Зерно пшеницы

Сильная пшеница - это зерно  способное давать муку, обеспечивающую получение высокого качества хлеба. Мука из сильной пшеницы поглощает  при замесе относительно большее  количество воды; а тесто, полученное из такой муки обладает способностью хорошо удерживать углекислый газ в  процессе замеса, брожения и расстойки, устойчиво сохраняет физические свойства и в первую очередь - упругость  и эластичность. [18], [19].

Основой классификации зерна  пшеницы является тип, учитывающий  видовые признаки (мягкая, твердая), ботанические особенности (яровая, озимая) и интенсивность окраски (темно-красная, красная, светло-красная, желто-красная, желтая). [28], [14].

I. Мягкая яровая, краснозерная ? темно-красный, красный, светло-красный.  Допускается наличие желтых, желтобоких, обесцвеченных и потемневших  зерен в количества, не нарушающем  основного фона.. Твердая яровая ? темно-янтарный, светло-янтарный. Допускается  наличие побелевших, обесцвеченных,  мучнистых зерен в количестве  не нарушающем основного фона.. Мягкая яровая белозерная. Мягкая  озимая белозерная. Мягкая озимая  белозерная. Твердая озимая. Не классифицируемая ? пшеница, не отвечающая ни  одному из вышеприведенных критериев  (смесь типов).

Технические условия стандарта  на пшеницу заготовляемую предусматривают  деление ее на две группы: первая с показателями качества соответствующие  базисным кондициям, вторая с отклонениями от базисных кондиций в сторону ухудшения  влажности, натуре, увеличения содержания сорной и зерновой примесей. [15], [14].

Базисными кондициями называют нормы качества, к которым привязывается  твердая цена при закупках зерна.

Ограничительные кондиции представляют собой показатели качества устанавливающие  предельно допустимые требования к  заготовляемому зерну. [5]

Пшеница - основная и самая  важная продовольственная культура в большинстве стран мира. Ее культивируют более чем в 80 странах. Культура пшеницы  известна около 10 тыс. лет, в странах  Европы ее возделывают свыше 5 тыс. лет, в нашей стране - около 5 тыс. лет. Из многочисленных видов пшеницы  в мировом земледелии культивируется, главным образом, пшеница мягкая и твердая.[18]

Хлеб из сильной пшеницы  при любых способах тестоведения имеет высокий объем и хорошую  формоустойчивость. Отличительной  особенностью сильной пшеницы является способность ее служить при подсортировках эффективным улучшителем зерна  пшеницы с низкими хлебопекарными свойствами. В связи с изложенным нерационально использовать сильную  пшеницу непосредственно в хлебопечении - она должна применяться только для подсортировки к зерну  с низкими хлебопекарными свойствами. Процент подсортировки сильной  пшеницы к слабой определяется уровнем  основных показателей технологических  свойств слабой, а также содержанием  клейковины и ее качеством у сильной  пшеницы. Использование сильной  пшеницы в первую очередь в  качестве улучшителя принято не только в нашей стране, но и в большинстве  ведущих стран товарного производства этой культуры (Канада, США).[28]

Пшеница средней силы (ценная) способна без добавки зерна сильной  пшеницы давать хлеб хорошего качества, отвечающего требованиям стандарта, но улучшителем слабой она служить  не может.

Слабой считается пшеница, которая в чистом виде без добавления сильной, для хлебопечения непригодна. Мука из такой пшеницы, при замесе теста поглощает мало воды, а тесто  в процессе замеса и брожения быстро теряет упругие и эластичные свойства. Хлеб, как правило, имеет небольшой  объем, пониженную формоустойчивость, неудовлетворительный внешний вид  и состояние мякиша, не отвечающие требованиям стандарта. [26]

Прямым методом оценки хлебопекарных свойств является пробная лабораторная выпечка хлеба  с оценкой его качества по объемному  выходу, формоустойчивости, внешнему виду, состоянию мякиша, пористости и другим показателям. Однако эти анализы  длительны и сложны. Поэтому при  торговых операциях с зерном используют более простые признаки, которые  предопределяют потребительские достоинства  зерна.[25]

Признаком, который предопределяет хлебопекарные свойства зерна и  определяется довольно быстро с высокой  точностью, является количество и качество клейковины. Эти показатели включены в стандарт на зерно и муку и  положены основу классификации пшеницы  по хлебопекарным свойствам и, в  первую очередь, характеризуют силу пшеницы и ее свойства как улучшителя. Чем выше содержание клейковины при  отличном качестве (первая группа), тем  выше смесительная ценность пшеницы. Количество клейковины в зерне пшеницы может  колебаться в очень широких пределах: в продовольственном зерне от 18 до 40% и более.[18], [28]. Наибольшая значимость придается показателю качества клейковины, а не содержанию белка. Объясняется  это тем, что на хлебопекарные  свойства пшеницы, кроме количества клейковинных белков, оказывает столь  же большое влияние и их качество. Качество клейковины в ряде случаев  оказывает решающее значение для  качества хлеба, поскольку варьирование его в товарном зерне не меньшее, а даже большее, и особенно, в последние  годы при неблагоприятных условиях созревания, уборки, или влияний  экологической среды. [5]

Клейковина (мягкая пшеница): высший класс - 36,00%; 1-й класс - 32,00%; 2-й  класс - 28,00%; 3-й класс - 23,00%; 4-й класс - ниже 23,00 до 18,00%.

Клейковина (твердая пшеница): 1-й класс - 28,00%; 2-й класс - 25,00%; 3-й  класс - 22,00%.

На качество клейковины влияют также условия выращивания пшеницы, степень зрелости зерна, поврежденность морозом, клопом-черепашкой и др., поэтому  оно может колебаться в широких  пределах: от 0 до 150 ед. ИДК и подразделяется на 5 групп. Качество зерна пшеницы  зависит не только от количества и  качества клейковинных белков, но и  от состояния углеводно-амилазного комплекса зерна, которое может  быть выявлено показателем числа  падения. Этот показатель имеет высокую  технологическую значимость в тех  зонах производства товарного зерна, где часто имеет место его  прорастание. При прорастании зерна  происходит распад крахмала и частичный  переход его в сахара с высвобождением влаги. При этом повышается амилолитическая  активность зерна, его свойства сильно ухудшаются, что приносит особые неприятности хлебопекам. Качество хлеба, выпеченного  при переработке такого зерна, часто  бывает нестандартным: корка вялая, цвет мякиша серый, на ощупь сырой, заминающийся, имеет солодовый запах. Показатель числа падения в зерне пшеницы  может колебаться от 60 до 600 с и  более. Хлеб получается стандартным  при числе падения не менее 150 с.[11]

Зерно пшеницы классифицируют: по влажности: сухое - 14,0%; средней сухости - 14,1-15,5%; влажное - 15,6-17,0%; сырое - 17,0%;

По засоренности: чистое - до 1,0%; средней чистоты - от 1,1 до 3,0%; сорное - свыше 3,0%.

 

1.2 Характеристика зерна  пшеницы

 

Качество зерна и продуктов  его переработки нормируется  стандартами. В ГОСТ 13586.2 - 81 на зерно, заготовляемое для всех культур, установлены классификации - деление  на типы, подтипы по различным признакам: окраске, размерам, форме и т. д., а  также базисные (расчетные) и ограничительные  нормы.

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 (1-3%), 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.[18]

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.[14]

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

К общим показателям качества относятся обязательные, определяемые в любой партии зерна всех культур: признаки свежести (внешний вид, цвет, запах, вкус), зараженность вредителями, влажность и засоренность.[19]

К специальным, или целевым, относятся показатели качества, характеризующие товароведно-технологические (потребительские) свойства зерна. В эту группу входят стекловидность (пшеница, рис), натура (пшеница, рожь, ячмень, овес), число падения (пшеница, рожь), количество и качество сырой клейковины (пшеница), пленчатость и выход чистого ядра (крупяные культуры), жизнеспособность (ячмень пивоваренный). У пшеницы определяют также содержание мелких, морозобойных зерен и зерен, поврежденных клопом-черепашкой.[8]

Стекловидность характеризует структуру зерна, взаиморасположение тканей, в частности крахмальных гранул и белковых веществ, и прочность связи между ними. Этот показатель определяют просвечиванием на диафаноскопе 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 на крупные частицы и почти не дает муки. В мучнистом зерне имеются микропромежутки, которые придают эндосперму рыхлость, а при просвечивании на диафаноскопе рассеивают свет, обусловливая непрозрачность зерна. Стандартами на зерно предусматривается определение стекловидности пшеницы.[10] Натура - масса установленного объема зерна. Она зависит от крупности и плотности зерна, состояния его поверхности, степени налива, массовой доли влаги и количества примесей. Натуру определяют с помощью пурки с падающим грузом.[12] 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.[12], [26].

Число падения характеризует состояние углеводно-амилазного комплекса, 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 со шток-мешалки через водно-мучную смесь - определяет число падения. Этот показатель нормируется для пшеницы и положен в основу деления на классы ржи.[11]

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 сортов пшеницы.[5]

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

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.[6] 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.[6], [20].

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 выровненным, 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.[17].

 

1.3 Особенности химического  состава зерна пшеницы

 

Кроме технологически значимых показателей, обеспечивающих получение  пышного стандартного пшеничного хлеба, важной характеристикой товарного  зерна пшеницы является ее питательная  ценность. [18] Наиболее важным веществом  зерна пшеницы является белок. Его  содержание в зерне пшеницы в  среднем составляет: в мягкой озимой пшенице - 11,6; в мягкой яровой - 12,7; в  твердой - 12,5 при колебаниях от 8,0 до 22,0%.

При низком содержании общего белка (ниже 11%) в пшенице формируется  недостаточное количество клейковинного  белка. В зерне пшеницы самое  главное - это клейковинный белок, который  предопределяет технологические свойства зерна и выработанной из него муки. Только при высоком количестве сырой  клейковины (25% и выше), и хорошем  ее качестве можно получить пышный, вкусный и полезный хлеб. Уникальная способность клейковинных белков образовывать комплекс, называемый клейковиной, предопределила ведущую роль пшеницы среди всех зерновых культур.[5]

Клейковина - это нерастворимый  в воде упругоэластичный гель, образующийся при смешивании размолотого зерна  пшеницы или муки с водой, содержание белка в котором составляет 98%, небольшое количество углеводов, липидов  и минеральных веществ. В сырой  клейковине содержится 64-66% воды.[5], [19].

Основную массу зерна  пшеницы составляют углеводы. Они  играют большую энергетическую роль в питании человека. В зерне  пшеницы углеводы в основном представлены крахмалом, который составляет в  зерне пшеницы в среднем 54%, при  колебаниях от 48 до 63%. Весь крахмал  сосредоточен в эндосперме. Из углеводов  кроме крахмала в зерне пшеницы  имеется сахар. В нормальном полноценном  зерне пшеницы содержание сахара составляет от 2 до 7%. Сахар в основном присутствует в зародыше, а также  в периферических частях эндосперма. Он используется зерном в первый период прорастания.

Без наличия сахаров в  зерне пшеницы и продуктах  его переработки, в частности, в  муке, невозможно было бы развитие дрожжей  и молочнокислых бактерий при  тестоведении. [27]

В зерне пшеницы имеются  и другие углеводы. Например, клетчатка. Ее содержание в зерне пшеницы  составляет в среднем 2,4% при колебаниях от 2,08 до 3,0%.

Клетчатка входит в состав цветочных пленок и клеточных  стенок оболочек. Имея большую механическую прочность, клетчатка не растворяется в воде и не усваивается организмом. Поэтому при переработке зерна  пшеницы в муку главной задачей  технологов является удаление оболочек.[27], [29].

Вместе с тем, клетчатка  зерна пшеницы играет немалую  роль в пищеварении: она регулирует двигательную функцию кишечника, способствуя  этим снижению сердечно - сосудистых заболеваний, препятствуя ожирению человека. В  связи с этим отруби, полученные при размоле зерна пшеницы, используют в качестве лечебного средства.[27]

Жиры и липиды составляют в зерне пшеницы в среднем 2,1%, при колебаниях от 0,6 до 3,04%. Жиры в  зерне мягкой и твердой пшеницы, сосредоточены преимущественно  в зародыше и алейроновом слое и влияют отрицательно на сохранность  зерна, поскольку они неустойчивы  при хранении. Под воздействием ферментов  они разлагаются водой с образованием свободных жирных кислот, которые  окисляются до перекисей и гидроперекисей. В результате может происходить  прогоркание жира, поэтому при  производстве муки зародыш удаляют.[29]

 

1.4 Основные показатели  качества зерна пшеницы

 

В зависимости от значимости показатели качества зерна пшеницы  подразделяют на три группы:

? Обязательные показатели  для всех партий зерна. Показатели  данной группы определяют на  всех этапах работы с зерном, начиная с формирования партий  при уборке урожая к ним  относят: признаки свежести и  зрелости зерна (внешний вид,  запах, вкус), зараженность вредителями  хлебных запасов, влажность и  содержание примесей.