Анализ качества пшеницы. Технология проведения анализа пшеничного зерна

В Украине стартовала уборка ранних зерновых, поэтому на элеваторах и портовых терминалах начинается горячая пора. Первые партии зерна уже поступают в зернохранилища и отгружаются на экспорт.

Решил поинтересоваться, как в лабораториях портов при приемке тестируется зерно на качество. Экспертами выступили сотрудники лаборатории - специалисты по качеству Юлия Сагайдак и Ирина Король, а также техник-лаборант Наталья Бух. Пройдемся с ними по всему «маршруту».

Отбор проб

Начало всех начал - отбор проб продукции из машины на визировке . Сотрудники лаборатории отбирают пробы с автотранспорта согласно ГОСТу, количество проб зависит от длины кузова.

В ГОСТе прописан ручной метод отбора проб с помощью ручного пробоотборника. Но на некоторых предприятиях проводится только автоматический отбор проб.

«И в ручном, и в автоматическом отборе проб есть свои преимущества. Ручной отбор прописан ГОСТом. Автоматический - исключает человеческий фактор, поэтому некоторые терминалы отбирают пробы только с помощью автоматических пробоотборников. Например, на «НИБУЛОНЕ» проводят только автоматический отбор проб. У нас на предприятии используются оба варианта отбора проб», - рассказывает Юлия Сагайдак.

Затем проба попадает в лабораторию, где на автоматическом делителе выделяют среднюю пробу, весом не менее 2 кг.

Следующий этап - органолептический анализ, то есть определение цвета и запаха зерна. Запах зерна должен соответствовать запаху нормального зерна.

Лаборанты, просеивая среднюю пробу на ситах диаметром 1,5 и 2,5 мм, определяют зараженность вредителями. При обнаружении в зерне долгоносиков или клещей, устанавливают степень зараженности в зависимости от количества вредителей в 1 кг зерна.

Определение натуры зерна

Натурой называют массу 1 л зерна, выраженную в граммах - 1 г/л. Ее определение проводится с помощью литровой пурки. Сначала из средней пробы выделяют крупную примесь на сите с диаметром отверстий 6 мм.

«Обнаруженная крупная примесь взвешивается и по формуле прибавляется к общей сорной примеси. Из очищенной от крупной примеси пробы проводится определение натуры зерна. Натура зерна определяется в двух параллелях и выводится средний показатель. Если этот показатель соответствует требованиям по приемке, то машину принимаем, если же нет, то возвращаем», - рассказывает техник-лаборант Наталья Бух.

На экспресс-анализаторе Infratec 1241 работники лаборатории определяют массовую долю белка и влажность. Если зерно соответствует требованиям по приемке и ДСТУ, приступают к выделению навесок на влажность (основной метод), определению числа падения, количества и качества клейковины, сорной и зерновой примесей, стекловидности, зерен, поврежденных клопом-черепашкой, головневых зерен.

Определение сорной и зерновой примесей - это просеивание навески на наборе сит. Крупные камешки, которые остаются на сите 1,2х20 мм - минеральная примесь. Этот показатель влияет на определение класса пшеницы. Иногда он может стать камнем преткновения при приемке пшеницы на терминале.

«К нам на терминал поступили вагоны с пшеницей 3-го класса. Мы проверили его качество - оказалось, минеральная примесь превышает нормы, которые установлены для пшеницы этого класса. Это случилось лишь только потому, что поставщики не подработали зерно. Если бы они сделали при отгрузке правильный анализ и подработали, было бы все по-другому», - говорит Ирина Король.

Разборка навески включает в себя определение сорной примеси (органическая примесь, испорченные зерна) и зерновой примеси (битые, невыполненные, проросшие, изъеденные зерна). Далее проводят определение зерен, поврежденных клопом-черепашкой. Для этого из навески 10 г выделяют зерна с наличием на поверхности следов укола в виде темной точки, вокруг которой образуется светло-желтое пятно. У зерен, поврежденных клопом-черепашкой консистенция под пятном рыхлая и мучнистая.

«Зерна, поврежденные клопом-черепашкой, не оговорены как классообразующий показатель в ДСТУ, но их наличие косвенно влияет на качество клейковины»,- говорит Ирина Король.

Определение содержания головневых зерен (поврежденных грибком головня) проводится из навески пшеницы 20 г.

Зерна пшеницы, у которых запачканы спорами головни только бородки, называются синегузочными, а зерна пшеницы, у которых запачканы спорами головни не только бородки, но и поверхность зерна, называются маранными.

Определение влажности зерна основным методом

В лаборатории ООО «МСП Ника-Тера» для размола зерна на определение влажности используют мельничку компании FOSS. Ее тщательно очищают перед каждым использованием.

«В нашей лаборатории используют современное оборудование. Так, ранее для определения влажности основным методом проводили размол зерна на мельнице ЛЗМ. При размоле зерно нагревалось, часть влаги испарялась, что приводило к погрешности при определении влажности. Сегодня мы используем мельницы швейцарской фирмы FOSS, которые не дают нагрева продукта. Весь размолотый шрот попадает в стакан, который сразу закрывается крышкой, что не позволяет влаге улетучиваться»,- рассказывает Юлия Сагайдак.

Крупность размола пшеницы контролируют не реже одного раза в 10 дней . Для этого шрот просеивается на ситах 1,0 и 0,8. Остаток на сите 1,0 – не более 5%, проход сита 0,8 – не менее 50%.

Измельченное зерно переносят в две металлические бюксы и массу каждой навески доводят до 5,00 г. Бюксы со шротом помещают в сушильный шкаф на 40 минут при температуре 130°С. По истечении времени бюксы взвешивают.

«Выводится средний показатель. У нас экспресс-анализаторы Infratec и влагомер Aguamatic тщательно откалиброваны, но все равно для точного определения влажности нужно проводить определение основным методом», - рассказывает лаборант.

Число падения

При определении числа падения из средней пробы отбирают не менее 300 г пшеницы , очищают от сорной и зерновой примесей и размалывают на мельнице через сито с отверстиями 0,8 мм. В лаборатории ООО «МСП НИКА-Тера» для этого используют мельницу PERTEN, которая позволяет произвести размол 300 г зерна единоразово в герметичную емкость.

В размолотом зерне определяют влажность согласно ГОСТу. Из размолотого зерна выделяют две навески. В зависимости от влажности зерна, определяют по таблице массу навески от 6,40 до 7,30 г.

Навески помещают в вискозиметрические пробирки, заливают 25 см³ дистиллированной воды, закрывают резиновыми пробками и интенсивно встряхивают. Колесиком шток-мешалки перемещают частицы со стенок в общую массу. Пробирки с установленными шток-мешалками помещают в отверстие крышки кипящей водяной бани.

Через 5 с после погружения начинают работать шток-мешалки, перемешивая суспензию в пробирках.

Через 60 с шток-мешалки автоматически останавливаются в верхнем положении, после чего начинается свободное падение. По счетчику определяют число падения - время в секундах с момента погружения пробирки в водяную баню до момента полного опускания шток-мешалки.

«Количество секунд при опускании и есть числом падения. Чем быстрее падает шток-мешалка, тем хуже качество пшеницы. Для каждого класса этот показатель определяется ГОСТом. Анализ показывает активность альфа-амилазы - фермента, участвующего в разрушении крахмала и гликогена», - объясняет Ирина Король.

Данный показатель широко используется для характеристики хлебопекарных свойств муки. Наличие в партии зерна большого количества проросших семян косвенно влияет на число падения. Значение числа падения может варьировать от 62 с для сильно проросших зерен и до более чем 400 с для зерна с небольшим содержанием проросших зерен.

Оптимальное значение числа падения для пшеничной муки составляет 235±15 с (установлено на кафедре технологий хлебопекарного и макаронного производств МГУПП).

Низкие значения ЧП (ниже 150 с), могут свидетельствовать о повреждении крахмала. Тесто из такой муки обычно расплывается, с ним трудно работать.

Из пшеничной муки с ЧП от 150 до 180 с получается излишне липкое и вязкое тесто. Хлеб из такого теста имеет более темный цвет и недостаточно красивую корочку. Хорошие результаты выпечки получаются при ЧП пшеничной муки от 230 до 330 с. Хлеб из муки с повышенным значением ЧП получается бледным, малого объема, сухим, быстро черствеющим.

Клейковина

Из размолотого зерна (шрота) взвешивают навеску массой 25 г или более с таким расчетом, чтобы выход сырой клейковины был не менее 4 г. Заливают 14 мл воды и замешивают в тестомесилке. Скатанное в шарик тесто кладут в ступку и, закрыв крышкой, оставляют на 20 мин. По истечении 20 мин начинают отмывку клейковины.

При температуре 18±2°С над густым шелковым или капроновым ситом отмывают оболочки и крахмал. Отмывание проводят до тех пор, пока оболочки не будут полностью отмыты и вода не станет прозрачной, без мути. Отмытую клейковину отжимают между ладонями, вытирая их время от времени сухим полотенцем. Отжатую клейковину взвешивают.

Упругие свойства клейковины определяют на приборе ИДК (индекса деформации клейковины). Для этого выделяют навеску клейковины (4 г), обминают, делают шарик и помещают в воду на 15 мин. По истечении времени ставят на столик прибора ИДК, получают результат.

Определение ИДК необходимо для установления хлебопекарных свойств пшеницы.

«Если показатель ИДК низкий, первой группы, то для подъема хлеба это плохо - будут надрывы, корочка будет трескаться. Если высокий, третьей группы - то тесто из такой муки будет расплываться. Наиболее благоприятным для хлебопечения является пшеница с качеством клейковины второй группы»,- объясняет Ирина Король.

Поэтому на перерабатывающих предприятиях для получения качественной хлебопекарной муки зачастую формируют мукомольные партии из зерна разных классов.

Что такое «пьяный хлеб»?

Проверяют зерно также и на поражение грибковыми заболеваниями. Фузариозные (пораженные грибком Fusarium) зерна еще нужно отличить от розовоокрашенных здоровых зерен. Из фузариозной пшеницы получают муку, которая опасна для животных и человека и непригодна для питания. Хлеб, испеченный из этой муки, называют «пьяным хлебом». При употреблении его в пищу происходит отравление, которое похоже на опьянение, появляются тошнота, головокружение, рвота, сонливость. Эти явления постепенно проходят, и более тяжелых последствий не наблюдается.

Появление фузариозных зерен связано с влажной, дождливой погодой.

Анализ показателей качества пшеницы в общем занимает около 1 часа 20 мин. Сотрудники лаборатории утверждают, что в сезон, в потоке, времени на анализы уходит меньше.

Работа лаборантов - нелегкий труд.

«В сезон за смену очень устаешь, - рассказывает Наталья Бух. - Но нам эта работа нравится!!!»

Введение

На сегодняшний день очень большое внимание потребителями уделяется качеству выпускаемой продукции. От качества зависит успешное продвижение продукта на потребительском рынке и его способность конкурировать с аналогичными товарами. Тема данной работы выбрана не случайно, так как зерно, крупа и мука являются продуктами первой необходимости, а от их качества зависит качество продукции выпускаемой кондитерской, хлебопекарной, макаронной промышленностью и сферой общественного питания.

Цель данной работы - изучить показатели качества зерна, крупы, муки и выяснить стандарты и нормы, которым должны соответствовать эти показатели.

Задачи работы в том, чтобы изложить теоретический материал о классификации признаков качества зерна, крупы и муки, о некоторых способах определения качества этих продуктов.

Следует отметить, что в работе описаны только основные показатели качества зерна, муки и крупы. На практике при экспертизе качества этих продуктов оценке подвергается гораздо большее количество признаков, описать которые подробно в объеме одной работы не представляется возможным.

Зерно. Основные показатели качества зерна

Зерно является сырьем для мукомольной и крупяной промышленности.

Различают зерно для продовольственных и для фуражных целей. Продовольственное зерно по целевому назначению принято делить на мукомольное, крупяное, техническое (пивоваренное, крахмалопаточное, масло жировое, спиртовое и др.). Зерно одной и той же культуры может использоваться в разных целях. Например, кукуруза - это сырье для производства муки, крупы, крахмала, консервов, растительного масла, но также и кормовая культура.

Использование зерновых культур зависит от их химического состава. По химическому составу зерновые культуры принято делить на три группы:

богатые крахмалом - хлебные злаки. Содержание крахмала 70-80%, белков - 10-15%. К ним относят пшеницу, рожь, ячмень, овес, рис, просо, кукурузу (ложный злак), семейство гречишных;

богатые белком - бобовые. Содержание углеводов 50-55%, белков - 25-40%;

богатые жирами - масличные. Содержание жиров 25-35%, белков - 20-40%.

Возделываемые зерновые культуры по ботаническим признакам (плод, соцветие, стебель, корень) относят к трем семействам: злаковые, гречишные, бобовые.

Качество зерна и продуктов его переработки нормируется стандартами. В ГОСТах на зерно, заготовляемое для всех культур, установлена классификация - деление на типы, подтипы по различным признакам: окраске, размерам, форме и т.д., а также базисные (расчетные) и ограничительные нормы. Указывается, что у данной культуры считается основным зерном, сорной и зерновой примесями.

Базисные нормы качества - это те нормы, которым должно соответствовать зерно для получения за него полной закупочной цены. К ним относят влажность (14-15%), зерновую и сорную примести (11 3%), натуру - в зависимости от культуры и района выращивания. Если зерно по влажности и засоренности лучше базисных норм качества, то поставщику начисляется денежная надбавка. За излишние против базисных норм качества влажность и сорность зерна производятся соответствующие скидки с цены и массы зерна.

Ограничительные нормы качества - это предельно допустимые пониженные по сравнению с базисными требования к зерну, при соответствии которым оно может быть принято с определенной корректировкой цены.

В зависимости от качества зерно любой культуры делят на классы. В основу деления положены типовой состав, органолептические показатели, содержание примесей и специальные показатели качества. Отдельные требования, более строгие, устанавливаются на зерно, предназначенное для производства продуктов детского питания.

Для характеристики качества зерна применяют следующие показатели: общие (относящиеся к зерну всех культур); специальные (применяемые для зерна отдельных культур); показатели безопасности.

В группу общих показателей качества зерна входят: цвет, запах, вкус, зараженность вредителями хлебных запасов, влажность и засоренность. Эти показатели определяют при оценке качества любого зерна, предназначенного для того или иного целевого назначения.

В группу обязательных показателей качества зерна входят такие показатели, которые присущи только отдельным культурам или партиям зерна, используемым по определенному целевому назначению. К обязательным показателям относят: стекловидность, количество и качество сырой клейковины пшеницы, объемную массу (пшеницы, ржи, ячменя и овса), содержание мелкого зерна, крупность зерна, пленчатость и процентное содержание ядра в крупяных культурах.

зерно качество показатель мука

К показателям безопасности относят содержание токсичных элементов, микотоксинов и пестицидов, вредных примесей и радионуклидов, которое не должно превышать допустимых уровней согласно СанПиН

В группу дополнительных показателей качества входят показатели химического состава зерна, содержание микроорганизмов, активность ферментов и т.п.

Государственным стандартом предусмотрено, что исходной единицей при определении качества зерна является партия.

Партия представляет собой любое количество зерна, однородного по качеству (по органолептической оценке), предназначенного к одновременному приему, сдаче, отгрузке или хранящегося в одном силосе, закроме, складе.

Качество каждой партии зерна устанавливают на основе результатов лабораторного анализа среднего образца, составленного из выемок, отобранных от партии.

Выемка - небольшое количество зерна, отобранного от партии за один прием для составления исходного образца.

Отбор выемок для составления средних образцов - очень важный и ответственный этап при определении качества зерна. От того, насколько правильно отобраны выемки и составлен средний образец, зависит точность определения качества партии зерна.

Совокупность всех выемок, отобранных от партии зерна, составляет исходный образец. Часть исходного образца, выделенная для лабораторного исследования, называется средним образцом. Если партия зерна небольшая, то исходный образец (массой до 2 кг) одновременно является и средним.

Для определения отдельных показателей качества зерна (объемной массы, влажности, засоренности и т.д.) из среднего образца выделяют небольшую часть, которая называется навеской. Величина (масса) навески зависит от вида анализа и рода зерна.

Прежде чем отобрать средний образец, необходимо на основании органолептических определений установить однородность партии, т.е. однообразие ее по внешним признакам.

При изъятии выемок и в процессе составления исходного и среднего образцов для анализа необходимо строго соблюдать указания стандартов и все те мероприятия, которые обеспечивают полную неизменяемость образцов зерна от внешних воздействий: подсыхания и увлажнения, приобретения посторонних запахов и т.д.

Определение цвета, запаха, вкуса и других показателей качества зерна

Средний образец зерна в лаборатории подвергают анализу, который проводят по схеме (рис.1).

Рис.1.

После выделения навески органолептически определяют цвет, запах и вкус зерна среднего образца.

Цвет. Важнейший показатель качества, характеризующий не только природные свойства зерна, но и его свежесть. Свежим считается зерно, в котором не произошло никаких изменений под влиянием неблагоприятных условий созревания, уборки и хранения. Свежее зерно должно иметь гладкую поверхность, естественный блеск и цвет, свойственный зерну данной культуры.

Испытуемый образец сравнивают по цвету с имеющимися в лаборатории эталонами типов и подтипов зерна, распространенных в данном районе (области, крае, республике). Для удобства сравнения рекомендуется применять рамку (рис.2).

Рис.2.

Испытуемый образец зерна помещают в середине рамки в квадратном отверстии, закрытом задвижкой, которая находится на задней стенке рамки.

В отдельные секции, расположенные вокруг отверстия и закрытые наглухо деревянной дощечкой, насыпают заранее подготовленные образцы, которые служат рабочими эталонами.

Цвет зерна лучше определять при рассеянном дневном свете. В крайнем случае (за исключением спорных) можно определять цвет и в других условиях.

В результате увлажнения атмосферными осадками и последующего высыхания при прорастании, самосогревании ит.п. оболочки теряют гладкую поверхность и блеск, зерно становится тусклым, белесоватым или темнеет. Такое зерно считают обесцвеченным (при наличии светлых оттенков) или потемневшим (при наличии темных оттенков).

Овес или ячмень считают потемневшими при утрате своего естественного цвета или при наличии темных концов вследствие неблагоприятных условий уборки и хранения.

Для зерна, перегретого при сушке, а также гревшегося, характерно потемнение, доходящее в последних стадиях самосогревания до красно-бурого и черного оттенков цвета. Обуглившиеся зерна, т.е. окрашенные в черный цвет, образуются при длительном самосогревании и высокой температуре. Зерно пшеницы, захваченное на корню морозом (морозобойное), характеризуется сетчатой оболочкой и может быть белесоватым, зеленым или сильно потемневшим. Суховейное зерно в основном мелкое, щуплое, обычно имеет светлый, белесоватый оттенок.

Таким образом, изменение естественного цвета и блеска, свойственных нормальному зерну, является первым признаком, указывающим на то, что зерно подвергалось воздействию неблагоприятных условий созревания, уборки, сушки или хранения. Химический состав такого зерна отличается от химического состава нормального зерна.

Запах. Очень важный признак качества. Здоровое зерно не должно иметь никаких не свойственных ему запахов.

Зерно воспринимает запах в основном от сорняков, содержащих эфирные масла, от других примесей и посторонних веществ, с которыми оно соприкасается.

К запахам, связанным с изменением состояния зерна, относят солодовый и затхлый, которые возникают в результате воздействия на зерно микроорганизмов.

Посторонний запах зерно может приобрести при хранении его в загрязненных складах или при перевозках в вагонах и других транспортных средствах без соответствующей их обработки.

Способность распознавать запахи развивается у лаборанта постепенно и требует тренировки и опыта. Необходимую помощь в этом окажет коллекция запахов, которая должна находиться в любой современной лаборатории, проводящей органолептические определения. Коллекция должна включать образцы зерна с запахами, используемые в качестве эталонов.

Большое влияние на остроту обоняния оказывают внешние условия. В лаборатории должна быть хорошая вентиляция, освещение, чистый воздух без посторонних запахов, температура помещения должна быть постоянной (около 20° С), относительная влажность воздуха 70-85%. В очень сухом помещении восприятие запаха лаборантом снижается.

Необходимо обратить особое внимание на первое ощущение, так как оно обычно бывает наиболее правильным.

В зависимости от наличия в зерне сорняков и других примесей следует различать:

• · запах донника приобретает зерно от примеси семян этого сорняка. Семена содержат кумарин, обладающий сильным запахом, который передается муке;
• · чесночный запах приобретает зерно от примеси плодов дикого чеснока;
• · запах кориандра приобретает зерно от примеси семян эфиромасличной культуры - кориандра;
• · головневый запах приобретает зерно от загрязнения спорами мокрой головни или наличия в нем примеси головневых мешочков;
• · полынный запах и горькополынный вкус приобретает зерно от засорения посевов пшеницы и ржи разными видами полыни, из которых наиболее часто встречаются, принося заметный вред зерну, два вида: полынь горькая и полынь Сиверса. Наличие полынного запаха обусловлено содержанием в растениях полыни эфирного масла, а горький вкус вызывается наличием в нем горького вещества - абсинтина. Запах и вкус полыни передаются зерну в основном при обмолоте, когда разрушается волосяной покров листьев, корзиночек и стеблей полыни; волоски в виде мелкой пыли оседают на поверхности зерна. Пыль горькой полыни содержит растворимый в воде абсинтин, который легко, особенно во влажном зерне, проникает внутрь оболочек и вследствие этого зерно приобретает горечь. Установлено, что механическое удаление полынной пыли не снижает значительно горечь в зерне. Горечь в горькополынном зерне удаляют обработкой его в моечных машинах теплой водой. Хлебоприемные предприятия принимают горькополынное зерно, но перед переработкой такое зерно надо обязательно подвергать мойке;
• · запахи сернистого газа и дым а - воспринимает зерно в процессе сушки при неполном сгорании топлива. Обычно эти запахи появляются при использовании в топках сушилок углей с большим содержанием серы;
• · клещовый запах - специфический неприятный запах, появляется в результате сильного развития клещей;
• · запах инсектицидов, применяемых для фумигации.

К запахам, связанным с изменением состояния зерна, относят:

• · плесенный, обычно появляющийся во влажном и сыром зерне в результате развития плесневых грибов, распространяющихся особенно сильно на зернах с поврежденной оболочкой (битых, изъеденных). Плесенный запах нестоек, он исчезает после сушки и проветривания зерна. Наличие такого запаха не дает основания считать зерно дефектным;
• · кислый запах - результат различных видов брожения, особенно уксуснокислого, дающего более резкий запах; зерно с кислым запахом (не устранимый при проветривании) относится к первой степени дефектности;
• · солодовый или плесенно-солодовый - неприятный специфический запах, появляющийся под влиянием процессов, происходящих в зерновой массе при самосогревании, усиленном развитии микроорганизмов, в частности плесеней, и не исчезающий при проветривании. В зерне с таким запахом наблюдается частичное потемнение зародышей, оболочек, а иногда и эндосперма; изменяется химический состав: по мере порчи зерна в нем увеличивается содержание аминосоединений и аммиака, а также кислотность и количество водорастворимых веществ; изменяются мукомольные и хлебопекарные свойства пшеницы. Выпеченный хлеб имеет темный цвет.

Установлено, что если хранящееся зерно, помимо самосогревания, прорастало, количество аммиака в зерне нарастает более интенсивно.

Для зерна в начальной стадии повреждения наблюдается потемнение в первую очередь зародыша как наиболее богатого питательными веществами (главным образом, жиром) и менее защищенного от влияния внешней среды (отсутствие клеток алейронового слоя).

Поэтому для ориентировочной оценки состояния зерна пшеницы, ржи и ячменя рекомендуется определять количество зерен с потемневшим зародышем. Для этого из навески зерна, очищенного от примесей, выделяют пробу в 100 зерен и острой бритвой срезают кончик зародыша.

Место среза просматривают под лупой с небольшим увеличением и подсчитывают количество зерен с потемневшим зародышем.

Наблюдаются случаи, когда солодовый запах, возникающий в результате гнездового самосогревания, может передаться остальной массе нормального зерна, поскольку оно соприкасается с гревшимся, хотя его цвет и другие показатели качества не изменяются.

Следует различать и солодовый запах, возникающий в результате развития начальных стадий прорастания зерна. Зерно имеет приятный запах, присущий солоду. Тем не менее при обнаружении солодового запаха, независимо от его происхождения, зерно относят к первой степени дефектности.

Затхлый и плесенно-затхлый запах возникает в результате жизнедеятельности микроорганизмов, особенно плесневых грибов, проникающих с поверхности оболочек в глубь зерна и вызывающих образование продуктов распада органических веществ.

Затхлый запах обычно устойчив, он не устраняется при проветривании, сушке и мойке зерна и передается крупе, муке и хлебу. Изменяется также и вкус зерна. Зерно с затхлым и плесенно-затхлым запахами следует относить ко второй степени дефектности;

гнилостный запах - неприятный запах гниющего зерна. Возникает в зерне при длительном самосогревании, а также в результате интенсивного развития вредителей хлебных запасов. В связи с распадом белков на аминокислоты значительно увеличивается содержание аммиака. Наблюдается потемнение оболочек и эндосперма, последний легко разрушается при надавливании.

Зерно с гнилостным или гнилостно-затхлым запахом относят к третьей степени дефектности. Партии зерна с совершенно изменившейся оболочкой и эндоспермом буро-черного или черного цвета, обуглившегося и подвергавшегося самосогреванию при высоких температурах относят к четвертой степени дефектности.

Запах определяют как в целом, так и в размолотом зерне, причем в документах о качестве указывают, в каком зерне обнаружен запах.

Для лучшего распознавания запахов рекомендуется горсть зерна согреть дыханием или прогреть в чашке под электрической лампочкой, на батарее или над кипящей водой в течение 3-5 мин. Зерно можно высыпать в стакан, залить горячей водой =60-70° С, стакан покрыть стеклом и оставить на 2-3 мин, затем воду слить и определить запах зерна.

Определение запаха стандартным методом (органолептически) субъективно и нередко вызывает сомнения.

Для устранения субъективности и исключения возможной ошибки в оценке качества зерна ВНИИЗ разработал объективный метод определения дефектности зерна, основанный на количественном учете содержания аммиака.

Повышенное содержание аммиака, указывающее на частичное разрушение белковых веществ, является основным объективным показателем утраты зерном свежести.

Метод объективного определения степени дефектности применяют пока только для зерна пшеницы.

Вкус. Определяют в тех случаях, когда по запаху трудно установить свежесть зерна. Для этого разжевывают небольшое количество (около 2 г) чистого размолотого зерна (без примесей), которое в количестве около 100 г выделяют из среднего образца. Перед каждым определением и после него рот прополаскивают водой. Различают сладкий, соленый, горький и кислый вкус. В проросшем зерне появляется сладкий привкус, при развитии плесени ощущается кислый привкус, а в зерне горькополынном - горький. При установлении качества дефектного зерна рекомендуются дополнительные определения, дающие представление о состоянии зерна. Для этого необходимо установить:

• - количество проросших зерен (по стандарту);
• - количество поврежденных и испорченных самосогреванием зерен (по стандарту);
• - в пшенице, ржи и ячмене - количество зерен с потемневшим зародышем;
• - стойкость определяемого запаха (целые и размолотые зерна оставить на некоторое время в открытой чашке). Если после проветривания зерна запах не исчезает, это указывает на происшедшие в нем более глубокие изменения, при которых зерно считают дефектным и устанавливают степень дефектности;
• - количество и качество клейковины в пшенице, а также ее запах. В поврежденном зерне клейковина приобретает темный цвет и запах прогорклого жира (олифы).

В спорных случаях вкус и запах определяют в хлебе, выпеченном из размолотого зерна описанным ниже экспрессным методом. Запах следует определять как в горячем, так и в охлажденном, разрезанном пополам хлебе.

Влажность является важным показателем качества. Она колеблется от 12,0 до 15,5% (толокно - не более 10%) в зависимости от вида крупы. При повышенном содержании влаги крупа плохо хранится.

Зараженность амбарными вредителями не допускается. При определении зараженности мертвые вредители не учитываются, их относят к загрязненности, которая не допускается в крупе, не требующей подготовки к варке (например, овсяные хлопья, манная крупа), а также в рисовой крупе сортов экстра и высшего.

Процентное содержание доброкачественного ядра показывает количество полноценной крупы, что определяет товарный сорт. Стандартами установлено его содержание для каждого вида и сорта крупы. Содержание доброкачественного ядра рассчитывается с учетом содержания примесей. К примесям в крупе относят сорную примесь (минеральную, органическую, вредную), нешелушенные, испорченные ядра, мучель (мучная пыль) и некоторые другие фракции, кроме того, битые (колотые) ядра сверх допустимой нормы.

Потребительские свойства крупы зависят от ее вида и технологической обработки. Этот показатель складывается из продолжительности варки, увеличения в объеме и массе, состояния каши после варки. Продолжительность варки неодинакова и может колебаться от 3-5 мин для быстроразваривающихся хлопьев, манной крупы до 60-90 мин для перловой и овсяной крупы.

Стекловидность характеризует структуру зерна, взаиморасположение тканей, в частности крахмальных гранул и белковых веществ, и прочность связи между ними. Этот показатель определяют просвечиванием на диафоноскопе и подсчетом количества зерен (в %) стекловидной, полустекловидной, мучнистой консистенции. В стекловидном зерне крахмальные гранулы и белковые вещества уложены очень плотно и имеют прочную связь, между ними не остается микропромежутков. Такое зерно во время дробления раскалывается па крупные частицы и почти не дает муки. В мучнистом зерне имеются микропромежутки, которые придают эндосперму рыхлость, а при просвечивании на диафоноскопе рассеивают свет, обусловливая непрозрачность зерна. Стандартами на зерно предусматривается определение стекловидности пшеницы и риса.

Натура - масса установленного объема зерна. Она зависит or формы, крупности и плотности зерна, состояния его поверхности, степени налива, массовой доли влаги и количества примесей. Натуру определяют с помощью пурки с падающим грузом.

Зерно с высокими значениями натуры характеризуют как хорошо развитое, содержащее больше эндосперма и меньше оболочек. При уменьшении на 1 г натуры пшеницы выход муки снижается на 0,11% и увеличивается количество отрубей. Установлена зависимость между натурой и количеством эндосперма.

Натура разных культур имеет неодинаковое значение, например, натура пшеницы - 740-790 г/л; ржи - 60-710; ячменя - 540-610, овса - 460-510 г/л.

Число падения характеризует состояние углеводно-амилазногокомплекса, позволяет судить о степени пророслости зерна. При прорастании зерна часть крахмала переходит в сахар, при этом усиливается амилолитическая активность зерна и резко ухудшаются хлебопекарные свойства. Чем меньше показатель, тем выше степень пророслости зерна. Скорость падения (с) шток-мешалки через водно-мучную смесь определяет число падения. Этот показатель нормируется для пшеницы и положен в основу деления на классы ржи.

Клейковина (определяют только у пшеницы) - это комплекс белковых веществ зерна, способных при набухании в воде образовывать связную эластичную массу. Муку из пшеницы с высоким содержанием клейковины можно использовать в хлебопечении самостоятельно или в качестве улучшителя слабых пшениц.

Пленчатость - содержание цветковых пленок у пленчатых злаков и плодовых оболочек у гречихи, выраженное в процентах к массе и рил. Пленчатость сильно колеблется в зависимости от культуры, ее I орта, района и года выращивания (у гречихи - 18-28%, у овса - 18 46, ячменя - 7,5-15, риса - 16-24%). Чем крупнее зерно, тем меньше пленчатость и больше выход готового продукта.

Крупность определяется линейными размерами - длиной, шириной, толщиной. Но на практике о крупности судят по результатам просеивания зерна через сита с отверстиями определенных размеров и формы. Крупное, хорошо налившееся зерно дает больший выход продуктов, так как содержит относительно больше эндосперма и меньше оболочек.

Крупность зерна может характеризовать специфический показатель - масса 1000 зерен, которую рассчитывают на сухое вещество. Зерно делят на крупное, среднее и мелкое. Например, для пшеницы масса 1000 зерен колеблется от 12 до 75 г. Крупное зерно имеет массу более 35 г, мелкое - менее 25 г.

Выравненность определяют одновременно с крупностью просеиванием на ситах и выражают в процентах по наибольшему остатку на одном или двух смежных ситах. Для переработки необходимо, чтобы зерно было выравненным, однородным.

Плотность зерна и его частей зависит от их химического состава. У хорошо налившегося зерна плотность более высокая, чем у недозревшего, так как наибольшую плотность имеют крахмал и минеральные вещества.

Наибольшее значение и распространение имеют два вида пшеницы: мягкая (Т. aestivum) и твердая (T.durum), которые имеют озимые и яровые формы. Лучшие сорта хлеба получают из
50

муки мягкой сильной пшеницы (14-15% белка), а лучшие сорта макарон - из высокобелковой (17-18%) твердой пшеницы.
Качество зерна пшеницы мягкой
Зерно пшеницы высокого качества на рынке стоит значительно дороже, производство его экономически выгодно.
Основные показатели качества зерна пшеницы подразделяют на три группы: физические (натура, масса 1000 зерен, стекловид- ность, седиментация, число падения, а также цвет, запах, примесь испорченных зерен и др.), химические (белок, клейковина, крахмал и др.), технологические и хлебопекарные (выход муки, сила муки, объемный выход хлеба и др.).
Важнейшее значение имеют белковые вещества, особенно образующие клейковину. Сырая клешовина содержит около 35 % сухою вещества, которое на 80-90 % представлено двумя белковыми фракциями, не растворимыми в воде - глиадином и глюте- нином. Лучшее соотношение их r муке 1:1. С увеличением содержания глиадина увеличивается растяжимость, а при избытке глю- тенина клейковина становится малосвязной, короткорвущейся.
Количество и хорошее качество клейковины обусловливают способность теста удерживать бродильный углекислый газ. Это увеличивает объем хлеба и делает его мелкопористым. Г1о качеству клейковину делят на три группы. Она может быть хорошая (имеет умеренную упругость, связность и достаточную растяжимость), слабая (очень растяжимая, недостаточно упругая), крепкая, короткорвущаяся (очень упругая, малорастяжимая), крошащаяся (недостаточно связная). Клейковину, которая не отмывается, определяют термином «неотмывающаяся». Если клейковина крошащаяся, легко рвущаяся и не формируется после обминания, то ее относят к III группе без определения качества на приборе ИДК (измеритель деформации клейковины). В соответствии с показаниями прибора клейковину по качеству относят к одной из трех групп (табл. 1).
Определение числа падения (ЧП) основано на изменении разжижения теста по мере увеличения количества проросших зерен и при наличии в муке гидролизованных веществ. Число падения - общее время (в секундах), затраченное на клейстеризацию (60 с)
51

и погружение (падение) вискозиметрического плунжера в пробирке с клейстеризованной водно-мучнистой суспензией. Чем выше активность гидролитических ферментов (чем больше проросших зерен), тем меньше ЧП, тем хуже качество зерна. ЧП определяют на приборе Харберга-Пертена.
Табл ица 1. - Группы качества пшеничной клейковины в зависимости от показаний прибора ИДК

Показания прибора, условные единицы	Группа качества	Характеристика клейковины
От 0 до 15	III	Неудовлетворительная крепкая - неудовлетворительная эластичность, очень упругая, слабо растяжимая
От 20 до 40	II	Удовлетворительная крепкая - удовлетворит ельная эластичность и упругость, слабая растяжимость
От 45 до 75	I	Хорошая - хорошая эластичность, средняя растяжимость
От 80 до 100	II	Удовлетворительная слабая - удовлетворительные эластичность и упругость, слабая растяжимость
От 105 до 120	III	Неудовлетворительная слабая - неудовлетворительная упругость, сильная растяжимость

Разделение озимой и яровой пшеницы по качеству зерна основывается на учете различных показателей: общезначимых (цвет, запах, вкус, влажность, засоренность и зараженность вредителями) и специфических (натура, стекловидность, количество и качество клейковины и др.).
По ГОСТ Р 52554-2006 пшеницу подразделяют на типы и подтипы.

1. тип - мягкая яровая краснозерная пшеница, имеет 4 подтипа: 1-й - темно-красный, 2-й - красный, 3-й - светло-красный, 4-й

• преобладают желтые и желтобокие зерна. Стекловидность зерен 1-го подтипа - не менее 75 %, 2-го - не менее 60, 3-го - не менее 40 и 4-го - менее 40 %.

1. тип - твердая яровая пшеница, 1-й подтип которой темноянтарный со стеюювидностью не менее 70 %, 2-й подтип - светло-янтарный, без ограничения стекловидности.
2. тип - мягкая яровая белозерная пшеница с 2 подтипами, из которых 1-й должен иметь не менее 60 % стекловидных зерен и 2-й - менее 60 %.
3. тип - мягкая озимая краснозерная пшеница имеет 4 подтипа: 1-й - темно-красный, 2-й - красный, 3-й - светло-красный или желто-красный и 4-й - преобладают желтые и желтобокие зерна. Стекловидность пшеницы 1-го подтипа 75 %, 2-го - не менее 60, 3-го - не менее 40, 4-го - менее 40 %.
4. тип - мягкая озимая белозерная и VI тип - твердая озимая пшеница, не имеют ограничений по стекловидности зерна.

Сильные сорта (улучшители) могут сформировать сильное зерно 1-го или 2-го класса (табл. 2) обладающее лучшими показателями качества, способное не только давать хороший хлеб, но и улучшить муку из слабой пшеницы, если к ней подмешать 20-25 % сильной муки.
Сорта пшеницы, включенные в список наиболее ценных, дают зерно средней силы (3-го класса) с хорошими хлебопекарными свойствами и могут в определенной мере улучшить муку из слабой пшеницы. Такую пшеницу называют филлер (наполнитель). Она в хлебопекарной смеси составляет 35-50%. Филлеры делят на умеренные, хорошие и отличные.
Зерно слабой пшеницы (4-й класс) нуждается в улучшении хлебопекарных свойств, иначе получается хлеб плохого качества, с малым объемом и грубой пористостью. Зерно 5-го класса для хлебопечения не используют.
Сильным (1-го или 2-го класса) зерно считается только в том случае, если оно получено от сильного сорта, имеет нормальный цвет и запах и отвечает всем требованиям ГОСТ Р 52554-2006. Если же по одному или несколькими показателями зерно ниже требований первого класса, его переводят в 2-й или 3-й класс, а иногда даже в 4-й или 5-й.
Зерно средней силы (3-го класса) может быть получено от сильных и ценных сортов, если оно отвечает соответствующим требованиям. Иначе его относят к 4 или 5-му классу.

Сильное зерно, отличающееся большим содержанием высококачественной клейковины, имеет повышенную белковость и отличные хлебопекарные свойства муки. Нормальной для сильной пшеницы считается содержание белка не менее 14%, для средней - не менее 11 и для слабой - менее 11 %.
Таблица 2. - Основные показатели товарной классификации мягкой пшеницы (ГОСТ Р 52554-2006)

Наименование показателя	Характеристика и ограничительная норма для мягкой пшеницы класса
	1-го	2-го 3-го		4-го 5-го
Состояние
Цвет	Свойственный здоровому зерну данного типа и подтипа
Запах	Свойственный здоровому зерну пшеницы, без плесневого, солодового, затхлого и других посторонних запахов
Массовая доля белка, %, на сухое вещество, не менее	14,5	13,5	12,0	10,0	Не ограничивается
	32,0	28,0	23,0	18,0	Не ограничивается
Качество сырой клейковины, ед. прибора ИДК, не ниже: группы I	45-75	45-75			Не ограничивается
группы II	-	-	20-100	20-100
Число падения, с, не менее	200	200	150	80	Не ограничивается
Стекловидность, %, не менее	60	60	40	Не ог	раничивается
Натура, r/л, не менее	750	750	730	710	Не огран-ется
Массовая доля влаги,%, не более	14,0	14,0	14,0	14,0	14,0
Сорная примесь, %, не более	2,0	2,0	2,0	2,0	5,0
Головневые, мараные, сине- гузочные зерна, %, не более	10,0	10,0	10,0	10,0	10,0
Зерновая примесь,%, не более	5,0	5,0	5,0	5,0	15,0
Зараженность вредителями	Не допускается, кроме зараженности клещом не выше II степени

Качество зерна пшеницы твердом
Твердую пшеницу подразделяют на 5 классов (табл. 3).

Таблица 3. - Основные показатели товарной классификации зерна твердой пшеницы (ГОСТ Р 52554-2006)

Наименование показателя	Характеристика и ограничительная норма для твердой пшеницы класса
	1-го	2-го	3-го	4-го	5-го
Зерна пшеницы других типов, %, не более	10,0	15,0	15,0	15,0	Не ограничивается
в том числе белозерной пшеницы	2	4	8	10
Состояние	В здоровом, негреющемся состоянии
Цвет	Свойственный здоровому зерну
Запах	Свойственный здоровому зерну, без плесневого, солового, затхлого и других посторонних запахов
Массовая доля белка, %, не менее	13,5	12,5	11,5	10,0	Не ограничивается
Массовая доля сырой клейковины, %, не менее	28,0	25,0	22,0	18,0	Не ограничивается
Качество сырой клейковины не ниже 11 группы, единицы прибора ИДК	20-100	20- 100	20- 100	20- 100	Не ограничивается
Число падения, с, не менее	200	200	150	80	Не ограничивается
Стекловидность, %, не менее	85	85	70	Не ограничивается
Натура, г/л. не менее	770	745	745	710	Не ограничивается
Массовая доля влаги, %, не более	14,0	14,0	14,0	14,0	14,0
Сорная примесь, %, не более	2,0	2,0	2,0	2,0	2,0
Головневые зерна, %, не более	10,0	10,0	10,0	10,0	10,0
Зерновая примесь, %, не более	5,0	5,0	5,0	5,0	5,0
Зерна ржи, ячменя (по совокупности), относимые к зерновой примеси, %, не более	2,0	2,0	4,0	4,0	В пределах содержания зерновой примеси
Зараженность вредителями	Не допускается, кроме зараженности клещом не выше 11 степени

Класс пшеницы определяется по наихудшему значению одного из показателей. Пшеница 1-4 классов предназначена для продовольствия, а 5-го класса -для непродовольственных целей.
Важно при уборке, очистке или хранении не смешать высококачественное зерно с низкокачественным и не потерять, таким образом, зерно высокого качества.
55

Качество зерна пшеницы характеризуется следующими основными внешними признаками:

стекловидность (определяется на разрезе зерна по внешнему виду или на специальном приборе - фотоэлектрическом диафоноскопе; включение мучнистых белых вкраплений в зерне стекловидных пшениц - отрицательный признак);

форма зерна (лучшей считается бочонкообразная, она свойственна пшенице Т. sphaerococcum);

глубина бороздки (с увеличением глубины бороздки выход муки уменьшается).

Хлебопекарные качества и силу муки сортов и селекционных материалов оценивают в технологических лабораториях. Эта работа включает следующие основные этапы.

1. Определение набухаемости и скорости осаждения муки в слабом растворе уксусной кислоты (метод седиментации). Для работы этим методом достаточно 2-5 г зерна, которое размалывают на специальной микромельнице. Непосредственно для анализа берут навеску муки от 0,5 до 3,2 г. Набухаемость муки определяют на шкале прибора по величине осадка: если осадок равен 5 мл, то качество муки высокое, при величине осадка от 3,1 до 5 мл - среднее и при 3 мл - низкое.

Метод седиментации - ориентировочный. Его применяют на первом этапе оценки селекционных номеров, когда в распоряжении селекционера имеется небольшое количество зерна. Он позволяет освободиться лишь от заведомо слабых пшениц.

Образцы, имеющие набухаемость свыше 5 делений шкалы, в дальнейшем для определения силы муки проходят всестороннюю оценку с использованием более точных приборов и методов.

Высокая производительность седиментационного метода (два человека за рабочий день проводят около 100 анализов) позволяет анализировать большое число образцов.

2. Определение свойств теста (водопоглотительной способности и времени тестообразования). На этом этапе силу муки устанавливают значительно достовернее, чем на предыдущем.

Определяя свойства теста, фаринограф по каждому испытываемому образцу вычерчивает карту - фаринограмму. Основной показатель фаринограммы - время от окончания образования теста до начала его разжижения. Тесто должно долго выдерживать замес, чтобы из него мог получиться хороший хлеб. Набухаемость муки может быть отличной, но если тесто не выдерживает длительного замеса, качество хлеба будет низким.

У сильных пшениц время до начала разжижения теста должно быть не менее 7 мин. Для работы на фаринографе обычно требуется навеска теста 50 г, но существуют микрофаринографы, для которых достаточна навеска всего 10 г.

3. Определение эластичности клейковины, ее способности к растяжению под влиянием воздуха. Это свойство клейковины определяют на альвеографах. В прибор запрессовывают навеску теста из 5 г муки. Альвеограф автоматически вычерчивает карту-альвеограмму, важнейший показатель которой - удельная работа деформации 1 г теста, измеряемая в джоулях.

Слабые сорта пшеницы имеют силу муки менее 280 еа. У сильных пшениц этот показатель в зависимости от условий выращивания колеблется в очень больших пределах: от 280 до 1000 еа.

4. Пробные выпечки хлеба из изучаемых образцов пшеницы. В специальных лабораторных печах выпекают небольшие хлебцы. Микровыпечки делают из 5 г муки, выпечки полумикрометодом - из 70 г. Хлебцы, полученные в результате пробных выпечек из различных образцов, сравнивают между собой и с лучшими стандартами по хлебопекарным качествам: объемному выходу, внешнему виду, пористости мякиша и т. д.

Окончательную оценку качества зерна и муки изучаемых образцов дают, учитывая данные, полученные на всех четырех этапах работы.

Стекловидность характеризует структуру зерна, взаиморасположение тканей, в частности крахмальных гранул и белковых веществ, и прочность связи между ними. Этот показатель определяют просвечиванием на диафоноскопе и подсчетом количества зерен (в %) стекловидной, полустекловидной, мучнистой консистенции.

Зерно считается стекловидным, если эндосперм плотного сложения, на изломе блестящий, полностью стекловидный или мучнистая часть в нем составляет не более 25% поперечного среза зерна. Такое зерно во время дробления раскалывается на крупные частицы и почти не дает муки.

У мучнистого зерна эндосперм полностью мучнистый (крахмалистый) или стекловидность составляет не более 25% поперечного среза. Зерно с такой консистенцией легко режется и крошится. Зерна с промежуточной кон­систенцией относятся к полустекловидным.

По общей стекловидности выделяют следующие группы зерна: высоко-стекловидная - стекловидность выше 70%, среднестекло-видная - 40- 70, низкостекловидная - ниже 40%.

Число падения характеризует активностью а-амилазы, степень пророслости зерна. При прорастании зерна часть крахмала переходит в сахар, при этом усиливается амилолитическая активность зерна и резко ухудшаются хлебопекарные свойства.

Состояние крахмала в зерне связывают со степенью активности а-амилазы, возрастающей по мере прорастания зерна

«число падения» характеризует актив­ность а-амилазы по степени разжижения водно-мучной суспензии и измеряется про­должительностью погружения калиброванной по массе мешалки.

Чем меньше показатель, тем выше степень пророслости зерна.

Зерно пшеницы считается полноценным при числе падения 201с и выше, т.е. со средней и низкой активностью а-амилазы.

Зерно с высокой активностью а-амилазы может быть использовано при числе падения 80...150 с для подсортировки к полноценному зерну в количестве 10...20 %, а при числе падения менее 80 с только на технические цели иди про­изводство комбикормов.

Клейковина (определяют только у пшеницы) - это комплекс белковых веществ зерна, способных при набухании в воде образовывать связную эластичную массу. Муку из пшеницы с высоким содержанием клейковины можно использовать в хлебопечении самостоятельно или в качестве улучшителя слабых пшениц.

Качество клейковины измеряется на приборе ИДК в условных единицах, и в зависимости

от показаний прибора, клейковину относят к одной из трех групп качества:

I группа - клейковина с хорошей упругостью, из нее можно получить тесто с хорошей

формоустойчивостью и достаточно разрыхленное, что позволяет получить хлеб с большим

объемом и хорошей пористостью;

II группа – клейковина с хорошей или удовлетворительной упругостью, хлеб обычно

получается с меньшим объемным выходом, чем при I группе качества, но в большинстве случаев

доброкачественный;

III группа – клейковина очень крепкая (хлеб обжимистый, с трещинами на верхней корке,

грубым мякишем) или очень слабая, плывущая (хлеб расплывающийся с низким объемом,

плотным мякишем).

качества клейковины - путем измерения ее упругих свойств на приборе ИДК (измеритель деформации клейковины). Принцип,и метод, заложенные в приборе ИДК, основаны на измерении "величины остаточной деформации пробы клейковины после воздействия тарированной нагрузки в течение заданного вре­мени (30 с).

Для оценки кислотности зерна обычно не применяют определение ак­тивной кислотности, так как вещества зерна обладают буферной способно­стью, Качество зерна характеризуется титруемой кислотностью. Она изме­ряется градусами кислотности. Градус кислотности равен одному милли­литру нормальной щелочи, пошедшей на нейтрализацию 100 г размолотого зерна.

Для определения кислотности зерна применяют водную болтушку раз­молотого зерна или: в некоторых случаях водную, спиртовую и эфирную вы­тяжки.

По увеличению кислотности (с учетом других показателей) можно судить о степени свежести зерна и муки. В результате самосогревания или проки­сания зерна, муки и крупы увеличивается содержание уксусной и молочной кислот, а при порче жиров в результате гидролиза накапливаются свобод­ные жирные кислоты, которые переходят в спиртовые и эфирные вытяжки, что позволяет их анализировать.

Пленчатость - содержание, цветковых пленок у пленчатых злаков и плодовых оболочек у гречихи, выраженное в процентах к массе зерна. Пленчатость сильно колеблется в зависимости от культуры, ее сорта, района и года выращивания (у гречихи - 18-28%, у овса - 18-46, ячменя - 7,5-15, риса - 16-24%). Чем крупнее зерно, тем меньше пленчатость и больше выход готового продукта.

Натура - (объемная мас­са) - это масса установленного объема (например, 1 л) зерна, выражен­ная в граммах.

Чем больше натура зерна, тем лучше его каче­ство, и наоборот.

Она зависит от формы, крупности и плотности зерна, состояния его поверхности, степени налива, массовой доли влаги и количества примесей. Натуру определяют с помощью пурки с падающим грузом.

Всевозможные примеси, обычно более легкие, чем зерно, ухудшают ка­чество зерна и снижают его натуру. Повышенная влажность зерна также понижает этот показатель. Следует отметить, что показатель объемной массы иногда может дать неверную оценку качества зерна. Так. например, мелкие или битые зерна, а также различные мелкие тяжелые примеси органического или неоргани­ческого характера, располагаясь в промежутках между зернами, повышают значение натуры, ухудшая вместе с тем качество зерна. Определение нату­ры зерна должно сопровождаться дополнительной его характеристикой, хотя бы на основе внешнего осмотра.

Зерно с высокими значениями натуры характеризуют как хорошо развитое, содержащее больше эндосперма и меньше оболочек. При уменьшении на 1 г натуры пшеницы выход муки снижается на 0,11% и увеличивается количество отрубей. Установлена зависимость между натурой и количеством эндосперма.

Натура разных культур имеет неодинаковое значение, например, натура пшеницы - 740-790 г/л; ржи - 60-710; ячменя - 540-610; овса - 460-510 г/л.

На качество зерна влияют показатели, характеризующие его потребительскую ценность. К ним относят: крупность, массу 1000 зерен, пыравненнОсть (однородность), плотность, пленчатость.

Крупность определяется линейными размерами - длиной, шириной, толщиной. Но на практике о крупности судят по результатам просеивания зерна через сита с отверстиями определенных размеров и формы. Крупное, хорошо налившееся зерно дает больший выход продуктов, так как содержит относительно больше эндосперма и меньше оболочек.

Крупность зерна может характеризовать специфический показатель - масса 1000 зерен, которую рассчитывают на сухое вещество. Черно делят на крупное, среднее и мелкое. Например, для пшеницы масса 1000 зерен колеблется от 12 до 75 г. Крупное зерно имеет массу более 35 г, мелкое - менее 25 г.

Выравнениость определяют одновременно с крупностью просеиванием на ситах и выражают в процентах по наибольшему остатку на одном или двух смежных ситах. Для переработки необходимо, чтобы зерно было выравненным, однородным.

Плотность зерна и его частей зависит от их химического состава. У хорошо налившегося зерна плотность более высокая, чем у недозревшего, так как наибольшую плотность имеют крахмал и минеральные вещества.

Майонез является мультикомпонентной системой, а качественный и количественный состав ингредиентов определяет его функции и свойства. Кроме растительного масла и воды в состав майонезов входят эмульгаторы, стабилизаторы, структурообразователи, а также вкусовые, функциональные и другие пищевые добавки, придающие майонезам различный вкус, аромат, пищевую и физиологическую ценность и позволяющие создать большой ассортимент этих продуктов.

Жировые основы. В качестве жировой основы для майонезных продуктов используют растительные масла. В их число входят подсолнечное, соевое, кукурузное, арахисовое, хлопковое, оливковое. Все растительные масла для производства майонеза должны быть рафинированными и дезодорированными. Выбор вида растительного масла зависит от производителя, его возможностей. Сборник рецептур к типовому технологическому регламенту на производство майонеза вид растительного масла не конкретизирует, однако требует полной его рафинации.

Эмульгаторы. При производстве майонеза чаще всего используются различные комбинации эмульгаторов, позволяющие при их низком расходе получить высокоустойчивые эмульсии. В производстве майонезов в качестве эмульгаторов используют природные пищевые поверхностно-активные вещества (ПАВ). Как правило, природные ПАВ представляют собой белково-липидные комплексы с различным составом как высоко-, так и низкомолекулярных эмульгирующих веществ. Различные комбинации натуральных эмульгаторов позволяют увеличить эмульгирующий эффект и снизить их общий расход.

В нашей стране в качестве основных эмульгирующих компонентов используются следующие разновидности яичных продуктов: яичный порошок, продукт яичный гранулированный, яичный желток сухой. Содержание яичных продуктов в майонезе в зависимости от рецептуры колеблется от 2 до 6%.

Яичные продукты для приготовления майонезов используют как свежими, так и консервированными различными способами: замораживанием, высушиванием на распылительной сушилке, засолкой. Можно использовать как цельнояичное сырье, так и изготовленное только из желтков. Однако следует отметить, что по стандарту Российской Федерации разрешено использовать только высушенные яйцепродукты (в виде порошка или гранулированные).

С точки зрения химического состава яичные продукты представляют собой сложную структуру, основой которой является протеиново-фосфолипидный комплекс, при этом протеины являются высокомолекулярными ПАВ, а фосфолипиды - низкомолекулярными. В молекуле белка имеются участки с ковалентньши (растворимыми в масле) и ионными (растворимыми в воде) связями. Примерами могут служить аминокислоты, триптофан и фенилаланин в белковой цепочке.

Белок и желток яйца имеют различный состав протеинов. Белок состоит в основном из протеинов, в число которых входят овоальбумин, овокональбумин, овоглобулин, лизоцим и др. Эти протеины обусловливают такие функциональные свойства белка при производстве майонезов, как растворимость в водной фазе, способность диспергировать, а также бактерицидное действие (лизоцим). В желтке содержатся как белки (вителин, липовителин, ливетин, фосфитин и др.), так и липиды. Важнейшими из них являются триглицериды (62%) и фосфолипиды (33%), в число которых входит лецитин.

Основным эмульгирующим веществом желтка яиц считается лецитин. Желток в составе рецептуры кроме эмульгирующего воздействия влияет также на вкус и цвет продукта.

Яичные продукты, которые используют в качестве эмульгаторов производители майонезов за рубежом, достаточно разнообразны. Это свежие целые яйца, свежие желтки, замороженные свежие целые яйца и желтки, соленые пастеризованные жидкие желтки и др. Законодательство различных стран регулирует массовую долю яиц в продукте, а также содержание сухих веществ яичного желтка. Например, в Великобритании продукт должен содержать не менее 1,35% сухих веществ (СВ) яичного желтка. Расчет ведут исходя из того, что желток составляет 36% массы яйца и содержит 51% СВ.

Хорошим эмульгатором, традиционно используемым в производстве майонеза, являются сухие молочные продукты. Из молочных продуктов в качестве эмульгаторов используют сухое обезжиренное молоко, цельное сухое молоко, сливки сухие, сыворотку молочную сухую подсырную, сухой молочный продукт (СМИ), концентрат сывороточный белковый (КСБ), пахту сухую и другие сухие молочные продукты.

Белки молока при взаимодействии с эмульгированными жирами образуют комплекс, являющийся хорошим эмульгатором.

Основной фракцией белков молока является казеиновый комплекс (около 80%), сывороточных белков (12-17%). Сывороточные белки содержат больше незаменимых аминокислот и с точки зрения физиологии питания являются более полноценными, поэтому сывороточный белковый концентрат часто используют как заменитель яичного порошка в низкокалорийных майонезах.

Казеин применяется в майонезах также в форме казеината натрия. Используются и так называемые копреципитаты - продукты соосаждения казеина и сывороточных белков.

При создании низкокалорийных и диетических сортов майонезов в качестве эмульгаторов иногда используют растительные белки, в основном соевые. Соя содержит в значительных количествах лецитин. Биологически активные вещества сои оказывают профилактическое и лечебное воздействие на организм человека. К ним относятся легко-усваиваемый белок, витамины группы В, антиоксидант витамин Е, железо, фосфор, кальций, пищевые волокна. Растительные белки выпускают в виде обезжиренной муки (50% белка), белкового концентрата (70-75%) и белкового изолята (90-95%).

Для сокращения массовой доли яичного порошка в рецептурах майонезов в настоящее время изучается возможность замены его пищевыми ПАВ, в числе которых сложный эфир полиглицерина и жирных кислот (Е475), 60%-ные мягкие моноглицериды (Е471), молочнокислые и лимоннокислые моноглицериды (Е472Ь и Е472с). Среди низкомолекулярных соединений основными поверхностно-активными веществами, которые способны выполнять роль стабилизаторов, являются фосфолипиды.

Источником природных фосфолипидов служит масличное сырье. В Российской Федерации выпускается один вид фосфолипидной продукции - фосфатидный концентрат из растительных масел. Недавно разработан также препарат «Липофолк» (с содержанием фосфолипидов около 30%), представляющий собой смесь липидных компонентов, извлеченных из фолликулов яичников кур.

В Московском государственном университете пищевых производств разработан синтетический фосфоглицерид - эмульгатор ФОЛС, который представляет собой смесь аммониевых солей фосфатидных кислот с триглицеридами высших жирных кислот и имеет содержание фосфоглицеридной фракции не менее 70%. Эмульгатор обладает высокой поверхностной активностью, антиоксидантными свойствами, способностью подавлять жизнедеятельность микроорганизмов, а также повышать усвояемость жиров в кишечнике.

Для достижения более высокого эффекта эмульгаторы в рецептурах майонезов обычно комбинируют в различных пропорциях. При этом необходимо учитывать термодинамическую совместимость основных классов белков, закономерности фазовых равновесий в этих системах, поведение белков при изменениях рН, температуры, ионные силы, их реологические характеристики в двухфазной системе.

Таким образом, производитель может в довольно широких пределах изменять вкусовые и функциональные характеристики, майонезов, их себестоимость.

Зарубежные фирмы предлагают производителям готовые эмульгирующие системы с оптимальным составом эмульгаторов. Так, например, фирма «НАНМ» (Германия) предлагает серии эмульгаторов с общим названием «Хамультоп»:

На основе молочных белковых продуктов - Хамультоп 031, 090, 091,160,164, и др., которые используются в дозировке 0,5-1,5%;

На основе растительных (соевых, зерновых, бобовых) белков - Хамультоп 800, 803, 804 и др.

Фирма «Штерн» предлагает для использования в салатных заправках эмульгатор Штернпур Е, представляющий собой изолированный и активный фосфолипидный комплекс, выделенный из сырого жидкого лецитина. Штернпур Е используется для эмульгирования и стабилизации эмульсий, предотвращает образование пузырьков и коа-лесценцию. Эмульгатор заменяет моно-, диглицериды и полисорбагы, намного превосходит цельное яйцо, улучшает вязкость. Предлагаемая дозировка 0,2-0,5% от массы эмульсии.

Стабилизаторы. Очень важной проблемой при производстве майонеза является стабилизация эмульсии. Для устойчивости высококалорийных майонезов в отдельных случаях достаточно только эмульгатора. А чтобы придать менее устойчивым средне- и низкокалорийным майонезным эмульсиям долговременную устойчивость и предохранить их от расслоения (при длительном хранении, при изменении температурных режимов, при транспортировке) в рецептуры вводят стабилизаторы. Они должны повышать вязкость дисперсионной среды, препятствуя агрегации и коалесценции масляных капель, т. е. должны быть по своей природе гидрофильными.

В производстве майонезов в качестве стабилизаторов используют в основном гидроколлоиды. В России применяется кукурузный фосфатный крахмал марки Б, карбоксиметиловый крахмал, альгинат натрия. За рубежом для стабилизации большинства майонезов используется ксантан, который является биополисахаридом. Горчичный порошок является вкусовой добавкой, а содержащиеся в нем белки также обеспечивают эмульгирование и структурообразование.

Стабилизаторы, отвечающие требованиям, которые к ним предъявляют производители майонеза, должны:

Быть совместимы с другими пищевыми ингредиентами, входящими в продукт;

Обеспечивать требуемую консистенцию, сохраняющуюся длительное время даже при кулинарной обработке, и другие потребительские и технологические свойства продукта;

Иметь низкую концентрацию и регулируемую скорость студне-образования;

Быть нетоксичными и неаллергенными;

Иметь невысокую стоимость и значительную сырьевую базу.

Загустители. В рецептурах низкокалорийных майонезов (а иногда и среднекалорийных, содержащих большую массовую долю воды) для увеличения стабильности эмульсии используют затустители-структуризаторы. В основном это крахмалы и их производные, которые получают из различного промышленного сырья: кукурузы, картофеля, пшеницы, риса, тапиоки. В производстве майонезов применяют как нативные (требующие приготовления), так и модифицированные (растворимые в воде) крахмалы.

Нативные крахмалы хорошо диспергируют в воде, но не растворяются. При нагревании до температуры 55-85 °С они набухают, образуя клейстер - крахмальную пасту. Поэтому в майонезных эмульсиях в качестве структурообразователей такие крахмалы используют после тепловой обработки. Образующиеся из нативных крахмалов клейсте-ры недостаточно устойчивы, склонны к синерезису, подвержены влиянию изменяющихся рН и температуры. Для уменьшения неблагоприятных воздействий крахмалы часто смешивают со стабилизаторами, которые защищают их от внешних факторов, например повышенной температуры или низких рН.

В майонезных эмульсиях применяют также модифицированные крахмалы. Процесс модификации крахмалов заключается в структурировании крахмала и получении его производных с различными свойствами.

Пищевые добавки. Пищевые добавки - натуральные или искусственные компоненты, вводимые в пищу для придания ей определенных свойств.

Вкусовые добавки, используемые в майонезах и соусах, включают в себя подслащивающие, подсаливающие, подкисляющие и регулирующие кислотность, вкусовые, вкусоароматические и пряные вещества.

Основным подсластителем в майонезных рецептурах является сахар (сахароза), в диетических сортах используют глюкозу, фруктозу, а также многоатомные спирты (сорбит и ксилит) и другие подсластители.

Поваренная соль в рецептурах майонезов служит для улучшения вкусовых качеств и выявления вкуса других компонентов. Соль обладает и консервирующим действием.

Пряности вводят в рецептуры в виде уже готовых экстрактов, эссенций, которые выпускаются промышленностью, а также в порошкообразной форме. Возможно также использование эфирных масел, полученных методом экстракции легколетучими растворителями, - олеорезинов.

Порошкообразные пряности представляют собой различные высушенные части пряных растений, отличающиеся выраженными ароматическими и вкусовыми свойствами.

Основной пряностью, присутствующей практически во всех рецептурах, является горчица. Такие пряности, как перец, корица, гвоздика, имбирь, кардамон, мускатный орех, укроп, петрушка, майоран и т. д., служат для создания разнообразного специфического вкуса и аромата майонезов и салатных соусов.

Пищевые кислоты (уксусная или лимонная) при добавлении в майонезы являются как вкусовыми добавками, так и консервантами. Снижая рН низкокалорийных эмульсий с 6,9 до 4,0-4,7, они препятствуют размножению нежелательных микроорганизмов. Лимонная кислота более мягкая, придает майонезам изысканный вкус.

Консерванты в майонезной продукции играют очень большую роль, продлевая сроки сохранности продукта. Консерванты условно подразделяют на собственно консерванты и вещества, обладающие консервирующим действием помимо других полезных свойств. Первые влияют непосредственно на микроорганизмы, вторые - изменяют условия их роста и размножения (рН среды и др.). При производстве майонезов используют в основном соли сорбиновой и бензойной кислот. Количество консерванта, вносимого в майонезную продукцию, определяют с учетом следующих правил:

Эффективность консерванта выше в кислой среде: чем выше кислотность продукта, тем меньше требуется консерванта;

Майонезы пониженной калорийности с высоким содержанием воды легче подвергаются бактериальной порче, поэтому количество вносимого консерванта увеличивается на 30-40%;

Добавление сахара, соли, уксуса и других веществ, обладающих консервирующим действием, снижает требуемое количество консерванта;

Применяемые в производстве майонеза консерванты на основе сорбиновой и бензойной кислот являются термостойкими соединениями, но могут частично улетучиваться с паром.

Функциональные добавки. Новым направлением в создании майонезной продукции является введение в рецептуры добавок, особенно полезных для здоровья человека. В соответствии с теорией здорового питания, идеи которой в настоящее время широко внедряются в практику во всем мире; пищевые продукты, потребляемые человеком, должны содержать функциональные ингредиенты, помогающие организму человека противостоять болезням современной цивилизации или облегчить их течение, замедлять процессы старения, снижать влияние неблагоприятной экологической обстановки.

Некоторые из этих компонентов входят в рецептуры майонезной продукции, другие изучаются. В настоящее время эффективно используются 7 основных видов функциональных ингредиентов: пищевые волокна, витамины, минеральные вещества, полиненасыщенные жиры, антиоксиданты (которые в значительной степени можно отнести к пищевым добавкам), олигосахариды, а также группа, включающая микроэлементы, бифидобактерии и др.

При производстве пищевых эмульсий типа майонеза используют два способа приготовления - холодный и горячий (иногда его называют полугорячим, что с точки зрения технологии является более правильным). Существует также разновидность полугорячей обработки - так называемый метод кули.

При холодном способе все компоненты смешиваются при комнатной температуре. В основном такой метод используется для производства высококалорийных майонезов (с содержанием жира 70-80%).

При производстве холодным способом средне- и низкокалорийных майонезов необходимо строго выдерживать достаточно низкую кислотность продукта, соблюдать дозировку сахара и соли для получения оптимального содержания сухих веществ и дополнительно добавлять консервант для увеличения сроков хранения производимой продукции.

К недостаткам данного способа относятся высокая кислотность продукта, присутствие в продукте консерванта и необходимость использования только водорастворимых гидроколлоидов и модифицированных крахмалов.

При полугорячем способе производства основные ингредиенты добавляются в воду, нагретую до 95 °С; при этом происходит их пастеризация. Затем пастеризованная масса охлаждается до температуры не выше 65 °С, и только после этого в нее добавляются эмульгатор и масло. Этот.способ производства позволяет исключить недостатки, присущие холодному способу (хотя резко снижать кислотность при этом способе все же не рекомендуется). Однако в случае использования нативных (а иногда и модифицированных) крахмалов загущение смеси происходит слишком рано и при прохождении через гомогенизатор гель разрушается, продукт получается жидким и нестойким в хранении.

Чтобы предотвратить это явление используют метод «кули», при котором тепловой обработке подвергается только раствор загустителя - крахмала в небольшом количестве воды. Готовый загуститель охлаждают и смешивают с остальными ингредиентами. Недостатком этого метода является то, что формирование эмульсии проходит в кислой среде, в присутствии соли и сахара. Процесс приготовления майонезных эмульсий может быть как периодическим, так и непрерывным.

Периодический способ приготовления майонезных эмульсий имеет два немаловажных достоинства: относительно низкую стоимость оборудования, а также гибкость и стабильность небольшого производства.

Горячий способ приготовления майонеза дает широкие возможности для организации непрерывного производства большой мощности. Чаще всего его используют в технологиях средне- и низкокалорийных эмульсий, требующих проведения ряда подготовительных операций перед основным процессом эмульгирования.

Процесс производства майонеза периодическим способом включает в себя следующие операции:

1. Подготовку компонентов, входящих в рецептуру.

2. Подготовку майонезной пасты. Растворяют сухие компоненты в двух смесителях: в одном - сухое молоко и горчичный порошок, а в другом - яичный порошок. В первый смеситель подают воду при температуре 90-100 °С, смесь сухого молока и горчицы выдерживают 20-25 мин. при температуре 90-95 °С с последующим охлаждением до 40-45 °С. Смесь яичного порошка подогревают паром до 60-65 С С и выдерживают 20-25 мин. для пастеризации, а затем охлаждают до 30-40 °С (вода во второй смеситель подается при температуре 40-45 °С). Затем смеси из двух смесителей соединяют. Концентрация сухих веществ в майонезной пасте для высококалорийных майонезов должна быть не менее 37-38%, для остальных - 32-34%.

3. Приготовление грубой эмульсии майонеза. Проводят в больших смесителях, оснащенных мешальными устройствами с небольшой частотой вращения. В большой смеситель вначале подается паста, затем растительное масло, раствор соли и уксуса.

4. Гомогенизацию эмульсии майонеза в поршневых гомогенизаторах при определенном давлении во избежание расслоения эмульсии.

Производство майонеза непрерывным способом на автоматизированной линии с применением теплообменников типа «Вотатор» состоит из следующих операций:

1. Рецептурного дозирования всех компонентов в подготовительном блоке.

2. Смешивания компонентов и образования майонезной эмульсии (15 мин.).

Производят майонез периодическим и непрерывным способами. Эмульсию готовят холодным (при комнатной температуре) или горячим (компоненты вносят в воду нагретую до 90-100 °С) способами.

Особенности введения компонентов. Для приготовления высококачественных майонезных эмульсий необходимо знать определенные особенности введения компонентов. Для получения качественной эмульсии эмульгатор, стабилизатор и загуститель (если последние используются а рецептуре) сначала необходимо растворить в воде, а затем добавить масло.

В отличие от стабилизаторов и загустителей эмульгаторы (яичные или молочные продукты) хорошо растворимы в воде, однако необходимо помнить, что при температуре выше 65 ° С яичные белки денатурируют и не могут выполнять стабилизирующую функцию. Поэтому при горячей технологии приготовления майонезов эмульгатор вводят в охлажденную смесь стабилизатора и загустителя.

Стабилизаторы и загустители плохо диспергируются в воде и при растворении могут образовывать комки, верхний слой которых смачивается и уплотняется, не пропуская воду вовнутрь. Чтобы избежать подобного явления, используют следующий прием: стабилизатор и загуститель сначала диспергируют в некотором количестве масла, причем соотношение твердой и жидкой фазы по массе выдерживают как 1: 2. После этого дисперсную смесь легко растворяют в водной фазе, избежав комкования.

В готовый к эмульгированию водный раствор эмульгатора, стабилизатора и загустителя добавляют масло. Чтобы образовалась мелкодисперсная эмульсия, масло рекомендуется добавлять либо тонкой струйкой, либо небольшими дозами. После образования нормальной эмульсии к ней добавляют сахар и соль, перемешивают и уже после этого (в последнюю очередь) добавляют остальные компоненты: горчицу, уксус, ароматизаторы, красители, консерванты в соответствии с рецептурами. Компоненты добавляются в указанной последовательности, чтобы максимально сохранить качество полученной эмульсии: сахар и соль как сильные гидрофилы могут помешать набуханию стабилизатора; добавленный преждевременно уксус создает кислую среду, в которой может произойти гидролиз стабилизатора и загустителя.