# Обработка и хранение продукции растениводства

5B007280 - Технология перерабатывающих производств __ст.преводаватель__ Саидов А.М.

## Лабораторная работа 1

СТРОЕНИЕ, СОСТАВ и ФИЗИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ЗЕРНА

Цель: сформировать представление о строении, составе и физической характеристике зерна

План

1 Строение зерна

2 Химический состав и пищевая ценность

3 Физическая характеристика зерна

4 Структурно-механические свойства

1 Строение зерна

Основным сырьем для производства муки является пшеница и рожь. Зерно пшеницы и ржи имеет достаточно схожее строение и состоит из трех основных частей: эндосперма, оболочек и зародыша

.

Эндосперм - внутренняя часть зерновки представляет собой мучнистое ядро, в котором сосредоточены основные питательные вещества. Крупные клетки эндосперма заполнены крахмальными зернами, между которыми находятся белковые вещества.

В эндосперме относительно мало минеральных веществ, жира и витаминов. Исключение составляет наружный слой эндосперма, состоящий из одного ряда резко очерченных крупных клеток, называемый алейроновым. В отличие от основной массы эндосперма в нем высокая концентрация белка и минер.веществ.

К алейроновому слою снаружи примыкают два вида оболочек: наружный - плодовая и внутренний - семенная оболочка. Оболочки защищают семя от воздействия внешней среды. Каждая оболочка состоит из трех рядов клеток. Оболочки содержат большое количество клетчатки и других неусвояемых организмом человека веществ, а также минеральных веществ.

Хотя алейроновый слой относится к эндосперму, он при размоле черна в муку в основном отделяется вместе с оболочками, и при анализе его рассматривают как часть оболочек.

Зародыш, состоит из корешка, стебелька и почечки, дающих жизнь новому растению. Зародыш плотно прилегает к эндосперму, от которого отделен видоизмененной семядолей - щитком. Через щиток, богатый ферментами, питательные вещества при прорастании из эндосперма поступают в зародыш.

Зародыш у зерна пшеницы и ржи небольшой, в нем очень высока концентрация белка, жира, витаминов и минеральных веществ.

Содержание составных частей зерна пшеницы и ржи приведено в табл. 4.1.

2 Химический состав и пищевая ценность зерна

В зерне пшеницы содержатся белки, углеводы, жиры, пигменты, витамины, ферменты и различные минеральные вещества.

Белки пшеницы содержат около 20% альбумина и глобулина и 80% проламина и глютелина от веса всех белков зерна. При добавлении к муке воды проламин (глиадин) и глютелин (глютенин) образуют клейковину.

Белков в зерне ржи значительно меныне, чем в пшенице, и они не образуют клейковину.

Говоря о пищевой ценности отдельных частей зерна пшеницы и ржи, необходимо отметить исключительно важную роль белков в питании человека. Белки содержат незаменимые для человеческого орга- низма аминокислоты.

Оболочки, алейроновый слой и зародыш содержат максимальное количество минеральных веществ: калий, магний, кальций, фосфор. Зерно пшеницы и ржи содержит витамины Ві, В2 и РР.

Стандартом пшеница подразделяется на типы. В основу того или иного типа положены три признака:

- период посева (весной или осенью) - соответственно, яровая или озимая;

- ботанический вид - твердая или мягкая;

- цвет зерна - краснозерная или белозерная.

Таким образом, зерно делится на шесть типов:

I - мягкая яровая краснозерная;

II - твердая яровая;

III - мягкая яровая белозерная;

IV - мягкая озимая краснозерная;

V - мягкая озимая белозерная;

VI - твердая озимая.

Пшеница V и VI типов промышленного значения не имеет, так как ее производят в небольших количествах.

Для производства хлебопекарной муки используют мягкую пшеницу I, III и IV типов, из пшеницы II типа вырабатывают муку для макаронных изделий.

Трудно однозначно оценить сравнительные достоинства мягкой пшеницы разных типов, но в большинстве случаев лучшей для производства муки является пшеница IV типа.

Заготовляемая и поставляемая пшеница в соответствии с ее качеством делится на 6 классов: высший, I, 2, 3, 4 и 5-й.

В основу классификации положены количество и качество клейковины, так называемое «число падения», стекловидность, натура, содержание трудноотделимых примесей и проросших зерен.

Наиболее ценным зерном считают пшеницу высшего, 1 и 2 классов.

Рожь классифицируется по времени высевания - весной или осенью, т. е. озимая и яровая, кроме того, озимая различается по районам произрастания. Таким образом, существует три типа ржи:

I - озимая северная,

II - озимая южная,

III - яровая.

В Казахстане высевают в основном озимую рожь. Считается, что она имеет лучшие технологические свойства по сравнению с яровой.

Из зерна пшеницы и ржи вырабатывают муку двух видов: обойную и сортовую. Обойную муку получают из целого зерна, включая оболочки, путем измельчения до определенной крупности; сортовую муку - в основном из эндосперма, хотя какое-то количество измельченных оболочек в нее попадает. Чем меньше оболочек в муке, тем выше белизна муки и ее сорт.

Пшеничную муку вырабатывают, главным образом, для производства хлебобулочных изделий, в меньших количествах - для макаронных и кондитерских изделий.

Ржаную муку вырабатывают практически только для производства хлеба, причем как обойную, так и сортовую. Сортовую муку с наименьшим содержанием оболочек называют сеяной, с несколько большим - обдирной.

В настоящее время ряд предприятий, имеющих цеха по формированию сортов муки, выпускают различные многокомпонентные мучные смеси.

3 Физическая характеристика зерна

Для оценки качества зерна важное значение имеют его физические признаки: форма, линейные размеры, выравненность, масса 1000 зерен и натура, удельная масса. Каждый из этих признаков в той или иной степени предопределяет выбор соответствующих технологических приемов, а также режимов подготовки и размола зерна.

Форма. Зерно твердой пшеницы имеет удлиненно-овальную форму, мягкой пшеницы - бочкообразную форму. Зерно ржи по форме и длине разделяют на 4 группы: узкие длинные, узкие короткие, широкие длинные и широкие короткие.

Линейные размеры. К ним относят длину, ширину и толщину зерна. В табл. 4.2 приведены размеры зерен пшеницы и ржи.

Размеры зерен пшеницы и ржи (мм)

Культура | Толщина | Ширина | Длина
Пшеница | 1,5-3,3 | 1,6-4,0 | 4,8-8,0
Рожь | 1,2-3,5 | 1,4-3,6 | 5,0-10,0

При переработке выполненного зерна округлой формы получают больше муки, чем при переработке зерна, имеющего удлиненную форму и заостренные края.

Определение содержания отдельных фракций зерна в партии по крупности - необходимое условие для подбора размеров отверстий сит и размера ячеек в триерах.

Зерно пшеницы делят на фракции:

Крупная | сход с сита с отверстиями размером* | 2,8x20
средняя | проход через сито с отверстиями размером | 2,8x20
сход с сита с отверстиями размером | 2,2x20
мелкая | проход через сито с отверстиями размером | 2,2x20
сход с сита с отверстиями размером | 1,7x20

*Размер отверстий сит дан в миллиметрах

Выравненность характеризует однородность массы зерна. Поэтому показателю оценивают мукомольные свойства зерна, которые определяют на наборе сит с круглыми или продолговатыми отверстиями. Чем больше в массе крупных и средних фракций (сход с сит 3,0x20 мм и 2,5x20 мм), зерно которых обладает более шаровидной формой по срав- нению с мелкими фракциями, тем больше в нем эндосперма и меньше оболочек и тем больше будет предполагаемый выход муки.

Если относительное содержание зерен крупной и средней фракций в зерновой партии составляет 85%, то зерно считают однородным или выравненным по крупности. Проход через сито с отверстиями размером 1,7x20 мм относят к неполноценным зернам.

Выравненное зерно лучше очищается от примесей, так как можно более точно подобрать соответствующий размер отверстий сит для се- парирующих машин, размер и форму ячеек в триерах, скорость воздушного потока в аспирационных машинах, выбрать рабочие зазоры в из- мельчающих машинах.

Выравненность зерна значительно влияет на выход и качество продуктов измельчения пшеницы и ржи. Поэтому на мукомольных заводах зерно сортируют по крупности и выделяют фракцию мелкого зерна. Мелкое зерно имеет очень низкие мукомольные свойства, его присутствие существенно снижает выход и качество муки. Поэтому его отбирают проходом через сита с отверстиями размером 2,0x20 или 2,2x20 и используют для производства кормов.

Масса 1000 зерен (в пересчете на абсолютно сухое вещество - СВ) служит дополнительным показателем к линейным размерам, характеризующим крупность и выравненность зерна.

Эти признаки крайне изменчивы и зависят от сорта, почвенно- климатических условий, уровня агротехники, года урожая и др.

Натура. Это масса 1 л зерна, выраженная в граммах. На величину натуры в состоянии свободного уплотнения влияют форма, характер поверхности и влажность зерна, его выравненность, характер и количество примесей.

Зерна округлой формы или с гладкой поверхностью укладываются плотнее, чем удлиненные или с шероховатой (морщинистой) поверхностью. При повышении влажности натура зерна уменьшается. При наличии крупных органических примесей натура уменьшается; при наличии минеральных - увеличивается. В однородном по форме и качеству зерне чем выше натура, тем меньше содержится оболочек и больше эндосперма, следовательно, тем выше мукомольные свойства зерна.

В табл. приведена масса 1000 зерен и натура зерна пшеницы и ржи

Масса 1000 зерен и натура зерна пшеницы и ржи

Наименование | Масса 1000 зерен, г | Натура зерна, г/л
Пшеница | 20-60 | 740-812
Рожь | 18-32 | 740-760

Удельная масса зерна. Она зависит от химического состава и анатомического строения зерна и служит критерием оценки его качества.

Удельная масса зерна пшеницы колеблется в пределах 1,33- 1,48 г/см3, ржи - 1,26-1,42 г/см3.

4 Структурно-механические свойства зерна

Структурно-механические свойства зерна характеризуются состоя- нием его составных частей, а также степенью их сопротивляемости в процессе подготовки его к помолу и при измельчении.

Прочность обусловлена способностью зерна сопротивляться раз- рушению в процессе действия напряжений.

Прочность зерна пшеницы и ржи зависит от влажности зерна, его стекловидности, района произрастания. Чем зерно крупнее и стекло- виднее, тем в большей мере проявляются его хрупкие свойства, чем оно мельче и менее стекловидное, тем в большей степени усиливаются пла- стические свойства.

Микротвердость. Различные участки эндосперма характеризуют- ся неодинаковой микротвердостью, что обусловлено сортом, стекло- видностью, влажностью, районом произрастания зерна и др.

С увеличением влажности микротвердость оболочек и эндосперма независимо от их структуры снижается.

Контрольные вопросы

1 Из чего состоит зерно?

2 Что такое эндосперм и из чего он состоит?

3 Какие бывают оболочки и из чего они состоят?

4 Запишите процентное содержание составных частей зерна

5 Признаки по которым классифицируют пшеницу

6 Классификация пшеницы по типам

7 Классификация пшеницы по классам

8 Классификация ржи

9 Какую пшеницу используют для производства хлебобулочных изделий?

10 Какую пшеница подходит для производства макаронных изделий

11 Какая мука называется сортовой, а какая обойной?

12 Перечислите сорта пшеничной и ржаной муки?

13 Что относится к физическим свойствам зерна и от чего они зависят?

14 Каким бывает по форме зерно и на что она влияет?

15 Что относят к линейным размерам зерна?

16 Фракции зерна?

17 Что называют выравненностью? Что оценивают по этому показателю?

18 В каком случае зерно считается однородным?

19 Почему выравненное зерно лучше очищается от примесей?

20 Почему зерно сортируют по крупности и выделяют фракции мелкого зерна?

21 Где используют мелкое зерно?

22 Что такое натурный вес? От чего зависит этот показатель?

23 В каком случае натура увеличивается в каком уменьшается?

24 Как натура влияет на мукомольные свойства зерна?

25 Масса 1000 зерен у пшеницы и ржи?

26 Натурный вес у пшеницы и ржи

27 Плотность зерна пшеницы и ржи?