Logo GenDocs.ru

Поиск по сайту:  

Загрузка...

Шпоры по технологии пищевых производств для экзамена, зачёта - файл n1.doc


Шпоры по технологии пищевых производств для экзамена, зачёта
скачать (2833 kb.)

Доступные файлы (1):

n1.doc2833kb.01.01.2013 10:31скачать


n1.doc

1   2   3   4   5   6   7

8.Факторы влияющие на скорость биохимических процессов.

Кинетика биохимических процессов зависит от ряда факто­ров: химической природы реагирующих веществ, концентраций самого фермента и субстрата, температуры и реакции среды рН, наличия активаторов и ингибиторов.

Скорость биохимических процессов зависит от природы суб­страта и его атакуемости. Под атакуемостью понимают его по­датливость действию фермента, которая зависит от структуры субстрата.

Атакуемость белка протеиназами зависит от строения белко­вой молекулы: чем плотнее и прочнее структура белка, тем ниже его атакуемость ферментами. Количество в молекуле определен­ных химических групп, например сульфгидрильных, аминных и др., влияет на атакуемость белка. Если эти группы каким-то образом блокировать, то меняется атакуемость субстрата фер­ментами. При восстановлении дисульфидных групп белка пше­ницы в сульфгидрильные увеличивается атакуемость белка и воз­растает скорость его расщепления.

Скорость биохимических процессов зависит от концентраций самого фермента и реагирующих веществ. При избытке субстра­та скорость реакции определяется прежде всего концентрацией фермента: чем она выше, тем быстрее идут реакции.

При невысоких концентрациях субстрата зависимость скорос­ти реакции от концентрации участвующих в реакции веществ носит линейный характер, т. е. с увеличением концентрации субстрата она возрастает. Однако по мере увеличения концентра­ции реагирующих веществ скорость реакции замедляется, дости­гает максимального значения и в дальнейшем остается постоян­ной. В то же время большие концентрации субстрата могут выполнять роль ингибитора. В итоге скорость реакции падает.

Наиболее существенное влияние на активность ферментов и скорость биохимических процессов оказывают температура и ре­акция среды. С повышением температуры активность ферментов возрастает, достигает максимума, а затем снижается. Оптималь­ной для действия фермента является та температура, при кото­рой его активность наибольшая. Температурный оптимум для ферментов растительного происхождения составляет около 40...50 °С. Снижение активности фермента при высоких темпе­ратурах связано с процессами денатурации белка.

Каждый фермент проявляет свое действие в узких пределах значений рН. В определенной зоне активность фермента наи­большая, эта зона называется оптимальной зоной рН. Разные фер­менты сильно отличаются по оптимальным для их действия зна­чениям рН. Одни из них имеют наибольшую активность в кислой среде, другие — в нейтральной, третьи — в щелочной. Оптимальное значение рН для дей­ствия ферментов зависит в основном от субстрата.

Скорость биохимических процессов может быть увеличена в присутствии активаторов. Многие ферменты активизируются под действием соединений восстанавливающего действия, в частнос­ти веществами, содержащими сульфгидрильные группы: цистеином, глютатионом. Глютатион может быть в двух формах: окис­ленной и восстановленной, активатором является восстановленная форма. Активизирующее действие этих соединений основано на том, что они восстанавливают дисульфидные связи фермента в сульфгидрильные, необходимые для проявления ферментом своей каталитической активности, а сами при этом окисляются за счет превращения сульфгидрильных связей в дисульфидные.

Существуют и ингибиторы ферментов, подавляющие их ак­тивность. Действие ингибиторов основано на блокировании сульфгидрильных связей фермента и превращении их в дисуль­фидные группы. Ингибирование фермента может происходить под действием так называемых белковых осадителей — веществ,образующих с белками нерастворимые осадки. Такими вещества­ми являются соли тяжелых металлов (свинца, ртути, вольфрама), трихлоруксусная кислота и др. Эти соединения не являются специфическими, и любое из них может быть использовано для осаждения фермента и полного прекращения его действия. Од­нако существуют специфические ингибиторы.
9.Строение, свойства и классификация ферментов.

Ферменты (энзимы) — органические катализаторы белковой природы, обладающие специфичностью к субстрату. Они обеспе­чивают последовательность и взаимосвязанность многих слож­ных биохимических превращений в клетках растений, животных и микроорганизмов. По строению все ферменты можно разделить на две группы: ферменты, состоящие только из белка, обладающего катали­тическими свойствами, и являющиеся однокомпонентными; ферменты, состоящие из белковой части (апофермента) и связанного с ней органического вещества небелковой природы, называемого простетической группой. Эти ферменты являются двухкомпонентными. Апофермент оказывает решающее действие: на специфичность фермента, а соединение белка с простетической группой приводит к огромному возрастанию его каталити­ческой активности. Основная масса ферментов являются двухкомпонентными. Простетическими группами многих ферментов являются ви­тамины и их производные, например, простатические группы ряда окислительно-восстановительных ферментов содержат про­изводные ниацина (витамина РР) или рибофлавин (витамин Щ)В состав простетических групп ферментов могут входить произ­водные витаминов В1 В6, B12, а также пантотеновая, фолиевая кислоты и биотин. В состав многих ферментов входят металлы, придающие им активность. Такие металлы называются кофакторами. Характерной особенностью ферментов является их высокая каталитическая активность, в значительной степени превосходя­щая активность химических катализаторов. Ферменты обладают способностью ускорять реакции в 108...10{2 раз. Механизм дейст­вия ферментов, как и химических катализаторов, связан с тем, что они снижают энергию активации, необходимую для осу­ществления определенной реакции, направляя ее обходным путем через промежуточные реакции, которые требуют значи­тельно меньше энергии активации. Однако ферменты гораздо сильнее понижают энергию активации, чем химические катали­заторы. Второй особенностью ферментов является избирательность их действия. Многие ферменты действуют только на определенный вид связей. Третьим свойством, отличающим ферменты от химических катализаторов, является их большая лабильность, т. е. чувстви­тельность к внешним воздействиям среды (влиянию температу­ры, концентрации водородных ионов, наличию активаторов и ингибиторов и др.).Достоинством ферментов перед химическими катализаторами является то обстоятельство, что они действуют при нормальном давлении и при относительно низких температурах — от 20 до 70 "С. По типу катализируемой реакции все ферменты делятся на шесть классов: оксидоредуктазы, катализирующие окислительно-восстанови­тельные реакции; трансферазы (ферменты переноса), катализирующие реакции переноса метальных или аминогрупп от субстрата (донора) к акцептору. Такими группировками могут быть остатки фосфор­ной кислоты, аминокислот, Сахаров и др.;гидролазы, осуществляющие реакции гидролиза, т. е. расщеп­ления различных сложных соединений (субстратов) при участии воды на более простые;лиазы, катализирующие негидролитическое расщепление суб­стратов и отщепление от них тех или иных групп;изомеразы, катализирующие превращения органических со­единений в их изомеры;лигазы (ранее называвшиеся синтетазами), катализирующие соединения двух молекул субстрата путем образования связей G-O, C-S, C-N или С-С.


10.Источники ферментов. Понятия о ферментных препаратах и их квалификация.

Биохимические процессы, протекающие при производстве пищевых продуктов и их хранении, связаны с действием собст­венных ферментов сырья или с действием ферментов, вырабаты­ваемых микроорганизмами и используемых в виде ферментных препаратов (ФП). Ферменты находятся в сырье в свободном и связанном виде. При прорастании зерна активность ферментов повышается, так как они полностью или частично становятся свободными. Каждый микроорганизм содержит комплекс разнообразных ферментов, многие из которых аналогичны ферментам растений и животных. Источником получения биомассы микроорганизмов, используемой для выделения данного фермента, являются культуры плесневых грибов, бактерий, дрожжей и актиномицетов. Эти микроорганизмы дают значительно больше биомассы, из которой проще и экономичнее выделить данный фермент, чем из тканей высших растений и животных. Так, а-амилазу получают из плес­невых грибов (A. niger, A. oryzae и др.) и бактерий (В. subtilis), глюкоамилазу — чаще всего из плесневого гриба A. awamori, пектолитические ферменты — из грибов Aspergillus, например A. awa­mori, протеиназы — из бактерий и грибов, относящихся к родам Bacillus, AspergUlus, Penicillium и др. Ферментные препараты (ФП) отличаются от ферментов тем, что помимо активного белка содержат балластные вещества. По­давляющее количество препаратов являются комплексными, со­держащими кроме основного еще значительное количество со­путствующих ферментов, хотя существуют ферментные препара­ты, в состав которых входит какой-либо один фермент. В комплексном препарате один фермент может преобладать и иметь наибольшую активность. Название ФП начинается с сокращенного названия основного фермента, к которому добавляют видовое название продуцента и заканчивают название суффиксом «-ин». В названии препарата отражается способ культивирования микроорганизмов: при глубинном спо­собе после названия ставится буква Г, а при поверхностном — П; далее следует обозначение 2х, Зх, Юх, 15х или 20х, отражающее возрастающую степень очистки препарата от балластных веществ. Если в названии не стоит буква х, то это неочищенная культура продуцента. При использовании ФП следует учитывать то влияние, кото­рое могут оказывать сопутствующие ферменты на технологичес­кий процесс. Создавая оптимальные условия для действия глав­ного фермента, можно в значительной степени ослабить актив­ность других нежелательных ферментов. Например, присутствие активной протеиназы вместе с а-амилазой в препаратах для хле­бопечения нежелательно. В противоположность этому при осаха-ривании зерна и крахмала в спиртовой промышленности необхо­димо одновременное воздействие этих двух ферментов. Применение ФП в пищевой промышленности позволяет ин­тенсифицировать технологические процессы, улучшить качество готовой продукции, увеличить ее выход, улучшить условия труда, экономить ценное пищевое сырье.


11. Роль оксиредуктаз при производстве и хранении пищевых продуктов.

Большое практическое значение из класса оксидоре­дуктаз имеет фермент полифенолоксидаза, который действует в присутствии кислорода воздуха на монофенолы, о-дифенолы, полифенолы, дубильные вещества с образованием темноокрашенных соединений — меланинов. В состав этого фермента вхо­дит медь. Если каким-либо способом связать медь, то фермент полностью теряет свою активность.

Полифенолоксидазу используют при производстве чая. При переработке зеленые листья подсушиваются и скручиваются в трубочку. Процессы ферментации, связанные с окислением дубильных веществ ферментами, протекают при обработке какао-бобов.

Большое значение имеет этот фермент при производстве ржа­ного хлеба. При выпечке последнего происходит ферментатив­ный процесс образования меланинов за счет действия полифенолоксидазы муки на свободный тирозин.

В ряде производств эта биохимическая реакция может играть отрицательную роль, например при использовании пшеничной муки,

Действием полифенолоксидазы объясняется потемнение на воздухе срезов картофеля, яблок, что ухудшает цвет продуктов их переработки (хрустящего картофеля, сухофруктов и др.).

Существуют различные способы предотвращения нежелатель­ного потемнения изделий. Один заключается в химической обра­ботке продукта перед сушкой — сульфитации. Другие способы состоят в термической обработке картофеля, плодов и овощей перед сушкой. Чаще всего этого достигают путем бланширова­ния: продукт на несколько секунд погружают в кипяток или же обрабатывают паром. Фермент при этом разрушается и в процес­се сушки уже не действует, а продукт получается светлым.

Аскорбинатоксидаза окисляет аскорбиновую кислоту в дегидроаскорбиновую. Действие этого фермента нежелательно при сушке различных пищевых продуктов, в частности яблок, карто­феля, овощей, так как образующаяся дегидроаскорбиновая кис­лота легко подвергается распаду, в результате чего снижается содержание витамина С в продукте, что сказывается на его пищевой ценности. Для инактивации фермента применяют суль­фитацию или бланширование продуктов.

Липоксигеназа в присутствии кислорода воздуха окисляет не­насыщенные жирные кислоты, в основном линолевую и линоленовую, превращая их в пероксиды. Последние являются сильны­ми окислителями, они действуют на насыщенные и ненасыщен­ные жирные кислоты, каротиноиды, витамин А, аскорбиновую кислоту и аминокислоты. В результате образуются альдегиды и кетоны, которые придают изделиям неприятные запах и вкус.

Липоксигеназа имеет большое значение как фактор, от которо­го зависит качество макарон, а именно их цвет. Каротиноиды, содержащиеся в макаронной муке, придают ей желтый цвет, являются нестойкими веществами, легко окисляются кислородом воздуха и обесцвечиваются. Они покрыты тонкой жировой плен­кой, которая защищает их от окисления воздухом. При действии липоксигеназы жировая пленка разрушается, красящие вещества обесцвечиваются, а образующиеся пероксиды усиливают окисли­тельное действие кислорода воздуха. В итоге макаронные изделия теряют желтую окраску и приобретают белый оттенок.

При слабом действии липоксигеназы в небольшом количестве образуются пероксиды, оказывающие укрепляющее действие на структурно-механические свойства клейковины. На этом осно­ван способ улучшения качества пшеничного хлеба с использова­нием жидкой окислительной фазы. Для этого к пшеничной муке добавляют некоторое количество соевой муки, особенно богатой активной липоксигеназой, и растительное масло в качестве ис­точника жирных кислот. Смесь вносят в основную массу теста. В результате полученный хлеб отличается повышенным объ­емом, хорошей структурой пористости и светлым мякишем.

Велика роль этого фермента при хранении различных продук­тов переработки зерна. На первых стадиях хранения липоксиге­наза оказывает на качество пшеничной муки благоприятное дей­ствие. Свежесмолотая мука для производства хлеба не использу­ется. Такая мука дает мажущееся, липкое, расплывающееся тесто, которое связывает при замесе пониженное количество воды. Хлеб получается плотным, с плохой пористостью, с кор­кой, покрытой трещинами. При отлежке мука созревает. За счетокисления каротиноидов она становится светлее. В результате начального действия липоксигеназы и образования пероксидных соединений происходит укрепление структур но-механических свойств клейковины и качество хлеба улучшается. В этом про­цессе важная роль также принадлежит ферменту липазе. Однако при длительном хранении мука прогоркает за счет образования в итоге большого количества альдегидов и кетонов. Этот же про­цесс наблюдается при прогоркании крупы.
12. Роль гидролаз при производстве и хранении пищевых продуктов.

К числу важнейших гидролаз относится липаза, гидролизующая распад жира с образованием глицерина и свободных жирных кислот. Действие липазы имеет большое значение при хранении муки и крупы, особенно содержащих большое количе­ство жира, например овсяной. В целом зерне липаза и липокси­геназа неактивны. В продуктах переработки зерна их активность увеличивается, особенно если зерно или муку хранят при повы­шенной температуре и высокой относительной влажности возду­ха. При этом вначале возрастает кислотность продукта. При длительном хранении происходит прогоркание продукта. Этот процесс является следствием действия двух ферментов — липазы и липоксигеназы. Образующиеся за счет действия липазы сво­бодные жирные кислоты быстрее окисляются липоксигеназой, чем связанные, т. е. липаза подготавливает субстрат для дейст­вия липоксигеназы.

Для предотвращения прогоркания муки и крупы необходимо инактивировать оба фермента. Для этого зерно перед помолом обрабатывают паром.

Амилазы имеют большое значение при оценке хлебопекарных свойств пшеничной муки, а именно при оценке ее газо- и сахарообразующей способности. В пшеничном тесте под действием зимазного комплекса дрожжей происходит спиртовое брожение, интенсивность которого зависит прежде всего от количества саха­ра, присутствующего в муке и тесте. Собственных Сахаров в муке немного, и они расходуются на самых первых этапах брожения. В дальнейшем в спиртовом брожении участвует мальтоза, которая образуется в тесте за счет расщепления крахмала р-амилазой.

Диоксид углерода, возникающий при брожении, поднимает и разрыхляет тесто, определяя в итоге пористость хлеба. В процес­се брожения теста сахара используются не полностью, часть их участвует на стадии выпечки в реакции меланоидинообразования, которая определяет в итоге цвет, вкус и аромат хлеба.

Если пшеничная мука имеет пониженную сахарообразующую способность, то для получения из нее хлеба хорошего качества необходимо активизировать гидролиз крахмала. Для этого увели­чивают атакуемость крахмала чаще всего путем заваривания муки и клейстеризации крахмала или усиливают глубину его гидролиза, добавляя а-амилазу, которая способствует образова­нию декстринов, являющихся субстратом для последующего дей­ствия р-амилазы.

Источниками а-амилазы являются солод (проросшее зерно) и ферментные препараты. а-Амилаза плесневых грибов гидролизует клейстеризованный крахмал с образованием мальтозы и дек­стринов и способна превращать в мальтозу до 80...82 % крахма­ла. Бактериальные амилазы вызывают расщепление крахмала с образованием в основном декстринов и небольшого количества мальтозы. Кроме того, бактериальная а-амилаза по сравнению с а-амилазой, полученной из плесневых грибов, отличается боль­шей термоустойчивостью. В хлебопечении чаще используют ФП грибного происхождения, в которых а-амилаза быстро инактивируется при выпечке хлеба, что предотвращает нежелательное накопление избытка декстринов.

Реакция гидролиза крахмала ферментами является основной в ряде пищевых технологий. При получении жидких дрожжей в состав питательной среды для размножения дрожжевых клеток должны входить сахара. Они образуются за счет добавления в заваренную муку светлого солода, при этом клейстеризованный крахмал быстро гидролизуется амилазами солода до мальтозы.

В спиртовой промышленности источником сахара, который сбраживается в дальнейшем дрожжами до спирта и диоксида углерода, обычно является крахмал зерна или картофеля.

В пивоваренной промышленности основным сырьем является богатый ферментами ячменный солод.

Глюкоамилаза, получаемая из плесневых грибов, используется, при производстве кристаллической глюкозы и глюкозной патоки и позволяет обойтись без кислотного гидролиза крахмала. При этом значительно упрощается технологический процесс, требую­щий дорогого оборудования, — не следует повышать температуру и давление, увеличивается выход глюкозы (до 97 %) и повыша­ется ее чистота.

Протеолитические ферменты (протеиназы и пептидазы) ката­лизируют расщепление пептидной связи белков и полипептидов. Под действием этих ферментов белок превращается в пептоны, полипептиды, конечным продуктом реакции являются амино­кислоты.

Гидролиз белковых веществ определяет водопоглотительную, газо- и формоудерживающую способность пшеничной муки, т. е. силу муки. Чем глубже идет реакция, тем слабее мука. Для производства большинства мучных кондитерских изделий необ­ходима слабая мука, позволяющая получать пластичное тесто и

тестовые заготовки неискаженной формы. В пшеничной муке нормального качества активность протеиназ невелика, поэтому целесообразно усилить расщепление белков введением протеолитических ферментных препаратов. При этом снижается вязкость теста, изменяются его реологические свойства в нужную сторо­ну, интенсифицируются замес и отлежка теста, сокращается ко­личество прокаток и улучшается качество изделий.

В хлебопечении используется пшеничная мука средняя по силе, в ней должен в определенной степени протекать протеолиз, что позволяет получать хлеб хорошего качества. Однако слишком интенсивный протеолиз отрицательно сказывается на качестве готового хлеба.

Регулируя протеолиз в пшеничном тесте путем изменения длительности его брожения и расстойки, температуры, добавле­ния улучшителей, можно получить хлеб с заданными свойствами из муки различного качества.

Применение протеолитических ферментов позволяет гидролизовать белки, пептоны и полипептиды сырья до аминокислот, которые являются ценным азотистым питанием для дрожжей, что улучшает технологический процесс, особенно в пивоваре­нии, виноделии и спиртовой промышленности.

В пивоварении образующиеся при расщеплении пептоны и полипептиды обусловливают ценообразование и обеспечивают вкус пива.

Белковые вещества могут быть причиной помутнения пива и вина в процессе их хранения, если эти денатурированные соеди­нения не выпали в осадок в процессе производства. Наиболее простой способ стабилизации пива и вина — гидролиз белков протеолитическими ферментными препаратами. Например, для борьбы с так называемой холодной мутью в пиве протеолитичес-кие ферменты вносят на стадии его дображивания с таким рас­четом, чтобы растворить белки мути, но не вызвать глубокого расщепления белков, с тем чтобы не изменить стойкости пены и вкуса пива.

Пектолитические ферменты гидролизуют пектиновые вещества, представляющие собой полисахариды, состоящие из остатков галактуроновой кислоты, связанных а-1,4-связыо, и меток-сильных групп (ОСНз), присоединенных к шестому углеродному атому эфирной связью. Предельная степень этерификации 16,2 %.

К пектиновым веществам относят протопектин, пектин, пек­тиновую и пектовую кислоты. Все пектиновые вещества, кроме протопектина, растворимы в воде. Строение протопектина точно не установлено. В нем очень длинная цепь метоксилированной полигалактуроновой кислоты, связанная с другими веществами: целлюлозой, остатками фосфорной кислоты, сахарами и др.

Пектин — соединение, образующееся из протопектина за счет действия пектолитических ферментов, представляет метоксилированную полигалактуроновую кислоту. Степень этерификации 14,9...15,2 %. При ферментативном расщеплении от пектина от­деляется часть метоксильных групп с образованием пектиновой кислоты и метанола. Пектовая кислота полностью лишена ме­токсильных групп. Пектин обладает желирующей способностью, которая тем выше, чем длиннее цепочка полигалактуроновой кислоты и чем больше степень ее метоксилирования.

Пектолитические ферменты включают в себя ряд ферментов. Превращение протопектина в пектин, как предполагают, осу­ществляется под действием протопектиназы; пектинэстераза (ПЭ) гидролизует эфирные связи пектина и пектиновой кислоты с образованием частично или полностью деметоксилированной полигалактуроновой кислоты и метилового спирта. Полигалактуроназа (ПГ) действует на пектин, катализируя расщепление а-1,4-глюкозидных связей между остатками галактуроновой кисло­ты, не содержащими метоксильных групп.
13.Виды брожения. Основные возбудители брожения.

Среди многообразия вызываемых микроорганизмами процес­сов одним из существенных является брожение.

Под брожением понимают превращение углеводов и некото­рых других органических соединений в новые вещества под воз­действием ферментов, продуцируемых микроорганизмами. Из­вестны различные виды брожения. Обычно их называют по ко­нечным продуктам, образующимся в процессе брожения, например спиртовое, молочнокислое, уксуснокислое и др.

Многие виды брожения — спиртовое, молочнокислое, ацетонобутиловое, уксуснокислое, лимоннокислое и другие, вызывае­мые различными микроорганизмами, — используют в промыш­ленности. Например, в производстве этилового спирта, хлеба, пива, вина применяют дрожжи; в производстве лимонной кисло­ты — плесневые грибы; в производстве уксусной и молочной кислот, ацетона — бактерии. Основная цель указанных произ­водств — превращение субстрата (питательной среды) под дейст­вием ферментов микроорганизмов в необходимые продукты. В других производствах, например в производстве хлебопекарных дрожжей, главной задачей является накопление максимального количества культивируемых дрожжей.

Основные группы микроорганизмов, используемых в отраслях пищевой промышленности, — бактерии, дрожжевые и плесневые грибы.

Бактерии. Используют в качестве возбудителей молочнокис­лого, уксуснокислого, маслянокислого, ацетонобутилового бро­жения.

Культурные молочнокислые бактерии используют при полу­чении молочной кислоты, в хлебопечении, иногда в спиртовом производстве.

В производстве ржаного хлеба важная роль принадлежит мо­лочнокислым бактериям. В процессе получения ржаного хлеба участвуют истинные (гомоферментативные) и неистинные (гете-роферментативные) молочнокислые бактерии. Гетероферментативные молочнокислые бактерии наряду с молочной кислотой образуют летучие кислоты (в основном уксусную), спирт и диок­сид углерода.

В спиртовой промышленности молочнокислое брожение может применяться для подкисления дрожжевого сусла. Дикие молочнокислые бактерии неблагоприятно влияют на технологи­ческие процессы бродильных производств, ухудшают качество готовой продукции. Образующаяся при молочнокислом броже­нии молочная кислота стимулирует развитие дрожжей и подав­ляет жизнедеятельность посторонних микроорганизмов.

Маслянокислое брожение, вызываемое маслянокислыми бак­териями, используют для производства масляной кислоты, эфиры которой применяют в качестве ароматических веществ, а для спиртового производства эти бактерии опасны, так как масляная кислота подавляет развитие дрожжей и инактивирует сс-амилазу.

К особым видам маслянокислых бактерий относятся ацетоно-бутиловые бактерии, превращающие крахмал и другие углеводы в ацетон, бутиловый и этиловый спирты. Эти бактерии исполь­зуют в качестве возбудителей брожения в ацетонобутиловом про­изводстве.

Уксуснокислые бактерии используют для получения уксуса. Следует отметить, что уксуснокислое брожение является вред­ным для спиртового производства, так как приводит к сниже­нию выхода спирта, а в пивоварении ухудшает качество пива, вызывает его порчу.

Дрожжи. Широко применяются в качестве возбудителей бро­жения при получении спирта и пива, в виноделии, в производ­стве хлебного кваса, а также в хлебопечении для разрыхления теста.

Для пищевых производств имеют значение дрожжи — сахаромицеты, которые образуют споры, и несовершенные дрожжи — несахаромицеты (дрожжеподобные грибы), не об­разующие спор. Семейство сахаромицетов делится на не­сколько родов. Наиболее важное значение из этого семейства имеет род сахаромицеты. В каждой отрасли применяются определенные расы дрожжей. Различают дрожжи пылевидные и хлопьевидные. Температурный оптимум для размножения дрож­жей находится в пределах 25...30. "С, а минимальная температура около 2...3 °С. При 40 "С рост прекращается и дрожжи отмирают, но низкие температуры дрожжи переносят хорошо, хотя размножение их приостанавливается.

Различают дрожжи верхового и низового брожения. Из культурных дрожжей к дрожжам низового брожения отно­сятся большинство винных и пивных дрожжей, а к дрожжам верхового брожения — спиртовые, хлебопекарные и некоторые расы пивных дрожжей. Первоначально были известны только дрожжи верхового брожения, так как брожение различных соков происходило при обычной температуре.

Дрожжи обладают способностью сбраживать весьма высокие концентрации сахара —до 60 %. Они выносят также высокие концентрации спирта —до 14...16 об. %. Токсичное действие спирта увеличивается с повышением температуры.

В спиртовом производстве применяют верховые дрожжи, которые обладают наибольшей энергией брожения, образуют максимум спирта и сбраживают моно- и дисахариды, а также часть декстринов.

В хлебопекарных дрожжах ценят быстро размножающиеся расы, обладающие хорошей подъемной силой и стойкостью при хранении. Подъемная сила определяется как особенностями рас дрожжей, так и способом ведения производства.

В пивоварении используют дрожжи низового брожения, при­способленные к сравнительно низким температурам. Пивные дрожжи должны быть микробиологически чистыми.

В виноделии ценятся дрожжи, быстро размножающиеся, об­ладающие свойством подавлять другие виды дрожжей и микро­организмы и придавать вину соответствующий букет.Большая часть винных дрожжей относится к дрожжам низового броже­ния. В виноделии почти все производственные культуры дрож­жей выделены из молодых вин в различных местностях.

Зигомицеты. Ранее зигомицеты называли плесневыми гриба­ми. Они играют большую роль в качестве продуцентов фермен­тов. Грибы рода Aspergillus продуцируют амилолитические, протеолитические, лектолитические и другие ферменты, которые используют в спиртовой промышленности вместо солода для осахаривания крахмала, в пивоваренной — при частичной замене солода несоложеным зерном и т. д.

В производстве лимонной кислоты A. niger является возбуди­телем лимоннокислого брожения, превращая сахар в лимонную кислоту.

Однако в ряде случаев плесневые грибы вызывают порчу пищевых продуктов.

14.Производственная инфекция и дезинфекция.

Источники инфекции могут быть как внешними (воздух, вода, сырье), так и внутризаводскими. К внутризаводским отно­сятся воздух производственных помещений, технологическое оборудование, тара, в которых задерживаются остатки производ­ственных жидкостей, являющихся питательной средой для мик­роорганизмов, а также руки, одежда и обувь обслуживающего персонала.

Для соблюдения правильного санитарно-гигиенического ре­жима на пищевых предприятиях эффективным способом унич­тожения и подавления развития посторонних микроорганизмов является дезинфекция.

Дезинфекцией (обеззараживанием) называется уничтожение вредителей данного производства, которые вызывают порчу сырья, полуфабрикатов и готовой продукции, а также патоген­ных микроорганизмов - возбудителей пищевых инфекций и пи­щевых отравлений.

На каждом предприятии проводят профилактические меры борьбы. Своевременно удаляют отходы производства, соблюдают чистоту во всех отделениях предприятия, внутри аппаратов, обо­рудования и трубопроводов. Наряду с профилактическими мера­ми применяют и активные меры борьбы с инфекцией, которые по характеру действующего средства делятся на физические и химические.

К физическим методам обеззараживания относятся различные способы стерилизации, основанные на губительном действии высоких температур на микроорганизмы: кварцевое и ультрафи­олетовое облучение, ультразвук, действие высоких температур (обжигание, прокаливание, кипячение, ошпаривание посуды, тары и оборудования, обработка острым паром).

К химическим средствам обеззараживания относится большое количество различных дезинфицирующих веществ, обладающих антимикробным действием. Такие вещества называют антисеп­тиками. В качестве антисептиков применяют хлорную известь, формалин, антиформин (смесь растворов хлорной извести, гидроксида натрия и карбоната натрия), диоксид серы (SO2), сер­ную кислоту, сульфанол и др.

Некоторые из этих антисептиков добавляют в небольших ко-дичествах в продукты, предназначенные для технологического Процесса, другие используют для мойки аппаратуры и трубопро­водов. Наряду с антисептиками для дезинфекции в некоторых случаях применяют антибиотики, в частности лактоцид. Часто для борьбы с вредными микроорганизмами сочетают стерилиза­цию и дезинфекцию.

Ярким примером вредного влияния микроорганизмов могут служить картофельная болезнь и плесневение хлеба. Картофель­ная, или тягучая, болезнь хлеба выражается в резких изменениях качества хлеба (мякиш тянется слизистыми, тонкими нитями, появляются сильные специфические неприятные запах и вкус), вызываемых деятельностью споровых микроорганизмов, относя­щихся к виду Bacillus subtilis, широко распространенных в при­роде. Эти микроорганизмы всегда встречаются в том или ином количестве в зерне и муке. Споры этих микроорганизмов устой­чивы к температуре и сохраняют жизнеспособность в мякише хлеба после выпечки. При благоприятных условиях (температура 35...45 "С и рН 5...10) развитие спор этих бактерий приводит к заболеванию хлеба. Вследствие высокой оптимальной температу­ры для развития микроорганизмов заболевание хлеба картофель­ной болезнью происходит в жаркое время года. Действенными мерами борьбы с картофельной болезнью хлеба являются: лодкисление теста уксусной, пропионовой и сорбиновой кислотами, так как при высокой кислотности (рН < 4,8...5,0) жизнедеятель­ность этих бактерий резко тормозится; применение в заквасках для теста из пшеничной муки чистых культур пропионовокислых бактерий или мезофильных молочнокислых бактерий (L. fermen-tum); быстрое охлаждение хлеба после выпечки до 10...12 "С и хранение его при этой температуре.

Плесневение хлеба происходит при неправильном режиме хранения: повышенной температуре (25...30 °С) и относительной влажности воздуха выше 70 % в хранилищах, а также при повы­шенном содержании влаги в хлебе и его слишком плотной ук­ладке. Чаще всего плесневение вызывается мицелиальными гри­бами Aspergillus, Penicillium, Rhyzopus и др. Так как в процессе выпечки хлеба грибы и их споры полностью погибают, то плес­невение хлеба вызывается попаданием плесневых грибов и их спор на уже выпеченный хлеб. Особая опасность плесневения хлеба заключается в возможном образовании и накоплении аф-латоксинов (микотоксинов), вырабатываемых плесневыми грибами..

Для предотвращения плесневения хлеба, выпускаемого в не завернутом виде, необходимо соблюдение максимальной чистоты в производственных помещениях. Оборудование и инвентарь для хранения и транспортирования хлеба следует содержать в чистом состоянии и периодически дезинфицировать.

Для предотвращения плесневения хлеба, предназначенного для длительного хранения (для участников экспедиций, экипа­жей кораблей и др.), необходимо проводить следующие меро­приятия:

заворачивать хлеб в герметическую влагонепроницаемую пленку с последующей тепловой стерилизацией;

заворачивать хлеб в бумагу или пленку, пропитанные сорби-новой кислотой, с последующей герметической упаковкой;

стерилизовать упакованный хлеб токами высокой частоты, ионизирующими излучениями, облучать ультрафиолетовыми лу­чами.
15. Понятие об обмене веществ в организме.

Питательные вещества в организме человека подвергаются сложным изменениям. Под действием пищеварительных фер­ментов они разлагаются, поступают в лимфу и кровь, т. е. в организме человека происходит образование сложных веществ из более простых. Этот процесс называется ассимиляцией или анабо­лизмом.

Одновременно с созданием клеток и тканей в организме по­стоянно происходит частичное их разрушение. Процесс распада веществ, входящих в состав клеток и тканей, называется дисси­миляцией или метаболизмом и происходит с выделением энергии, затрачиваемой на все виды работы органов. Оба процесса нахо­дятся в тесной взаимосвязи. В совокупности эти два процесса называются обменом веществ.

Обмен веществ бывает основной и дополнительный.

Основной обмен веществ и затраты на него связаны со всеми жизненными, физиологическими процессами, протекающими в организме (дыхание, кроветворение, пищеварение и т. д.).

Условно можно сказать, что основной обмен веществ — это минимальное количество энергии, необходимое человеку для поддержания жизни в состоянии полного покоя. Он рассчитыва­ется обычно на «стандартного» мужчину (30 лет с массой тела 65 кг) или «стандартную» женщину (30 лет с массой тела 55 кг). Основной обмен у мужчины 1600 ккал, у женщины — 1400 ккал . Основной обмен зависит от возраста (у маленьких детей он в 1,3... 1,5 раза выше, чем у взрослых), массы тела (поэтому основной обмен часто рассчитывают на 1 кг массы тела), внешних условий, индивидуальных особенностей человека.

При приеме пищи наибольший расход энергии вызывает переваривание белков.

Дополнительный обмен веществ вызывается затратами энер­гии на выполняемую человеком работу. Это в основном расход на мышечную деятельность. Он также зависит от многих факто­ров: типа деятельности, массы тела, возраста и т. д.

Процесс усвоения и использования в организме пищи схож с горением. Большая часть продуктов превращается в тепло (энер­гию), диоксид углерода и воду.

Единственным источником энергии для организма человека является пища. Энергию, поставляемую организму продуктами питания, принято выражать в килокалориях (ккал) или килоджо­улях (кДж).

Количество энергии, выделяемой при усвоении организмом того или иного пищевого продукта, называется калорийностью этого продукта.

Потребность в различных пищевых веществах и энергии зави­сит от пола, возраста, характера трудовой деятельности.

Для правильного составления рациона питания с энергетичес­кой точки зрения и с учетом характера трудовой деятельности специалисты в области гигиены питания подразделяют все взрослое население на 4 группы.

К первой группе относятся лица, работа которых не связана с затратами физического труда или требует незначительных физи­ческих усилий.

Ко второй группе относятся работники механизированных производств и работники сферы обслуживания, труд которых не требует большого физического напряжения

К третьей — работники производств с частично механизиро­ванными процессами труда и работники сферы обслуживания, труд которых связан со значительным физическим напряжением

К четвертой — работники полумеханизированных или немеха­низированных производств средней и большой тяжести труда

Лица, труд которых связан с большим нервным напряжением (работники пультов управле­ния, диспетчеры и т. д.), по потребности в энергии и белках приравниваются к первой группе интенсивности труда.

Правильно составить индивидуальный рацион питания можно лишь при знании химического состава пищевых продуктов.

Для организма важно, какие группы веществ обеспечивают калорийность питания. Для нормальной жизнедеятельности че­ловека необходимо определенное соотношение белков, жиров и углеводов, а также наличие витаминов и минеральных веществ.

Все вещества, входящие в состав пищевых продуктов, подраз­деляются на две группы: органические (белки, углеводы, жиры, пищевые кислоты, витамины, ферменты) и минеральные (вода, макро- и микроэлементы).


16. Основные зерновые культуры (пшеница, рожь, ячмень и др.).их хим.состав ,строение,свойства и целевое использование.

Зерно – важнейший продукт сельского хозяйства. Оно служит основным источником питания человека, кормовой базой продуктивного животноводства и сырьем для технического производства. По количеству питательных веществ продукты переработки зерна составляют около 1/3 рациона питания человека.

По химическому составу все зерновые культуры делят на 3 группы:

1 зерно, богатое крахмалом. Группа представлена хлебными (пшеница, рожь, ячмень, овес) и ложными (кукуруза, рис, просо и семейство гречишных) злаками.

2 культуры, богатые белком. К этой группе относится семейство бобовых.

3 масличные культуры, семена кото­рых богаты жиром.

Пшеница. В России возделывают в основном два вида пше­ниц — мягкие и твердые, причем предпочтение отдают мягким, на их долю приходится более 90 % посевов и сборов. По срокам посева она может быть яровой и озимой.

У мягкой пшеницы зерно округлое, с хорошо заметной бо­родкой, с ярко выраженной глубокой бороздкой, проходящей вдоль зер­новки. Отношение длины зерна к его ширине составляет 2:1. Цвет зерна мягкой краснозерной пшеницы красновато-коричне­вый разных оттенков, у белозерной — светло-желтый. Консис­тенция зерна различная: чаще эндосперм частично стекловидный и мучнистый, реже — стекловидный.

Мягкую пшеницу по технологическим (мукомольным и хлебо­пекарным) достоинствам делят на три группы — сильную, сред­нюю и слабую. Мука из сильной пшени­цы образует упругопластичное, неразжижающееся тесто, хлеб из нее получается большого объема с хорошим пористым мякишем.

Слабой называется доброкачественная пшеница, отличающая­ся малым содержанием белка. Тесто из такой муки становится липким, мажущимся, а хлеб получается неудовлетворительного качества с низким объемом и грубой по­ристостью. В качестве улучшителей слабых пшениц используют сильные пшеницы.

Средняя пшеница — наиболее распространенная пшеница, по своим свойствам занимает промежуточное положение между сильной и слабой. Она обладает хорошими хлебопекарными свой­ствами, но эффективно улучшать слабую пшеницу не может.

Твердая пшеница значительно отличается от мягкой: она го­раздо лучше противостоит осыпанию, меньше полегает под дейст­вием ветров и дождей, так как ее соломина имеет более толстые и прочные стенки. В отношении урожайности твердые пшеницы уступают мягким (озимым) сортам. Зерно твердой пшеницы более крупное, чем у мягкой, бородка развита слабо и не видна невооруженным глазом. Цвет зерновки желтый, стекловидность довольно высокая (до 90... 100 %). Наиболее распространены преимущест­венно яровые формы твердой пшеницы. Твердую пшеницу по хлебопекарным свойствам на группы не разделяют. Зерно этой пшеницы в чистом виде имеет низкие хлебопекарные качества. Главное назначение твердых пшениц — по­лучение из них макаронных изделий.

Из всех злаковых культур пшеница отличается наиболее высо­ким содержанием белка (9,2...26,8 %), однако он неполноценен из-за дефицита лизина и метионина.

Рожь. Рожь является второй по значению зерновой культурой после пшеницы. Это в основном озимая культура, обладает цен­ными качествами: нетребовательна к почвенно-климатическим условиям, отличается скороспелостью, высокой урожайностью и зимостойкостью.

Форма, строение и химический состав зерна ржи имеют свои особенности. Узкое и длинное зерно ржи (отношение длины зерна к его ширине составляет 3,5:1) отличается меньшей массой и большей удельной поверхностью, чем зерно пшеницы; поэтому доля оболочек, алейронового слоя, зародыша у него больше, а доля эндосперма меньше. Оболочки с алейроновым слоем со­ставляют около 20 %, зародыш — 3,7 % массы зерна. Цвет зерна ржи чаще серо-зеленый.

По сравнению с пшеницей рожь содержит меньше белка (в среднем 9...20 %), однако белки ржи более полноценны. Более полезна рожь и по минеральному составу: содержание калия, магния и кальция в ней больше, чем в пшенице. По свойствам белковых веществ и крахмала эти культуры существенно отлича­ются друг от друга. Белки ржи не образуют клейковину. Крахмал ржи отличается более низкой температурой клейстеризации, поэтому крахмал при приготовлении ржаного хлеба легче гидролизуется и ржаной хлеб медленнее черствеет, чем пшеничный. В зерне ржи содержится почти в два раза больше сахаров (мальтозы, глюко­зы, сахарозы), чем в пшенице, и сравнительно много слизистых веществ (до 2,8 %). Последние обладают способностью поглощать большое количество воды, образуя вязкие коллоидные растворы. Эти ве­щества оказывают влияние на свойства теста и хлеба из ржаной муки: тесто и мякиш такого хлеба более липкие, мякиш хлеба более влажный, чем у пшеничного.

Рожь используется для получения муки и солода.

Ячмень. В нашей стране занимает второе место после пшеницы по объему производства зерна. Ячмень может быть озимым и яровым, однако в основном выращивают яровые сорта. Зерно ячме­ня в основном плёнчатое, на долю плёнок приходится 9...14 % массы зерна. Под цветочными плёнками находятся более тонкие, чем в зерне пшеницы, плодовые и семенные оболочки. Алейроно­вый слой состоит из 2...3 рядов крупных толстостенных клеток. Эндосперм ячменя может быть мучнистым, полустекловидным и стекловидным. По содержанию белка (7...25 %) и сахаров ячмень занимает промежуточное поло­жение между пшеницей и рожью.

Ячмень используют для различных целей: получения муки, крупы, пива, солода, спирта, солодовых экстрактов и ячменного кофе. Для приготовления хлеба ячмень используется в тех райо­нах (северных или др.), где выращивание других злаков затруд­нено. Хлеб из такого зерна получается низкого качества, быстро черствеет, поэтому ячменную муку лучше применять в качестве добавки к пшеничной муке.

Химический состав и строение зерновых культур.

Злаковые культуры могут быть голозерными (пшеница, рожь) и пленчатыми (ячмень, овес и др.). У голозерных при обмолоте цветочные пленки остаются на колосе или початке и в муку не попадают; у пленчатых культур цветочные пленки прочно срас­таются с зерновкой и при помоле не удаляются.

Зерно злаковых культур состоит из следующих анатомических частей: оболочки 4, алейронового слоя 3, эндосперма 2 и зародыша 1 (рис. 1).



Оболочки делятся на плодовую и семенную, каждая из кото­рых состоит из нескольких слоев клеток, причем один из слоев семенной оболочки содержит красящие вещества и определяет цвет зерна. Плодовая оболочка сравнительно легко удаляется, в то время как семенная прочно срастается с находящимся под ней алейроновым слоем. Оболочки предохраняют зерно от по­вреждений и состоят в основном из клетчатки и минеральных веществ. В зерне пшеницы на долю пло­довых и семенных оболочек приходится 6...8 % его массы.

Алейроновый слой, (называемый иногда оболочкой эндосперма), пред­ставляет собой один ряд очень круп­ных толстостенных клеток. Крахмала в этом слое нет, но содержится более 50 % белка. Алейроновый слой, масса которого составляет 4...9 % массы зерна, играет важную роль при доставке питательных веществ разви­вающемуся молодому зерну.

Эндосперм за­нимает всю внутреннюю часть зерна и составляет до 85 % его массы. Он состо­ит из крахмала, частицы которых окружены белком. Белки распределены в эндосперме неравномерно: наиболь­шее их количество содержится в его периферийных частях. Жиров, золы, сахаров и клетчатки в эндосперме немного и они находятся в окраинных частях эндосперма. Эндосперм — самая ценная часть зерна, из которого получают высшие сорта муки. Чем больше эндосперма в зерне, тем больше выход муки. Эндосперм может быть стекловидным, полустек­ловидным и мучнистым. Стекловидная пшеница отличается от мучнистой более высоким содержанием белка и физическими свойствами — большей плотностью и твердостью. При перера­ботке в муку такая пшеница дает больший выход муки высших сортов.

Зародыш отделен от эндосперма щитком. Зародыш богат питательными веществами: белками, сахарами, жирами, витами­нами и ферментами (примерно половина всех витаминов зерна находится в зародыше). Несмотря на высокую пищевую цен­ность зародыша, при помоле стараются как можно лучше отде­лить его от муки, так как он богат жиром, содержащим большое количество непредельных жирных кислот, склонных к прогорканию на воздухе. Мука, не освобожденная от зародыша, будет нестойкой при хранении и сравнительно быстро портиться.

Химический состав зерна одной и той же культуры меняется в зависимости от почвенно-климатических условий, агротехнических мероприятий.

Содержание жира в злаковых культурах невели­ко. Основную массу азотистых веществ в зерне составляют белки, которые содержатся главным образом в эндосперме (около 65 % всего количества белка), а также в алейроновом слое (около 20 %) и зародыше (менее 10 %). Наиболее полно­ценными белками являются белки зародыша, меньшей ценнос­тью обладают белки эндосперма.

Витамины зерна представлены в основном группой В (Вь В2 и РР), в ограниченном количестве содержатся витамины Bg, E, биотин и др. Они локализуются в зародыше. Это значит, что чем выше сорт муки, тем меньше в ней содержание витаминов, тем она менее ценна в пищевом отношении.


17. Основные свойства зерновых масс.

В качестве объекта хранения и переработки рассматривают не просто зерно, а зерновую массу.

Любая зерновая масса состоит из зерна основной культуры, примесей, микроорганизмов, вредителей и воздуха в межзерно­вом пространстве. Зерновую массу рассматривают как физичес­кое тело, обладающее определенными физическими свойствами, которые играют важную роль при транспортировании, обработке и хранении зерна.

Сыпучесть. Благодаря сыпучести зерновую массу можно легко перемещать механическим и пневмотранспортом, а также само­теком, заполнять емкость любой конфигурации и свободно вы­гружать. Сыпучесть связана с неоднородностью зерна. С увеличением влажности зерновой массы и засоренности ее легкими примесями сыпучесть снижается. При перевозках, передвижении зерна по транспортерам, при хранении в силосах в результате толчков легкие фракции оказываются на поверхности зерна, а тяжелые — внизу.

Скважистость. Характеризуется наличием в зерновой массе межзерновых скважин, заполненных воздухом. Скважистость (%)

S=(A- а)100/А,

где А — общий объем зерновой массы, см3,

а — истинный объем твердых частиц зерновой массы, см3.

Величина S меняется в широких пределах: от 30 % у проса до 35...45 % у ржи, пшеницы и 80 % — у семян подсолнечника.

Аэродинамические свойства. Каждая частица зерновой массы имеет свою скорость витания, под которой понимается такая скорость воздушного потока, при которой частица удерживается во взвешенном состоянии. Способность частицы сопротивляться воздушному потоку называется парус­ностью. Разница в скоростях витания основной культуры и лег­ких примесей позволяет использовать воздушный поток для очистки зерна от примесей.

Сорбционные свойства. Зерно обладает способностью погло­щать (сорбировать) пары различных веществ и газов из окружаю­щей среды. Сорбционные свойства связаны со скважистостью зерновой массы и капиллярно-пористой коллоидной структурой зерна, т. е. наличием в зерне макро- и микрокапилляров, увеличи­вающих его активную поверхность. Эти свойства играют важную роль в процессах влагообмена зерна с окружающей средой, а также при его перевозках и хранении, поэтому хранилища и транспорти­рующие средства не должны иметь посторонних запахов.

Теплофизические свойства. Зерновая масса характеризуется низкой теплопроводностью и теплоемкостью, что связано с ее органическим составом и наличием воздуха в межзерновом про­странстве, который является плохим проводником теплоты.

Зерновая масса отличается термовлагопроводностью, т. е. способностью к перемещению влаги за счет градиента темпера­тур, при этом на отдельных участках может появиться конденса­ционная влага.

Стекловидность – важный показатель качества зерна. При поперечном разрезе зерна, через увеличительное стекло в срезе одних видна прозрачность – это так называемые «стекловидные» зерна, срез других похож на плотно спрессованную муку и мел – это так называемые «мучнистые» зерна. Стекловидность определяет режимы подготовки и размола зерна. Так для размола стекловидного зерна требуется большой расход электроэнергии.
18. Хранение зерновых масс.

Зерно может храниться в течение нескольких лет. Основным условием хранения являются определенная влажность зерна (не выше 14 %), своевременное проветривание зерновой массы, при котором влажный и теплый воздух хранилища заменяется на­ружным холодным и сухим.

Нормальным процессом жизнедеятельности зерна при хране­нии является дыхание. Различают два вида дыхания — аэробное и анаэробное. Преобладающей формой является аэробное дыха­ние. При повышенной температуре и влажности интенсивность дыхания возрастает, увеличиваются потери сухого вещества, в зерне на­капливается свободная влага, повышается его температура, что создает благоприятные условия для самосогревания и порчи зерна и развития микроорганизмов. При хранении зерно может прорастать за счет попадания в него капельно-жидкой влаги, в итоге хлебопе­карные свойства зерна резко снижаются. Прорастание сопро­вождается интенсивным дыханием зерна и большими потерями сухих веществ (до 50 % и более). Единственным фактором, тор­мозящим этот процесс, является низкая влажность и температура зерна. Про­растание зерна при хранении недопустимо.Ухудшение качества зерна при хранении может происходить вследствие его зараженности вредителями хлебных запасов. Наи­более часто зерно повреждается жуками, клещами, реже — гусе­ницами бабочек. Жуки — наиболее опасные вредители, так как зерном питаются сам жук и его личинка, живущая в зерне. При заражении бабочками основной вред причиняют их гусеницы, поедающие зерно. Клещи отличаются малыми размерами (до 1 мм) и способностью к быстрому размножению, они поврежда­ют зародыш и эндосперм. Все вредители засоряют зерно продук­тами своей жизнедеятельности. Пониженные температура и влажность замедляют их развитие.

19.ОЦЕНКА КАЧЕСТВА ЗЕРНА.

СТАНДАРТЫ НА ЗЕРНО

На все злаковые культуры утверждены соответствующие стандарты. На пшеницу установлен один ГОСТ 9353 «Пшеница. Технические условия», на рожь и ячмень — несколько стандартов в зависимости от требований, предъявляемых к зерну в соответствии с его целевым назначением ГОСТ 9353 распространяется на зерно пшеницы, заготовляв государственной заготовительной системой, а также постав-

ляемое на кормовые цели и для выработки комбикормов. Стандарт предусматривает деление пшеницы на типы и подтипы по ботаническим признакам, цвету и стекловидности; дает техни-

кие требования, в которых указаны базисные и ограничитель­ные нормы для заготовляемой пшеницы, деление пшеницы на классы, требования к пшенице, используемой на кормовые цели и для выработки комбикормов, состав основного зерна и различ­ных примесей. Стандарт содержит правила приемки, транспор-тирования, хранения зерна и методы определения его качества.

При оценке качества зерна определяют органолептические (цвет, запах и вкус) и физико-химические (влажность, засорен­ность, количество испорченных и поврежденных зерен, заражен­ность вредителями хлебных запасов, стекловидность, натура, ти­повой состав, количество и качество клейковины) показатели.

20.Мука, ее виды, сорта и хим.состав

Классификация муки

Мука — важнейший продукт переработки зерна. Ее классифи­цируют по виду, типу и сорту.

Вид муки определяется той зерновой культурой, из которой она получена (пшеничная, ржаная, ячменная, овсяная, рисовая, кукурузная, соевая, гречневая). Наряду с мукой, получаемой из зерна какой-либо одной культуры, возможно производство муки из смеси зерна различных культур (например, из смеси пшеницы и ржи получают пшенично-ржаную муку).

В зависимости от свойств муки и целевого назначения ее делят на типы. Мука может быть хлебопекарной и макарон­ной. Хлебопекарную муку получают в основном из мягких сор­тов пшеницы. Она характеризуется средним выходом эластичной клейковины, хорошей водопоглотительной и сахарообразующей способностью.

Макаронную муку получают помолом твердой или высокостекловидной мягкой пшеницы (стекловидность не ниже 60 %), причем в твердой пшенице допускается содержание мягкой не более 15 %. Макаронная мука отличается большим выходом сырой клейковины, относительно малой влагоемкостью. Мука некоторых видов выпускается только одного типа (ржаная мука может быть только хлебопекарной).

Сорт -основн качественный показатель муки всех видов и типов. Сорт муки связан с ее выходом, т. е. коли­чеством муки, получаемой из 100 кг зерна. Выход муки выража­ется в процентах. Чем больше выход муки, тем ниже ее сорт. Из зерна пшеницы вырабатывают хлебопекарную муку пяти сортов: крупчатку, высшего, I, II сортов и обойную; из зерна ржи — трех сортов: сеяную, обдирную и обойную. Кроме того, из смеси пшеницы и ржи выпускают два сорта муки типа обойной: пшенично-ржаную (соотношение пшеницы и ржи 70 и 30 %) и ржано-пшеничную (соотношение ржи и пшеницы 60 и 40 %).

Химический состав муки.

_Зависит от состава исходного зерна и сорта муки.При помоле зерна, стремятся максимально удалить оболочки и зародыш, поэтому в муке содер­жится меньше клетчатки, минеральных веществ, жира и белка и крахмала, чем в зерне. Более высокие сорта муки получают из центральной части эндосперма, поэтому в их состав входит крахмала и меньше белков, Сахаров, жира, минеральных I солей и витаминов,которые в основном сосредоточены в его периферийных частях. Наибольшее количество белка содержится в муке Iсорта, далее следует мука высшего, II сортов и обойная.

Средний химический состав пшеничной муки {%): крахмал —66…79; клетчатка— 0,1...1,9; сахара—1,5...3; белки — 10,3...12,5; »щ> 0,9...1.9; зола-0,5...1,5.

21. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ СХЕМА ПОЛУЧЕНИЯ МУКИ ПРОСТЫМ И СЛОЖНЫМ ПОМОЛАМИ

Помол зерна состоит из двух этапов: подготовки зерна к помо­лу и собственно помола зерна. Подготовка зерна к помолу заклю­чается в составлении помольных партий зерна, очистке его от примесей, удалении оболочек, зародыша и кондиционировании.

Партии зерна поступают на предприятия мукомольной про­мышленности из разных районов произрастания, поэтому качест­во и технологические свойства их весьма различны.

Для очистки зерна от примесей, отличающихся размерами и аэродинамическими свойствами, применяют сепараторы. Зерно­вую массу очищают, последовательно просеивая на ситах и про­дувая его восходящим потоком воздуха. Скорость воздушного потока меньше скорости витания основной культуры, в результа­те чего легкие примеси уносятся воздушной струей, а основное зерно остается.

При сортовом помоле загрязненное зерно моют и подвергают гидротермической обработке, которая включает в себя увлажне­ние и отволаживание зерна. Сухие оболочки зерна при помоле сильно измельчаются и, попадая в муку, увеличивают ее золь­ность. При увлажнении зерна оболочки становятся эластичны­ми, их связь с эндоспермом ослабляется, в то время как сам эндосперм остается сухим и хрупким.

Непосредственно перед помолом поверхность зерна дополни­тельно увлажняют, чтобы увеличить влажность оболочек и пол­нее их отделить от эндосперма.

Помол зерна состоит из двух операций: собственно помола зерна и просеивания продуктов помола. Помолы могут быть разовыми и повторительными.

Разовый помол — наиболее простой, при этом зерно за один прием полностью измельчают в муку вместе с оболочками. Мука отличается низким качеством, имеет темный цвет, неоднородна по размеру частиц. Для улучшения качества муки разового помо­ла из нее путем просеивания отбирают некоторое количество крупных оболочек (отрубей). Разовые помолы имеют ограничен­ное применение. Осуществляют их на молотковых дробилках.

Повторительные помолы более совершенны, зерно измельча­ют в муку путем многократного прохождения его через измель­чающие машины, при этом после каждого измельчения продукт сортируют в просеивающих машинах.

Основным видом измельчающего оборудования для этих помо­лов являются вальцовые станки. Главные рабочие органы — два цилиндрических чугунных вальца одинакового диаметра располо­жены под углом и вращаются навстречу друг другу с разными скоростями. Поверхность вальцов рифленая, зазор между ними устанавливается в зависимости от намечаемой крупноты помола. Зерно, попадая между вальцами, задерживается нижним валь­цом, имеющим меньшую скорость вращения, и скалывается, растирается рифлями верхнего быстровращающегося вальца. После каждого вальцового станка для сортировки продуктов по крупноте частиц устанавливается рассев с набором сит разных размеров, расположенных друг под другом. При просеивании получают две фракции: сход, состоящий из частиц, не прошед­ших через отверстия сита, и проход, состоящий из частиц, про­шедших через сито.

Повторительные помолы могут быть простыми и сложными. Простой повторительный помол состоит из одного драного про­цесса либо драного и сокращенного размольного процессов. Зерно последовательно измельчают на нескольких (3...4) вальцо­вых станках, после каждого станка смесь просеивают и отбирают муку в виде прохода с нижнего сита. Более крупные сходы с сит направляют на следующую пару вальцов. Такую операцию по­вторяют до тех пор, пока все частицы не превратятся в муку.

Муку со всех рассевов объединяют, подвергают контрольному просеиванию и получают муку одного сорта.

Сложные повторительные помолы могут быть без обогащения крупок (для получения, например, ржаной сеяной муки с выхо­дом 63 %) и с обогащением крупок (для получения сортовой муки). При сложном помоле с обогащением крупок очистку и кондиционирование зерна ведут по развернутой схеме. Затем зерно дробят на сравнительно крупные части на нескольких драных системах, например на шести. После просеивания верх­ний сход с первой системы идет на вальцовый станок второй системы, верхний сход со второй системы направляют на валь­цовый станок третьей системы и т. д. С последней драной сис­темы верхний сход является отрубями. Крупки и дунсты, отби­раемые со средних сит рассева, направляют на обогащение. Про­ходы со всех сит соединяют и получают муку I или II сорта.

При сложных помолах в драном процессе стремятся с первых трех-четырех систем получить как можно больше крупок и мень­ше муки. Крупки и дунсты, получаемые на этих системах, харак­теризуются малой зольностью и называются продуктами первого качества в отличие от крупок и дунстов второго качества, отби­раемых на последующих драных системах и имеющих более высокую зольность.

Обогащение смеси крупок и дунстов ведут по крупноте и каче­ству на ситовеечных машинах, основным рабочим органом кото­рых является сортировочное сито, разделенное на секции. Каждая секция имеет сито с определенными размерами ячеек. Через сито снизу вверх подается воздух. Сквозь первые самые мелкие сита проходят наиболее качественные крупки, богатые эндоспермом, которые затем идут на первые размольные системы и дают муку высших сортов. Крупки, содержащие большое количество оболо­чек, как более легкие, отделяются на последующих ситах. Затем их подвергают шлифовке, т. е. повторному дроблению, просеиванию и обработке на ситовеечных машинах для отделения остатков оболочек и зародыша. Только после такой обработки они направ­ляются на последующие размольные системы, образуя муку более низких сортов. Количество размольных систем примерно в два раза больше числа драных. С последних драной и размольной систем отбирают отруби, которые подвергают вымолу, выделяя при этом некоторое количество муки более низких сортов.

Сложный помол с обогащением крупок позволяет выпускать муку различных сортов. Если муку со всех драных и размольных систем пропустить через единый контрольный рассев, то получим односортную муку, помол в этом случае называется односортным.
23.Основные показатели качества муки.

ГОСТ на муку хлебопекарную предусматривает оценку качества по органолептическим и физико-химическим показателям. К первой группе относятся цвет, запах, вкус и содержа­ние минеральных примесей. Цвет муки должен быть белым с разными оттенками в зависимости от сорта; запах и вкус должны быть свойственны нормальной муке, вкус — без посторонних привкусов, не кислый, не горький, запах — не затхлый, без признаков плесени. Содержание минеральной примеси определяется при разжевывании муки, при этом не должен ощущаться хруст. К физико-химическим показателям качества муки относят прежде всего влажность. Она имеет важное значение, так как по влажности устанавливается выход хлеба. Влажность влияет на сохранность муки. Базисная влажность, на которую планируется выход изделий, равна 14,5 %. Допустимая стандартная влажность - 15,0 %. Зольность является основным показателем сорта муки- Минеральные вещества распределены в зерне неравномерно: главная их масса находится в оболочках и зародыше, поэтому мука выс­шего сорта, которая представляет практически чистый эндос­перм, характеризуется невысокой зольностью (не более 0,55 %). Мука I сорта, а тем более II отличается большей зольностью соответственно не более 0,75 и 1,25 %. Крупность помола определяется размером частиц муки. Чем выше сорт муки, тем она мельче. Хлеб лучшего качества получается из муки с равномерной крупностью и оптимальными размерами частиц. Количество клейковины в пшеничной муке разных сортов должно быть не ниже определенных значений: не менее 28 % для муки высшего сорта, 30 % для I сорта, 25 % для II сорта, 20 % для обойной. По качеству клейковина должна быть не ниже второй группы.

Содержание металломагнитных примесей в муке не должно превышать 3 мг на 1 кг, зараженность вредителями хлебных запасов не допускается.

Кислотность не является обязательным показателем качества, ее определение стандартами не предусмотрено. Она ши­роко применяется для контроля качества муки. Кислотность муки влияет на кислотность теста и хлеба. Она характеризует свежесть муки и условия ее хранения. При хранении кислот­ность муки возрастает, особенно при повышенной температуре и влажности воздуха. Кислотность зависит от сорта муки: у низ­ших сортов она больше, чем у высших. Для оценки пригодности муки для получения качественного хлеба определяют ее хлебопекарные свойства, к которым относят газообразуюшую способность муки, «силу» муки, ее цвет и спо­собность к потемнению.

Газообразующая способность муки характеризуется количест­вом диоксида углерода, выделившегося за 5 ч брожения теста, приготовленного из 100 г муки, 60 мл воды и 10 г прессованных дрожжей. Она зависит от содержания собственных Сахаров муки и ее сахарообразующей способности. Для муки нормального каче­ства газообразующая способность составляет 1300... 1600 мл СО2. «Сила» муки — способность образовывать тесто, обладающее определенными структурно-механическими свойствами, зависит от количества и качества клейковины.

Цвет муки определяется цветом эндосперма зерна, а также цветом и количеством в муке отрубистых частей зерна

1   2   3   4   5   6   7



Скачать файл (2833 kb.)

Поиск по сайту:  

© gendocs.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации