Общая технология отрасли. Основное сырье отрасли. Лабораторный практикум. Учебное пособие

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

ФГБОУ ВО «ВОРОНЕЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

УНИВЕРСИТЕТ ИНЖЕНЕРНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ»

Н.Г. КУЛЬНЕВА

ОБЩАЯ ТЕХНОЛОГИЯ ОТРАСЛИ. ОСНОВНОЕ СЫРЬЕ ОТРАСЛИ

Утверждено

редакционно-издательским советом университета

в качестве учебного пособия

ВОРОНЕЖ

2017

1

УДК 664:543.08

ББК Л 80-1 я 7

К56

Научный редактор профессор Г. В. АГАФОНОВ

Р е ц е н з е н т ы:

Всероссийский научно-исследовательский институт сахарной свёклы и сахара им. А.Л. Мазлумова,

канд. с.-х. наук Л. Н. ПУТИЛИНА;

канд. техн. наук Ю.И. ПОСЛЕДОВА (ООО «БМА-Руссланд»)

Печатается по решению редакционно-издательского совета

Воронежского государственного университета инженерных технологий

Кульнева, Н. Г.

К56 Общая технология отрасли. Основное сырье отрасли. Лабораторный практикум [Текст]: учеб. пособие / Н. Г. Кульнева; Воронеж. гос. ун-т инж. технол. - Воронеж : ВГУИТ, 2017. - 83 с.

ISBN 978-5-00032-254-3

Лабораторный практикум разработан в соответствии с требованиями ФГОС ВО подготовки выпускников по направлению19.03.02 – «Продукты питания из растительного сырья». Он предназначен для закрепления и углубления знаний дисциплины цикла Б1 «Общая технология отрасли».

Приведены методики выполнения лабораторных работ, охватывающих основные разделы дисциплины, информация о лабораторном оборудовании, вопросы для самоконтроля.

Оригинал-макет данного издания является собственностью Воронежского государственного университета инженерных технологий, его репродуцирование (воспроизведение) любым способом без согласия университета запрещается.

2

ОГЛАВЛЕНИЕ

Лабораторная работа № 1. АНАЛИЗ ЗЕРНА ПШЕНИЦЫ ... 5 Лабораторная работа № 2. АНАЛИЗ ЯЧМЕНЯ ПИВОВАРЕННОГО …………………………………………. 18

Лабораторная работа № 3. АНАЛИЗ КАЧЕСТВА САХАРНОЙ СВЕКЛЫ……………………………………….. 26

Лабораторная работа № 4. ОЦЕНКА КАЧЕСТВА КАРТОФЕЛЯ………………………………………………….. 31

Лабораторная работа № 5. АНАЛИЗ СЕМЯН ПОДСОЛНЕЧНИКА …………………………………………. 36

Лабораторная работа № 6. АНАЛИЗ КАЧЕСТВА БЕЛОГО САХАРА ………………………………………………………. 43

Лабораторная работа № 7. АНАЛИЗ КАЧЕСТВА ПШЕНИЧНОЙ МУКИ………………………………………... 50

Лабораторная работа № 8. АНАЛИЗ КРАХМАЛЬНОЙ ПАТОКИ……………………………………………………….. 63

Лабораторная работа № 8. ОЦЕНКА КАЧЕСТВА ПОДСОЛНЕЧНОГО МАСЛА………………………………... 68

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК……………………….. 72

ПРИЛОЖЕНИЕ………………………………………………… 75

3

Лабораторный практикум разработан в соответствии с требованиями ФГОС ВО подготовки бакалавров по направлению19.03.02 - «Продукты питания из растительного сырья».

Целью издания является оказание помощи студентам в подготовке к лабораторным занятиям по дисциплине«Общая технология». Тематика лабораторных работ охватывает основные разделы курса.

Процесс изучения дисциплины направлен на формирование у студентов компетенции ПК1 - способность определять и анализировать свойства сырья и полуфабрикатов, влияющие на оптимизацию технологического процесса и качество готовой продукции, ресурсосбережение, эффективность и надежность процессов производства.

Лабораторная работа № 1.

АНАЛИЗ ЗЕРНА ПШЕНИЦЫ

Цель работы: определить по органолептическим и физикохимическим показателям качества класс зерна пшеницы; сделать вывод о соответствии показателей качества анализируемой пшеницы ее ограничительным нормам.

Оборудование и материалы

1.Весы лабораторные.

2.Доски для работы с сыпучими продуктами.

3.Диафоноскоп.

4.Весы-пурка.

5.Зерно пшеницы.

Теоретические сведения

Зерно является сырьем для пищевой промышленности, основой питания человека и кормовой базой для развития продук-

4

тивного животноводства. Зерно пшеницы занимает первое место в российском производстве зерновых культур. Ее урожайность составляет 30-40 ц с га.

Строение и химический состав зерна, а также строение и состав образующих зерно тканей являются важнейшими свойствами пшеницы, лежащими в основе ее оценки и технологии переработки (рис. 1).

Рис. 1. Продольный разрез зерна пшеницы: 1 - бородка; 2 - плодовая и семенная оболочки; 3 - алейроновый слой; 4 - эндосперм; 5 – зародыш

Оболочки (плодовая и семенная) содержат, главным образом, клетчатку, пентозаны, лигнин, минеральные вещества и пигменты. На их долю приходится 6-9 % массы зерна.

Алейроновый слой по набору веществ существенно отличается от оболочек. Он богат жиром, белками, минеральными веществами, витаминами. Эти питательные вещества не усваиваются организмом человека, так как клетки слоя толстостенные, содержат неусвояемые углеводы. На долю алейронового слоя приходится 6-13 % массы зерна. При переработке зерна в муку и крупу алейроновый слой и оболочки частично или полностью удаляют.

Зародыш составляет 2-3 % массы зерна. Он содержит все питательные вещества, необходимые для развития организма, что обусловливает его высокую пищевую ценность. Несмотря на это зародыш удаляют, так как содержащиеся в нем непредельные жирные кислоты быстро окисляются и служат причиной прогоркания муки и крупы.

Эндосперм состоит из крупных тонкостенных клеток, богатых крахмалом и белками. Из других веществ в небольших коли-

5

чествах присутствуют сахара, жиры, минеральные вещества, клетчатка, пентозаны. Продукты, состоящие из эндосперма (мука высших сортов, манная крупа), хорошо усваиваются, обладают высокой энергетической способностью. На долю эндосперма приходится 80-84 % массы зерна.

Взависимости от степени заполнения клеток, обусловленной 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 частично стекловидным. Стекловидная пшеница отличается от мучнистой более высоким содержанием белка

ифизическими свойствами - большей плотностью и твердостью; при переработке в муку стекловидное зерно дает больший выход крупок, что способствует увеличению выхода муки высших сортов. Мука из стекловидного зерна имеет более высокие хлебопекарные достоинства и может быть использована для производства макаронных изделий.

Вещества, входящие в состав зерна пшеницы, имеют следующие характерные свойства.

Белки пшеницы представлены в основном нерастворимыми в воде гидрофильными глиадином и глютенином, значительно меньше в ней альбумина и глобулина. Пшеничные белки содержат все незаменимые аминокислоты, но не в оптимальном соотношении. Чрезвычайно важна способность белков(глиадина и глютенина) в результате набухания образовывать связанную эластичную массу - клейковину.

Углеводы пшеницы состоят преимущественно из крахмала, сахаров (сахарозы, в меньшем количестве глюкозы и фруктозы, в проросшем зерне - мальтозы), клетчатки и пентозанов.

Жир пшеницы содержит в основном олеиновую, пальмитиновую и линолевую кислоты, около 10 % - линоленовой кислоты. Он нестоек и легко прогоркает. В состав жира входят также фосфолипиды, стерины, каратиноиды и витамин Е.

Всоставе зольных элементов отмечено большое содержание фосфора, калия, магния, меньшее - кальция и железа, микродозы марганца, меди, цинка. Из витаминов в пшенице содержатся

В1, В2, РР, Е, В6, Н и другие.

6

Ботаническая классификация пшеницы предусматривает деление ее на виды и разновидности, отличающиеся по морфологическим признакам - строению стебля, колоса, зерна. В России распространены два вида пшеницымягкая и твердая. На долю мягкой пшеницы приходится более 90 % посевов и сборов.

Пшеница мягкая отличается следующими особенностями: колос у нее рыхлый безостый или с остями средней длины, направленными в сторону от стержня; стебель - полая соломина; форма зерна овальная, округлая; бородка хорошо различимая; бороздка глубокая, образующая в зерне замкнутую воздушную полость. Цвет зерна краснозерной пшеницы красноватокоричневый разных оттенков, белозерной - светло-желтый. Консистенция зерна различная: полностью стекловидная, частично стекловидная, мучнистая.

По технологическим (мукомольным и хлебопекарным) достоинствам мягкую пшеницу делят на три группысильную, слабую и среднюю.

Сильной называется пшеница определенных селекционных сортов, имеющая зерно с высокой массовой долей белка (не менее 14 % на сухое вещество), со стекловидностью не менее 60 %, дающая высокий выход сырой клейковины высокого качества. Сильная мягкая пшеница пригодна для получения муки для макаронных изделий, может быть использована как улучшитель при производстве хлебопекарной муки.

Слабой называется доброкачественная пшеница, иногда даже ценная по выходу высокосортной муки, но отличающаяся малой массовой долей белка (менее 11 % на сухое вещество) и имеющая стекловидность менее 40 %, дающая невысокий выход клейковины, часто малоэластичной. Из слабой пшеницы получается мука, вполне пригодная для производства мучных кондитерских изделий.

Средняя пшеница является наиболее распространенной. Она содержит белка 11-14 % и дает относительно высокий выход сырой клейковины (25-28 %) нормальной эластичности и растяжимости, мука из нее имеет вполне удовлетворительные хлебопекарные достоинства.

7

Твердая пшеница значительно отличается от мягкой: колос плотный, с длинными остями, направленными вверх параллельно стержню; соломина полностью или частично заполнена соединительной тканью; зерно продолговатое; бородка развита слабо и почти неразличима; бороздка неглубокая, открытая. Цвет зерна желтый, светлоили темно-янтарный, эндосперм стекловидный. Твердые пшеницы используют для производства макаронной муки.

Показатели качества зерна подразделяют на пять групп: ботанико-физиологические (культура растения, ее вид, форма, сорт, цвет, всхожесть, энергия прорастания), органолептические (цвет, вкус, запах), физические (форма и линейные размеры, выполненность, выравненность, натура, абсолютная масса, стекловидность), химические (массовые доли влаги, клейковины, золы, кислотность) и технологические (мукомольные, хлебопекарные, для зерна пшеницы - макаронные). Под качеством зерна понимается совокупность биологических, физико-химических, технологических и потребительских свойств и признаков зерна, определяющих его пригодность к использованию по назначению.

Качество зерна пшеницы регламентируется требованиями ГОСТ Р 52554-2006, в соответствии с которым пшеница делится на шесть типов: I - мягкая яровая краснозерная, II - яровая твердая, III - мягкая яровая белозерная, IV - мягкая озимая краснозерная, V - мягкая озимая белозерная, VI - озимая твердая. Типы подразделяются на подтипы в зависимости от окраски и стекловидности.

Пшеницу подразделяют на типы по устойчивым природным признакам, связанным с ее технологическими, пищевыми и товарными достоинствами, и подтипы - по изменяющимся природным признакам (стекловидности и цвету), указанным в таблице 1. Пшеницу, содержащую примесь зерен пшеницы других типов более норм, установленных в табл. 1, определяют как "смесь типов" с указанием состава в процентах.

Пшеницу всех подтиповI-IV типов, соответствующую требованиям данного подтипа по стекловидности, но не отвечающую требованиям по его цвету, относят к тому подтипу, которому она отвечает по стекловидности. Пшеницу, потерявшую

8

в результате неблагоприятных условий созревания, уборки или хранения свой естественный цвет, определяют как "потемневшая" (при наличии темных оттенков) или "обесцвеченная" с указанием номера типа и подтипа.

Таблица 1

Типовой состав пшеницы

Пшеницу в зависимости от качества зерна подразделяют на классы в соответствии с требованиями, указанными в табл. 2 - для мягкой пшеницы, в табл. 3 - для твердой пшеницы.

9

10