Товароведение и экспертиза качества муки пшеничной

ВВЕДЕНИЕ

Пшеничная мука - пожалуй, самая популярная в мире мука для выпечки. Она бывает нескольких видов. В муке высшего сорта (на некоторых упаковках пишется слово «экстра»), довольно мало клейковины, а на вид она совсем белая. Такая мука идеально подходит для сдобных изделий, её часто применяют как загуститель в соусах. Мука первого сорта хороша для несдобной выпечки, а изделия неё черствеют гораздо медленнее. Во Франции из пшеничной муки первого сорта принято печь хлеб. Что же касается муки второго сорта, то в ней до 8% отрубей, поэтому она гораздо темнее первосортной. Именно из неё делают несдобные изделия и обычный белый хлеб, а смешав с ржаной мукой - чёрный.

Рожь - одна из важнейших злаковых культур. Норма потребления ржаной муки (в процентах от всех злаков) около 30. Ржаная мука обладает многочисленными полезными свойствами. В её состав входит необходимая нашему организму аминокислота - лизин, клетчатка, марганец, цинк. В ржаной муке на 30 % больше железа, чем пшеничной муке, а также в 1,5-2 раза больше магния и калия. Ржаной хлеб выпекается без дрожжей и на густой закваске. Поэтому употребление ржаного хлеба помогает снизить холестерин в крови, улучшает обмен веществ, работу сердца, выводит шлаки, помогает предотвратить несколько десятков заболеваний, в том числе и онкологических. Из-за повышенной кислотности (7-12 градусов), защищающей от возникновения плесени и разрушительных процессов, ржаной хлеб не рекомендуется людям с повышенной кислотностью кишечника, страдающих язвенными болезнями. Хлеб, по содержанию состоящий на 100% изо ржи, действительно слишком тяжел для ежедневного потребления. Оптимальный вариант: рожь 80-85% и пшеница 15-25%. Сорта ржаного хлеба: из сеяной муки, из обдирной муки, житный, простой, заварной, московский и др.

1. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

1.1 Технология производства

Производство муки - одно из старейших на земном шаре, оно возникло около 6-10 тыс. лет назад. Орудия, а позднее и комплекс машин, которыми человек стал измельчать зерно в муку, получили название мельниц. Такое название сохранилось и за целыми предприятиями, ведущими помол зерна. В настоящее время все государственные мельницы называют мукомольными заводами.

Для измельчения зерна  до порошкообразного продукта требуются  значительные усилия. Этот процесс  может быть довольно просто выполнен с применением тех или иных машин ударного или истирающего  действия. Получится темная по цвету  мука, хлеб из которой окажется также  темноокрашенным, поскольку при  таком способе измельчения все  части зерна, в том числе и  его темноокрашенные оболочки, попадают в муку. Если ее просеять через довольно густое (частое) шелковое или капроновое сито с мелкими ячейками, то легко  убедиться, что она состоит из различных по размерам частиц. При  этом крупные частицы, оставшиеся на сите, как правило, содержат и оболочки. Прошедшая через сито мука более светлая, однако, и в ней находятся оболочки. Поэтому мякиш хлеба из такой муки все-таки будет серым.

Для получения белого хлеба (со светлым мякишем) необходимо выработать муку только из эндосперма, т. е. уметь  в процессе измельчения возможно полнее отделять оболочки. Этого достигают, используя неодинаковую прочность различных частей зерновки - хрупкость ее эндосперма и большую прочность оболочек и зародыша.

Приведенный выше пример с  просеиванием муки из целого зерна  убеждает, что для возможно полного  отделения оболочек от эндосперма быстрое  интенсивное измельчение зерна  неприемлемо. Только при постепенных  и многократных механических воздействиях можно сохранить частицы оболочек более крупными и выделить в виде мелких частиц содержимое эндосперма. При этом после каждого измельчения полученный продукт необходимо сортировать, выделяя из него частицы, достигшие величины, свойственной муке. Таким образом, появились различные помолы зерна с применением разных измельчающих и просеивающих машин.

Неоднородная прочность  структуры зерновки даже в пределах эндосперма позволяет при правильно  поставленном процессе измельчения  и сортирования частиц получать муку из разных частей эндосперма (внутренней и периферийной), отличающуюся по своему химическому составу, свойствам  и питательности вследствие неравномерного распределения веществ в зерне.

На основании этого  на крупных государственных и  сельскохозяйственных мукомольных  предприятиях применяют несколько  видов помола и получают различные  выхода и сорта муки.

Выходом муки называют количество ее, полученное из зерна в результате его помола. Выход выражают в процентах  к весу переработанного зерна. Он может быть 100%-ный (практически 99,5%-ный), когда все зерно превращено в  муку. Однако при таком выходе мука может иметь пороки в качестве: хруст, измененный вкус и худший цвет. Поэтому муку такого выхода не вырабатывают.

Кроме того, получают односортную  муку из смеси зерна пшеницы и  ржи: пшенично-ржаную (70% пшеницы и 30% ржи) с выходом 96% и ржано-пшеничную (60% ржи и 40% пшеницы) с выходом 95%. Односортные выхода пшеничной муки - 96%-ный и 85%-ный. Муку выходом 70% получают на опытных лабораторных мельницах для мукомольно-хлебопекарной оценки сортов пшеницы. Ржаную муку выпускают главным образом односортную с выходом 95, 87 и 63%.

Так, удлиняя схему технологического процесса, т. е. последовательного измельчения  зерна и сортирования образующихся продуктов с использованием большего числа машин, можно при общем  выходе муки 78% выпустить два или  три сорта ее. При двухсортном  помоле можно получить 45% муки первого сорта и 33% второго. При выработке трех сортов можно получить 10% крупчатки или взамен ее 15% высшего сорта, а остальное -муку первого и второго сорта. При помоле зерна твердой и высокостекловидной мягкой пшеницы для макаронной промышленности в пределах 78%-ного выхода получают 15-20% "крупки" (высший сорт), 40% "полукрупки" (первый сорт) и 23% муки второго сорта.

Описанные выхода и сорта  муки вырабатываются и в других странах. Общий выход муки ниже 70% получают сравнительно редко, так как в  нормально выполненном зерне  пшеницы содержание эндосперма достигает 81-85%. Нужно только уметь правильно организовать технологический процесс, обеспечивающий наибольшее измельчение эндосперма. При хорошей работе мельницы выхода и сорта муки с сохранением показателей ее качества могут быть значительно больше базисных. Так, на многих мельницах нашей страны получают при двух и трех сортных помолах до 60% и более муки высших сортов (высшего и первого).

Для выработки муки высокого качества при любом виде помола очень  важна следующая подготовка зерна:

1. подбор партий зерна таким образом, чтобы они обладали хорошими мукомольными и хлебопекарными достоинствами;

2. тщательная очистка зерна от примесей и загрязнения с некоторым удалением покровных тканей его. Это достигается сухой и мокрой очисткой: зерно пропускают через сепараторы, триеры, аспирационные колонки, обоечные и щеточные машины, очищающие зерно от пыли, некоторых покровных тканей (бородок, оболочек) и удаляющие зародыш; если на мельницах имеются моечные установки, зерно промывают водой, удаляя с его поверхности грязь и микроорганизмы;

3. улучшение физических и биохимических свойств зерна перед размолом. Это достигается увлажнением зерна с последующей отлежкой при определенной температуре (холодное или горячее кондиционирование). Подготовленное таким образом зерно легче вымалывается, лучше отделяются оболочки от эндосперма, а иногда улучшаются и хлебопекарные качества в результате деятельности ферментных систем.

Операции, связанные с  перемещением, очисткой и размолом зерна, сопровождаются выделением пыли. Для улавливания ее непосредственно  в машинах применяется система  вентиляции (аспирация).

2. Химический состав и пищевая ценность

Мука изготавливается  из зёрен, размельчённых до порошкообразного состояния. Наиболее распространена мука ржаная, ячменная, кукурузная и другие, но для приготовления хлеба чаще всего используется пшеничная мука, размолотая по специальной технологии. В среднем зерно в процессе превращения в муку проходит путь в 5 км по различным этажам современной мельницы. В составе муки в хлеб попадают крахмал и белки.

Кроме крахмала, пшеничная  мука содержит вещества трёх водорастворимых  белковых групп: альбумин, глобулин, протеоза, и двух нерастворимых в воде белковых групп: глутенин и глиадин. При смешивании с водой растворимые протеины растворяются, а оставшиеся глутенин и глиадин формируют структуру  теста. При замешивании теста  глутенин складывается в цепочки  длинными тонкими молекулами, а более  короткий глиадин формирует мостики  между цепочками глутенина. Получающаяся сетка из этих двух протеинов и  называется клейковиной.                                                          

                                                                                                 Таблица 1

Химический состав муки

Химический состав муки зависит  от зерна, из которого она получена. Так как химический состав зерна  изменяется в зависимости от почвы, удобрения, климатических условий, то и химический состав муки не является постоянным. Кроме того, мука различных  сортов, полученная из одного и того же зерна, имеет различный состав. Это объясняется тем, что при  размоле зерна в различные  сорта муки попадает неодинаковое количество эндосперма, алейронового слоя, оболочек и зародыша. Так как химический состав этих частей зерна неодинаков, то и различные сорта муки имеют  неодинаковый химический состав. В  состав муки входят те же вещества, что  и в состав зерна: углеводы, белки, жиры и др.

Азотистые вещества муки в  основном состоят из белков. Небелковые азотистые вещества (аминокислоты, амиды и др.) содержатся в небольшом количестве (2-3 % от общей массы азотистых соединений). Чем выше выход муки, тем больше содержится в ней азотистых веществ и небелкового азота.

Белки пшеничной муки. В  муке преобладают простые белки-протеины. Белки муки имеют следующий фракционный состав (в %): проламины 35,6; глютелины 28,2; глобулины 12,6; альбумины 5,2. Среднее содержание белковых веществ в пшеничной муке 13--16%, нерастворимого белка 8,7%.

Проламины и глютелины  различных злаков имеют свои особенности  в аминокислотном составе, различные  физико-химические свойства и разные названия. Проламины пшеницы и  ржи называются глиадинами, проламин ячменя - гордеином, проламин кукурузы - зеином, а глютелин пшеницы - глютенином.

Следует учитывать, что альбумины, глобулины, проламины и глютелины - не индивидуальные белки, а только белковые фракции, выделяемые различными растворителями.

При замесе теста и других полуфабрикатов белки набухают, адсорбируя большую часть влаги. Большей  гидрофильностью отличаются белки  пшеничной и ржаной муки, способные  поглотить до 300 % воды от своей массы.

Оптимальная температура  для набухания белков клейковины 30 °С. Глиадиновая и глютелиновая фракции клейковины, выделенные отдельно, различаются по структурно-механическим свойствам. Масса гидратированного глютелина коротко растяжимая, упругая; масса глиадина жидкая, вязкая, лишенная упругости. Клейковина, образованная этими  белками, включает в себя структурно-механические свойства обеих фракций. При выпечке  хлеба белковые вещества подвергаются тепловой денатурации, образуя прочный  каркас хлеба.

Среднее содержание сырой  клейковины в пшеничной муке 20-30%. В различных партиях муки содержание сырой клейковины колеблется в. широких пределах (16-35%).

Состав клейковины. Сырая клейковина содержит 30-35 % сухих веществ и 65-70 % влаги. Сухие вещества клейковины на 80-85 % состоят из белков и различных веществ муки (липидов, углеводов и др.), с которыми глиадин и глютенин вступают в реакцию. Белки клейковины связывают около половины всего количества липидов муки. В состав клейковинного белка входит 19 аминокислот. Преобладает глютаминовая кислота (около 39%), пролин (14 %) и лейцин (8 %). Клейковина разного качества имеет одинаковый аминокислотный состав, но разную структуру молекул. Реологические свойства клейковины (упругость, эластичность, растяжимость) в значительной степени определяют хлебопекарное достоинство пшеничной муки. Распространена теория о значении дисульфидных связей в молекуле белка: чем больше дисульфидных связей возникает в молекуле белка, тем выше упругость и ниже растяжимость клейковины. В слабой клейковине дисульфидных и водородных связей меньше, чем в крепкой.