Общая технология отрасли. Учебное пособие
.pdf
МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РФ
ФГБОУ ВО
«ВОРОНЕЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИНЖЕНЕРНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ»
Н. В. ЗУЕВА, Т. И. РОМАНЮК, А. Е. ЧУСОВА, И. В. НОВИКОВА
ОБЩАЯ ТЕХНОЛОГИЯ ОТРАСЛИ
Утверждено редакционно-издательским советом университета
в качестве учебного пособия
ВОРОНЕЖ
2024
1
УДК 641.3 (075) ББК Л80-106я7 О-28
Научный редактор профессор Г. В. АГАФОНОВ
Р е ц е н з е н т ы:
зав. кафедрой ТППСХП Кабардино-Балкарского ГАУ проф. М. Б. ХОМОНОВА;
Врио директора А. Н. РЯЗАНОВ (ВНИИСС им. А.Л. Мазлумова)
Печатается по решению редакционно-издательского совета
Воронежского государственного университета инженерных технологий
Общая технология отрасли: учеб. пособие / Н. В. Зуева,
О-28 Т. И. Романюк, А. Е. Чусова, И. В. Новикова; Воронежский государственный университет инженерных технологий. – Воронеж: ВГУИТ, 2024. – 159 с. - Текст: непосредственный.
ISBN 978-5-00032-721-0
Учебное пособие разработано в соответствии с требованиями ФГОС ВО подготовки выпускников по направлению 19.03.02 – «Продукты питания из растительного сырья». Предназначено для формирования знаний, умений и навыков по основным свойствам сырья, влияющим на технологические процессы и качество готовой продукции .
O |
4001010000-14 |
Без объявл. |
УДК 641.3(075) |
|
ОК2(03)-2024 |
ББК Л 80-106я7 |
|||
|
|
|||
ISBN 978-5-00032-721-0 |
© Зуева Н.В., Романюк Т.И., |
|||
|
|
|
Чусова А.Е., Новикова И. В., 2024 |
|
|
|
|
© ФГБОУ ВО «Воронеж. гос. |
|
|
|
|
ун-т инж. технол.», 2024 |
|
Оригинал-макет данного издания является собственностью Воронежского государственного университета инженерных технологий, его репродуцирование (воспроизведение) любым способом без согласия университета запрещается.
2
ОТ АВТОРОВ
Получение качественной продукции – одна из основных проблем, стоящих перед предприятиями пищевой промышленности. Изучение показателей качества сырья, нормируемых ГОСТами, используемого при производстве продуктов питания растительного происхождения, является важным аспектом подготовки квалифицированных специалистов. Лабораторные исследования свойств сырья и готовой продукции играют большую роль, т. к. как на основании результатов анализа осуществляется контроль и управление технологическими процессами производства, устанавливаются причины отклонений от нормального течения производственного процесса, оценивается качество продукции и потери в производстве.
Влабораторном практикуме изложены органолептические
ифизико-химические свойства основного сырья, приведены сведения о существующих методиках анализа качественных показателей сырья. В конце каждой лабораторной работы даны контрольные вопросы.
3
Лабораторная работа № 1.
АНАЛИЗ ЗЕРНА ПШЕНИЦЫ
Цель работы: определить по органолептическим и физи- ко-химическим показателям качества класс зерна пшеницы; сделать вывод о соответствии показателей качества анализируемой пшеницы ее ограничительным нормам.
Оборудование и материалы: весы лабораторные, доски для работы с сыпучими продуктами, диафаноскоп, пурка, зерно пшеницы.
Теоретические сведения
Зерно является сырьем для пищевой промышленности, основой питания человека и кормовой базой для развития продуктивного 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). |
|
||||||
|
|
Оболочки |
|
(плодовая и семенная) со- |
|||||
|
|
держат, |
главным |
образом, клетчатку, пенто- |
|||||
|
|
заны, лигнин, минеральные вещества и пиг- |
|||||||
|
|
менты. На их долю приходится 6-9 % массы |
|||||||
|
|
зерна. Алейроновый слой по набору веществ |
|||||||
|
|
существенно |
отличается |
от |
оболочек. Он |
||||
Рис. |
1. Продольный разре |
богат |
жиром, белками, |
минераль- |
|||||
ными |
веществами, витаминами. |
||||||||
зерна |
пшеницы: 1 - бородка; |
||||||||
Эти |
питательные вещества не ус- |
||||||||
2 - плодовая и |
семенная обо- |
||||||||
ваиваются |
организмом человека, |
||||||||
лочки; 3 - алейроновый слой; |
|||||||||
так |
как |
клетки |
слоя |
толстостен- |
|||||
4 - эндосперм; |
5 – зародыш |
||||||||
ные, содержат неусвояемые угле- |
|||||||||
|
|
|
|||||||
|
|
|
воды. |
На долю алейронового слоя |
|||||
4
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 количествах 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.
В зависимости 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 и физическими 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.
5
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.
В составе 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.
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.
6
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.
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 9353-2016 в соответствии с которым пшеница делится на шесть типов: I - мягкая яровая краснозерная, II - твердая яровая, III - мягкая яровая белозерная, IV - мягкая озимая краснозерная,
7
V - мягкая озимая белозерная, VI - твердая озимая. Типы подразделяются на подтипы в зависимости от окраски 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 табл. 1.
|
|
Типовой состав пшеницы |
Таблица 1 |
||
|
|
|
|||
Номер и на- |
Содержание зерен |
Номер |
Характеристика подтипа |
||
именование |
под- |
|
|
||
пшеницы других |
|
|
|||
типа |
типа |
|
|
||
типов, %, не более |
|
|
|||
|
|
|
|
||
|
всего |
в том |
|
Цвет |
Общая |
|
|
стекловид- |
|||
|
|
числе |
|
|
|
|
|
|
|
ность |
|
|
|
|
|
|
|
I — мягкая |
10 |
5 твердой |
1 |
Темно-красный. |
Не менее 75 |
яровая |
|
|
|
Допускается на- |
|
Краснозерная |
|
|
|
личие желтых, |
|
|
|
|
|
желтобоких, бес- |
|
|
|
|
|
цветных и потем- |
|
|
|
|
|
невших зерен в |
|
|
|
|
|
количестве, не на- |
|
|
|
|
|
рушающем основ- |
|
|
|
|
|
ного цвета |
|
|
|
|
2 |
Красный. Допус- |
Не менее 60 |
|
|
|
|
кается наличие |
|
|
|
|
|
желтых, желтобо- |
|
|
|
|
|
ких, обесцвечен- |
|
|
|
|
|
ных и потемнев- |
|
|
|
|
|
ших зерен в коли- |
|
|
|
|
|
честве, не нару- |
|
|
|
|
|
шающем основно- |
|
|
|
|
|
го цвета |
|
8
Продолжение табл. 1
Номер и на- |
Содержание зерен |
Номер |
Характеристика подтипа |
|||||
именование |
пшеницы других |
подтипа |
|
|
|
|
|
|
типа |
типов, %, не более |
|
|
|
|
|
|
|
|
всего |
в том числе |
|
Цвет |
|
|
Общая стек- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ловидность |
|
|
|
3 |
Светло-красный |
|
Не менее 40 |
||
|
|
|
|
или желто-крас- |
|
|
||
|
|
|
|
ный. Допускается |
|
|
||
|
|
|
|
наличие |
желтых |
|
|
|
|
|
|
|
обесцвеченных |
и |
|
|
|
|
|
|
|
потемневших |
зе- |
|
|
|
|
|
|
|
рен в количестве, |
|
|
||
|
|
|
|
не нарушающем |
|
|
||
|
|
|
|
основного цвета |
|
|
||
|
|
|
4 |
Преобладают жел- |
|
Менее 40 |
||
|
|
|
|
тые и желтобокие |
|
|
||
|
|
|
|
зерна, придающие |
|
|
||
|
|
|
|
всей партии желтый |
|
|
||
|
|
10 бело- |
|
отенок |
|
|
|
|
II — твердая |
15 |
1 |
Темно-янтарный. |
|
Не менее 70 |
|||
яровая |
|
зерной |
|
Допускается на- |
|
|
||
|
|
|
|
личие |
обесцвечен- |
|
|
|
|
|
|
|
ных и мучнистых |
|
|
||
|
|
|
|
зерен в количестве, |
|
|
||
|
|
|
|
не нарушающем |
|
|
||
|
|
|
|
основного цвета |
|
|
||
|
|
|
2 |
Светло-янтарный. |
|
Не |
||
|
|
|
|
Допускается на- |
|
ограничива- |
||
|
|
|
|
личие |
обесцвечен- |
|
||
|
|
|
|
ных и мучнистых |
|
ется |
||
|
|
|
|
зерен в количестве, |
|
|
||
|
|
|
|
не нарушающем |
|
|
||
|
|
|
|
основного цвета |
|
|
||
III — мягкая |
10 |
5 твердой |
1 |
|
— |
|
|
Не менее 60 |
яровая |
|
|
2 |
|
— |
|
|
Менее 60 |
белозерная |
|
|
|
|
|
|
|
|
IV — мягкая |
10 |
|
1 |
Темно-красный. До- |
|
Не менее 75 |
||
озимая |
|
|
|
пускается |
нал |
|
|
|
краснозерная |
|
|
|
желтых, |
желтобоких, |
|
|
|
|
|
|
|
обесцвеченных |
|
|
|
|
9
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Окончание табл. 1 |
|||
Номер и на- |
Содержание |
|
Номер |
Характеристика подтипа |
||||||||||||
зерен |
||||||||||||||||
именование |
пшеницы |
|
|
|
подтипа |
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
других |
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
типа |
типов, %, не более |
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
всего |
|
в том |
числе |
|
Цвет |
|
Общая стек- |
||||||
|
|
|
|
|
|
ловидность |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
IV — мягкая |
|
|
|
|
|
|
|
|
и потемневших |
-зе |
|
|||||
озимая |
|
|
|
|
|
|
|
|
рен в количестве, |
|
|
|
||||
краснозерная |
|
|
|
|
|
|
|
|
не |
нарушающем |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
основного цвета |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
Красный. Допускает- |
Не менее 60 |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ся наличие жел- |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
тых желтобоких, |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
обесцвеченных и |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
потемневших зерен |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
количестве, |
не нару- |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
шающем |
основного |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
цвета |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
Светло-красный или |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
желто-красный. До- |
Не менее 40 |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
пускается наличие |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
желтых, желтобоких, |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
обесцвеченных и по- |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
темневших зерен в |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
количестве, не нару- |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
шающем основного |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
цвета |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
Преобладают |
жел- |
Менее 40 |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
тые |
и |
желтобокие |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
зерна, |
придающие |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
всей |
партии |
- жел |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
тый оттенок |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
V — |
|
мягкая |
10 |
|
|
|
|
|
|
|
|
— |
|
|
|
Не |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
озимая белозер- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ограничивает |
||
ная |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ся |
||
VI — твердая |
15 |
|
|
|
|
|
|
|
|
— |
|
|
|
Не |
||
озимая |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ограничивает |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ся |
Пшеницу, содержащую примесь зерен пшеницы других типов более норм, установленных в табл. 1, определяют как "смесь типов" с указанием состава в процентах. Пшеницу всех типов и подтипов, соответствующую требованиям данного под-
10
