Лекции — Введение в технологии производства про..

Тема 1.1. Основные составные вещества пищевых продуктов и их роль в питании человека
1.1.1. Пища человека и ее состав. Значение отдельных компонентов пищи для организма человека
При изучении темы необходимо получить полное представление о функциях пищи в организме человека и о значении правильного организованного питания. По словам академика Павлова «Пища является средством связи живых организмов с окружающей природой». Без пищи существование человека не возможно. Из пищи организм получает необходимые для жизнедеятельности химические вещества, являющиеся источником роста и энергии. Продукты, которые не удовлетворяют этим задачам (душистый перец, кофе и др.), рассматриваются не как пищевые, а как вкусовые продукты, сопутствующие основной пище. К пище с полным правом относится и вода, без которой в организме человека не могут протекать процессы, связанные с его жизнедеятельностью. Кроме того, вода сама служит материалом для построения живых клеток и тканей. В пищевых продуктах содержится большинство известных элементов, но преобладают углерод, водород, кислород и азот. Эти элементы в различных сочетаниях и комбинациях составляют основу главных пищевых веществ: белков, жиров, углеводов, органических веществ, воды. Кроме того, имеется ряд веществ, содержащихся в продуктах питания в незначительных количествах, но играющих в жизненных процессах не менее важную роль, чем перечисленные. Это отдельные минеральные вещества, витамины, ферменты.

1.1.2. Белки, их физиологическая роль и функции, выполняемые в организме человека. Суточная потребность в белках
Важнейшая составная часть пищи – белки. Недостаточность белков в пище является одной из причин повышенной восприимчивости организма к инфекционным заболеваниям. При недостаточном количестве белков снижается кроветворение, задерживается развитие растущего организма, нарушаются обмен жиров и витаминов, деятельность нервной системы, печени и других органов, замедляется восстановление клеток после тяжелых заболеваний. За жизнь человека белок обновляется 200 раз. Белок мышечных тканей обновляется на 50 % за 8, внутренних – за 10 суток. Наш организм получает белок только через пищевые продукты. Белки – это органические высокомолекулярные соединения, в состав большинства которых входят пять элементов: N, С, О, Н и S. Без белка не может существовать никакая форма живой материи. В животных организмах белки преобладают по своей массе над другими соединениями. Организм человека, например, на 60 % (на сухую массу) состоит из белковых веществ. Причем если жиры и углеводы в той или иной степени взаимозаменяемы, то недостаток белка нельзя ничем компенсировать. В нашем организме около половины всех сухих веществ представлены белками. Другое название белков – это протеины (от греческого «протео» – первый). Белки организма разнообразны, и их роль многогранна: Гемоглобин – белок крови – связывает кислород, поступающий из воздуха в легкие, и затем отдает его тканям; Миозин – является основой мышечной ткани, обеспечивает движение; Коллаген – белок костей и хрящей – придает прочность скелету; Кератин – белок кожи – защищает подкожные ткани и т.д. В организме человека насчитывается десятки тысяч различных белков. Каждый орган человека, отдельные ткани состоят из своих, именно им присущих белков, различных по строению и свойствам. Состоят белки из аминокислот, связанных между собой в каждом случае в определенной последовательности. Аминокислоты имеют в своем составе аминную NН2 и карбоксильную СООН – группы. В молекуле белка аминокислоты соединены между собой пептидными связями (-CO-NH-), где происходит соединение аминной группы одной молекулы с карбоксильной другой. Разнообразие белков определяется последовательностью размещения аминокислот в аминокислотной цепочке (первичная структура белка). Кроме того, существуют спиралевидная структура спиралевидной цепочки (вторичная структура), компактная упаковка спиралевидной структуры (третичная структура) и соединение полипептидных цепочек нековалентными связями (водородными, гидрофильными) – глобулы или волокна. Несмотря на огромное многообразие белковых веществ в природе, в построении нашего организма участвует лишь 22 аминокислоты. В состав белков входят следующие аминокислоты: валин, лейцин, изолейцин, треонин, лизин, метионин, фенилаланин, триптофан, цистин, аланин, аргинин, аспсрганивая кислота, цистеин, глютоминовая кислота, гликокол,гистидин, пролин, оксипрполин, серин, тирозин. Под действием внешних условий (температура, давление, действие кислот, облучение и т.д.) связи в белковой молекуле разрываются. В одних тканях тела белка больше, в других – меньше. Так, белок составляет одну тринадцатую часть мозга и одну четвертую часть крови и мышц. Поступая в организм, белки пищи подвергаются действию ферментов и гормонов и в итоге превращаются в составляющие их аминокислоты. Аминокислоты всасываются через стенки кишечника в кровь. Часть аминокислот посредством тока крови поступает в печень, где происходят их дальнейшие превращения, а большая часть разносится к тканям и органам, где аминокислоты расходуются на построение и обновление клеток, а также на построение и обновление биологически активных веществ – ферментов и гормонов. Наконец, некоторая часть аминокислот является и источником энергии для организма, главным образом при нехватке углеводов и жиров. Таким образом, белки являются главным материалом для построения тканей организма. Организм человека обладает способностью образовывать нужные аминокислоты из других аминокислот, которые, расщепляясь до кетокислот, синтезируются в новые аминокислоты. Однако имеется 8 аминокислот (триптофан, лейцин, изолейцин, валин, треонин, лизин, метионин, фенилаланин), которые организм человека не способен синтезировать, но которые входят в состав белковых веществ человека – это незаменимые аминокислоты и представляют особую ценность. Различаются белки простые – протеины, при распаде которых получаются только аминокислоты и сложные – протеиды, в которых помимо кислот имеются молекулы небелковой природы (углеводы, жиры, нуклеиновые кислоты). Заменить белки в пище другими веществами нельзя, так как только в них есть азот в нужной для нормального развития человеческого организма форме. Богаты белками мясо, рыба, яйцо, молочные продукты, хлеб, различные злаки. Растительные белки должны составлять в дневном рационе не более 40 %, так как наиболее полноценными считаются белки животного происхождения. Большинство растительных белков имеет недостаточное содержание одной или двух незаменимых аминокислот. Так, в белке пшеницы лишь 50 % лизина по сравнению с «идеальным белком» (белок, содержащий все незаменимые аминокислоты в оптимальном соотношении), в белке картофеля и бобовых не хватает метионина и цистина. В ржаном и пшеничном хлебе кроме лизина не хватает треонина, валина и изолейцина. Растительные белки хуже усваиваются, что объясняется содержанием в растительных продуктах большого количества клетчатки, которая снижает их усвояемость (как и других компонентов пищи). Недостаток белка, как отмечалось ранее, существенно сказывается на состоянии организма. Вместе с тем следует сказать и об отрицательном влиянии избытка белка в питании. Из-за большой реакционной способности организм переносит избыток белков труднее, чем других пищевых веществ, например жиров и углеводов. Особенно страдают от перегрузки белками печень и почки. Длительный избыток белка в питании вызывает перевозбуждение нервной системы, нарушение обмена витаминов, ожирение организма, заболевание суставов. Все это связано с повышенным поступлением вместе с белками нуклеиновых кислот, накоплением мочевой кислоты - продукта обмена пуринов, превращением избытка белков в жиры и т. д. Средняя потребность взрослого человека в белках - 80-100г в день. За счет изменения структуры белков организм человека может создавать новые белки из полученных с пищей. Некоторые аминокислоты легко образуются в организме из других аминокислот, но первые восемь из перечисленных раньше поступают в организм только с пищей Поступающие с пищей белки подвергаются в организме сложным превращениям. Основным процессом является их ферментативный гидролиз с расщеплением до свободных кислот. Часть аминокислот используется организмом для построения новых, свойственных ему белков, а часть сгорает с образованием углекислого газа, воды и аммиаки, выделяя энергию. Большое значение имеют превращения белков в пищевых продуктах, связанных с формированием их качественных свойств. Состояние белков особенно сказываются на стойкости продуктов к хранению и их внешнем виде (например, денатурация белков картофеля приводит к его порче). Белки пищевых продуктов обладают рядом свойств, которые оказывают определенное влияние на ведение технологических процессов при переработке продуктов. С этими свойствами нельзя не считаться, тем более что многие из них открывают большие возможности в совершенствовании технологий. Первое свойство – это способность к гидратации, т. е. поглощению и удерживанию влаги, причем не адсорбционно (как, например, у крахмала), а осмотически связанно, более прочно. В нормальных условиях белки способны удерживать 2 – 3 – кратное количество воды. Набухание обусловлено способностью белков, относящихся к гидрофильным веществам, поглощать воду и при определенных условиях образовывать растворы, называемые студнями. Набухший в воде белок пшеничной муки образует клейковину. Свойство набухания играет большую роль в пищевых технологиях (зерно при кондиционировании, мука при замесе теста, набухание белков в масличных при производстве растительных масел и т. д.). Второе свойство белков – денатурация, т. е. изменение пространственной ориентации белковой молекулы, не сопровождающееся разрывом ковалентных связей. Она вызвана повышением температуры, механическим и химическим воздействием и другими факторами и играет важную роль в технологических процессах, связанных с образованием структурных систем полуфабрикатов и готовых блюд (хлеба, макаронных изделий). Третье свойство белков – пенообразование, т. е. способность образовывать эмульсии в системе жидкость – газ, называемые пенами. Белки как пенообразователи широко используются при изготовлении кондитерских изделий, в частности безе. И наконец, четвертое свойство – способность белков к гидролизу, т. е. расщеплению на составные части в присутствии кислот или ферментов. Эта способность белков используется в ряде отраслей пищевой промышленности, например при рафинации растительных масел.

1.1.3. Жиры, их общие свойства, физиологическая роль, содержание в продуктах, суточная потребность
Жиры - не растворяющиеся в воде соединения, являются самым концентрированным источником энергии, так как в них по сравнению с другими основными пищевыми веществами больше всего углерода. Жиры делятся на животные (большей частью твердые при комнатной температуре) и растительные, или масла, как правило жидкие. Исключение составляет какао – масло. Состоят жиры из молекул глицерина (трехатомного спирта) и жирных кислот разной длины углеродной цепочки и степени насыщенности, соединенных эфирной связью. Наряду с протоплазменными жирами, входящими в состав органоидов клетки, и играющими большую роль в процессах жизнедеятельности организма, в организме человека имеются «запасные» жиры, которые откладываются в подкожной клетчатке и расходуются, когда организм попадает в неблагоприятные условия (отсутствие пищи, болезнь). В основном состоит из жиров растительное мосло, животное масло, маргарин, кулинарные жиры, богаты жирами некоторые кондитерские изделия и сдобные хлебобулочные изделия. Жирные кислоты, которые входят в состав жиров подразделяются на насыщенные (предельные) и ненасыщенные (непредельные). Насыщенные жирные кислоты имеют по сравнению с ненасыщенными гораздо более высокую точку плавления. Поэтому жиры с приемущественным содержанием насыщенных кислот, как правило, твердые, а ненасыщенные – жидкие. Свойства жиров зависят в основном от строения и состава жирных кислот. В наибольших количествах в жирах встречаются пальмитиновая, стеариновая, олеиновая, линолевая и арахидоновая кислоты. Первые две из перечисленных чаще встречаются в жирах животного происхождения, вторые – в растительных жирах. По своим биологическим свойствам предельные жирные кислоты уступают непредельным. Насыщенные жирные кислоты (пальмитиновая, стеариновая и др.) используются организмом как энергетический материал. Ненасыщенные жирные кислоты различаются по степени «ненасыщенности» – мононенасыщенные (одна ненасыщенная водородная связь между углеродными атомами) и полиненасыщенные, когда таких связей несколько (2, 3, 4, 5, 6). Мононенасыщенной олеиновой кислоты много в оливковом масле (67 %), маргарине (43 – 47), свином жире (43), говяжьем жире (37), сливочном масле (23 %). Особое значение имеют полиненасыщенные жирные кислоты - линолевая, линоленовая, арахидоновая. Они входят в состав структурных элементов клеток и тканей, обеспечивают нормальный рост и обмен веществ, эластичность сосудов и т. д. Полиненасыщенные жирные кислоты не синтезируются организмом человека и поэтому являются незаменимыми. При их отсутствии наблюдаются прекращение роста, изменение проницаемости сосудов, некротические поражения кожи. Потребность организма в полиненасыщенных жирных кислотах 16 – 24 г в день, что обеспечивает 4 – 6 % общей калорийности пищи. Наилучшее соотношение жирных кислот в рационе: 10 % полиненасыщенных, 30 – насыщенных, 60 % мононенасыщенных. Лучше всего усваиваются те жиры, которые близки по составу к жирам организма и имеют температуру плавления, близкую к температуре человеческого тела. Многие растительные и животные жиры богаты витаминами, что значительно повышает их ценность. Помимо поступления из вне, новые жиры могут синтезироваться в организме человека из других пищевых веществ, например углеводов. Среднесуточная потребность взрослого человека в жирах 80 – 100 г (в том числе в жирах растительного происхождения 20 – 25г). При длительном ограничении жиров в пище наблюдаются нарушения в физиологическом состоянии организма: нарушается деятельность центральной нервной системы, ослабляется иммунитет. Жиры играют следующую роль для организма: являются важным источником энергии; будучи носителями жирорастворимых витаминов (A, D, К, Е), способствуют нормальному обмену веществ в организме; являются структурным элементом клеток; будучи плохими проводниками теплоты, предохраняют организм от переохлаждения; находясь в соединительных тканях организма, предохраняют его от ударов; являются смазочным материалом кожи. Недостаток в пище жиров, особенно содержания полиненасыщенных жирных кислот, вызывает нарушение обмена веществ. Но не менее опасно и ожирение - чрезмерное накопление жиров в организме.

1.1.4. Углеводы пищевых продуктов, физиологическая роль, содержание в продуктах, суточная потребность
Углеводы, часто называемые сахарами, являются основным источником энергии в организме и представляют собой спирты, содержащие адельгидную группу. Они легко подвергаются ферментативному гидролизу с образованием углекислого газа и воды. Кроме того, углеводы являются строительным материалом: из них состоят оболочки клеток тканей организма. Углеводы и продукты их превращений часто обуславливают товарные качества пищевых продуктов – цвет, вкус, консистенцию, устойчивость при хранении и т.д. Некоторые продукты состоят практически из одних углеводов (сахар, крахмал, патока), в составе многих других преобладают (хлеб, крупа, макаронные изделия и др.) Значительное количество углеводов содержится в кондитерских изделиях, фруктовых соках, некоторых напитках. Углеводы – это вещества, состоящие из углерода, кислорода и водорода. Различают простые углеводы – моносахариды с 3 – 6 атомами углеродаи полисахариды, которые, в свою очередь, делятся на полисахариды первого порядка (сахароза, мальтоза, лактоза и др.) и полисахариды второго порядка – высокомолекулярные углеводы (крахмал, клетчатка и др.).
Главные представители моносахаридов – гексозы и пентозы. Все моносахариды (монозы) – кристаллические вещества, хорошо растворимые в воде и оптически активные (вращают плоскость поляризации). В пищевом отношении монозы наиболее легкоусвояемые углеводы: без участия ферментов они в неизменном состоянии всасываются через стенки кишечника в кровь. К неусвояемым углеводам относят гемицеллюлозу, целлюлозу, пектиновые вещества, камеди и декстрины.
Полисахариды первого порядка.
Наиболее важное значение в пищевом отношении имеют глюкоза и фруктоза. Глюкоза широко распространена в растительном мире, где находится в семенах, плодах, листьях и корнях растений в свободном состоянии или в составе полисахаридов. Много ее в соке винограда (до 10 %). Особенно много глюкозы находится в растениях в виде крахмала и клетчатки. Много в пчелином меде – около половины содержания сухих веществ. В промышленности глюкозу получают путем кислотного и ферментативного гидролиза крахмала. Глюкоза сбраживается дрожжами, негигроскопична. Сладость ее составляет 70 % сладости сахарозы. Фруктоза (левулеза, плодовый сахар) в природе распространена как в свободном, так и в связанном состоянии. Вместе с глюкозой находится во многих плодах, овощах и ягодах. В равном с глюкозой количестве находится в виноградном соке и пчелином меде. В связанном состоянии находится в сахарозе. На воздухе фруктоза гигроскопична, что затрудняет использование ее в чистом виде в кондитерском производстве. При кипячении водного раствора быстро разлагается. По сладости в 1,5 раза превосходит сахарозу. Как и глюкоза, сбраживается дрожжами. Наибольшее пищевое значение из полисахаридов первого порядка имеют три дисахарида: сахароза, мальтоза и лактоза. Все они являются кристаллическими веществами, хорошо растворимыми в воде, сладкие. Наибольшую сладость имеет сахароза, затем мальтоза и лактоза. Все три сахара оптически активны и обладают общим для полисахаридов свойством подвергаться гидролитическому распаду (кислотному или ферментативному) с образованием двух моноз. Сахароза – наиболее распространенный в растительном мире сахар. Ее много в сахарной свекле, сахарном тростнике, плодах дыни, арбуза. В промышленности сахарозу получают из свеклы и сахарного тростника. Хорошо сбраживается дрожжами. Подвергается гидролизу, распадаясь на составные компоненты – глюкозу и фруктозу. Смесь этих сахаров называется инвертным сахаром, который обладает антикристаллизационными свойствами. Это свойство как положительное широко используется в кондитерской промышленности. В сахарной же промышленности от инертного сахара (который там относят к вредным несахарам) необходимо избавляться, так как он мешает процессу кристаллизации сахарозы. Мальтоза при гидролизе распадается на две молекулы глюкозы. В свободном состоянии мальтоза в природе встречается главным образом в семенах злаковых, особенно при их прорастании. Полисахариды – сложные вещества, состоящие из сотен и тысяч связанных между собой молекул моносахаридов. В пищевых продуктах наибольшее значение имеют крахмал, клетчатка, пектиновые вещества.
Полисахариды второго порядка.
Это высокомолекулярные соединения. В растительном мире они играют роль запасных питательных веществ или же являются основой опорных тканей организма. Полисахариды под действием кислот или соответствующих ферментов расщепляются на свои первичные строительные структуры. Крахмал – наиболее важный по пищевой ценности полисахарид. Он содержится во всех растениях, выполняя роль запасного питательного вещества. Например, в зернах различных злаков крахмала содержится от 55 до 80%, в картофеле – 75 %. Зерно крахмала состоит из двух компонентов – амилозы и амилопектина, одинаковых по химическому составу, но разных по структуре. В холодной воде зерна крахмала не растворяются. Но при нагревании воды начинается процесс клейстеризации крахмала, причем для разных крахмалов температура клейстеризации различная (для пшеничного, например, она 55 – 60°С). При кипячении с разбавленными кислотами крахмал превращается в глюкозу, при ферментативном же гидролизе (солодовой амилазой) – в основном в мальтозу и частично в глюкозу. Гидролиз крахмала протекает ступенчато, через декстрины, представляющие собой обрывки цепей крахмальных молекул. Крахмал очень гигроскопичен: в обычных условиях, несмотря на то что сухой на ощупь, он удерживает около 20 % влаги. В пищевой промышленности крахмал – это основное сырье для производства глюкозы и патоки, применяемой в кондитерской промышленности в качестве антикристаллизатора. В растительных продуктах наряду с углеводами, обеспечивающими организм энергией, содержатся так называемые непищевые углеводы, представителем которых является целлюлоза (клетчатка). Практического значения как источник энергии в пищевом рационе она не имеет, усваиваясь примерно на 25%, но способствует нормальной функции кишечника: раздражая стенки кишок, она вызывает их движение – перистальтику. При употреблении пищи, лишенной целлюлозы, перистальтика ослабевает. Пшеничный хлеб из муки второго сорта, ржаной хлеб, овощи нужно включать в меню ежедневно. Много целлюлозы содержится в сушеных овощах (2,9 – 14 %), свежих ягодах (2 – 5%), свежих овощах (1 – 1,5%). В сутки рекомендуется употреблять 10 – 15г клетчатки. Целлюлоза – полисахарид, содержится в растениях. Являясь опорным веществом, входит в состав клеточных стенок. Особенно много целлюлозы в волокнах хлопчатника (свыше 90%). Чистая целлюлоза – белая гигроскопичная масса волокнистого строения без вкуса и запаха. В воде не набухает, устойчива против действия разбавленных кислот и щелочей. При полном кислотном гидролизе целлюлоза, как и крахмал, превращается в глюкозу. Смесь целлюлозы с белками заметно снижает их усвояемость, так как она адсорбирует аминокислоты и сокращает длительность прохождения белка по желудочно-кишечному тракту. К непищевым углеводам относятся также пектиновые вещества, которые не усваиваются организмом, но играют важную роль в физиологии питания и пищевой технологии. Они образуют комплексные соединения с тяжелыми металлами, выводят их из организма. В кислой среде в присутствии сахара и кислоты образуют плодово– ягодные студни. На этом свойстве пектиновых веществ основано производство джема, повидла, мармелада и пастилы. В растительном сырье они встречаются в виде нерастворимого в воде протопектина или в виде растворимого пектина. Процесс перехода протопектина в растворимый пектин происходит при созревании плодов и ягод, тепловой обработке растительного сырья, осветлении плодово – ягодных соков. Наибольшее количество пектиновых веществ содержится в яблоках, айве, абрикосах и сливе (до 1,5%). Суточная потребность организма человека в углеводах (400 – 500г) покрывается в основном за счет крахмала. Сложные углеводы в организме человека расщепляются на простые, идущие на построение тканей или сгорающие для восполнения затрачиваемой энергии. Поступая в организм человека, все сложные углеводы подвергаются гидролитическому распаду, превращаясь в глюкозу, которая через стенки кишечника непосредственно всасывается в кровь. Другие моносахариды также превращаются в глюкозу. Если организм получает достаточное количество углеводов, то именно они, а не другие пищевые вещества (жиры и белки) являются источниками энергии. Избыток же будет превращаться в жир и откладываться в виде запасов в организме. Свыше половины энергии, необходимой для нормальной жизнедеятельности, организм человека получает с углеводами. Углеводы имеют исключительно важное значение для деятельности мышц, нервной системы, сердца, печени и других органов. Они играют определенную роль и в процессах обмена веществ, так как необходимы для нормального усвоения организмом жиров. Но избыточное поступление сахара в сочетании с общим высококалорийным питанием может привести к ожирению, раннему развитию атеросклероза и снижению работоспособности. Прежде всего необходимо сказать об использовании углеводов в производствах, связанных с биохимической переработкой, – это брожение теста, получение вина, пива, спирта, дрожжей, пищевых кислот, ацетона и т. д. Во всех этих производствах в итоге используется способность простых углеводов сбраживаться ферментами дрожжей или бактерий. Простые углеводы (моносахара и частично дисахариды) присутствуют в больших или меньших количествах в растительном сырье или их можно получить предварительным гидролизом полисахаридов (кислотным или ферментативным), например в спиртовом производстве. В пищевых производствах широко используются также другие свойства cахаров – это способность растворяться в воде, способность к кристаллизации и т. д. Для получения чистого крахмала из растений (картофеля, кукурузы) используется его свойство не растворяться в воде. Способность же крахмала к гидролизу дает возможность получать полные и неполные продукты гидролиза – глюкозу, декстрины, патоку (смесь декстринов с сахарами).
В пищевой промышленности широко используется также способность пектиновых веществ образовывать студни в присутствии Сахаров и органических кислот.

1.1.5. Органические вещества. Витамины. Минеральные вещества. Их физиологическая роль, содержание в пищевых продуктах, суточная потребность в отдельных элементах
Органические кислоты содержатся во всех пищевых продуктах, придавая им специфические вкус и аромат. В некоторых продуктах они присутствуют в качестве составных компонентов, причем в значительных количествах. Органические вещества играют большую роль, определяя во многих случаях вкусовые достоинства продуктов, а также способствуют сохранности продуктов, или являясь причиной их порчи. Суточная потребность человека в органических кислотах (2г) вполне удовлетворяется за счет фруктов, овощей и кисломолочных продуктов. В пищевых продуктах преобладает в основном уксусная, молочная, щавелевая, яблочная, винная и лимонная кислоты. В каждом продукте присутствует несколько кислот, но как правило, преобладает какая – либо одна, поэтому общую кислотность продуктов выражают по основной кислоте (вина – по винной, соков – по яблочной). Витамины – участники и биологические катализаторы химических реакций, протекающих в живых клетках. Витамины поступают в организм человека в основном с пищей. Отсутствие их задерживает синтез ферментов и нарушает нормальные жизненные функции организма. Подразделяют витамины на жирорастворимые (А, Д, Е) и водорастворимые (витамины группы В, С, РР и.т.д.). Биологическая роль витаминов заключается в их регуляторной функции на обмен веществ. Витамины влияют на усвоение организмом питательных веществ, способствуют нормальному росту клеток, выступают в роли катализаторов химических реакций в организме, участвуют в образовании и функциях ферментов. Способностью синтезировать витамины обладают преимущественно зеленые растения и микроорганизмы. Витаминов больше всего содержится в пивных и хлебопекарных дрожжах, зародышах зерен, печени животных, некоторых фруктах и овощах. Большое значение при переработке имеет сохранение витаминов, за счет установления оптимальных технологических режимов и решений в несении в продукт тех или иных добавок, влияющих на устойчивость витаминов. Витаминоподобные вещества – это незаменимые органические вещества, поступающие с пищей в незначительных количествах и обладающие специфическим биологическим действием. К ним относятся нафтохиноны (витамин К), биофлавоноиды (витамин Р). Минеральные вещества входят в состав всех тканей организма человека и постоянно расходуются в процессе жизнедеятельности. Минеральные вещества играют большую роль в формировании и построении тканей организма, особенно костей скелета, участвуют в поддержании кислотно-щелочного баланса в организме, участвуют в ферментных процессах, в образовании и формировании белка. Минеральные вещества подразделяются на макроэлементы и микроэлементы. Наиболее важные для жизнедеятельности организма человека такие макроэлементы, как кальций, хлор, фосфор, магний, калиевый и микроэлементы - железо, йод, стронций, марганец, цинк, цезий, кобальт, фтор и т.д. Организм нуждается в мизерных количествах микроэлементов, однако роль этих элементов очень велика. Железо, соли кобальта участвуют в кровотворении, йод необходим для нормальной жизнедеятельности щитовидной железы, стронций входит в состав костей человека.

1.1.6. Пищевая ценность продуктов питания и пути ее повышения
Все основные вещества пищи: белки, жиры, углеводы в процессе глубоких изменений в организме человека превращаются в пировиноградную кислоту, участвующую совместно с другими кислотами в дальнейшем превращении, вплоть до образования конечных продуктов - углекислого газа и воды. В процессе этих превращений освобождается заключенная в этих соединениях энергия для проведения других биохимических реакций. Пищевая ценность продуктов – это понятие интегрально отражающее всю полноту полезных свойств пищевых свойств пищевых продуктов, включая степень обеспечения данным продуктом физиологических потребностей человека в основных пищевых веществах и энергии. Пищевая ценность характеризуется, прежде всего, химическим составом пищевого продукта с учетом потребления его в общепринятых количествах. Пищевую ценность продукта определяют путем сравнения химического состава 100г продукта с формулой сбалансированного питания и выражают в процентах от суточной потребности человека в основных веществах и энергии. Таким образом, для характеристики пищевой ценности продукта необходимо знать его химический состав, степень удовлетворения суточной потребности организма в основных питательных веществах и энергии, а также биологическую ценность белков, биологическую эффективность жирового компонента пищевого продукта и его энергетическую ценность. Формула сбалансированного питания отражает суточную потребность в пищевых веществах и энергии взрослого человека.
Формула сбалансированного питания
Суточная потребность взрослого человека В ПИЩЕВЫХ ВЕЩЕСТВАХ
Вода, мл 1750-2200
Белки, г 85
Незаменимые аминокислоты,г:
валин 4,0
лейцин 5,0
изолейцин 4,0
лизин 5,5
метионин + цистин 6,0
треонин 3,0
фенилаланин + тирозин 7,0
триптофан 1,0
Жиры, г 102
Усвояемые углеводы, г 382
в т.ч. моно-, дисахариды 50-100
Пищевые волокна, г 25
Минеральные вещества, мг:
кальций 800
фосфор 1200
магний 400
железо 12
Витамины: В1 (тиамин), мг 1,7
B2 (рибофлавин), мг 2,0
РР (ниацин), мг 19,0
В6, мг 2,0
В12 (кобаламин), мкг 3,0
В9 (фолациы), мкг 200
С (аскорбиновая кислота), мг 70
А, мкг 1000
Е (токоферол). мг 10
Д, мкг 2,5
Энергетическая ценность, ккал 2775
Биологическая ценность – показатель качества пищевого белка, отражающая степень соответствия его аминокислотного состава потребностям организма в аминокислотах для синтеза белка. Для расчета применяется метод аминокислотного скора,т.е. сравнение состава незаменимых аминокислот данного белка с соответствующим аминокислотным составом «идеального» белка. Энергетическая ценность – это количество энергии, высвобождаемой в организме человека из пищевых веществ продуктов питания для обеспечения его физиологических функций. Для расчета энергетической ценности продукта необходимо знать его химический состав и энергетическую ценность пищевых веществ. Энергетическая ценность рассчитывается в ккал. Для пересчета энергетической ценности в кДж необходимо количество ккал умножить на 4,184.

Тема 2.1. Основы технологии консервирования плодов и овощей
2.1.1.Научные принципы консервирования и хранения пищевых продуктов
Консервированием пищевых продуктов называется их обработка способами, приводящими или к подавлению и уничтожению микроорганизмов, или к прекращению биохимических процессов, происходящих в продуктах под действием ферментов, для обеспечения длительного сохранения доброкачественности продукта. Консервами называются пищевые продукты, приготовленные из растительного или животного сырья, герметически укупоренные в тару и подвергнутые тепловой обработке, чтобы гарантировать во время хранения их доброкачественность. Первый принцип – поддержание жизненных процессов, происходящих в сырье и препятствующих развитию микроорганизмов. Принцип биоза – основа для хранения свежих плодов, ягод и овощей. Известно, что естественный иммунитет против различного рода заболеваний определяет сопротивляемость растений действию микроорганизмов и, следовательно, удлиняет сроки их хранения, предотвращая порчу. Иммунные сорта обладают способностью вырабатывать вещества определенного химического состава, не позволяющие развиваться основным возбудителям порчи растения. Многие из них полностью невосприимчивы к специфическим возбудителям порчи данного вида плодов или овощей. Таким образом, подбор сортов – это одно из основных условий при хранении сочного растительного сырья. Второй принцип – подавление жизнедеятельности микроорганизмов воздействием различных физических или химических факторов. Принцип анабиоза основан на том, что подавляются (но не полностью) жизненные функции как микроорганизмов, так и подвергнутых обработке продуктов. Характерным примером использования этого принципа является хранение сочного растительного сырья в регулируемой газовой среде, т. е. в среде, где количество кислорода значительно снижено, а количество диоксида углерода повышено по сравнению с содержанием в атмосфере воздуха. Регулируемая газовая среда кроме диоксида углерода может содержать другие инертные газы, например окись углерода, азот. Классическим примером анабиоза можно назвать способ хранения растительного сырья в условиях пониженных температур, позволяющих задержать жизненные функции продукта и развитие на нем микроорганизмов. К принципу анабиоза можно отнести и способ хранения пищевых продуктов при высоком осмотическом давлении (при больших концентрациях в среде сахара или соли жизнедеятельность микроорганизмов замедляется или прекращается), в высушенном состоянии. Третий принцип – прекращение жизнедеятельности микроорганизмов и жизненных процессов в растительном сырье. К этому процессу относятся все способы воздействия, при которых полностью погибают микроорганизмы за счет необратимых изменений, возникающих в их тканях. Такие изменения происходят в микроорганизмах под действием высоких температур, электрических токов, ультразвука, высоких доз ионизирующей радиации и т. д. Стерилизующий эффект, который достигается, как правило, при жестких режимах обработки, вызывает значительные изменения и в растительном сырье, часто ухудшая его вкус, цвет, аромат и снижая пищевую ценность. Поэтому разработка режимов стерилизации должна преследовать и другую, не менее важную задачу – сохранить качество консервированного продукта. Таким образом, к способам консервирования сочного растительного сырья можно отнести все способы хранения его в свежем виде, так как повысить лежкость плодов и овощей можно, только создавая специальные условия и воздействуя различными факторами (температура, относительная влажность воздуха, газообмен, создание определенного состава атмосферы и т. д.). К консервированию растительного сырья относятся также все способы обработки, воздействие которых позволяет получить продукты нового качества и удлинить сроки их хранения. К ним относятся тепловая обработка, замораживание, сушка, соление, квашение, маринование, копчение, обработка антисептиками, сахаром, консервантами и т.д. Все способы переработки сочного растительного сырья так же, как и способы хранения его длительное время в свежем виде, осуществляют консервированием продукции. Но при переработке образуются качественно новые продукты, жизненные функции которых подавлены частично или полностью. Это связано с различными факторами воздействия на растительное сырье, а также внесением добавок (соль, сахар и т. д.). Необходимо отметить, что хранение свежих плодов, ягод и овощей может завершиться реализацией их в свежем виде, но они же могут служить сырьем для переработки. В данном случае хранение и переработка дополняют друг друга и преследуют одну цель – сохранить качество продукта и его пищевую ценность. Способы переработки плодов и овощей можно разделить на 5 групп в зависимости от факторов воздействия: физические (температура, сушка, ионизирующая радиация, электрические токи и т. д.), химические (антисептики, консервирующие средства), физико – химические (осмотически деятельные вещества), биохимические (квашение, соление), комбинированные (тепло и консервирующие средства). Все виды сырья, подвергаемые переработке, проходят определенные стадии технологического процесса, многие из которых повторяются при разных способах консервирования. Повторяются также требования к сырью, таре, методам выявления видов брака и т. д.

2.1.2.Основные способы консервирования
Применяемый способ консервирования зависит от свойств продукта, подлежащего консервированию, получения изделия с определенными органолептическими показателями и др. Наиболее распространенными методами консервирования являются стерилизация и пастеризация, сушка,замораживание, охлаждение, применение высоких концентраций соли и сахара, использование углекислого газа и антисептиков. Широкое применение новые физические методы консервирования: сублимационная сушка, ионизирующее излучение и комбинированные методы. Рассмотрим сущность некоторых способов консервирования. Пастеризация пищевых продуктов – тепловая обработка продуктов при температуре 75 – 100 °С в течение времени, достаточного для уничтожения в них неспоровых бактерий, дрожжей и плесеней, а также прекращения биохимических процессов, проходящих под действием ферментов продукта.Указанные микроорганизмы погибают при температуре до 100 °С. Пастеризуют джемы, варенье, некоторые виды фруктовых соков, овощные и плодовые маринады. Пастеризации подвергают также рыбные консервы, не подлежащие длительному хранению (баночная сельдь я др.). Стерилизация – тепловая обработка пищевых продуктов при температуре выше 100 °С в течение времени, достаточного для уничтожения всей микрофлоры,обеспечивающая длительное сохранение бактериологической доброкачественности консервов. Стерилизация предусматривает полное разрушение при помощи высокой температуры всех видов живых микроорганизмов в стерилизуемом продукте. Сушка – вид обработки, при которой предохранение продуктов от порчи основано на уменьшении содержания в нем воды, необходимой для развития микроорганизмов. Сушка разных продуктов проводится при температурах от 40 до 240 °С до такого предела влажности,при котором микроорганизмы развиваться не могут.Сушкой консервируют фрукты, овощи, мясо, рыбу, молоко, грибы,яйца и др. продукты. Если влага попадает на поверхность высушенного продукта, то возможно снова развитие микроорганизмов и порча продукта, поэтому сухие продукты должны храниться в сухом месте при определенной температуре и влажности окружающей среды. Охлаждение и замораживание – способ консервирования, замедляющий развитие микроорганизмов. Охлажденные продукты хранят при температуре 2 °С, замороженныепри температуре не выше минус 18 °С. Сроки хранения охлажденных продуктов непродолжительны: от нескольких часов до 2 – 3 суток,так как микроорганизмы, хотя и медленно, но развиваются пои таких условиях. Сроки хранения замороженной продукции гораздо больше. Консервирование при помощи с о л и, с а х а р а основано на повышении осмотического давления раствора и обезвоживании клеток микроорганизмов и их гибели. Сахар в концентрации 70% предохраняет от порчи многие виды пищевых продуктов, такие, как: желе, джемы, варенье, повидло. Повышая осмотическое давление, соль действует и в качестве яда для микроорганизмов, поэтому соль является консервантом уже при концентрации 10%. Солью консервируют значительные количества томатной пасты,расфасованной в крупную тару (бочки, фляги). Консервирование у г л е к и с л ы м г а з о м основано на том, что замена воздуха углекислым газом замедляет или прекращает жизнедеятельность микроорганизмов, для развития которых необходим кислород. Консервирование с применением а и т и с е п т и к о в основано на вредном действии этих веществ на микроорганизмы. В настоящее время для консервирования пищевых продуктов применяют сорбиновую кислоту, сернистый ангидрид, бензойнокислый натрий. Сорбииовая кислота в концентрации 0,06% является безвредным консервантом и разрешена к применению органами здравоохранения для консервирования готовой продукции (соки, джемы, варенье, повидло, соусы). Сернистый ангидрид консервирующим действием обладает при концентрации 0,15 – 0,2%. Однако в такой дозе он вреден и, кроме того, придает продукции специфический едкий запах и неприятный вкус. По этим причинам сернистый ангидрид применяют для консервирования полуфабрикатов, которые перед использованием подвергают десульфитации. Сернистый ангидрид является легко летучим газом и при тепловой обработке удаляется из продукта. Остаточные количества сернистого ангидрида в готовом продукте строго регламентируются государственными стандартами на сырье. Сернистый ангидрид применяют, в основном, для консервирования плодовых полуфабрикатов (пульпы, пюре и плодов), используемых в дальнейшем для изготовления джема, варенья, повидла. Бензойнокислым натрием консервируют также, в основном, полуфабрикаты. Использование ионизирующих облучений основано на том, что радиация в определенных дозах оказывает стерилизующее действие. Применяется для удлинения сроков хранения картофеля, мясопродуктов, рыбопродуктов. Асептическое консервирование пищевых продуктов заключается в их кратковременной стерилизации в тонком слое, в потоке, при высоких температурах, с последующим быстрым охлаждением и розливом в стерильных условиях в предварительно стерилизованную тару, с последующей укупоркой в асептических условиях. Метод получил широкое распространение при консервировании фруктовых и овощных соков, пюре, томатной пасты.

2.1.3.Технология консервирования плодов и овощей, ассортимент плодоовощных консервов
В зависимости от предварительной подготовки сырья получают консервы, различные по вкусовым показателям и назначению. Некоторые из них используются непосредственно в пищу, другие только после предварительной кулинарной обработки, а отдельные – как сырье для варки повидла и джемов. Из овощей получают следующие основные виды консервов: натуральные овощные соки, закусочные, обеденные, заправочные, консервы для детского питания, диетические, томатные продукты, соленые и маринованные овощи. Из фруктов получают: компоты, соки, пюре и соусы,фруктовые консервы для детского питания, маринады,сульфитированные фрукты и фруктовые пюре. Консервы разрешается вырабатывать только по стандартам или техническим условиям, согласованным с органами здравоохранения и потребителями продукции. На основании стандартов разрабатываются технологические инструкции, утверждаемые в установленном порядке. В стандартах и технических условиях оговаривают требования к качеству исходного сырья и материалов,физико-химические (содержание сухих веществ, соли,сахара, мякоти, солей тяжелых металлов) и органолептаческие (внешний вид, вкус, запах, цвет, консистенция)показатели качества готовой продукции. В стандартах и технических условиях указываются методы испытаний, установленных показателей качества, а также правила приемки и хранения продукции. В процессе производства консервов на предприятиях проводят химико – технический и бактериологический контроль производства. Указанный контроль проводит лаборатория предприятия. Вся изготовленная продукция может быть поставлена потребителю только после проверки ее качества производственной лабораторией и оформления на нее качественного удостоверения или сертификата. Лаборатория контролирует также качество исходного сырья и материалов, в том числе тары и тароупаковочных материалов, соблюдение установленных рецептур, технологических инструкций, санитарных правил на всех стадиях изготовления продукции, режимы хранения продукции на складах, качество оформления и упаковки. Результаты химико – технического и бактериологического контроля и дегустационной оценки (органолептической) заносятся в журналы специальной формы.
Транспортирование, приемка и хранение сырья
В зависимости от вида сырья применяют различные способы его доставки на перерабатывающие предприятия. Плодыяблоки, сливы, вишни, черешни, груши,айву – доставляют на завод в сырьевых деревянных ящиках вместимостью не более 16кг.
Для транспортировки яблок, айвы используют также решетчатые контейнеры массой до 400 кг. Допускается транспортировка яблок навалом в специально выделенных для этой цели самосвалах при условии обеспечения сохранности сырья.
Для транспортировки ягод применяют деревянные ящики вместимостью до 12кг, решета – лубенки 4 – 6кг. Виноград перевозят навалом в автомашинах, оборудованных спецкузовами, тракторных прицепах «лодках». Овощи доставляют на завод в ящиках, контейнерах. Для транспортировки зерна зеленого горошка применяют деревянные плотные строганые ящики. Широко применяют доставку зерен зеленого горошка в автоцистернах с водой. Для томатов применяют ящики,специальные полочные контейнеры, предохраняющие томаты от механических повреждений, используют также способ доставки томатов в воде. Корнеплоды и картофель доставляют в контейнерах или навалом.
Сырье, поступающее на завод, должно соответствовать требованиям действующих стандартов и технических условий.
Принятое сырье в зависимости от его качественного состояния направляется на переработку или хранение.Сырье хранят на крытых сырьевых площадках или в сухом хорошо вентилируемом помещении с цементным или асфальтным полом или в холодильных камерах.
Каждая партия сырья, поступившая на хранение,снабжается ярлыком с указанием даты поступления на завод. Сроки хранения сырья зависят от вида сырья и способа хранения.
После хранения сырье подается на переработку в цех в порядке его поступления и с учетом фактического состояния. Освобождающуюся из – под сырья тару подвергают санитарной обработке, ее очищают от остатков сырья,промывают горячей водой и прошпаривают паром. Вместо пропарки ящики могут быть обработаны водой, содержащей 50 – 200 мг активного хлора на 1 л воды с последующим ополаскиванием чистой водой.
Особенно тщательно обрабатывают тару для перевозки зерен зеленого горошка, цистерны для перевозки томатов и их пульпы. Для этой цели на заводах имеются специально оборудованные площадки с подводкой горячей воды и пара.
Сортировка, калибровка и инспекция сырья
Поступающее на переработку сырье подвергают сортировке по цвету, сорту, степени зрелости и калибровке. Сортировка и калибровка сырья по указанным признакам имеет важное значение; так, однородность сырья позволяет в дальнейшем установить определенные технологические режимы производства и получить продукцию, однородную по качеству. Кроме того, действующими стандартами на консервы оговаривается однородность по размеру, цвету и т.п. Одновременно с сортировкой производится инспекция сырья удаление поврежденных болезнями и вредителями, недозрелых или перезрелых плодов.Процессы сортировки и калибровки осуществляются как вручную, так и с помощью машин.Для калибровки вишен, черешен, слив, абрикосов инспекции проводят вручную за инспекционными конвейерами, представляющими собой ленточные или роликовые транспортеры.
Мойка, чистка, резка и дробление сырья
Сырье всех видов, кроме особо нежных ягод (земляника, малина и др.), подвергают мойке для удаления загрязнений. Мойка сырья обеспечивает также удаление с поверхности плодов остатков ядохимикатов и снижает микробиальную обсемененность сырья. Для мойки применяют моечные машины различных систем, в которых обеспечивается проточность воды, своевременный слив ее верхнего слоя, периодическое удаление осевших на дно загрязнений.Вода, принимаемая для мойки сырья, должна соответствовать требованиям государственного стандарта на воду питьевую. Моечные машины, как правило, снабжены душевыми устройствами, где производится ополаскивание вымытого сырья. Для мойки ягод применяют душевые устройства.При переработке различных видов сырья применяют разнообразные приемы подготовки сырья для удаления кожицы, косточек, плодоножек.и операции проводят на различных машинах. Удаление плодоножек с плодов на машинах для отделения плодоножек, где плоды подаются на вращающиеся обрезиненные валки, расположенные в одной плоскости.Ряды сдвоенных, вращающихся в противоположных направлениях валков захватывают плодоножки и обрывают их.
Для очистки лука от кожицы применяют пневматические лукоочистки, где очистка производится под воздействием сжатого воздуха и механического перемешивания, а кожура отсасывается вентилятором.Для очистки картофеля, моркови и других корнеплодов применяют машины, построенные на принципе трения обрабатываемых корнеплодов о шероховатые, покрытые образивной массой поверхности вращающегося терочного диска и рабочего цилиндра.Для отделения семян томатов применяют комплекс машин, смонтированных на одной станине, где производят следующие операции: раздавливание томатов, отжатие сока и протирание дробленой массы.Резка различных корнеплодов на бруски, кубики,кружки осуществляется на овощерезках различных систем.
При производстве компотов, джема, варенья применяют машины для удаления семенного гнезда и резки яблок и груш на ломтики. Косточки из плодов удаляются на косточковыбивных или протирочных машинах Для получения пюреобразных полуфабрикатов, соков с мякотью используют экстракторы, протирочные машины. Тонкое измельчение продуктов, высокая степень дисперсности достигается путем гомогенизирования. Процесс проводится на гомогенизаторах, коллоидных мельницах и т. п.
Проведение процессов очистки плодоовощного сырья, выполняемых машинами, сопровождается обычно процессом дочистки его, выполняемым вручную. При дочистке удаляются остатки кожицы, глазки и др.
Бланширование
Бланшированием называется кратковременная тепловая обработка сырья при определенном температурном режиме паром в воде или в водных растворах солей, сахара, органических кислот.
Цель бланшировкиинактивировать действие ферментов, которые входят в состав всех видов сырья. При хранении подготовленного сырья ферменты продолжают свое действие и ускоряют окислительные процессы, которые приводят к порче или ухудшению качества подготовленного сырья (потемнение мякоти плодов и овощей и др.).
При нагревании до температуры 70 °C и выше ферменты разрушаются и их нежелательное действие прекращается.
При бланшировке плодов и овощей увеличивается степень их чистоты, снижается микробиальная обсемененность, уменьшается объем плодов и овощей за счет того, что при нагревании из ткани плодов удаляется воздух; консистенция плодов становится упругой. Последние два обстоятельства облегчают дальнейшую укладку плодов в банки.
При транспортировании бланшированные овощи меньше повреждаются. Бланшировка проводится в отдельных случаях для удаления нежелательных запахов и привкусов (горечи и т. п.), в некоторых случаях происходит удаление веществ, образующих слизь и пену.
Режимы обработки и оборудование, применяемые для данного процесса, зависят от вида плодов и овощей.
При бланшировании в воде, наряду с положительными изменениями продукта, происходит потеря ценных питательных веществ сахаров, минеральных солей, растворимых в воде витаминов; Поэтому часто применяют бланшировку паром или в растворах сахара, последние затем используют при производстве консервов.
Обжарка п пассерование
Для придания отдельным видам консервов определенных органолептических качеств овощи обжаривают или пассеруют.
Обжарка овощей – это тепловая обработка овощей в жирах до уменьшения массы сырья свыше 30% при определенном температурном режиме для придания им специфического вкуса и цвета и повышения калорийности.
Пассерование овощей – легкая обжарка овощей с уменьшением массы до 30%. Обжарка овощей и корнеплодов производится в паромасляных печах, плитах. Крапивина, двутельных котлах в жире (растительном или животном) при температуре 120 – 140° С.
При обжарке из овощей удаляется влага и впитывается жир, овощи теряют свойственную им в свежем виде упругость, на поверхности овощей образуется золотистая корочка, придающая обжаренным овощам специфический вкус.
При обжарке испаряется значительное количество воды, обжаренные продукты весят меньше, чем сырье. Разница в массе сырья до и после обжарки называется видимой ужаркой. Различают истинный процесс ужарки – разница между видимым процентом ужарки и процентом жира, впитавшимся в овощи в процессе ужарки. По видимому проценту ужарки определяют степень готовности овощей и контролируют правильность проведения процесса.
Концентрирование
При производстве томатной пасты, джема, повидла, сгущенного молока производят концентрирование – выпаривание влаги из протертой массы сырья.
Концентрирование проводят в вакуум – выпарных аппаратах при разрежении около 90кПа и температуре 52 – 50 °С.
Уваривание при таких температурах позволяет получить продукт высокого качества по вкусу, цвету, содержанию витаминов Уваривание под атмосферным давлением при температуре 100 °С приводит к ухудшению качества – продукт приобретает горьковатый привкус, в результате карамелизации сахара темнеет.
Прессование
Для получения фруктовых и овощных соков применяют прессование дробленого плодоовощного сырья для отделения жидкой фазы от твердой. Для отжима соков применяют прессы самых различных систем: гидравлические, шнековые,винтовые и т.д.
Подготовка тары
Жестяная и стеклянная тара перед расфасовкой подвергается обработке.
Стеклянные банки инспектируют, отбирают бой и тару с дефектами (щербины, трещины и т.д.), замачивают в теплой воде, моют с применением моющих средств, ополаскивают, вторично инспектируют, просматривая каждую банку, идущую под расфасовку перед световым экраном, шпарят.
Режимы мойки банок, температуры и время действия моющих растворов зависят от конструкции машины, степени загрязненности тары.
В качестве моющих средств применяют каустическую соду, синтетические моющие средства, разрешенные для мойки банок под расфасовку консервов органами здравоохранения.
Жестяные байки осматривают, непрерывно или выборочно контролируют на герметичность, шприцуют горячей водой и острым паром и направляют для наполнения.
Крышки к стеклянным банкам обрабатывают в кипящей воде 2 – 3 мин, а затем паром при 100 °С в течение 20 – 25 мин.
Бочки осматривают, ополаскивают, загрязненные бочки моют.
Для проверки отсутствия течи бочки заполняют водой на 2030 мин. При расфасовке томатной пасты, сульфитированных полуфабрикатов, соков, солений и квашений бочки замачивают.
При применении полиэтиленовых мешков – вкладышей замачивание не производят. Бочки, предназначенные для расфасовки варенья, джема и повидла, перед употреблением хорошо просушивают.
Расфасовка продукта и укупорка банок
Наполнение тары продуктом производят в соответствии с установленными требованиями для того или иного вида продукта. При расфасовке должна быть выдержана определенная масса нетто, соотношение компонентов консервов (заливки, сиропа, плодов и т.п.).
При расфасовке контролируется также и соблюдение определенной температуры продукта. Расфасовка проводится на наполнителях различных систем, а также вручную.
Для обеспечения сохранности продукции в процессе стерилизации, транспортировки и последующего хранения наполненные банки герметически укупоривают.
Укупорка стеклянной тары осуществляется на закаточных машинах металлическими крышками, снабженными уплотняющими кольцами герметизации. Для лучшего сохранения качества желательно удалить воздух из незаполненного пространства банки, чтобы в готовых консервах был вакуум. Этого достигают высокой температурой расфасовки продукта или удаляют воздух из банки при укупорке. Процесс укупорки жестяных банок называют закаткой. Закатка осуществляется на вакуум – укупорочных или обычных машинах.
Стерилизация консервов
Наиболее важным процессом консервного производства является тепловая стерилизация. Главная цель тепловой стерилизации – сделать продукт устойчивым по отношению к порче его микроорганизмами, обеспечить длительное его хранение и доброкачественность.
Одновременно с этим при стерилизации необходимо обеспечить получение качественного продукта по вкусу, цвету, консистенции и другим показателям.
Режим стерилизации (температура, продолжительность процесса, давление) разрабатывается в соответствии с определенной методикой с учетом ряда факторов:
а) термоустойчивости микроорганизмов, вызывающих порчу данного продукта. Дрожжи и плесени, а также многие виды бактерий, не образующие спор, погибают при нагревании до температуры 100 °С. Спорообразующие бактерии погибают при длительном нагревании при температуре 110 – 120 °С;
б) вида консервируемого продукта. Устойчивость микробов к высоким температурам различная и зависит от продукта. Продукты, имеющие высокую кислотность, легче поддаются стерилизации. Труднее поддаются стерилизации низкокислотные продукты, консервы с большим содержанием белка;
в) консистенции продукта. Пюреобразные консервы, имеющие густую консистенцию, прогреваются медленно
г) размеров и формы банок. Для стерилизации больших банок необходимо большее время;
д) материалов тары и толщины стенок банки. Жестяные банки прогреваются быстрее, чем стеклянные;
е) температуры расфасовки продукта. При высокой температуре продукт прогревается до температуры стерилизации быстрее.
В стсрнлизационном аппарате с помощью воды или воздуха для того, чтобы компенсировать давление, развивающееся в банке при нагревании продукта, и предотвратить нарушение герметичности (срыв крышек), создается противодавление.
Режим стерилизации указывается для каждого вида консервов и тары, в которую расфасованы консервы. Консервы стерилизуют в автоклавах периодического давления или непрерывнодействующих стерилизаторах. Консервы в стеклянной таре стерилизуют в воде.
Консервы в жестяной таре можно стерилизовать паром и в воде.
Автоклав периодического действия представляет собой вертикальный или горизонтальный цилиндр, изготовленный из толстого, стального листа, с герметически закрывающейся крышкой Автоклав имеет барботер, через который подается пар. Для контроля температуры и давления установлены термометр и манометр.
Консервы в банках загружают в металлические сетки и опускают в автоклав с помощью электротельфера. Предварительно автоклав заполняют водой, температура которой должна быть на 10 – 20 °С выше температуры содержимого банок. При стерилизации консервов в жестяных банках воду в автоклаве нагревают почти до кипения. Крышку закрывают, пускают пар и нагревают воду в автоклаве до температуры стерилизации.
Требуемую температуру стерилизации поддерживают в течение времени путем регулирования подачи пара. Противодавление создают подачей воды или воздуха и поддерживают на заданном уровне.
По окончании времени выдержки банок при данной температуре прекращают подачу пара и охлаждают консервы. После стерилизации банки с продукцией выгружают из автоклава и подвергают дальнейшей обработке: моют в специальных машинах, подсушивают, подлакировывают венчик крышки и этикетируют.
Подготовленную указанным способом продукцию укладывают в ящики либо в контейнеры и направляют на складское хранение. Отдельные виды продукции (соки, варенье, джем, повидло) можно сразу отгружать потребителю.
Другие виды продукции обычно хранят на складе в течение 10 – 14 дней до получения результатов микробиологического исследования. Такая продукция, как компоты, маринады, выдерживается на складе в течение двух недель для того, чтобы прошли процессы диффузии и консервы приобрели необходимые органолептические качества.

Тема 3.1. Мука как сырье пищевых производств
3.1.1. Классификация зерновых культур
Существуют многочисленные классификации зерновых культур. Целесообразно все зерновые культуры разделить на три группы.
Зерновые. Растения с зерном, богатым крахмалом; зерновые злаки (пшеница, рожь, кукуруза, ячмень, овес, просо, сорго, рис, чумиза) и из семейства гречишных – гречиха.
Бобовые. Растения с семенами, богатыми белками: горох, бобы,чечевица, соя, фасоль, чина, нут и др.
Масличные. Растения разных семейств, плоды и семена которых богаты маслом: подсолнечник, сафлор, горчица, рыжик, рапс, арахис и клещевина, мак, лен, конопля, ляллеманция и др. также существует классификация зерновых культур по целевому назначению: мукомольное; крупяное; техническое, кормовое

3.1.2.Характеристика основных зерновых культур
К основным зерновым культурам относят пшеницу, просо, рожь, овес, кукурузу.
Пшеница
Пшеница это главная продовольственная культура ее белки способны образовывать клейковину. Пшеницаодна из самых древних и важнейших злаковых культур, возделываемых человеком. Это – важная продовольственная культура для большинства населения земного шара. Ценность зерна пшеницы заключается в том, что она способна образовывать клейковину,имеющую большое значение для выпечки хлеба, изготовления макарон,манной крупы и других хлебных изделий.Пшеничная мука дает хлеб лучшего качества, более вкусный и полнее усваиваемый, чем мука из зерна других культур (ржи, ячменя, овса, кукурузы). Пшеничное зерно и продукты его переработки имеют также диетическое (хлебцы, изготовленные из цельного зерна, с примесью клейковины и др.) и лечебное значение. Пшеничную муку и пшеничный крахмал используют для косметических паст и горячих припарок, повязок как противоядие при отравлении бромом и йодом и т. д.Пшеница – ценная экспортная культура. Посевы пшеницы в нашей стране занимают более половины посевов всех зерновых культур. Пшеница – растение однолетнее. Озимая (высеваемая осенью) и яровая (высеваемая весной) пшеница.Озимую пшеницу, как менее зимостойкую, по сравнению с яровой высевают, как правило, в более южных районах. И только в низменно предгорных районах Закавказья, в Среднеазиатских республиках и Южном Казахстане, где зимы не суровые, встречаются сорта биологически яровые. Озимая пшеница может произрастать в горах на высоте 3000 м над уровнем моря.На долю яровой пшеницы приходится 70 – 75% всей посевной площади под пшеницы, на долю озимой – остальные 25 – 30%. Озимая пшеница имеет более продолжительный вегетационный период, чем яровая. Она полнее использует влагу осенних дождей и зимних осадков. Весной, после таяния снегов, быстро трогается в рост,в связи с чем лучше борется с сорными растениями. Поэтому озимая пшеница имеет обычно более высокую урожайность, чем яровая.В районах, где хлеба созревают во вторую половину лета, например на востоке нашей страны, яровая пшеница более урожайна, чем озимая. В районах, где хлеба созревают в середине лета, урожай яровой и озимой пшеницы близки между собой. В зерне яровой пшеницы, за немногим исключением, белка содержится больше, чем в зерне озимой пшеницы. На содержание белка и клейковины большое влияние оказывают район произрастания, погодные условия года, применяющаяся агротехника и сортовые различия. Качество клейковины в большей степени связано с сортом, но условия выращивания могут ослабить или полностью нарушить эту зависимость. По данным Всесоюзного института растениеводства, содержание белка в зерне мягкой пшеницы изменяется от 8,6 до 24,4%, а у твердой – от 14,4 до 24,1%. Наиболее низкое содержание белка отмечено в зерне пшеницы в районах с избыточным увлажнением. В относительно засушливые годы в этих же районах содержание белка в зерне пшеницы значительно повышалось (до 15 – 17%). Существует географическая закономерность в накоплении зерном пшеницы белковых веществ: количество белка в нем возрастает с запада на восток и с севера на юг.
Слабая содержит 9 - 12% белка и дает клейковину низкого качества, для улучшения хлебных свойств в нее добавляют сильную или твердую пшеницу. Мягкая пшеница используется в хлебобулочной и кондитерской промышленности. В зерне твердой пшеницы сдержится больше белка, сахара и минеральных веществ, чем в мягкой пшеницы. Твердую пшеницу используют для макаронных изделий, манной крупы, получают муку – крупчатку.

Средний химический состав пшеницы

Крахмал – 60 – 65%
Белок – 15 – 18%
Сахар – 2 – 3%
Жир – 2 – 2,5%
Клетчатка – 2%
Зола – 2%

На зерно пшеницы существует четыре стандарта.Первые два стандарта – наиболее полные, включающие развернутую классификацию и характеристику зерна; вторые два содержат технические требования, предъявляемые при государственных закупок наиболее ценного зерна – твердой и сильной пшеницы. В стандарте на пшеницу продовольственную заготовляемую прежде всего указывается, о каком зерне идет речь: под продовольственной пшеницей понимается зерновой продукт, содержащий любых зерен пшеницы не менее 85% от массы всего зерна вместе с примесями; при наличии любых зерен пшеницы в количестве менее 85% зерновой продукт считается «смесью» с указанием состава в процентах. По стандарту заготовляемую пшеницу классифицируют по типу и подтипам. Типы пшеницы различают по видам, времени высева (яровая, озимая), цвету зерна и его стекловидности: 1 тип – яровая краснозерная; II тип – яровая дурум, т. е. твердая; III тип – яровая белозерная; IV тип – озимая краснозерная; V тип – озимая белозерная. Зерно в пределах типа должно отвечать характерным для каждого типа признакам, примесь зерна других типов нормируется. Так, в I типе(яровая краснозерная) примесь других типов допускается не более 10%, из них пшеницы твердой и белозерных – не более 7%, в том числе твердой не более 5%; во II типе (яровая дурум) – всего не более 10%, включая и пшеницу твердую красную, в том числе белозерных не более 2%.Каждый из типов (кроме V типа) разделяют на подтипы по уточненному оттенку типовой окраски зерна и его стекловидности. Например, I и IV типы пшеницы имеют по пять совпадающих по признакамподтипов: 1 – й подтип – яровая (или озимая) темно – красная стекловидная с общей стекловидностью не менее 75%; 2–й подтип – яровая (озимая) красная, стекловидность не менее 60%; 3–й подтип – яровая(озимая) светло-красная, стекловидность не менее 40%; 4–й подтип – яровая (озимая) желто–красная, стекловидность не менее 40%; 5–й подтип – яровая (озимая), стекловидность менее 40%; II (яровая дурум) и III типы (яровая белозерная) делят на два подтипа.Деление на типы и подтипы имеет технологическое значение – мукомольное, хлебопекарное и макаронное. Зерно различных типов требует разного режима переработки, дает муку, различающуюся по выходам и качеству. Во втором разделе стандарта на заготовляемую пшеницу «Технические условия» приведены условия расчета за продаваемое государству зерно, причем различают два варианта. В одном случае (первая группа пшеницы) зерно соответствует установленным для данного района базисным кондициям. Такая пшеница полностью зачисляется в счет плана обязательной продажи и оплачивается по полной цене. В другом случае (вторая группа пшеницы) зерно имеет по качеству отклонения от базисных кондиций в сторону ухудшения качества по влажности, объемной массе, сорной и зерновой примеси. В стандарте приведены границы (ограничительные кондиции), ниже которых не должно быть качество пшеницы второй группы: сорная примесь не более 5%, в том числе вредной примеси не более 1%, зерновой примеси – не более 15% и др. Зерно пшеницы второй группы принимают хлебоприемные предприятия с установленной скидкой с цены и зачисляют в план обязательной продажи со скидкой с массы за излишние против базисных кондиций проценты сорной примеси и влажности. Стандарт предусматривает деление зерна пшеницы на четыре состояния по влажности: зерно сухоес влажностью по 14%, зерно средней сухостисвыше 14 до 15,6%, зерно влажноес 15,6 до 17% и зерно сырое свыше 17%.Такое деление зерна по влажности необходимо для его рационального хранения и переработки. В стандарте приводится подробный состав сорной и зерновой примеси и, наконец, даются указания на стандарты, которыми следует руководствоваться при отборе образцов и применении методов для их анализа.Стандарт на пшеницу сильную распространяется на зерно I и IV типов (1, 2 и 3 – го подтипов), а также 1-го подтипа III типа, причем только на те сорта и партии .зерна, которые отнесены по утвержденному списку к сильным. В стандарте приведены требования, которым должна отвечать (в зависимости от района) сильная пшеница по объемной массе(не менее 730755 г), влажности (не более 17 – 19%), сорной примеси (не более 5% с детализацией по составу, в том числе вредной примеси не более 1,0%), зерновой примеси (не более 15,0%).Особое значение для пшеницы сильной – улучшителя имеют такие показатели: проросшие зерна (в составе зерновой примеси) – не более 1,0%; стекловидность должна быть в процентах не менее 60,0%; содержание сырой клейковины в зерне не менее 28% с качеством не ниже первой группы; зараженность вредителями хлебных запасов не допускается (кроме клеща).Стандарт на пшеницу продовольственную распределяемую распространяется на зерно, отпускаемое государственной заготовительной системой для переработки и использования на продовольственные нужды.Стандарт также предусматривает деление пшеницы по тем же признакам на типы и подтипы. Поскольку имеется в виду, что заготовленная пшеница за время ее хранения в государственных зернохранилищах подвергается обработке, к зерну распределяемому предъявляются более высокие требования, чем к заготовляемому.По стандартам на заготовляемое и распределяемое зерно пшеница с отклонениями по стекловидности получает номер типа и подтипа, к которым она относится по цвету, с добавлением слова «нетипичная» и указанием фактической стекловидности.Пшеница с измененным естественным цветом номера подтипа не получает и обозначается словом «потемневшая» (или «обесцвеченная» в зависимости от характера изменения окраски).По стандарту на распределяемое зерно пшеница каждого типа и подтипа в зависимости от качества делится на пять классов по совокупности показателей объемной массы, сорной, вредной и зерновой примеси, влажности и прохода через сито с размером отверстий 1,70х20 мм (I класс – лучший).В зависимости от наличия в пшенице вредителей – клещей и долгоносиков (наиболее часто встречающихся), по этому стандарту установлены три степени зараженности. Третья степень характеризует наибольшую зараженность.Стандарты на пшеницу в настоящее время уточняются и совершенствуются с учетом изменений, происходящих в производстве зерна,новых требований промышленности, перерабатывающей зерно, и достижений науки и практики по изучению биохимических, физико–химических и технологических особенностей зерна, а также разработке более совершенных методов оценки качества.

Рожь
Рожь относится к числу важнейших хлебных культур, особенно в районах с ограниченным возделыванием пшеницы. Ржаной хлеб отличается специфическим ароматом и вкусом. Особенно хорош хлеб из отсеянной (пеклеванной) муки. По вкусовым качествам, перевариваемости и усвояемости ржаной хлеб уступает только пшеничному. При физической работе усвояемость ржаного хлеба повышается. Ржаной хлеб по составу и свойствам гармонично дополняет в пищевом и вкусовом отношении хлебные изделия из пшеницы. Место ржаного хлеба в рационе большинства населения нашей страны закреплено вековыми традициями. Кроме выпечки хлеба, рожь используют как концентрированный корм для домашнего скота, а также для выработки спирта, крахмала и солода. Рожь (Secale L.) – злаковое перекрестноопыляющееся однолетнее растение. Известно 14 видов ржи, из них культивируется только один- S. cereale L. (культурная, или посевная). Остальные виды относятся к диким и сорно – полевым растениям. Культурная рожь делится на разновидности. Они различаются формой колоса, его плотностью, наличием остей, окраской колоса, формой зерна и другими признаками. В посевах преобладает одна разновидность – рожь обыкновенная (S. cereale vulgare L.), имеющая белый остистый колос. Рожь обладает многими положительными свойствами. Она нетребовательна к климату, лучше переносит сильные морозы. Озимая рожь отличается большой кустистостью (одно зерно дает 3 – 8 стеблей) и быстрым ростом, она подавляет развитие сорных растений (даже осот и овсюга). Ее ценят как сороочищающую культуру и хороший предшественник для пропашных и яровых культур. Рожь бывает озимая и яровая. Высевают почти исключительно озимую рожь. Ее посевы имеются в большинстве республик и областей. Наибольшие посевные площади сосредоточены в нечерноземной полосе и черноземной лесостепной зоне, в Поволжье и Сибири, очень мало – на Кавказе и юге Украины. Химический состав зерна ржи имеет свои особенности. Среднее содержание белка (12,0%) несколько меньше и с более узкими границами колебаний (10-17%). Белковые вещества обладают повышенной растворимостью в воде (около 30%). В меньшей степени, чем белки пшеницы, они растворяются в спиртовых растворах. В условиях обычного тестоведения белки ржи не образуют клейковину. Крахмал ржи легче клейстеризуется по сравнению с пшеничным и содержится его меньше, чем в пшенице (56 – 63%). Среди хлебных культур рожь наиболее богата сахарами (4
·%). Рожь содержит 1,5 – 2,5% слизей (гумми) – сложных полисахаридов, образующих с водой вязкие растворы, что придает зерну ржи повышенную эластичность, усложняющую дробление (размол). В состав зерна ржи входит значительное количество водорастворимых веществ-от 12 до 17%, а у пшеницы 5-7%. Минеральных веществ, клетчатки, жира в зерне ржи примерно столько же, сколько в зерне пшеницы. Морфологические особенности, масса и химический состав зерна ржи изменяются в зависимости от района и условий произрастания, сорта, выполненности и крупности.

3.1.3. Морфологическое строение зерна
Зерно пшеницы имеет следующее строение:
плодовые семенные оболочки занимают до 2,5% от массы зерна (содержат много клетчатки, есть минеральные вещества)
алейрованный слой – от 8 – 10% от массы зерна (богат минеральными веществами)
эндосперм – до 85% от массы зерна (состоит из крахмала и белка, сахара 0,1%) жира и витаминов нет.
зародыш – 2 – 3% от массы зерна (содержит зачатки будущих растений: корешок, стебель, листок, богат жиром, сахаром, витаминами и минеральными веществами)
щиток
бороздка

3.1.4. Физические свойства зерна,механические свойства, стекловидность зерна, аэродинамические свойства зерновой массы
Физические свойства зерна и семян имеют большое значение для их хранения и переработки. Эти свойства лежат в основе методов определения качества, приемов перемещения, очистки и переработки зерна и семян. 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, объемная масса, механические повреждения зерна, трещиноватость, механические свойства, аэродинамические свойства, зараженность вредителями, засоренность.
Форма зерна
Форма зерна и семян весьма разнообразна. Зерно и семена разных культур и их сортов отличаются по форме. В пределах каждой культуры и отдельной партии зерна по форме зерна также наблюдаются различия вследствие неодинаковой степени физиологической зрелости и других причин. Существуют следующие формы зерна: шарообразная, чечевицеобразная, эллипсоид вращения; форма с разными размерами в трех направлениях (длина, ширина, толщина). Шарообразная форма зерна характерна примерным 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 объемную массу, так как плотнее укладывается в мерке. Форма зерна твердой пшеницы менее изменчива, чем мягкой.
Линейные размеры и крупность зерна и семян
Под линейными размерами понимается длина, ширина и толщина зерна и семени. Длиной считается расстояние между основанием и верхушкой зерна, шириной – наибольшее расстояние между боковыми сторонами и толщиной – между спинной и брюшной сторонами (спинкой и брюшком). Совокупность линейных размеров называется также крупностью. При изучении линейных размеров и крупности зерна применяются два способа: измерение отдельных зерен навески при помощи специальных приборов (микрометра, толщиномера, часового проектора, измерительного классификатора ВНИИЗ с клиновидной мерной щелью и др.) и ситовой анализ, при котором навеску зерна просеивают через набор сит с отверстиями определенной формы и размеров. О размерах зерна судят в этом случае по величине остатков на каждом сите. При измерении отдельных зерен из навески полученные данные обрабатывают методом математической статистики. Крупное зерно дает больший выход готовой продукции. Размеры зерна учитывают при установлении режима подготовки зерна к помолу и самого помола. При хранении и в результате гидротермической обработки линейные размеры зерна и его объем могут изменяться . По данные ВНИИЗ, ширина зерен мягкой пшеницы обычно больше толщины (в среднем 2,81 и 2,51 мм), поэтому просеивание мягкой пшеницы через сита с продолговатыми отверстиями происходит по толщине зерна, т. е. по его наименьшему линейному размеру. Ширина и толщина зерен твердой пшеницы примерно одинакова (в среднем 2,71 и 2,72 мм), и она просеивается как по толщине, так и по ширине. Длина зерен твердой пшеницы больше, чем мягкой (в среднем 6,65 и 6,23 мм), что обусловливает меньшую эффективность удаления овсюга из твердой пшеницы при одинаковых размерах ячей триера. Отношение длины к ширине и длины к толщине в среднем для зерна твердой пшеницы одинаковое (2,42: 1 и 2,46: 1), а для зерен мягкой пшеницы различно (2,11:1 и 2,5:1). Отношение ширины к толщине для зерна твердой пшеницы равно 1,01:1 и мягкой – 1,15:1. Зерно твердой пшеницы отличается более выгодным соотношением линейных .размеров, что улучшает условия его переработки. Из трех размеров (длина, ширина и толщина) толщина в наибольшей степени характеризует мукомольные свойства зерна. Установлена высокая коррелятивная связь между толщиной зерна oмягкой пшеницы и содержанием в ней эндосперма. Зерно после оплодотворения семяпочки сначала разрастается в длину, а затем в поперечном направлении, в первую очередь – в стороны щечек. Разрастание в толщину происходит позже, и, следовательно, степень выполненности зерна сказывается, прежде всего, на толщине.
Объем зерна и семян
Объем зерна и семени имеет значение для величины и расчета скважистости зерновой массы, величины объемной массы (при всех прочих равных условиях большему объему зерен отвечает большая объемная масса), определения режима очистки и переработки зерна, величины выхода готовой продукции (больший объем - больший выход). Средний объем одного зерна определяется погружением навески зерна в мерную стеклянную колбу, в которой налит определенный объем жидкости, не вызывающей набухания зерна (ксилол, толуол и др.).
Выполненность и щуплость зерна
Выполненностью зерна называется степень его налива и созревания. Для выполненного зерна характерна законченность процесса накопления сухого вещества. Выполненное зерно, как правило, наиболее крупное, с гладкой блестящей поверхностью, полновесное. Выполненным может быть также не крупное, а мелкое нормально-развитое зерно. Такое зерно, хотя и уступает несколько по качеству зерну крупному, но способно дать доброкачественные продукты переработки, правда, в значительно меньшем количестве вследствие менее благоприятного соотношения составных частей (например, суховейное зерно). Щуплым называется зерно мелкое, часто морщинистое, с ограниченным запасом питательных веществ, иногда состоящее почти из. одной оболочечной ткани. Между выполненными и щуплыми зернами находится ряд промежуточных форм зерна различных размеров с неодинаковой степенью выполненности. Морщинистость щуплой зерновки является результатом несоответствия в развитии и созревании внешних оболочек и эндосперма. В то время как эндосперм засыхает в ранней стадии своего развития, плодовая оболочка продолжает некоторое время развиваться дальше. Микроструктурные изменения щуплого зерна очень разнообразны, как разнообразны причины, вызывающие щуплость. Особенно большое значение имеет количество мелкого ограненного крахмала (ховдриосомного), который то накапливается в очень большом количестве, то почти полностью исчезает. Наблюдаются значительные расхождения в микроструктуре щуплой зерновки мягкой и твердой пшеницы. Твердая пшеница имеет меньший предел налива, зерновка скорее приобретает признаки щуплости. Для нее характерно состояние скрытой (криптогенной) щуплости. При скрытой щуплости зерновка твердой пшеницы имеет внешний вид нормально выполненного зерна и нормальную структуру покровной ткани. Вместе с тем налицо некоторая незаконченность дифференцировки и созревания эндосперма: в нем недостаточное количество хондриосом-ного крахмала. Для зерновки твердой пшеницы достаточно небольших изменений в микроструктуре, чтобы она приобрела качества, свойственные щуплому зерну. По-другому ведет себя зерновка мягкой пшеницы. Даже при очень больших колебаниях в количестве хондриосомного крахмала она сохраняет признаки нормально выполненного зерна. Разница заключается в том, что при уменьшенном отложении хондриосомного крахмала в зерновке усиливается степень стекловидности, а обильное его накопление сопровождается образованием мучнистой структуры. Разная степень выполненности и щуплость зерна могут появиться в результате воздействия многих причин, вызывающих сокращение притока влаги или питательных веществ, ограничение и прекращение процессов накопления сухого вещества и созревания. Независимо от причин в отклонении от сроков и темпов накопления сухого вещества в появлении мелких или щуплых зерен решающее значение имеет нарушение нормального обмена веществ. Причинами щуплости могут быть: действие засухи, суховея и мороза, подгар, грибные болезни (пыльная головня, фузариоз, нигроспориоз, ржавчина и др.), бактериозы (базальный бактериоз и др.), вирусные болезни (закукливаиие, хлороз и др.), цветковые паразиты (повилика, заразихи и др.), полевые вредители (клопы-черепашки, пшеничный трипе, хлебные пилильщики, злаковые мухи и др.) и другие неблагоприятные условия развития и созревания. Степень щуплости зависит от стадии налива зерна, в которую стали oпроявляться неблагоприятные условия созревания. Если к этому времени зерно закончило свой рост в длину, то щуплость сказывается главным образом в сокращении его поперечного сечения. Прекращение или резкое ухудшение притока питательных веществ к созревающему зерну в молочной стадии приводит к тому, что зерно уменьшается в размерах не только в поперечном сечении, но и в длину, oстановясь более тонким и коротким. В щуплом зерне на зародыш приходится относительно большая доля, чем в выполненном. Измельчать щуплые зерна трудно, мука получается темная, с синеватым оттенком. В связи с тем, что крупное зерно отличается высокими физическими, биохимическими и технологическими свойствами, а мелкое значительно уступает ему по этим показателям, целесообразно для повышения количества и качества муки проводить раздельный помол крупного и мелкого зерна. По стандартам мелкое зерно определяется количеством прохода через сито с отверстиями определенных размеров: для пшеницы – 1,7х20 мм, ржи – 1,4х20 мм, ячменя – 2,2х20 мм и т. д. Коэффициент щуплости всегда больше единицы и с увеличением степени щуплости растет. Нормально выполненное зерно пшеницы имеет коэффициент 1,11, щуплое – от 1,20 до 1,96. Коэффициент щуплости вследствие сложности его определения целесообразно применять только в исследовательской работе.
Выравненность
Выравненностью называется степень однородности отдельных зерен, составляющих зерновую массу, по влажности, размерам, химическому составу, цвету и по другим показателям. Наибольшее значение имеют выравненность по влажности вследствие особой роли влаги при хранении и переработке и по крупности. В практической работе обычно имеют дело с выравненностью по размерам. Выравненность нельзя путать с крупностью. Это разные понятия. Зерно может быть выравненным и одновременно мелким, крупным и вместе с тем невыравненным. При переработке однородного зерна по размерам (выравненного) снижаются потери и повышается качество вырабатываемых продуктов. Выравненность имеет особенно большое значение при переработке зерна в крупу. Выравненное зерно облегчает регулирование режима его переработки. Выравненные по размерам семена дают дружные всходы, растения развиваются равномерно и, следовательно, зерно созревает одновременно, что облегчает и ускоряет уборку урожая, а также повышает качество зерна нового урожая. В исследовательской работе выравненность определяют непосредственным измерением линейных размеров отдельных зерен из навески с последующей математической обработкой. Для практических целей достаточно просеять навеску зерна (обычно 100 г) через набор сит с определенными размерами отверстий. Выравненность выражают двумя способами: массой (процентами) наибольшего остатка на сите или наибольшей суммарной массой остатков на двух смежных ситах (наиболее часто).
Масса 1000 зерен
Масса 1000 зерен показывает количество вещества, содержащегося: в зерне, его крупность. Естественно, что более крупное зерно имеет и более высокую массу 1000 зерен. В крупном зерне количество оболочек и масса зародыша по отношению к ядру наименьшее. И хотя в мелком зерне более тонкие оболочки и меньший зародыш, соотношение между ними и массой зерна в целом всегда в пользу крупного зерна. Однако если масса зерна снижается пропорционально уменьшению его размеров, относительная масса оболочек и зародыша снижается медленнее. Разница между массой зерен и частиц примесей используется при очистке зерна методом метания на зернопультах разной конструкции. Наиболее часто применяются ленточные зернопульты. Раньше этот принцип использовался при перекидывании зерна лопатами на ветру. Масса 1000 зерен является также хорошим показателем качества семенного материала. Крупные семена дают более мощные и более продуктивные растения. Для определения массы 1000 зерен навеску после удаления сорной и зерновой примесей смешивают и распределяют ровным слоем в виде квадрата, который делят по диагонали на четыре треугольника и из каждых двух противоположных треугольников отсчитывают пробы по 500 целых зерен (по 250 зерен с каждого треугольника). Массу обоих проб складывают и получают массу 1000 зерен. Разница между массами двух проб не должна превышать 5% их среднего значения. Для ускорения отсчета зерен предложены приборы, механизирующие эту несложную, но трудоемкую операцию. Наиболее перспективны три прибора: счетчик-раскладчик СР – 100, представляющий собой электрический пылесос, гибкий шланг от которого заканчивается снимающейся насадкой (с углублениями и отверстиями). Насадка отбирает (присасывает) 100 зерен; прибор для механизированного отбора и подсчета 100 зерен, работающий по тому же принципу с той лишь разницей, что вместо электровентилятора пневматический эффект достигается при помощи водоструйного, масляного или какого-либо другого насоса; электронный аппарат, автоматически отбирающий и отсчитывающий зерна. Масса отдельных зерен одной и той же культуры колеблется в больших пределах в зависимости от: сорта, года урожая, района происхождения, степени выполненности и т. д.
Стекловидность зерна
Зерно имеет разную структуру, т. е. определенную взаимосвязь, взаиморасположение тканей, придающее определенное строение ее тканям. Структура может быть стекловидной и мучнистой. Мучнистое зерно на поперечном разрезе имеет белый цвет и вид мела; стекловидная часть в нем занимает не более 1/4 плоскости поперечного разреза зерна. Поперечный разрез стекловидного зерна сходен с поверхностью сколка стекла и создает впечатление прозрачной поверхности монолитного плотного вещества; на мучнистую часть в нем может приходиться не свыше 1/4 плоскости поперечного разреза зерна. Частично стекловидные зерна занимают промежуточное положение между стекловидными и мучнистыми. В частично стекловидном зерне стекловидная структура может быть сплошной, или занимающей часть поверхности поперечного среза, или в виде мелких мятен, в беспорядке разбросанных по поверхности среза. В этом случае срез становится пестрым. Стекловидность наблюдается в зерне пшеницы, ржи, ячменя, кукурузы и риса. Структура эндосперма, его cтекловидность, или мучнистость, зависят от количества, состава, свойств, размеров, формы и расположения крахмальных зерен; количества, свойств и распределения белковых веществ; характера и прочности связи между белковыми веществами и крахмалом. Природа стекловидности может иметь несколько типов, в зависимости от особенностей каждого из этих трех факторов и их сочетания.
Особенности образования стекловидности изменяются по сортам и видам пшеницы. В мучнистом эндосперме зерна хондриосомного крахмала, покрытые слоем прикрепленного белка, имеют ограненную форму, они плотно сомкнуты, но слабо связаны между собой; узкие промежутки заполнены промежуточным белком. Мучнистый эндосперм имеет рыхлую структуру, содержит мельчайшие воздушные пустоты. При дроблении зерна эндосперм раскалывается на границе между крахмальными зернами и промежуточным белком. В эндосперме стекловидной структуры зерна хондриосомного крахмала округлые, большие промежутки между ними заполнены более мелкими зернами крахмала и белковым веществом. Образуется монолитная система крахмала – белок с примерно одинаковой прочностью составляющих ее частей. При дроблении граница разрушения проходит через белок и крахмальные зерна. При промежуточном строении эндосперма структура зерна в разрезе, оставаясь в основном стекловидной, отличается мутноватостью, или опалесценцией. Количество хондриосомного крахмала влияет на хлебопекарные свойства зерна. Слишком большое и слишком малое количество такого крахмала влечет за собой снижение хлебопекарных свойств. Для высокого хлебопекарного качества зерна одновременно важно, чтобы крахмала округлой формы было больше, чем крахмала ограненной формы.
Имеются особенности в распределении белковых веществ в стекловидном и мучнистом зернах пшеницы. В зерне с мучнистой структуре белок сосредоточен больше всего в наружных слоях эндосперма и меньше в центральной его части. В стекловидном зерне белковые вещества распределены более равномерно по всему эндосперму. В центральных слоях эндосперма зерна твердой пшеницы белка содержится несколько больше, чем в зерне мягкой пшеницы. С повышением стекловидности возрастает количество содержащихся в зерне белков, идущих на формирование клейковины. Структура зерна зависит от характера обмена при наливе и созревании. К числу основных факторов, определяющих стекловидность, относятся: погодно-климатические условия, состав удобрений, сортовые особенности. Высокая температура, недостаток влаги, сжатый период налива и созревания зерна увеличивают стекловидность. Избыток фосфора уменьшает, а избыток азота, наоборот, увеличивает стекловидность. Хотя стекловидность зерна является сортовым признаком хлебного растения, но она может изменяться в зависимости от почвенно – климатических условий. Интересен вопрос о соотношении в зерне пшеницы между содержанием белков и стекловидностью. Одни исследователи утверждают, что между ними существует высокая корреляционная зависимость, позволяющая заменить длительное и недостаточно точное определение количества и качества клейковины для оценки хлебопекарного достоинства зерна при государственных закупках зерна пшеницы простым и быстрым определением стекловидности. Имеется в виду по стекловидности судить о содержании белка и клейковины и по этим показателям - о хлебопекарной ценности зерна пшеницы. Другие исследователи приводят данные, не подтверждающие такой тесной связи между стекловидностью и содержанием белка. Стекловидность наблюдается в зерне пшеницы, ржи, ячменя, кукурузы, риса. Она является важным технологическим показателем зерна. Стекловидное зерно оказывает большое сопротивление раздавливанию и скалыванию, в связи с чем при размоле требуется больше энергии, чем для мучнистого зерна. Из стекловидного зерна получается более высокий выход муки, чем из мучнистого. Из мучнистого зерна мука получается, как правило, мягкая, мажущаяся (при растирании между пальцами). Мука из стекловидного зерна более крупитчатая, что очень ценится в хлебопечении. От стекловидности зерна в значительной степени зависят: режим и схема помола, извлечение крупок и их качество, легкость просеивания через сито, степень увлажнения и время отволаживания после замачивания при кондиционировании. Стекловидное зерно лучше вымалывается, чем мучнистое, т. е. из его отрубянистых частиц легче и полнее отделяются остатки эндосперма. Из стекловидного зерна получаются тонкие и тощие отруби. В пределах одного и того же сорта пшеницы стекловидные зерна имеют большую массу 1000 зерен, чем мучнистые, а полу стекловидные занимают промежуточное место.
Стекловидные зерна длиннее мучнистых. Таким образом, сортируя по длине, можно выделить стекловидные зерна. Это имеет большое практическое значение: можно увеличить количество зерна, идущего на производство муки для макарон, подготовить более ценные партии зерна для экспорта, повысить качество посевного материала. Общая стекловидность выражается в процентах и равняется числу процентов полностью стекловидных зерен плюс половина числа процентов частично стекловидных зерен. Она может быть определена при помощи диафаноскопа или разрезанием 100 зерен. Показатель общей стекловидности не дает полного представления о том, какая фракция по стекловидности зерна .преобладает в партии – стекловидная, частично стекловидная или мучнистая. Наряду со стекловидностью, характеризующей одно из природных свойств здорового зерна – его структуру, существует ложная стекловидность. При неумелом хранении и последующей неправильной сушке пшеницы и ржи рыхлый эндосперм получается стекловидным, или, как еще говорят, "закаленным", "остеклевшим". Остеклевшая часть наиболее часто располагается по периферии, под алейроновым слоем; она более темная, чем у зерна нормальной стекловидности. Зерно с ложной стекловидностью при переработке растирается, как мыльный порошок. При замачивании остеклевший слой зерна переходит в мажущуюся или жидкую вязкую массу. Зерна с ложной стекловидностью при помоле с замочкой и отволаживанием замазывают вальцы и образуют прочные плоские лепешки. Остеклевшая часть зерна с трудом размалывается и, будучи темного цвета, придает муке общий темный цвет. Вместе с тем увлажненные оболочки, просушенные при высокой температуре, легко крошатся, загрязняя муку.
Ложная стекловидность появляется в результате начинающегося прорастания сильно увлажненного зерна. Начальные этапы прорастания, сопровождаясь интенсификацией ферментативных процессов, вызывают разрушение стенок в периферийном слое эндосперма, прилегающем к алейроновому слою. Разрушенные клетки эндосперма образуют сначала мягкую мажущуюся, а в дальнейшем жидкую, вязкую массу, напоминающую по консистенции зерно в стадии молочной спелости. Эта жидкая масса состоит из растворенных углеводов (декстринов и сахаров), в которую погружены разрозненные крахмальные зерна; при высокой температуре она становится стекловидной. Во избежание появления ложной стекловидности влажное зерно с повышенной температурой не ьзя держать до сушки в неохлажденном состоянии. В зерне пшеницы ежегодно встречаются желтобокие зерна. Количество их может достигать 50 – 60%, и больше. Желтобокими называют частично стекловидные зерна пшеницы с резко очерченными мучнистыми участками с боков. Качество желтобоких зерен значительно хуже, чем частично стекловидных. Они близки по качеству к мучнистым. Между желтобокостью и стекловидностью в основном обратная зависимость: с увеличением желтобокости уменьшается стекловидность, и наоборот. С увеличением количества желтобоких зерен снижается масса 1000 зерен. Необходимо различать зерна пшеницы с желтыми пятнами, возникшими в результате повреждения клопами вредной черепашки и желтобокие зерна, образовавшиеся в связи с условиями выращивания. Зерна, пораженные клопами, легко отличить по желтым морщинистым или вдавленным пятнам, часто с черной точкой в месте укола клопа. Желтые пятна в зоне зародыша зерновки считаются результатом поражения клопами, даже если на них нет вдавленности или черной точки. Желтобокость, образовавшаяся в результате условий выращивания, охватывает всю зерновку или часть ее, проявляясь в виде отдельных желтых пятен. Зерна, пораженные клопами вредной черепашки, в местах желтых пятен имеют рыхлое мучнистое строение (крошатся при надавливании), тогда как у желтобоких зерновок, образовавшихся в результате условий выращивания, мучнистая часть зерна не крошится.
Плотность зерна
За единицу плотности по системе МКС, входящей в состав СИ, принята плотность однородного вещества, в одном кубическом метре которого содержится масса, равная 1 кг. Она обозначается в кг/м3. Единицу плотности применяют для характеристики однородного вещества. Зерно же, даже в пределах отдельно взятого семени, представляет собой материал по физическим и химическим свойствам резко разнородный. На величину плотности влияют также давление и температура. Все это при определении плотности зерна очень трудно учесть и измерить. Поэтому, говоря о плотности зерна, мы обычно имеет дело с некоторыми усредненными данными, которые для практических целей являются достаточными. В некоторых случаях по плотности можно судить о качестве зерна. Плотность также указывает на степень зрелости и выполненности зерна. Зрелое и выполненное зерно имеет более высокую плотность, чем менее зрелое. Разницу в плотности зерна и примесей используют при сортировании зерна и его очистке. Вследствие разницы в плотности различных компонентов, составляющих зерновую массу, в том числе и зерен основной культуры, происходит самосортирование зерна при перемещениях и встряхиваниях. При уборке в фазе полной спелости плотность зерна достигает максимальной величины в наиболее короткие сроки. Срок этот увеличивается при уборке в фазе восковой спелости. Зерну, убранному в фазе молочной спелости, для достижения максимальной плотности требуется особенно длительный срок. С повышением температуры достижение максимума плотности ускоряется.
Пленчатость и лузжистость
Пленчатостью называется процентное содержание в зерне цветковых пленок (ячмень, просо, рис, овес), плодовых оболочек (гречиха) или семенных оболочек (клещевина). При характеристике семян масличных культур (подсолнечник, сафлор) пленчатость заменяется термином лузжистость. Содержание пленок характеризует ценность зерна для переработки. Чем выше пленчатость, тем относительно меньше в нем питательных веществ. Наличие пленок усложняет и удорожает переработку пленчатых культур. От плотности и массы пленок зависит выход крупы. Зерно с механическими повреждениями При уборке урожая часть зерна получает механические повреждения. Эти повреждения подразделяются на две группы: дробление зерна и микроповреждения. При дроблении зерна раскалываются вдоль или поперек, появляются плющеные зерна. К зернам с микроповреждениями относят зерна, у которых полностью выбит зародыш, повреждены оболочки над зародышем и около зародыша поврежден эндосперм.
Трещиноватость зерна
Особое место среди различных видов механических повреждений занимает трещиноватость. Она появляется в результате неблагоприятных условий уборки, механических воздействий при обмолоте, неправильной сушки, неблагоприятных условий хранения. Трещины могут быть крупными, выходящими наружу, видимыми невооруженным глазом, и мелкими, внутренними, не различимыми при осмотре. Трещиноватость усложняет переработку зерна, увеличивает производственные потери и снижает выходы наиболее ценных видов готовой продукции. Механические свойства зерна При переработке в муку и крупу зерно подвергается различным видам механического воздействия. Интенсивность этих воздействий, их технологический эффект, количество и качество вырабатываемых продуктов находятся в тесной связи с механическими свойствами зерна. Под механическими свойствами зерна понимается способность его сопротивляться разрушению с одновременным изменением формы, т. е. упруго и пластически деформироваться под действием внешних механических сил. Механические свойства зерна находят выражение в сопротивлении деформированию, разрушению и пластичности. Характерной особенностью зерна является анизотропия, т. е. неодинаковость его свойств по различным направлениям. Особенно ярко эта особенность проявляется при оценке механических свойств зерна. О механических свойствах зерна можно судить только на основании массовых наблюдений с последующей обработкой материалов методами математической статистики. При переработке зерна в муку основным процессом является его измельчение, на что затрачивается от 50 до 70% всей энергии, расходуемой на мельнице. Не вдаваясь в рассмотрение сложных взаимосвязей различных механических свойств зерна (твердость, упругость, пластичность и т. д.), наиболее важным свойством зерна, которое следует учитывать при его измельчении, является прочность, т. е. сопротивление механическому разрушению.
Прочность зерна измеряют в средней пробе массой 3 кг. Среднюю пробу размалывают на лабораторном вальцовом станке при определенных условиях. Прочность выражают работой, затрачиваемой на образование единицы новой поверхности зерна при измельчении, определенной методом ситового анализа. Прочность зерна зависит от его структуры, влажности, температуры, сортового и видового состава, почвенно-климатических условий произрастания и других еще недостаточно выясненных факторов. Влажность оказывает очень сильное влияние на прочность зерна и связанные с ней показатели удельного расхода энергии, процента извлечения и производительности мельницы. Сухое зерно имеет свойства хрупкого, а влажное – пластического тела. Повышение влажности резко ухудшает технологический эффект. Повышение температуры увеличивает прочность зерна. При понижении температуры зерно становится более хрупким и с большей легкостью разрушается. Влияние влажности и температуры на механические свойства зерна, видимо, связано с коллоидно-химическими изменениями его полимеров с коллоидными свойствами (белков, углеводов). Твердость (твердозерность), под которой понимается сопротивление, оказываемое телом проникновению в него другого тела, т. е. местная прочность на вдавливание с соответствующим данному виду деформации характером напряженного состояния, для различных участков эндосперма изменяется в широких пределах (от 39 до 167 н/мм2). В центральных участках эндосперма микротвердость в целом выше, чем в периферийных. Микротвердость эндосперма стекловидной пшеницы в два раза выше, чем мучнистой. Механические свойства оболочек и эндосперма твердой пшеницы сильно различаются. Микротвердость эндосперма зерна твердой пшеницы в два с лишним раза выше, чем микротвердость оболочек. У зерна мягкой пшеницы эти различия, особенно при мучнистой структуре, небольшие. При высокой влажности (17-20%) величина микротвердости оболочек выравнивается и становится примерно одинаковой независимо от структуры, сорта и района произрастания (20
· н/мм2).
Аэродинамические свойства зерна
Аэродинамические свойства зерна – это особенности его поведения в воздушном потоке. Движущееся зерно в воздухе встречает сопротивление (давление), которое зависит от ряда факторов. Давление воздушного потока на находящееся в нем тело зависит от массы тела, его размеров, формы, состояния поверхности, относительной скорости движения и расположения зерна, а также состояния воздушной среды. Скорость витания связана с коэффициентом парусности: она обратно пропорциональна корню квадратному из коэффициента парусности. Аэродинамические свойства зерна и его примесей используют при очистке и сортировании зерновой массы. Воздушным потоком из зерновой массы выделяют мертвый органический сор (кусочки соломы, мякину, полову). Вторичный пропуск через воздушный поток позволяет выделить многие семена сорных растений. Скорость витания зерна и его примесей устанавливают экспериментально в пневматических классификаторах разной конструкции.
Зараженность зерна вредителями При неблагоприятных условиях хранения, в неподготовленных и необеззараженных хранилищах в зерновой насыпи развиваются вредители, клещи и насекомые. Вредители наносят значительный ущерб зерну: поедают его, загрязняют своими трупами, линочными шкурками и экскрементами, способствуют повышению влажности и развитию микроорганизмов. Между количеством вредителей в пшенице до ее переработки и количеством вредителей в муке существует тесная связь. Из зараженного зерна получается зараженная мука, при этом уменьшается ее выход и увеличиваются отходы. Зольность отдельных фракций муки возрастает. Мука приобретает темный цвет. Темные и с повышенной зольностью фракции муки отходят в более низкие сорта, выход муки высших сортов уменьшается. На сохранности зерна сказывается не только видимая зараженность, но и скрытая.

3.1.5.Требования к качеству зерна. Пороки зерна
Показатели качества зерна:
1. Басизная влажность 14,5, не более 15%
2. Зольность не более 2%
3. Натура (для каждого класса отдельная)
4. Абсолютная масса (масса тысячи зерен)
5. Стекловидность (прибор – диафаноскоп)
6. Засоренность зерна (примеси сорные и зерновые)
7. Зараженность амбарными вредителями (не допускается)
8. Внешний вид, вкус, запах, цвет
Зерно обычно содержит сорную (остатки смолы, семена сорных растений, комочки грунта) и зерновую (дефектные зерна основной культуры) примеси Сорная примесь сжимает товарную ценность зерна, создает очаги повышенной влажности, что повышает риск самосогревания и порции зерна.
Определение примесей
В крупно семенных культурах (кукуруза и горох) крупную сорную примесь выделяют из средней пробы в ручную без просеивания. Крупными считают примеси, по своим размерам превышающие зерно основной культуры. Выделенную крупную сорную примесь взвешивают по фракциям и выражают в процессах по отношению к массе средней пробы. Такие, используют соответствующее сито, проводят определение содержания явно выращенной сорной и зерновой примеси в зерне и крупе. Остаток с каждого сита (сход) разбивают вручную на анализной доске, при помощи шпателя или пинцета выделяются отдельные реакции примесей. Если в пробках и навесках зерна обнаружена вредная примесь – спорынье, куколь, то ее определяют в дополнительной навески и содержание каждого вида вредной примеси вычисляют в процентах к массе взятой навески. При повышении влажности зерна возрастает риск самосогревания, которое является результатом дыхания зерна – аэробного окисления глюкозы и анаэробного спиртового и молочного брожения с выделение теплоты. По увеличению кислотности зерна можно судить о степени свежести зерна и муки. В результате самосогревания или прокисания зерна увеличивается содержание уксусной и молочной кислоты. Для определения кислотности зерна применяют воздушную болтушку размолотого зерна или водную, спиртовую или эфирную вытяжку. В зерно и продукты могут попасть вредные вещества: – остаточное количество пестицидов, применяемые при выращивании зерновых культур; – остаточное количество ядохимикатов, используемые в хранилищах зерна; – ядовитые вещества, образовывающиеся в зерне в результате развития микроорганизмов. Перезимовавшие в поле или морозобойное зерно может поражаться грибами рода Fusarim. Рост которых приводит к накоплению токсичных веществ. Определение токсичных свойств зерна приводят с помощью тонкослойной хроматографии и люминесцентного анализа.
Сыпучесть. Проявляется в самосортировании зерна (в результате толчков при движении нарушается однородность массы и легкие фракции оказываются на поверхности зерна, а тяжелые – внизу). Благодаря сыпучести зерновую массу легко перемещать иневмотранстортом и механически. С увеличением W и засоренности ее легкими примесями сыпучесть снижается. Скважистость – наличие в зерновой массе меж зерновых скважин, заполненным воздухом.

Лабораторная работа №1
Оценка качества зерна
Под качеством зерна понимают совокупность биологических, физико-химических, технологических и потребительских (товароведных) свойств и признаков зерна, определяющих его пригодность к использованию по назначению: на семенные, продовольственные, фуражные и технические цели.
При определении качества зерна учитывают, что партии товарного зерна отличаются более или менее выраженной неоднородностью физического состава, сыпучестью и связанной с этими свойствами способностью к самосортированию. Поэтому в партии зерна частицы разного размера, формы и массы распределяются неравномерно и качество зерна в разных частях партии не является строго одинаковым. В связи с этим каждую партию зерна оценивают только по среднему образцу, который должен быть репрезентативным, т.е. по всем физическим и химическим показателям отвечать среднему составу исследуемой партии.
Средний образец составляют по установленной стандартом методике (ГОСТ 10839 - 64), соблюдая при этом меры, обеспечивающие сохраняемость первоначальных свойств продукта. Сначала берут небольшие количества зерна - выемки из разных мест однородной партии специально предназначенными для этого приборами (щупами или пробоотборниками). Количество выемок, их масса и места взятия из партии предусматриваются стандартом. Если выемки однородны по качеству, то их смешивают. Совокупность выемок, отобранных из однородной партии зерна, называется исходным образцом.
Для небольших партий зерна исходный образец является одновременно и средним. Если масса исходного образца превышает 2 кг, то из него выделяют средний образец. Средний образец - это часть исходного образца, выделенная для определения качества. При этом исходный образец смешивают 3 раза и выделяют из него средний на делителях или вручную.
На рис. 1 представлен делитель ДЗК-1, предназначенный для выделения средних образцов зерновых, бобовых массой до 1,5 кг из исходного образца массой 5 кг.
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть картинку ]
При выделении среднего образца вручную исходный образец высыпают на стол с гладкой поверхностью, разравнивают зерно в виде квадрата и трижды перемешивают с помощью двух коротких деревянных планок. Затем исходный образец снова разравнивают в виде квадрата и делят по диагонали на четыре треугольника. Из двух противоположных треугольников зерно удаляют (это будет остаток исходного образца).
Из двух оставшихся треугольников зерно собирают перемешивают указанным способом и вновь делят на четыре треугольника, из которых два идут для последующего деления до тех пор, пока в двух треугольниках не будет получено около 2 кг зерна, которые и составят средний образец.
Для определения отдельных качественных показателей выделяют часть среднего образца, называемую навеской. Навески из среднего образца выделяют вручную
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть картинку ]
указанным выше способом или на делителях БИС-1, Гусева и др.
Для определения органолептических показателей, влажности, зараженности вредителями навески; выделяют только вручную, так как эти показатели могут изменяться при многократном пропускании образца через делитель.
В соответствии со стандартом на пшеницу продовольственную распределяемую (ОСТ ВКС 7066) зерно каждого типа и подтипа делится на пять классов, показатели которых даны в табл. 2.
Таблица 2
№ класса
Натурная масса
Предельное содержание, %
Проход через сито (1,70 х 20 мм)


г. в 1л, не менее
кг в 1 гл
сорной примеси
зерновой примеси пшеницы
влаги





всего
в том числе








куколя
прочих вредных примесей
яровой
озимой



1
2
3
4
5
6
7
8
9
10

1
2
3
4
785
765
745
725
78
77
75
73
1
2
3
3
0,5
0,5
0,5
0,5
0,2
0,2
0,2
0,2
2
2
4
4
3
4
5
6
15,5
15,5
15,5
16,0
5
5
7
8

5
Нижний предел натурной массы не устанавливается
4
0,5
0,2
6
7
16,0
10

Пшеница получает номер класса только при соответствии ее качества всей совокупности показателей для данного класса. При несоответствии пшеницы одному из требований высшего класса зерно переводится в соответствующий низший класс.
Ниже рассматриваются основные показатели, характеризующие качество пшеницы.
Влажность зерна
Влажность является одним из наиболее важных для практики хранения и переработки зерна показателей, влияющим также на его энергетическую ценность и выход получаемой из зерна муки. От содержания воды в зерне, являющемся живым организмом, зависит интенсивность различных биохимических процессов.
Повышенная влажность усиливает дыхание зерна, способствует развитию в нем плесеней и зерновых вредителей, а также слеживанию, самосогреванию и прорастанию. Во всех случаях происходят изменения в составных частях зерна, ухудшающие его качество. Одновременно зерно теряет и свои технологические свойства, в частности хлебопекарные. Повышенная влажность в зерне затрудняет его размол и просеивание продуктов размола, снижает производительность машин, повышает их износ и расход энергии на переработку.
По влажности можно судить о содержании в зерне сухих веществ, а следовательно, и запасных питательных веществ, обусловливающих его ценность. В зависимости от влажности устанавливаются четыре состояния пшеницы.
Состояние по влажности                                                       Содержание влаги, %
Сухое                                                                                              до 14 включительно               
Средней сухости                                                             свыше 1415,5 включительно
Влажное                                                                                                     свыше 15,517 включительно
Сырое                                                                                                                        свыше 17
Зерно, сдаваемое государству, должно иметь строго определенную влажность, соответствующую базисным кондициям от 14 до 17% в зависимости от района произрастания. Основным методом определения влажности является высушивание навесок размолотого зерна в электрическом сушильном шкафу при температуре 130° С в течение 40 мин при общей продолжительности высушивания 50 - 55 мин.
Техника определения. Зерно, предназначенное для определения влажности» в количестве около 30 г размалывают  вместе с примесями на лабораторной мельнице. Размол за один раз должен соответствовать по крупности следующим условиям: проход через сито с размером ячеек 0,8 мм для пшеницы должен быть не менее 60%. Для этого пшеницу размалывают в течение 60 с. После размола зерна во избежание потерь влаги на испарение необходимо брать навеску возможно быстро. Размолотое зерно немедленно помещают в банку с притертой пробкой и тщательно смешивают в ней. Затем в две предварительно взвешенные металлические бюксы диаметром 48 мм и высотой 20 мм отвешивают точно две навески по 5 г. Взвешенные бюксы с навесками помещают в сушильный шкаф, нагретый до 140° С;
Снизившуюся при загрузке температуру доводят за 10 - 15 /мин до 130°С и после этого сушат ровно 40 мин. После 15 – 20 минутного охлаждения в эксикаторе бюксы взвешивают. Все взвешивания при определении влажности производят с точностью до 0,01 г. Влагу, т. е. разность между массами навесок до и после высушивания, отнесенную к взятой навеске зерна, выражают в процентах. Из двух определений   выводят  среднюю влажность, которую принимают за влажность образца.
Запись в лабораторном журнале
Масса пустой бюксы                                                                    г
Масса бюксы с навеской до высушивания               г
Масса бюксы с навеской после высушивания          г
Масса испарившейся влаги                                                         г
Влажность                                                                                                     %
Заключение. По табл. 1 относим пшеницу по влажности к соответствующему классу.
Засоренность зерна
Зерно всегда содержит некоторое количество посторонних примесей, попавших при уборке, перевозках и хранении его. Засоренность снижает качество зерна, а также уменьшает стойкость его при хранении. Примеси могут влиять и на технологические свойства зерна (примесь зерна морозобойного. и пораженного клопом-черепашкой).
Примеси делят на две основные группы: сорную и зерновую. Сорная примесь является бесполезной или вредной для питания. Кроме того, в нее включают зерна других культур, которые нельзя использовать так же, как зерно основной культуры. Особенность зерновой примеси заключается в том, что она имеет пониженную ценность по сравнению с нормальными зернами основной культуры, но может быть использована по целевому назначению последних.
Состав сорной и зерновой примесей для каждой культуры дается в соответствующих целевых стандартах. Ниже приведена классификация примесей пшеницы.
К сорной примеси относятся весь проход, полученный при просеивании через сито с круглыми отверстиями в 1 мм, минеральная примесь (земля, песок), органическая примесь (части листьев, стеблей и стержней колоса, ости), семена дикорастущих, а также культурных растений, за исключением зерен ржи и ячменя, вредная примесь (головня, спорынья, угрица, вязель, горчак-софора, горчак   розовый, мышатник,   опьяняющий плевел).    
К зерновой примеси относятся зерна пшеницы: битые и изъеденные, если осталось менее половины зерна; сильно недоразвитые щуплые; проросшие с вышедшим наружу корешком или ростком либо с утраченным корешком или ростком, не деформированные, с явно измененным цветом оболочки вследствие прорастания; поврежденные самосогреванием или сушкой (поджаренные), с явно измененным цветам оболочки и затронутым ядром, раздутые при сушке; заплесневевшие, давленые, зеленые; захваченные морозом сморщенные, белесоватые и сильно, потемневшие; зерна ржи и ячменя как целые, так и поврежденные, отнесенные к сорной примеси.
К основному зерну относят зерна пшеницы, по характеру повреждений не относящиеся ни к сорной, ни к зерновой примесям.
Техника  определения.   Величина навесок установлена в зависимости от рода культуры. Для пшеницы берут 50 или 25 г. Для ускорения и облегчения разборки на фракции зерно» вручную или на рассевке просеивают через набор сит указанных в стандарте номеров.
Для пшеницы рекомендуются следующие наборы металлических сит с размерами (в мм):
Для облегчения разбора                                                                                                                          2,5 Х 2,8   
 определения прохода мелких зерен                                                                                                      1,7 Х 2,0     
  прохода, относимого к сорной примеси                                                                              1,0
Вниз ставят сито, проход через которое относят к горной примеси. Из прохода сита 1.7х20 мм и схода с сита для определения сорной примеси выделяют сорную 1 зерновую примеси. Весь оставшийся проход считают мелким зерном, взвешивают его и содержание выражает в процентах к навеске. Из сходов всех сит выделяют горную и зерновую примеси, к которым присоединяют соответствующие примеси из прохода сита 1.7х20 мм остановленного для выделения мелких зерен. Выделенные фракции сорной и зерновой примесей взвешивают и выражают в процентах от взятой навески.
Если при осмотре образца зерна или при анализе навески на засоренность обнаруживается наличие в зерне спорыньи, головни, угрицы и т. п., то отбирают дополнительную Навеску (200 - 400 г) и определяют в ней содержание вредных примесей, которое выражают в процентах и присоединяют к процентному содержанию сорной примеси.
По содержанию сорной и зерновой примесей зерно относим к соответствующим классам.
Запись в лабораторном журнале
Содержание зерновой примеси                    .............   г
»         »    »                                                        ....     .........     %
Содержание сорной примеси                        .............    г
»         »    »                                                        ....     .........     %
Заключение. По примесям зерно относим к ... классу.
Объемная масса (натура зерна)
Объемная или натурная массаэто масса единицы объема (литра) с учетом межзернового пространства.
В большинстве стран мира объемную массу выражают массой 1 л зерна в граммах. Зерно считается средненатурным при следующих значениях этого показателя (в г/л):
Пшеница                                                                                                                                                                     746786 
Рожь                                                                                                                                                                           676715
Ячмень                                                                                                                                                                      546665
Овес                                                                                                                                                                           461510
Подсолнечник                                                                                                                                                          431460
Объемную массу на литровой пурке устанавливают после выделения из средней пробы крупных примесей просеиванием зерна на сите с круглыми отверстиями D = 6 мм и тщательного перемешивания. При отступлении от этих условий искажается действительная величина объемной массы. Она зависит от плотности укладки зерна в мерке, характера примесей, влажности зерна, его формы, состояния поверхности зерна и других факторов.
Объемная масса приближенно показывает степень выполненности зерна. Зерно с большей объемной массой за единичными исключениями хорошо развито, выполнено, содержит больше эндосперма и соответственно меньше оболочек.
Объемную массу определяют на специальном приборе, называемом пуркой. общий вид которого представлен на рис. 3.
Запись в  лабораторном  журнале
Средняя величина двух определений                                          г
Заключение. По натуре зерно относится к ______ классу.
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть картинку ]
Масса 1000 зерен
Масса 1000 зерен, (абсолютная масса) учитывается наряду с натурной массой как дополнительный показатель при оценке выполненности и крупности зерна.
Так как масса отдельных зерен в партии колеблется в довольно широких пределах, то для характеристики всей партии берут среднюю массу зерна, выражая ее средней массой 1000 зерен в граммах на сухое вещество.
Масса 1000 зерен характеризует их тяжеловесность, крупность. При одинаковой крупности масса 1000 зерен будет больше у хорошо выполненного зерна. Крупное зерно содержит меньше оболочек, чем мелкое, и при одинаковой выполненности дает больший выход муки. Большое значение имеет крупность зерна "как признак качества посевного материала."
Масса 1000 зерен бывает различной у разных сортов пшеницы. На ее величину большое влияние оказывают сорт, условия выращивания, уборки » т. д. По массе  1000 зерен (в г) можно наметить следующие группы:
Масса
высокая                                                                                                                                                      более  30
средняя                                                                                                                                                       более  22
ниже средней                                                                                                                                              менее 22
Техника определения. Навеску зерна после определения засоренности смешивают и распределяют ровным слоем я виде квадрата, который делят по диагонали на четыре треугольника. Отсчитывают по 250 зерен от каждого треугольника. Отобранные две пробы по 500 зерен взвешивают отдельно на технических весах с точностью до 0,М г. Если разница между массой двух проб зерна не будет превышать 5% их средней массы, определение считается правильным. Массы первой и второй проб по 500 зерен суммируют, полученная сумма является массой 1000 зерен при фактической влажности зерна. Далее проводят пересчет на сухие вещества зерна. Массу 1000 зерен выражают с точностью до 0,1 г.
Запись в лабораторном журнале
Масса первой партии из 500 зерен ...........   г
»   второй   »   » 500   »    ............    г
Средняя масса  ..................   г
Разница между массами первой и второй партий по отношению к средней массе ............   ...   %
Масса 1000 зерен при фактической влажности зерна ....   г
Содержание сухих веществ верна (100влажность) ...   %
Масса сухих веществ в 1000 зерен ...........   г
Стекловидность зерна
Стекловидность зерна является признаком, характеризующим строение эндосперма зерна, его консистенцию.
По этому признаку зерно делится на стекловидное, частично стекловидное и мучнистое. Стекловидность зерна связана с сортом зерна, условиями культивирования и химическим составом. Обычно в стекловидном зерне содержится больше белков, чем в мучнистом. Мука из стекловидного зерна обладает лучшими хлебопекарными свойствами. Стекловидные пшеницы особенно ценятся для производства макаронной муки. Муку из мучнистых пшениц предпочитают работники кондитерских предприятий.
Стекловидность пшеницы характеризуется так называемой общей стекловидностью. Для вычисления общей стекловидности к количеству стекловидных зерен прибавляют половину частично стекловидных зерен, полученную сумму выражают в процентах от 100 зерен, взятых на анализ.
Стекловидными считаются зерна стекловидные полностью и стекловидные с легким помутнением. Стекловидные зерна не должны иметь мучнистой части свыше 1/4 плоскости поперечного разреза, зерна.   
Мучнистыми считаются зерна мучнистые полностью и мучнистые, у которых стекловидная часть занимает не более 1/4 плоскости поперечного разреза зерна. Частично стекловидными считают зерна пшеницы, не отнесенные к указанным двум группам.
Техника   определения. Из чистого зерна, оставшегося после определения засоренности, выделяют без выбора 100 целых зерен. Каждое из выделенных зерен разрезают бритвенным лезвием поперек, зерна, после чего его относят к одной из трех групп по стекловидности. Из выделенных групп подсчитывают зерна в тех двух группах, которые имеют наименьшее количество зерен, а количество зерен в третьей группе определяют по разнице.
Допускается определение стекловидности зерна с помощью диафаноскопа путем просмотра 100 зерен. При этом плохо просвечиваемые зерна рекомендуется дополнительно разрезать.
Расхождения между двумя параллельными определениями допускаются не более 5%.
Пшеница со стекловидностью ниже 40% считается низкостекловндной,
от 40 до 70% среднестекловидной, 
свыше 70% высокостекловидной,
  Запись в лабораторном журнале
Количество стекловидных зерен                                            шт.
Количество частично стекловидных                       шт.
Общая стекловидность                                                             %
Заключение.
Вопросы для самопроверки.
1. Как производится отбор средней пробы зерна?
2. Значение показателя влажности.
3. Классификация примесей зерна.
4. Понятие об объемной (натурной) массе зерна. Значение показателя, факторы, влияющие на его величину.
5. Масса 1000 зерен и ее значение при оценке качества зерна. Как производится определение и в чем выражается этот показатель?
6. Стекловидность зерна, значение этого показателя, способы его определения. Что понимается под общей стекловидностью зерна?

Тема 3.2. Помол зерна в муку
Мука - порошкообразный продукт, полученный размолом зерна с отбором или без отбора отрубей. Мука является основным сырьем хлебопекарного производства, в производстве мучных кондитерских изделий. Основные сорта применяемые в хлебопечении вырабатывают из зерна пшеницы и ржи. Мука, полученная из других культур (ячменя, сои, кукурузы, овса), может использоваться в качестве примеси к пшеничной или ржаной муке.
3.2.1.Понятие помола зерна. Основы технологии помола
Помол зерна состоит из двух этапов: подготовки зерна к помолу и собственно помола зерна. Подготовка зерна к помолу заключается в составлении помольных партий зерна, очистке его oт примесей, удалении оболочек, зародыша и кондиционировании.
Партии зерна поступают на предприятия мукомольной промышленности из разных районов произрастания, поэтому качество и технологические свойства их весьма различны. Для выпуска продукции, удовлетворяющей требованиям стандарта, составляют помольные партии с целью улучшения качества зерна одной партии за счет другой. Смешивать можно полноценное зерно, удовлетворяющее требованиям по зольности, стекловидности и иным показателям, или зерно полноценное и неполноценное (проросшее, морозобойное, пораженное клопом-черепашкой и т. п.).
Морозобойное зерно повреждается морозом при его созревании. Степень повреждения зависит от фазы его зрелости: чем менее зрелое зерно, тем более глубокие изменения оно претерпевает. Поврежденные зерна становятся морщинистыми, приобретают серо-зеленый цвет, в них не происходит в полной мере синтез белков и крахмала, они содержат большое количество сахаров и декстринов, отличаются повышенной активностью амилазы. Хлебопекарные свойства такого зерна резко снижены, хлеб получается с заминающимся мякишем, темный, с солодовым привкусом и плохой пористостью.
Получить хлеб хорошего качества из муки проросшего зерна без дополнительных мероприятий не удается. Мука из такого зерна отличается повышенной активностью всех ферментов, в том числе
·–амилазы. Хлеб имеет липкий мякиш и темноокрашенную корку. Зерно может повреждаться клопом–черепашкой, наиболее часто встречающимся вредителем. На поверхности зерна появляется темная точка укуса, окруженная пятном сморщившейся беловатой оболочки, внутри которой под влиянием мощных протеолитических ферментов, выделяемых слюнными железами клопа–черепашки и попадающих в зерно при укусе, происходят глубокие изменения. В результате укуса начинается глубокий протеолиз, снижается содержание белка, ослабляется клейковина и уменьшается ее количество. Тесто становится жидким, хлеб получается низкого качества, с небольшим объемом, плотный.
Для очистки зерна от примесей, отличающихся размерами и аэродинамическими свойствами, применяют сепараторы. Зерновую массу очищают, последовательно просеивая на ситах и продувая его восходящим потоком воздуха. Скорость воздушного потока меньше скорости витания основной культуры, в результате чего легкие примеси уносятся воздушной струей, а основное зерно остается. Примеси, не схожие с зерном по форме (семена куколя, овсюга и др.), отделяют на триерах,, рабочими органами которых являются вращающиеся барабаны или диски с ячейками на их поверхности. Триеры, служащие для отделения зерна от коротких примесей, называются куколеотборочными машинами, в которых мелкие примеси попадают в ячеи и выбрасываются на лотки, а сходом идет очищенное зерно. Зерно от длинных примесей очищается на триерах, называемых овсюгоотборочными машинами. В них размер ячеек соответствует размерам зерна, поэтому основная культура попадает в ячеи, а примеси идут сходом.
В дальнейшем зерно подвергается очистке от металломагнитных примесей. Магнитный контроль ведется неоднократно, например при выходе зерна из сепаратора, перед его обработкой в обоечных, щеточных машинах и т. д.
В зерновой массе, прошедшей через сепараторы и триеры,содержится большое количество пыли, кроме того, зерно содержит не полностью удаленные оболочки и зародыш. Для дальнейшей очистки зерна применяют обоечные и щеточные машины.Внутренняя поверхность барабана в обоечной машине наждачная, в щеточной металлическая. Внутри барабана на валу укреплены плоские бичи или щетки. Поступающее зерно подхватывается бичами и отбрасывается к цилиндрической поверхности. Очистка зерна происходит за счет многократных ударов и интенсивного трения его о бичи и рабочую поверхность барабана. При выходе из машины легкие примеси уновятся воздушным потоком. В обоечной машине из зерна удаляются пыль, бородка и частично зародыш, в щеточных – происходит отделение оставшихся на поверхности оболочек и зародыша. Из щеточной машины выходит зерно с гладкой полированной поверхностью.
При сортовом помоле загрязненное зерно моют и подвергают гидротермической обработке, которая включает в себя увлажнение и отволаживание зерна. Сухие оболочки зерна при помоле сильно измельчаются и, попадая в муку, увеличивают ее зольность. При увлажнении зерна оболочки становятся эластичными, их связь с эндоспермом ослабляется, в то время как сам эндосперм остается сухим и хрупким. При помоле оболочки отделяются от зерна в виде крупных пластинок, что облегчает их последующее выделение при просеивании.
Существуют различные способы кондиционирования в зависимости от качества исходного зерна. При холодном кондиционировании зерно увлажняют водой температурой 18 – 20 °С и подогретой до 35 °С и оставляют на отволаживание в течение 12 – 14ч. При этом усиливается действие ферментов, идут протеолиз белка и ослабление клейковины. Холодное кондиционирование применяют для обработки зерна, содержащего клейковину с малой растяжимостью. Если зерно содержит слабую клейковину, то для ее укрепления необходимо уменьшить активность ферментов, в этом случае используют горячее кондиционирование. Увлажненное зерно выдерживают в кондиционерах при температуре 55 – 60 °С с последующим охлаждением, а затем направляют в бункера для отволаживания, которое длится меньше,чем при холодном кондиционировании. Возможно скоростное кондиционирование, при котором для увлажнения зерна используют водяной пар.
Непосредственно перед помолом поверхность зерна дополнительно увлажняют, чтобы увеличить влажность оболочек и полнее их отделить от эндосперма.Схема подготовки зерна к помолу может быть сокращенной или развернутой в зависимости от типа зерновой культуры, ее качества, типа помола и т. д. Для сортового помола пшеницы применяют развернутую схему, которая включает в себя следующие стадии: первое сепарирование, очистку на куколе – и овсюгоотборочных машинах, первую очистку на обоечных машинах,второе сепарирование, мойку и первое кондиционирование (любым способом в зависимости от свойств зерна), вторую очистку на обоечных машинах, третье сепарирование, второе кондиционирование (холодное), третью очистку на щеточных машинах, увлажнение.
Помол зерна состоит из двух операций: собственно помола зерна и просеивания продуктов помола.


3.2.2.Классификация помолов
Помолы могут быть разовыми и повторительными.
Разовый помол – наиболее простой, при этом зерно за один прием полностью измельчают в муку вместе с оболочками. Мука отличается низким качеством, имеет темный цвет, неоднородна по размеру частиц. Для улучшения качества муки разового помола из нее путем просеивания отбирают некоторое количество крупных оболочек (отрубей). Разовые помолы имеют ограниченное применение. Осуществляют их на молотковых дробилках.
Повторительные помолы более совершенны, зерно измельчают в муку путем многократного прохождения его через измельчающие машины, при этом после каждого измельчения продукт сортируют в просеивающих машинах.
Основным видом измельчающего оборудования для этих помолов являются вальцовые станки. Главные рабочие органы два цилиндрических чугунных вальца одинакового диаметра расположены под углом и вращаются навстречу друг другу с разными скоростями. Поверхность вальцов рифленая, зазор между ними устанавливается в зависимости от намечаемой крупноты помола.
Зерно, попадая между вальцами, задерживается нижним вальцом, имеющим меньшую скорость вращения, и скалывается,растирается рифлями верхнего быстровращающегося вальца.После каждого вальцового станка для сортировки продуктов по крупноте частиц устанавливается рассев с набором сит разных размеров, расположенных друг под другом. При просеивании получают две фракции: сход, состоящий из частиц, не прошедших через отверстия сита, и проход, состоящий из частиц, прошедших через сито. Верхний сход является наиболее крупной фракцией с размером частиц 1,0 – 1,6 мм, следующие по крупноте фракции называются крупками (размер частиц 0,31 – 1,0 мм) и дунстами (размер частиц 0,16 – 0,31 мм). Самая мелкая фракция,идущая проходом, образует муку (размер частиц менее 0,16 мм).
Вальцовый станок вместе с рассевом образует систему. Системы бывают драными и размольными. В драных системах вальцы рифленые, отношение скорости быстровращающегося вальца к скорости медленновращающегося К 2,5; они служат для дробления зерна до крупок и дунстов. В размольных системах вальцы шероховатые, они превращают промежуточные продукты помола (крупку и дунсты) в муку.
Повторительные помолы могут быть простыми и сложными. Простой повторительный помол состоит из одного драного процесса либо драного и сокращенного размольного процессов.Зерно последовательно измельчают на нескольких (3 – 4) вальцовых станках, после каждого станка смесь просеивают и отбирают муку в виде прохода с нижнего сита. Более крупные сходы с сит направляют на следующую пару вальцов. Такую операцию повторяют до тех пор, пока все частицы не превратятся в муку.
Муку со всех рассевов объединяют, подвергают контрольному просеиванию и получают-муку одного сорта. Можно организовать работу таким образов чтобы с последнего рассева сходили отруби. При обойном помоле выход ржаной муки составляет 95 %, количество отрубей 2%, а выход пшеничной муки равен 96 % при выходе отрубей 1 %. Отобрав 9 % отрубей, можно получить ржаную обдирную муку с выходом 87%.
Сложные повторительные помолы могут быть без обогащения крупок (для получения, например, ржаной сеяной муки с выходом 63 %) и с обогащением крупок (для получения сортовой муки). При сложном помоле с обогащением крупок очистку и кондиционирование зерна ведут по развернутой схеме. Затем зерно дробят на сравнительно крупные части на нескольких драных системах, например на шести. После просеивания верхний сход с первой системы идет на вальцовый станок второй системы, верхний сход со второй системы направляют на вальцовый станок третьей системы и т. д. С последней драной системы верхним сход является отрубями. Крупки и дунсты, отбираемые со средних сит рассева, направляют на обогащение. Проходы со всех сит соединяют и получают муку I или II сорта.
При сложных помолах в драном процессе стремятся с первых трех-четырех систем получить как можно больше крупок и меньше муки. Крупки и дунсты, получаемые на этих системах, характеризуются малой зольностью и называются продуктами первого качества в отличие от крупок и дунстов второго качества, отбираемых на последующих драных системах и имеющих более высокую зольность.
Обогащение смеси крупок и дунстов ведут по крупноте и качеству на ситовеечных машинах, основным рабочим органом которых является сортировочное сито, разделенное на секции. Каждая секция имеет сито с определенными размерами ячеек. Через сито снизу вверх подается воздух. Сквозь первые самые мелкие сита проходят наиболее качественные крупки, богатые эндоспермом, которые затем идут на первые размольные системы и дают муку высших сортов. Крупки, содержащие большое количество оболочек, как более легкие, отделяются на последующих ситах. Затем их подвергают шлифовке, т. е. повторному дроблению, просеиванию и обработке на ситовеечных машинах для отделения остатков оболочек и зародыша. Только после такой обработки они направляются на последующие размольные системы, образуя муку более низких сортов. Количество размольных систем примерно в два раза больше числа драных. С последних драной и размольной систем отбирают отруби, которые подвергают вымолу, выделяяи этом некоторое количество муки более низких сортов.
Сложный помол с обогащением крупок позволяет выпускать муку различных сортов. Если муку со всех драных и размольных систем пропустить через единый контрольный рассев, то получим односортную муку, помол в этом случае называется односортным. Например, можно получить пшеничную муку I сорта 72%–го выхода. Можно получить муку двух сортов, в этом случае помол будет называться двухсортным. В этом помоле фракции муки, отбираемые с первых размольных систем, будут составлять муку 1 сорта, ее отбирают в количестве 40 %, остальные 38 % будут представлять муку II сорта. Общий выход муки составит 78 %. Можно такое же количество муки (78 %) при сложном помоле разделить на три сорта, тогда подобный помол будет называться трехсортным. Например, в высший сорт можно направить 25 % муки, в I сорт – 40 и во II сорт – 13 %.
Химический состав муки зависит от состава исходного зерна и сорта муки. При помоле зерна, особенно при сортовом, стремятся максимально удалить оболочки и зародыш, поэтому в муке содержится меньше клетчатки, минеральных веществ, жира и белка и больше крахмала, чем в зерне. Более высокие сорта муки получают из центральной части эндосперма, поэтому в их состав входит больше крахмала и меньше белков, Сахаров, жира, минеральных солей, витаминов, которые в основном сосредоточены в его периферийных частях. Наибольшее количество белка содержится в муке 1 сорта, далее следует мука высшего, II сортов и обойная.
Средний химический состав пшеничной муки (%): крахмал – 66 – 79; клетчатка – 0,1 – 1,9; сахара – 1,5 – 3; белки – 10,3 – 12,5; жир – 0,9 – 1,9: зола – 0,5 – 1,5.


Лабораторная работа №2 Оценка качества пшеничной муки.
1. Оценка качества муки органолептическим методом.
Общие положения Запах муки зависит от наличия в ней летучих веществ:
эфирных масел, спиртов, эфиров, альдегидов и т. д. Свежая мука обладает почти незаметным запахом. При неблагоприятных условиях хранения муки белки, углеводы и жиры распадаются, в результате чего образуются вещества, придающие продуктам неприятный запах. Кроме того, возможно развитие плесеней, также придающих муке неприятный сильный запах. Иногда в муку переходит запах примесей (полыни, чеснока, головни, донника, кориандра и т.д.), засорявших зерновую массу, из которой выработана мука. Посторонние запахи мука может приобретать при хранении вместе с пахучими веществами (нефтью, керосином, нафталином и другими) или при перевозках на транспорте, в котором сохранился запах этих веществ.
Вкус нормальной муки пресный, при длительном разжевывании сладковатый, приятный, с ощущением свежести размолотого зерна. При порче муки появляется кислый или горький вкус. Горечь чаще наблюдается в муке обойной и низкосортной и обычно бывает связана с прогорканием жира в связи с наличием в муке частичек алейронового слоя и зародыша зерна. Кислый вкус, как правило, обнаруживается в муке высоких сортов при длительном хранении что, по-видимому, связано с распадом белков и образованием при этом Н3Р04.
При наличии в муке минеральных примесей при разжевывании ощущается хруст. Он может быть очень резкий, что указывает на наличие в муке крупных частиц минеральных примесей, или слабый, что связано с наличием мелких частиц минеральных примесей: глины, земли, песка.
Цвет муки определяют органолептически. При этом различают цвет и оттенок общего фона: кремовый, желтый, белый 'или серый и степень загрязнения муки более темными оболочками. Цвет муки зависит в основном от наличия в ней темно-окрашенных оболочечных частиц. Кроме того, на цвет муки влияют оттенок цвета эндосперма, влажность муки, длительность ее хранения, крупность, освещенность помещения и т.д. Органолептическую оценку цвета муки применяют на всех мукомольных заводах, так как она позволяет быстро контролировать стандартность получаемой муки и ход технологического процесса помола.
Порядок выполнения работы.
Согласно ГОСТ 9404-60, для определения запаха навеску муки 20г насыпают ровным слоем на бумагу, согревают дыханием и определяют запах. В случае неопределенности запаха для его усиления навеску муки подогревают. В чашку помещают 20-3 Or муки, заливают водой, нагретой до t = 60°C, через 2 мин воду сливают и определяют запах. Запах муки можно усилить, если ее подогреть в чашке, накрытой сверху.
вкус и хруст определяют при разжевывании двух навесок массой по 1г. При незначительном ощущении горечи пишут "мука горчит", при сильном ощущении горечи признают муку "горькой". Если при разжевывании ощущается хруст, то это фиксируют записью "мука с хрустом". Лучше хруст определять в выпеченном хлебе.
Для определения характера минеральной примеси, вызывающей хруст, муку обрабатывают ССL4. Для этого анализа берут навеску муки 20г. В делительную воронку, закрепленную на штативе, наливают 40мл СС14 плотностью 1,59 г/см3 и высыпают приготовленную навеску муки. Под воронку подставляют взвешенный химический стакан емкостью 50-100мл. Смесь муки с ССl4 перемешивают в делительной воронке стеклянной палочкой.
Как только мука всплывет, смесь оставляют на 30 минут, в течение которых еще 2-3 раза помешивают. После отставания из воронки в стакан сливают 2-Змл жидкости вместе с осевшей минеральной примесью. '     Осадок дважды промывают CCl4. Затем стакан с осадком помещают в сушильный шкаф с t=60-70°C и высушивают до полного удаления СС14. После остывания в эксикаторе стакан взвешивают на аналитических весах. Количество минеральной примеси выражают в процентах к взятой навеске муки.
Для установления характера минеральной примеси полученный осадок рассматривают под лупой или микроскопом для того, чтобы установить источник, причину появления примеси и принять меры к их устранению.
Цвет муки определяют по сухой и мокрой пробам. В мокрой пробе цвет и его оттенки выступают яснее.

Результаты определения сводят в таблицу 1.                            
Таблица 1 Оценка качества муки органолептическим методом
 

Проба муки
 
сса Запах
 
Вкус В Вкус
 
Наличие хруста
 
По сухой
пробе
 
Цвет По покрой
олллломокрой
 

1 1
 1
 
 
 
 
 

2 2
 
 
 
 
 
 

На основании проведенных испытаний составляют заключение о соответствии требованиям стандарта органолептических показателей качества: запаха, вкуса, цвета образца муки, взятого на анализ.
2. Оценка качества муки по содержанию и качеству клейковины.
Общие положения. Клейковина - это гидратированный студень (гель), остающийся в руках при отмывании теста из пшеничной муки. Состав клейковины сильно колеблется и зависит как от сортовых и природных свойств пшеницы, из которой получена мука, так и от самой техники получения клейковины: от интенсивности и длительности отмывания клейковины, состава и температуры воды и прочих условий. В среднем клейковина состоит из следующих компонентов (в % на сухие вещества клейковины):
- белковые вещества            80-85
- жир;                        2-4
- минеральные соли             I -2
- клетчатка                      1-2
- углеводы (кроме клетчатки)     7-9
Из ржаной муки клейковину можно получить только при использовании особой методики.
От содержания клейковины в муке, а также от ее упругости и растяжимости зависят хлебопекарные свойства пшеничной муки. Поэтому необходимо оценивать количество и качество клейковины, содержащейся в муке. При этом, согласно Правилам организации и ведения технологического процесса на мельницах, количество клейковины должно быть: в муке высшего сорта - не менее 28%, первого сорта - не менее 30%, второго сорта - не менее 25%, в обойной муке - не менее 20%.
По качеству клейковина должна быть не ниже 2 группы.
Порядок выполнения работы. Навеску муки 25г, взятую на технических весах с точностью до 0,01г. помещают в фарфоровую ступку, добавляют 13мл водопроводной воды с t = 18-20°C и замешивают шпателем тесто до его однородности. По окончании замеса полученное тесто хорошо проминают руками и, скатанное в виде шара, кладут в чашку, прикрывают стеклом (для предотвращения заветривания) и оставляют его 20мин в покое при t = 18-20°C. После этого отмывают клейковину под слабой струёй воды над капроновым или шелковым ситом №38-43. При этом во избежание потерь тщательно собирают оторвавшиеся кусочки клейковины и присоединяют их к общей массе. Отмывание клейковины ведут до тех пор, пока не будет отмыт крахмал.
Для установления полноты отмывания клейковины применяют следующие способы: а) к капле воды, выжатой из отмытой клейковины, добавляют каплю раствора йода в йодистом калии - отсутствие синего окрашивания указывает на полное удаление крахмала; б) в чистую воду, налитую в хорошо вымытый стакан, выжимают из клейковины 2-3 капли промывной воды - отсутствие помутнения указывает на полноту удаления крахмала.
Отмытую клейковину хорошо отжимают от воды руками, пока она не начнет прилипать к ним, и взвешивают с точностью до 0,01г. Затем ее повторно промывают в течение 5мин под струёй воды, отжимают и вновь взвешивают. Промывание заканчивают, когда разница между взвешиваниями будет менее 0,1г. Полученное количество клейковины выражают в процентах к муке.
Норма допустимого отклонения при контрольных и арбитражных определениях количества клейковины +- 2%.
Отмытую клейковину оценивают органолептически по цвету и физическим свойствам. Цвет клейковины, хорошей в хлебопекарном отношении муки, должен быть светлый или светло-желтый. Темная клейковина обычно отмывается из муки неудовлетворительной в хлебопекарном отношении.
О физических свойствах судят по растяжимости и эластичности клейковины, которые определяют после определения ее цвета. Для этого из отжатой клейковины берут на технических весах навеску массой 4г. Отвешенный кусочек клейковины обминают пальцами 3-4 раза и формуют шарик, который помещают в чашку с водой с t = 18-20°C на 15мин, после чего устанавливают растяжимость и эластичность.
Под, растяжимостью клейковины понимают свойство ее растягиваться в длину. Для определения растяжимости клейковину берут тремя пальцами обеих рук и над линейкой с миллиметровыми делениями равномерно растягивают до разрыва так, чтобы все растягивание продолжалось 10с. При растягивании не допускается подкручивание клейковины. В момент разрыва клейковины отмечают длину, на которую она растянулась. По растяжимости клейковина характеризуется следующим образом: короткая (при растяжимости до 10см), средняя (от 10 до 20см) и длинная (свыше 20см).
Эластичностью  клейковины  называется  свойство ее восстанавливать первоначальную форму после снятия растягивающего усилия. Об эластичности клейковины можно судить по ее поведению при определении растяжимости, кроме того, устанавливают эластичность отдельных кусочков клейковины, оставшихся после определения растяжимости. Кусочек клейковины тремя пальцами обеих рук растягивают над линейкой с миллиметровыми делениями примерно на 2см и отпускают или кусочек клейковины сдавливают между большим и указательным пальцами. По степени и скорости восстановления первоначальной длины или формы кусочка клейковины судят об ее эластичности. Клейковина хорошей эластичности полностью или почти полностью восстанавливает свою форму. Клейковина неудовлетворительной  эластичности  совсем  не восстанавливает форму, удовлетворительной эластичности занимает промежуточное положение между хорошей и неудовлетворительной эластичностью.
Эластичные свойства клейковины из муки нормального качества находятся в обратной зависимости от ее растяжимости; чем более растяжима клейковина, тем она менее эластична. Поэтому производственные лаборатории хлебозаводов дают качественную оценку клейковине не по ее эластичности, а по растяжимости.
Слабая клейковина или тотчас же после ее отмывания, или даже при отмывании образует сплошной липкий комочек с большой растяжимостью. Сильная клейковина тотчас после отмывания обычно образует плохо слипающиеся дольки или сплошной упругий комочек губчатого строения.
В зависимости от эластичности и растяжимости клейковину подразделяют по стандарту на 3 группы:
1 группа - клейковина с хорошей эластичностью, по растяжимости - длинная или средняя;
2 группа - клейковина с хорошей эластичностью, по растяжимости - короткая, а также с удовлетворительной эластичностью, по растяжимости - короткая, средняя или длинная;                                                                 1
3 группа - клейковина малоэластичная - сильно тянущаяся, провисающая при растягивании, разрывающаяся под действием собственной массы, плывущая, а также неэластичная, крошащаяся.
При заполнении качественных удостоверений на отпускаемую муку клейковину 1 группы характеризуется как "хорошая", 2 группы - "удовлетворительная". При пониженном качестве клейковины (3 группа) указывается соответствующий признак "неэластичная", "крошащаяся" и т.д.
Кроме  того, для  качественной  характеристики  широко  используют лабораторный прибор ИДК-1 (рис.1), позволяющий получить более объективные показатели. При его использовании из отмытой клейковины выделяют навеску массой 4г и кладут его в воду для отлежки на 15мипри t=18-20°C.
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть картинку ]

Рис.1 Лабораторный прибор ИДК-1
По истечении этого времени шарик клейковины помещают в центр столика прибора, нажимают кнопку "Пуск" и держат ее в нажатом состоянии в течение 2-Зс. При этом груз свободно опускается на клейковину. Через 30с перемещение груза автоматически прекращается, зажигается лампочка "Отсчет". На шкале прибора стрелка показывает величину, характеризующую упругие свойства клейковины в условных единицах. Затем нажимают кнопку "Тормоз" и поднимают пуансон в верхнее положение, снимают с опорного столика образец клейковины и вытирают мягкой сухой тканью диски пуансона и опорного столика. По таблице 2 определяют группу качества клейковины.

Таблица 2 Качество клейковины в условных единицах прибора ИДК-1
Показания прибора, усл. ед.
 
Группа качества клейковины
 
Характеристика клейковины
 

0-15
 
3
 
Очень сильная
 

20-60
 
2
 
Сильная
 

65-80
 
1
 
Средняя
 

85-100
 
2
 
Удовлетворительная, слабая
 

105-120
 
3
 
Неудовлетворительная, слабая
 

Результаты работы занести в таблицу 3.

Таблица 3 Результаты количественно-качественной оценки клейковины муки.
Сорт муки
 
Количество клейковины, %
 
Цвет
 
Растяжимость
 
Эластичность
 
Группа стандарту
 
Единицы прибора ИДК-1
 

 
 
 
 
 
 
 

 
 
 
 
 
 
 


3. Определение влажности методами высушивания
Существует три основных метода определения влажности путем высушивания:
1) метод высушивания до постоянной массы в электрошкафу;
2) ускоренный метод высушивания;
3) экспрессный метод высушивания.
Метод высушивания до постоянной массы.
Этот метод дает наиболее точные результаты, так как процесс высушивания идет неограниченное время, как при ускоренном способе, а до полного удаления влаги.
Техника определения.  Навеска муки массой 3-5г взвешивается на аналитических весах и помещается в заранее высушенную бюксу и высушивается в сушильном шкафу при t:=100-1050C до тех пор, пока не установиться постоянная масса остатка. Постоянная масса считается достигнутой, если разница между двумя взвешиваниями не превышает 0,001г. Первое взвешивание проводят спустя 4-6 часов от начала сушки, а каждые последующие - через 2 часа. Расхождения между повторными определениями по этому методу лежат в пределах 1% (относительного).
Метод высушивания до постоянной массы трудоемок и длителен, поэтому при контроле производства, кода не требуется большой точности, но необходима быстрота анализа, используются ускоренные методы высушивания при повышенных температурах (130-160°С), в которых высушивание до постоянной массы заменено высушиванием на протяжении строго обусловленного времени.
Ускоренный метод высушивания.
Многие ГОСТы на определение влаги в пищевых продуктах предусматривают ускоренные методы высушивания определенной навески в сушильных шкафах с терморегуляторами. Для каждого продукта в зависимости от физико-химических свойств подобраны свои температура и продолжительность высушивания. Чаще всего высушивание проводят при t=130°C в течение 40 минут.
Применение ускоренного метода высушивания к объектам с повышенной влажностью, например, к хлебу, дает явно заниженные результаты из-за недосушки продукта. Колебание температуры, продолжительность сушки, конструктивные особенности сушильного шкафа, размеры и форма бюкс оказывают при этом методе большое влияние на результаты анализа.
Техника определения. В две заранее высушенные и взвешенные на технических весах бюксы, поставленные на снятые с них крышки, отвешивают по 5г м) и помещают в сушильный шкаф марки СЭШ-ЗМ, нагретый до t=130°C. Снизившуюся при загрузке температуру доводят до 130°С за 10 мин и после этого сушат ровно 40 мин.  После 15-20-минутного охлаждения в эксикаторе бюксы взвешивают с точностью до 0,01г. Влагу, т.е. разность между массами навесок до и после высушивания, отнесенную к массе взятой навески, выражают в %. Из двух определений выводят среднюю влажность, которую принимают за влажность образца.
Запись в лабораторном журнале
Масса пустой бюксы                            г;          
Масса бюксы с навеской до высушивания.            г;
Масса бюксы с навеской после высушивания          г;
Масса испарившейся влаги              "           г;
Влажность                                   %.
Заключение.
Экспрессный метод высушивания.
Для быстрого высушивания веществ используют прибор ВНИИХП-ВЧ ("конструкции К.Н.Чижовой). В основу конструкции прибора положен принцип прогревание обезвоживаемого материала тепловыми лучами, исходящими от темного нагретого тела. Быстрое обезвоживание осуществляется выпариванием влаги из тонкого слоя анализируемого вещества, прогреваемого непосредственно прилегающими к нему с обеих сторон массивными плитами из материала с высокой теплопроводностью и теплоемкостью. Плиты в свою очередь нагреваются электрическими элементами.
Техника определения. Пакетики из бумаги размером 16*16см высушивают при t=160°C в течение 3 мин, а затем охлаждают в эксикаторе и взвешивают. В предварительно просушенный и взвешенный пакетик берут навеску 5 г продукта влажностью выше 20% и 4г продукта с низкой влажностью, распределяя ее по возможности равномерно по всей площади пакетика, и ведут высушивание при t=160°C.
Длительность высушивания зависит от влажности объекта. Например, муку сушат 3 мин, тесто - 5мин, прессованные дрожжи - 7мин,   клейковину - 10мин, хлеб - 3-5мин в зависимости от подготовки образца.
По истечении времени высушивания пакетики с высушиваемым объектом помещают в эксикатор и охлаждают 2-Змин, а затем взвешивают.
Запись в лабораторном журнале
Масса высушенного пустого пакета                  г;
Масса пакета с навеской до высушивания              г;
Масса пакета с навеской после высушивания           г;
Масса испарившейся влаги                            г;
Влажность                                    %.
Заключение.

4. Определение кислотности муки.
Кислотность - это показатель, позволяющий судить о свежести муки или условиях ее хранения.
Мука с повышенной кислотностью - это мука либо хранившаяся длительное время, либо хранившаяся при неблагоприятных условиях: повышенной температуре и влажности. Мука с повышенной кислотностью требует более тщательного органолептического контроля, так как может оказаться прогорклой. Кроме того, повышенная кислотность может привести к увеличению кислотности готовых изделий, например, макаронных.
Различают титруемую и активную кислотность. Титруемая кислотность муки обусловливается содержанием в ней свободных кислот и кислых солей; она называется также общей. Выражают титруемую кислотность в градусах, под которыми понимают количество мл 1н. раствора щелочи, расходуемой на нейтрализацию кислот и кисло-реагирующих соединений, содержащихся в 100г муки.
Кислая реакция муки обуславливается наличием в ней свободных жирных кислот, кислых фосфатов, белковых веществ, имеющих кислую реакцию, свободных органических кислот, которые в очень небольшом количестве содержаться в муке (щавелевая, яблочная и другие). При хранении муки происходит увеличение титруемой кислотности в результате расщепления сложных соединений и превращения их в продукты, имеющие кислый характер. Особая роль в этих превращениях принадлежит ферменту липазе, расщепляющему содержащийся в муке жир на глицерин и свободные жирные кислоты. Кроме того, идет расщепление белка на аминокислоты, фосфатидов - на кислые фосфаты. Высокая температура и повышенная влажность склада могут ускорить нарастание кислотности как вследствие повышения активности ферментов муки, так и в результате жизнедеятельности бактерий.
Существует несколько методов определения титруемой кислотности муки:
титрование водно-мучной суспензии (по питательной смеси), титрование водного экстракта из муки (по вытяжке), титрование спиртового или водно-спиртового экстракта из муки. Титрование экстрактов проводят с индикатором или электрометрическим методом. Электрометрический метод применяют в том случае, когда полученная вытяжка имеет темную окраску, затрудняющую распознавание конца реакции.
Производственные лаборатории, руководствуясь, ГОСТ 9404-60, определяют титруемую кислотность муки только по ее водно-мучной суспензии. В этом случае оттитровываются все кисло-реагирующие вещества - как растворимые в воде, так и нерастворимые. При определении этим методом получаются несколько завышенные результаты, так как часть щелочи связывается крахмалом и белками муки путем адсорбции. Можно проводить определение кислотности по водному экстракту, но в него перейдут только растворимые в воде соединения. Жирные кислоты в воде нерастворимы, они останутся на фильтре и не будут оттитровываться.
Сравнивая результаты титрования по водно-мучной суспензии и водному экстракту муки, можно получить представление о природе кисло-реагирующие соединений и о доле жирных кислот в общем количестве кисло-реагирующих соединений.  Если муку экстрагировать спиртом, то в экстракт не переходят фосфаты, поэтому результат титрования спиртового экстракта, так же как и водного, будут ниже результатов титрования водно-мучной суспензии. В водно-спиртовом экстракте титруются растворимые в воде и спирте кислоты и кисло-реагирующие вещества. Этот метод дает наиболее точные результаты, так как при нем исключается адсорбция щелочи частичками муки.
Техника определения общей кислотности муки по водно-мучной суспензии (по питательной смеси).
5 г муки, взвешенные с точностью до 0,01 г, помещают в коническую колбу на 150-200мл, приливают цилиндром 50мл дистиллированной воды, взбалтывают до исчезновения комочков, добавляют 5 капель фенолфталеина и титруют до розового окрашивания, не исчезающего в течение 1мин. Из двух параллельных результатов берут средний.
Запись в лабораторном журнале    
 Количество 0,1 н. раствора щелочи, израсходованного на 5 г муки     а, мл;
Количество 1н. раствора щелочи, израсходованного на 5г муки    [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть картинку ], мл;
На 100г. муки израсходовано 1н. раствора щелочи           [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть картинку ]  ,мл;
Поправка на нормальность щелочи                                 К;
Кислотность                                 [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть картинку ], град.
Заключение.
Так как показатель кислотности не регламентирован соответствующими стандартами, то для оценки качества муки по этому показателю пользуются следующими ориентировочными данными:
кислотность ржаной муки при нормальных условиях и длительности хранения (в градусах):
- сеяной -   4;
- обдирной - 5;
- обойной - 5,5;
кислотность пшеничной муки (в градусах):
- высшего сорта - 3;
-  1 сорта       - 3,5;
- 2 сорта       - 4,5;
- обойной     - 5.
Кроме титруемой кислотности иногда возникает необходимость знать активную, или истинную, кислотность, которую принято выражать через водородный показатель рН. От концентрации водородных ионов зависит изменение свойств белковых веществ - их набухание, эластичность, растяжимость, коагуляция и пр. Первостепенное значение имеет реакция среды и для ферментативных процессов, протекающих на различных стадиях приготовления хлеба. Мука и свежезамешенное тесто имеют рН в пределах 5,9-6,2.
Для определения рН применяют потенциометры с использованием пары электродов каломельного или хлорсеребряного (электроды сравнения) и стеклянного (измерительного). При погружении электродов в испытуемый раствор между ними возникает электродвижущая сила, которая замеряется потенциометром и выражается показателем рН.
Техника определения. 5г муки смешивают с 50мл дистиллированной воды, взбалтывают в течение 5мин, а затем настаивают 10 мин. Питательную смесь переносят в стакан прибора, опускают туда электроды и определяют рН согласно инструкции, приложенной к потенциометру.




Тема 4.1.Основы технологии хлебопекарного производства
4.1.1.Ассортимент и пищевая ценность хлебобулочных изделий
В ассортимент продукции хлебопекарной промышленности входят различные виды и сорта хлебобулочных, сдобных, бараночных и сухарных изделий, а также национальные и лечебно–диетические изделия. Перечисленные группы изделий включают сотни наименований отличающихся друг от друга по сорту муки, рецептуре, форме, способу выпечки.
Хлебопекарная промышленность выпускает широкий ассортимент хлеба и хлебобулочных изделий. Подразделяют хлебные изделия в зависимости от вида и сорта муки, рецептуры, формы, способа выпечки и отпуска потребителю.
По виду и сорту муки хлебные изделия могут быть ржаные (из обойной, обдирной и сеяной муки), ржано–пшеничные (из смеси ржаной и пшеничной муки) и пшеничные (из муки высшего, 1–го, 2–го сортов и обойной).
По рецептуре различают хлебные изделия простые, выпекаемые из муки, воды, соли и дрожжей; улучшенные, изготовляемые с добавлением сахара, жиров, яиц, молока, пряностей и т. д.; сдобные, содержащие большое количестве сахара и жира.
По способу выпечки хлеб бывает формовой (выпекают в формах) и подовый (выпекают на поду).
По форме различают булки, батоны, калачи, плетеные и другие изделия.
По способу отпуска покупателям хлеб подразделяют на штучный, весовой.
Номенклатура группового ассортимента:
1 Хлеб ржаной из обойной муки
2 Хлеб ржаной из обдирной и сеяной муки
3 Хлеб ржано–пшеничный и пшенично-ржаной из обойной муки
4 Хлеб пшеничный из обойной муки любой массы
5 Хлеб пшеничный из муки II сорта
6 Хлеб пшеничный из муки I сорта
7 Хлеб пшеничный из муки высшего сорта
8 Булочные изделия из пшеничной муки II сорта
9 Булочные изделия из пшеничной муки I сорта
(батоны, городские булки, булочки массой 50 – 70 г)
10 Булочные изделия из пшеничной муки высшего сорта (батоны, булочки массой 50 – 70 г)
11 Бараночные изделия
12 Сдобные хлебобулочные изделия
13 Сухари, гренки, хрустящие хлебцы
14 Пироги, пирожки и пончики
К хлебным изделиям относятся изделия массой 0,5 кг и выше. Хлеб выпекается в формах или на поду печи и различается по форме на подовый и формовой. Рецептура этих изделий в основном проста (мука, вода, соль, дрожжи). Улучшенные сорта хлеба из ржаной муки содержат, кроме того, солод, сахар, патоку, пряности. В рецептуру некоторых сортов хлеба из пшеничной сортовой муки входит небольшое количество сахара и жира.
К булочным изделиям относятся изделия массой 0,05 – 0,5 кг. В рецептуру подавляющего большинства этих изделий входят сахар и жир в относительно небольших количествах: от 1 до 6% к массе муки. Булочные изделия выпекают на листах или на поду печи. Их выработка составляет 10,4% в общей массе хлебобулочных изделий.
Сдобные изделия готовятся из пшеничной муки I и высшего сорта с добавлением не менее 7% сахара и 7% жира. Выпекают сдобные изделия на листах. Масса одного изделия 0,05 – 0,1 кг.
Хлеб по-прежнему остается одним из основных продуктов питания
Хлеб – в основном углеводистая пища. Соотношение углеводов и белков в нем примерно 6 к 1, что не отвечает оптимальному для человека соотношению этих веществ (4 к 1).
Пищевая ценность хлеба определяется его калорийностью, усвояемостью, содержанием и составом белковых веществ, витаминов и минеральных соединений. Питательные вещества хлеба усваиваются организмом человека не полностью. На усвояемость хлеба влияют многочисленные факторы: общий состав пищевого рациона населения, внешний вид, пористость и вкусовые свойства хлеба, сорт муки и др.
Чем выше сорт муки, из которого приготовлен хлеб, тем полнее усваиваются его питательные вещества, особенно белки. Лучше усваивается хлеб, входящий в состав смешанного, разнообразного рациона.
Хлеб содержит 70 – 80 г белков на 1 кг массы и покрывает потребность человека в белках примерно на 30%.
Общее содержание минеральных веществ в хлебе колеблется в пределах 1 – 2% его массы. Чем ниже сорт муки, тем больше минеральных веществ содержится в хлебе.
Cодержание витаминов в хлебе зависит прежде всего от cодержания их в муке. Чем мука беднее отрубями и частичками зародыша, тем меньше в ней витаминов. Белый хлеб, получаемый из муки высших сортов, беден витаминами, в то время как хлеб из обойной муки содержит их гораздо больше.
Хлеб из ржаной и пшеничной обойной муки (550 г в сутки) полностью обеспечивает потребность организма человека в витамине РР, на 2/3 – потребность в витамине B1 и на 1/6 – в витамине В2. Хлеб из муки пшеничной 1 и высшего сортов по содержанию витаминов неполноценен.
Качественные показатели хлеба и булочных изделий, предусмотренные в соответствующих стандартах, разделяются на органолептические (внешний вид, вкус, запах и состояние мякиша) и физико–химические (влажность, кислотность, пористость, для некоторых изделий также содержание жира и сахара).

4.1.2.Технология получения хлебобулочных изделий
ПРИГОТОВЛЕНИЕ ТЕСТА
Технологический процесс приготовления хлебных из делий состоит из следующих стадий: подготовка сырья, приготовление теста, разделка и расстойка теста, вы печка и охлаждение изделий, хранение готовой продукции.
Приготовление теста – важнейшая операция технологического процесса хлебопечения. От замеса теста во многом зависит дальнейший ход технологического процесса и качество хлеба. Основной целью замешивания является получение однородной смеси из соответствующих количеств муки, воды, дрожжей, соли и других компонентов. В процессе приготовления теста стремятся создать наилучшие условия для накопления продуктов брожения (спирта, кислот, ароматических веществ и др.), которые в конечном итоге определяют качество хлебобулочных изделий, их вкусовые и ароматические свойства. В зависимости от вида и сорта муки, от ее хлебопекарных свойств процесс приготовления теста ведут различными способами. Однако к любой технологической схеме приготовления теста предъявляются следующие требования: возможность вырабатывать изделия широкого ассортимента; ограничиваться минимальным количеством технологических фаз и обеспечить получение продукции хорошего качества. Технологическая схема должна быть экономически эффективна и создавать условия для автоматизации процесса.
Еще 15 – 20 лет назад процесс приготовления теста на хлебопекарных предприятиях осуществлялся только порционно с применением устройств для дозирования сырья и тестомесильных машин периодического действия с обязательным брожением теста в дежах после замеса.
Процессы в тесте при замесе.
Задачей замеса является тщательное смешение основного сырья и других компонентов до получения однородной массы с определенной структурой и физическими свойствами. Отсутствие в смеси комочков муки – показатель завершенности процесса замешивания.
С самого начала замеса в полуфабрикатах начинает происходить ряд физических, коллоидных и биохимических процессов. Частицы муки при замесе пшеничного теста начинают быстро впитывать воду и набухают. Слипание набухающих частичек муки в сплошную массу в результате механического воздействия и приводит к образованию теста. Ведущая роль в образовании пшеничного теста принадлежит белковым веществам муки. Нерастворимые в воде белки муки, соединяясь с водой, набухают и образуют как бы губчатый «каркас», который обусловливает растяжимость и упругость пшеничного теста. Помимо белковых веществ в образовании пшеничного теста принимают участие и другие, способные к набуханию вещества (слизи, частицы оболочек), а также крахмал муки. Крахмал при замесе также связывает часть жидкости. Таким образом, процесс образования теста из муки, воды и других компонентов является следствием исключительно высокой способности белков и в меньшей степени крахмала к набуханию. Тесто из ржаной муки имеет совершенно другую структуру, упругость его мала, при растяжении оно быстро рвется.
РЕЦЕПТУРЫ ТЕСТА
Перечень и соотношение отдельных видов сырья, употребляемого для производства определенного сорта хлеба, называется рецептурой. В рецептурах принято выражать количество всех компонентов в процентах к массе муки. Количество муки на замес порции теста устанавливается с учетом емкости производственной посуды (дежей, бродильного бункера) и производительности печи. При использовании бункерных тестоприготовитель ных агрегатов нормы загрузки муки на 100 л емкости более высоки. При порционном приготовлении полуфабрикатов в производственной рецептуре указывают количество компонентов, необходимых на замес одной порции соответствующей фазы, при непрерывном замесе – расход компонентов за 15 – 60 с работы тестомесильной машины. Расчет в обоих случаях принципиально одинаков. Исходя из производительности печи, сначала определяют часовой, а затем минутный расход муки на приготовление теста (кг). Установив количество муки для замеса теста, рассчитывают, пользуясь унифицированными рецептурами, расход дополнительного сырья. В производстве для приготовления теста как порционно, так и непрерывно лаборатория завода на основании унифицированных рецептур составляет производственную рецептуру с учетом качества перерабатываемого сырья и особенностей предприятия. В производственной рецептуре указывают дозировку всех компонентов, поступающих на замес полуфабрикатов, а также кислотность, влажность, температуру и продолжительность брожения каждой фазы, кроме того, массу тестовой заготовки при выходе из делителя, режим и продолжительность расстойки и выпечки.
ТЕСТОПРИГОТОВИТЕЛЬНЫЕ АГРЕГАТЫ
В настоящее время в хлебопекарной промышленности применяется большое количество тестоприготовительных агрегатов различной конструкции, в которых разными способами готовят пшеничное и ржаное тесто. Применение тестоприготовительных агрегатов позволяет полностью механизировать, а во многих случаях и автоматизировать трудоемкие операции. Применение агрегатов повышает производительность труда, так как один тестовод, как правило, обслуживает два и более тестоприготовительных агрегатов. Большое распространение в хлебопекарной промышленности получили бункерные тестоприготовительные агрегаты с непрерывно–поточным замесом теста и сокращенным временем брожения его после замеса до разделки: однобункерные Л4-ХАГ (рис. 2); И8-ХАГ-6; МТИПП-РМК; агрегат Н. Ф. Гатилина БАГ-20/30, которые используются для приготовления рваного теста на густых головках и заквасках, а также для приготовления пшеничного теста из муки I и II сортов безопарным и опарным способами.
Для приготовления теста непрерывнопоточным способом в промышленности используются агрегаты И8 – ХТА – 6 и др.
Способы приготовления пшеничного теста
Пшеничная и ржаная мука различаются по своему химическому составу, по свойствам содержащихся в них белка и крахмала, поэтому способы приготовления ржаного и пшеничного теста неодинаковы.
Наиболее распространенные способы приготовления пшеничного теста – опарный и безопарный
Опарный способ. Опарный способ состоит из двух фаз: приготовление опары и приготовление теста Для приготовления опары обычно используют около половины общего количества муки, до двух третей воды и все количество дрожжей, предназначенных для приготовления теста. Длительность брожения опары колеблется от 1,5 до 4,5 ч. Начальная температура опары 28 – 32 С, влажность 47 – 50%. На готовой опаре замешивают тесто. При замесе теста в опару прибавляют остальную часть муки и воды, соль, а также полагающиеся по рецептуре другие компоненты. Продолжительность брожения теста 1 – 1,75 ч. Значительную часть пшеничного хлеба из муки обойной, II и I сортов в нашей стране готовят на жидких дрожжах. Тесто на жидких дрожжах делают опарным способом На многих хлебозаводах приготовляют пшеничное тесто на смеси прессованных и жидких дрожжей (прессованных 0,5 – 0,7%; жидких – 10 – 13% )при опарном способе тестоведения. Возможно приготовление густой опары с увеличением количества муки до 60 – 70%. Для лучшего транспортирования густой опары в тестоприготовительных агрегатах готовят влажнотью 41 – 45%. Замес теста осуществляют после внесения оставшихся 35 – 30% муки, воды, солевого раствора и других ингредиентов.
За последние годы на многих хлебозаводах нашей страны широкое распространение получила технология приготовления пшеничного теста на жидких опарах. Жидкие опары готовят влажностью 65 – 70% с внесением 30% муки от всего количества. При приготовлении теста на жидких опарах исключается необхо димость в емкостях для брожения, так как использует ся интенсивный замес теста с сокращением продолжительности его брожения до разднлки этот cnособ приготовления теста используется в основном для приготовления массовых сортов хлеба
Продолжительность брожения жидких опар колебся от 1,5 до 5 ч, оптимальная начальная температуpa 32 – 33°С, конечная кислотность жидких опар из муки II сорта 6 – 8 град., а из муки I сорта 5,5 – 6,0град., подъемная сила жидких опар 17 – 25 мин.
Аппаратурное оформление процесса приготовления жидких опар различно. В большинстве случаев жидкая опара замешивается на машине ХЗМ – 300 и перекачивается для брожения в чаны, содержимое которых расходуется порционно.
Непрерывнопоточное брожение жидких опар осуществляется в различных емкостях: аппарат ХТР, заквасочные машины конструкции ВНИИХП и др.
Варианты приготовления пшеничного теста на жидких опарах многочисленны. Широкое распространение получили Донецкая и Краснодарская схемы приготовления теста в установке ХТУД.
Отличаются они видом применяемых дрожжей (жидкие, активированные, смесь прессованных и жидких), влажностью опар (65 – 75%) и количеством добавляемой в опару соли (10 – 100%). По всем вариантам тесто замешивается интенсивно, продолжительность брожения теста перед разделкой 0,3 – 0,7 ч.
Безопарный способ. При безопарном способе тесто замешивают сразу из всего полагающегося по рецептуре сырья. Расход дрожжей при этом способе составляет: прессованных 1,5 – 2,5%, жидких 35 – 50% к массе муки. Начальная температура теста 28 – 30°С. Продолжительность брожения теста 3 – 4 ч. Безопарный способ обычно применяют при производстве хлебобулочных изделий из пшеничной муки высшего и I сортов, изделия из которых должны иметь низкую кислотность и в том случае, когда исключается возможность готовить тесто в две фазы, например, при недостатке дежей и др. Для некоторых изделий (например, ситнички и московские калачи) технологическая инструкция предусматривает приготовление теста только без опарным способом.
Способы приготовления ржаного теста
Приготовление ржаного теста существенно отличается от приготовления пшеничного. Ржаное тесто менее эластично и менее упруго, так как в нем нет губчатого клейковинного каркаса, свойственного пшеничному. Имеется много способов приготовления ржаного теста, отличающихся один от другого количеством фаз в технологическом процессе, параметрами приготовления заквасок и другими особенностями.
В основе большинства способов приготовления теста из ржаной муки лежит разрыхление теста заквасками, которые обеспечивают накопление необходимого количества кислот. Для получения ржаного хлеба хорошего качества тесто готовят с высокой кислотностью. В зависимости от схемы приготовления и условий производства конечная кислотность теста бывает обычно в пределах 10 – 12град.; Высокая кислотность не только способствует улучшению физических свойств теста, но и придает хлебу специфический вкус и аромат.
Закваска – это непрерывно расходуемая и возобновляемая фаза. Спелую закваску (обычно 1/3, 1/2или 3/4 объема) используют для приготовления теста, а остальную часть – для возобновления фазы. В остаток добавляют муку и воду и замешивают новую закваску. После брожения в течение 4 – 5 ч закваска считается спелой и ее вновь расходуют для приготоления теста и новой закваски и т. д. Этот так называемый производственный цикл приготовления ржаного теста на заквасках применяется при непрерывной работе производства длительное время (месяц и более). Благодаря такому способу ведения заквасок в них развивается бактериальная микрофлора, значительно повышающая их кислотность. Широко му применению заквасок при приготовлении ржаного теста способствует также то, что в ржаных заквасках и тесте вследствие высокой кислотности развиваются преимущественно молочнокислые бактерии, основная роль которых – образование молочной кислоты, благоприятно влияющей на физические свойства ржаного теста. Кроме того, в закваске всегда имеется некоторое количество дрожжей, которые попадают в нее вместе с мукой или из окружающей среды. Эта особенность ржаного теста позволяет выводить первые закваски самопроизвольным (спонтанным) забраживанием.
При пуске потока для приготовления дрожжевой головки в качестве молочнокислой микрофлоры используют часть старой головки или теста, а если ее нет, то специально приготовленную, которая самопроизвольно заквашивается бактериями муки. Дрожжи в эту головку вносят прессованные. В первые несколько дней работы на новых головках, выведенных на старой или спонтанно забродившей закваске, хлеб получается не такого хорошего качества, как в последующие дни работы. Это объясняется тем, что оптимальная и достаточно активная микрофлора устанавливается не сразу. Поэтому вместо применения в разводочном цикле старой или самопроизвольно забродившей закваски лучше дрожжевую головку выводить на чистых культурах молочнокислых бактерий и дрожжей. Это ускоряет их выведение и позволяет сразу получить хлеб хорошего качества.
Приготовление теста на густых заквасках на подавляющем большинстве заводов проводится в подкатном оборудовании и связано с тяжелым физическим трудом. Дозирование и транспортирование таких заквасок ввиду их высокой вязкости представляют определенные затруднения. Поэтому за последние годы в промышленности нашли широкое применение для приготовления ржаного теста жидкие закваски.
Жидкие закваски применяются в производстве хлеба из муки ржаной обойной, обдирной и муки пшеничной в смеси с ржаной (хлеб орловский, столовый и др.). Жидкие закваски позволяют механизировать и автоматизировать процесс приготовления теста. В промышленности применяют свыше 10 различных схем тестоприготовления на жидких заквасках, отличающихся по составу чистых культур микроорганизмов, применяемых в разводочном цикле, по температуре заквасок и по составу питания для закваски (с заваркой и без нее).
Жидкие закваски обновляют один – два раза в год или реже. В разведочном цикле приготовления жидких заквасок применяют культуру какой– либо дрожжевой расы и смесь различных штаммов молочнокислых бактерий (которые приготовляют центральные лаборатории управлений и ВНИИХП).
Влажность жидких заквасок колеблется в пределах 68 – 85%. В них создаются лучшие условия для жизнедеятельности дрожжей, чем в густых.
По данным И. М. Ройтера и др., оптимальная влажность ржаных заквасок 75%. Закваски с большей влажностью расслаиваются, ухудшается их подъемная сила, снижается вкус и аромат хлеба, форсируется его черствение. Начальная температура практически колеблется в пределах 29 – 32 °С. Жидкие ржаные закваски готовят как порционно, так и непрерывно в агрегатах различной конструкции.
Расход муки в жидкую закваску составляет около 25 – 30% общего количества ее для приготовления теста.
Для приготовления жидкой закваски из ржаной муки непрерывным способом используют два последовательно соединенных бродильных аппарата. Переливаясь из одного отсека в другой, жидкая закваска выбраживает и из последнего отсека 2 – й машины готовая закваска насосом – дозатором подается в месильную машину непрерывного действия для замеса теста и в первый отсек 1 – й машины для возобновления. В тестосмесительную машину из дозаторов поступает мука, вода и другое вспомогательное сырье. Тесто после замеса направляется в тестоспуск, а оттуда – в делительную машину.
РАЗРЫХЛЕНИЕ ТЕСТА
Чтобы получить хлеб вкусный, с хорошо разрыхленным мякишем, следует до выпечки хлеба предварительно разрыхлить тесто. Существует три способа разрыхления: биохимический, химический и механический.
Биохимичеcкий способ заключается в том, что в тесто вводятся дрожжи, сбраживающие содержащийся в тесте сахар с образованием спирта и углекислого газа, Последний, частично оставаясь в тесте, разрыхляет его.
Несмотря на ряд существенных недостатков (длительность процесса 4 – 6 ч, потребность в дополнительном технологическом оборудовании, потери сухих веществ до 2 – 3%), биохимический способ нашел самое широкое распространение, так как позволяет получить хлеб не только хорошо разрыхленный, но и, что самое главное, вкусный, ароматный, легко усвояемый.
При химическом способе разрыхления теста в процессе замеса вносятся химические вещества, разлагающиеся или вступающие в реакцию друг с другом при высокой температуре с выделением газа, который разрыхляет тесто при выпечке. Этот способ применяют в тех случаях, когда в тесто по рецептуре вводят большое количество жира, сахара, яиц. При значительной концентрации сахара задерживается, а затем приостанавливается спиртовое брожение, а жиры, обволакивая поверхность дрожжевой клетки, ухудшают ее питание. Поэтому при выработке пряников, печенья и других мучных кондитерских изделий, в рецептуру которых входят жиры, сахар, яйца, тесто готовят без дрожжей, на химических разрыхлителях. Обычно в промышленности применяют смесь разрыхлителей.
К химическим разрыхлителям относятся: углекислый аммоний, двууглекислый натрий (питьевая сода).
Механический способ разрыхления состоит в том, что воду и муку при приготовлении теста смешивают в специальном аппарате под высоким давлением углекислого газа. Полученную после снятия давления разрых ленную массу затем загружают в формы и выпекают. Однако в практике хлебопечения этот способ до настоящего времени широкого распространения не получил.
БРОЖЕНИЕ ТЕСТА
Брожение теста начинается с момента замеса и продолжается до полного прогревания его в печи.
В производственной практике, однако, термин «брожение теста» охватывает период брожения с момента замеса теста до деления его на куски.
В процессе брожения тесто созревает. Целью созревания является достижение достаточной его газообразующей и возможно лучшей газоудерживающей способности. Дрожжам необходим определенный срок, чтобы они могли обеспечить хорошую разрыхленность и подъем теста. Они достигают полной активности только после 1 – 1,5 ч брожения. В бродящем тесте под действием ферментов амилазы и мальтазы повышается количество cахаров, продолжается набухание белковых веществ клейковины и крахмала. Процесс этот обычно заканчивается в течение получаса после начала брожения. Тесто при этом становится суше и уплотняется.
В результате набухания тесто делается более связным. Оно хорошо поддается обработке и устойчиво в расстойке. Созревание теста в период его брожения способствует увеличению объемного выхода хлеба, образованию тонкостенной пористости, получению более светлого, нежного и хорошо разрыхленного мякиша.
РАЗДЕЛКА ТЕСТА
Разделка теста включает следующие операции: деление на куски, округление и окончательное формование кусков, расстойку сформованных кусков теста и подготовку их к выпечке.
Деление теста на куски требуемой массы осуществляется при помощи тестоделителей. В настоящее время в нашей стране почти все хлебобулочные изделия изготовляют в штучном виде. Это обстоятельство предъявляет повышенные требования к точности деления теста на куски, так как в стандартах на штучные хлебобулочные изделия предусматриваются допустимые отклонения не более ±3,0% от установленной массы одного изделия. Массу кусков при делении систематически контролируют выборочным путем, для этого у рабочего места разделки устанавливают циферблатные весы.
Для деления теста из ржаной и пшеничной обойной муки применяют тестоделители различных марок. Для ржаных сортов наиболее часто применяется тестоделитель «Кузбасс». Большое распространение в производстве хлебобулочных изделий массой 0,2 – 1,1 кг из пшеничной сортовой муки получил тестоделитель ХТД. В настоящее время на смену ему приходят новые делительные машины А2 – ХТН, РТ и др.
Массу тестовой заготовки для каждого сорта определяют, исходя из установленной массы готового изделия, с учетом точности работы делителя, величины упека в печи и усушки при хранении на данном предприятии.
После деления теста куски его сразу округляются. Округление кусков теста улучшает структуру теста и мякиша хлеба. При округлении кускам теста придают форму шара, из которой при последующей обработке на закаточных или других машинах легко получить окончательную форму изделия. После операции деления и округления куски пшеничного теста направляют в тестозакаточные машины, где им придается цилиндрическая форма.
В промышленности применяются закаточные машины марок СЗК – Р, МЗЛ и ХТЗ.
Для окончательного формования тестовых заготовок некоторых изделий (рогалики, розанчики и др.) имеют ся специальные машины.
При разделке теста из пшеничной сортовой муки транспортерные ленты посыпают мукой для предотвращения прилипания. Для экономии муки на подсыпку на многих хлебозаводах применяют обдувку тестовых заготовок воздухом и обработку транспортерных лент полимерными материалами (кремнийорганическая жидкость ГКЖ – 94) и покрытие рабочих органов закаточных машин фторопластом.
РАССТОЙКА ТЕСТА
В процессе деления теста на куски и формования заготовок из теста почти полностью удаляется углекислый газ. Чтобы разрыхлить тесто, придать ему необходимую форму и объем, тесто как ржаное, так и пшеничное перед посадкой в печь подвергают окончательной расстойке. Во время окончательной расстойки в тесте продолжается брожение. Образуемый углекислый газ разрыхляет тесто и увеличивает объем тестовых заготовок.
Лучшими условиями для окончательной расстойки являются: температура воздуха 35 – 40 °С и относительная влажность 75 – 85%. Особо важное значение расстойка приобретает при ускоренных способах приготовления теста. В этом случае окончательная расстойка является единственной фазой, при которой происходит разрыхление теста. Окончательная расстойка теста на предприятиях большой и средней мощности осуществляется в конвейерных люлечных шкафах. На предприятиях малой мощности расстойка сформованных тестовых заготовок производится на расстойных вагонетках в специальных камерах.
ВЫПЕЧКА ХЛЕБА
Процессы при выпечке
Цель выпечки превратить тесто в хорошо усвояемый продукт. В процессе выпечки составные части муки (крахмал, белковые вещества) подвергаются изменениям. Уже через несколько минут после посадки кусков теста в печь наряду с легким окрашиванием корки наблюдается значительное увеличение их объема. Подъем в печи вызывается проникновением тепла во внутренние слои теста. В результате повышения температуры во внутренних слоях мякиша в первое время выпечки происходит и усиленное образование углекислого газа дрожжами. При температуре 55°С деятельность дрожжевых клеток прекращается. Поверхностный слой кусков теста быстро нагревается в печи. В этом слое сразу отмирают бродильные микроорганизмы, крахмальные зерна подвергаются клейстеризации, а белковые вещества свертываются. При достижении температуры 100 ІС из теста начинает испаряться влага. Нагрев и потери влаги у верхней и нижней корок больше, чем у боковых. Поэтому боковые корки остаются более тонкими и бледноокрашенными. Затвердевание корки обусловлено испарением влаги из поверхностного слоя теста. Окрашивание корки указывает на то, что составные части муки подверглись химическим превращениям. При повышении температуры теста из крахмала, подвергшегося клейстеризации, образуются декстрины, причем при температуре 110 – 120°С образуются светлые декстрины (желтые), а 120 – 140 °С – темные (коричневые).
При температуре 140 – 150 °С наблюдается карамели зация сахара, а при 150 – 200 °С в результате взаимодействия белковых веществ и сахаров образуются в корке темноокрашенные вещества – меланоидины. Меланоидины, обусловливающие окраску корки, являются ценными вкусовыми веществами, придающими хлебным изделиям специфический вкус и аромат.
Образование корки затрудняет проникновение тепла внутрь мякиша, так как она является плохим проводником тепла. В мякише хлеба температура не превышает 100 °С даже при увеличении длительности выпечки. Как правило, в мякише мелкоштучных изделии температура не бывает выше 95 °С.
При 60 °С начинается процесс свертывания белковых веществ. При этом они отдают воду, которая связывается клейстеризующимся крахмалом. Таким образом, мякиш представляет собой стойкий каркас из клейстеризованных крахмальных зерен и свернувшегося белка. Испаряющийся спирт вступает во взаимодействие с накопившимися в тесте кислотами с образованием при этом эфиров, придающих хлебу ценимый потребителем вкус и аромат.
Упек
Упеком называют разность в массе посаженного в печь куска теста и выпеченного хлеба, выражаемую в процентах к массе теста.
Упек происходит в основном в результате испарения влаги из теста. Испарение спирта и улетучивание углекислого газа при этом имеет очень небольшое значение.
Упек – наибольшая технологическая убыль в процессе производства хлеба.
Величина упека зависит от следующих факторов:
температуры и продолжительности выпечки – при низкой температуре выпечки и более длительном пре бывании хлеба в печи упек повышается;
массы хлеба – изделия большей массы теряют в абсолютном значении большее количество влаги, но в процентном отношении эта потеря у них меньше, чем у мелкоштучных изделий;
формы изделий – у подовых изделий упек больше, чем у формовых, так как величина открытой поверхности, интенсивно теряющей влагу, у них больше.
Кроме того, при выпечке изделий одного и того же сорта на величину упека влияют степень увлажнения среды пекарной камеры и тестовой заготовки, темпера тура пекарной камеры в разных зонах печи, плотность посадки, продолжительность выпечки и конструкция печи.
Величина упека для разных изделий колеблется в значительных размерах от 6 до 12%. Каждое предприятие на основании многократных измерений устанавливает оптимальную величину упека по сортам изделий.
Режимы выпечки
Режим выпечки обусловливает пропеченность мякиша, толщину, цвет и глянцевитость корки, а также аромат и вкус хлеба.
Для каждого сорта изделий он характеризуется такими данными, как температура пекарной камеры, продолжительность выпечки, относительная влажность среды пекарной камеры.
Оптимальный режим выпечки каждого вида изделий на предприятиях устанавливается опытным путем применительно к конкретным условиям. Режим корректируется в зависимости от хлебопекарных свойств муки, теста и других причин, возникающих на производстве.
Температура пекарной камеры устанавливается на предприятиях в зависимости от конструкции печи, размещения термопары или термометра и наименования изделия.
<Р>Вкусовые качества и ароматические свойства хлеба зависят в значительной мере от длительности выпечки и скорости прогрева теста – хлеба в печи. Длительность выпечки зависит от массы и формы изделия, теплового режима, плотности посадки тестовых заготовок на под и ряда других факторов.
Хлебопекарные печи
Хлебопекарные печи по своей конструкции должны обеспечивать соблюдение оптимального технологического режима выпечки широкого ассортимента хлебных изделий. Одно из главных требований, предъявляемых к современной печи, – автоматическая система контроля и регулирования относительной влажности паровоздушной среды, зональной температуры и продолжительности выпечки. Современные хлебопекарные печи, помимо оптимальной технологической характеристики, должны удовлетворять многим техническим и экономическим требованиям.
Хлебопекарные печи, применяемые в нашей стране, разнообразны по конструкции, техническим, экономическим и технологическим данным. Наибольшее распространение получили тупиковые люлечно–подиковые печи с канальным обогревом пекарной камеры (ФТЛ – 2; ХПА – 40; ХПП). В последние годы начинают применяться печи этого же типа с электрообогревом пекарной камеры (П – 104 и П – 119).
В печах типа ФТЛ – 2 можно выпекать широкий ассортимент изделий. Однако они обладают большой тепловой инерцией, плохо удерживают пар, не обеспечивают устойчивого температурного режима по зонам пекарной камеры. В печах с электрообогревом создается возможность гибкого и быстрого регулирования температурного режима за счет включения и отключения отдельных трубчатых электронагревателей.
В настоящее время на вновь строящихся хлебозаводах, а также при реконструкции устанавливаются тоннельные печи с сетчатым подом . Такие печи по сравнению с печами типа ФТЛ – 2 имеют значительные достоинства: конструкция тоннельных печей позволяет организовать прямолинейный производственный поток; тепловая инерция печей незначительна – она в течение 2 – 2,5 ч может быть подготовлена к работе. В то же время тоннельные печи с сетчатым подом имеют некоторые недостатки: они предназначены в основном для выпечки подовых изделии; зона пароувлажнения в печах типа ПХС и БН расположена внутри пекарной камеры, что ведет к перегреву пара, температура пода в зоне посадки заготовок недостаточно высока, что отрицательно отражается на качестве готовых изделии.
Расчет производительности печей.
Производственная мощность хлебопекарного предприятия по выработке хлеба и хлебобулочных изделий прежде всего зависит от производительности печей. Для расчета производительности печей необходимо иметь данные о размерах пода, плотности посадки тестовых заготовок, продолжительности выпечки.

Тема 4.2.Основы технологии макаронного производства
4.2.1.Ассортимент и качество изделий
Ассортимент макаронных изделий отличается большим разнообразием. Макаронные изделия класси фицируются: по сортам, типам, видам, способу выработ ки, способу упаковки.Сорт макаронных изделий определяется сортом муки и применяемыми добавками.
Стандартом предусмотрен выпуск макаронных изделий;
а) высшего сорта – из муки высшего сорта (крупки) и хлебопекарной высшего сорта (специального макаронного помола);
б) I сорта – из муки I сорта (полукрупки и хлебопекарной).
В зависимости от вида применяемых вкусовых или обогатительных добавок к названию сорта макаронных изделий прибавляется название вкусовой добавки или обогатителя, например, высший яичный, первый морковный и т. д. Весь ассортимент макаронных изделий в зависимости от формы ГОСТом подразделяется на четыре типа (трубчатые; нитеобразные (тип вермишели); ленточные (тип лапши) и фигурные. Каждый тип макаронных изделий подразделяется на подтипы и виды.
К трубчатым изделиям относятся макароны, рожки, перья.
Макароны в зависимости от диаметра подразделяют ся на: обыкновенные и обыкновенные гофрированные (5,5 – 7 мм); особые и особые гофрированные (4 – 5,5 мм); любительские и любительские гофрированные (более 7 мм); соломка (3,5 – 5 мм). Длина макарон 15, 22, 30, 40 см.
К рожкам относятся короткорезаные трубчатые изде лия, по форме изогнутые в небольшую дугу. Длина по внешней кривой до 5 см. Рожки в зависимости от диа метра подразделяются на следующие виды: рожки обык новенные и особые (5,5 – 7 мм); особые гофрированные (4 – 5,5 мм); соломка (до 4 мм); многогранные (размер грани не более 7 мм); для фарша (20 мм).
К перьям относятся трубчатые изделия длиной 10 – 15 см с косым срезом. В зависимости от диаметра перья подразделяются на любительские (более 7 мм); обыкно венные (5,5 – 7 мм); особые (4 – 5,5 мм).
Нитеобразные изделия (тип вермишели) в зависимости от диаметра подразделяются на виды: вермишель паутинка (не более 0,7 мм); вермишель тонкая (0,7 – 1,2 мм), обыкновенная (1,2 – 1,5 мм); любительская (не более 3 мм). Вермишель вырабатывается как длинная, так и короткорезаная. Вермишель диаметром до 1,2 мм может оформляться в виде мотков, бантиков, гнезд массой от 30 до 50 г.
Ленточные изделия (тип лапши) в зависимости от формы подразделяются на виды: гладкая, гофрированная (рифленая), пилообразная, волнообразная и т. д. Выпускается короткорезаная и длинная лапша, которая оформляется в мотки и бантики массой не более 50 г.
К фигурным относятся изделия, полученные непосредственно прессованием через особые фигурные отверстия матрицы или методом штампования из тонкой ленты теста. Фигурные изделия подразделяются на виды: алфавит и фигурки, звездочки, шестеренки, квадратики, треугольники, чечевица, зоосад, рис, ракушки, бантики, галстучки.
В зависимости от способа формования различают две группы макаронных изделий: прессовые – получаемые непосредственно с матрицы пресса ( в одну стадию); штампованные – формуемые штамповочными машинами из тестовой ленты, выпрессованной из матрицы (в две стадии).
В зависимости от способа раскладки сырых изделий перед их сушкой макаронные изделия подразде ляются на:
прямые – все изделия подвесной сушки и макароны кассетной сушки;
рассыпные – все короткорезанные изделия и суповые засыпки, которые сушатся насыпью в тонком слое на ленточных и шахтных конвейерных сушилках;
мотки и бантики – вермишель или лапша специальной раскладки.
В зависимости от способа упаковки изделия подразделяются на расфасованные в крупную тару (ящики, бумажные многослойные пакеты, короба из гофрированного картона) и расфасованные в мелкую тару (картонные коробки – от 600 до 800 г; в полиэтиленовые мешочки до 1 кг – преимущественно короткорезаные и расфасованные в цветной целлофан трубчатые макаронные изделия – от 500 до 800 г).
Макаронные изделия – это пищевой продукт, приготовленный из пшеничной муки и воды с добавлением иногда белковых обогатителей или вкусовых приправ.
Основные достоинства макаронных изделий как продуктов питания:
высокая питательность (они содержат большое количество белковых веществ) и калорийность (около 1450 кДж на 100 г изделий);
высокая усвояемость питательных веществ: белков и углеводов;
быстрота и простота приготовления из них пищи (от 5 до 20 мин);
возможность длительного хранения (до 1 года) без ухудшения качества и питательных достоинств;
незначительные потери с варочной водой (от 4 до 7% сухих веществ).
ГОСТ 875 – 51 и РТУ 77 – 57 предусматривает следующие показатели для оценки качества готовых макарон- ных изделий:
внешний вид – цвет и состояние поверхности изделий, сохранность формы;
влажность – не выше 13%; для изделий, транспортируемых речными и морскими путями,не выше 11%;
кислотность – не более 3,5 – 4град. в зависимости от сорта муки; для изделий с добавлением томатопродуктов – до 10град.;
прочность нормируется для макарон длиной 22 – 25 см и характеризуется нагрузкой, действующей посредине изделия, которую выдерживает одна трубка макарон, уложенная на две опоры, расстояние между которыми 15 см;
содержание лома в макаронах – не более 4% по массе для фасованных изделий, 5% для изделий высшего и I сорта, 7% для развесных изделий высшего сорта;
количество деформированных изделий;
количество крошки.
Поведение при варкеважнейший показатель качества макаронных изделий, определяющий:
1) увеличение объема или водопоглотительную способность (при варке не более 20 мин). Установлено, что увеличение объема должно быть не менее двукратного. Иногда эта величина достигает цифры 3,5 и выше;
2) сохраняемость сухого вещества. Чем меньше экстрактивных веществ переходит в варочную жидкость, тем выше ценится макаронное изделие.

4.2.2.Основное и дополнительное сырье макаронного производства

Сырьем для производства макаронных изделий является пшеничная мука, вода и различные обогатительные добавки.
В данное время 80% макаронных изделий вырабатываются из пшеничной муки специального макаронного помолакрупки и полукрупки, которая вырабатывается из твердых пшениц и из мягких пшениц с высокой стекловидностыо.
Твердая пшеница характеризуется твердым, выравненным зерном и высокой стекловидностыо, что позволяет получать высокий выход макаронной крупки. Зерно твердой пшеницы имеет повышенное содержание белка, хорошее качество клейковины, высокую концентрацию желтого пигмента и низкое содержание липоксидазы (фермента, разрушающего желтый пигмент).
Из мягких пшениц используются те, которые имеют высокое содержание стекловидных зерен и хорошее качество клейковины, однако их макаронные качества ниже.
К муке, предназначенной для производства макаронных изделий, предъявляются специфические требования в отношении ее технологических свойств. Макаронная мука существенно отличается от хлебопекарной. Она имеет крупчатую структуру, обладает высоким содержанием белка и хорошим качеством клейковины. Обязательным условием качества макаронной муки является отсутствие способности к потемнению в процессе переработки.
Цвет, запах и вкус муки, а также присутствие в ней примесей определяются органолептически.
К физико-химическим показателям относятся: влажность, зольность, крупнота помола, количество и качество клейковины, наличие вредных примесей, зараженность амбарными вредителями.
Показатели качества определены ГОСТ 12307 – 66 для муки из твердой пшеницы (дурум) и ГОСТ 12306 – 66 для муки из мягкой стекловидной пшеницы.
Цвет муки высшего сорта (крупки) должен быть кремовым с желтым оттенком, а муки I сорта (полукрупки) из той же пшеницы – светло–кремовым. Мука высшего сорта из мягкой пшеницы должна иметь белый цвет с желтоватым оттенком, а мука I сорта – белый цвет с кремовым оттенком.
Запах должен быть таким, какой свойствен нормальной муке, без посторонних оттенков (плесени, затхлости и др).
Вкус также должен быть таким, какой свойствен нормальной муке без кислого, горького и других посторонних привкусов.
Крупность помола является показателем, характеризующим сорт муки. Лучшей для макаронного теста является хлебопекарная мука с величиной частиц 60 – 100 мкм и макаронная мука из твердых пшениц с величиной частиц 250 – 350 мкм.
Содержание клейковины должно быть не менее 33 – 35%. Клейковина должна быть с хорошей упругостью, не липкой и не очень растяжимой.
Вода, идущая на замес теста для макаронных изделий, должна отвечать тем же требованиям, что и вода для приготовления хлеба. Наряду с основным сырьем в макаронное тесто вносятся различные добавки:
обогатительные, повышающие белковую ценность макаронных изделий,свежие яйца, яйцепродукты (меланж, яичный порошок, сухой желток), клейковина пшеничной муки, казеин, цельное и сухое молоко;
вкусовые и ароматические – овощные и фруктовые соки и пасты, ароматические вещества (ванилин, шафран);
биологически активные – витаминные препараты.

4.2.3.Основные стадии производства макаронных изделий
Хранение и подготовка сырья
Хранение муки осуществляется в мучных складах. Яйца и яйцепродукты хранятся на стеллажах в холодильной камере до 5 суток при температуре 2 150 4 ІС.
Подготовка муки к производству сводится к прогреванию муки, просеиванию, освобождению от металлопримесей, взвешиванию.
Подготовка яиц сводится к их мойке в моечной машине, разбиванию на специальном столе и приготовлению водно–белковой эмульсии. Для этого применяются непрерывно действующие смесители, снабженные терморегулирующим устройством.
Замес макаронного теста
Макаронное тесто по своему составу наиболее простое из всех видов теста, употребляемых в пищевых производствах.
При замесе макаронного теста добавляется минимальное количество воды – около половины того количества, которое пшеничная мука способна поглотить, не оставляя «свободной» влаги.
Приготовление макаронного теста происходит в тестосмесителях. При этом получается порошкообразное тесто в виде мелких крошек и небольших крупинок. В процессе замеса макаронного теста наблюдается увеличение температуры за счет перехода механической энергии в тепловую и за счет реакции гидратации. Объем теста увеличивается в результате насыщения его воздухом. Связующим веществом в тесте служат белковые вещества, которые способны набухать в воде и поглощать ее осмотически и адсорбционно в количестве до 200 – 250% к своей массе.
Ферментативные процессы в макаронном тесте протекают с момента соединения муки и воды и почти до окончания всего цикла производства. Отрицательную роль при производстве макаронных изделий играют окислительные ферменты – оксидазы. Полифенолоксидаза окисляет аминокислоту тирозин с образованием темноокрашенных соединении, называемых меланинами. Липоксигеназа в присутствии кислорода окисляет непредельные жирные кислоты. Кислород присоединяется по местам двойных связей, в результате чего образуются перекиси и гидроперекиси, которые разрушают жирорастворимые пигментные вещества муки – каротиноиды и ксантофиллы, придающие макаронным изделиям высоко ценимый потребителями кремовато–желтый цвет.
Оптимальная влажность теста для различных видов изделий неодинакова. В зависимости от влажности теста различают три типа замесов: твердый с влажностью теста 28 – 29%, средний – с влажностью теста 29,5 – 31% и мягкий – с влажностью теста 31,5 – 32,5%.
Твердый замес дает тесто в виде мелкой крошки, которая даже при очень длительном вымешивании в тестосмесителе не образует более крупных комьев. Формование изделий из «твердого теста» требует больших (до 15 – 20 МПа) давлений при скорости прессования 3 – 7 мм/с. Твердый замес применяется при изготовлении суповых засыпок сложной формы.
Средний замес наиболее распространен. Тесто этого замеса мелкокомковатое, достаточно сыпучее, хорошо заполняет витки шнека пресса. Изделия, отформованные из него на шнековых прессах, при разделке и в начале сушки не мнутся даже при раскладке и насыпке в несколько слоев. При мягком замесе получается крупнокомковатое тесто, плохо заполняющее прессующий шнек. Сырые изделия из него мнутся, слипаются, вытягиваются. Применяют его только для изготовления очень гибких изделий, которые необходимо уложить, например, в мотки, бантики.
Огромное влияние на структурно-механические и реологические свойства теста оказывает температура.
В настоящее время при приготовлении теста в тестосмесителях чаще всего применяют два типа замесов: теплый и холодный. Горячий замес употребляется крайне редко.
Вода для теплого замеса подогревается до 60 – 70° С. Температура теста в конце замеса доходит до 38 – 40° С, а после прессования – до 45 – 50° С.
Холодный замес применяют только в жаркое время и то лишь при переработке муки со слабой клейковиной. Для холодного замеса используется вода из водопровода, температура которой колеблется около 20° С. При холодном замесе температура теста в тестосмесителе повышается до 2225° С, а в шнековой камередо 35 40° С. Холодный замес в последнее время получил распространение при формовании изделий на прессах поточно-автоматических линий с подвесным способом сушки.
Продолжительность замеса макаронного теста примерно в 2 – 3 раза превосходит продолжительность вымешивания обычного хлебного теста. Это объясняется трудностью получения равномерного увлажнения муки, а также медленным связыванием клейковинных нитей при незначительном количестве воды.
Оптимальная продолжительность вымешивания теста из специальной макаронной муки – 25 – 35 мин, из хлебопекарной – 15 мин.
Расход энергии для образования макаронного теста зависит от качества муки (крупноты помола, количества и качества клейковины) п составляет примерно 3,5 – 4 кВт/ч на 1 т теста.
На 1 т макаронных изделий расходуется больше 1 т муки. Эта разница тем больше, чем выше влажность муки и чем значительнее производственные потери.
Вакуумирование и пластификация теста
Макаронное тесто в виде крошкообразной массы поступает через шибер в вакуум–камеру, где при разряжении 0,07 – 0,09 МПа уплотняется за счет удаления пузырьков воздуха.
Вакуумирование макаронного теста дает значительный технологический эффект. Уплотнение теста увеличивает стекловидность, прочность изделий, уменьшает шероховатость, снижает потери сухих веществ при варке. Вакуумирование теста замедляет разрушение каротиноидов под действием кислорода воздуха.
После вакуумирования тесто проходит стадию интенсивной механической обработки в шнековой камере пресса. Витками шнека тесто перемещается вперед, вращается, при этом увеличивается сила трения между частицами теста, возникает дополнительное трение теста о стенки шнековой камеры. Возрастает связность частиц, тесто уплотняется, превращаясь в беспористую, монолитную, упруго-пластично–вязкую массу. Процесс сопровождается увеличением давления от 0 до давления прессования 5,0 – 7,5 МПа. Из шнековой камеры тесто нагнетается в предматричное пространство, которое заканчивается матрицей. Через отверстия матрицы тесто выпрессовывается благодаря давлению, созданному в шнековой камере. Величина давления зависит от влажности и температуры теста, скорости прессования, площади сечения и конфигурации отверстий, характера истечения теста и ряда других факторов.
Формование изделий
В настоящее время применяют два способа формования макаронных изделий; прессование и штампование.
Изделия прессованием получают непосредственно с матрицы пресса. Формование штампованием производится в два этапа. Вначале через щелевую матрицу пресса получают тестовую ленту шириной 75 см, затем с помощью направляющего устройства лента подается в штамп–машину, где формуются изделия сложной объемной формы (воротнички, галстучки, бантики и т. д.).
Основным рабочим органом пресса для формования макаронных изделий является прессовая матрица, форма отверстий которой определяет собой форму получаемых изделий.
Матрицы изготовляют из материалов, не подвергающихся коррозии, прочных на изгиб, на срез, обладающих антнадгезионными свойствами: бронзы, латуни, нержавеющей стали. Матрицы выполняются в форме или круглого плоского диска для формования короткорезаных изделий, или вытянутого прямоугольника для формования длинных изделий.
Отверстия макаронных матриц бывают трех видов:
с вкладышами для прессования трубчатых изделий (кольцевые);
без вкладышей для прессования сплошных изделий типа вермишели (круглые);
щелевидные для прессования тестовых лент, лапши, ракушек, фигурных изделий необъемной формы.
Вкладыши своими заплечиками (у одних заплечики в форме перьев расположены под углом 120°, у других Т–образно) опираются в закрайки входной стороны отверстий матрицы.
На процесс прессования макаронных изделий большое влияние оказывают свойства муки. Большое содержание высококачественной клейковины позволяет получить на выходе из матрицы свободно висящую прядь длиной до 1,5 – 2 м. При малом содержании и плохом качестве клейковины наблюдаются частые обрывы длинных прядей. Слишком высокое содержание клейковины (свыше 40% сырой) замедляет процесс прессования, требует повышения влажности и температуры теста, заставляет увеличивать рабочее давление прессования, что нежелательно.
Для нормальной работы на современных прессах содержание клейковины поддерживается на уровне 35 – 38%. Содержание клейковины 32 – 35% считается минимально допустимым.
Клейковина муки, предназначенной для изготовления длинных прессовых изделий, должна быть упругой и иметь нормальную растяжимость 25 – 45 см. Мука с короткой, рвущейся клейковиной допустима для формования штампованных изделий.
Прессование обычно сопровождается явлением адгезии – прилипанием друг к другу приведенных в контакт разнородных материалов. В макаронном производстве явление адгезии наносит ущерб процессу прессования и качеству макаронных изделий.
Прилипание теста к матрице является главной причиной возникновения шероховатости макаронных изделий. Шероховатость лишает изделия привлекательного вида, способствует переходу большого количества сухих веществ в варочную жидкость. Целесообразно устранять прилипание теста к матрице полировкой формующих отверстий, никелировкой, покрытием лаком, применением для изготовления матриц и вкладышей материалов, обладающих повышенными антиадгезионными свойствами.
На процесс формования оказывает большое влияние температура и влажность макаронного теста.
Пластические свойства теста сильно возрастают с увеличением его температуры до 55 ІС. Свыше этой температуры начинается денатурация (коагуляция) белка и клейстеризация зерен крахмала. Тесто делается рвущимся, не эластичным. Изделия получаются с шероховатой поверхностью.
Сырые и готовые изделия из перегретого теста не стойки при сушке и при хранении: поражаются трещинами, образуя лом и крошку.
Слишком низкая температура теста тоже нежелательна: задерживается процесс гидратации белков клейковины, тесто утрачивает свою пластичность, становится более упругим, а на поверхности сырых изделий увеличивается шероховатость. Расход энергии на прессование холодного теста резко возрастает.
Давление и скорость прессования зависят от консистенции теста, от профиля формующих отверстий, характера течения теста в этих отверстиях и т. д.
Влажное тесто дает более гладкую поверхность прессованных изделий, чем крутое. Производительность пресса при этом возрастает, давление прессования уменьшается. Однако при высокой влажности теста затрудняется процесс сушки макаронных изделий.
Шнековые прессы благодаря прогреву теста до 45 – 50 ІС позволяют прессовать тесто при давлении 6,5 – 7,5 МПа с довольно высокими скоростями – 10 – 30 мм/с.
Разделка отформованных изделий
Разделка сырых изделий включает: обдувку, резку, раскладку их на сушильной поверхности и транспортировку на сушку.
Отформованные макаронные изделия свешиваются из отверстий матрицы в виде прядей и обдуваются подогретым воздухом, подаваемым вентилятором. Температура воздуха должна быть не ниже температуры теста, так как холодный воздух способствует образованию конденсата и вследствие этого продолжительность сушки удлиняется.
После обдувки изделия режутся. Назначение резки – получить продукт определенной длины, обусловленный стандартом или техническими условиями. Длинные макаронные изделия подвесной сушки разрезаются резательными устройствами саморазвесов, а кассетной сушки – вручную или с помощью раскладочно–резательных машин. При производстве короткорезаных изделий нож или скользит непосредственно по поверхности матрицы, или разрезает пряди после прохождения ими обдувочной головки.
Раскладка отформованных изделий должна обеспечивать равномерный доступ сушильного воздуха к продукции.
Сушка
Способы и режим сушки.
Сушка
· один из основных этапов производства макаронных изделий, от правильности проведения которого во многом зависит качество продукции. При неправильном ведении процесса сушки в изделиях могут появиться трещины, нарушающие его прочность. Чрезмерно интенсивная сушка, помимо образования трещин, не обеспечивает получения желаемых свойств продукта: равномерной окраски, «прозрачности», стекловидного излома, необходимых свойств при варке. Слишком продолжительная сушка может привести к закисанию изделий.
В зависимости от способа подвода тепла к высушиваемому материалу различают сушку: конвекционную (передача тепла от предварительно нагретого воздуха);
контактную (от горячей поверхности); радиационную (нагрев материала инфракрасными лучами); индукционную (с помощью токов высокой частоты); сублимационную (сушку из замороженного состояния).
Основной способ сушки макаронных изделий – сушка нагретым воздухом (конвекционная).
Сушка макаронных изделий так же, как сушка любых капиллярных пористых материалов, протекает в два периода. Первый характеризуется постоянной скоростью сушки и обусловлен интенсивным удалением влаги, менее прочно связанной с крахмалом. Во второй период, характеризующийся убывающей скоростью сушки, происходит обезвоживание белковой части изделий, которая удерживает влагу более прочно, чем крахмал.
Макаронные изделия относятся к коагуляционным структурам, для них характерно наличие упругого каркаса, образованного силами межмолекулярного сцепления белковых молекул. При обезвоживании коагуляционные структуры постепенно утрачивают свои пластические свойства, одновременно нарастает их упругость. К концу сушки изделия становятся твердым, хрупким телом. Макаронные изделия до влажности 2520% сохраняют свойства пластичности, ниже 20% пластические свойства перекрываются упругими. Смена пластических деформаций упругими идет крайне неравномерно: на подсушенной поверхности упругие деформации могут достигнуть предельной величины, а глубинные слои остаются пластичными.
Трудность процесса сушки макаронных изделий заключается в том, что влага внутри тела перемещается во взаимно противоположных направлениях: от слоев с большей к слоям с меньшей влажностью и температурой. В крутом макаронном тесте влага из глубины изделия перемещается к подсушиваемым наружным слоям очень медленно.
При высыхании макаронного тела его линейные размеры уменьшаются неравномерно: в толще сохраняются, а на периферийных участках уменьшаются. Вследствие этого в изделиях возникают значительные внутренние напряжения и на поверхности могут появиться мелкие трещины, которые при большой скорости сушки будут углубляться, расширяться и пройдут сквозь изделия. Поэтому при сушке макаронных изделий создают такие режимы, при которых разность между влажностью наружных и внутренних слоев была бы не очень большой.
Для сушки макаронных изделий применяют трехстадийный, или пульсирующий режим.
Первая стадия – предварительная сушка, которая длится от 30 мин до 2 ч и ведется при жестких режимах. За это время стабилизируется форма изделий, предотвращается их закисание, вытягивание.
Вторая стадия, называемая отволаживанием, проводится при высокой относительной влажности и высокой температуре воздуха. При этом происходит увлажнение поверхностного слоя изделий, в результате чего снижается градиент влажности и снимаются возникшие напряжения.
Третья стадия – окончательная сушка, проводится при мягком режиме, поскольку изделия находятся в области упругих деформаций. В этот период скорость испарения влаги с поверхности должна быть соизмерима со скоростью ее подвода из внутренних слоев к наружным. На этом этапе сушка обычно чередуется с отволаживанием. Кроме пульсирующего режима применяется сушка при постоянной сушильной способности воздуха. При таком режиме сушатся короткорезаные макаронные изделия.
Во время сушки протекают процессы, приводящие к потемнению макаронных изделий за счет реакции меланоидинообразования, связанной с взаимодействием сахаров и продуктов гидролиза белка.
Сушильные аппараты. В промышленности сушка макаронных изделий производится в сушильных аппаратах непрерывного и периодического действия.
К периодически действующим относятся шкафные сушилки двух типов: калориферные (с подогревом воздуха) и безкалориферные. Сушилки без подогрева воздуха используются для сушки трубчатых изделий в кассетах (ВВП – 1, 2ЦАГИ – 700) и подвесной сушки (сушилка Е. С. Полякова). Шкафные калориферные сушилки используются для сушки короткорезаных изделий. Сушилка ВВП – 1 выполнена из дерева, с фанерной обшивкой. Сторона с фронта шкафа открыта для загрузки кассет или рамок. Вверху на потолке шкафа установлен реверсивный электродвигатель с вентилятором ЦЛГИ – 700. Реверсирование осуществляется автоматически через каждые 30 – 60 мин. Вместимость сушилки ВВП – 1 600 кг (по готовым изделиям). Продолжительность сутки 20 – 24 ч, температура сушильного воздуха 25 – 30 »С зимой и 35 »С летом. На смену шкафным сушилкам пришли непрерывно действующие автоматизированные агрегаты.
Туннельная сушилка подвесной сушки, входящая в состав линии ЛМБ, состоит из камер предварительной и окончательной сушки. Камера предварительной сушки представляет собой туннель, выполненный из стального каркаса, обшитого дюралевыми щитами. Вдоль туннеля на высоте 1,3 м от пола проходит цепной транспортер, несущий бастуны с сырыми изделиями. В этой камере влажность изделия снижается на 5 – 6%.
После предварительной сушки изделия поступают на верхний ярус камеры окончательной сушки. Камера ограждена теплоизоляционными прокладками. Длина камеры 21,6 м, стальной каркас обшит дюралевыми щитами. В верхней части, состоящей из четырех ярусов, происходит сушка, в нижней, состоящей из одного яруса, – стабилизация изделий.
Для сушки короткорезаных макаронных изделий в потоке предназначены сетчато-ленточные сушилки (4-ленточные КСА-80, ПКС-20 и 5-ленточные: СПК – 90) и сушилки шахтного типа ВПС – 2.
В процессе сушки на конвейерных ленточных установках продукт последовательно перемещается на лентах сушильной камеры: материал загружается на верхнюю ленту, проходит по всей длине сушилки и, пересыпаясь с ленты на ленту, уходит с нижней в готовом виде.
Сушильный агент (воздух) забирается через окна нижней зоны сушильной камеры и проходит последовательно, начиная снизу, через все зоны, обдувая материал, перемещаемый на лентах. Нагрев воздуха происходит при смывании ребристых калориферов, расположенных между ветвями конвейерных лент.
Стабилизация (выстойка)
Изделия после сушки имеют относительно высокую температуру и нуждаются в охлаждении. При охлаждении в них продолжается перераспределение влаги, смягчение структуры изделий, снятие возникающих неравномерных напряжений.
Охлаждаются, или стабилизируются, изделия в специальных устройствах. Длинные трубчатые изделия охлаждаются в накопителях, где создается запас 12 – часовой выработки. Освобождение накопителя производится в две смены.
Для охлаждения короткорезаных макаронных изделий применяются силосы–накопители.
Сортировка, упаковка и хранение
Сортировкой и упаковкой завершается технологический процесс производства макаронных изделий. При сортировке выявляются дефекты качества изделий, возникшие на предыдущих этапах производства. Назначение упаковки – предохранить изделия от поломки, загрязнений, действия атмосферной влаги во время транспортирования и хранения, придать привлекательный вид товару.
Макаронные изделия расфасовывают в основном в картонные пачки массой от 500 до 1000 г и лишь незначительное количество – в мешки из полимерной пленки. Длинные и короткорезаные макаронные изделия расфасовывают автоматами, полуавтоматами и вручную. Развесные макаронные изделия упаковывают в ящики дощатые, фанерные, картонные и бумажнолитые прессованные (массой нетто не более 30 кг), выстланные внутри чистой оберточной бумагой.
При хранении макаронные изделия могут подвергаться порче, заражению амбарными вредителями и уничтожаться грызунами. Причиной порчи являются неблагоприятные условия хранения и перевозки. Повышенная влажность вызывает плесневение, закисание и снижение срока хранения макаронных изделий.
Одним из средств предупреждения порчи является интенсивная вентиляция. Макаронная продукция не боится низких температур и может храниться зимой в сухих неотапливаемых помещениях.
Вследствие высокой адсорбционной активности макаронные изделия легко впитывают летучие вещества и долго сохраняют посторонний запах. Поэтому помещение для хранения макаронных изделий должно быть чистым, сухим, хорошо проветриваемым, не зараженным амбарными вредителями.
Срок хранения в вышеуказанных условиях макаронных изделий, приготовленных без добавок, – один год.
Автоматизированные линии производства макарон
В последнее время на макаронных предприятиях внедряются поточно-автоматизированные линии, объединяющие все основные технологические процессы выработки макарон в единый агрегат.
Например, в линию Б6ЛМВ входят: шнековый макаронный пресс, двойной саморазвес, предварительная и окончательная сушилки, съемник изделий с бастунов с механизмом резки, механизм автоматического транспортирования порожних бастунов от самосъема в магазин саморазвеса.
Технологическими узлами пресса являются: шнековый дозатор муки и карманный дозатор воды, работающие синхронно; четырехкорытный тестосмеситель с устройством для вакуумирования теста; два прессующих устройства с пятитрубными вертикальными тубусами; предматричная камера для двух прямоугольных матриц.
Двойной саморазвес предназначен для развешивания изделий на бастуны, обдувки их воздухом, отрезания прядей изделий длиной до 1140 мм, подравнивания концов изделий, висящих на бастунах, передачи изделий в предварительную сушилку, а обрезков – в тестосмеситель.
Предварительная сушилка представляет собой туннель, вдоль которого расположен цепной транспортер, принимающий бастуны с изделиями от саморазвеса. В начале камеры изделия обдуваются воздухом, забираемым из помещения вентилятором и подогреваемым калорифером до температуры 29 – 30°. Относительная влажность и температура сушильного воздуха регулируются автоматически. В предварительной сушилке изделия теряют 4 – 5% влаги и находятся около 1,5 ч.
Камера окончательной сушки представляет собой туннель длиной 21,8 м. Процесс сушки осуществляется с помощью чередования периодов интенсивной влагоотдачи с периодами так называемого отволаживания. Высушивание изделий производится на 5 ярусах. Между окончательной сушилкой и накопителем высушенных изделий расположена зона начала стабилизации, в которой начинается остывание изделий.
В камере стабилизации изделия медленно охлаждаются, и влага равномерно распределяется в изделиях.
Самосъем с механизмом для резки сухих изделий состоит из цепного транспортера, двух ленточных транспортеров, приводного механизма, механизма режущих ножей, шнека для сбора и транспортирования обрезков и пневмотранспортера.


Тема 5.1.Разрыхлители теста
Для получения хлебобулочных, сдобных кондитерских изделий хорошего качества необходимо до выпечки разрыхлить тесто.
Существует три способа разрыхления:
Биологический, химический, механический.
5.1.1.Химические разрыхлители, характеристика и применение в пищевой промышленности
Химический способ – предусматривает разрыхление теста под действием диоксида углерода и аммиака, выделяемых при разложении химических разрыхлителей.
Химическим способом разрыхляют тесто для печенья, пряников и других мучных кондитерских изделий. В кондитерском тесте содержится значительное количество сахара и жира и поэтому не возможно использование дрожжей.
Химические разрыхлители сокращают время приготовления теста, экономят расход сахара на тесто.
В качестве разрыхлителей используют двууглекислый натрий (NаНСО3) и углекислый аммоний ((NН4)2СО3. Сущность разрыхления теста этими веществами заключается в том, что под действием высокой температуры при выпечке (60 °С) происходит разложение разрыхлителей с выделением углекислого газа и аммиака, которые разрыхляют полуфабрикат.
К химическим разрыхлениям относятся также щелочено – солевые и щелочено – кислотные разрыхлители. Например, смесь гидрокарбоната натрия и хлорида аммония, смесь гидрокарбоната натрия и кислот или кислых солей.
УГЛЕКИСЛЫЙ АММОНИЙ ДЛЯ ПИЩЕВЫХ ЦЕЛЕЙ (ОСТ 10199 – 39) представляет собой смесь аммониевых солей угольной кислоты с содержанием карбоминовокислого аммония.
Внешний вид – твердые куски и кристаллы белого цвета, полностью растворяющиеся в пяти частях воды. Запах – аммиячный, содержит 28-35% аммияка, не более 0,2% золы; соли мышьяка, тяжелые металлы, соляная кислота и органические примеси не допускаются.
Углекислый аммоний при нагревании разлагается с образованием аммиака и диоксида углерод, которые также разрыхляют тестовые заготовки.

(NН4)2СО3=2NН3+СО2+Н2О

Углекислый аммоний имеет высокую разрыхляющую способность, однако при его значительной дозировке изделия приобретают запах аммиака.
Недостатком углекислого аммаония как разрыхлителя является сохранение запаха аммиака в теплых выпеченых изделиях. При остывании запах исчезает.
ДВУУГЛЕКИСЛЫЙ НАТРИЙ (СОДА) представляет собой кристаллический порошок белого цвета, без запаха, с солоноватым, слабощелочным вкусом.
При нагревании гдвууглекислый натрий разлагается с выделением диоксида углерода, который разрыхляет тестовые заготовки.

2NаНСО3=Nа2СО3+Н2О+СО2

Недостатком двууглекислого натрия является то, что разлагаясь при выпечке, он выделяет только 50% свободноо углекислого газа, удущего на разрыхление мучного полуфабриката. остальная часть углекислого газа образует углекислый натрий. - соединение. которое придает мучным изделиям шелочный привкус и способствует разрушению в них витаминов группы В.
Добавление лимоной или уксусной кислоты в питьевую соду, до введения ее в тесто, повышает интенсивность образования свободного углекислого газа при выпечке и устраняет указанные выше недостатки в изделиях.
На предприятия пищевой промышленности двууглекислый натрий поступает в бумажных пакетах, а углекислый аммоний в герметичной упаковке, так как он на воздухе постепенно разлагается и теряет свое качество.
Хранят химические разрыхлители в сухом складском помещении при температуре не ниже 12 °С, относительной влажности 65%.

5.1.2.Прессованные дрожжи, их состав, схема получения,показатели качества
Биологический способ – способ разрыхления теста предусматривает разрыхление теста под действием диоксида углерода, выделяемого в результате спиртового и частично молочно – кислого брожения.
Спиртовое брожение в тесте вызывается дрожжами.
Дрожжи – это разновидность микроорганизмов, способных превращать сахара в этиловый спирт и углекислый газ.
Практическое использование дрожжей основано на том, что образующийся при брожении углекислый газ разрыхляет хлебное тесто, придает ему пористую структуру. Но и сами дрожжи являются ценным пищевым и кормовым продуктом, так как в их клетках содержатся полноценные белки, легкоусвояемые углеводы, различные минеральные вещества и витамины. При этом витаминов в дрожжах во много раз больше, чем в овощах, плодах или молоке.
Хлебопекарные дрожжи представляют собой технически чистую культуру дрожжевых грибов – сахаромицетов. Дрожжи этого вида хорошо размножаются в мелассе, стойки при хранении.
Для хлебопекарной промышленности и торговли вырабатывают дрожжи прессованные и сухие.
Прессованные дрожжи получают выращиванием, т. е. размножением чистой культуры дрожжевых грибков в питательной среде. В качестве питательной среды используют мелассу – темную густую жидкость (отход сахарного производства), в которой содержится не менее 43% сахарозы. Из 1 т мелассы образуется около 800 кг дрожжей.
После окончания выращивания дрожжи отделяют от остатков мелассы сепарированием, промывают и прессуют в прямоугольные бруски.
Дрожи, внесенные при замесе теста, сбраживают сахара с образованием спирта и диоксида углерода.
Спиртовое брожение характерно для пшеничного теста, вызывается ферментами дрожжевых клеток, которые обеспечивают превращение простейших сахаров (моносахаридов) в этиловый спирт и диоксид углерода. При этом молекула сахара гексозы (глюкоза, фруктоза) превращается в две молекулы этилового спирта и две молекулы диоксида углерода.

С6Н12О6=2СО2+2С2Н5ОН +117,3 кДж

Выделенный углекислый газ разрыхляет тесто. спирт с молочной кислотой теста образует эфиры, обуславливающие специфический запах. Выделяемая тепловая энергия идет на поддержание жизнедеятельности дрожжевых клеток. Дрожжи сбраживают сначала глюкозу и фруктозу, а затем сахарозу и мальтозу которые предварительно превращается в моносахариды над действием ферментов сахарозы и мальтозы. Источником сахаров в тесте является составные сахароза муки, перемешивая в муку, но главную массу составляет мальтоза а тесте при расщеплении крахмала.
ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ дрожжей колеблется в довольно широких пределах и зависит от расы дрожжей, состава питательной среды, условий их выращивания.
В среднем:
75% – воды
25% – сухих веществ
45% – сухого вещества – азотистые вещества
8,5% – сухого вещества – минеральные вещества
2% – сухие вещества – сырой жир
Остальное количество – углеводы (гликоген, клетчатка, гемицеллюлоза)
Азотистые вещества представлены полноценными белками, на долю которых приходится около 80% всего азота.
В состав минеральных веществ, дрожжей входит фосфор, калий, магний, железо, натрий, сера и др.
В состав дрожжевой клетки входят многие витамины и прежде всего водорастворимые: В1,В2,В6,РР,провитамин Д.
Многие из ферментов дрожжевой клетки (инвертаза, мальтоза, карбоксилаза и др.) входят в состав так называемого зимазного комплекса вызывающего спиртовое брожение.
Благодаря содержанию полноценных белков, разнообразных минеральных и биологически активных веществ хлебопекарные дрожжи не только создают пористую структуру, но и повышают пищевую ценность изделий.
На дрожжевых заводах вырабатывают прессованные и сушенные дрожжи и дрожжевое молоко, на мелассно-спиртовых заводах получают только прессованные дрожжи
Прессованные дрожжи предсавляют собой скопление дрожжевых клеток определенной расы, выращенных в определенных условиях, на питательных средах при интенсивном продувании воздухом.
СХЕМА ПОЛУЧЕНИЯ ПРЕССОВАННЫХ ДРОЖЖЕЙ
Производство хлебопекарных дрожжей основано на размножении их в жидких питательных средах. В качестве питательной среды используют патоку (мелассу), являющуюся отходом сахарного производства, которую предварительно разбавляют водой и обогащают питательными солями, содержащими фосфор, азот.
ПОДГОТОВКА ПИТАТЕЛЬНОЙ СРЕДЫ
Основной питательной средой для хлебопекарных дрожжей служит меласса. Для удаления грубых взвешенных частиц, коллоидов и микроорганизмов перед подачей в производство ее осветляют. Существуют разные способы осветления (очистки) мелассы. Все они включают химическую обработку и выделение осадка, производимое декантацией, центрифугированием или фильтрованием. Различают механический и отстойный способы осветления мелассы, которые осуществляют при разных температурных режимах: холодном и горячем. Механическое осветление мелассы проводят с помощью жидкостных сепараторов–очистителей, принцип действия которых основан на разделении неоднородной смеси методом осаждения в центробежном поле. Этот способ осветления, как наиболее перспективный, вытеснил отстойный, обеспечил быструю и качественную подготовку мелассы и уменьшил потери сырья с осадками. Осветление мелассного раствора проводят в специальных аппаратах – центрифугах. Предварительно мелассу разводят питьевой водой в соотношении от 1:1 до 1:3, затем центрифугируют и получают раствор с устойчивой прозрачностью. Осветление мелассных сред необходимо для получения дрожжей с повышенной стойкостью и ферментативной активностью (подъемной силой), а также для увеличения выхода дрожжей. На дрожжевых заводах работают саморазгружающиеся сепараторы – кларификаторы фирмы «Альфа–Лаваль» (Швеция), а также отечественные типа А1 – ВСЕ. К первым относят аппараты с программным и ручным управлением, периодической автоматической выгрузкой осадка. Сепаратор-кларификатор состоит из станины, приводного механизма, барабана, оборудованного вставками, тормоза, приемно–выводного устройства, гидроузла и гидросистемы для управления циклами осветления и выгрузки осадка. Взвешенные частицы выделяются под действием центробежной силы из разбавленной мелассы плотностью раствора 1150 – 2000 кг/м3 в верхней части сепаратора в межтарелочном пространстве барабана. Осветленная жидкость из барабана кларификатора через выводное устройство, расположенное вверху аппарата, с помощью напорного диска по технологическим коммуникациям подводится в приточные сборники. Образовавшийся шлам (осадок) накапливается в периферическом внутреннем пространстве барабана и периодически выводится из него через нижний патрубок. При механическом осветлении по холодному режиму мелассу разбавляют водой в соотношении 1 : 2, вводят хлорную известь, подкисляют серной, соляной или молочной кислотой в зависимости от состава сырья. Подготовленный таким образом раствор мелассы, пройдя сквозь сетчатый фильтр, направляется в сепаратор–очиститель. При горячем режиме мелассу предварительно разбавляют горячей водой. Полученный раствор стерилизуют, охлаждают до 85 °С и передают на очистку. Осветленный горячий раствор мелассы поступает в приточные сборники, откуда он направляется через теплообменник в дрожжерастильные аппараты. Для повышения эффекта осветления мелассу очищают на сепараторах дважды – в горячем и холодном состоянии. Для получения высоких выходов дрожжей и увеличения продуктивности дрожжерастильной аппаратуры состав меласс нормализуют, вводя дополнительное питание в виде сульфата аммония, карбамида (мочевины), диаммонийфосфата, ортофосфорной кислоты и других веществ. Кроме этого применяют соли калия и магния, специальный препарат смеси микроэлементов, а также ростовые вещества: кукурузный экстракт и дестиобиотин. Для создания активной кислотности среды при выращивании дрожжей используют водный аммиак марки А. Количество питательных солей и химикатов устанавливают расчетным путем и задают в дрожжерастильные аппараты в виде прозрачных водных растворов концентрацией 10 – 12%. Кроме нормализации состава на стадии производства при приемке и хранении мелассу подвергают гомогенизации. Для этого ее тщательно перемешивают с различными порциями сырья или перекачивают из одного хранилища в другое.
ВЫРАЩИВАНИЕ ДРОЖЖЕЙ.
Все существующие технологические схемы предусматривают постоянное наращивание биомассы дрожжей в три стадии. Сначала получают дрожжи генерации А, к которым относят маточные дрожжи чистой культуры (Ч К) и естественно–чистой культуры (ЕЧК); затем генерации Б – засевные дрожжи и на завершающей стадии выращивания – генерации В, к которым относятся товарные дрожжи. Товарные дрожжи далее выделяют из дрожжевой бражки, промывают водой, прессуют и формуют. В дрожжевой промышленности используют несколько схем выращивания дрожжей. Схемы отличаются друг от друга периодичностью или непрерывностью процессов, кратностью разбавления мелассы, количеством стадий, скоростью роста, уровнем технологических параметров (температура, рН, величина засевов) и др. Из известных технологических схем выращивания хлебопекарных дрожжей (непрерывная ВНИИХП, Тбилисского, Узлов-ского, Эркен-Шахарского, Минского заводов и др.) на предприятиях дрожжевой промышленности наибольшее распространение получила непрерывная схема, разработанная Е. А. Плевако и Н. М. Семихатовой во ВНИИХП. Сущность этой схемы заключается в получении маточных и засевных дрожжей периодическим способом, а товарных-в две фазы. На первой фазе получают рабочую массу" дрожжей с высокой генеративной активностью (способностью к размножению), способную ежечасно давать прирост, соответствующий заданному производственному графику (например, 500 кг). Подача мелассного сусла соответствует ожидаемому приросту биомассы дрожжей. Вторая фаза предусматривает непрерывный рост культуры в течение 10 – 14 ч и отток прироста дрожжей в отборочный аппарат. В этом аппарате дрожжи дозревают в течение 1 ч, после чего их направляют на сепарирование. Схема разработана в трех вариантах, в которых кратность разбавления мелассы водой составляет соответственно 1:17, 1:12 и 1:10. Накопление дрожжей идет при температуре 30 °С и рН 4,5 – 5,5.
ТЕХНОЛОГИЯ ВЫРАЩИВАНИЯ ДРОЖЖЕЙ ПО СХЕМЕ ВНИИХП
Многостадийное накопление биомассы позволяет получать активные засевные дрожжи, хорошо приспособленные к условиям роста в дрожжерастильном аппарате. Для засева готовят маточные дрожжи из чистой культуры, в которой нет ни бактерий, ни диких дрожжей, снижающих выход и резко ухудшающих подъемную силу дрожжей. Большой засев энергичных дрожжей чистой культуры подавляет развитие инфекции. Размножение дрожжей в среде, обеспеченной питанием и растворенным кислородом, описывается уравнением геометрической прогрессии. Расчет почасового расхода сырья, питательных солей и воздуха проводят с учетом заданной удельной скорости роста дрожжей (0,16 ч).
ВЫРАЩИВАНИЕ МАТОЧНЫХ ДРОЖЖЕЙ.
Маточные дрожжи в виде чистой культуры (ЧК) и естественно–чистой культуры (ЕЧК) получают сначала в лабораторных условиях а затем в цехе чистой культуры. На заводах культивируют такие расы хлебопекарных дрожжей как Томская 7, Одесская 14, Киевская 21, штаммы Л – 441, Л – 2, ЛК-14 и гибридные расы дрожжей 176, 262, 616 и др.
В лаборатории дрожжи размножают в четыре стадии на стерильном витаминизированном солодовом сусле концентрацией 12 %, на последней стадии к суслу добавляют мелассу. Соотношение объемов засевной среды и питательного субстрата 1:10. Дрожжи выращивают по схеме: пробирка чистой культуры подмолодочная пробирка подмолодочная колба металлическая колба Карлсберга. Накопление дрожжей осуществляют при температуре 26 – 30 °С без аэрации; продолжительность одной лабораторной стадии 16 – 24 ч. В одной колбе Карлсберга получают 7,5 л дрожжей, которые используют в цехе чистой культуры в качестве засевных.
В цехе чистой культуры маточные дрожжи размножают по схеме: малый инокулятор – большой инокулятор – аппарат ЧК – 1 (маточный инокулятор) - аппарат ЧК-2 (промежуточный аппарат маточных дрожжей). Последнюю стадию осуществляют в основном производстве. Инокуляторами называют аппараты, предназначенные для размножения дрожжей в стерильных условиях. Объем (м3) малого инокулятора 0,5, большого инокулятора – 2,5, маточного инокулятора ЧК – 1 – 7,5 и дрожжерастильного аппарата ЧК-2 - 30 (или 50).
Маточные дрожжи в цехе чистой культуры размножают периодическим способом при слабой аэрации среды воздухом, а в производственных условиях - воздушно-приточным способом, который предусматривает постоянный приток питательной среды и непрерывную усиленную аэрацию. В качестве питательной среды используют разбавленную мелассу (до 12 мае. %), растворы питательных солей и ростовых веществ. Малый инокулятор засевают содержимым двух колб Карлсберга. Дрожжи размножаю г в течение 12 ч при температуре 30 °С и слабой аэрации среды стерильным воздухом. Выращенные дрожжи из малого инокулятора поступают в большой. Условия выращивания дрожжей на второй стадии аналогичны условиям культивирования дрожжей в малом инокуляторе, На первой стадии накапливают 5 кг дрожжей, а на второй – 25 кг.
В аппарате ЧК – 1 засевают всё дрожжи из большого инокулятора. Дрожжи выращивают на мелассном сусле концентрацией 12 % СВ, обогащенном питательными и ростовыми веществами, в течение 12 ч при 30 °С, рН среды 4,5 и постоянном расходе воздуха 25 м3/ч на 1 м3 среды. Увеличение расхода воздуха способствует повышению выхода дрожжей по массе мелассы. Накопившиеся дрожжи ЧК – 1 (170 кг) используют в качестве засевных на стадии ЧК – 2.
В промежуточный маточный аппарат ЧК – 2 меласса и вода поступают из расчета конечного их разбавления, т. е. в 10 раз больше начальной концентрации (3,5 мае. %). Кроме того, в аппарат подают раствор сульфата аммония, в качестве пеногасите-ля используют водную эмульсию олеиновой кислоты в соотношении 1:20. После засева и разбраживания дрожжей начинают приток растворов мелассы и питательных солей согласно расчетному часовому графику. Расход воздуха составляет 30 м-э/ч на 1 м3 среды. Размножение дрожжей заканчивается через 12 ч. В аппаратах ЧК – 2 в зависимости от их вместимости накапливают 800 – 1200 кг дрожжей.
По окончании размножения и дозревания маточные дрожжи чистой культуры направляют на сепарацию, промывание, сгущение и прессование. Прессованные дрожжи хранят в холодильной камере. Иногда дрожжи, полученные в аппарате ЧК
·, сохраняют в виде суспензии при температуре 2 – 4 °С. Маточные дрожжи готовят периодическим способом из расчета обеспечения завода чистым засевным материалом на 10 – 20 сут.
Полученные дрожжи ЧК – 2 используют в качестве засевных для выращивания естественно-чистой культуры (ЕЧК), которое проводят в две стадии: сначала в аппарате ЧК-1, а затем в ЧК-2. Первая стадия называется промежуточной или стадией ЕЧК
·, а вторая – стадией ЕЧК
·. Дрожжи ЕЧК
· хорошо приспособлены к составу мелассы, перерабатываемой на заводе. На стадии ЕЧК – 1 дрожжи периодически размножают на разбавленном мелассном сусле в течение 10 ч. Выращенные дрожжи (280 кг) поступают в аппарат ЧК-2 для получения дрожжей ЕЧК – 2. Естественно-чистую культуру дрожжей на второй стадии выращивают воздушно-приточным способом при разбавлении мелассы водой в соотношении 1:12. Среду постоянно аэрируют стерильным воздухом из расчета 45 м/ч на 1 м3; длительность периода размножения 12 ч. На этой стадии получают 50 % дрожжей к массе израсходованной мелассы, что составляет в зависимости от вместимости аппарата ЕЧК – 2 от 1020 до 1420 кг дрожжей. Дрожжи ЕЧК – 2 сепарируют и хранят в виде дрожжевого молока при температуре 2 – 4 °С. Эти дрожжи используют в качестве засевных на товарной стадии. Чистую культуру получают с выходом дрожжей 35 %, естественно-чисгую – 50 %. Существуют и другие, в том числе укороченные, схемы выращивания маточных дрожжей ЧК и ЕЧК. Большой интерес представляет технология ЧК из сушеных дрожжей ЧК.
ВЫРАЩИВАНИЕ ТОВАРНЫХ ДРОЖЖЕЙ
Товарные дрожжи выращивают в дрожжерастильных аппаратах большой вместимости в прозрачной питательной среде в две стадии. Вначале выращивают засевные дрожжи в дрожжерастильном аппарате Б (стадия Б), а затем товарные – в аппарате В стадия В).
Товарные дрожжи выращивают в дрожжерастильном отделении завода, которое оснащено стандартным порядком аппаратами системы ВДА:
аппарат Б для засевных дрожжей вместимостью 30 м3, дрожжерастильный аппарат В для товарных дрожжей вместимостью 100 м3 и отборочный аппарат О для дозревания товарных дрожжей вместимостью 30 м3.
Дрожжерастильные аппараты ВДА вместимостью 30 м3 (d = 3200 мм; Я = 7225 мм) и 100 м3 (d = 5360 мм; Н = 7500 мм) изготавливают из нержавеющей стали. Это цилиндрические сосуды с плоским дном, охлаждающей рубашкой, моющим механизмом, вытяжной трубой для удаления воздуха и диоксида углерода, воздухораспределительной системой специальной конструкции и системой продуктовых трубопроводов. Чистый воздух подается воздуходувными машинами производительностью 3000 и 5000 мЭ/ч, установленными в компрессорном отделении. Аппараты ВДА обеспечивают накопление дрожжей до 65 кг/м3.
В настоящее время выпускают аппараты ВД2А-100 с новой системой аэрации (М. П. Гандзюк и др. – КТИПП). Кроме них на дрожжевых заводах страны начинают применять аппараты-диспергаторы, оснащенные специальными вращающимися воздухораспределительными устройствами и позволяющие накапливать до 150 кг дрожжей в 1 м3 среды.
Технологический режим получения засевных и товарных дрожжей по 12- и 20-часовой схемам технология засевных дрожжей для указанных схем одинакова. В аппарат Б набирают часть воды, мелассного сусла, осветленного по холодному режиму, растворов питательных солей и ростовых веществ. После этого задают засевные дрожжи ЕЧК-2 и сразу начинают продувать среду воздухом. По окончании засева дрожжей начинают приток мелассного сусла по графику.
В дрожжерастильном аппарате В в течение первых 7 ч постепенно накапливают биомассу дрожжей по воздушно-приточному способу. Для этого в аппарат задают часть воды, растворов мелассы, питательных солей и пеногасителя, после чего из аппарата Б подают засевные дрожжи. Одновременно начинают аэрацию среды воздухом, приток мелассы и питательных солей по графику. К 7 –му ч заполняют весь полезный объем аппарата, после чего начинают непрерывный отбор дрожжевой бражки, содержащей 47 кг и более дрожжей в 1 м3, в отборочный аппарат со скоростью 11 м2/ч, при этом поступление в аппарат В питательного субстрата не прекращают. Период оттоков при 12 часовой схеме длится 4 ч, а при 20 часовой – 12 ч.
Созревание дрожжей в отборочном аппарате происходит в течение 2 ч без подачи питания при умеренной аэрации среды.
Выход дрожжей по двум схемам составляет не менее 75 % к массе израсходованной мелассы. Производительность (продуктивность) одного комплекта дрожжерастильной аппаратуры составляет 9,3 – 10,5 т дрожжи в сутки по удлиненной 20 часовой схеме и 5,4 – 6 т/сут по 12 часовой.
На мощных заводах установлено несколько стандартных порядков технологического оборудования отечественного, а также зарубежного (Польша и др.) производства.
ВЫДЕЛЕНИЕ ДРОЖЖЕЙ ИЗ БРАЖКИ
Из отборочного аппарата дрожжевую бражку немедленно направляют для выделения дрожжей на сепараторы-разделители тарелочного типа. Разделение бражки на дрожжи и обездроженный продукт, называемый оттоком, происходит под действием центробежной силы в тонких слоях бражки, которая образуется коническими вставками барабана. Дрожжи, как более тяжелые частицы, отбрасываются к периферии барабана, а обездроженная бражка направляется к центру, поднимается и выводится через боковое отверстие аппарата. Дрожжи, собравшиеся в дрожжевой камере, в виде суспензии отводят из сепаратора через дрожжевые трубки и мундштуки.
Для выделения дрожжей используют сепараторы отечественного производства ВСЖ-2, ДСГ-35, СОС-501К-01, СОС-501К-3 и СДС-531К-01 производительностью по воде 25, 35, 45 и 50 м^ч соответственно. Кроме них на ряде заводов установлены более мощные дрожжевые сепараторы фирм "Де–Лаваль" и "Альфа–Лаваль" (Швеция) производительностью по воде 80 и 120 – 200 м/ч.
Дрожжи выделяют из бражки по трехступенчатой схеме. Дрожжевая бражка сначала попадает через крупноячеистые фильтры на сепаратор первой ступени, в котором происходит отделение дрожжей от бражки. Полученная дрожжевая суспензия (150 г/л) поступает в сборник для промывки холодной водой, а отток направляется в канализацию. Разбавленная дрожжевая суспензия подается на сепараторы второй ступени. Полученное дрожжевое молоко повторно смешивают с водой и направляют на сепараторы третьей ступени, где происходит сгущение дрожжей до 400 – 600 г/л. Длительность сепарирования не более часа. Затем дрожжевую суспензию охлаждают до 8 – 12 °С и направляют для последующего сгущения под давлением на фильтр–прессы или при разрежении на вакуум-фильтры. Указанные фильтры позволяют получать дрожжи с содержанием влаги 75 %
Рамные фильтр-прессы малопроизводительны и обслуживаются вручную. Вместо фильтр-прессов широко используют барабанные вакуум-фильтры.
ФОРМОВАНИЕ И УПАКОВЫВАНИЕ ДОЖЖЕЙ
Прессованные дрожжи поступают к потребителю в фасованном виде. Дрожжи формуют, фасуют в брикеты и завертывают в этикетированную бумагу на автоматических линиях, в состав которых входят машина для формования дрожжей и заверточный автомат. В настоящее время выпускают брикеты дрожжей массой 100 и 1000 г. Для этой цели используют автоматы марки ВРУ производительностью 60 и 40 брикетов в минуту соответственно. Спрессованные на вакуум-фильтре дрожжи направляют в формовочную машину, из которой дрожжевая масса в виде бесконечного бруска поступает в заверточную машину. Эта машина обеспечивает резку дрожжей на бруски, подачу и резку бумаги, завертывание брусков дрожжей в бумагу и транспортирование отходов дрожжей в формовочную машину. Фасованные дрожжи укладывают в картонные короба или деревянные ящики и далее направляют на склад, где они хранятся при температуре 1 – 4 °С. В таком состоянии дрожжи отпускают потребителям.
Качество хлебопекарных дрожжей определяется требованиями ГОСТ 171. Они должны иметь плотную консистенцию, легко ломаться, обладать серым с желтоватым оттенком цветом и характерным дрожжевым запахом, пресным вкусом, содержание влаги не более 75 %, кислотность в пересчете на уксусную кислоту (мг на 100 г дрожжей) не более 120 в день выработки и не более 360 спустя 12 сут. Стойкость при температуре 35 °С дрожжей, выработанных на дрожжевых заводах, не менее 60 ч, а на спиртовых - 48 ч. Подъемная сила (подъем теста до 70 мм) не более 70 мин.

5.1.3.Получение дрожжевого молока

Согласно ОСТ 18-369 дрожжевое молоко - это водная суспензия с оседающим на дно при отстаивании слоем дрожжевых клеток бело-сероватого цвета с желтым оттенком, с характерным запахом. Концентрация дрожжей не менее 450 г/л в пересчете на влажность 75 %. Показатели качества дрожжей дрожжевого молока: содержание влаги не более 75 %, подъемная сила не более 75 мин, кислотность (мг на 100 г в пересчете на уксусную кислоту), не более: 120 в день выработки и 360 через 72 ч.
В процессе сбраживания в мелассной бражке в зависимости от технологии в 1 л накапливается от 22 до 35 г дрожжей. Такие дрожжи можно использовать как вторичный продукт в ряде отраслей пищевой промышленности. С этой целью на мелассно-спиртовых заводах на основе выделения дрожжей из зрелой бражки вырабатывают хлебопекарные дрожжи. Цехи хлебопекарных дрожжей при крупных мелассно-спиртовых заводах по мощности не уступают специализированным дрожжевым заводам. Себестоимость этих дрожжей ниже себестоимости дрожжей, полученных на специализированных заводах, примерно на 45 %, что связано с меньшими удельными расходами мелассы, теплоты и электроэнергии, а также в связи с экономией трудовых и удельных капитальных затрат. Выход хлебопекарных дрожжей на спиртовых заводах может достигать 3-3.5 кг/дал спирта. Качество хлебопекарных дрожжей, полученных на спиртовых заводах, почти не уступает качеству дрожжей специализированных заводов. Однако требуется строгое соблюдение санитарно-гигиенических нормативов на заводах как первого, так и второго типа.
Технология хлебопекарных дрожжей складывается из следующих технологических операций: выделения дрожжей из зрелой бражки сепарированием, промывания их водой и получения дрожжевого концентрата; прессования; формования и упаковывания; хранения. Получение этих дрожжей во многом повторяет технологию завершающей стадии производства дрожжей на специализированных заводах. На спиртовых заводах для выделения дрожжей из бражки используют пяти- и семиступенчатую, а также ступенчато-круговую схему сепарирования. Указанная технология отличается количеством и принципом организации промывок дрожжей водой, числом сепараторов, расходом воды и электроэнергии. Типовой считают семиступенчатую схему сепарирования дрожжей, которая применяется на заводах большой мощности. На Украине до 45-50 % хлебопекарных дрожжей вырабатывают на мелассно-спиртовых заводах. Срок хранения дрожжей не менее 12 сут при температуре О – 4 °С и относительной влажности воздуха в холодильных камерах 82 – 96 %. По физико–химическим показателям прессованные хлебопекарные дрожжи должны удовлетворять требованиям ГОСТ 171: влажность дрожжей не более 75 %; подъем теста до 70 мм не более 75 %.

5.1.4.Особенности получения дрожжей на спиртовых заводах

На мелассно-спиртовых заводах вырабатывают 15 % хлебопекарных дрожжей от общего их выпуска в стране. Эти дрожжи получают в качестве отходов производства при сепарации зрелой спиртовой бражки, в 1 м3 которой содержится 18 – 35 кг дрожжей (в пересчете на дрожжи с содержанием влаги 75 %). Выход прессованных дрожжей составляет до 3,5 кг на 1 дал спирта. Себестоимость хлебопекарных дрожжей, получаемых на спиртовых заводах, примерно на 30 % ниже, чем на специализированных предприятиях.
Получение дрожжей из спиртовой бражки состоит из следующих технологических стадий: выделения дрожжей из бражки, 1 промывания и концентрирования дрожжевой суспензии, дозревания дрожжей, окончательного промывания и концентрирования дрожжей, прессования, формования и упаковывания дрожжей. При двухпродуктовой схеме расход азотного и фосфорного питания для дрожжей следует увеличить на 50 % по сравнению с однопродуктовой.
Особенность получения дрожжей на спиртовых заводах заключается в том, что бражка содержит спирт, поэтому оттоки после сепараторов первой и второй ступеней направляют на перегонку для извлечения спирта. Дрожжи промывают в пять или семь ступеней. При этом широко используют принцип противотока промывной воды и дрожжевой суспензии. Из промывной воды после сепараторов первой ступени также извлекают спирт. Дрожжи выделяют, промывают и концентрируют в основном на сепараторах ДСГ – 35. После сепараторов четвертой ступени дрожжи дозревают при аэрации суспензии. Охлажденную суспензию, содержащую до 450 – 500 г/л дрожжей, направляют на фильтр–пресс. Затем дрожжи формуют и фасуют так, как на специализированных заводах.
Гарантийный срок хранения прессованных дрожжей 12 сут при температуре от 0 до 4 "С. Хранят дрожжи в специальных охлажденных боксах. Дрожжи транспортируют в авторефрижераторах и в вагонах-ледниках при температуре О – 4 °С.
Хлебопекарные дрожжи получают только на спиртовых заводах, перерабатывающих мелассу по однопоточной схеме. Лучшими хлебопекарными свойствами обладает смесь дрожжей: гибрид 112 и раса В, взятые в соотношении 70:30. Кроме этих дрожжей в последние годы на мелассно–спиртовых заводах, вырабатывающих спирт и хлебопекарные дрожжи, получили распространение венгерские дрожжи У – 30. По данным В. Н. Швеца, последние превосходят дрожжи расы В по генеративной способности, мальтозной активности (способности сбраживать мальтозу) в 2,5 раза. Они легче сепарируются при выделении из зрелой бражки и благодаря своим большим размерам меньше теряются с промывными водами.

5.1.5.Сушеные дрожжи, технология их получения

Сушеные дрожжи пользуются большим спросом благодаря тому, что они сохраняются в таком состоянии в течение 6 и более месяцев. Обычные способы сушки при высокой температуре неприменимы для дрожжей, так как высушенные дрожжи должны сохранять жизнеспособность без потерь их биологических свойств. При высушивании дрожжи переводят в состояние, близкое к анабиозу. В благоприятных условиях такие дрожжи быстро восстанавливают свои жизненные функции.
Сушеные дрожжи готовят из прессованных дрожжей, к которым предъявляют повышенные требования. Стойкость дрожжей должна быть не менее 72 ч, а содержание сухих веществ – 27 – 29 %. В этом случае используют специальные расы дрожжей 21 и 14.
Хлебопекарные дрожжи высушивают в шахтных, ленточных и барабанных сушилках, а также в сушилках с виброкипящим слоем. На многих специализированных заводах установлены автоматизированные непрерывнодействующие сушилки шахтного типа марки ВИС – 42 ДК производительностью 1 т дрожжей в сутки. Эта сушилка отличается жестким температурным режимом, снижающим качество готовой продукции, и большими габаритами.
Высокие технико–экономические показатели были получены на непрерывнодействующей автоматизированной вибрационной сушилке фирмы «Пресс–индустрия» (Италия), в которой дрожжи высушиваются во взвешенном состоянии при высоте слоя до 150 мм. В состав установки производительностью 150 кг/ч (по сухим дрожжам) входят гранулятор и сушильная камера. В грануляторе дрожжи выпрессовываются через решетку с отверстиями диаметром 3 мм. Температура дрожжей не превышает 30 °С. Гранулированные дрожжи сушат в сушильной камере, в которой заранее устанавливают рабочий температурный режим по зонам сушки. Подогретый воздух подают снизу индивидуально с помощью вентиляторов в каждую из четырех секций сушилки. Эти секции размещены ступенчато друг за другом. Их разделяют по вертикали решетчатые стены с диаметром отверстий 1 мм. При сушке дрожжи переходят в ожиженное состояние и равномерным слоем движутся от первой к четвертой секции через окна в перегородках. Из четвертой секции они поступают в бункер с шлюзовым затвором, не позволяющим засасывать воздух извне, и далее с помощью пневмотранспорта (воздушного трубного) дрожжи подаются на упаковывание.
Отработавший воздух согласно требованиям охраны атмосферного воздуха проходит через циклоны, очищается от пыли и с помощью вентилятора выводится в атмосферу. В модернизированных установках для улавливания клеток дрожжей используют высокоэффективные мокрые фильтры.
Дрожжи сушат в течение 3 – 4 ч в условиях мягкого режима:
температура поступающего воздуха различная в зависимости от зоны сушки, но не выше 70 °С в первой зоне, в которую поступают влажные дрожжи. Максимальная температура массы дрожжей по зонам составляет ( °С): I – 16, II – 19, III – 24, IV – 28. Из четвертой зоны сухие дрожжи выходят с содержанием влаги 7 – 8 % с высокой активностью ферментов и большой стойкостью при хранении.
Описанная выше сушилка производительностью 3 т сухих дрожжей в сутки успешно эксплуатируется на Курганском и Нижне-Тагильском дрожжевых заводах. Она выгодно отличается от других типов сушилок небольшими размерами.
Сушеные дрожжи фасуют в мелкую тару и в бумажные мешки и хранят при температуре 15 °С.
Тема 6.1.Солод, как сырье пищевых производств
6.1.1.Виды солода,применение
Солод – проросшие зерна злаков, в искусственных условиях при определенной температуре и влажности.
Солодоращение применяется с целью равномерного разрыхления эндосперма зерна и накопления ферментов, главным образом амилазы, осахаривающей крахмал.
При высушивании свежепроросшего солода при температуре – 40 – 85 °C, получается ферментативно активный светлый солод, при температуре выше 105 °C образуется темный, ферментативно неактивный солод.
В зависимости от вида зерна, солод бывает ржаной, ферментативный и не ферментативный, яичный, кукурузный, овсяный и пшеничный.
Солод используют при производстве хлебобулочных изделий, пива, полисодовых экстрактов.
В хлебопекарной промышленности применяют измельченный ржаной красный ферментативный солод и свежей не ферментативный солод.
Светлый не ферментативный применяется в качестве улучшителя муки с низко сахаробразующей способностью и для осахаривания при производстве жидких дрожжей и входит в рецептуру некоторых сортов хлеба.
Ферментативный солод используется в хлебопечении и при производстве хлебного кваса как вкусовая и ароматическая добавка.
В пивоварении изменяются специальные яичные сорта солода. Основой для приготовления пивного сусла является светлый и темный солод.
В спиртовом производстве применяется смесь свежее проросших солодов различных злаковых культур для осахаривания крахмала содержащего сырья.
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №3
ОЦЕНКА КАЧЕСТВА ПРЕССОВАННЫХ ДРОЖЖЕЙ
На хлебозаводах в основном используют прессованные дрожжи. Кроме того, стали применять дрожжевой концентрат (дрожжевое молоко).
Процесс производства прессованных дрожжей сводится к размножению дрожжевых клеток в строго определенных условиях в разведенном паточном сусле, отделению дрожжевых клеток с помощью сепараторов от бражки, промыванию водой, прессованию и формовке в бруски различной массы.
Таким образом, прессованные дрожжи представляют собой скопление клеток дрожжей (вида Saccharomyces cerevisiae), обладающих способностью вызывать спиртовое брожение. В 1 г прессованных дрожжей содержится около 15 млрд. дрожжевых клеток.
Химический состав дрожжей колеблется в довольно широких пределах и зависит от расы дрожжей, состава питательной среды, условий их выращивания. В состав прессованных дрожжей входит в среднем 75% воды и 25% сухих веществ. Около 45% сухого вещества представлено азотистыми веществами, примерно 8,5% составляют минеральные вещества, 2% сырой жир. Остальное количество сухого вещества главным образом углеводы: гликоген, клетчатка, гемицеллюлоза.
Большая часть азотистых веществ дрожжей представлена полноценными белками, на долю которых приходится около 80% всего азота.
Среди небелковых азотистых веществ дрожжей содержится трипептид  глютатион.  Глютатион  в  своем  составе  имеет сульфгидрильную  группу-SH  и  способен   к  окислительно-восстановительным превращениям. В восстановленной форме глютатион активирует протеиназы. При хранении дрожжей, особенно при   повышенной   температуре,   увеличивается   количество восстановленного глютатиона, легко переходящего в водный раствор; поэтому усиливается действие протеиназ дрожжей и дрожжи разжижаются. Именно эту форму глютатиона дрожжи легко отдают в тесто, многократно усиливая протеолиз его. Физические свойства теста ухудшаются.
В состав минеральных веществ дрожжей входят фосфор, калий, кальций, магний, железо, натрий, сера и др. Примерно половина всей золы приходится на около РзОз и около 1/3 на КзО.
В состав дрожжевой клетки входят многие витамины и прежде всего водорастворимые; b

Приложенные файлы

  • doc 14663697
    Размер файла: 1 MB Загрузок: 0

Добавить комментарий