Химический состав муки и свойства ее компонентов

Поскольку при сортовом помоле зерна стремятся наиболее полно отделить от него оболочки и зародыш, а эндосперм зерна превратить в муку, химический состав муки отличается – химического состава зерна главным образом более низким содержанием клетчатки, минеральных веществ, жира и белка при большем содержании углеводов.

Более высокие сорта муки получают из центральной части эндосперма, поэтому в их состав входит большее количество крахмала по сравнению с низкими сортами муки и меньшее количество белковых веществ, сахаров, жиров, витаминов, ферментов и минеральных веществ, которые сосредоточены в основном в периферийных частях эндосперма.

Крахмал. Составляет около 4\5 сухого вещества муки. Это высокомолекулярный полимер, состоящий из полисахаридов двух типов: амилозы и амилопектина. В пшеничной муке крахмал находится в виде зерен овальной или сферической формы, размеры которых колеблются от 3 до 50 мкм. При комнатных условиях зерна крахмала удерживают 9 -10 % влаги. При смачивании холодной водой зерна крахмала частично набухают, сохраняя свою форму и не растворяясь. При нагревании водной суспензии пшеничного крахмала происходит увеличение объема крахмальных зерен до 50%. При температуре 62,5°С. начинается процесс клейстеризации. Клейстеризация крахмала – это процесс его гидротермической деструкции, т.е. необратимого разрушения природной нативной структуры в процессе нагревания при избытке воды.

Белки. Представляют собой высокомолекулярные вещества, первичная структура которых образована полипептидными цепочками, построенными из различных аминокислот и соединенными между собой пептидными связями.

По способности растворяться в различных растворителях белки пшеницы делят на четыре группы:

- альбумин - белки, растворимые в чистой воде и в солевых растворах.

- глобулин – белки, растворимые только в солевых растворах.

- глиадин – белки, растворимые в водных растворах спиртов.

- глютенин – белки, растворимые в щелочи.

При этом особую технологическую роль в макаронном производстве, как и в хлебопекарном, имеют водонерастворимые фракции белка – глиадин и глютенин. Именно эти фракции формируют при замесе теста клейковину.

Жиры. Основная масса жиров (липидов), содержащихся в зерне пшеницы, сосредоточена в зародыше, т.е. в той части, которую вместе с оболочками стремятся отделить от зерна при размоле в муку. Вследствие этого содержание жиров в пшеничной муке не превышает 2 % и тем меньше, чем выше сорт муки.

Каротиноиды. К этой группе относятся вещества, окрашенные в желтый или оранжевый цвет. В макаронном производстве наличие каротиноидов в муке обуславливает привлекательный янтарно-желтый цвет изделий. Относительно большое количество каротиноидов (до 0,5 мг/кг) находится в продуктах помола твердой пшеницы, меньше – в мягкой стекловидной, и почти нет их в хлебопекарной муке мягкой пшеницы. Именно поэтому продукты помола твердой и мягкой стекловидной пшеницы являются основным мучным сырьем макаронного производства. Из всех же каратиноидов муки пшеницы биологически активен только каротин как провитамин А, т.е. он синтезируется в этот витамин в организме человека. Минеральные вещества. К минеральным веществам муки относят те вещества, которые после полного сжигания муки остаются в виде золы. Поскольку в зерне пшеницы наиболее высокая зольность у оболочек и алейронового слоя, которые стремятся удалить в процессе помола, и самая низкая – в центральных частях эндосперма, величина зольности в первую очередь определяет сорт муки: чем меньше содержание золы в муке. Тем выше ее сорт.

Витамины и ферменты. Сосредоточены в пшеничном зерне главным образом в зародыше и периферийных частях эндосперма, примыкающих к оболочке. Вследствие этого в муке практически отсутствуют жирорастворимые витамины и очень мало водорастворимых. Ферменты, несмотря на небольшую долю их в муке, они играют важную роль в биохимических процессах, происходящих при хранении муки и в процессе производства макаронных изделий.

В процессе производства обесцвечивания макаронных изделий не происходит, напротив – наблюдается процесс их потемнения. В результате этого нежелательного процесса макаронные изделия из твердой пшеницы приобретают коричневый оттенок, а изделия из мягкой пшеницы – серый. Оттенок связан с присутствием в муке фермента полифенолоксидазы, катализирующего в присутствии кислорода воздуха и влаги окислительное разложение аминокислоты тирозина с образованием темноокрашенных соединений – меланинов.

Подготовка муки

Подготовка муки к производству заключается в смешивании, просеивании, магнитной очистке и взвешивании.

Смешивание мукиРазличные партии муки одного и того же сорта смешивают в определенном соотношении для улуч­шения какого-либо показателя качества одной партии за счет другой, у которой этот показатель выше. Рецептуру смешивания составляет лаборатория на основании анализов муки. За основу принимают цвет муки, содержание золы или содержание клейковины.

Расчет проводят по методу среднего арифметического. Пусть А и С — величины какого-либо показателя двух имеющихся пар­тий муки, причем А > С.Требуется получить смесь со значением данного показателя В,при этом А > В > С.

В этом случае на 1 кг муки партии Атребуется л: кг муки партии

С: х = (А - В)/(В - С).

Для расчета можно воспользоваться также методом диагона­лей: в левых углах квадрата ставят значения показателей исход­ных партий {А и С), в центре — заданное значение показателя смеси (В); в правых углах после соответствующих вычитаний указывают количества муки исходных партий:

А +В-С

B<

С +А -В

При тарном способе хранения смешивание муки осуществля­ют поочередной (в рассчитанном соотношении) засыпкой в.при­емную воронку муки из мешков разных партий; при бестарном способе хранения — с помощью питателей, подающих муку из силосов в производство: питатели регулируют так, чтобы подача муки в сборный мукопровод осуществлялась в нужном соотно­шении. Из мукопровода мука поступает в просеиватель.

Пример. На фабрику поступили две партии муки, содержа­ние сырой клейковины в первой партии 33 %, во второй — 30 %. Требуется произвести смешивание муки таким образом, чтобы содержание сырой клейковины в смеси составило 32 %.

В соответствии с приведенной выше формулой на каждый килограмм первой партии потребуется х кг муки второй партии:

х = (33 - 32)/(32 - 30) = 0,5 кг.

Используя метод диагоналей, получим

33- 32 - 30 = 2

З2 < 30 -33-32= 1

Таким образом, составляемая смесь должна содержать муки первой партии в 2 раза больше, чем муки второй партии. При хранении муки в мешках в приемную воронку надо засы­пать на каждые два мешка муки первой партии один мешок вто­рой партии. При бестарном хранении муки питатели под силосами, в которых находится мука первой партии, должны подавать в 2 раза больше муки в сборный мукопровод, чем питатели под силосами, в которых находится мука второй партии.

Просеивание мукипроводят для отделения случайной приме­си (ворсинки, частицы мешковины, слежавшиеся комочки муки), отличающейся от частиц муки большими размерами. Для просеивания обычно применяют бураты, просеиватель «Пионер», центробежные сита, рассевы, снабженные металлическими сита­ми с отверстиями размером от 1,0 до 1,6 мм.

Магнитная очистка мукиОчистку муки проводят для отделе­ния от муки металломагнитных примесей, которые могут по­пасть в результате трения частей транспортных механизмов, про­сеивателей и т. п. Очистку осуществляют при помощи постоян­ных магнитов, которые располагают на пути движения муки обычно в двух точках: после просеивания и непосредственно перед дозатором муки макаронного пресса. Мука в поле магни­тов должна двигаться слоем толщиной не более 6...8 мм, со скоростью не более 0,5 м/с. Через каждые 4 ч работы магниты рекомендуется очищать.

Взвешивание мукиНеобходимо для учета количества, переда­ваемого со склада муки в производство. Чаще всего для этой цели применяют порционные автоматические весы, когда мука поступает к прессам через промежуточные бункера. При тарном хранении муку учитывают по количеству мешков, засыпаемых в приемную воронку. При бестарном хранении целесообразно ис­пользовать тензометрический способ взвешивания, когда масса муки в силосах фиксируется непосредственно на пульте управле­ния склада бестарного хранения муки.

Подготовка добавок

Яйцадля предотвращения попадания бактерий, находящихся в большинстве случаев на поверхности скорлупы, яйца перед употреблением дезинфицируют, а потом промывают водой. Для этой цели применяют устройство, состоящее из бака, разделен­ного перегородкой на два отделения, и переносного ящика из сетки. В первое отделение бака наливают 2%-ный раствор хлор­ной извести, во второе — 20%-ный раствор питьевой соды. Яйца, помещенные в сетчатый ящик, погружают последовательно в первое и второе отделения на 5... 10 мин, после чего промывают йод краном холодной водой в течение 3...5 мин. После дезинфекции и промывки яйца разбивают по 3...5 шт. в отдельную посуду, определяют по запаху пригодность к упот­реблению, перемешивают и переливают в общую посуду через
сито с ячейками размером не более 3 мм. При разбивании яиц в
скорлупе остается 3...4 % яичной массы, поэтому для ее стекания скорлупу оставляют на некоторое время в ящике с сетчатым
днищем.

Учитывая сложность и трудоемкость процесса подготовки яиц к внесению в макаронное тесто, более целесообразно использо­вать яичные обогатители в виде меланжа и яичного порошка.

Меланжперед употреблением меланж размораживают, поме­щая закрытые банки в ванну с теплой водой (температура около 45 °С) на 3...4 ч. Перед вскрытием банки тщательно промывают. Затем меланж процеживают через сито с отверстиями не более 3 мм. Для лучшего процеживания его можно разбавлять водой в соотношении 1:1. Размороженный меланж должен быть исполь­зован в течение 3...4 ч.

Яичный порошок и сухое молокосмешивают, примерно с равным количеством воды температурой 40...45 °С до сметанообразной консистенции. Затем смесь выливают в бак установки для подготовки добавок, куда предварительно выливают остав­шееся количество воды (той же температуры), рассчитанное по рецептуре замеса теста.

Творогперед пуском в производство тщательно протирают через сито с размером ячеек не более 2 мм, а затем готовят так же, как яичный порошок и сухое молоко.

Концентрированные томатные продуктыперед вскрытием банки с продуктом тщательно протирают или моют. Томатные продукты растворяют в теплой воде (температура воды 55...65 °С), рассчитанной по рецептуре.

Порошок из томатопродуктовготовят так же, как яичный порошок и сухое молоко, однако используют более теплую воду температурой 55-65 °С.

ВитаминыУпаковку с витаминами вскрывают только перед составлением витаминной смеси или непосредственно перед внесением витаминов в тесто. Витамины В1 В2 и РР термоу­стойчивы и в используемых* количествах хорошо растворяются в воде, поэтому их можно растворять в воде любой температуры непосредственно в баках для подготовки добавок. Внесение их в виде порошка непосредственно в корыто тестосмесителя пресса. Нежелательно, так как малые дозы трудно распределить равно­мерно по всей массе макаронного теста.

Контрольные вопросы:

1. Какие добавки используют в макаронном производстве?

2. Каковы основные показатели качества яичных, молочных, овощных

доба­вок, используемых в макаронном производстве?

3. Каким условиям должны отвечать витамины, используемые в

макаронном производстве?

4. Какие виды нетрадиционного сырья используют для производства

макаронных изделий?

5. В чем заключается подготовка муки к производству макаронных

изделий?

6. В чем заключается подготовка добавок к производству?

7.Какое значение имеет тип пшеницы при производстве макаронных

изделий?

8.Каково анатомичное строение зерна пшеницы?

9.Какие требования предъявляются к качеству зерна пшеницы?

10.Какие существуют виды помола зерна?

11.Каков химический состав пшеницы?

Литература

1. Медведев Г.М. «Технология макаронного производства».- М.:Колос,2000.

2. Чернов М.Е. Макаронное производство.-М.: Издательство «Мир»,1994г.

3. Чернов М.Е. Оборудование предприятий макаронной промышленности.-

М.: Пищевая промышленность,1978г.-232с.

Лекция 3

Макаронные свойства муки

План

Макаронные свойства муки

Хранение муки

Дополнительное сырье

Нетрадиционное сырье

Макаронные свойства муки

Макаронные свойства муки, которые характеризуют возможность получения из нее макаронных изделий высокого качества, определяются четырьмя основными показателями, а именно: количеством клейковины, содержанием каротиноидных пигментов, содержанием темных вкраплений и крупнотой помола.

Количество клейковиныКлейковина в макаронном производстве выполняет две основные функции: является пластификатором, т.е. выполняет роль своеобразной смазки, придающей массе крахмальных зерен текучесть, и связующим веществом, соединяющим крахмальные зерна в единую тестовую массу. Первое свойство клейковины позволяет формовать тесто, продавливая его через отверстия матрицы, второе – сохранять приданную тесту форму. Сформированный при прессовании теста клейковинный каркас, который удерживает массу крахмальных зерен в выпрессовываемых сырых изделиях и упрочняется затем при сушке изделий, при опускании в кипящую воду, т.е. при варке изделий. Не только не разжижается, а напротив – фиксируется, упрочняется в результате денатурации клейковины. Изменения пластических и прочностных свойств выпрессовываемых сырых изделий в зависимости от содержания сырой клейковины в исходной муке показывает, что оптимальное соотношение между этими свойствами находится в области содержания сырой клейковины порядка 28%. Такая доля сырой клейковины в муке является оптимальной с технологической точки зрения.

Анализ изменения варочных свойств макаронных изделий, изготовленных из муки с различным содержанием клейковины, показывает, что при содержании сырой клейковины от 28 до 40% изделия имеют примерно одинаковые значения каждого из показателей, характеризующих варочные свойства, а именно:

- время варки до готовности

- увеличение массы сваренных изделий

- потери сухих веществ изделий в процессе варки

- степень их слипаемости

- прочность сваренных изделий.

При уменьшении содержания сырой клейковины в муке ниже 28% резко увеличиваются потери сухих веществ и степень слипаемости и снижается прочность сваренных изделий вследствие чрезмерного ослабления структуры изделий: содержания клейковины не хватает для прочного соединения и удерживания клейстеризующихся зерен крахмала, которые, набухая, разрывают непрочную клейковинную решетку. При увеличении же содержания клейковины в муке выше 40% для варки изделий требуется более длительное время, а готовые изделия имеют резинообразную текстуру. Очень редко встречается мука с таким содержанием клейковины. Как правило, такую муку получают, искусственно добавляя клейковину. Содержание клейковины в исходной муке определяет белковую ценность макаронных изделий и обуславливает вкус и аромат сваренных изделий. Исходя из этого, следует, что наиболее приемлемой для производства макаронных изделий является мука с содержанием клейковины до 30-32% и более. Но следует иметь в виду, что хотя мука с содержанием клейковины 26-28% менее желательна, она вполне пригодна при соблюдении правильных технологических режимов для производства макаронных изделий нормального качества.

Обычно клейковину муки оценивают не только с количественной, но и с качественной стороны, определяя степень ее растяжимости, упругости и эластичности. Основными белковыми фракциями клейковины являются глютенин и глиадин. Однако эти свойства клейковины отражают свойства глютениновой фракции, имеющей второстепенное значение в формировании структуры макаронных изделий. Кроме того, в процессе прессования теста на шнековых прессах происходит довольно глубокое изменение физических свойств клейковины: она теряет эластичность, упругость, становится короткорвущейся, губчатой.

Содержание каратиноидных пигментов.Поскольку каратиноидные пигменты придают макаронным изделиям приятный янтарно-желтый цвет, наиболее предпочтительна для производства макаронных изделий мука с высоким содержанием каратиноидов. Это не означает, что мука, белого или кремового цвета не может быть использована в макаронном производстве однако цвет изделий из нее будет менее привлекателен, и цена таких изделий должна быть ниже.

Содержание темных вкрапленийПрисутствие в муке частички оболочек, алейронового слоя, зародыша пшеничного зерна и частички семян других культур выступают на поверхности макаронных изделий в виде темных точек, ухудшая внешний вид изделий.

Наличие в муке значительного количества периферийных частей зерна свидетельствует о повышенном содержании аминокислот и ферментов, в частности тирозина и полифинолоксидазы, участвующих в нежелательном процессе потемнения макаронных изделий во время сушки. Поэтому с точки зрения внешнего вида макаронных изделий для их изготовления желательно использовать муку высших сортов.

Крупнота помола.Размер частиц 150-400 мкм не оказывает заметного влияния на качество сухих и сваренных макаронных изделий. Очень большие частицы крупки, размером 400-500 мкм, не успевают полностью пропитаться влагой во время замеса теста и сохраняют свою индивидуальность при прессовании. В исходных партиях зерна твердой пшеницы, идущих на размол в крупку, содержится до 15% мучнистых зерен мягкой пшеницы, да и зерна твердой пшеницы не всегда полностью стекловидны, содержащиеся в крупке белесые крупные частицы видны на поверхности сухих изделий в виде светлых точек. Это нарушает однотонность цвета изделий, ухудшает их товарный вид.

Гранулометрический состав муки оказывает значительное влияние на ее водопоглотительную способность, а следовательно, на физические свойства уплотненного теста и сырых изделий, на соотношение их прочностных и упругопластических свойств.

Хранение муки

На макаронные предприятия муку доставляют либо автотранспортом, либо по железной дороге. При этом муку перевозят в мешках или в автомуковозах.

Различают два способа хранения муки на складах предприятий тарный способ, когда мука хранится в мешках, и бестарный способ, когда мука хранится в бункерах. Бестарный способ перевозки и хранения муки более предпочтителен, так как имеет ряд преимуществ перед тарным способом. При бестарном способе частично ликвидируется ручной труд, связанный с погрузкой и разгрузкой мешков, высыпанием муки из мешков в приемные бункера. Все эти операции при бестарном хранении механизированы и автоматизированы, и управление ими осуществляется одним оператором с пульта управления. Кроме того, при тарном способе возникают дополнительные потери муки, связанные с ее распылом, а также с остатками ее в опорожненных мешках и т.п., и дополнительные расходы на ткань для приготовления мешков.

Мешки изготавливают из льняной, полульняной, хлопчатобумажной бывшие в употреблении. Муку можно перевозить и хранить в новых и бывших в употреблении мешках, но чистых, сухих и имеющих не более пяти заплат. Масса муки в мешке составляет 50 кг.

На складах мешки с мукой укладывают на деревянные поддоны тройниками или пятериками по нескольку рядов в высоту: до восьми, когда подвоз мешков к приемным воронкам осуществляют грузчики с помощью двухколесных тележек – «медведок», и до двенадцати, когда поддон с мешками подвозится к воронке электропогрузчиками.

Дополнительное сырье

Небольшую часть макаронных изделий вырабатыва­ют с использованием дополнительного сырья — добавок. Добав­ки подразделяют на обогатительные и вкусовые.

Обогатительные добавки повышают пищевую ценность изде­лий, часто изменяя также их цвет и вкус. В качестве обогатительных добавок чаще всего используют яйца и яичные продукты (яичный порошок, меланж), а также молочные продук­ты (сухое молоко, нежирный творог) и некоторые витамины.

Вкусовые добавки не повышают питательную ценность изде­лий, но придают им специфические вкус и цвет. К этим добав­кам относят в первую очередь разнообразные овощные пасты, пюре и порошки.

Яйца и яичные продукты

Яйца.Основные составные части яйца — белок, желток и скорлупа. Масса куриного яйца зависит от вида, породы и воз­раста птицы, от условий кормления и содержания ее составля­ет 30...75 г. Средняя масса яйца 55 г, а средняя масса его состав­ных частей (% от массы всего яйца) следующая: белок — 58,5, желток — 30, скорлупа — 11,5. Влажность яичной массы (белок и желток) 75 %.

Согласно ГОСТу яйца куриные пищевые подразделяются на диетические и столовые. К диетическим относятся яйца, срок хранения которых не превышает 7 суток (не считая дня снесения), а к столовым — срок хранения которых не более 25 суток со дня сортировки (не считая дня снесения), а также хранившиеся в холодильниках не более 120 суток.

В зависимости от массы диетические и столовые яйца подразделяются на отборные (масса одного яйца не менее 65 г), первой
категории (масса не менее 55 г) и второй категории (масса не
менее 45 г).

К промышленной переработке кроме яиц, соответствующих указанным требованиям ГОСТов, допускаются также мелкие яйца массой от 35 до 45 г, по остальным показателям отвечаю­щие требованиям стандарта.

К техническому браку, т. е. к яйцам, непригодным для упот­ребления, относят яйца со следующими пороками:

- «красюк» — яйца, в которых желток полностью смешан с бел­ком;

- «кровяное кольцо» и «кровяное пятно» — порок, при котором при овоскопировании (просмотре яйца на свет лампы) на по­верхности желтка видны кровеносные сосуды оплодотворенного зародыша в виде округлости разной формы;

- «большое пятно» — наличие одного или нескольких непо­движных пятен под скорлупой общим размером более 1/8 по­верхности скорлупы;

- «тумак» — яйца с непрозрачным содержанием (кроме воздуш­ной камеры), причиной которого является развитие плесени или бактерий;

- «тек» — яйца, из которых полностью или частично вытекло содержимое;

- «миражные» — яйца, изъятые из инкубатора как неоплодотворенные.

Яйца поступают на предприятия в ящиках из гофрированного картона или в полимерных ящиках вместимостью 360 шт. с ис­пользованием бугорчатых прокладок. Для местной реализации допускается упаковывать яйца в деревянные ящики по 360 шт. или полимерные по 240 шт.

Ящики с яйцами устанавливают на деревянных прокладках в штабеля по высоте не более 10 ящиков с промежутками между штабелями через каждые 4 ряда. Яйца хранят при температуре не выше 20 °С, а в холодильни­ках — при температуре от 0 до минус 2 °С и относительной влажности воздуха 85...88 %.

Яичный порошок.Получают высушиванием яичной массы. Яичный порошок имеет светло-желтый или ярко-желтый цвет, однородный по всей массе, порошкообразную структуру с легко раздавливающимися комочками. Вкус и запах порошка должны быть свойственны высушенному яйцу, без посторонних привку­сов и запахов.

По физико-химическим показателям яичный порошок должен соответствовать требованиям ГОСТа, указанным в таблице 1.

Таблица 1

орма