Химический состав муки и свойства ее компонентов

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

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

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

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

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

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

- глобулин – белки, растворимые только в солевых растворах.

- глиадин – белки, растворимые в водных растворах спиртов.

- глютенин – белки, растворимые в щелочи.

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

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

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

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

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

Подготовка муки

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

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

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

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

С: х = (А - В)/(В - С).

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

А +В-С

B<

С +А -В

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

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

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

х = (33 - 32)/(32 - 30) = 0,5 кг.

Используя метод диагоналей, получим

33- 32 - 30 = 2

З2 < 30 -33-32= 1

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

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

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

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

Подготовка добавок

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

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

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

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

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

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

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

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

Контрольные вопросы:

1. Какие добавки используют в макаронном производстве?

2. Каковы основные показатели качества яичных, молочных, овощных

доба­вок, используемых в макаронном производстве?

3. Каким условиям должны отвечать витамины, используемые в

макаронном производстве?

4. Какие виды нетрадиционного сырья используют для производства

макаронных изделий?

5. В чем заключается подготовка муки к производству макаронных

изделий?

6. В чем заключается подготовка добавок к производству?

7.Какое значение имеет тип пшеницы при производстве макаронных

изделий?

8.Каково анатомичное строение зерна пшеницы?

9.Какие требования предъявляются к качеству зерна пшеницы?

10.Какие существуют виды помола зерна?

11.Каков химический состав пшеницы?

Литература

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

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

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

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

Лекция 3