Технология пищевых производств

СЫРЬЕ ХЛЕБОПЕКАРНОГО И МАКАРОННОГО ПРОИЗВОДСТВА

Характеристика зерновых культур

По химическому составу зерновые культуры можно разде­лить на три группы: 1) богатые крахмалом хлебные злаки — пшеница, рожь, ячмень, овес, кукуруза, рис, просо, а также семейство гречишных; 2) богатые белком бобовые; 3) богатые жирами масличные.

Макаронные изделия вырабатываются только из продуктов помола пшеницы. В хлебопечении используют муку из пшеницы и ржи, в качестве примесей можно применять муку из ячменя, кукурузы, овса.

Строение и химический состав зерна. Строение и состав зерна злаков рассмотрим на примере зерна пшеницы, так как оно типично для зерновых культур.

Зерно пшеницы состоит из оболочек, алейронового слоя, эндосперма и зародыша.

Оболочки делятся на плодовую и семенную, каждая из них многослойная. Плодовая оболочка покрывает зерно снаружи н сравнительно легко удаляется, а семенная, наоборот, прочно срастается с находящимся под ней алейроновым слоем. Верх­ний слон семенной оболочки содержит красящие вещества, придающие зерну окраску.

Алейроновый слой, называемый еще оболочкой эндосперма, состоит из одного ряда очень крупных толстостенных клеток, заполненных питательными веществами. Половину питательных веществ представляют белки, а другую половину — жир и жиро - подобные вещества, сахара, минеральные вещества, водорас­творимые витамины и ферменты. Алейроновый слой играет важную роль в обеспечении питательными веществами разви­вающегося молодого зерна; его масса составляет 4—9% массы зерна.

Эндосперм, или мучнистое ядро, занимает всю внутреннюю часть зерна и составляет до 85% массы. Он состоит из круп­ных клеток, заполненных крахмалом и частицами белка. Весь крахмал зерна сосредоточен в эндосперме. Жиров, Сахаров, золы и клетчатки в эндосперме немного. Наряду с белками эти компоненты содержатся в большем количестве в периферий­ных частях зерна.

Эндосперм является самой ценной частью зерна, из него получают высшие сорта муки. Чем больше его содержание в зерне, тем больше выход муки (количество муки, получаемое из 100, частей зерна). Эндосперм может быть стекловидным, частично стекловидным и мучнистым. Стекловидный отличается от мучнистого более высоким содержанием белка и большей плотностью и твердостью. При переработке стекловидной пше­ницы выход муки высших сортов больше.

Зародыш отделен от эндосперма щитком. Зародыш богат питательными веществами: белками, сахарами, жирами, фер­ментами и витаминами (примерно половина всех витаминов зерна находится в зародыше). Несмотря на высокую пищевую ценность зародыша, при помоле зерна его стараются отделить от муки, так как он содержит большое количество непредель­ных жирных кислот, склонных к прогорканию на воздухе. Мука, не освобожденная от зародыша, нестойкая при хранении и сравнительно легко портится.

Химический состав зерна даже одной культуры не постоя­нен, на него оказывает влияние сорт, погодно-климатические условия, и агротехнические мероприятия. Так, при выращивании зерна в засушливых условиях в нем накапливается больше белков и меньше крахмала, внесение азотистых удобрений повышает содержание белковых веществ.

Больше всего в зерне злаков содержится углеводов, при­чем первое место занимает крахмал. Сахара в зерне хлебных культур представлены преимущественно сахарозой и в очень небольших количествах мальтозой, глюкозой, фруктозой и дру­гими. В проросшем зерне количество редуцирующих саларов заметно возрастает. Содержание клетчатки зависит от вида злака: у голозерных ее количество невелико, а у пленчатых

Может достигать 10% и более.

Зольные элементы зерна на 50% представлены солями фос­фора, на 30%—солями калия, остальная часть распределяется между кальцием, магнием, железом, натрием и другими эле­ментами. Минеральные вещества распределены в зерне нерав­номерно: их много в оболочках и зародыше и мало в эндо­сперме.

Витамины В,, В2, В6, РР и Е локализуются в зародыше в алейроновом слое и в очень незначительном количестве - в эндосперме. Поэтому чем выше сорт муки, тем меньше в ней содержание витаминов и она менее полноценна в пищевом отношении.

Пшеница. В СССР возделывают два вида пшениц—мягкие и твердые, в основном мягкие (более 90% посевов и сборов) Распространены как яровая, так и озимая мягкая пшенши[1]Зерно мягкой пшеницы округлое, с хорошо заметной бор од КО!' (опушение на коице зерна, противоположном зародышу), с ярК'1

М

Сраженной бороздкой, проходящей вдоль зерновки. Цвет зер­на мягкой краснозерной пшеницы красновато-коричневый раз­ных оттенков, у белозерной — светло-желтый. Консистенция зерна различна: реже эндосперм стекловидный, чаще — частич - н0 стекловидный и мучнистый.

Мягкую пшеницу по технологическим (мукомольным и хлебопекарным) достоинствам делят на три группы — сильную, среднюю и слабую. Сильной называется пшеница определен­ных сортов, имеющая зерно с высоким (не менее 14% сухого вещества) содержанием белка, со стекловидностью не менее 60%. дающая высокий выход сырой клейковины хорошего каче­ства. Мука из такой пшеницы образует упругопластичное, не разжижающееся тесто, а хлеб из нее получается большого объема с хорошим пористым мякишем.

Слабой называется доброкачественная пшеница, отличаю­щаяся малым содержанием белка (менее 11% сухого веще­ства), обычно мучнистая (стекловидность менее 40%), дающая невысокий выход клейковины, как правило, недостаточно эла­стичной. Мука из такой пшеницы дает хлеб малого объема. Вместе с тем из слабой пшеницы получается мука вполне при­годная для песочных и бисквитных кондитерских изделий.

Средняя пшеница является наиболее распространенной и занимает промежуточное положение между сильной и слабой.

Сильные сорта пшеницы при помоле используют как улуч - шители слабых сортов.

Твердая пшеница значительно отличается от мягкой. Зерно ее более крупное, чем у мягкой, бородка развита слабо и не видна невооруженным глазом. Бороздка открытая, неглубокая. Цвет зерновки желтый, светло - или темно-янтарный, стекло­видность высокая (до 90—100%). Распространены преимущест­венно яровые формы твердой пшеницы.

Твердые пшеницы характеризуются большим содержанием белка, Сахаров, минеральных веществ и желтых пигментов, чем мягкие.

Твердые пшеницы используются в макаронном производстве. Причем лучшими макаронными свойствами обладает твердая пшеница, выращенная в степных засушливых районах. Для из­готовления макаронных изделий хорошего качества пригодны также некоторые сорта яровой мягкой пшеницы, отличающиеся высокой стекловидностью (не менее 60%) и большим содержа­нием белка (сорта так называемой мягкой стекловидной пшеницы).

Белки пшеницы обладают способностью набухать при погло­щении воды, образовывать эластичную клейковину. Содержание белка в яровой пшенице выше и соответственно содержание крахмала меньше, чем в озимой.

Рожь, Рожь является второй по значению зерновой культу-

3—1513 33

Рой. По посевам и по производству ржи СССР занимает первое! место в мире. Рожь в основном озимая культура. Она обла­дает ценными качествами: нетребовательна к почве и климату, отличается скороспелостью, высокой урожайностью, зимостой­костью. Яровая рожь менее урожайна и по качеству уступает озимой. Форма, строение и химический состав зерна ржи имеют свои особенности. Узкое и длинное зерно ржи (у пшеницы отношение большего диаметра к меньшему в среднем 2 : 1 а у ржи 3,5:1) отличается меньшей массой и большей удель иой поверхностью, чем зерно пшеницы. Поэтому доля оболочек алейронового слоя и зародыша у него больше, а эндосперма — меньше. Оболочки с алейроновым слоем составляют около" 20% массы, зародыш — 3,7%. Ввиду этого из ржи можно полу­чить меньше сортовой муки, чем из пшеницы. Цвет ржаного зерна чаще серо-зеленый, эндосперм обычно мучнистый или частично стекловидный, реже—-стекловидный. Общая стекло-

Видность зерна ржи 30—40%.

По сравнению с пшеницей в зернах ржи меньше белка (в среднем на 1,7—2%). Однако белки ржи более полноценны, чем пшеницы, так как в них больше незаменимых аминокис­лот, особенно таких дефицитных, как лизин и метионин. Белки ржи способны к неограниченному набуханию и способствуют образованию вязких коллоидных растворов. При обычных условиях они не образуют клейковину. Крахмал ржи отличается от пшеничного крахмала более низкой температурой клейсте - ризации, он легче гидролизуется при приготовлении хлеба, поэтому ржаной хлеб черствеет медленнее, чем пшеничный.

Более полноценна рожь по минеральному и витаминному составу: в ней имеется больше калия, магния, железа, иода,

Витамина В2.

В зерне ржи содержится почти в два раза больше Сахаров (мальтозы, глюкозы, сахарозы), чем в пшенице и сравнительно много слизистых веществ (2,7%). Последние являются высоко­молекулярными полисахаридами и обладают способностью поглощать большое количество воды, образуя вязкие коллоид­ные растворы. Эти вещества влияют на свойства теста и хлеба из ржаной муки: тесто и мякиш ржаного хлеба более липкие, мякиш хлеба более влажный.

Помол зерна

Помол зерна и получение из него муки является сложным технологическим процессом, осуществляемым на современных

Мелькомбинатах.

Помол состоит из двух этапов: подготовки зерна к помолу

И собственно помола,

При подготовке зерна к помолу его очищают от посторон-

Л

Них примесей, удаляют оболочки и зародыш, кондиционируют и составляют помольные партии.

Помол зерна (получение муки) состоит из двух основных операции: собственно помол зерна (дробление) и просеивание продуктов помола. Дробление зерна осуществляется на вальцо - вых станках. Главными рабочими органами их являются два полых цилиндрических чугунных рифленых валка одинакового диаметра. Валки вращаются навстречу друг другу с разными скоростями, зазор между ними устанавливается в зависимости от намечаемой крупноты помола. После каждого вальцового станка для сортировки продукта по крупноте частиц устанав­ливается рассев (набор сит разных размеров, расположенных друг под другом).

Вальцовый станок вместе с рассевом образует систему. Системы бывают драные и размольные. В драных системах вальцы рифленые и служат для дробления зерна в крупку; в размольных системах вальцы гладкие, они превращают крупку в муку.

Помолы подразделяются на низкие повторительные (про­стые) и высокие (сортовые). При низком помоле стремятся зерно сразу измельчить в муку. Для этого его пропускают после­довательно через 3—6 размольных систем. После просеивания отбирается мука с нижнего сита (так называемый проход), а крупные фракции с верхних сит (сходы) направляются на следующую пару валков. Размол ведут так, чтобы с последней пары валков вся масса проходила через сито и поступала в муку. Соединяя все фракции муки, полученные с каждой размольной системы, и подвергая их контрольному рассеву, получают один сорт муки, например обойную муку (95—96% выхода). Возможно организовать работу так, чтобы с послед­него рассева сходили отруби (7—8%). В этом случае полу­чается обдирная мука (87% выхода). Для вымола из отрубей остатков муки их пропускают через вальцы и на сите отсеи­вают отделенную от них муку.

При сортовых помолах пшеницы зерно на драных системах превращают в крупку, при этом стремятся получить минималь­ное количество муки. Затем крупку обогащают на ситовейках, т. е. сортируют по крупноте и качеству. Мелкие фракции крупки, представляющие практически чистый эндосперм, из­мельчают на размольных системах и получают муку высших сортов. Менее качественные крупные фракции крупок подвер­гают повторному дроблению, или шлифовке, вновь обрабаты­вают на ситовейках, отделяя остатки оболочек и зародыша,

Сортируют но размерам и лишь затем направляют на размоль­ные системы.

Размол крупок различного качества ведут на разных раз­мольных системах. Лучшие крупки, полученные на первых трех

3' 35

Драных системах, размалывают на первых трех размольных;^ системах, получая муку высших сортов. Худшие крупки раз­малывают на последующих размольных системах, получая муку более низких сортов. С последней драной и размольной системы отбирают отруби, которые подвергают вымолу.

Если муку со всех драных и размольных систем пропустить через единый контрольный рассев, то получается односортная мука, и помол называется односортным (например, пшенич­ная мука I сорта 72%-ного выхода). Можно получить муку двух сортов (I и II), такой сложный помол будет называться двухсортным. В этом помоле фракция, отбираемая с первых размольных систем, составит муку I сорта, ее отбирают в коли­честве 45%; остальные 33% составляют муку II сорта. Общин выход муки составит 78%- Можно это же общее количество муки (78%) при сложном помоле разделить на три сорта: высший, I и II. Такой вид сложного помола называется трех - сортным. Например, в высший сорт можно направить 15°/сг муки, в I сорт —30%, во II —33%.