупы.

Для производства крупы используют кукурузу следующих типов: зубовидную белую; полузубовидную белую; кремнистую белую; лопающуюся белую. Зерно кукурузы отличается наличием крупного зародыша (8... 14 % от массы зерна), который содержит большое количество жира и белка. Другая особенность зерна кукурузы - способность эндосперма растрескиваться при сушке с применением агента сушки с высокой температурой (Е.М. Мельников, 1988). Зерно кукурузы не имеет цветковых пленок. Верхними оболочками являются плодовые, которые плотно соединены с семенными оболочками и с алейроновым слоем. У зерна кукурузы наружные пленки плотно соединены с ядром, для их отделения необходимо применять большие усилия, что неизбежно приведет к дроблению ядра. Большое значение для технологии имеет консистенция зерна кукурузы, в эндосперме которого стекловидность сочетается с мучнистостью Стекловидный эндосперм в виде сплошного слоя занимает периферийные части зерна на большей или меньшей глубине. Прочность и крупность продуктов, получаемых при одинаковом режиме дробления, зависят от соотношения стекловидной и мучнистой частей.

Количество белка в зерне в кукурузы примерно такое же, как и в зерне других злаковых культур, однако его биологическая ценность ниже ввиду дефицита лизина. В настоящее время выведены сорта кукурузы с высоким содержанием лизина, их технологические свойства исследуются (Г.А. Егоров, 1984).

1.2 Требования, предъявляемые крупяной промышленностью к зерну кукурузы.

Требования к зерну, используемому для переработки в крупу и именуемому крупяным, отражены в государственных общесоюзных стандартах. Эти стандарты периодически пересматриваются для повышения требований к производителям зерна и к организациям, занимающимся его хранением. Качество крупяного сырья оказывает решающее влияние на качество продукции, поэтому наряду с пересмотром стандартов на крупяное сырье периодически пересматриваются стандарты на крупяную продукцию и повышаются нормы ее качества. Под технологическими свойствами крупяного зерна понимают его качественные показатели, позволяющие получить крупу высокого качества и выхода. В зерновых лабораториях при приеме зерна в первую очередь определяют его состояние по влажности, засоренности, зараженности вредителями, пленчатости и органолептическим показателям: запаху, вкусу, цвету. На выход крупы, ее качество и условия переработки зерна влияют также крупность зерна, его однородность по типовому составу, выровненность, консистенция ядра и др. (М.Е. Гинзбург, 1969).

Свежесть - зерно должно быть свежим, не иметь постороннего запаха (затхлого, плесневого), оболочки должны быть блестящими без темного неестественного цвета.

Засоренность - в зерне всегда присутствуют примеси зерна других культур, а также поврежденные зерна основной культуры и т.д. Примеси делят на сорную и зерновую. Сорная примесь включает минеральную примесь, органическую, семена сорных и других растений. К сорной примеси также относят недоразвитые мелкие зерна, выделяемые проходом сит, размер отверстий которых определен стандартом. Зерновая примесь чаще всего представлена поврежденными зернами основной культуры; кроме того, для отдельных культур к ней относят зерна других культурных растений (ячмень, пшеница и т.д.). К зерновой примеси относят шелушеные также зерна основной культуры.

Пленчатостъ - от содержания пленок зависит выход крупы. Чем ниже пленчатость, чем выше выход крупы, и наоборот.

Крупность - как правило, при переработке более крупного зерна получают больше крупы, так как зерно содержит больше ядра и меньше пленок.

Выравненностъ - выравненной называют партию зерна, в которой большинство зерен близки по размерам. Выравненность определяют обычно суммой остатков на двух соседних по размерам ситах. В крупяном зерне ограничивают количество мелкой фракции, получаемой проходом сит, установленных стандартом. Такое зерно плохо шелушится, по своим размерам близко к готовой крупе, попадая в крупу ухудшает ее качество.

Влажность - важный показатель качества зерна, определяющий влажность крупы, а также влияющий на результаты переработки зерна. Так, при переработке очень сухого зерна существенно повышается выход дробленой крупы из-за высокой хрупкости ядра, что отрицательно сказывается на технико- экономических показателях работы предприятия. Плохо шелушится слишком влажное зерно, а крупа, получаемая из него, может оказаться нестандартной по влажности.

Окраска оболочек - ухудшает качество крупы и снижает ее выход, так как приходится в большей степени отделять их при переработке.

Зараженность вредителями хлебных запасов - не допускается ( кроме зараженности клещом начальной степени) (Е.М. Мельников, 1988).

Сырьем для производства крупы является зерно. Сырье должно характеризоваться высокими технологическими свойствами. Качество сырья, поступающего в переработку, определяется установленными ограничительными показателями.

Таблица - Показатели качества зерна, принимаемого в переработку крупозаводами

Культура	Влажность, % не более	Количество сорной примеси (не более, %)	Количество мелких, щуплых зерен, %	Количество зерновой примеси (не более, %)	Содержание ядра, не менее, %
Кукуруза в зерне	15,5	2	_	2	_

Зерно должно иметь нормальные запах и вкус, зараженность клещом Допускается не выше II степени (Г.А. Егоров, 1984).

Влажность кукурузной мучки - побочного продукта, должна быть не более 14,5%. Содержание металломагнитных примесей не должно превышать 5 мг на 1 кг, головни и спорыньи разрешается не более 0,05%, куколя не более 0,25%.