Химические показатели качества зерна

К химическим показателям качества зерна относят: влажность, содержание белка, количество и качество клейковины, кислотность и зольность.

Влажность зерна. Под влажностью зерна понимают физико-химически и механически свя­занную с тканями зерна воду, удаляемую в стандартных условиях определения.

Химически связанная вода входит в состав молекул веществ в строго определенных количественных соотношениях (в состав бел­ков, углеводов, жиров и других органических веществ).

Физико-химически связанная вода входит в состав материалов в различных, не строго определенных соотношениях. К этой форме связи относится адсорбционно связанная, осмотически поглощенная и структурная влага. Физико-химически связанная вода может быть выделена из удержива­ющих ее веществ интенсивным высушиванием.

Механически связанная вода размещена в микро- и макрокапил­лярах зерна. Воду, уда­ляемую из зерна при его достаточно интенсивном высушивании в целом или размолотом зерне, называют гигроскопической. Количество содержащейся в зерне гигроскопической воды, выраженное в процен­тах к массе зерна вместе с примесями, и называют влажностью зерна.

Для основных зерновых культур базисная влажность варьирует от 13, 5 до 15, 0%. Влажность в пределах 15—16% считается оп­тимальной при помоле зерна. Сырое зерно вообще нельзя превра­тить в муку, так как оно плющится. В очень сухом зерне оболочки теряют эластичность, сильно измельчаются и вместе с частицами эн­досперма попадают в муку, увеличивая ее зольность.

Содержание влаги в зерне определяет возможность его хранения. Повышенное содержание влаги в зерне усиливает процессы его дыхания способствует развитию микроорганизмов. При этом выделяется большое количество тепла. Вследствие низкой теплопроводности вы­деляющееся тепло накапливается в толще зерна — возникает процесс самосогревания зерновой массы, температура ее может повыситься до 55—65С, а иногда и до 70—75°С. При этом зерно превращается в черный монолит, потерявший все потребительские свойства.

В зависимости от стойкости зерна при хранении в государствен­ных стандартах на зерно всех культур установлены четыре состояния по влажности: сухое, средней сухости, влажное и сырое.

Состояния по влажности учитывают при размещении, транспорти­ровании и хранении зерна. Зерно сухое, средней сухости, влажное и сырое до 22% размещают отдельно. Партии зерна влажностью более 22% группируют с интервалом 6%, а зерно риса — с интервалом 3%. Смешивать партии зерна разных состояний по влажности не рекомендуется, так как такие партии имеют разную физиологическую ак­тивность, что объясняется разными видами связи влаги в зерне.

Уровень влажности, при котором появляется в зерне свободная влага и резко возрастает интенсивность дыхания, получил название критической влажности. В зерне с этой влажностью становится возможным активное раз­витие микроорганизмов.

Зерно влажное и в еще большей степени сырое характеризуется высоким содержанием свободной воды, что при положительной тем­пературе способствует резкому повышению всех физиологических процессов. Влажное и сырое зерно подвергают сушке до влаж­ности ниже критической на 1—2%.

Содержание белка. Этот показатель характеризует не только пи­щевую ценность зерна, но и его технологические свойства. Белки спо­собны поглощать и удерживать большое количество воды. Много вла­ги связывается, например, белками муки при образовании теста, белка­ми крупы в процессе варки каши и т.д. Глиадин и глютенин белков пшеницы при набухании образуют клейковину. При большой степени набухания белки образуют коллоидные растворы.

Количество и качество клейковины. Этот показатель определяют только, в зерне пшеницы. Комплекс белковых веществ зерна, способных при набухании в воде образовывать связную эластичную массу, называют клейковиной. Интернациональное определение клейковины –глютен.

При анализе качества зерна пшеницы большое внимание уделяется не только количеству клейковины, но и ее качеству. Под качеством клейковины понимают совокупность ее физических свойств: упругость растяжимость, эластичность. Эти свойства имеют решающее значение для получения хорошего пористого хлеба, большого объемного выхода с высокой усвояемостью.

Упругость — свойство клейковины возвращаться в исходное поло­жение после растягивания или надавливания.

Под растяжимостью понимают способность клейковины растя­гиваться в длину. Растяжимость определяют, растягивая кусочек клей­ковины до разрыва в течение 10 с. В момент разрыва клейковины отмечают длину, на которую она растянулась. По растяжимости клейко­вина бывает: короткой (до 10 см включительно), средней (10—20 см) и длинной (свыше 20 см).

Клейковина обладает способностью удерживать определенное ко­личество воды, т.е. обладает способностью к набуханию. Водопоглоти-тельную способность клейковины называют гидратацией. Гидра­тация клейковины колеблется в больших пределах. Хорошая клейко­вина имеет гидратацию 180—200%, что соответствует содержанию воды в клейковине на уровне 65—70%.

Титруемая кислотность. Служит дополнительным признаком, характеризующим свежесть зерна. Большинство биохимических про­цессов в зерне, муке и крупе при хранении сопровождается накопле­нием в них кислых продуктов, которые определяют титрованием ще­лочью. Показатель называют титруемой кислотностью и выражают в градусах.

При плесневении, самосогревании, прорастании и других процессах порчи зерна, кислотность его повышается очень быстро. Следовательно, по динамике изменения кислотности зерна и зернопродуктов мож­но судить о их свежести. Показатель кислотности используют при оценке качества зерна в совокупности с другими качественными при­знаками.

Зольность зерна —-это количество золы, образовавшейся при сжи­гании зерна и вычисленное в процентах к исходной массе зерна.

Технологические свойства 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 вымалываемости оболочек, общим выходом муки и ёе качеством..

Качество муки характеризуют хлебопекарными достоинствами- способностью давать 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 стуктурно-механическими свойствами, устойчиво сохра­няющимися при брожении и обработке теста. Сила пшеничной муки зависит от белково-протеиназного комплекса, т.е. от количества и свойств белковых веществ (прежде всего количества и качества клей­ковины), а также от количества и активности протеолетических фер­ментов, расщепляющих белки.

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

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

Косвенными показателями хлебопекарных свойств являются количество и качество клейковины, структурно – механические свойства теста, определяемые на альвеографе, фаринографе.

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 газбудерживающей способности теста и силе муки.

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

О вязкости водно-мучной суспензии можно судить по показателю — числу падения, определяемому на шведском приборе Хагберга-Пертена или на отечественном приборе.

Число падения характеризует а-амилазную активность зерна и про­дуктов его переработки. Чем больше в зерне водорастворимых и гидролизованных веществ (сахаров, декстринов и т.д.), тем хуже бу­дут пластические свойства теста и качество печеного хлеба. Приго­товленная по определенным правилам водно-мучная суспензия из та­кого зерна (проросшего, морозобойного, поврежденного клопом-чере­пашкой) обладает значительно меньшей вязкостью, чем суспензия из зерна, нормально дозревшего. 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 (ЧП).

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