Зерномучные товары
Зерномучные товары
ЗЕРНО
Зерно является сырьем для мукомольной и крупяной промышленности.
Различают зерно для продовольственных и для фуражных целей. Продовольственное зерно по целевому назначению принято делить на мукомольное, крупяное, техническое (пивоваренное, крахмало-паточное, масло жировое, спиртовое и др.). Зерно одной и той же культуры может использоваться в разных целях. Например, кукуруза — это сырье для производства муки, крупы, крахмала, консервов, растительного масла, но также и кормовая культура.
Использование зерновых культур зависит от их химического состава. По химическому составу зерновые культуры принято делить на три группы:
• богатые крахмалом — хлебные злаки. Содержание крахмала 70-80%, белков — 10—15%. К ним относят пшеницу, рожь, ячмень, овес, рис, просо, кукурузу (ложный злак), семейство гречишных;
• богатые белком — бобовые. Содержание углеводов 50-55%, белков — 25-40%;
• богатые жирами — масличные. Содержание жиров 25—35%, белков — 20-40%.
Возделываемые зерновые культуры по ботаническим признакам (плод, соцветие, стебель, корень) относят к трем семействам: злаковые, гречишные, бобовые.
Рекомендуемые материалы
Семейство злаковых
Хлебные злаки принято делить на две группы:
• настоящие хлеба (злаки) — пшеница, рожь, ячмень, овес;
• просовидные хлеба (злаки) — кукуруза, рис, просо, сорго. Различаются эти группы в первую очередь строением плода, который называют зерновкой. У настоящих злаков зерновка продолговатой или овальной формы, со стороны спинки четко различим зародыш в виде вмятинки. На противоположном зародышу конце — бородка, образованная выростами клеток оболочек. Со стороны брюшка вдоль всей зерновки проходит бороздка.
У просовидных злаков зерновка различной формы, например, у риса — продолговатая, у проса — округлая. Бороздка и бородка отсутствуют.
Зерновка покрыта цветковой пленкой (за исключением кукурузы, которую называют ложным злаком). Если цветковая пленка легко отделяется, то злаки называют голозерными (пшеница, рожь), если ее отделить невозможно — пленчатыми (ячмень, овес, рис, просо).
Семейство злаковых характеризуется следующими основными признаками: корень мочковатый, листья ланцетовидные (длинные, иногда свернутые пластины), стебли в виде тонких соломин с полыми Междоузлиями, цветки собраны в соцветия — колосья. Различают злаки с метельчатым соцветием (овес, просо, рис) и колосовидными в виде сложного колоса (рожь, пшеница, ячмень). У кукурузы соцветие в форме початка.
Строение зерна злаковых. Зерновка любого злака состоит из трех основных частей — зародыша, эндосперма и оболочек. Они имеют разное строение и химический состав.
Самая наружная оболочка — плодовая, развивающаяся из стенок завязи, состоит из трех слоев клеток. Эти клетки крупные, толстостенные, одревесневшие, полые. Следующая за плодовой оболочкой — семенная, также состоит из трех слоев — прозрачного водонепроницаемого слоя, плотно сросшегося со вторым ярко окрашенным пигментным слоем, и гиалинового совершенно прозрачного набухающего слоя.
Основная масса зерна заполнена эндоспермом, или мучнистым ядром. Эндосперм состоит из наружного алейронового слоя, образованного толстостенными крупными клетками, заполненными белковыми тельцами с вкраплениями капелек жира. Собственно эндосперм представлен тонкостенными крупными клетками, часто неправильной формы, заполненными крахмалом и белками. Белки образуют как бы сплошную матрицу, в которую вкраплены крахмальные гранулы разных размеров. По мере удаления от центра размер клеток уменьшается, соответственно снижается доля крахмала, а количество белка увеличивается.
Со стороны спинки к эндосперму прилегает зародыш — зачаток будущего растения. Он состоит из почечки, зачаточного корешка и щитка. Зародыш содержит много Сахаров, азотистых веществ, жира, витаминов и ферментов. Через щиток питательные вещества поступают в зародыш.
Зерно различных злаков состоит из одних и тех же анатомических частей и имеет сходный химический состав.
Химический состав зерна. Наибольший удельный вес в зерне занимают углеводы, которые представлены в основном крахмалом (в пшенице — 60-70%). Крахмал состоит из амилозы (20-25%) и амилопектина (75—80%). Сахара содержатся в небольшом количестве. В зерне недозревшем, морозобойном, проросшем увеличивается доля моносахаридов, декстринов, мальтозы, что отрицательно сказывается на качестве хлеба.
Клеточные стенки состоят из некрахмальных полисахаридов — балластных веществ, которые не усваиваются организмом, но положительно влияют на процессы пищеварения, а также способствуют выведению из организма тяжелых металлов и радионуклидов. К некрахмальным полисахаридам относят целлюлозу (клетчатку), гемицеллюлозу (полуклетчатку), пектины. Часть гемицеллюлоз, называемых пентозанами, растворяется в воде, образуя при этом вязкие коллоидные растворы — слизи (гумми). Наибольшее количество слизей у ржи (2,5-7,0%), овса (8,0-12,0%), ячменя (до 15%).
Белков в пшенице 10—20%. Основная часть белков — проламины (спирторастворимые; в пшенице они называются глиадином, в кукурузе — зеином) и глютелины (щелочерастворимые). При замешивании пшеничного теста глиадин и глютелин набухают и, склеиваясь, образуют непрерывную фазу теста, при отмывании которой образуется клейковина. Кроме того, в состав белков входят альбумины (водорастворимые белки) и глобулины (солераетворимые), которые содержат все незаменимые аминокислоты. Культуры, содержащие больше этих белков (рожь и овес — 30—35% общего количества белков), ценны по аминокислотному составу. Неполноценными считаются белки проса и кукурузы.
Содержание липидов в злаковых колеблется в среднем от 2 до 3%, за исключением кукурузы и овса. Простые липиды находятся в зародыше и являются запасными веществами, которые используются при прорастании. Сложные липиды входят в состав мембран оболочек клеток и принимают участие в клеточных процессах. В целом липиды злаковых ненасыщенные, преобладают линолевая и олеиновая кислоты. С одной стороны, липиды служат источником ценных эссенци-альных жирных кислот, а с другой — способны быстро окисляться.
В злаковых содержатся водо- и жирорастворимые витамины: каротиноиды (каротин), витамин Е (токоферол), витамины группы В (тиамин, рибофлавин, пантотеновая кислота, пироксин), ниацин и др.
Доля минеральных элементов —1,5-3,0%. Из макроэлементов много фосфора, калия, магния, но они находятся в связанном состоянии в виде солей фитиновой кислоты и плохо усваиваются; в пленчатых культурах много кремния. Зерно является источником многих микроэлементов — цинка, марганца, молибдена, кобальта и др., зачастую токсичных, на которые устанавливаются предельно допустимые нормы согласно требованиям безопасности.
На качество получаемых продуктов оказывают влияние ферменты: амилазы, гидролизующие крахмал, фитаза, расщепляющая фитин, протеиназа — белок. В здоровом зерне активность ферментов невелика. Повышенная активность ферментов характерна для дефектного зерна. Окраска зерна обусловлена присутствием пигментов — хлорофилла и каротиноидов.
Семейство гречишных
К этому семейству относится гречиха обыкновенная (из которой получают крупу) и татарская гречишка (сорное растение).
Плод гречихи по ботанической классификации — орешек, имеет трехгранную форму. Плодовые оболочки, состоящие из нескольких слоев толстостенных клеток, плотно облегают семя, но не срастаются с ним, что позволяет легко удалять их. Собственно семя состоит из тонкой семенной оболочки, эндосперма и зародыша. Меньшая часть зародыша расположена на поверхности семени под оболочками, а большая, имеющая S-образную форму, в середине эндосперма. Сам эндосперм рыхлый, мучнистый, легко дробящийся при переработке, что снижает выход целой крупы.
По химическому составу плоды гречихи относят к группе зерновых культур, богатых крахмалом. Содержание крахмала — 50—70%, белков — 8—16%. Крахмальные гранулы мелкие, округлые, с небольшой полостью в центре. Основная масса белков представлена глобулинами и альбуминами, что и обусловливает их высокую пищевую ценность. Несмотря на то что липиды гречихи на 80% содержат ненасыщенные жирные кислоты, она хорошо хранится, так как в ней , преобладают пальмитиновая и олеиновая кислоты, а также витамин Е. Гречиху, поставляемую для переработки в крупу, по качеству делят на три класса, различающиеся содержанием ядра, сорной и зерновой примесей.
Семейство бобовых
К семенам бобовых, используемых в питании, относят горох, фасоль, чечевицу, сою, чину, нут и др. Они имеют общее строение. Плод — боб. Он состоит из двух створок — мощно развитых плодовых оболочек, между которыми находятся семена. У семян бобовых нет эндосперма, а запасные питательные вещества отложены в семядолях зародыша. Таким образом, семена представляют собой зародыш, состоящий из двух семядолей, покрытых семенной оболочкой. Место, которым семя прикрепляется к створке боба, имеет утолщение на оболочке — рубчик. Окраска семядолей является видовым и сортовым признаками и может быть желтой, зеленой (у гороха), белой, коричневой, пестрой (у фасоли). Семенная оболочка бобовых бывает полупрозрачной, тогда цвет семян зависит от окраски семядолей (у гороха), и непрозрачной белой, однотонной, пестрой.
Семена бобовых превосходят злаки по содержанию белка, количество которого доходит до 35%, а у сои — до 50%. Причем основная фракция белков — глобулины. Из этого следует, что бобовые богаты незаменимыми аминокислотами. Исключение составляют серосодержащие аминокислоты (метионин и цистин). Но белки плохо усваиваются, поэтому требуется специальная обработка бобовых, в результате которой получают текстураты, изоляты, концентраты белка (особенно из семян сои), используемые для обогащения хлебобулочных, мясных и кондитерских изделий.
Бобовые существенно отличаются от злаковых по содержанию углеводов. Крахмала в них меньше, особенно в сое, но зато больше Сахаров. В бобовых выше и доля некрахмальных полисахаридов, что сказывается на их развариваемости.
Среди бобовых по химическому составу выделяется соя. Она содержит много не только белка, но и жира (до 25%), поэтому ее используют для получения растительного масла. Вследствие большого количества жира и белков содержание крахмала уменьшается -до 2-9%.
ЭКСПЕРТИЗА КАЧЕСТВА ЗЕРНА
Качество зерна и продуктов его переработки нормируется стандартами. В ГОСТах на зерно, заготовляемое для всех культур, установлены классификация — деление на типы, подтипы по различным признакам: окраске, размерам, форме и т. д., а также базисные (расчетные) и ограничительные нормы. Указывается, что у данной культуры считается основным зерном, сорной и зерновой примесями.
Базисные нормы качества — это те нормы, которым должно соответствовать зерно для получения него полной закупочной цены. К ним относят влажность (14-15%), зерновую и сорную примести (1—3%), натуру — в зависимости от культуры и района выращивания. Если зерно по влажности и засоренности лучше базисных норм качества, то поставщику начисляется денежная надбавка. За излишние против базисных норм качества влажность и сорность зерна производятся соответствующие скидки с цены и массы зерна.
Ограничительные нормы качества — это предельно допустимые пониженные по сравнению с базисными требования к зерну, при соответствии которым оно может быть принято с определенной корректировкой цены.
В зависимости от качества зерно любой культуры делят на классы. В основу деления положены типовой состав, органолептические показатели, содержание примесей и специальные показатели качества. Отдельные требования, более строгие, устанавливаются на зерно, предназначенное для производства продуктов детского питания.
Для характеристики качества зерна применяют следующие показатели: общие (относящиеся к зерну всех культур); специальные (применяемые для зерна отдельных культур); показатели безопасности.
К общим показателям качества относятся обязательные, определяемые в любой партии зерна всех культур: признаки свежести (внешний вид, цвет, запах, вкус), зараженность вредителями, влажность и засоренность.
К специальным, или целевым, относятся показатели качества, характеризующие товароведно-технологические (потребительские) свойства зерна. В эту группу входят стекловидность (пшеница, рис), натура (пшеница, рожь, ячмень, овес), число падения (пшеница, рожь), количество и качество сырой клейковины (пшеница), пленчатость и выход чистого ядра (крупяные культуры), жизнеспособность (ячмень пивоваренный). У пшеницы определяют также содержание мелких, морозобойных зерен и зерен, поврежденных клопом-черепашкой.
Стекловидность характеризует структуру зерна, взаиморасположение тканей, в частности крахмальных гранул и белковых веществ, и прочность связи между ними. Этот показатель определяют просвечиванием на диафоноскопе и подсчетом количества зерен (в %) стекловидной, полустекловидной, мучнистой консистенции. В стекловидном зерне крахмальные гранулы и белковые вещества уложены очень плотно и имеют прочную связь, между ними не остается микропромежутков. Такое зерно во время дробления раскалывается на крупные частицы и почти не дает муки. В мучнистом зерне имеются микропромежутки, которые придают эндосперму рыхлость, а при просвечивании на диафоноскопе рассеивают свет, обусловливая непрозрачность зерна. Стандартами на зерно предусматривается определение стекловидности пшеницы и риса.
Натура — масса установленного объема зерна. Она зависит от формы, крупности и плотности зерна, состояния его поверхности, степени налива, массовой доли влаги и количества примесей. Зерно с высокими значениями натуры характеризуют как хорошо развитое, содержащее больше эндосперма и меньше оболочек. При уменьшении на 1 г натуры пшеницы выход муки снижается на 0,11% и увеличивается количество отрубей. Установлена зависимость между натурой и количеством эндосперма.
Ещё посмотрите лекцию "17. Романтизм (основные направления)" по этой теме.
Натура разных культур имеет неодинаковое значение, например, натура пшеницы — 740—790 г/л; ржи — 60—710; ячменя — 540-610; овса — 460-510 г/л.
Клейковина (определяют только у пшеницы) — это комплекс белковых веществ зерна, способных при набухании в воде образовывать связную эластичную массу. Муку из пшеницы с высоким содержавшем клейковины можно использовать в хлебопечении самостоятельно или в качестве улучшителя слабых пшениц.
Пленчатость — содержание цветковых пленок у пленчатых злаков и плодовых оболочек у гречихи, выраженное в процентах к массе зерна. Пленчатость сильно колеблется в зависимости от культуры, ее сорта, района и года выращивания (у гречихи — 18—28%,.у овса — 38-46, ячменя — 7,5—15, риса — 16—24%). Чем крупнее зерно, тем меньше пленчатость и больше выход готового продукта. К показателям безопасности относят содержание токсичных элементов, микотоксинов и пестицидов, вредных примесей и радио-Нуклидов, которое не должно превышать допустимых уровней согласно СанПиН. Оосновные требования по показателям безопасности зерна и продуктов его переработки приведены в табл. 2.1.
На качество зерна влияют показатели, характеризующие его потребительскую ценность. К ним относят: крупность, массу 1000 зерен, выравненность (однородность), плотность, пленчатость. Крупность определяется линейными размерами — длиной, шириной, толщиной. Но на практике о крупности судят по результатам просеивания зерна через сита с отверстиями определенных размеров и формы. Крупное, хорошо налившееся зерно дает больший выход Продуктов, так как содержит относительно больше эндосперма и меньше оболочек.
Крупность зерна может характеризовать специфический показатель — масса 1000 зерен, которую рассчитывают на сухое вещество. Зерно делят на крупное, среднее и мелкое. Например, для пшеницы Масса 1000 зерен колеблется от 12 до 75 г. Крупное зерно имеет массу более 35 г, мелкое — менее 25 г.
Выравненность определяют одновременно с крупностью просеиванием на ситах и выражают в процентах по наибольшему остатку на одном или двух смежных ситах. Для переработки необходимо, чтобы зерно было выравненным, однородным.