Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Зерноведение. Учебное пособие
.pdf
41
3.1.4 Липиды
В соответствии с химическим составом липиды зерна и семян можно
разделить на три группы.
К первой группе относятся липиды простые — жиры и воски. Вторую группу
составляют липиды сложные. Они содержат, кроме углерода, кислорода и водорода,
также фосфор, азот, иногда серу. Это — фосфатиды и сульфолипиды. Третья группа
называется циклическими липидами. Сюда относятся стерины и их эфиры с
высокомолекулярными жирными кислотами — стериды. В липидах растворимы
некоторые пигменты — хлорофилл и каротиноиды, придающие окраску зерну и
семенам.
На долю жиров приходится от 63 % до 65 % всех липидов зерна. Они накап-
ливаются в больших количествах в семенах многих растений, особенно масличных.
Семена, богатые жиром, используют в масложировой промышленности для
получения растительных жиров или, как их называют, растительных масел.
Жиры – это сложные эфиры трехатомного спирта глицерина и различных
жирных кислот. В организме жиры участвуют в обмене веществ, синтезе белков,
образовании тканей, служат источником жирорастворимых витаминов (А, Д, Е, К),
являются источником энергии (при окислении 1 г жира выделяется 9,3 ккал (37,7
кДж). Суточная потребность человека в жирах в среднем составляет от 80 до 100 г.
Содержание жира колеблется в больших пределах – от 1,7 % (пшеница) и 4,6
% (кукуруза) до 59 % (клещевина).
Наиболее важная и распространенная группа сложных липидов –
фосфолипиды (фосфатиды).
Типичным и наиболее распространенным представителем фосфатидов в
злаковых является лецитин, содержащий в качестве азотистого основания холин. В
зерне пшеницы лецитина содержится 0,65 %, ржи – 0,57 %, кукурузы – 0,38 %, льна
– 0,88 %, сои – 1,68 %.
42
Фосфатиды, особенно лецитин, - поверхностно-активные вещества,
прекрасные эмульгаторы, широко применяются в пищевой промышленности при
изготовлении шоколада, маргарина и в качестве веществ, предохраняющих жиры от
окисления и прогоркания.
Роль лецитина в обмене веществ весьма велика. Он регулирует проницаемость
клеток; принимает участие в процессе кроветворения; оказывает влияние на работу
сердечной мышцы, на образование костей. Лецитин необходим для обмена веществ
нервных тканей. Он предотвращает атеросклероз кровеносных сосудов, препятствуя
отложению на их стенках холестерина.
В зародышах пшеницы и ржи содержатся фосфатиды, в которых нет
азотистых оснований. Такие фосфатиды называются фосфатидными кислотами. Из
фосфатидов под действием соответствующего фермента высвобождается фосфорная
кислота – одно из веществ, определяющих кислотность зерна и муки.
3.1.5 Витамины, пигменты
Витамины незаменимы в питании человека, способствуют нормальному
обмену веществ, росту организма, повышают сопротивляемость его к заболеваниям.
При длительном отсутствии витаминов в пище возникают тяжелые заболевания –
авитаминозы, при недостатке их – гиповитаминозы, при избыточном поступлении –
гипервитаминозы. Все витамины условно делят на жирорастворимые (А, Д, Е, К),
водорастворимые (С, Р, РР, группы В и др.) и витаминоподобные вещества.
По современным данным, витамины действуют не сами по себе, а как
составная часть активных групп ферментов. В зерне содержатся многие важные
витамины: тиамин (B
), рибофлавин (В2), ниацин (РР), пиридоксин (В6), биотин (Н),
1
токоферолы (Е), холин, пантотеновая кислота. Аскорбиновая кислота (С), отсутст-
вующая в покоящемся зерне, появляется при его прорастании. В зерне содержатся
провитамины ретинола (А) в виде каротиноидов и группы D в виде эргостерола.
43
Пигменты. Составляют группу красящих веществ. К ним относятся:
антоциановые и флавоновые пигменты, каротиноиды, хлорофилл. Из пигментов
наибольшее значение имеют каротиноиды, окрашивающие растения и их части в
желтый и оранжевый цвет, и хлорофилл, придающий растениям зеленую окраску и
принимающий участие в важнейшем процессе ассимиляции углекислого газа –
фотосинтезе. Все пигменты принимают участие в обмене веществ растений.
3.2 Характеристика неорганических веществ
3.2.1 Вода
Вода входит в состав всех живых организмов, принимает участие в различных
биохимических процессах, протекающих в клетках. От того, в каком количестве она
присутствует, зависит и интенсивность жизненных процессов в них, в частности в
зерне.
Содержание воды в зерне, выраженное в процентах по отношению к его
общей массе, равной сумме всех сухих веществ и воды, называется влажностью
зерна.
Влагосодержание – содержание воды в зерне, выраженное в процентах по
отношению к массе сухих веществ.
Вода, содержащаяся в зерне, отличается по величине энергии связи ее с
тканями зерна. Между отдельными формами и видами связи воды с тканями зерна
нет постоянной и резкой грани. Вода, содержащаяся в зерне, непрерывно изменяется
по количеству, а также по формам и видам ее связи. Эти изменения зависят от состояния зерна и его отдельных тканей, физиолого-биохимических процессов,
протекающих в нем, и условий внешней среды, прежде всего влажности и
температуры воздуха.
44
В практике воду, содержащуюся в зерне, обычно делят на две формы:
свободную и связанную.
Под свободной понимают воду, отличающуюся невысокой энергией связи с
тканями зерна, при которой она способна принимать активное участие в
протекающих в нем ферментативных и физико-химических процессах. Эта вода
легко удаляется из зерна обычным высушиванием. Свободная вода обусловливает
высокую интенсивность дыхания зерна и других биохимических процессов,
делающих зерно нестойким при хранении, приводящих его к быстрой порче и
ухудшающих его физико-механические свойства.
Термин «свободная вода» носит условный характер, поскольку действительно
свободной, т. е. воды, перемещающейся под действием силы собственной тяжести
(под влиянием гравитационных сил), в зерне нет. Вся вода в зерне находится в
связанном состоянии с той или иной степенью прочности, и для удаления ее всегда
требуется затрата энергии.
Под связанной понимают воду с высокой энергией связи с тканями зерна, при
которой затрудняется или полностью прекращается участие воды в ферментативных
и физико-химических процессах, протекающих в зерне. В этих условиях процессы в
зерне затухают, в связи с чем оно становится стойким при хранении.
Удалить всю связанную воду без разрушения тканей зерна невозможно.
Таким образом, влажность зерна, которую определяют приборами и
показатели которых входят в стандарты, представляет собой процентное
содержание свободной и части связанной воды.
Величина влажности, ниже которой процессы в зерне протекают замедленно,
а выше начинают бурно нарастать, называется критической влажностью. Для
зерновых культур она наиболее часто колеблется в пределах от 14,5 % до 15,5 %.
Для семян бобовых она выше, для семян масличных, наоборот, значительно ниже.
В зависимости от стойкости зерна при хранении, а также возможности его
переработки, по стандартам различают четыре состояния зерна по влажности.
Для пшеницы, ржи, ячменя и гречихи эти состояния характеризуются
следующим содержанием влаги: сухое до 14 % включительно; средней сухости от
45
14 % до 15,5 % включительно; влажное от 15,5 % до 17 % включительно; сырое
свыше 17 %.
Для семян масличных культур эти состояния сдвинуты в сторону меньшей
влажности, для семян бобовых – в сторону большей.
Различия в состояниях зерна в зависимости от влажности, объясняются
различными формами связи влаги с зерном.
Зерно в сухом состоянии хорошо сохраняется и может быть заложено на
хранение насыпью большой высоты, так как процессы его жизнедеятельности
снижены, микроорганизмы не развиваются. Вода в этом состоянии связана с
гидрофильными коллоидами, лишена подвижности и не принимает участие в
реакциях.
3.2.2 Минеральные (зольные) вещества
Минеральные вещества. Плоды и семена зерновых, бобовых, масличных
культур богаты минеральными веществами. Одни из них находятся в клетках в виде
растворов, другие (большинство) входят в состав органических веществ. К
минеральным веществам относятся вещества, входящие в состав золы, которая
образуется в результате полного сгорания продукта при высокой температуре (750 –
800 °С). Зола составляет от 1,5 % до 3,0 % от массы зерна. Количество минеральных
веществ в зерне колеблется в зависимости от почвенно-климатических условий,
применяемых удобрений, вида и сорта растений. Большая часть минеральных
веществ содержится в периферийных слоях зерна и зародыша.
46
4 Лекция 4 Общие принципы оценки качества зерна
При оценке зерна, как объекта хранения и сырья для промышленной
переработки, все показатели его качества подразделяются на пять групп: ботаникофизиологические, органолептические, физические, химические технологические.
4.1 Ботанико-физиологические
К этим показателям качества зерна относятся: культура (род растения), ее вид,
биологическая форма (озимая или яровая); сорт, морфологические и анатомические
особенности, цвет, всхожесть и энергия прорастания. Одни из них определяют при
осмотре (культура, цвет, иногда вид), другие – по документам (биологическая
форма, сорт). Для характеристики анатомического строения, всхожести и энергии
прорастания необходимо провести лабораторный анализ.
4.2 Органолептические показатели
К органолептическим показателям качества зерна относятся показатели,
определяемые с помощью органов чувств: цвет, запах, вкус. Они являются
показателями свежести зерна, его полноценности.
Цвет. Зрелые и здоровые плоды и семена у каждой культуры имеют
характерный для них цвет и часто блеск. Незрелое или испорченное зерно имеет
измененный цвет, по которому, при определенном навыке, можно судить о степени
зрелости или характере порчи. Зерно изменяет цвет при неправильной уборке
(утрата блеска, присущего здоровому зерну), под влиянием мороза (морозобойное
47
зерно), под влиянием суховея, в результате длительного нахождения в валках,
перегревания в зерносушилках и т. д.
Одна из важнейших причин потери зерном признаков свежести – активное
развитие микроорганизмов на зерне как в поле, так и при хранении зерновой массы.
Микроорганизмы, развиваясь на поверхности зерна, изменяют его блеск и цвет. В
дальнейшем по мере размножения микроорганизмов и накопления продуктов их
жизнедеятельности изменяются запах и вкус зерна.
Запах. Здоровому зерну каждой культуры свойствен специфический запах.
Посторонние запахи в зерне появляются в результате сорбции зерном легколетучих
и пахучих посторонних веществ и порчи (распада органических веществ) зерна.
При соприкосновении с плодами, семенами и вегетативными частями пахучих
растений (полыни, чеснока, донника, кориандра) во время обмолота и хранения
зерно приобретает присущий этим растениям запах.
Особенно часто качество зерна снижает примесь полыни. Такое зерно
называют горькополынным.
При неправильном хранении и самосогревании зерно и семена могут
приобрести несвойственный им запах продуктов распада, образующихся под
влиянием микроорганизмов. К таким запахам относится амбарный, плесневелый,
затхлый, гнилостный, солодовый и клещевой.
В практике хранения зерна запах положен в основу определения степени его
порчи (дефектности). Дефектное зерно правильно называть зерном
недоброкачественным.
Наиболее нежелательные запахи - солодовый, плесневелый, затхлый и
гнилостный.
Зерно с первой степенью дефектности имеет солодовый запах. Солодовый
запах – остроароматный запах, свойствен прорастающему зерну, является первым
признаком того, что зерно грелось или греется. Вкус зерна сладковатый. Внешние
покровы зерна сначала обесцвечиваются, а затем становятся красноватыми.
Эндосперм приобретает сероватый оттенок. Зерно с солодовым запахом от
нормального отличается также несколько повышенным содержанием
48
моносахаридов, кислотностью по болтушке и величиной кислотного числа жира,
возрастает содержание аммиака. Мукомольные свойства ухудшаются. Мука из
такого зерна содержит повышенное количество оболочек и обладает увеличенной
активностью ферментов. Хлеб получается более темным, чем из нормального зерна.
Солодовый запах и его последствия частично могут быть устранены при
очистке и размоле зерна, а также в процессе тестоведения и выпечки хлеба. В
большинстве случаев зерно с солодовым запахом в чистом виде не используют для
переработки в муку, только в смеси с нормальным зерном.
Зерно с второй степенью дефектности характеризуется плесневело-затхлым
запахом разных оттенков в зависимости от глубины воздействия плесневых грибов.
Если грибницей поражены только цветковые и плодовые оболочки, то после их
удаления зерно может быть использовано для продовольственных целей. Зерно, у
которого эндосперм и зародыш поражены плесневыми грибами, может быть
использовано с разрешения ветнадзора на корм животным и птице. Обычно его
направляют на технические цели.
При глубоко зашедшем процессе разложения, когда под влиянием плесневых
грибов и сильно развившегося бактериоза распадаются белковые вещества и жиры,
зерно приобретает гнилостно-затхлый запах. В этом случае говорят о третьей
степени порчи. Зерно может быть использовано только для технических целей.
Зерно с четвертой степенью порчи также используют исключительно для
технических целей. Признаками такого зерна являются совершенно изменившиеся
оболочки, ставшие буро-черными. Четвертая степень порчи зерна появляется в
результате глубоко зашедшего самосогревания, достигшего высоких температур.
Такое зерно используют только для технических целей.
Классификация испорченного зерна по запаху весьма условна, поскольку
определение запаха носит субъективный характер и одним запахом не
исчерпывается оценка качества зерна. Существует объективный количественный
метод оценки качества зерна пшеницы, подвергавшегося самосогреванию, по
содержанию выделяющегося аммиака, а также по характеру и количеству
поврежденных зерен. Метод разработан Всесоюзным научно-исследовательским
49
институтом зерна (ныне НПО «Зерно»). Этот метод применяют в тех случаях, когда
при органолептическом определении возникают сомнения, а также при
арбитражных спорах.
Вкус. Для правильного суждения о вкусе зерна (как и других пищевых
продуктов) используют единственно надежный метод – дегустацию. Существует
четыре основных характеристики вкуса: горький, кислый, соленый и сладкий.
Нормальное здоровое зерно имеет специфический вкус, характерный для
каждой зерновой культуры, обычно нерезкий, чаще почти пресный.
В зерне, подвергавшемся порче, вкус бывает сладковатый (в зерне
морозобойном и проросшем), кислый, горький, плесневелый, затхлый и т. д. Вкус,
характерный для недоброкачественного зерна, является результатом распада
органических веществ зерна при его порче, сопровождающегося образованием
аминокислот и аммиака (из белковых веществ), различных перекисей и альдегидов
(из жира) и т. д.
4.3 Физические свойства
К физическим свойствам зерна и семян относятся: форма зерна, линейные
размеры и крупность, объем, выполненность и щуплость, выравненность, масса
1000 зерен, стекловидность, плотность, пленчатость и лузжистость, натура,
механические повреждения зерна, трещиноватость, механические свойства,
аэродинамические свойства, зараженность вредителями, засоренность.
Рассмотрим некоторые физические показатели.
Форма и линейные размеры зерна. Существуют следующие формы зерна:
шарообразная, чечевицеобразная, эллипсоид вращения; форма с различными
размерами в трех направлениях (длина, ширина, толщина).
50
Длина зерна – это расстояние между основанием и верхушкой, ширина –
наибольшее расстояние между боковыми сторонами, толщина – наибольшее
расстояние между спинной и брюшной сторонами.
Шарообразная форма зерна характерна совпадением измерений в трех
направлениях. Такую форму имеют семена гороха, проса, сорго, некоторых сортов
кукурузы.
При чечевицеобразной форме (форма двояковыпуклой линзы) длина семени
равна ширине при значительно меньшей толщине. Семена чечевицы и некоторых
сорных растений из семейства бобовых по форме относятся к этому типу.
Форма эллипсоида вращения отличается одинаковой шириной и толщиной,
длина же значительно больше. Такую форму имеют семена многих бобовых
культур.
Для зерна злаковых наиболее характерна форма, при которой все три размера
различны. Форма зерна злаковых даже приближенно не совпадает ни с одной
правильной геометрической фигурой. Им дают названия форм, характерные для
определенной культуры: округло-овальная (пшеница), веретенообразная (рожь),
почковидная (некоторые сорта бобов и фасоли) и т.д. Семена растений из семейства
гречишных имеют форму трехгранной пирамиды.
Форма зерна и семян имеет существенное значение при очистке от примесей и
сортировании. Зерно, более приближающееся по форме к шару, дает больший выход
муки, поскольку при такой форме на оболочечные частицы приходится
относительно меньшая доля, чем при любой другой форме. Зерно шарообразной
формы имеет более высокую натуру, так как плотнее укладывается в мерке. Форма
зерна твердой пшеницы менее изменчива, чем мягкой.
Линейные размеры зерна определяют двумя способами:
1) измерением зерна при помощи микрометра, штангенциркуля или
микроскопа;
2) ситовой анализ, при котором навеску зерна просеивают через набор сит с
отверстиями определённой формы и размеров. О размерах зерна судят по величине
остатков на каждом сите.
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]