Мукомольные свойства зерна пшеницы и ржи

Дификит белка в пшенице

В большинстве зернопроизводящих стран мира, в том числе и в России, наблюдается белковый дефицит в зерне пшеницы. Значительная часть производимых пшениц являются слабыми по хлебопекарным достоинствам и в чистом виде непригодны для получения их них доброкачественной хлебопекарной муки. Решается эта проблема в Европе путем добавления в муку сухой клейковины, а и России — подсортировкой к зерну слабых пшениц зерна сильной пшеницы. Ценность сильных пшениц заключается в том, что они обладают способностью при добавлении к слабым — улучшать слабые пшеницы с низкими хлебопекарными качествами, т. е. обладают так называемой смесительной способностью.

В свое время научно-исследовательскими учреждениями были разработаны, а Государственным комитетом Совета Министров СССР по науке и технике утверждены нормы качества, которые характеризуют пшеницу по силе. Эти нормы вошли в стандарт на сильную пшеницу и стали государственными. После этого зерно сильных пшениц стало закупаться в государственные ресурсы по повышенным ценам, а соответственно и при продаже их сельскими товаропроизводителями отечественным или зарубежным покупателям по повышенным ценам.

По консистенции эндосперма

Консистенция эндосперма. В зависимости от консистенции эндосперма изменяется технологическая, а иногда и пищевая ценность зерна некоторых культур. Например, зерно риса стекловидной консистенции более прочное, при переработке дает больший выход крупы в виде целых зерен, при варке этой крупы зерна сохраняются в целом виде. Зерно с мучнистой консистенцией эндосперма более хрупкое и ломкое. Выход крупы высоких сортов снижается, в каше из такой крупы зерна развариваются и распадаются. Консистенция эндосперма зерна ржи, ячменя и проса также является технологическим признаком. Особое значение имеет консистенция эндосперма зерна пшеницы. По внешнему виду стекловидные зерна пшеницы отличаются однородной полупросвечивающейся консистенцией, напоминающей воск. Стекловидность пшеницы в значительной мере определяет оттенок цвета зерна и связана с его технологическим достоинством. При измельчении на мельнице высокостекловидного зерна получается больше крупок, что обеспечивает получение большего выхода муки высшего и первого сортов.

Белки стекловидной пшеницы обычно образуют клейковину хорошего качества. Цвет муки из стекловидного зерна белый с кремовым оттенком, что передается и печеному хлебу. Из мучнистого эндосперма получается меньше муки высоких сортов, она имеет белый цвет с синеватым оттенком. Из низкостекловидной пшеницы редко удается выработать муку с хорошими хлебопекарными свойствами. Минимальные нормы общей стекловидности при сортовых помолах для пшеницы мягкой — 50 % и твердой — 80%. Из обесцвеченной или потемневшей твердой пшеницы невозможно выработать стандартную макаронную муку.

По российскому стандарту определяется общая стекловидность пшеницы как сумма стекловидных и половины количества частично стекловидных зерен. В Европе и США, а также в ряде других стран стекловидность характеризуется количеством полностью стекловидных зерен.

По влажности

Влажность зерна как показатель качества имеет двоякое значение: экономическое и технологическое. В основу расчетов за зерно при купле (продаже) его, а также для учета зерна в государственных ресурсах положены базисные нормы по влажности. За отклонения влажности от базисных кондиций применяются скидки или надбавки к физической массе в соотношении 1:1, кроме того взимается плата за сушку.

Чтобы зерновые массы сохранялись длительное время с минимальными потерями, они должны находиться в сухом состоянии, т.е. когда в них нет свободной влаги. Для переработки зерна также требуется определенная влажность, которая для злаковых и бобовых культур обычно находится в пределах 14—16%, а для масличных еще ниже. Если влажность выше установленных пределов, то зерно перед переработкой подлежит сушке.

По выравненности

Выравненность зерна — однородность партии по его крупности. Если в партии зерно в основном одинаковое по размерам, то ее считают выравненной. Выравненность зерна зависит от следующих факторов: посева откалиброванными семенами, энергии прорастания семян, одновременности и качества проведения всех агрономических мероприятий по уходу за посевами, однородности почвы данного поля (рельефа и других показателей). Основным из этих факторов является посев сортовыми семенами. В этом случае зерно выращенного урожая при прочих равных условиях будет более выравненным, чем при посеве рядовым зерном. Этому также способствует высокая энергия прорастания семян, что обеспечивает дружное созревание и хорошую выравненность зерна.

При высокой агротехнике и хороших почвенно-климатических условиях зерно также бывает более выравненное. Но даже при соблюдении всех агротехнических правил зерно в партиях не может быть все одинаковых размеров. Это объясняется неодновременным его созреванием в колосе, метелке, кисти, так как цветки в соцветиях цветут не в одно время, особенно в соцветиях метелок овса, проса, риса и кисти гречихи.

Выравненное зерно легче очистить от примесей, так как проще подбирать сита и регулировать воздушный поток зерноочистительных машин. При очистке плохо выравненного зерна в нем остается больше примесей, в отходы попадает полезное зерно. При переработке выравненного зерна общий выход продукции и ее качества будет выше. Например, при шелушении на крупозаводах невыравненного зерна, более крупные зерна дробятся и попадают в отходы, что снижает выход продукции, а мелкие остаются в пленках, это ухудшает качество продукта.

По способности прорастания

Энергия прорастания и способность прорастания зерна. Под энергией прорастания понимается процент зерен, проросших за 3 суток, а под способностью прорастания — процент зерен, проросших за 5 суток. Эти показатели учитываются не только в посевном материале, но и при закупках пивоваренного ячменя. Стандарт предусматривает, что способность прорастания пивоваренного ячменя должна быть для первого класса 95% и второго класса 90%, а жизнеспособность не менее 95% в обоих классах.

Высокая всхожесть должна быть у зерна, предназначенного для спиртовой промышленности. Выход спирта зависит не только от содержания в зерне углеводов (крахмала и сахаров), но и от степени гидролиза крахмала и превращения его в сахар. С этой целью зерно на спиртзаводах проращивают и превращают в солод, который содержит много сахаров и активную амилазу, обеспечивающую дальнейший ферментативный распад крахмала. Способность прорастания зерна для солодоращения должна быть не менее: для ржи и ячменя — 92%, овса — 90% и проса — 86%.

Хлебопекарная оценка зерна пшеницы

Существенное влияние на качество будущего печеного хлеба оказывают потенциальные хлебопекарные свойства зерна (сортовые особенности), условия его выращивания, обработки и хранения.

Высокомолекулярные белковые вещества зерна пшеницы обладают способностью при замесе теста из муки (шрота) и воды образовывать связную, упругую и эластичную массу, которая и получила название клейковины.

Получение хорошо и равномерно разрыхленного мякиша хлеба и его объем прежде всего определяются способностью теста при брожении и расстойке удерживать углекислый газ, выделяемый дрожжами. Газоудерживающая способность теста зависит, главным образом, от количества и качества клейковины. При хорошем качестве и достаточном количестве клейковины тесто пластично и хорошо удерживает углекислый газ, что обеспечивает необходимый объемный выход хлеба.

В настоящее время хорошо известен состав клейковины, свойства и многие факторы, влияющие на ее качество. Содержание сырой клейковины в зерне пшеницы колеблется в широких пределах от 10 до 60%. Высококлейковинными считаются пшеницы, содержащие более 28% сырой клейковины.

Качество клейковины характеризуется ее цветом, физическими свойствами (упругостью и растяжимостью) и способностью к набуханию. По цвету клейковина может быть светлая или темная. Первая чаще обладает наиболее хорошими растяжимостью и упругостью. Темный цвет клейковины появляется вследствие неблагоприятных воздействий на зерно при созревании, хранении или обработке. В зависимости от упругости и растяжимости клейковина подразделяется на три группы:

I группа — клейковина с хорошей упругостью, длинной или средней растяжимостью, из нее можно получить тесто с хорошей формоустойчивостью и достаточно разрыхленное, что позволяет приготовить хлебные изделия с большим объемным выходом и пористостью;
II группа — клейковина с хорошей или удовлетворительной упругостью, с короткой, средней или длинной растяжимостью, при большом количестве такой клейковины тесто обычно обладает меньшей газоудерживающей способностью, хлеб получается с меньшим объемным выходом и пористостью, но в большинстве случаев доброкачественный;
III группа — клейковина очень крепкая или со слабой упругостью, сильно тянущаяся, провисающая при растягивании, разрывающаяся на весу под действием собственной тяжести, плывущая, а также крошащаяся, хлеб получается низкопористый, плохоразрыхленный с малым объемным выходом, не отвечающий требованиям стандарта.

Клейковина пшеницы создается на стадии производства зерна, однако в процессе послеуборочной обработки зерна ее можно несколько улучшить. При очистке зерна от примесей из него выделяются щуплые, недоразвитые зерна, что увеличивает количество клейковины, а при сушке сырого зерна слабая клейковина укрепляется.

Контролько качества зерна регулируется государством

Сельскохозяйственная продукция, сырье и продовольствие, поставляемые для государственных нужд, по качеству должны соответствовать государственным стандартам, техническим условиям, медико-биологическим и санитарным нормам, особым условиям, устанавливаемым договорами».

Вместе с тем, не ограничивается и продажа зерна и маслосемян внутри страны и за рубеж. При заключении контрактов на продажу зерна и маслосемян за рубеж стороны могут предусматривать любые условия, однако в этом случае целесообразно включать в контракты следующие данные: дату и номер контракта (договора), вид и качество продукции в соответствии с действующими в России стандартами, количество продукции в действующих единицах измерения веса, цена за единицу веса продукции или метод ее образования, кем определяется количество и качество продукции, условия транспортировки продукции, условия платежей (расчетов), срок отгрузки, порядок предъявления и рассмотрения претензий, арбитраж.

Контроль за соблюдением государственных стандартов России на зерно, продукты его переработки и семена масличных культур при торговозакупочных операциях, хранении и переработке возложен на органы Госстандарта Российской Федерации.

Группы зерна в зависимости от назначения

В зависимости от назначения зерна показатели его качества делятся на три группы:

обязательные для всех партий зерна — признаки свежести и зрелости (внешний вид, запах и вкус), зараженность зерна вредителями (насекомыми) и семян бобовых культур — зерновками, влажность и содержание примесей;
обязательные при оценке партий зерна некоторых культур для определенного целевого назначения — натура пшеницы, ржи, ячменя, овса; для крупяных культур — выравненность, содержание ядра и цветочных пленок; у пивоваренного ячменя определяются способность прорастания и жизнеспособность; показатели всхожести и энергии прорастания обязательны для ржи, овса и проса, используемых на солодоращение в спиртовом производстве; в пшенице определяют стекловидность, количество и качество клейковины, содержание белка;
дополнительные показатели качества, определяемые в зависимости от возникшей необходимости на различных этапах хлебооборота: химический состав зерна, видовой и численный составы микрофлоры (зараженность гельминтоспориозами, фузариозами и др.), остаточное содержание в зерне пестицидов и фумигантов, содержание радиоактивных веществ.

По внешнему виду

Внешний вид (цвет и блеск) — признаки, изменяющиеся из-за неблагоприятных условий в период формирования и созревания (суховей, ранние заморозки, прорастание в колосе), поражения вредителями, активного развития фитопатогенных и сапрофитных микроорганизмов, неправильной обработки (сушки, очистки, обеззараживания).

Зерно с измененным цветом имеет химический состав, отличающийся от химического состава нормального зерна, а также деформированную структуру оболочек, что влияет на его технологические достоинства. Такое зерно в соответствии со стандартами обычно относится к черновой, а иногда и к сорной примесям, содержание которых в стандартах нормируется.

Результаты исследований, проводимых ВНИИЗом, показали, что обесцвечивание зерна ухудшает его качество, а в сильных пшеницах по этой причине снижается их смесительная ценность — способность улучшать слабые пшеницы, кроме того, снижается выход муки, особенно высшего сорта, повышается ее зольность

Дополнительные процессы влияющие на показатель качества зерна

На качество зерна в процессе производства оказывают влияние многочисленные факторы, но наиболее изученными являются погодные условия, окультуренность почв и приемы их обработки, предшественники, удобрения, семена и посев, вредители, болезни и сорняки, орошение, величина урожая, полегание растений, способы и сроки уборки, очистка и сушка.

Ценность зерна прежде всего определяется его химическим составом, так как содержание тех или иных веществ и их соотношение в значительной степени характеризует пищевые и технологические качества зерна. Поэтому химический состав зерна учитывается на всех этапах работы с ним: при выведении новых сортов, разработке приемов агротехники, хранении, обработке и переработке.

В состав зерна и продуктов его переработки входят неорганические и органические вещества. К неорганическим относятся вода и минеральные вещества, к органическим — углеводы, азотистые вещества, липиды, витамины, ферменты, пигменты и другие. Например, азотистые представлены в основном белками. По современным представлениям молекула белка состоит из различного количества остатков аминокислот. Всего известно 20 аминокислот, из них 8 — незаменимые (лизин, метионин, триптофан, валин, треонин, лейцин, изолейцин, фенилаланин), синтезирующиеся в растениях, человек и животные получают их только с пищей из зерна.

Влияние крупности и выравненности зерна на выход и качество муки

Цель работы: Изучить влияние крупности зерна на выход и качество готовой продукции.

Основные положения. Физические свойства зерна характеризуются рядом показателей, основными из которых являются форма зерна, объём, выполненность, выравненность партии зерна, стекловидность и др. Эти свойства лежат в основе методов определения качества, а также приёмов очистки и переработки зерна.

Форма и линейные размеры зерна определяют выбор схем сепарирования, а также характеристику рабочих органов и параметров процесса сепарирующих и измельчающих машин. Под линейными размерами понимаются длинна, ширина и толщина зерна. Совокупность линейных размеров называется крупностью.

Изучение крупности возможно измерением отдельных зёрен навески при помощи специальных измерительных средств (микрометра, часового проектора, измерительного микроскопа и др.) и ситового анализа, при котором навеску зерна просеивают через набор сит с отверстиями определённой формы и размеров. Так как в большинстве авторитетных источников указывается, что определяющим параметром мукомольных свойств зерна является его толщина, то целесообразно при проведении анализов использовать штампованные сита с продолговатыми (прямоугольными) отверстиями.

Общие выводы формируются в таком виде, что крупность зерна является одним из важнейших признаков, определяющих его технологические свойства. Чем крупнее зерно, тем больше относительное содержание эндосперма, тем выше потенциальный выход муки.

В связи с этим на производственных предприятиях при подготовке партии зерна к помолу практикуют отбор мелкой фракции, характеризующийся проходом сита 2,2 х 20 или (2,0 x 20) и сходом 1,7 x 20, в количестве 5-8%.

Показатель крупности дополняется показателем выравненности, под которой понимают степень однородности отдельных зёрен в зерновой массе. Выравненность не следует путать с крупностью. Это разные понятия. Зерно может быть выровненным и одновременно мелким, крупным и вместе с тем невыравненным.

Выравненность партии зерна выражают двумя способами: массой (процентами) наибольшего остатка на сите или (чаще всего) наибольшей суммарной массой остатков на двух смежных ситах. В практике для определения выравненности достаточно просеять навеску зерна (обычно 100 г.) через набор сит с определёнными наборами отверстий.

Выравненное зерно облегчает регулирование режима его переработки. Характеристики рабочих органов сепарирующих и измельчающих машин легче подобрать для зерна более однородного по крупности. В результате заметно возрастает эффективность его переработки, повышается выход готовой продукции, улучшается её качество.

Порядок выполнения работы. Из предварительно очищенного и увлажнённого зерна отбирают образец массой 200 г. для определения выхода и качества муки из исходного зерна. Остальное зерно просеивают на ситах с отверстиями 2,8 x 20; 2,5 x 20; 2,2 x 20; 2,0 x 20. Из полученных фракций отбирают образец крупного зерна (сход с сита 2,5 x 20), мелкого зерна (проход сита 2,0 x 20 / сход с сита 1,7 x 20) и наиболее выровненного с одного или смежных сит. Масса каждого образца равна 200 г.

Каждый из четырёх образцов размалывают на лабораторной мельничной установке. Полученные продукты взвешивают, определяют выход муки и проводят анализ её качества на белизномере БЛИК-РЗ. Результат заносят в таблицу, сравнивают между собой и делают вывод о влиянии крупности и выравненности зерна на выход и качество муки.

Влияние крупности и выравненности зерна на качество готовой продукции

Образец	Масса, г/%	Выход, %	Белизна муки, прибор БЛИК	Сорт муки
муки	отрубей
Крупное зерно (2,5 х 20)	200	56,4	43,6	25,2	второй
Мелкое зерно (2,0 х 20)	200	51,7	48,3	24,8	второй

Нормы белизны хлебопекарной муки в единицах шкалы прибора

Р3-БПЛ

Сорт	Белизна в условных единицах шкалы приборов Р3-БПЛ или «БЛИК-Р3»
Диапазон значений	Не менее	Не более
Высший	54	—
Первый	36	53
Второй	12	35

Вывод: При переработке крупного зерна наблюдается больший выход муки, качество которой выше, чем у муки, получившейся при переработке мелкого зерна.

Скачать:
У вас нет доступа к скачиванию файлов с нашего сервера. КАК ТУТ СКАЧИВАТЬ

По засоренности

Засоренность — количество примесей в зерне, выраженное в процентах к его массе. В основу классификации примесей в товарном зерне положен принцип: степень влияния данного вида примесей на выход и качество вырабатываемых продуктов, а в фуражном зерне — на кормовую ценность.

На основании этого зерновая масса делится на три части:

основное зерно
зерновая примесь
сорная примесь.

Рассмотрим эти три части на примере зерна пшеницы.

Основное зерно — целые и поврежденные зерна пшеницы, по характеру повреждений не относящиеся к сорной или к зерновой примесям.
Зерновая примесь — зерна основной культуры, деформированные (проросшие, щуплые, давленые, раздутые при сушке), недозревшие, поврежденные самосогреванием, изъеденные и битые независимо от характера и размера повреждения, в количестве 50% от их массы (остальные 50% относятся к основному зерну), зерна других культурных растений, по ценности приближающиеся к зерну основной культуры и используемые по целевому назначению. Поскольку проросшие зерна резко снижают качество клейковины в пшенице, содержание их в этой культуре, в зависимости от класса, строго регламентируется (1—5%).
Сорная примесь — органический и минеральный сор, семена всех дикорастущих растений, семена культурных растений, не отнесенные к зерновой примеси, испорченные зерна, вредная примесь. В числе минеральной примеси ограничивается одним процентом трудноотделимая примесь — галька. При переработке зерна и хлебопекарную муку, галька должна быть отделена, в случае невозможности полного отделения полученная мука будет нестандартно;! по хрусту; также регламентируется общее количество и состав вредной примеси, при общем допустимом количестве — 1%, спорыньи и головни допускается не более 0,05%. семян ядовитых сорных растений не более 0,3%, триходесма седая не допускается. В противном случае мука будет непригодной на пищевые цели.
Натура зерна — масса зерна в определенном объеме. В России и в ряде других стран, где введена метрическая система мер, натура характеризуется массой литра зерна в граммах или гектолитра в килограммах. Техника определения натуры зерна предельно проста и непродолжительна. Применяемый в России метод определения натуры аналогичен методам, принятым в Европе, США, Канаде и ряде других стран.

Научными исследованиями и опытом работы мукомольных предприятий подтверждено, что чем выше натура, тем более выполненное зерно (при прочих одинаковых показателях качества), т. е. оно содержит больше эндосперма и меньше оболочек, что в конечном счете определяет получение большего количества муки и меньшего количества отрубей.

Снижение натуры пшеницы против нормы по мельничным кондициям (775 г/л) на каждый грамм уменьшает количество получаемой продовольственной продукции (муки) на 0,05% за счет увеличения кормовой продукции — отрубей в таком же размере. Пшеницу с натурой ниже 690 г на сортовые помолы использовать нецелесообразно.

За рубежом натуре зерна также придается большое значение и нормы ее в стандартах поддерживаются на высоком уровне. Например, канадским стандартом для высшего класса пшеницы Западная яровая белозерная № 1 установлена минимальная норма по натуре 78,0 кг/гл и № 2 76,0 кг/гл. Пользующаяся мировой известностью швейцарская фирма «Бюллер», строящая мельницы с самой совершенной технологией, гарантирует получение 75% муки типа высшего сорта лишь при условии переработки пшеницы с натурой не менее 785 г/л.

По запаху

Запах в зерне появляется в результате неблагоприятных воздействий на него. Запахи делятся на две группы сорбционного происхождения (запахи эфирных масел, приобретаемые во время обработки и хранения зерновых масс, при нарушении правил обращения) и разложения, возникающие в результате протекающих в зерне биологических процессов, образования продуктов распада органических веществ (типичные запахи этой группы — амбарный, солодовый, затхлый и гнилостный). Посторонние запахи в продовольственном зерне не допускаются, так как они сохраняются в продуктах его переработки (муке, крупе). Возможность использования зерна с посторонними запахами на выработку комбикормов решается ветеринарными органами.