Технологические показатели качества зерна

При оценке технологических свойств зерна учитывают требования, предъяв­ляемые к зерну мукомольной, хлебопекарной, крупяной, макаронной и другими от­раслями промышленности.

Мукомольные свойства зерна характеризуются комплексом показателей, а именно: количеством и качеством извлеченных крупок и дунстов, степенью выма-лываемости оболочек, общим выходом муки и ее качеством, выходом и качеством муки высоких сортов, расходом электроэнергии на выработку 1 т муки. Мукомоль­ные свойства зерна определяют по результатам лабораторного помола пробы зерна массой 5-10 кг на экспериментальной мельнице.

Косвенными показателями, по которым можно получить ориентировочное представление о мукомольных свойствах зерна, являются: выполненность зерна, стекловидность, крупность, выравненное^, натура, зольность.

Хлебопекарные свойства муки- это способность муки обеспечивать при со­ответствующем режиме тестоведения и выпечки качественный хлеб с наибольшим припеком. Хлебопекарные достоинства пшеничного зерна и полученной из него му­ки зависят от газообразующей способности; силы муки; цвета муки и его изменения в процессе приготовления хлеба; крупности частиц муки.

Газообразующей способностью называют способность муки образовывать ди­оксид углерода при брожении теста в результате жизнедеятельности пекарских дрожжей и действия ферментов, содержащихся в зерне.

Сила муки - это ее способность при замесе давать тесто с хорошими структур­но-механическими свойствами, устойчиво сохраняющимися при брожении и обра­ботке теста. Сила пшеничной муки зависит от белково-протеиназного комплекса, то есть от количества и свойств белковых веществ (прежде всего количества и качества клейковины), а также от количества и активности протеолитических ферментов, расщепляющих белки.

Цвет муки в основном определяется цветом эндосперма зерна, из которого по­лучена мука, а также цветом и количеством в муке периферийных (отрубянистых)

Показатели качества, стандартизация и сертификация зерна

частиц зерна, то есть зависит от сорта муки. Способность муки к потемнению в про­цессе приготовления хлеба обусловливается содержанием в ней свободного тирози­на и активностью фермента - тирозиназы, катализирующей окисление фенолов и тирозина с образованием темноокрашенных меланинов. От образования в тесте ме­ланинов зависит потемнение как теста, так и мякиша хлеба.

Крупность частиц муки влияет на ее водопоглотительную способность, струк­турно-механические свойства, сахаробразующую способность. Мука с очень круп­ными частицами или излишне мелкими, перетертая дает хлеб неудовлетворительно­го качества.

Хлебопекарные свойства зерна ржи и ржаной муки имеют свои особенности. Клейковина в ржаном тесте, как уже указывалось ранее, не образуется из-за высоко­го содержания слизистых веществ. Поэтому качество хлеба из ржаной муки зависит от состояния углеводно-амилазного комплекса, то есть от содержания и набухания в воде крахмала, слизей и других углеводов, а также от активности амилолитических ферментов. Для ржаного хлеба характерны меньший объем, менее выраженная по­ристость, более липкий мякиш.

Способность зерна и полученной из него муки давать печеный хлеб того или иного качества выявляют пробной выпечкой. Однако, если выпечку проводят только по одной методике, то хлебопекарные достоинства анализируемой пробы можно и не раскрыть. Поэтому для более полного выявления потенциальных достоинств пшеничной муки разработано несколько методов проведения пробных выпечек, раз­личающихся рецептурой, ходом технологического процесса и использованием улучшителей. Применяют варианты пробных выпечек с добавлением сахара и бро-мата калия. Стандартный метод пробной выпечки, принятый у нас в стране, - безо-парный без применения улучшителей. Из муки высшего, 1-го и 2-го сортов готовят тесто по следующей рецептуре: мука - из расчета содержания 960 г сухого вещест­ва, соль - 15 г, прессованные дрожжи - 30 г. Количество муки и воды, требующееся для пробной выпечки, зависит от влажности муки и приведено в стандарте.

Выпеченные хлебцы оценивают по таким показателям, как объемный выход, формоустойчивость (расплываемость) булочки, выпеченной на поду, внешний вид хлеба (форма и окраска поверхности корки), степень и структура пористости, цвет мякиша, запах и наличие хруста.

Объемный выход - это объем хлеба в кубических сантиметрах, пересчитанный на 100 г муки при влажности 14,5%. Объемный выход хлеба, полученного по стан­дартной методике, составляет 300-600 см3 и более. С применением улучшителей этот показатель может превышать 1000 см3.

Формоустойчивость ~ это отношение высоты к диаметру у подового хлеба. У хороших в хлебопекарном отношении пшениц показатель формоустойчивости равен 0,4-0,5 и более.

Внешний вид хлеба и состояние мякиша оценивают органолептически. При этом обращают внимание на форму хлеба, состояние поверхности и цвет корки. Форма хлеба может быть куполообразная, овальная, полуовальная, плоская, вогну­тая; поверхность хлеба - гладкая, ровная, шероховатая, бугристая, трещиноватая, рваная; цвет корки - золотисто-коричневый, светло-коричневый, желтый, бледный с сероватым оттенком, пепельный. О состоянии мякиша судят по его цвету, эластич­ности, пористости. Цвет мякиша может быть белым, серым или темным с различ­ными оттенками. Эластичность мякиша определяют, легко надавливая на него паль-

Глава 6

цами. При полном восстановлении деформации мякиша - эластичность хорошая, почти полном восстановлении - средняя, при заминаемости - плохая. Отмечают также липкость мякиша. Пористость хлеба характеризуют по крупности пор (мел­кая, средняя и крупная), равномерности (равномерная, неравномерная) и толщине стенок (тонкостенная, толстостенная).

В связи с продолжительностью пробных выпечек (4-6 ч) и необходимостью их проведения в нескольких вариантах применяют косвенные методы оценки техноло­гических свойств. К косвенными показателям хлебопекарных свойств относятся массовая доля клейковины и ее качество, структурно-механические свойства теста, определяемые на альвеографе, фаринографе (валориграфе), и др.

На альвеографе определяют газоудерживающую способность теста, выражен­ную через работу, затраченную на выдувание теста в пузырь. Специально приготов­ленные блинки теста раздуваются нагнетаемым воздухом в пузырь до его разрыва. Работу, которая при этом затрачивается, фиксирует пишущий прибор, вычерчивая кривую, называемую альвеограммой. Конфигурация и площадь альвеограммы дает представление о газоудерживающей способности теста и силе муки (рис. 6.10).

и---------------- ₇-----------------

4

Рис. 6.10.Кривые, полученные с использованием водяного манометра альвеографа: 1 - среднее значение максимальных ординат; 2 - кривая, которую нужно исключить; 3 - абсцисса в точке разрыва; 4 - среднее значение абсциссы в точке разрыва

При расшифровке альвеограммы определяют максимально избыточное давле­ние (упругость), среднее значение абсциссы в точке разрыва пузыря (растяжимость теста), показатель формы кривой, площадь альвеограммы. Величина максимально избыточного давления зависит от сопротивления пластинки теста деформации при раздувании его в пузырь. Его находят умножением среднего значения максималь­ных ординат (Р) на коэффициент 1,1 и выражают в миллиметрах. Растяжимость (L) характеризуется максимальным объемом полученного пузыря. Показатель формы кривой - это отношение упругости к растяжимости, которое характеризует меру сбалансированности между упругостью и растяжимостью. Площадь альвеограммы в квадратных сантиметрах определяют с помощью планиметрической шкалы или планиметра. Далее определяют энергию деформации теста или силы муки умноже­нием площади альвеограммы на коэффициент 6,54 и выражают ее в джоулях (10^).

На фаринографе или валориграфе определяют сопротивление теста механиче­скому воздействию лопастей тестомесилки. По кривой, называемой фаринограммой или валоригрсшмой (рис. 6.11), можно следить за изменением свойств теста во вре­мени: его образованием, устойчивостью и разжижением.

Показатели качества, стандартизация и сертификация зерна

ЕВ 700-ъ / Врем; 600-4 I е. .______ I.

Время образования теста
600-4 I

*!• ——--T±jggggjj^~j~-T-——~ Степень разжижения

75 Время, мин

Рис. 6.11.Репрезентативная фаринограмма, показывающая измеряемые показатели

По фаринограмме определяют: время образования теста (перо прибора достига­ет наивысшей точки), устойчивость теста (время, в течение которого полоса идет горизонтально), его сопротивляемость (сумма времени образования и устойчивости теста) и разжижение (разность между максимальной консистенцией и конечным ее значением). В соответствии с ГОСТ Р 51404-99 в расшифровку фаринограммы вне­сены некоторые изменения. Под временем образования теста понимают время от начала добавления воды до точки на кривой непосредственно перед появлением первых признаков снижения консистенции (см. рис. 6.11). Устойчивость теста рас­считывают как разницу времени, с точностью до 0,5 мин, между точкой, где верхняя граница фаринограммы впервые пересекает линию 500 ЕФ, и точкой, где верхняя граница фаринограммы снова пересекает линию 500 ЕФ. Степень разжижения теста рассчитывают как разницу между значением центра фаринограммы в конце времени образования теста и значением центра фаринограммы через 12 мин после прохож­дения этой точки. В некоторых случаях вычисляют показатель числа качества. Это длина в миллиметрах вдоль оси времени между точкой добавления воды и точкой, где значение центра фаринограммы уменьшилось на 30 ЕФ по сравнению со значе­нием центра фаринограммы при требуемой величине консистенции. Показатель числа качества можно использовать вместе или вместо устойчивости и степени раз­жижения. По фаринограмме можно также определить валориметрическую оценку. Ее находят с помощью специального устройства валориметра.

При оценке качества ржаной муки тоже используют пробную выпечку, но чаще применяют косвенные методы, основанные на определении активности амилазы или ее влияния на углеводы (по вязкости водно-мучной суспензии, изменению содержа­ния сахаров). В зависимости от состояния крахмала, степени его гидролиза, физиче­ских свойств слизистых веществ и активности амилолитических ферментов в пла­стических свойствах ржаного теста наблюдаются заметные различия. При уменьше­нии степени полимеризации крахмала под действием активной амилазы получается плывущее тесто, дающее хлеб низкого качества.

При помощи прибора амилографа Брабендера определяют вязкость водно-мучной суспензии. С повышением температуры вязкость в результате клейстериза-

Глава 6

ции крахмала возрастает, если крахмал находится в нормальном состоянии. Мука с высокой активностью амилазы (из проросшего зерна) отличается низкими показате­лями вязкости. Прибор вычерчивает кривые, и по ним судят о качестве муки (рис.6.12).Чем выше кривая, тем выше вязкость клейстера и, следовательно, тем лучшее состояние крахмала, а значит лучше будет и качество хлеба. Низкие кривые характерны для муки с большой активностью а-амилазы, содержащей много декст­ринов, которые обладают меньшей вязкостью.

Ржаная мука имеет хорошие хлебопекарные свойства при вязкости не менее 400 е.а. (единицы амилографа). Лучшие отечественные сорта харак­теризуются показателем вязкости в 500-800 е.а. и более.

О вязкости водно-мучной суспензии можно судить и по другому показателю - числу падения (ЧП), определяемому на шведском приборе Хаг-берга-Пертена или на отечественном приборе.

Число паденияхарактеризует а-амилазную
активность зерна и продуктов его переработки.
Рис 6 12Амилограммы хоро- Чем больше в зеРне водорастворимых и гидроли-
шей (а и б) и плохой (виг) зованных веществ (сахаров, декстринов и т.д.),

в хлебопекарном отношении тем хУже ^W пластические свойства теста и

в хлеоопекарном отношении качество печен_0Г0 хлеба. Приготовленная по оп-

ржанои муки ределенным правилам водно-мучная суспензия из

такого зерна (проросшего, морозобойного, поврежденного клопом-черепашкой) имеет значительно меньшую вязкость, чем суспензия из нормально дозревшего зер­на. Если в пробирку с суспензией из проросшего зерна опускать специальное уст­ройство - вискозиметрический плунжер, то он будет проходить через нее до опреде­ленного уровня пробирки за менее продолжительное время (в секундах), чем через суспензию из зерна нормального качества. Отсюда и название показателя - число падения. Предварительно суспензию нагревают, чтобы она приобрела вид клейсте-ризованной массы.

Итак, под ЧП понимают время в секундах, необходимое для свободного паде­ния штока-мешалки прибора под действием своей массы в клейстеризованной вод­но-мучной суспензии.

Активность а-амилазы считается высокой, если ЧП для пшеницы менее 150 с, ржи - менее 80 с, средней - 150-300 с для пшеницы и 80-200 с для ржи, низкой -свыше 300 с для пшеницы и более 200 с для ржи.

Зерно пшеницы считают полноценным при ЧП 151-200 с (средняя активность -а-амилазы), если содержание клейковины не менее 25% первой группы качества. Зерно с высокой активностью а-амилазы при ЧП 80-150 с подсортировывают к пол­ноценному в количестве 10-20%. При ЧП менее 80 с его применяют только в ком­бикормовой промышленности или на технические цели.

Зерно ржи с низкой активностью а-амилазы (ЧП 200-350 с) используют в каче­стве улучшителя. При ЧП 141-200 с мука любого выхода будет иметь устойчивое хорошее хлебопекарное качество. Из зерна ржи при ЧП 80-140 с хлеб хорошего ка­чества не получается. Такое зерно нуждается в подсортировке зерна с низкой актив­ностью а-амилазы. Зерно ржи с высокой активностью а-амилазы (ЧП менее 80 с) не пригодно для хлебопечения.

Показатели качества, стандартизация и сертификация зерна

Мука, используемая для производства макаронных изделий, должна давать тес­то со строго определенными физико-механическими свойствами: плотное, вязкое, с хорошей сопротивляемостью разрыву, очень упругое, пластичное при формова­нии, не сминающееся при изготовлении и сушке тестовых заготовок.

Признаками технологических свойств крупяных культур являются: содержание ядра, легкость или трудность отделения (шелушения) оболочек зерна, выход и каче­ство крупы, коэффициент извлечения ядра, расход энергии на выработку 1 т крупы, а также пищевое достоинство крупы.

6.4. Классификация показателей качества зерна,
нормируемых национальными стандартами

Показатели качества, характеризующие потребительские свойства зерна, можно условно подразделить на три группы.

Первая группа показателей - показатели, регламентированные для партий зер­на любой культуры независимо от ее целевого назначения. К ним относят: цвет, за­пах, вкус, влажность, зараженность вредителями хлебных запасов и засоренность. Показатели этой группы определяют на всех этапах хлебооборота, начиная от фор­мирования партий при уборке урожая. Все они включены в государственных стан­дартах в заготовительные кондиции (базисные и ограничительные нормы). Обяза­тельные показатели положены в основу расчетов за зерно, поэтому с учетом их го­товят партии зерна к продаже.

Вторая группа показателей - показатели, регламентированные для партий зер­на некоторых культур или партий определенного целевого назначения. Для пшени­цы, овса, ржи и ячменя таким показателем является натура. В зерне крупяных куль­тур помимо обязательных показателей качества определяют крупность; выравнен-ность; пленчатость; содержание ядра для овса, гречихи и проса; для риса такие спе­цифические показатели как содержание зерен желтых, красных, глютинозных, тре-щиноватость. В зерне ячменя, предназначенном для пивоварения и спиртового про­изводства, определяют жизнеспособность и способность к прорастанию; в зерне пшеницы - количество и качество клейковины, стекловидность.

Третья группа показателей - показатели дополнительные. Их проверяют в за­висимости от возникшей необходимости на различных этапах хлебооборота. Стан­дартами они не регламентированы. Так, иногда определяют полный химический состав зерна, содержание аммиака при установлении степени порчи зерна, выявляют особенности видового и численного состава микрофлоры, исследуют остаточное содержание фумигантов в зерне после его газации в целях дезинсекции и т.д.

Оценку каждой партии зерна или семян начинают с определения показателей, относимых к первой группе. Затем с учетом целевого назначения партии определя­ют показатели, предусмотренные государственным нормированием.

Стандарты содержат также требования по показателям безопасности: содержа­нию токсичных элементов, микотоксинов и пестицидов.