Анализ качества муки, производимой ТОО "Карагандинской мелькомбинат"

Почему придается наибольшая значимость показателю количества клейковины, а не содержанию белка? Объясняется это тем, что на хлебопекарные свойства пшеницы, кроме количества клейковинных белков, оказывает столь же большое влияние и их качество.

Качество клейковины в ряде случаев оказывает решающее значение для качества хлеба, поскольку варьирование его в товарном зерне не меньшее, а даже большее, и особенно, в последние годы при неблагоприятных условиях созревания, уборки, или влияний экологической среды. На качество клейковины влияют также условия выращивания пшеницы, степень зрелости зерна, поврежденность морозом, клопом-черепашкой и др., поэтому оно может колебаться в широких пределах: от 0 до 150 ед. ИДК и подразделяется на 5 групп. Качество зерна пшеницы зависит не только от количества и качества клейковинных белков, но и от состояния углеводно-амилазного комплекса зерна, которое может быть выявлено показателем числа падения. Этот показатель имеет высокую технологическую значимость в тех зонах производства товарного зерна, где часто имеет место его прорастание.

При прорастании зерна происходит распад крахмала и частичный переход его в сахара с высвобождением влаги. При этом повышается амилолитическая активность зерна, его свойства сильно ухудшаются, что приносит особые неприятности хлебопекам. Качество хлеба, выпеченного при переработке такого зерна, часто бывает нестандартным: корка вялая, цвет мякиша серый, на ощупь сырой, заминающийся, имеет солодовый запах. Показатель числа падения в зерне пшеницы может колебаться от 60 до 600 с и более. Хлеб получается стандартным при числе падения не менее 150 с.

Кроме технологически значимых показателей, обеспечивающих получение пышного стандартного пшеничного хлеба, важной характеристикой товарного зерна пшеницы является ее питательная ценность.

Наиболее важным веществом зерна пшеницы является белок. Его содержание в зерне пшеницы в среднем составляет: в мягкой озимой пшенице - 11,6%, в мягкой яровой - 12,7%; в твердой - 12,5% при колебаниях от 8,0 до 22,0%. При низком содержании общего белка (ниже 11%) в пшенице формируется недостаточное количество клейковинного белка. В зерне пшеницы самое главное - это клейковинный белок, который предопределяет технологические свойства зерна и выработанной из него муки. Только при высоком количестве сырой клейковины (25% и выше), и хорошем ее качестве можно получить пышный, вкусный и полезный хлеб. Уникальная способность клейковинных белков образовывать комплекс, называемый клейковиной, предопределила ведущую роль пшеницы среди всех зерновых культур.

Клейковины - это нерастворимый в воде упругоэластичный гель, образующийся при смешивании размолотого зерна пшеницы или муки с водой, содержание белка в котором составляет 98%, небольшое количество углеводов, липидов и минеральных веществ. В сырой клейковине содержится 64-66% воды.

Основную массу зерна пшеницы составляют углеводы. Они играют большую энергетическую роль в питании человека. В зерне пшеницы углеводы в основном представлены крахмалом, который составляет в зерне пшеницы в среднем 54%, при колебаниях от 48 до 63%. Весь крахмал сосредоточен в эндосперме. Из углеводов кроме крахмала в зерне пшеницы имеется сахар. В нормальном полноценном зерне пшеницы содержание сахара составляет от 2 до 7%. Сахар в основном присутствует в зародыше, а также в периферических частях эндосперма. Он используется зерном в первый период прорастания.

Без наличия сахаров в зерне пшеницы и продуктах его переработки, в частности, в муке, невозможно было бы развитие дрожжей и молочно-кислых бактерий при тестоведении.

В зерне пшеницы имеются и другие углеводы. Например, клетчатка. Ее содержание в зерне пшеницы составляет в среднем 2,4% при колебаниях от 2,08 до 3,0%. Клетчатка входит в состав цветочных пленок и клеточных стенок оболочек. Имея большую механическую прочность, клетчатка не растворяется в воде и не усваивается организмом. Поэтому при переработке зерна пшеницы в муку главной задачей технологов является удаление оболочек. Вместе с тем, клетчатка зерна пшеницы играет немалую роль в пищеварении: она регулирует двигательную функцию кишечника, способствуя этим снижению сердечно-сосудистых заболеваний, препятствуя ожирению человека. В связи с этим отруби, полученные при размоле зерна пшеницы, используют в качестве лечебного средства.

Жиры и липиды составляют в зерне пшеницы в среднем 2,1%, при колебаниях от 0,6 до 3,04%. Жиры в зерне мягкой и твердой пшеницы, сосредоточены преимущественно в зародыше и алейроновом слое и влияют отрицательно на сохранность зерна, поскольку они неустойчивы при хранении. Под воздействием ферментом они разлагаются водой с образованием свободных жирных кислот, которые окисляются до перекисей и гидроперекисей. В результате может происходить прогоркание жира, поэтому при производстве муки зародыш удаляют.

.1.2 Рожь

Рожь - ценная продовольственная и кормовая культура. Она является второй после пшеницы хлебной культурой. Род ржи насчитывает десять видов, из которых один - рожь посевная (Secale Cereale) является культурным растением.

Рожь в отличие от пшеницы является перекрестноопыляющимся растением. Различают виды культурной, сорно-полевой и дикой ржи. Культурная рожь (Secale Cereale) является однолетним растение. Дикие виды имеют как однолетние, так и многолетние формы. Рожь характеризуется высокой зимостойкостью, меньшей требовательностью к условиям произрастания, чем пшеница. Одновременно она, развивая с осени корневую систему, легче переносит засуху.

Зерно ржи перерабатывается в муку, используемую для выпечки ржаного хлеба, который характеризуется высокой калорийностью, хорошими вкусовыми свойствами, уступая по этим показателям только пшеничному хлебу.

Основным (практически единственным) показателем качества товарного зерна ржи, характеризующим ее технологические свойства, является состояние углеводно-амилазного комплекса зерна ржи, которое во всех странах товарного производства ржи определяется показателем числа падения с помощью приборов, выпускаемых Шведской фирмой Пертен Инструмент (FH 1500, FH 1800), а в России и странах СНГ - прибора ПЧП-З, включенного в госреестр Республики Казахстан. В стандарты на зерно ржи и продукты его переработки внесены предельно допустимые нормы по этому показателю, ниже которых зерно или мука не пригодны для использования на продовольственные цели.

Зерновка ржи по морфологическому и анатомическому строению сходна с зерновкой пшеницы, имеет несколько большую длину и меньшую ширину. Масса 1000 зерен ржи колеблется от 12 до 40 г, а чаще встречается от 18 до 30г. Предельно допустимые нормы по числу падения для зерна ржи и продуктов его переработки.

Цвет зерна ржи чаще всего зеленый, серо-зеленый, реже желтый, коричневый или фиолетовый (Закавказье). У зерновок ржи более развиты оболочки, зародыши и алейроновый слой, чем у пшеницы и соответственно меньшая доля от массы зерна приходится на эндосперм (72-79%, против 81-83% - у зерна пшеницы).

В связи с особенностями структуры зерновки рожь имеет и значительные различия по химическому составу. Зерно ржи менее богато белками, чем зерно пшеницы. Среднее содержание белка составляет 9,9% (против II, 6-12,7) у пшеницы. Белки ржи полноценны, содержание альбуминов и глобулинов в них составляет 40-50% от массы азотистых веществ. Глиадин и глютенин зерна ржи в принципе могут образовать клейковину, но ее отмыть практически невозможно и качество ее низкое. В связи с этим ржаное тесто менее эластично, а хлеб - с меньшей пористостью и объемным выходом хлеба. Общее содержание углеводов в зерне ржи составляет в среднем 70,9%, в том числе крахмала - 54,0%, содержание сахара - 4-8%, т.е. больше, чем в зерне пшеницы. Характерной особенностью химического состава ржи является довольно высокое содержание слизей 1,5 - 2,5%, в составе которых преобладающими являются высокомолекулярные углеводы. Количество слизей возрастает от центра эндосперма к периферии. Содержание слизей оказывает большое положительное влияние на качество ржаного теста и хлеба.

Содержание клетчатки в зерне ржи составляет в среднем 1,9%, что значительно (в 1,5 раза) меньше, чем у зерна пшеницы, за счет того, что оболочки ржи имеют меньшую зольность, чем оболочки зерна пшеницы. Содержание жира в зерне ржи составляет 1,6%, что на уровне зерна пшеницы. Однако жир у зерна ржи имеет большое количество ненасыщеннных кислот.

В состав зерна ржи входят стеарины и фосфатиды, которыми особенно богат зародыш. В зерне ржи уровень минеральных веществ примерно такой же как у зерна пшеницы и составляет в среднем: Na - 22 мг, K - 424 мг, Ca - 59 мг, Mg - 120 мг, P - 310 мг, Fr - 5,4 мг.

Зерно ржи богато витаминами: В1 -0,44, В2 - 0,20, РР - 1,30мг. В зерне ржи по сравнению с зерном пшеницы содержится более активный фермент протеаза. Энергетическая ценность зерна ржи составляет 320 ккал, что на уровне или несколько выше, чем у зерна пшеницы.

.1.3 Показатели качества  зерна

Зерно всех хлебных культур оценивают по органолептическим и физико-химическим показателям. Наиболее важными показателями качества зерна всех хлебных культур являются цвет, запах, состояние, тип, влажность, содержание сорной, в том числе вредной, и зерновой примесей, зараженность вредителями. Дополнительно у пшеницы и ржи определяют натурную массу, количество мелких зерен, число падения, стекловидность, а также количество и качество клейковины в пшенице. Все эти показатели качества являются обязательными.

Органолептическими методами устанавливают цвет и внешний вид зерна, его запах и вкус.

Цвет и внешний вид зерна определяют осмотром образца и используют для распознания принадлежности зерна к тому или иному виду и типу, и, отчасти, для выявления его состояния. Зерно свежее, нормально вызревшее, убранное и хранившееся в благоприятных условиях, обладает хорошо выраженным цветом, свойственным зерну данной культуры типа и сорта с гладкой блестящей поверхностью. Зерно, подмоченное или увлажненное имеет матовую белесоватую (обесцвеченную) поверхность. Испорченное зерно отличается темным, неоднородным цветом, иногда потемневшим зародышем или пятнами плесени на поверхности, морозобойное - белесое или темное, с морщинистой поверхностью. Цвет и внешний вид зерна определяют при рассеянном дневном свете, сличая испытуемый образец с эталоном.

Запах зерна зависит от находящихся в нем летучих веществ. В доброкачественном зерне их очень мало и запах его малоощутим. Запах зерна изменяется по двум причинам: в результате его порчи - самосогревания, гниения, плесневения или же из-за адсорбции зерном посторонних пахучих веществ.

При самосогревании зерна возникает ненормальный, так называемый "солодовый" запах.

Затхлый запах также появляется при самосогревании зерна в результате его порчи и разложения. Обычно считается, что затхлый запах возникает при развитии в зерне плесени рода пенициллиум. Зерно может приобрести этот запах также в том случае, если его хранить в плохо вентилируемых помещениях.

Плесневый запах обуславливается развитием в зерне различных плесеней. Чаще всего он возникает в сыром холодном зерне.

Гнилостный запах, вызванный бактериальным разложением белков зерна, связан с накоплением продуктов распада белков.

Солодовый, затхлый, плесневый и гнилостный запахи указывают на порчу зерна при хранении. Причиной изменения запаха может явиться и развитие в зерне амбарных вредителей. Сильная зараженность зерна хлебными клещами связана с появлением специфического, так называемого клещевого запаха. Вещества с крайне неприятным запахом выделяют и другие вредители - например малый мучной хрущак.

Одной из причин изменения запаха зерна, как это указано выше, служит адсорбция зерном летучих веществ из окружающей среды. Наиболее часто зерно воспринимает пахучие вещества растительных примесей, находящихся в зерновой массе: полыни, содержащей эфирное полынное масло; доннике, содержащем кумарин, семенах дикого чеснока, содержащих чесночные эфирные масла. В этом случае зерно приобретает запах соответствующей примеси. Кроме того, зерно может воспринять их окружающей среды любой другой посторонний запах - дыма, навоза, нефтепродуктов и т.д. Всякий посторонний запах в зерне недопустим.

Вкус зерна выражен слабо. Обычно он пресный, слегка сладковатый, иногда со специфическим для данной культуры привкусом. Определяют вкус разжевыванием примерно 2г чистого, предварительно размолотого зерна. Если зерно имеет полынный запах, то его размалывают вместе с примесями. Зерно имеющее горький, кислый, явно сладкий вкус, или имеющее какие-либо посторонние привкусы, не свойственные данному зерну, считается недоброкачественным.

Горький вкус может быть следствием порчи зерна при хранении, то есть результатом разложения жира зерна и накоплением горьких веществ. Кроме того, при содержании примеси полыни зерно иногда воспринимает горькое вещество абсинтин и также приобретает горький вкус. В этом случае оно именуется горькополынным.

Кислый вкус обуславливается развитием микроорганизмов, вызывающих разные виды брожения, и образованием молочной, пропионовой и других органических кислот.

Сладкий вкус свойствен зерну проросшему или явно недозрелому (морозобойному).

Различные привкусы могут быть вызваны также адсорбцией посторонних веществ, развитием амбарных вредителей и т.д. Зерно, обладающее затхлым, плесневым, гнилостным запахом, кислым и горьким вкусом или явно измененным цветом, признается дефектным и идет на технические цели. Зерно с солодовым запахом используется для подсортировки, добавляя в небольшом количестве к нормальному, а с запахом и вкусом полыни, донника, чеснока - предварительно подвергают обработке: очистке, мойке, сушке.

Физико-химическими методами устанавливают показатели, характеризующие свойства зерна: влажность, засоренность, зараженность вредителями, натуру, стекловидность, число падения и количество и качество клейковины.

Влажность зерна определяют по количеству свободной физически и физико-химически связанной влаги в процентах к исходному весу зерна. Содержание воды в зерне колеблется в широких пределах от 9 до 25%; оно зависит от спелости зерна, от условий уборки, сушки и хранения. Зерно является гигроскопическим продуктом, и его влажность изменяется в зависимости от влажности окружающего воздуха.

Влажность является одним из наиболее важных показателей качества зерна. От большой или меньшей влажности зависит не только содержание полезного сухого вещества, но также и пригодность зерна для хранения и переработки. Высокая влажность значительно снижает качество зерна. В зависимости от содержания влаги зерно подразделяется на сухое, средней сухости, влажное и сырое.