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

ячмень и овес крупяные, ячмень мукомольный, ячмень для пивоварения и т. д. Зерно, отгружаемое для этих целей, должно отвечать требованию специальных стан­ дартов.

К этой же группе относятся стандарты на зерно се­ менное, в которых учитываются специфические требо­ вания и показатели — по сортовой чистоте, способности к прорастанию, жесткому ограничению семян сорных растений и т. д.

Стандарты на методы испытаний являются общими для всех зерновых культур (продовольственных и фу­ ражных) и применяются при заготовках, распределе­ нии и отпуске зерна по целевому назначению. В этих стандартах даны определения основных понятий (пар­ тии зерна, выемке, среднего и исходного образцов, на­ вески), правила отбора средних образцов, методы опре­ деления качества зерна по всем показателям, предус­ мотренным в стандартах на зерно заготовляемое, распределяемое и отпускаемое по целевому назначе­ нию, а также установлена точность определения каче­ ства, нормы округлений и допустимых отклонений при анализах.

Точное соблюдение установленных стандартом ме­ тодов определения является необходимым условием получения правильных сравнимых между собой резуль­ татов анализа зерна.

Стандарты на термины и понятия — общие и отрас­ левые — являются новыми для практики стандартиза­ ции. Они введены с целью установления единообразия в терминологии как условия правильного (идентичного) применения стандартов и технической документации. Примером их может служить стандарт на термины, применяемые при характеристике хлебных и других изделий.

Значение стандартов на зерно очень велико. Они обеспечивают единообразную классификацию и оценку зерна, создание крупных однородных по внешним и технологическим свойствам партий, единые требования к качеству при закупке и отпуске зерна.

Стандартизация зерна лежит в основе правил раз­ мещения и хранения запасов зерна и составляет исход­ ную базу для стандартизации муки, крупы и получае­ мых из них изделий.

40

ХАРАКТЕРИСТИКА ПРОДОВОЛЬСТВЕННОГО ЗЕРНА

В зависимости от целевого назначения зерно подраз­ деляют на зерно основных хлебных,, крупяных и зерно­ бобовых культур.

ЗЕРНО ОСНОВНЫХ ХЛЕБНЫХ КУЛЬТУР

Зерно основных хлебных культур — пшеницы, ржи, ячменя, овса, кукурузы — используется на различные продовольственные и фуражные цели. Важнейшими продовольственными хлебными культурами являются пшеница и рожь. Овес, ячмень и кукуруза в основном используются на корм скоту, техническую переработку и лишь частично — на пищевые цели.

Пшеница

Пшеница (Triticum) — важнейшая продовольствен­ ная культура. В мировом производстве зерна и в Совет­ ском Союзе она занимает первое место. На долю пше­ ницы приходится свыше 50% сбора и около 70% всех закупок зерна в стране. Такое значение пшеницы в про­ изводстве и заготовках зерна обусловлено некоторыми

ееособенностями.

Пшеница — культура высокоурожайная (урожай до­

стигает 30—40 ц с га), зерно пшеницы отличается боль­ шим содержанием эндосперма (80—84% от веса зерна), что дает возможность при его переработке получать высокий выход сортовой муки. Ценными являются так­ же свойства белкового, углеводного и ферментативного комплекса пшеницы. В пшенице на долю клейковинообразующих белков — глиадина и глютенина — прихо­ дится более 80%) общего содержания азота. Считают, что эти белки находятся в пшенице в соотношении 1,1 : 1—1,5 : 1. Набухая, они поглощают 200—300% воды по отношению к весу сухого белка и образуют связную эластичную массу — клейковину. Упруго-пла­ стичные свойства клейковины дают возможность полу­ чать из пшеничной муки хлеб с высокой пористостью, высококачественные макаронные и другие изделия.

Крахмал пшеницы хорошо набухает и при клейстеризации дает вязкий, сравнительно, устойчивый клей-

41

стер. Сахара при выпечке хлеба из пшеничной муки используются для процессов брожения, но, так как ко­ личество их недостаточно велико, большое значение имеют ферменты пшеницы, которые вызывают осахаривание крахмала.

Различают пшеницу озимую и яровую. Главными районами производства озимой пшеницы являются Краснодарский край, Украина, Азербайджанская ССР, Молдавская ССР, центрально-черноземные области РСФСР и южные области Казахской ССР. Яровую пше­ ницу выращивают в центральных областях РСФСР, Поволжье, Северном Кавказе, на Урале, в Западной и Восточной Сибири, на севере и на востоке Украины и в Казахской ССР (в Целиноградской, Кустанайской, Кокчетавской, Павлодарской и других областях).

В результате работ советских селекционеров в на­ стоящее время выведены зимостойкие сорта озимой пшеницы и посевы ее значительно возросли. Большая урожайность озимой пшеницы значительно увеличива­ ет валовой сбор зерна. Кроме того, озимая пшеница многих распространенных сортов дает зерно хорошего качества.

Морфологические особенности зерна пшеницы раз­ личных видов, разновидностей, сортов характеризуют­ ся формой и окраской колоса, формой, размером, окрас­ кой, консистенцией зерен.

Форма зерна пшеницы овальная, более или менее удлиненная. Окраска различна: от светло-желтой у бе­ лозерной пшеницы до красновато-коричневой у краснозерной. Размеры зерна пшеницы указаны в табл. 2 (см. стр. 10). Масса одного зерна обычно составляет от 30 до 40 мг. Плотность зерна при влажности 14—15% — 1,30—1,31, а в пересчете на сухое вещество в зави­

рис. 8.

Зерно пшеницы, как отмечалось ранее, снаружи по­ крыто плодовыми и семенными оболочками.

42

Плодовые оболочки состоят из нескольких слоев кле­ ток, и содержание их в зерне пшеницы составляет 4— 6% от общей массы зерна.

Под плодовыми лежат семенные оболочки. Они тон­ ки, хрупки, состоят из пигментного и гиалинового сло­ ев клеток и составляют 2—2,5% от массы зерна.

В

Рис. 8. Продольный (А) и поперечный (Б) разрез зерна пшеницы:

В состав плодовых и семенных оболочек входят, в процентах: 43—45 гемицеллюлоз и пентозанов, 18— 22 клетчатки, 4,5—4,8 азотистых веществ, немного са­ хара и жира. Зольность их равна 3,5—5%.

Химический состав плодовых и семенных оболочек не совсем одинаков. Семенные оболочки несколько бо­ гаче азотистыми веществами и сахарами, но из-за высо­ кого содержания клетчатки и гемицеллюлоз они так же, как и плодовые, не представляют ценности для пи­ тания. В муке, хлебе, макаронах окрашенные семенные

43

оболочки пшеницы отрицательно сказываются на внеш­ нем виде этих продуктов.

Внутренняя часть зерна пшеницы — эндосперм, как и у всех хлебных злаков, подразделяется на наруж­ ный, или алейроновый, слой и собственно эндосперм — мучнистое ядро.

Алейроновый слой зерна пшеницы состоит из одного ряда крупных толстостенных клеток, заполненных мел­ козернистым содержимым. Клетки алейронового слоя по мере приближения к зародышу уменьшаются и за­ тем исчезают, так что зародыш покрыт только обо­ лочками.

В состав алейронового слоя входят: большое коли­ чество белков — 38% и более, преимущественно отно­ сящихся к альбуминам и глобулинам, не способных образовывать клейковину; 9—10% жира; 6% сахара (сахарозы); 10% клетчатки; 9—13% золы; значитель­ ное количество гемицеллюлоз, пентозанов и др.; много водорастворимых витаминов (тиамин, рибофлавин и особенно витамин РР — никотинамид). Алейроновый слой пшеницы составляет от 4 до 9% от массы зерна.

Всю внутреннюю часть зерна пшеницы занимает собственно эндосперм, или мучнистое ядро. Оно состо­ ит из крупных, паренхимных (объемных) клеток, за­ полненных крахмалом и частицами белков. Стенки клеток эндосперма, особенно во внутренних его слоях, очень тонки, почти неразличимы даже под микроско­ пом. Цвет эндосперма белый или слегка желтоватый. В зависимости от степени заполнения клеток, обуслов­ ленной различным содержанием белков, большей или меньшей их связью с крахмальными зернами, а также различным размером и формой крахмальных зерен, эндосперм может быть стекловидным, мучнистым и ча­ стично стекловидным.

Зерна пшеницы бывают полностью стекловидны в том случае, когда все клетки эндосперма заполнены так, что в них нет воздушных пор и прослоек. Если же клетки эндосперма рыхлы и содержат мельчайшие по­ ры и прослойки воздуха, то в них происходит много­ кратное преломление лучей света, зерно в этом случае будет непрозрачным, или, как говорят, мучнистым. В некоторых зернах часть эндосперма стекловидна, а часть мучниста. Такие зерна называются частично

44

стекловидными. Стекловидная пшеница отличается от мучнистой, как правило, более высоким содержанием белка и физическими свойствами — большей плотно­ стью и твердостью; при переработке в муку стекловид­ ное зерно дает больший выход крупок, что способствует увеличению выхода муки высших сортов. Кроме того, стекловидное зерно обычно дает муку лучших хлебопе­ карных достоинств и более пригодную для производства макарон.

Химический состав мучнистого ядра существенно отличается от состава всех других частей зерна. Он со­ держит весь крахмал зерна, количество которого со­ ставляет 78—82%, около 2% сахарозы, 0,1—0,3% редуцирующих Сахаров, 13—15% белков, преимущест­ венно глиадина и глютенина, образующих клейковину. Характерным является малое содержание золы (0,3— 0,5%), жира (0,5—0,8%), пентозанов (1—1,5%), клет­ чатки (0,07—0,12%).

Продукты, полученные из эндосперма, отличаются хорошим вкусом, цветом, высокой питательностью и усвояемостью, в то же время они содержат незначи­ тельное количество зольных элементов (Ca, Р, Fe и др.), а также витаминов, что снижает их биологическую цен­ ность.

Разные части (слои) эндосперма неодинаковы по содержанию белка. По данным М. И. Княгиничева, рас­ пределение белка в эндосперме следующее (табл. 14).

Т а б л и ц а 14

Содержание белка, % на сухое вещество (NX5 . 7) в эндосперме зерна пшеницы

Части эндосперма

стекловидного мучнистого

Состав внутренних и внешних слоев эндосперма от­ личается не только различным содержанием белка.

45

Во внутренних слоях содержится меньше золы, жира, клетчатки, а также водорастворимых веществ и ве­ ществ, способных образовывать темноокрашенные сое­ динения и вызывать потемнение теста и хлеба. Такое различие в составе и свойствах внутренней и наружной частей эндосперма имеет большое значение при помо­ лах пшеницы и существенно влияет на качество полу­ чаемых из нее муки и хлеба.

Зародыш, находящийся на остром конце зерна, сна­ ружи покрыт плодовыми и семенными оболочками. За­ родыш содержит, в процентах: 33—39 белка, в том числе нуклеопротеиды, альбумины, глобулины и проламины; свыше 25 Сахаров, главным образом сахарозы; 12—15 жира; 2,2—2,6 клетчатки и около 6 макро- и микроэлементов. Чрезвычайно богат зародыш витами­ нами, количество которых достигает, мг/кг: Е — 158; В[ — 19, в щитке — 148 ; В2 — 12 ; В6 — 12,5 ; РР — 64 ; имеются активные ферменты. Вес зародыша 2—3% от веса зерна.

Средний химический состав частей зерна пшеницы и их весовое соотношение представлены в табл. 3 (см. стр. 12).

Характерным является неравномерное распределе­ ние в частях зерна пшеницы зольных элементов, клет­ чатки, пентозанов и крахмала. Зольность эндосперма составляет в среднем 0,4% на сухое вещество, а золь­

0,1—0,15% и 15—17%. Эти особенности состава зерна пшеницы и его частей широко используются в стандар­ тизации продуктов ее переработки, расчете выходов муки и организации технологического процесса.

Химический состав частей зерна пшеницы не явля­ ется строго постоянным. Например, содержание белка в эндосперме яровой высоко стекловидной пшеницы до­ стигает 15%, а в эндосперме мучнистой — лишь 10%; количество крахмала колеблется от 78% в эндосперме стекловидного зерна до 85% в эндосперме мучнистой пшеницы. Также значительно изменяется количество зольных элементов, особенно в алейроновом слое, золь­ ность которого колеблется от 8 до 13%.

Вещества, входящие в состав зерна пшеницы, име­ ют следующие характерные свойства.

46

Белки пшеницы представлены в основном нераство­ римыми в воде гидрофильными глиадином и глютелином (глютенином), значительно меньше в ней альбуми­ на (лейкозина) и глобулинов. Пшеничные белки содер­ жат все незаменимые аминокислоты, что видно из табл. 15 (по Княгиничеву М. И.).

Данные таблицы указывают на довольно высокую биологическую ценность белка пшеницы, но они же свидетельствуют о недостаточном по сравнению с опти­ мальным содержанием в нем лизина и метионина. Чрезвычайно важны физико-химические свойства бел­ ков, в частности способность в результате набухания образовывать связную эластичную клейковину.

Углеводы пшеницы представлены крахмалом, а так­ же сахарами (в основном сахарозой и в меньшем коли­ честве глюкозой и фруктозой, а в проросшем зерне — и мальтозой), клетчаткой и пентозанами.

Жир пшеницы содержит главным образом олеино­ вую, пальмитиновую и линолевую кислоты, но также заметное (10%) количество линоленовой кислоты. Он весьма нестоек и легко прогоркает. Фосфолипиды составляют 0,4—0,5% от веса зерна или 8—10% от

47

веса жира. Кроме того, содержатся стерины, каротиноиды и витамин Е (а-токоферол).

В составе зольных элементов отмечено большое со­ держание фосфора, калия, магния, меньшее — кальция и железа, а также микродоз марганца, меди, цинка и других микроэлементов.

Из витаминов в пшенице находятся Ві, Вг, РР, Е, Вб, H и некоторые другие (см. табл. 8, стр. 25).

Классификация пшеницы. Различают ботаническую и товарную классификацию пшеницы.

Ботаническая классификация пшеницы (род Triticum) предусматривает деление ее на виды и разновид­ ности. Виды пшеницы отличаются по морфологическим

числу хромосом и структуре ДНК в ядре зародышевых клеток. Всего насчитывают двадцать два ботанических вида пшеницы.

В СССР широко распространены два вида пшени­ цы — мягкая и твердая. На долю мягкой пшеницы при­ ходится более 90% посевов и сборов. В небольшом ко­ личестве производится полба.

П ш е н и ц а м я г к а я (Tr. aistivum L., второе на­ звание Тг. vulgare К.) отличается следующими особен­ ностями. Колос у нее рыхлый безостый или с остями средней длины, направленными в сторону от стержня. Стебель — полая соломина. Форма зерна овальная, бо­ лее или менее округлая. На вершине зерна имеется бо­ родка, хорошо различимая простым глазом. Бороздка

ной — светло-желтый. Консистенция зерна различная : частичностекловидная, полностью стекловидная, муч­ нистая.

В сельском хозяйстве распространены как озимая, так и яровая мягкая пшеница. Яровая пшеница зани­ мает две трети общей площади посева этой культуры. Зерно мягкой пшеницы используют в основном для вы­ работки хлебопекарной муки и лишь частично муки для макаронного производства.

П ш е н и ц а т в е р д а я (Tr. durum D.) значительно отличается от мягкой. Колос плотный, с длинными ос-

48

тями, направленными вверх параллельно стержню. Со­ ломина, целиком или частично заполненная соедини­ тельной тканью. Зерно более длинное, чем у мягкой, с утолщением на спинке со стороны зародыша, бородка развита слабо и не видна простым глазом. Бороздка открытая, неглубоко входящая внутрь зерна. Цвет зер­ на желтый, светлоили темно-янтарный, консистенция обычно стекловидная. В восточных и юго-восточных районах СССР распространены яровые твердые пшени­ цы. В последнее время в сельском хозяйстве успешно внедряются и озимые твердые пшеницы. Твердые пше­ ницы используются для производства макаронной му­ ки, их применяли также при выработке крупчатки и иногда добавляют к слабой мягкой пшенице при вы­ работке хлебопекарной муки.

П о л б а (Тг. monococcum и Tr. dicoccum), или нена­ стоящая пшеница, дает зерно, покрытое цветочными пленками. Пленка соломенно-желтая, а само зерно мел­ кое, светлоили темно-коричневое; оно мало распро­ странено и используется преимущественно для произ­ водства крупы.

Мягкую и твердую пшеницу подразделяют на раз­ новидности, в пределах которых путем отбора выделя­ ют селекционные сорта. В основу деления на разновид­ ности положены следующие признаки: остистость ко­ лоса (остистый или безостый), цвет колоса (белый, красный, черный), цвет зерна (белый, красный), опушенность колосковых чешуек (неопушенные и опу­ шенные).

Мягкая пшеница имеет большое число разновидно­ стей. В Советском Союзе распространены только девять.

49