книги из ГПНТБ / Зверева Л.Ф. Технология и технохимический контроль хлебопекарного производства учебник

Твердые пшеницы имеют высокую пищевую и технологиче­ скую ценность, так как они содержат больше белка, чем другие виды, сила муки из них выше.

Твердая пшеница незаменима для приготовления макаронной муки и крупчатки. Макаронная мука в СССР вырабатывается из твердых пшениц с примесью не более 15% мягких. Муку пше­ ничную хлебопекарную готовят из мягких пшениц с примесью не более 20% твердой. Твердые пшеницы могут играть роль улучшителей слабых пшениц при получении муки, однако хлебопе­ карные свойства муки из одних твердых пшениц нельзя при­ знать достаточно высокими. Такая мука, используемая для хле­ бопечения, имеет излишне крепкую клейковину.

У мягкой, или обыкновенной, пшеницы зерна округлой фор­ мы, с хорошо заметной бородкой, цвет зерна белый или с крас­ ным оттенком. Этот вид пшеницы наиболее распространен в ми­ ровом земледелии.

Сорта мягкой пшеницы имеют различную стекловидность и хлебопекарные свойства. По этим признакам различают сорта сильные, средние и слабые. Стекловидность сильных сортов свы­ ше 60%, а содержание сырой клейковины (хорошего качества) не менее 28%. Для слабых сортов характерно низкое содержа­ ние белка (9—12%) и клейковины (до 20%), невысокая стекло­ видность (до 40%). Клейковина слабых сортов неэластичная, излишне растяжимая. Сильные сорта пшеницы при помоле ис­ пользуют как улучшители слабых сортов. Средние сорта (стек­ ловидность 40—60%) по технологическим свойствам пригодны для получения хлебопекарной муки без добавл.ения улучшителей. В нашей стране производство слабых сортов пшеницы име­ ет незначительный удельный вес (менее 10%) )•

Сильные и твердые пшеницы вследствие своих ценных пище­ вых и потребительских качеств занимают особое место среди других сортов. На них введены специальные стандарты и повы­ шенные закупочные цены. Посевы сильных и твердых пшениц ежегодно расширяются1. В СССР районировано более 40 сортов твердых пшениц; к ним относятся Гордеиформе 432, 10, 189, Мелянопус 26, 069, Харьковская 46 и др.

Мягкую пшеницу сеют в нашей стране преимущественно яро­ вой. Озимая пшеница более урожайна, но может произрастать лишь в районах с теплыми зимами. Наиболее ценные сорта мяг­ ких пшениц, применяемые как улучшители: Безостая 7, Харь­ ковская 4, Одесская 3 и др.

Среднее соотношение по массе отдельных частей зерна пше­ ницы по литературным данным (в %): эндосперм 79—84; плодо­ вые оболочки 4,2—5, семенные оболочки 3,1—3,8; алейроновый слой 6,0—9,5; зародыш 1,43—3,14. Алейроновый слой зерна пше­

1 По данным 1972 г. посевы сильных и твердых пшениц имеют удельный вес 69,7%.

10

ницы состоит из одного ряда крупных клеток, исчезающих вбли­ зи зародыша. Содержание эндосперма зависит от крупности, плотности и выровненности зерна. В щуплом, недоразвитом зер­ не относительное содержание эндосперма уменьшается.

Большое значение имеют структура и химический состав эн­ досперма пшеницы. Консистенция эндосперма, его мукомольные и хлебопекарные свойства зависят от соотношения в нем крахма­ ла и белка и характера их связи. Одна часть белка эндосперма (промежуточный белок) составляет основу, в которую включе­ ны крахмальные зерна, другая (прикрепленный белок) прочно соединена с поверхностью крахмальных зерен. Соотношение промежуточного и прикрепленного белка примерно одинаково.

Консистенция эндосперма может быть стекловидная или муч­ нистая. У стекловидных зерен наблюдается более прочная связь между белком и крахмалом эндосперма. Крахмальные зерна и белок в мучнистом эндосперме связаны между собой сравнитель­

Химический состав зерна в целом, а также состав отдельных частей его может изменяться в довольно широких пределах.

Основными влияющими на химический состав зерна фактора­ ми являются климатические и агротехнические условия его про­ израстания. Сортовые особенности оказывают на состав зерна второстепенное влияние. Особенно подвержено колебаниям со­ отношение белка и крахмала в зерне. В жарких засушливых условиях содержание белка в зерне возрастает, а содержание крахмала соответственно уменьшается. В зависимости от райо­ на произрастания содержание белка в пшенице колеблется от 9 до 24% на сухое вещество зерна. Пшеница и другие зерновые культуры, произрастающие в восточных и южных районах, со­ держат больше белка, чем культуры, районированные на севере и западе страны. Азотистые удобрения при прочих равных усло­ виях повышают содержание белка в зерне.

11

Белки эндосперма пшеничного зерна имеют высокие хлебопе­ карные свойства. При набухании в воде они образуют упругую эластичную массу •— клейковину. Клейковинный каркас обуслов­ ливает ценные физические свойства пшеничного теста, его фор­ моудерживающую и газоудерживающую способность. Белки клейковины содержатся только в эндосперме зерна пшеницы, при­ чем в периферийных слоях эндосперма их больше, чем в центре.

Рожь. В СССР рожь занимает второе место в производстве хлебопекарной муки. Посевы ржи в последние годы сокращают­ ся, так как она вытесняется пшеницей. Род ржи (Secale) насчи­ тывает немного видов, культурным из них является лишь один, распространенный повсеместно (рожь посевная).

Количество сортов ржи сравнительно невелико. В СССР рай­ онировано около 50 ее сортов. Рожь возделывают в основном как озимую культуру. По сравнению с пшеницей она менее тре­ бовательна к почве и климату. Озимая рожь более скороспелая и урожайная культура, чем яровая. Лучшие сорта озимой ржи — Гибридная 2, Харьковская 55, Саратовская и др.

Зерно ржи значительно отличается от зерна пшеницы по фор­ ме, строению и химическому составу. Масса ржаного зерна в пол­ тора раза меньше, а удельная поверхность зерна значительно больше, чем у пшеницы. Зерно ржи сравнительно узкое и длин­ ное. Среднее соотношение отдельных частей зерна ржи (в %): оболочка с алейроновцім слоем 20,5, эндосперм 76, зародыш 3,5. Как видно, соотношение частей зерна ржи менее выгодно для получения сортовой муки, чем у пшеницы.

В зерне ржи эндосперма содержится на 4—6% меньше, чем в_зерне пшеницы.

Структура эндосперма зерна ржи несколько сходна со струк­ турой эндосперма пшеницы, стекловидность ржаного зерна бо­ лее низкая и составляет в среднем 30—40%. В сухом веществе

В зерне ржи по сравнению с зерном пшеницы содержится не­ сколько меньше крахмала и белков, но больше сахаров и дру­ гих углеводов. В углеводный комплекс зерна ржи входят поли­ сахариды фруктозаны, которых почти нет в зерне пшеницы. Рожь в отличие от пшеницы содержит сравнительно много углеводных слизей (1,5—3,5%). Способность к растворимости у ржаных белков выше, чем у пшеничных, в среднем в зерне ржи содержит­ ся до 15% водорастворимых веществ, а в зерне пшеницы — око­ ло 8%. Ржаной крахмал клейстеризуется при более низкой тем­ пературе (55° С), чем пшеничный (63°С). Химический состав зерна ржи подвержен значительным колебаниям в зависимости от сорта и условий произрастания. Содержание белка в зерне ржи (по данным Ф. Н. Коровина) колеблется от 8,09 до 19,13% на сухое вещество.

12

Послеуборочная обработка зерна

Зерно, поступающее на хлебоприемные пункты, подвергают пос­ леуборочной обработке: очистке от примесей, сушке и активно­ му вентилированию.

Зерно очищают от сорных и зерновых примесей на поточных комплексномеханизированных линиях, при помощи сепараторов, триеров и других зерноочистительных машин.

Зерновую массу сушат главным образом конвекционным спо­ собом в шахтных сушилках, где слой зерна прогревается смесью топочных газов и воздуха температурой 100— 150° С. Правиль­ ный режим сушки ускоряет созревание зерна, улучшает хлебопе­ карные свойства и повышает стойкость его при хранении. Прогре­ вание зерна во время сушки существенно влияет на состояние его белков и на активность ферментов. При нагревании зерйа до 60° С и выше происходит тепловая денатурация белков. Белки свертываются, теряют эластичность и способность к набуханию, вследствие чего хлебопекарные свойства зерна резко ухудша­ ются.

Активность ферментов зерна при сильном нагревании снижа­ ется. Начальная стадия тепловой денатурации благоприятно влияет на белки слабой пшеницы, так как при этом уменьшает­ ся растяжимость клейковины. Влияние нагревания на свойства зерна зависит от исходного состояния его белков и, кроме того, от влажности зерна. Влажное зерно при прочих равных условиях более чувствительно к нагреванию, чем сухое. Температура суш­ ки пшеницы 45—50° С.

Продовольственную рожь сушат при температуре 60° С внутри массы зерна. После сушки зерно охлаждают. Подработанное (очищенное и высушенное) зерно хранят в элеваторах или обыч­ ных складах.

Активное вентилирование заключается в продувании через насыпь зерна атмосферного или подогретого воздуха при помо­ щи мощных вентиляторов. При вентилировании зерно охлаж­ дается и подсушивается.

Основы производства муки

Мукомольная промышленность нашей страны вырабатывает пять сортов пшеничной и три сорта ржаной хлебопекарной муки. Кроме того, из смеси ржи и пшеницы готовят ржано-пшеничную муку типа обойной и пшенично-ржаную муку того же типа. Сор­ та макаронной муки получают из высокостекловидной пшеницы. Кроме пшеничной и ржаной муки мукомольная промышленность в небольшом количестве готовит муку из других зерновых и бо­ бовых культур (ячменя, кукурузы,сои).

Современные мельницы представляют собой высокомехани­ зированные предприятия с поточным технологическим процес-

13

сом. На мельницах широко применяется автоматическое управ­ ление технологическими процессами, пневматическая транспор­ тировка продуктов, скоростное кондиционирование зерна. Уве­ личивается объем бестарного отпуска муки.

Каждая мельница работает на утвержденных для нее схемах помола зерна. Помолы делятся на простые (обойные) и сорто­ вые (сложные). Сортовые помолы в зависимости от количества сортов муки, получаемых из одной партии зерна, могут быть од­ но-, двухили трехсортными (табл. 2иЗ). Наибольшей сложно­ стью отличаются сортовые трехсортные помолы пшеницы. Коли­ чество муки каждого сорта, получаемое при помоле, должно со­ ответствовать установленной норме ее выхода. Выходом муки называется процентное отношение массы муки к массе перера­ ботанного зерна с влажностью 14,5%.

14

Общей тенденцией мукомолья в нашей стране является рост выхода муки высших сортов при помолах, что достигается вслед­ ствие более эффективного использования эндосперма зерна, со­ вершенствования техники и технологии производства.

Технологический процесс помола состоит из двух этапов: под­ готовки зерна к помолу (зерноочистительное отделение мельни­ цы) и размола зерна (размольное отделение).

Подготовка зерна к помолу включает следующие операции: удаление посторонних примесей из зерновой массы; очистку поверхности зерна сухим и мокрым способом;

кондиционирование зерновой массы (гидротермическая обра­ ботка), которое производится при сортовых помолах пшеницы и ржи для улучшения технологических свойств зерна;

составление помольных смесей из партий зерна с различными технологическими свойствами.

Подготовку мягкой и твердой пшеницы ведут раздельно вслед­ ствие разных структурно-механических свойств зерна.

Сорную и зерновую примесь из массы зерна удаляют с помо­ щью зерноочистительных машин (сепараторы, триеры и т. д) и моечных машин. Металлические примеси извлекают на магнит­ ных сепараторах. В зерне, направляемом на размол, может со­ держаться не более 4% зерновой, 0,4% сорной и 0,05% вредной примеси.

Для сухой очистки поверхности зерна применяют обоечные и щеточные машины. Обоечные машины очищают поверхность от пыли и грязи и частично удаляют бородку и зародыш зерна. Оболочки зерна в обоечных машинах механически повреждают­ ся, но в основном остаются на зерне. Щеточные машины поли­ руют зерно, удаляя пыль и частицы надорванных оболочек.

В моечных машинах с отжимной колонкой зерно очищается от пыли и значительной части примеси. Зерно моют водой тем­ пературой не менее 15° С. Моечные машины должны снижать зольность зерна не менее чем на 0,02%, а обоечные на 0,01— 0,05%.

Кондиционирование зерна может быть холодным, горячим или скоростным (разновидность горячего). Кондиционирование зерна состоит из следующих этапов: основное увлажнение, теп­ ловая обработка (при горячем кондиционировании), отволаживание и дополнительное увлажнение зерновой массы перед раз­ молом.

При холодном кондиционировании зерно моют водой темпе­ ратурой 15—30° С и отволаживают (выдерживают) в силосах 8—20 ч в зависимости от степени стекловидности пшеницы.

При всех видах кондиционирования зерно перед размолом повторно увлажняют на 0,3—0,5% и отволаживают 20—30 мин. В результате кондиционирования увлажняются только зародыш, оболочки и алейроновый слой. Эти части зерна становятся более пластичными и при размоле измельчаются в меньшей степени,

15

чем эндосперм, который остается сухим и хрупким. Такое раз­ личие в размерах частиц позволяет отделить друг от друга ча­ стицы эндосперма и оболочек при просеивании продуктов раз­ мола.

В процессе горячего кондиционирования зерновую массу ув­ лажняют до 17—19% и прогревают в кондиционере до темпера­ туры 35—60° С в течение 60—90 мин. После этого зерно подсу­

казана на рис. 2. Зерно продвигается шнеками вдоль аппарата АСК 1, куда форсунками подается пар. В закроме 2 нагретое зерно выдерживается до 10 мин, а затем резко охлаждается в моечной машине 3, что ослабляет его структуру. Влагоснима-

16

разного качества. Крупки с оболочками имеют большие разме­ ры, но меньшую плотность, чем крупки из чистого эндосперма.

Обогащение дополняется шлифованием крупок. Так называ­ ется пропускание крупок через несколько вальцовых станков для отделения оставшихся на них оболочек. В результате обога­ щения и шлифования получают крупки 1-го качества, состоящие практически из чистого эндосперма, и крупки 2-го качества, сЪдержащие некоторое количество оболочек.

Рис. 3. Технологическая схема обойного помола пшеницы и ржи:

1 — вальцовые станки; 2 — рассевы для сортировки продуктов размола; 3 — бичевая ма­ шина для вымола отрубей; 4 — сито для контроля муки.

сматривает объединение потоков муки с разных размольных си­ стем в два или три товарных сорта. При формировании учитыва­ ют зольность, цвет, содержание клейковины и крупность продук­ та. Для отделения примесей и обеспечения однородной крупно­ сти частиц сформированные сорта муки пропускают через конт­ рольные рассевы.

Далее мука проходит магнитные сепараторы и направляет­ ся в упаковочное отделение или силосы для бестарного хране­ ния и отпуска муки.

В последние годы за рубежом начинают применять повтор­ ное измельчение муки с последующим воздушным сепарирова­ нием продукта для получения специализированных сортов муки с различным содержанием белка. Повторное измельчение разру­

18

шает связь между белком и крахмалом эндосперма. В мелкой фракции муки, выделяемой на пневмосепараторах, содержится в 2—2,5 раза больше белка, чем в обычной муке. Высокобелко­ вую муку можно использовать для диетического питания и при­ готовления специальных сортов хлеба, низкобелковую — в кон­ дитерской промышленности. Подобный способ получения муки исследуется во Всесоюзном научно-исследовательском институ­ те зерна (ВНИИЗ).

Сортовые помолы ржи построены более просто, чем сорто­ вые помолы пшеницы. Вязкий по структуре эндосперм зерна ржи более крепко связан с оболочками. Ввиду этого при из­ мельчении зерна ржи невозможно отделить чистый эндосперм от оболочек и получить крупки. Поэтому в сортовых помолах ржи отсутствует процесс обогащения и шлифовки крупок. После драного процесса на 4—5 системах и просеивания продукты раз­ малывают на 6—7 размольных станках. Затем происходит фор­ мирование сортов муки и их контроль.

ден в табл. 5. На рис. 4 дана диаграмма среднего состава муки.

Из таблицы видно, что чем выше сорт муки, тем больше в ней содержится крахмала. Содержание остальных углеводов, а так­ же жира, золы, белков и других веществ с понижением сортно­ сти муки увеличивается.

Особенности количественного и качественного состава муки определяют ее пищевую ценность и хлебопекарные свойства.