Курс лекций по "Технология"

      Показатели  качества зерновых культур

      На  каждую зерновую культуру имеются стандарты, оговаривающие качественные показатели зерна в соответствии с дальнейшим его использованием. Для характеристики качества зерна применяют общие показатели, относящиеся к зерну всех культур, и специальные, применяемые лишь для зерна отдельных культур.  
      К общим показателям относят вкус, цвет, запах, влажность, засоренность, зараженность амбарными вредителями, натуру.

      Специальными считаются все показатели, характеризующие потребительские свойства зерна: стекловидность, выход и качество сырой клейковины для пшеницы; крупность, пленчатость, содержание чистого ядра для зерна крупяных культур; всхожесть и энергию прорастания для пивоваренного ячменя и другие.

      Общие показатели качества зерна 

      Внешний вид, вкус, цвет и запах зерна устанавливают  органолептическими методами.  

      Цвет  и внешний вид определяют осмотром образца и используют эти признаки для распознания принадлежности данной культуры к определенному виду, типу, иногда подтипу и сорту, отчасти для выяснения его состояния. Зерно свежее, нормально вызревшее и хранившееся в благоприятных условиях, обладает свойственным зерну данной культуры цветом и гладкой блестящей поверхностью. Зерна подмоченные или увлажненные имеют матовую или белесую поверхность, а зерна пленчатых культур - потемневшие цветочные пленки. Испорченному зерну свойственна темная, неоднородная окраска, потемневшие зародыши, пятна плесени на поверхности; морозобойному - белесая или слишком темная окраска, морщинистая поверхность.

      Запах зерна вызывается находящимися в нем летучими веществами. В доброкачественном зерне их мало, запах его мало ощутим. Запах зерна изменяется в результате его порчи (самосогревания, плесневения, гниения) или из-за адсорбции пахучих веществ. Причиной изменения запаха может быть развитие в зерне амбарных вредителей. Любой посторонний запах для продовольственного зерна считается недопустимым, а при наличии порчи зерно переводят в категорию дефектного.  

      Вкус зерна выражен слабо. Обычно он слегка сладковатый, иногда со специфическим для данной культуры привкусом. Зерно, обладающее явно сладким, горьким, кислым вкусом или имеющее посторонние привкусы считается недоброкачественным. Горький вкус может появиться в результате разложения жира зерна и поглощения горьких веществ из примеси (полынь, горчак, вязель); кислый обусловлен развитием микроорганизмов, вызывающих различные виды брожения; сладкий свойственный проросшему или явно недозревшему (морозобойному) зерну. Различные посторонние привкусы могут быть вызваны адсорбцией посторонних веществ, развитием амбарных вредителей и так далее.  
      Зерно, обладающее затхлым, плесневым или гнилостным запахом, кислым и горьким вкусом и явно измененным цветом, признается дефектным и используется для кормовых (с разрешения ветнадзора) или для технических целей.

      Влажность, засоренность, натуру и зараженность амбарными вредителями устанавливают физико-химическими методами.

      Влажность зерна определяют по количеству свободной и физико-химически связанной влаги, удаляемой при высушивании образца, выраженному в процентах к массе исходного образца. Влажность зависит от спелости зерна, условий его уборки, сушки и хранения. В зависимости от содержания влаги зерно подразделяется на сухое, среднесухое, влажное и сырое.  

      Засоренность характеризует физический состав партии зерна. Основным считают зерно данной культуры, неповрежденное или по характеру повреждения не относящееся к сорной и зерновой примеси.  
      К сорной примеси относят:

 
- весь проход через сито с  диаметром ячеек 1 мм;

      - минеральный (земля, песок, камешки)  и органический (части стебля, колоса, пустые пленки) сор; сорные семена (семена дикорастущих и культурных растений, кроме специально оговоренных в стандарте);

      - испорченные зерна - загнившие  и заплесневевшие, с поврежденным  ядром; 

      - металлопримеси.

      В качестве особой группы к сорной примеси  относят вредную примесь, обладающую вредными, ядовитыми свойствами. Это примеси различного происхождения: паразитические грибы (головня, спорынья), семена некоторых дикорастущих растений (куколь, горчак, вязель, гелиотроп опушенноплодный, триходесма). В зерне пшеницы иногда обнаруживают галлы угрицы - толстые, прочные темноокрашенные оболочки, напоминающие сморщенные зерна пшеницы,заполненные белыми червями длиной 0,5 мм.

      В зерне, направляемом на переработку, допускается  сорной примеси в %, не более: всего 2, в том числе минеральной 0,3, вредной 0,2, куколя 0,5.

      К зерновым примесям при анализе пшеницы и ржи относят:

      - битые, давленные, изъеденные (если  осталось менее половины зерна),

      - проросшие, морозобойные, поврежденные  сушкой и самосогреванием зерна  основной культуры;

      - при анализе крупяных культур:  проросшие, поврежденные и обрушенные зерна основной культуры, не проходящие сквозь сито, применяемое для отделения сорной примеси.

      В отдельных случаях к зерновой примеси относят и зерна других культур, близкие к основному зерну: рожь и ячмень в пшенице, ячмень во ржи.  
     Содержание зерновой примеси допускается для пшеницы не более 5 %, для ржи не более 4 %, в том числе проросшего зерна не более 3 %.

      Натура  зерна - величина, обратная скважистости зерновой массы. Определяется прибором пурка литровая; зависит от особенностей строения и состояния поверхности зерна, его формы, влажности, плотности, выполненности, выравненности и состава примесей. Знание натурной массы необходимо для расчета вместимости складов и бункеров, закромов, потребности в таре и перевозочных средствах.   

      Зараженность  зерна амбарными  вредителями. Чаще других в зернопродуктах находятся хлебные и хищные клещи. Определяют их количественно при рассматривании под лупой с пятикратным увеличением прохода через сито с диаметром ячеек 1,5 мм после просеивания 1 кг зерна. В этом же образце определяют зараженность зерна долгоносиком, хрущаками, мукоедом, молью и другими.

      Специальные показатели качества зерна

      Стекловидность характеризует консистенцию, структуру эндосперма; зависит от количества, состава, свойств, размеров, формы и расположения крахмальных зерен; от количества, свойств и распределения белковых веществ; от характера и прочности связи между белками и крахмалом. В стекловидном зерне питательные вещества уложены очень плотно, между ними не остается микропромежутков; в мучнистом эти промежутки есть, они рассеивают свет, обусловливая непрозрачность и рыхлость эндосперма.   

      Крупность зерна определяется его линейными размерами: крупное, хорошо налившееся зерно дает больший выход продуктов. Выравненность (однородность) зерна по крупности связана с его технологическими свойствами. Выравненное крупное зерно или средней крупности легче перерабатывать в муку и крупу, при этом получается более высокий выход и лучшее качество продукции.

      Плотность зерна в целом и его анатомических частей имеют важное технологическое значение и зависят от химического состава. На различиях по плотности основана вся технологическая схема переработки зерна.

      Пленчатость - содержание цветочных оболочек у пленчатых культур и плодовых оболочек у гречихи, выраженное в процентах к массе зерна. Крупное зерно имеет меньшую пленчатость и дает больший выход продуктов. Выход и качество сырой клейковины определяются для зерна пшеницы, характеризуют хлебопекарные свойства получаемой муки, регламентируются требованиями стандартов.

      Дефектные партии зерна

      Морозобойное  зерно - захваченное морозом на стадии молочной или ранней восковой спелости. В зерне нарушается синтез высокомолекулярных соединений, изменяются технологические свойства: клейковина малого выхода, темная, малоэластичная, крошащаяся. Хлеб получается неэластичным, с липким заминающимся мякишем, с малой пористостью, солодовым или травянистым вкусом. Проросшее зерно имеет повышенную активность ферментов, особенно, амилаз. Хлеб получается малого объема, с неэластичным, глинистой консистенции, плохо разрыхленным мякишем, со сладким, солодовым привкусом.  

      Зерно, пораженное клопом-черепашкой (полевым вредителем). На месте прокола остается темная точка, окруженная четко очерченным пятном сморщившейся беловатой оболочки; эндосперм в месте укуса крошащийся. В зерно попадают при укусе активные протеолитические ферменты, клейковина быстро разжижается. Выпеченный хлеб получается малых объема и пористости, плотным, с поверхностью, покрытой мелкими трещинами, невкусным.   

      Микотоксичное зерно  поражен различными грибными заболеваниями при выращивании, хранении, уборке зерна. Грибы рода Фузариум повреждают зерно всех злаков. Заражение происходит в поле и продолжается при хранении, если влажность зерна выше 14 %. Грибы продуцируют ряд токсинов, вызывающих тяжелое отравление, похожее на опьянение: ослабляется функция головного мозга, резко снижается доля эритроцитов в крови. Пораженное зерно хранят отдельно от продовольственного и фуражного, используют на технические цели.

      Грибы рода Аспергиллов продуцируют афлатоксины, поражающие печень и обладающие выраженным канцерогенным действием; рода Пенициллов вырабатывают охратоксины, поражающие печень и обладающие коканцерогенным действием. Токсины устойчивы к применяемым при переработке зерна температурам, кислотам и восстановителям. Единственный способ предохранения от них продуктов - исключение плесневения зерна.

      Дефектным считается также зерно, поврежденное сушкой и самосогреванием.  

      Хранение  зерна

      Основное  количество зерна хранят на элеваторах -крупных, полностью механизированных зернохранилищах. Емкости для хранения зерна представляют собой вертикально поставленные цилиндры-силосы из железобетона диаметром 15-30 м. Верхняя часть оборудована отверстием для загрузки зерна, нижняя заканчивается конусом для его выгрузки. Внутри силоса на расстоянии 1 м друг от друга по высоте смонтированы термопары для контроля температуры хранящейся массы. Каждый силос оборудован установкой для проведения активного вентилирования зерна.

      Элеватор  снабжен лабораторией для оценки качества зерна; рабочей башней, где сосредоточено зерноочистительное и сушильное оборудование; установкой для приемки и отпуска зерна. Поступающее на элеватор зерно после лабораторного анализа объединяют по массе в крупные партии, соответствующие емкости силоса (от 300 до 15000 т). Не допускается смешивание зерна различных типов и подтипов, имеющего разную влажность и засоренность. Отдельно от здорового хранят дефектное зерно и зараженное амбарными вредителями.  
      Сразу после поступления зерна в зернохранилище его очищают от посторонних примесей, чтобы предотвратить порчу зерна за счет контакта с ядовитыми, сильно пахнущими и влажными примесями, а также более экономично использовать объем хранилища. Полную очистку от примесей осуществляют на зерноперерабатывающих предприятиях.

      Сушку зерна перед закладкой его  на хранение осуществляют теплым сухим воздухом или смесью воздуха с топочными газами, но в этом случае возникает опасность сорбции зерном продуктов горения. Температура зерна при сушке не должна превышать 45 градусов, влажное зерно сушат в несколько приемов, чтобы предотвратить ухудшение качества клейковины и снижение активности ферментов за счет перегрева. После сушки влажность зерна не должна превышать 14 %.

       
   Лекция 13. 

      Технология  мукомольного производства 

      Классификация помолов

      Формирование  качества муки

      Муку  вырабатывают на мельницах и мелькомбинатах - крупных сооружениях,оснащенных подъездными путями, элеваторами, лабораториями для анализа качества сырья и готовой продукции.

      Современный мелькомбинат имеет 6 этажей, на которых  располагаются подготовительное, размольное и выбойное отделения. Транспортировка  продуктов снизу вверх осуществляется пневмотранспортом или ковшовым элеватором; сверху вниз - самотеком.

      Процессы  переработки зерна на мелькомбинатах преимущественно механистические, лишь отчасти влияющие на состав и свойства получаемой муки. Поэтому составление помольных партий зерна является основным методом обеспечения надлежащего качества и свойств муки. Хорошая мука любого вида, типа и сорта может быть получена при использовании полноценного зерна: хорошо вызревшего, не подверженного порчи. Для получения муки с заданными технологическими свойствами смешивают зерно слабое и сильное, твердое и мягкое, с определенной стекловидностью.