книги из ГПНТБ / Рукосуев А.Н. Товароведение зерномучных и хлебных товаров учебник

В зерне каждой культуры размеры крахмальных зе­ рен колеблются в широких пределах. Например, зерна крахмала пшеницы имеют размеры от 2 до 40 мкм, проса — от 2 до 14 мкм. В качестве примера на рис. 3 представлена вариационная кривая, показывающая сравнительные размеры крахмальных зерен проса.

Для качества продуктов, получаемых из зерна, осо­ бенно важна различная способность крахмалов к осахариванию, набуханию и клейстеризации, а также свойства и устойчивость исходных свойств получаемого клейстера.

Содержание крахмала в зерне и его свойства имеют значение для качества всех хлебных продуктов.

Для качества муки и изделий из нее существенным является способность крахмала к осахариванию без значительного образования декстринов и декстриноподобных веществ, благоприятное сочетание свойств крах­ мала и других веществ, в частности белков, большая способность связывать воду в процессе замеса теста, влагоемкость, вязкость и устойчивость клейстера и его способность образовывать пористую основу мякиша

20

хлеба в виде однородной гомогенной фазы с денатури­ рованным белком. Очень важна также способность клейстера длительно сохранять исходную структуру, не подвергаясь ретроградации. Этим требованиям в наи­ большей мере отвечает крахмал ржи и пшеницы.

Для крупяных товаров существенно высокое общее содержание крахмала, температура и скорость его клейстеризации, способность поглощать значительное количество влаги и увеличиваться в объеме. Эти свой­ ства важны для получения из крупы изделий, обла­ дающих мягкой нежной и в то же время рассыпчатой консистенцией.

Благоприятными для крупяных товаров особенно­ стями обладает крахмал проса, риса, гречихи, пшени­ цы, в меньшей степени — крахмал овса, а также куку­ рузный, гороховый и ячменный крахмалы, которые медленно и при высокой температуре клейстеризуются, слабо набухают и дают неустойчивый, быстро старею­ щий клейстер. В связи с этим крупяные продукты из зерна этих культур требуют более длительной варки и в сваренном виде имеют более плотную консистенцию.

Добавка (даже сравнительно небольшая) 8—10% кукурузной, гороховой (или другой бобовой) или ячмен­ ной муки значительно ускоряет черствение пшеничного и ржаного хлеба.

Однако из этого не следует, что зерно названных культур непригодно для получения пищевых продук­ тов высокого качества. Зерно кукурузы, ячменя, овса и гороха может быть успешно использовано для выра­ ботки многих изделий. Из кукурузы получаются обжа­ ренные хлопья (корнфлекс) и воздушные зерна, из ячменя — перловая крупа, из овса — толокно и овся­ ные хлопья, из гороха — горох лущеный полированный

иконцентраты супа-пюре.

Кусвояемым углеводам зерна кроме крахмала от­ носятся декстрины и сахара.

Декстрины — продукты неполного гидролиза крах­ мала, как правило, не характерны для нормального полноценного зерна, исключением являются соя и не­ которые разновидности риса и кукурузы. Для зерна большинства культур накопление декстринов свиде­ тельствует о его неполноценности в качестве сырья для производства муки и крупы.

21

Сахара содержатся в зерне всех культур, хотя ко­ личество их сравнительно невелико. Как правило, они представлены сахарозой и в меньшей степени — реду­ цирующими сахарами.

Сахара — сахароза, глюкоза, фруктоза, реже маль­ тоза — оказывают положительное влияние на качество

нов и пентозанов). Высокое содержание этих веществ оказывает отрицательное влияние на качество продук­ тов. Однако полное их отсутствие или слишком малое содержание (кроме некоторых диетических продуктов) является нежелательным.

Содержание неусвояемых углеводов, особенно клет­ чатки, является важным показателем качества зерна и получаемых из него продуктов, так как потребительная ценность последних (за исключением отдельных видов, имеющих диетическое лечебное значение) находится в обратной зависимости от содержания клетчатки.

В табл. 7 приведены данные, по материалам разных

авторов, о содержании Сахаров, гемицеллюлоз и клет­

Эти данные показывают, что зерно различных куль­ тур отличается неодинаковым количеством и составом Сахаров, а также гемицеллюлоз и клетчатки, содержа­ ние их непостоянно даже в пределах одной культуры и колеблется в сравнительно широких пределах.

22

Отличие в содержании Сахаров связано не только с

исходным количеством их в зерне. Сахара накаплива­ ются при осахаривании крахмала, подвергаются био­ химическим превращением и затрачиваются на дыха­ ние с различной интенсивностью, что является допол­ нительным фактором изменчивости их количества и состава.

Из числа близких к углеводам веществ в зерне со­ держатся протопектин и пектин. Эти вещества присут­ ствуют в зерне всех видов, сравнительно много их в оболочках, алейроновом слое, зародыше злаков (более других в зерне ржи) и гречихи, в семядолях зерна не­ которых бобовых культур. Пектиновые вещества, пере­ ходящие при водно-тепловой обработке продуктов в ра­ створимое состояние, по-видимому, оказывает влияние на консистенцию изделий; детально этот вопрос, как и физико-химические свойства пектинов зерна, мало изучен.

На качество продуктов и их цвет оказывают влияние гликозиды зерна, входящие в состав красящих веществ (антоцианов), а также продукты взаимодействия Саха­ ров с аминокислотами и аминными группами белка —

меланоидины.

Липиды (жир и жироподобные вещества). В зерне (кроме сои) жир и сопутствующие ему вещества нахо­ дятся в относительно небольшом количестве, но замет­ но влияют на • качество получаемых из зерна мучных и крупяных товаров. Липиды содержатся в зерне в раз­ личных состояниях — свободные (извлекаемые серным эфиром), связанные (извлекаемые из остатка, обрабо­ танного винным спиртом) и прочносвязанные (извле­ каемые из остатка, обработанного щелочью). Общее содержание липидов в зерне пшеницы, ржи, риса, ячме­ ня составляет 2—3%, в просе и гречихе 3—4, в овсе и кукурузе 5—7, в горохе, фасоли, чечевице 2—2,5, в сое — 20% от веса зерна.

Жиры зерна жидкие, легко окисляющиеся. Они представлены триглицеридами (при небольшом числе ди- и моноглицеридов) и содержат различные жирные кислоты. Методами газожидкостной хроматографии в них найдено более 20 разных жирных кислот. Преоб­ ладающими во всех зерновых жирах являются паль­ митиновая (13—20%), олеиновая (20—40%), линолевая

23

(40—60%) кислоты. Количество линоленовой кислоты

зерна и 10—15% к весу жира и стерины — в количестве сотых долей процента.

Время

Рис. 4. Газожидкостная хроматограмма

—

кислота; в — линолевая кислота; г — линоленовая кислота

Кроме того, содержатся каротиноиды и витамин Е (спирты-токоферолы) в количестве от 40 до 290 мг/%, красящие и одорирующие (пахучие) вещества.

Жир в тканях зерна злаков и гречихи распределен неравномерно: преимущественно сосредоточен в заро­ дыше и алейроновом слое.

Пищевая ценность жира зерна довольно высока, так как в его состав входят незаменимые полиненасыщен­ ные жирные кислоты (линолевая, линоленовая), фосфо­ липиды и витамин Е. Вредное же влияние жира на свой­ ства получаемых из зерна продуктов выражается в его неустойчивости при хранении. Фермент (липаза) вызы­ вает гидролиз жира с образованием свободных жирных кислот, а под действием кислорода воздуха и фермента липоксигеназы линолевая и линоленовая кислоты бы­ стро окисляются с образованием гидроперекисей. Пос-

24

ледние, подвергаясь распаду, обусловливают прогоркание муки и крупы.

При хранении наиболее быстро прогоркает жир про­ са, овса, затем пшеницы, ячменя, кукурузы; более стойким является жир ржи и гречихи, устойчивость которого обусловлена наличием большого количества естественных антиоксидантов — лецитина и витамина Е.

Витамины. Они относятся к числу веществ зерна, имеющих большое значение для определения пищевой ценности хлебных продуктов.

И. К. Мурри и другим источникам, в зерне различных культур приведены в табл. 8.

Кроме указанных в табл. 8 витаминов, в зерне от­ мечено наличие каротина (в пшенице — 2—3 тг/кг, во ржи — 1, в желтой кукурузе — до 9 мг/кг), токоферолов (от 6 до 10 мг/кг), а также пантотеновой кислоты, пиридоксина и др.

Для зерна (непроросшего) характерно отсутствие ви­ тамина С (аскорбиновой кислоты) и D (кальциферола).

По содержанию витаминов большей ценностью об­ ладает зерно пшеницы, ржи, ячменя, гречихи и бобо­ вых (сои, гороха и др.) культур. Сравнительно бедна витаминами Ві и РР кукуруза. Недостаточно витаминов

25

также в продуктах, полученных из зерна риса, что объ­ ясняется удалением витаминов во время переработки зерна.

Распределение витаминов в зерне неравномерно, они сосредоточены в основном в зародыше и алейроновом слое, поэтому содержание витаминов в хлебных продук­ тах в большей мере зависит от способа их выработки и тканевого состава. Так, если сопоставить продукты из зерна ржи и риса, то в изделиях из ржаной обойной муки содержатся почти все витамины зерна, а в изде­ лиях из полированного риса витамины отсутствуют, так как в процессе переработки риса удаляют зародыш, оболочки, алейроновый слой и с ними примерно 90% витаминов, находящихся в зерне.

Значение витаминов зерна и хлебных продуктов в связи с их ежедневным потреблением в целом для пита­ ния населения исключительно велико. С увеличением переработки зерна в сортовую муку особенно высших сортов количество естественных витаминов в хлебных продуктах снижается и их приходится восполнять ины­ ми путями.

Зольные элементы. Зольные макро- и микроэлемен­ ты составляют относительно небольшую долю среди ве­ ществ зерна, но они имеют большое значение для харак­ теристики качества и пищевой ценности хлебных про­ дуктов.

Хлебные продукты относятся к числу основных ис­ точников фосфора, кальция, железа, магния и микро­ элементов.

Значение зольных элементов обусловлено тем, что

26

Т а б л и ц а 9

Содержа іие, мг/WO г сухого вещества

Из данных табл. 9 видно, что зольные элементы до­ статочно разнообразны по составу и содержанию их в зерне различных культур.

Из микроэлементов в зерне содержатся, мг/кг: цинк (4—10), марганец (12—35), медь (4—10), селен (0—10), йод (0,04), кобальт (0,05), мышьяк (0,1) и др.

Содержание микроэлементов в зерне чрезвычайно изменчиво и зависит не только от культуры зерна, но и от условий его произрастания (состава воды, воздуха и почвы).

Нормы ежедневного потребления некоторых золь­ ных макро- и микроэлементов в питании приведены в табл. 10.

27

Втовароведно-технологической практике зольность,

т.е. общее количество золы в процентах к сухому ве­ ществу продукта, широко используют как показатель качества многих хлебных изделий.

В20-х годах нашего столетия К. Моосом была раз­ работана шкала, показывающая зависимость зольности муки от ее выхода (при односортных помолах). В 1930— 1931 гг. по предложению проф. В. С. Смирнова показа­ тель зольности был введен в практику технологического контроля мукомольной промышленности и стандарти­ зации муки в СССР. Этот показатель применяют для определения сорта муки и в других странах (ЧССР, ГДР, ФРГ и др.)

Основой применения этого показателя для оценки хлебных продуктов является неравномерное распреде­ ление зольных элементов в тканях зерна хлебных зла­ ков и гречихи и высокое отношение зольности оболочек с алейроновым слоем к зольности эндосперма (для пше­

хлебных продуктов, но она оказывает большое влияние на их качество.

Содержание воды сказывается прежде всего на дея­ тельности ферментов зерна, изменяющих состояние и свойства веществ. При хранении зерна и полученных из него продуктов высокая влажность имеет отрицатель­ ное значение, так как способствует активной деятель­ ности ферментов и создает благоприятную среду для развития микроорганизмов. Можно считать, что высо­ кая влажность — основная причина низкой сохраняе­ мости сырого и влажного зерна, муки и крупы.

Большая или меньшая влажность оказывает суще­ ственное влияние на состояние веществ зерна, их спо­ собность к набуханию, скорость процессов старения и тепловой денатурации белков.

Влага, содержащаяся в зерне в количестве 12—16% (в зависимости от культуры), находится в связанном со­ стоянии, не способствует высокой активности фермен­ тов и развитию микрофлоры.

При повышении влажности выше «критической точ­ ки» в зерне появляется так называемая свободная вла­ га, обусловливающая повышенную энергию дыхания.

28

В результате нередко возникает самосогревание зерна. Поэтому лучшими свойствами для хранения и перера­ ботки обладает сухое зерно, т. е. зерно, не содержащее свободной влаги.

Зерно неоднородно по содержанию влаги: перифе­ рийные слои зерна, связывающие воду, преимуществен­ но в силу капиллярной конденсации, относительно лег­ ко увлажняются и высыхают; более стабильной явля­ ется влажность зародыша и эндосперма, где влага связывается адсорбционно и осмотически.

Влажность зерна изменяется в результате обмена влаги с внешней средой (в процессах сорбции, десорб­ ции и конденсации влаги) и вследствие биохимических превращений, происходящих в самом зерне — синтети­ ческих и окислительных (вызывающих освобождение влаги и увеличение влажности зерна), а также гидро­ литических и фосфоролитических, обусловливающих переход воды в химически связанное состояние и уменьшение видимой влажности продуктов.

АНАТОМИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ И СОСТАВ ТКАНЕЙ ЗЕРНА

Зерно злаков и других культур состоит из неодина­ ковых по структуре и составу образующих его тка­ ней. Содержащиеся в большем или меньшем количе­ стве в получаемых из зерна продуктах различные анатомические части (ткани) зерна придают им раз­ личные биохимические, физико-химические свойства и более высокие или низкие потребительные достоин­ ства.

Анатомическое строение зерна хлебных злаков, гре­ чихи и бобовых культур неодинаково.

Хлебные злаки, типичные и просовидные, могут быть пленчатыми и голозерными (см. стр. 8). Зерно голозерных культур и ядро (т. е. зерно, освобожденное от пленки) пленчатых культур состоят из одноимен­ ных анатомических частей. В них имеются плодовые и семенные оболочки, эндосперм, в котором различают алейроновый (наружный или краевой) слой и собствен­ но эндосперм, или мучнистое ядро, зародыш.

Каждая анатомическая часть зерна отличается свое­ образным строением, составом и занимает тот или иной удельный вес по отношению к общей массе зерна.

29