Технологические свойства морозобойного проросшего зерна
Обновлено: 07.09.2024
Зерновая масса, образующаяся при уборке урожая, неоднородна. Кроме полноценного зерна, в ее составе находится определенное количество неполноценных и испорченных зерен основной культуры, семян других культурных и дикорастущих растений, минеральная и органическая примеси, микроорганизмы, а иногда и амбарные вредители. В то же время при любых операциях с зерном (заготовках, переработке, хранении) необходимо знать качество данного зерна, чтобы обеспечить объективный расчет с поставщиками и оптимальное использование. На хлебоприемные пункты зерно поступает партиями.
Партия - любое количество однородного по качеству зерна (зерновой массы), удостоверенного одним документом и предназначенного к одновременной приемке, сдаче, отгрузке или хранящегося в одной емкости. Размер партии может быть различным - от одного или нескольких мешков до эшелона, однако однородность партии по органолептическим признакам зерна основной культуры (форме, окраске) обязательна.
При оценке определяют ряд показателей, характеризующих партию зерна в целом,- органолептические свойства, влажность, содержание примесей, натуру, отсутствие или наличие амбарных вредителей. Кроме того, обязательно исследуют качество зерна основной культуры: крупность и выравненность, у пленчатых культур - пленчатость, стекловидность и другие свойства зерна, учитываемые при переработке.
Органолептическая оценка имеет важное значение, поскольку окончательное суждение о достоинстве продукта питания можноиметь только при потреблении его в пищу. Нормальное зерно! любой культуры имеет характерные для нее естественную окраску, блеск, запах и вкус. Эти показатели легко изменяются при неблагоприятных условиях созревания, уборки, перевозки, нарушении режимов сушки и хранения.
Цвет и характерный блеск, придаваемый хорошо созревшему зерну восковым налетом на поверхности, легко теряются, если влажное зерно долго не сушат, оно начинает самосогреваться и на его поверхности развиваются микроорганизмы. Зеленоватые оттенки имеет недозревшее и морозобойное зерно.
Запах и вкус здорового зерна специфический у каждой культуры и слабо выраженный, почти пресный. Однако зерно является хорошим сорбентом и легко поглощает любые посторонние запахи. В процессе уборки в зерновую массу могут попасть семена или вегетативные части пахучих сорняков - полыни, дикого чеснока, донника и др. Особенно неприятными являются запахи полыни и головни, которые не удаляются при всех видах переработки. Солодовый привкус и запах имеет зерно самосогревавшееся; если при этом на нем развивались плесени, то появляется плесневый запах. Глубоко зашедшие процессы плесневения приводят к образованию затхлого и гнилостного запаха. Нарушение режимов сушки вызывает образование подгоревшего или дымного запаха. Развитие в хранящемся зерне амбарных вредителей, особенно клещей, влияет на вкус и запах зерна. При небольшом их количестве зерновая масса приобретает приятный медовый запах, дальнейшее размножение и жизнедеятельность клещей приводят к образованию запаха тухлых яиц (сероводорода). При чрезмерно длительном хранении зерна постепенно могут появляться привкусы и запахи, свойственные прогоркающему жиру. Зерно, имеющее посторонние привкусы и запахи, не удаляющиеся при проветривании, переработке и пищевому использованию не подлежит.
Влажность зерновой массы является одним из главных факторов, определяющих его сохранность. В сухом зерне влага находится в связанном состоянии, имеет низкую активность и не может участвовать в биологических и физико-химических процессах. Повышение влажности приводит к появлению определенного количества свободной воды, характеризующейся невысокой энергией ее связи с тканями зерна. Она может принимать активное участие в протекающих в зерне физико-химических ферментативных процессах. Стандарты предусматривают четыре состояния по влажности (в %): сухое - 13-14, средне-сухое - 14,1 -15,5; влажное - 15,6-17 и сырое - свыше 17. На длительное хранение п-ригодно только сухое зерно.
Засоренность зерна отрицательно влияет на качество продуктов переработки. Однако степень снижения их качества для разных фракций примесей различна, поэтому их принято подразделять на две группы - зерновую и сорную. К зерновой примеси относят такие компоненты зерновой массы, которые позволяют получить из них некоторое количество продуктов, хотя при меньшем выходе и более низкого качества. К сорной примеси относят включения, оказывающие резко отрицательное влияние на качество продуктов Переработки основной культуры.
Зерновая примесь включает неполноценное зерно основной культуры: сильно недоразвитое - щуплое, морозобойное, проросшее, битое (вдоль и поперек, если осталось более половины зерна), поврежденное вредителями (с незатронутым эндоспермом), потемневшее при самосогревании или сушке; у пшеницы сюда же относят зерна, поврежденные клопом-черепашкой. У пленчатых культур к зерновой примеси относят обрушенные (освобожденные от цветковой пленки) зерна, так как они сильно дробятся при переработке основного зерна.
Зерна других культурных растений при оценке могут попадать как в зерновую примесь, так и в сорную. Руководствуются при этом двумя критериями. Во-первых, размерами зерен примеси Если примесь резко отличается от основной культуры по крупности и форме, то она будет удалена при очистке зерна, поэтому такую культуру относят к сорной примеси. Например, просо или горох в пшенице. Во-вторых, возможностью использования примеси по назначению основной культуры. Если примесь дает продукт, хотя и несколько худший по качеству, чем основная культура, то ее следует отнести к фракции зерновых примесей. Если же она резко снижает качество продукта переработки, то ее относят к сорной примеси. Например, содержащиеся в зерновой массе пшеницы рожь и ячмень будут отнесены к зерновой примеси, все остальные культуры - к сорной; у проса - зерна всех культурных растений будут отнесены к сорной примеси. Особо следует обратить внимание на оценку ржи. Присутствие во ржи зерен пшеницы и ячменя не ухудшает качество ржаной муки, поэтому эти культуры будут отнесены к основному зерну.
Сорную примесь подразделяют на несколько фракций, различных по составу. Минеральная примесь - пыль, песок, галька, кусочки шлака и т. п. крайне нежелательны, так как они придают хруст муке, делая ее непригодной к потреблению; органическая примесь - кусочки стеблей, листьев, колосовые чешуи и т. п.; испорченное зерно основной культуры и других культурных растений с полностью выеденным вредителями или потемневшим эндоспермом; семена культурных растений, не вошедшие в состав зерновой примеси; семена сорных трав, выросших на полях с культурными растениями. При оценке зерна семена сорных трав подразделяют на несколько групп: легко отделимые, трудно отделимые, с неприятным запахом и ядовитые. Легко отделяются от большинства культур семена василька полевого, костра ржаного, пырея, гречишки развесистой и вьюнковой и др.; трудно отделяются (близкие по размеру и форме к определенным культурным растениям) семена овсюга полевого от овса, пшеницы и ржи, дикой редьки и татарской гречихи от гречихи и пшеницы, щетинника сизого от проса, дикого проса и курмака от риса; к сорнякам с неприятным запахом относят полынь, донник, дикие лук и чеснок, кориандр и др. (рис. 3).
Спорынья чаще всего поражает рожь, значительно реже другие злаки. В зерновой массе спорынья встречается в виде склероций (грибницы) - рожков черно-фиолетового цвета, длиной 5-20 мм. Токсичность спорыньи обусловлена содержанием лизергиновой кислоты и ее производных - эргозина, эрготамина и других, обладающих сильным сосудосуживающим действием. Это свойство спорыньи используют в медицине для получения препаратов, останавливающих кровотечение.
Угрица - животный паразит, относящийся к классу червей, группе нематод. В зерновой массе встречается в виде галл, имеющих неправильную форму, короче и шире зерна, бороздки нет, оболочка толстая, поверхность бугорчатая, цвет коричневый. Галла в 4-5 раз легче зерна пшеницы. Внутри галлы находятся до 15 тыс. личинок угрицы, способных сохранять жизнеспособность до 10 лет. Значительная примесь галл ухудшает хлебопекарные качества зерна, придает хлебу неприятные вкус и запах.
Рис. 3. Семена сорных трав: 1 - горчак розовый; 2 - софора лисохвостная; 3 - донник желтый; 4 - куколь; 5- вязель разноцветный; 6 - овсюг; 7 - просо куриное; 5 - просо рисовое; 9-пырей ползучий; 10 - василек; 11 - татарская гречиха; 12 - гречишка-вьюнок; 13 - вика посевная; 14 - вьюнок полевой
Натура - масса единицы объема зерна. В нашей стране единицей объема зерна является литр. Натура зависит от формы, крупности и плотности зерна, состояния его поверхности, выравненноеT и степени налива зерновок, их влажности и содержания примесей. Зерно округлое укладывается в мерку плотнее, чем удлиненное. У крупного, хорошо налившегося зерна натура бывает более высокой, чем у мелкого; зерно, имеющее большую плотность, имеет и более высокую натуру. При гладкой поверхности в мерку укладывается больше зерен, чем при шероховатой. При повышении влажности зерна натура, как правило, снижается. Примеси, содержащиеся в зерновой массе, искажают ее натуру. Тяжелые (минеральные) примеси и мелкие семена сорняков увеличивают, а легкие (цветковые пленки и др.) уменьшают ее. Температура, при которой измеряется натура, также оказывает, определенное влияние на натуру - у холодного зерна она несколько выше, чем у теплого. Зерно с большей натурой, как правило, хорошо развито, выполнено, содержит больше эндосперма и меньше оболочек, поэтому дает больший выход муки и крупы. У разных культур показатель натуры имеет разное значение. Так, он колеблется в среднем (в г/л): у пшеницы - от 740 до 790, ржи - от 670 до 715, ячменя - от 540 до 610, овса - от 460 до 510.
Зараженность зерна амбарными вредителями наблюдается при неблагоприятных условиях хранения, в неподготовленных и необеззараженных хранилищах. В зерновой насыпи развиваются насекомые и клещи. Они не только поедают зерно, но и сильно загрязняют его своими трупами, линочными шкурками и экскрементами, снижают пищевые достоинства, способствуют повышению влажности, что может вызвать самосогревание, развитие микроорганизмов. Амбарные вредители охотно питаются не только зерном, но и продуктами его переработки - мукой, крупой, пищевыми концентратами, сухарями, некоторые из них могут питаться макаронными изделиями, сушеными овощами, фруктами и др. Беспозвоночных амбарных вредителей (рис. 4) относят к классу насекомых (жуки р бабочки) и паукообразных (клещи).
Отряд жуков-вредителей хлебных запасов многочислен по количеству представителей и широко распространен по всей территории нашей страны. Жуки проходят следующие стадии развития: из яйца образуется личинка (гусеница с ножками или без них), через определенное время она окукливается. Из созревшей куколки выходит взрослый, способный к размножению жук. Продукты поедают личинки, а у большиства видов и взрослые насекомые, лишь у некоторых видов жуков взрослые особи не питаются и погибают сразу после кладки яиц.
В нашей стране нередко наблюдаются ранние заморозки. Повреждение зерна заморозками на корню в поле снижает урожайность, ухудшает его технологические качества и способствует снижению стойкости зерна при хранении, а также отрицательно сказывается на посевных свойствах.
Глубина повреждения зерна зависит от фазы созревания и от температуры заморозков. Если зерно застигнуто морозом на поздних стадиях созревания, то значительного ухудшения качества не происходит — на плодовой оболочке зерна появляются морщины. Зерно, захваченное заморозками на ранних стадиях созревания, становится щуплым, сохраняет зеленый цвет. В данном случае более существенное ухудшение качества зерна происходит при действии температур ниже -3°С.
Главная причина повреждения морозом не полностью вызревшего зерна связана с усилением процессов гидролиза и, наоборот, с замедлением синтеза биополимеров в зерне.
Хранить морозобойное зерно сложно: на нем легко развиваются микроорганизмы, так как оно интенсивно дышит; велика опасность самосогревания. Ухудшаются хлебопекарные качества морозобойного зерна, при этом хлеб получается меньшего объема, темный, с заминающимся мякишем, плохой пористостью и солодовым привкусом, с потрескавшейся и бледной коркой. Клейковина морозобойного зерна имеет низкое качество, крошащаяся, нерастяжимая и неэластичная.
Способы улучшения качества муки из морозобойного зерна: добавление такого зерна к нормальному перед размолом на мельнице, использование тепловой обработки при температуре 40-50°С. На хлебозаводе с этой целью подкисляют тесто.
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
Морозобойное зерно. В период созревания зерна, преимущественно в северной полосе России, Западной и Восточной Сибири, на внешний вид зерна, его биохимические и технологические свойства могут повлиять ранние заморозки.
Повреждающее действие мороза проявляется по-разному в зависимости от фазы спелости зерна. Зерно полной спелости даже при длительном действии заморозков сохраняет свое качество, однако и оно отличается от нормального белесоватостью и сетчатой поверхностью. Зерно середины восковой или более ранних стадий спелости не повреждается при температуре до -2 °С, незначительно повреждается от -2 до -3 °С и сильно повреждается при более низкой температуре.
Зерно, поврежденное заморозками в период созревания, сморщенное, деформированное, с сильно изменившимся цветом (белесоватое или потемневшее), называют морозобойным. На не полностью созревшем зерне образуются кристаллы льда, которые быстро проникают в межклеточное пространство и внутрь клеток, разрушая их.
Это приводит к прекращению или замедлению процессов синтеза при одновременном усилении гидролиза. В результате прекращается поступление в зерно питательных веществ, не заканчивается образование высокомолекулярных соединений из более простых. Для такого зерна характерны уменьшенное содержание эндосперма, большая активность ферментов, особенно а-амилазы, повышенное количество водорастворимых веществ (табл. 6.10).
Декстрин и- рующая активность
В морозобойном зерне в результате незавершенности процессов синтеза снижается содержание крахмала и белка. Клейковина зерна пшеницы имеет пониженную водопоглотительную способность, плохую эластичность, становится крошащейся и короткорвущейся. Хлеб из муки с такой клейковиной отличается меньшей пористостью, заминающимся мякишем и ухудшенными вкусовыми свойствами.
На мукомольных заводах для улучшения хлебопекарных качеств муки из морозобойного зерна при его очистке рекомендуется отбирать в отходы щуплые зерна.
Эти зерна характеризуются особенно высокой активностью а-амилазы и плохой клейковиной. Тесто из муки, которая получена из морозобойного зерна, может быть улучшено подкислением.
Для морозобойного зерна характерны повышенная интенсивность дыхания, легкая подверженность самосогреванию, повышенная обсемененность плесневыми грибами, из-за чего усложняется его хранение.
Зерно суховейное. В южных и юго-восточных районах Российской Федерации на качество зерна существенно влияет недостаточная обеспеченность сельскохозяйственных растений водой, сопровождаемая обычно высокой температурой (засуха) или действием сухих ветров при высокой дневной температуре и низкой относительной влажности воздуха (суховей).
Однодневные интенсивные суховеи в большинстве случаев повреждают лишь вегетативную массу, что почти не сказывается на качестве зерна. Продолжительный суховей (4-5 сут.) ведет к значительному его повреждению. При действии засухи или суховея в период формирования колоса, цветения или в самом начале налива зерно может совсем не образоваться. Зерно, захваченное суховеем в период молочной спелости, обычно не имеет блеска, матовое, с морщинистой поверхностью, щуплое, так как многие важные ферменты азотного, углеводного и фосфорного обмена ингибируются. Высокая температура тормозит фотосинтез, поэтому затрудняется приток углеводов в зерно. Суховейное зерно богаче нормального белковым азотом, но беднее растворимыми соединениями азота (аминокислотами и др.)
В суховейном зерне пшеницы содержание клейковины увеличивается, качество же клейковины снижается в связи с ее укреплением. Из суховейного зерна можно получить муку, обеспечивающую хлеб нормального качества. Однако выход муки (у крупяных культур - выход крупы) значительно снижается, поскольку в щуплом зерне доля эндосперма меньше, чем в нормально выполненном зерне.
Повреждение зерновок злаковых культур происходит часто в поле, при хранении и сушке. После уборки партии оценивают по степени, размерам и типу поврежденности. Этот фактор учитывают при установлении класса пшеницы и определяют, сможет ли такая поврежденность повлиять на технологические свойства и сохранность урожая.
Виды повреждений зерна
Далее подробно рассмотрим виды:
Неполное созревание зерна
Зерно, убранное до достижения полной спелости, считается неполноценным, если оно сморщенное, неполновесное. В такой партии видны зелёные зерновки. Они щуплые, мелкие, легко деформирующиеся при нажатии ногтем.
Неполноценное поврежденное зерно получается в результате неодинакового созревания растений в поле, снижения температуры воздуха и нарушения водного баланса. Такие зерновки плохо хранятся из-за большого количества водорастворимых веществ и активных ферментов. При этом снижаются технологические качества всей партии, ухудшаются хлебопекарные свойства полученной муки.
Поврежденным считается и зерно, собранное с больных растений (парша, грибковые инфекции).
Проросшее зерно
Наступившая после созревания, но до уборки, сырая погода приводит к появлению плесневых грибков и прорастанию большого количества зерновок прямо в колосе. Такая поврежденная пшеница даст пониженный выход муки. При этом мука имеет повышенную диастическую активность.
Суховейное зерно
Суховейное зерно получается при недостатке воды. Чем раньше оно было застигнуто суховеем, тем меньше его масса. Зерновка не вырастает до своих нормальных размеров, она легковесная и щуплая. Такое явление встречается в южных регионах.
Высокая температура воздуха затрудняет фотосинтез и приводит к гидролизу полисахаридов. Клейковина в суховейном поврежденном зерне достаточно крепкая, но менее растяжимая, чем у нормального.
Стекание зерна
Такое положение вещей часто вызывают продолжительные дожди, долго не проходящие туманы и росы, особенно в начале созревания. Накапливается недостаточное количество сухих веществ, развиваются микроорганизмы.
Поврежденное зерно (клоп-черепашка)
Зерновка, которую клоп повредил в стадии восковой спелости, становится плоской и ссыхается. Возле зародыша видна черная точка с жёлтым ореолом. В этом месте эндосперм рыхлый и легко разрушается при надавливании.
Морозобойное зерно
Под воздействием морозов в зерновке останавливаются биохимические процессы, уменьшается содержание белков и крахмала. Клейковина плохо поглощает воду. Она становится короткорвущейся, теряет эластичность и легко крошится. Хлеб из такой муки невкусный, имеет низкую пористость и заминающийся мякиш.
Как использовать поврежденное и неполноценное зерно
Зерно, поврежденное клопом-черепашкой, перед помолом на муку увлажняют и прогревают в течение 30 минут до 80°C. Или увлажняют в горячей воде (80°C) 5 минут, а затем сушат при 35°C. В результате улучшается качество клейковины и, соответственно, хлеба. Такое зерно для переработки смешивают со здоровыми партиями.
Морозобойное зерно на мукомольных заводах подвергают очистке с удалением щуплых зерен. Тесто из такой муки улучшают подкислением.
Суховейное зерно имеет больше клейковины, но она плохого качества. Из такого сырья получают нормальную хлебопекарную муку, но в меньшем количестве из-за небольшого количества эндосперма в зерновке. Выход крупы и муки в этом случае снижен.
Зерно, поврежденное в результате стекания, с чёрным зародышем, отправляют на хранение. Но хранят не более 12 месяцев отдельно от других партий. Выделяют партии твердой пшеницы с содержанием поврежденных зерен до 8% для изготовления макарон. А мягкую пшеницу используют для хлебопечения с содержанием зерен с чёрным зародышем до 30%. Их перерабатывают без смешивания с другим, здоровым сырьем. Во всех остальных случаях такую пшеницу перерабатывают только после перемешивания со здоровыми партиями.
Неполноценное зерно, поврежденное в результате прорастания. Наличие небольшого количества проросших зерен в хлебопекарной партии несет даже некоторое улучшение характеристик муки. При этом может не понадобиться внесение при размоле и выпечке диастических добавок. Поэтому такие партии перед переработкой смешивают со здоровым сырьем в определённых пропорциях.
Читайте также: