Химический состав пшеницы, ржи, кукурузы и ячменя.
Использование зерновых культур в производстве хлеба.
Химический состав пшеницы, ржи, кукурузы и ячменя.
ПШЕНИЦА
Пшеница - основная и самая важная продовольственная культура в большинстве стран мира. Ее культивируют более чем в 80 странах. Культура пшеницы известна около 10 тыс. лет, в странах Европы ее возделывают свыше 5 тыс. лет, в нашей стране - около 5 тыс. лет. Из многочисленных видов пшеницы в мировом земледелии культивируется, главным образом, пшеница мягкая и твердая. Посевные площади пшеницы в нашей стране составляют около 40 млн. гектаров, валовые сборы - 40-50 млн. т, товарное зерно - около 20 млн. т с тенденцией к снижению. Из 20 известных в наше время видов пшеницы наибольшую площадь и максимальное товарное производство зерна в нашей стране принадлежит, так же, как и в других странах, мягкой и твердой пшенице. Мягкая пшеница используется в основном для производства муки, направляемой в хлебопекарную, кондитерскую, частично в макаронную и крупяную промышленность. Твердая пшеница является лучшим сырьем для производства макаронных изделий. Однако основным фактором, влияющим на качество зерна мягкой и твердой пшеницы, является сорт. Все сорта мягкой пшеницы делятся на сильные, средней силы (ценные) и слабые.
Сильная пшеница - это зерно способное давать муку, обеспечивающую получение высокого качества хлеба. Мука из сильной пшеницы поглощает при замесе относительно большее количество воды; а тесто, полученное из такой муки обладает способностью хорошо удерживать углекислый газ в процессе замеса, брожения и расстойки, устойчиво сохраняет физические свойства и в первую очередь - упругость и эластичность. Хлеб из сильной пшеницы при любых способах тестоведения имеет высокий объем и хорошую формоустойчивость. Отличительной особенностью сильной пшеницы является способность ее служить при подсортировках эффективным улучшителем зерна пшеницы с низкими хлебопекарными свойствами. В связи с изложенным нерационально использовать сильную пшеницу непосредственно в хлебопечении - она должна применяться только для подсортировки к зерну с низкими хлебопекарными свойствами. Процент подсортировки сильной пшеницы к слабой определяется уровнем основных показателей технологических свойств слабой, а также содержанием клейковины и ее качеством у сильной пшеницы. Использование сильной пшеницы в первую очередь в качестве улучшителя принято не только в нашей стране, но и в большинстве ведущих стран товарного производства этой культуры (Канада, США).
|
|
Пшеница средней силы (ценная) способна без добавки зерна сильной пшеницы давать хлеб хорошего качества, отвечающего требованиям стандарта, но улучшителем слабой она служить не может.
|
|
Слабой считается пшеница, которая в чистом виде без добавления сильной, для хлебопечения непригодна. Мука из такой пшеницы, при замесе теста поглощает мало воды, а тесто в процессе замеса и брожения быстро теряет упругие и эластичные свойства. Хлеб, как правило, имеет небольшой объем, пониженную формоустойчивость, неудовлетворительный внешний вид и состояние мякиша, не отвечающие требованиям стандарта.
Прямым методом оценки хлебопекарных свойств является пробная лабораторная выпечка хлеба с оценкой его качества по объемному выходу, формоустойчивости, внешнему виду, состоянию мякиша, пористости и другим показателям. Однако эти анализы длительны и сложны. Поэтому при торговых операциях о зерном используют более простые признаки, которые предопределяют потребительские достоинства зерна.
Признаком, который предопределяет хлебопекарные свойства зерна и определяется довольно быстро с высокой точностью, является количество и качество клейковины. Эти показатели включены в стандарт на зерно и муку и положены в основу классификации пшеницы по хлебопекарным свойствам и, в первую очередь, характеризуют силу пшеницы и ее свойства как улучшителя. Чем выше содержание клейковины при отличном качестве (первая группа), тем выше смесительная ценность пшеницы. Количество клейковины в зерне пшеницы может колебаться в очень широких пределах: в продовольственном зерне от 18 до 40% и более.
|
|
Почему придается наибольшая значимость показателю количества клейковины, а не содержанию белка? Объясняется это тем, что на хлебопекарные свойства пшеницы, кроме количества клейковинных белков, оказывает столь же большое влияние и их качество. Качество клейковины в ряде случаев оказывает решающее значение для качества хлеба, поскольку варьирование его в товарном зерне не меньшее, а даже большее, и особенно, в последние годы при неблагоприятных условиях созревания, уборки, или влияний экологической среды. На качество клейковины влияют также условия выращивания пшеницы, степень зрелости зерна, поврежденность морозом, клопом-черепашкой и др., поэтому оно может колебаться в широких пределах: от 0 до 150 ед. ИДК и подразделяется на 5 групп. Качество зерна пшеницы зависит не только от количества и качества клейковинных белков, но и от состояния углеводно-амилазного комплекса зерна, которое может быть выявлено показателем числа падения. Этот показатель имеет высокую технологическую значимость в тех зонах производства товарного зерна, где часто имеет место его прорастание. При прорастании зерна происходит распад крахмала и частичный переход его в сахара с высвобождением влаги. При этом повышается амилолитическая активность зерна, его свойства сильно ухудшаются, что приносит особые неприятности хлебопекам. Качество хлеба, выпеченного при переработке такого зерна, часто бывает нестандартным: корка вялая, цвет мякиша серый, на ощупь сырой, заминающийся, имеет солодовый запах. Показатель числа падения в зерне пшеницы может колебаться от 60 до 600 с и более. Хлеб получается стандартным при числе падения не менее 150 с.
|
|
Кроме технологически значимых показателей, обеспечивающих получение пышного стандартного пшеничного хлеба важной характеристикой товарного зерна пшеницы является ее питательная ценность.
Наиболее важным веществом зерна пшеницы является белок. Его содержание в зерне пшеницы в среднем составляет: в мягкой озимой пшенице - 11,6%, в мягкой яровой - 12,7 %; в твердой - 12,5 % при колебаниях от 8,0 до 22,0 %. При низком содержании общего белка (ниже 11 %) в пшенице формируется недостаточное количество клейковинного белка. В зерне пшеницы самое главное - это клейковинный белок, который предопределяет технологические свойства зерна и выработанной из него муки. Только при высоком количестве сырой клейковины (25 % и выше), и хорошем ее качестве можно получить пышный, вкусный и полезный хлеб. Уникальная способность клейковинных белков бразовывать комплекс, называемый клейковиной, предопределила ведущую роль
пшеницы среди всех зерновых культур.
Клейковина - это нерастворимый в воде упругоэластичный гель, образующийся при смешивании размолотого зерна пшеницы или муки с водой, содержание белка в котором составляет 98 %, небольшое количество углеводов, липидов и минеральных веществ. В сырой клейковине содержится 64-66 % воды.
Основную массу зерна пшеницы составляют углеводы. Они играют большую энергетическую роль в питании человека. В зерне пшеницы углеводы в основном представлены крахмалом, который составляет в зерне пшеницы в среднем 54 %, при колебаниях от 48 до 63 %. Весь крахмал сосредоточен в эндосперме. Из углеводов кроме крахмала в зерне пшеницы имеется сахар. В нормальном полноценном зерне пшеницы содержание сахара составляет от 2 до 7%. Сахар в основном присутствует в зародыше, а также в периферических частях эндосперма. Он используется зерном в первый период прорастания.
Без наличия сахаров в зерне пшеницы и продуктах его переработки, в частности, в муке, невозможно было бы развитие дрожжей и молочно-кислых бактерий при тестоведении.
В зерне пшеницы имеются и другие углеводы. Например, клетчатка. Ее содержание в зерне пшеницы составляет в среднем 2,4 % при колебаниях от 2,08 до 3,0 %. Клетчатка входит в состав цветочных пленок и клеточных стенок оболочек. Имея большую механическую прочность, клетчатка не растворяется в воде и не усваивается организмом. Поэтому при переработке зерна пшеницы в муку главной задачей технологов является удаление оболочек.
Вместе с тем, клетчатка зерна пшеницы играет немалую роль в пищеварении: она регулирует двигательную функцию кишечника, способствуя этим снижению сердечно-сосудистых заболеваний, препятствуя ожирению человека. В связи с этим отруби, полученные при размоле зерна пшеницы, используют в качестве лечебного средства.
Жиры и липиды составляют в зерне пшеницы в среднем 2,1 %, при колебаниях от 0,6 до 3,04 %. Жиры в зерне мягкой и твердой пшеницы, сосредоточены преимущественно в зародыше и алейроновом слое и влияют отрицательно на сохранность зерна, поскольку они неустойчивы при хранении. Под воздействием ферментов они разлагаются водой с образованием свободных жирных кислот, которые окисляются до перекисей и гидроперекисей. В результате может происходить прогоркание жира, поэтому при производстве муки зародыш удаляют.
Рожь
Рожь - ценная продовольственная и кормовая культура. Она является второй после пшеницы хлебной культурой и возделывается в нашей стране свыше 1000 лет.Род ржи насчитывает десять видов, из которых один - рожь посевная - (Secale Сereale) является культурным растением.
Рожь в отличие от пшеницы является перекрестноопыляющимся растением. Различают виды культурной, сорно-полевой и дикой ржи. Культурная рожь (Secale Cereale)является однолетним растением. Дикие виды имеют как однолетние, так и многолетние формы.
Рожь характеризуется высокой зимостойкостью, меньшей требовательностью к условиям произрастания, чем пшеница. Одновременно она, развивая с осени корневую систему, легче переносит засуху.
Зерно ржи перерабатывается в муку, используемую для выпечки ржаного хлеба, который характеризуется высокой калорийностью, хорошими вкусовыми свойствами, уступая по этим показателям только пшеничному хлебу.
Кроме того, из зерна ржи получают солод, а также используют его в качестве омпонента зернового сырья, для комбикормовой промышленности. Отходы мукомольного производства ржи и побочные продукты также используют для кормовых елей.
Основным (практически единственным) показателем качества товарного зерна ржи, характеризующим ее технологические свойства, является состояние углеводно-амилазного комплекса зерна ржи, которое во всех странах товарного производства ржи определяется показателем числа падения с помощью приборов, выпускаемых Шведской фирмой Пертен Инструмент (FN 1500, FN 1800), а в России - прибора ПЧП-З, включенного в госреестр и серийно выпускаемого нашей промышленностью. В стандарты на зерно ржи и продукты его переработки внесены предельно допустимые нормы по этому показателю, ниже которых зерно или мука не пригодны для использования на продовольственные цели.
Зерновка ржи по морфологическому и анатомическому строению сходна с зерновкой пшеницы, имеет несколько большую длину и меньшую ширину. Масса 1000 зерен ржи колеблется от 12 до 40 г, а чаще встречается от 18 до 30 г. Предельно допустимые нормы по числу падения для зерна ржи и продуктов его переработки.
Цвет зерна ржи чаще всего зеленый, серо-зеленый, реже желтый, коричневый или фиолетовый (Закавказье). У зерновок ржи более развиты оболочки, зародыш и алейроновый слой, чем у пшеницы и соответственно меньшая доля от массы зерна приходится на эндосперм (72-79 %, против 81-83 % - у зерна пшеницы).
В связи с особенностями структуры зерновки рожь имеет и значительные различия по химическому составу. Зерно ржи менее богато белками, чем зерно пшеницы. Среднее содержание белка составляет 9,9 % (против II, 6-12, 7) у пшеницы. Белки ржи полноценны, содержание альбуминов и глобулинов в них составляет 40-50 % от массы азотистых веществ.
Глиадин и глютенин зерна ржи в принципе могут образовать клейковину, но ее отмыть практически невозможно и качество ее низкое. В связи с этим ржаное тесто менее эластично, а хлеб - с меньшей пористостью и объемным выходом хлеба. Общее содержание углеводов в зерне ржи составляет в среднем 70,9 %, в том числе крахмала - 54,0 %, содержание сахара - 4-8 %, т.е. больше, чем в зерне пшеницы. Характерной особенностью химического состава ржи является довольно высокое содержание слизей - 1,5-2,5 %, в составе которых преобладающими являются высокомолекулярные углеводы. Количество слизей возрастает от центра эндосперма к периферии. Содержание слизей оказывает большое положительное влияние на качество ржаного теста и хлеба.
Содержание клетчатки в зерне ржи составляет в среднем 1,9 %, что значительно (в 1,5 раза) меньше, чем у зерна пшеницы, за счет того, что оболочки ржи имеют меньшую зольность, чем оболочки зерна пшеницы. Содержание жира в зерне ржи составляет 1,6 %, что на уровне зерна пшеницы. Однако жир у зерна ржи имеет большее количество ненасыщенных кислот.
В состав зерна ржи входят стерины и фосфатиды, которыми особенно богат зародыш. В зерне ржи уровень минеральных веществ примерно такой же как у зерна пшеницы и составляет в среднем: Na - 22 мг, К - 424 мг, Са - 59 мг, Мg - 120 мг, Р - 310 мг, Fr - 5,4 мг. Зерно ржи богато витаминами: BI - 0,44, В2 - 0,20, PP - 1,30 мг. В зерне ржи по сравнению с зерном пшеницы содержится более активный фермент протеаза. Энергетическая ценность зерна ржи составляет 320 ккал, что на уровне или несколько выше, чем у зерна пшеницы.
Кукуруза
Кукуруза является одним из важнейших культурных растений. Родиной кукурузы считают Центральную и Южную Америку, где она была известна индейцам более 5 тыс.лет. Широкое распространение кукуруза получила в странах Африки и Азии. В товарном производстве зерна кукуруза имеет большое значение. Из нее получают более 150 продовольственных и технических продуктов.
Кукуруза относится к семейству злаковых, к группе просовидных хлебов. Перекрестноопыляющееся растение, однодомное: на одном растении имеются мужские - метелка и женские - початок, цветки. В одном початке формируется от 300 до 1000 зерновок.
Зерно кукурузы используют для производства крупы, муки, кукурузных хлопьев, крахмала, патоки, спирта и т.д. Из зародыша кукурузного зерна вырабатывают полноценное пищевое масло. Из стержней початков вырабатывают фурфурол, лигнин, ксилозу и другие продукты, а также получают целлюлозу и бумагу.Для кормовых целей из зеленой массы получают хороший силос.
Химический состав зерна кукурузы в среднем составляет: содержание белка 10,3 %, жира - 4,9 %, общее содержание углеводов 67,5 %, в том числе моно- и дисахаридов - 2,7 %, крахмала - 56,9 %, клетчатка составляет 2,1 %, зола - 1,2 %. Из злаковых культур зерно кукурузы имеет наибольшую питательную ценность - 338 ккал.
Ячмень
Ячмень - одна из древнейших культур, возделываемых человеком. На территории России ячмень возделывали еще за четыре-пять тысяч лет до нашей эры. Зерно ячменя широко используется человеком с древности для продовольственных, кормовых и технических целей. Из зерна ячменя вырабатывают муку, крупы: ячневую и перловую. Ячмень является основным сырьем для производства пива и солода.
В нашей стране ячмень распространен практически повсеместно. Вместе с тем основными зонами товарного производства зерна являются: Северный Кавказ, Северо-западные области. Нечерноземная зона и Северная зона.
Бывает двурядный и четырехрядный ячмень. Наибольшее распространение имеет двурядный ячмень. Масса 1000 зерен ячменя колеблется от 20 г до 60 г. Цветочные пленки у ячменя составляют от 10-12 %; плодовые и семенные относительно тонкие и составляют около 6 % от массы зерна. Алейроновый слой составляет от 12 до 13 %. Эндосперм у зерновки ячменя занимает 63-69 %. По консистенции он может быть стекловидным, полустекловидным и мучнистым. Стекловидность связана с содержанием белка в зерне. Для крупяных, мукомольных и кормовых целей большую значимость представляет высокостекловидный ячмень, поскольку содержит больше белка, для пивоварения - мучнистый с высоким содержанием крахмала.
В зерне ячменя среднее содержание белка составляет 11,5 %, жира - 2,0 %. Усвояемые углеводы в среднем составляют 65,8%, в том числе моно- и дисахариды - 3,6 %, крахмал - 60,5 %, клетчатка 4,9 %, зола - 2,69 %. Питательная (энергетическая) ценность ячменя - 311 ккал.
Дата добавления: 2015-12-17; просмотров: 130; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!