Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Сырье и материалы хлебопекарного производства. Учебное пособие
.pdf
Глава 1. Химический состав сырья
их усвоением нашим организмом. Жиры, имеющие температуру
плавления ниже температуры тела человека (36 °С), усваиваются
лучше (на 97–98 %), чем жиры с более высокой температурой
плавления. Самым лучшим жиром является коровье масло, имеющее температуру плавления около 30 °С.
Свойства жиров и масел характеризуются числом омыления,
йодным числом, кислотным числом (кислотностью), перекисным
числом.
Число омыления отражает общее число свободных и связанных жирных кислот и показывает, какое количество гидроксида
калия в миллиграммах расходуется на омыление 1 г жира.
Йодное число определяет количество ненасыщенных жирных кислот и показывает, какое количество йода в граммах присоединяется к 100 г жирных кислот.
Кислотное число (для масел) или кислотность (для твердых жиров) характеризует содержание свободных жирных кислот и показывает, какое количество едкого калия в миллиграммах расходуется на
нейтрализацию свободных жирных кислот, находящихся в 1 г жира.
Накопление в жире при хранении свободных жирных кислот
может явиться первоначальной стадией порчи жира, по этому показателю судят о свежести и возрасте жира. При хранении продуктов, содержащих жир, на свету под действием ярких солнечных лучей происходит процесс окисления с появлением резко
выраженного сального вкуса и запаха (например, в масле или
даже молоке). Такое изменение жира называют осаливанием.
Перекисное число отражает степень окисленности жира (масла), обусловленную накоплением перекисных соединений (перекисей и гидроперекисей) при окислении жира (масла) в процессе
хранения, особенно активно протекающего на свету.
Прогоркание жира сопровождается глубокими изменениями
вк уса, запаха и цвета. Это сложный процесс, в результате которого происходит распад жира с образованием органических соединений более простых, чем кислоты. Прогорклый жир непригоден
для пищевых целей.
Жиры могут не только окисляться, но и восстанавливаться.
Реакцией присоединения водорода (Н2) пользуются в промышленности для перевода жиров из жидкого состояния в твердое.
Получаемый при этом отвержденный жир называют саломасом.
Саломас составляет основу при производстве маргарина.
21
Сырье и материалы хлебопекарного производства
Содержание жиров в пищевых продуктах колеблется в широких пределах. Пищевые продукты животного происхождения
обычно боле богаты жирами, чем растительные. Из растительных
продуктов много жира в семенах масличных культур, орехах, сое.
Фрукты и ягоды жира не содержат. Наличие жира нередко вызывает более быструю порчу продуктов в результате прогоркания.
Например, в состав низших сортов муки входит больше жира,
чем в высших, получаемых из внутренней части зерна после удаления зародыша и периферийных частей, более богатых жиром.
Близко к жирам стоят жироподобные вещества, нерастворимые в воде, но растворимые в жирах, например фосфатиды.
К фосфатидам относят лецитин, имеющий в своей молекуле
кроме жирных кислот и глицерина еще фосфор и азот. Лецитин в ряде пищевых продуктов (молоке, маргарине, майонезе)
поддерживает жир в состоянии эмульсии, обволакивая плотной
пленкой мельчайшие шарики жира и не давая возможности им
соединяться, что привело бы к расслаиванию эмульсии. В пищевом отношении лецитин является источником фосфора и азота.
Витамины
Витамины – это низкомолекулярные вещества различной
химической природы, выполняющие роль биологических регуляторов жизненных процессов в организме человека.
Впервые витамины были обнаружены в пищевых продуктах
в 1880 г. русским ученым Н.И. Луниным, который, вскармливая натуральной и искусственной пищей подопытных животных,
убедился в существовании этих жизненно важных веществ. Свое
название витамины получили от латинских слов «вита» (жизнь)
и «амин» (азотосодержащее вещество), которое было обнаружено
польским ученым К. Функом в 1911 г. Большой вклад в развитие
витаминологии (науки о витаминах) внесли советские ученые
под руководством Б.А. Лаврова и А.В. Палладина.
В настоящее время открыто более 30 видов витаминов, каждый из которых имеет химическое название и многие из них –
буквенное обозначение латинского алфавита (С – аскорбиновая
кислота, B1 – тиамин и т. д.). Часть витаминов синтезируется в
организме (В9, РР, К). Некоторые витамины в организме не синтезируются и не откладываются в запас, поэтому должны обязательно вводиться с пищей (С, В1, Р).
22
Глава 1. Химический состав сырья
Отсутствие витаминов в питании вызывает заболевания под
общим названием авитаминозы: С – авитаминоз (цинга), B1 –
авитаминоз (бери-бери), РР – авитаминоз (пеллагра), А – авитаминоз (ксерофтальмия), D – авитаминоз (рахит) и др. При недостаточном потреблении витаминов с пищей возникают гипо-
витаминозы, которые проявляются в виде раздражительности,
бессонницы, слабости, снижения трудоспособности и сопротивляемости к инфекционным заболеваниям. Избыточное потребление витаминов, особенно А и D, приводит к отравлению организма, называемому гипервитаминозом.
На рисунке 3 представлена схема классификации витаминов.
Витамины
Водорастворимые
С, Р, В1, В2, В3 (РР), В5,
В6, В9, В12, Н,
бета-каротин
Рис. 3. Схема классификации витаминов
Жирорастворимые
А, D, Е, К
Характеристика некоторых витаминов представлено в таблице 4.
Характеристика некоторых витаминов
Витамин
Витамин С
(аскорбиновая
кислота)
Р (рутин) 30–45 Укрепляет капилляры и под-
Суточная норма
потребления, мг
Водорастворимые витамины
70 Нейтрализует свободные
Физиологическое
воздействие на организм
радикалы, способствует заживлению ран, высокой сопротивляемости болезням,
участвует в синтезе белков
соединительной ткани
держивает нормальное давление крови, эластичность
сосудов, предотвращает кро-
Источник
Плоды шиповника,
цитрусовые, сладкий
перец, черника, клюква, квашеная капуста,
черная смородина,
приправы из трав
Чайные листья, цитрусовые (особенно
цедра), шиповник,
ягоды (черноплодная
Таблица 4
23
Сырье и материалы хлебопекарного производства
Витамин
Суточная норма
потребления, мг
Физиологическое
воздействие на организм
вотечения. Повышает способность клеток печени к детоксикации и ее устойчивость
к патогенным влияниям. Регулирует уровень глюкозы в
крови, нормализует дыхание
тканей организма, а также
окислительных процессов в
печени и мышцах. Повышает
иммунитет и работоспособность, обладает антиоксидантным действием, регулирует глазное давление
Бета-каротин 5–6 Восстанавливает липидные
мембраны клеток
В1 (тиамин) 1,7 Важен для правильного
функционирования нервной
системы, печени, сердца. Участвует в углеводном обмене
и помогает при лечении кожных заболеваний
В2 (рибофлавин)
2 Необходим для образования
и сохранения целостности
эритроцитов, синтеза антител, процессов роста, тканевого дыхания
В3 (РР)
(никотиновая кислота,
ниацин)
20 Повышает использование в
организме растительных белков, нормализует секреторную и двигательную функции
желудка, улучшает секрецию
и состав сока поджелудочной
железы, нормализует работу
печени
Продолжение табл. 4
Источник
рябина, черная смородина, земляника,
малина, вишня, облепиха), фрукты
(яблоки, сливы, виноград)
Фрукты и овощи
желто-оранжевого
цвета (морковь, тыква, абрикос, персик,
апельсин)
Проростки пшеницы, отруби, хлеб,
крупы, соя
Печень, яйца, творог, отруби
Отруби, печень,
яйца, орехи, овес
24
Глава 1. Химический состав сырья
Витамин
В
(пан-
5
тотеновая
кислота)
Суточная норма
потребления, мг
5 Играет немаловажную роль в
Физиологическое
воздействие на организм
жировом обмене. Необходим
для образования жирных кислот и холестерина
В
(пири-
6
доксин)
2 Необходим для гликогеноли-
за – процесса анаэробного
(при отсутствии кислорода)
ферментативного распада
гликогена в тканях
В9 (фолиевая кислота)
400 Необходим для нормального
образования клеток красного
роста крови (эритроцитов)
В
(коба-
12
ламин)
3 Необходим для нормального
образования клеток красного
роста крови (эритроцитов)
Н (биотин) 50 Необходим для синтеза глю-
козы в организме, выработки
инсулина, здоровой работы нервных клеток и потовых желез. В молекулярную
структуру этого вещества
входит сера, незаменимая
для здоровых волос, ногтей,
кожи
Жирорастворимые витамины
А (ретинол) 1 Нейтрализует некоторые от-
рицательно влияющие на наш
организм окислительные реакции, которые часто приводят к возникновению опухолевых процессов
Д (кальциферол), мкг
15 Участвует в обмене кальция и
фосфора в организме. Его называют «антирахитическим»
для детей. Предохраняет от
переломов и размягчения костей
Продолжение табл. 4
Источник
Печень, яйца, орехи,
овес, капуста, говядина, сыр
Проростки пшеницы, печень, говядина, соя, рыба, картофель, крупы
Соя, печень, зеленые овощи
Печень, рыба, мясо
Почки, печень, соя
Рыбий жир, печень
трески, печень, масло сливочное
Печень трески, рыбий жир, мясо
25
Сырье и материалы хлебопекарного производства
Окончание табл. 4
Витамин
Е (токоферол) 15 Обеспечивает нормальное
К (нафтохинон), мкг
Суточная норма
потребления, мг
120 Необходим для синтеза в пе-
Физиологическое
воздействие на организм
поглощение кислорода и препятствует процессам окисления в организме. Необходим
для правильного усвоения
организмом витаминов всех
других групп
чени протромбина – одного
из факторов свертывания
крови
Источник
Масло облепихи,
масло соевое, масло
подсолнечное
Шпинат, тыква, капуста
Ферменты
Ферменты являются веществами белковой природы, которые
служат катализаторами всех жизненных процессов. Огромную
роль ферменты играют в процессе производства и хранения пищевых продуктов. На действии ферментов основаны такие пищевые производства, как хлебопечение, получение солода, квашение овощей, приготовление кисломолочных и многих других
продуктов.
Ферменты обладают интересным свойством: в одних условиях они способствуют разложению сложных веществ на составные
части, в других – синтезу этих веществ из тех же составных частей. Двойственный характер ферменты проявляют в растительных и животных организмах. Будучи же выделены из организма,
они теряют способность к синтезу и проявляют себя лишь как
ферменты, вызывающие расщепление веществ. В настоящее время известно более 1000 ферментов.
Название фермента слагается из названия вещества, на которое действует фермент, и окончания «аза». Например, мальтаза – фермент, расщепляющий мальтозу, амилаза – фермент, расщепляющий крахмал (амилум). В некоторых случаях ферменты
называют по процессам, которые они катализируют: оксидазы
(окислительные), гидролазы (вызывающие гидролиз) и т. д.
Все ферменты строго специфичны, т. е. каждый может действовать только на определенное вещество. Как правило, они ак-
26
Глава 1. Химический состав сырья
тивны при температуре от 10 до 60 °С, при температуре ниже
10 °С ферменты ослабляют или даже теряют свои свойства, а при
повышении – вновь становятся активными. Оптимальной является температура от 25 до 45 °С. При нагревании раствора с ферментами выше 70–80 °С последние разрушаются.
На активность ферментов также оказывает влияние реакция
среды: одни действуют в кислой среде, другие – в щелочной.
В производстве хлеба важное значение имеют ферменты, катализирующие окислительно-восстановительные процессы.
Активность ферментов очень велика. Ничтожное их количество вызывет изменение большой массы продукта. В пищевом
сырье иногда не достает нужных для производства ферментов,
поэтому для ускорения многих технологических процессов готовят ферментные препараты, которые содержат чистые ферменты,
выделенные из микроорганизмов.
Контрольные вопросы и задания
1. Какова роль минеральных веществ для жизнедеятельности организ-
мов?
2. Как классифицируют минеральные вещества?
3. Какие белки называют простыми, сложными, полноценными, непол-
ноценными?
4. Как классифицируют углеводы?
5. Опишите моно- и полисахариды. Где они распространены?
6. Что представляет собой сахароза? Каковы ее основные физико-хими-
ческие свойства?
7. На какие группы подразделяют жиры по происхождению? Каков хими-
ческий состав жиров?
8. В чем сущность прогоркания и осаливания жиров?
9. Укажите значение жиров в хлебопечении?
27
ГЛАВА 2. ЗЕРНО И ЕГО ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ
Зерно – главный продукт сельского хозяйства. Среди всех
возделываемых зерновых культур наибольший удельный вес имеют хлебные злаки: пшеница, рожь, ячмень, овес, кукуруза, просо, рис. Все злаковые имеют одинаковое строение корня: мочковатый, состоит из массы тонких корешков. Стебель представляет
собой обычно полую соломинку, разделенную перегородками
(узлами) на несколько частей.
Цветы собраны в соцветия, строение которых характерно
для отдельных злаковых культур. Так, у пшеницы, ржи, ячменя
соцветие имеет форму колоса, у проса, овса и риса – метелки.
У кукурузы на одном стебле образуются одновременно мужское
и женское соцветия: мужское – на верхушке стебля в виде метелки, женское – в пазухах листьев в виде початка.
Плод злаковых растений – зерновку – называют зерном.
При обмолоте пшеница, рожь, кукуруза дают голое зерно (голосеменные злаки). Ячмень, овес, просо, рис при обмолоте дают
зерно, одетое в цветковые пленки (пленчатые, или покрытосеменные злаки).
Зерно иг рает иск люч ительно важну ю роль в питании человека благодаря особенностям химического состава. Оно содержит
белки, крахмал, жиры, минеральные вещества, витамины. Особенно велико в зерне злаковых количество углеводов, которое достигает 70 % массы зерна. Основную часть углеводов составляют
крахмал (40–60 %) и сахар (2–5 %), легкоусвояемые нашим организмом. Неусвояемые углеводы – клетчатка и сопутствующие ей
вещества – попадают в пищу из наружных частей зерна в очень
небольших количествах. Клетчатка не играет существенной роли
в питании человека, тем не менее ее содержание в пище необходимо, так как она влияет на деятельность кишечника, вызывая
его раздражение, и усиливает перистальтику кишок, что ускоряет
прохождение пищевых масс через кишечник.
По сравнению с содержанием углеводов количество белков
в зерне большинства зерновых культур значительно меньше и
28
Глава 2. Зерно и его химический состав
составляет 10–12 %, зернобобовых – 22–35 %. Однако наличие
белка в зерне имеет исключительно важное значение, так как
около 1/3 всей суточной потребности человека в белках удовлетворяется за счет белков зерномучных продуктов. По пищевой ценности белковые вещества зерна уступают белкам мяса и
молока.
Жиры составляют около 2 % массы зерна. Минеральных
веществ, как и жира, в зерне немного (1,3–5,2 %). В основном
они находятся в наружном слое зерна, причем в пленчатых
злаках минеральных веществ гораздо больше, чем в голосеменных.
Кроме перечисленных веществ в зерне содержатся витамины и ферменты. В основном это витамины В6 РР, В2, Е и др.
Таких важнейших витаминов, как А, D и С в зерне нет, однако
есть «предшественники» витаминов А и D – каротин и эргостерол, из которых в организме человека образуются витамины А и D).
Из ферментов зерна наибольшее значение имеют амилазы,
протеиназы и липазы. Очень высокая активность ферментов отрицательно сказывается на качестве муки.
Строение и химический состав хлебных злаков
Внутреннее строение зерна хлебных
злаков одинаково. Его можно иллюстрировать на примере зерновки пшеницы (рис. 4).
Она состоит из четырех частей: оболочки 1,
алейронового слоя 2, эндосперма 3 и зародыша 4. На поверхности зерновки имеются
также бородка и бороздка.
Оболочки занимают 4–6 % массы зерновки. Наружная оболочка зерновки называется плодовой. Она состоит из нескольких
слоев пустотелых клеток. Под плодовой
оболочкой находится семенная. В семенной
оболочке содержится красящее вещество –
пигмент, обусловливающий окраску зерна.
Оболочки защищают зерновку от вредных
внешних воздействий, так как они в основном состоят из клетчатки, обладающей вы-
1
2
3
4
Рис. 4. Строение
зерновки пшеницы
29
Сырье и материалы хлебопекарного производства
сокой прочностью. При переработке зерна в муку оболочку удаляют.
Сразу под оболочкой находится алейроновый слой, масса которого составляет 5–7 % массы зерна. Алейроновый слой получил свое название вследствие высокого содержания в нем белка
алейрона. Слой состоит из одного ряда крупных толстостенных
клеток, заполненных алейроном, минеральными веществами и
капельками жира. Алейроновый слой участвует в доставке питательных веществ зародышу прорастающего зерна.
Самой большой и самой ценной частью зерновки является
эндосперм, или мучнистое ядро. Эндосперм составляет 78–84 %
массы зерновки. Он состоит из крупных клеток, заполненных
в основном крахмалом и белками. В зависимости от характера
заполнения клеток эндосперма питательными веществами зерно бывает стекловидным, мучнистым или полустекловидным.
В стек ловид ном зерне кле тк и запол нен ы пло тно, без воз ду шны х
прослоек, благодаря чему хорошо пропускают свет. При просвечивании такое зерно кажется прозрачным (роговидным). Если
же клетки эндосперма рыхлые, имеют воздушные прослойки,
то вследствие многократного преломления света эндосперм становится непрозрачным, мучнистым. У полустекловидного зерна одни участки эндосперма заполнены плотно, другие рыхло.
В зерне эндосперм служит резервом для питания прорастающего растения.
К мучнистому ядру примыкает зародыш, который содержит вещества, нужные для нового растения в первые дни
его жизни. Он богат белками, необходимыми для построения тканей развивающегося растения. Углеводы в зародыше
представлены не крахмалом, который нерастворим в воде, а
сахарами, хорошо растворимыми в воде, и вследствие этого
доступными молодому растению. Кроме того, зародыш состоит из большого количества жира, представляющего собой
высококалорийный запасной материал. Основная масса витаминов и ферментов, находящихся в зерновке, также сосредоточена в зародыше. Но несмотря на то, что зародыш богат
питательными веществами, пищевое значение его обесценивается тем, что содержащийся в нем в большом количестве
жир легко прогоркает при хранении, поэтому зародыш при
переработке зерна в муку удаляют.
30
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]