Материал: Казаков Е.Д., Карпиленко Г.П. - Биохимия зерна и хлебопродуктов

ГЛАВА 17_____________________________________________

качество (на приборе ИДК-1 и других моделях); лабораторная выпечка; зараженность муки картофельной болезнью (в лет- нее время); сила муки, автолитическая активность или пока- затель вязкости; газообразующая способность; сахарообразу- ющая способность; крупность помола.

Обязательно испытывают пшеничную муку на автолитиче- скую активность в том случае, если в удостоверении о качестве не указана примесь проросшего зерна, а также когда при проб-

ной выпечке получена излишне румяная корка или липкость мякиша. При проведении исследовательских работ применя- ют разнообразные приборы: альвеограф, фаринограф, пенет- рометр, экстенсограф, валориграф.

Качество готовых изделий оценивают в соответствии со стандартами, техническими условиями и положением о бал- льной оценке. Балльную оценку проводят по органолептиче- ским показателям (состояние формы, поверхности, мякиша, отклонение массы отдельных изделий от установленной нор- мы). Максимальное количество баллов — десять. В стандар- тах на хлебные изделия установлены нормы массы, влаж- ности, кислотности и пористости. Если в рецептуру входят сахар и жир, определяют содержание этих веществ в выпе- ченном хлебе. Так, хлеб пшеничный из муки II сорта фор- мовой выпечки, штучный, массой 1,0 и 0,5 кг должен иметь влажность не более 45%, кислотность не более 4° и порис- тость не менее 65%.

Требования по стандарту к штучным батонам нарезным из пшеничной муки I сорта следующие: масса 0,4 кг; влажность не более 43%; кислотность, до 3°; пористость не менее 68%; содержание сахара (на сухое вещество) не менее 5,2%; жира не менее 3%.

§ 6. ПРИМЕНЕНИЕ ПИЩЕВЫХ ДОБАВОК К ХЛЕБНЫМ ИЗДЕЛИЯМ ДЛЯ УЛУЧШЕНИЯ ИХ КАЧЕСТВА

В последние годы стали широко применять при изготовле- ния хлеба, главным образом пшеничного, различные пище-

вые добавки для улучшения товарного вида и качественных показателей хлебных изделий. Это вызвано возрастающим ис-

________БИОХИМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ ПРИ ПОЛУЧЕНИИ ИЗДЕЛИЙ

тощением плодородия почвы и, как следствие, увеличенным производством зерна и муки пониженного качества при одно- временном сокращении количества «сильной» пшеницы.

Ферментные препараты, зерновой солод, солодовые пре- параты, соевая мука, обезжиренное молоко и др. с давних пор

применяются для улучшения хлебопекарного достоинства хлебопекарной муки. В настоящее время пищевые добавки широко используют во всех отраслях пищевой промышлен- ности и во всех странах, их насчитывают больше тысячи. Со- зданы специализированные предприятия, которые выраба- тывают широкий круг пищевых добавок, в том числе и на химической основе. Все пищевые добавки, используемые при производстве пищевых добавок можно объединить в три груп- пы, что в равной степени относится и к хлебу: первое — до- бавки, несущие технологическую нагрузку, применяемые при промышленном изготовлении пищевых продуктов — для улучшения физических свойств, вкуса, аромата, цвета, кон- сервации, товарного вида; второе — биологически активные добавки (БАД), вводящие в продукты недостающие в них био- логические нутриенты — витамины, ненасыщенные жирные кислоты, незаменимые аминокислоты и др.; третье — добав- ки, вносящие в продукты для строго определенных групп на-

селения лекарственные средства для страдающих теми или другими болезнями.

Биологические добавки подразделяются на две группы: нут- рицевтики и парафармацевтики. Использование нутрицевти- ков позволяет: во-первых, достаточно легко и быстро ликвиди-

ровать дефицит эссенциальных пищевых веществ у большинства взрослого и детского населения России; во-вторых, в макси- мально возможной степени индивидуализировать питание кон-

кретного здорового человека в зависимости от потребностей и условий обитания. Таким образом, применение БАД — нутри- цевтиков являются формой первичной и вторичной профилак- тики, а также комплексного лечения таких широко распростра- ненных хронических заболеваний, как ожирение, атеросклероз

идругие сердечно-сосудистые заболевания.

Впродаже имеется большое количество наборов нутрицев- тиков. В состав парафармацевтиков входят комплексы БАД,

ГЛАВА 17

содержащие биологические вещества, выделенные из лекар- ственных растений. Среди них особое место занимают расте- ния, способные оказывать тонизирующее действие, повышать адаптационные возможности организма, улучшать тканевый обмен, корректировать иммунный статус организма, облада- ющей антиоксидантной и адсорбционной активностью — женьшень, элеутерокок, родиола розовая, левзея сафлоровид- ная. Приходится обратить внимание на то, что обо всех пище- вых добавках — это относится, прежде всего, к добавкам тех- нологической направленности — обычно пишут только об их пользе. Не учитывают, что все добавки, в том числе и лекар- ственные, могут подвергаться в организме биотрансформации и взаимодействию с поступающим в организм пищевым про- дуктом. За редким исключением они не остаются инертными. Взрослые люди, дети, старики, беременные женщины и кор- мящие матери обладают различной восприимчивостью.

Большое значение имеет частое или длительное поступле- ние пищевых добавок в организм. Могут быть случаи, когда поступления малых доз вещества оказываются более опасны- ми, если часто повторяются, чем больших, но редко поступа- ющих в организм. Хроническое отравление наступает, если хи- мическое вещество обладает способностью к кумуляции, т. е. накоплению в организме по мере поступления. Возможно сум- мирование токсического эффекта непрямым путем: по- ступившее в организм вещество, будучи относительно не- токсичным, подвергается превращениям и приобретает выраженные токсические свойства. Существует группа ве- ществ, обладающая способностью и к материальной и к мета- болической кумуляции. Возможность отравления разрешае-

мыми пищевыми добавками не всегда может быть выявлена существующими биологическими методами, поэтому контро-

лирующие органы не всегда способны обеспечить надежную гарантию безопасности их применения для человека. В этом

случае приходится констатировать известную степень риска использования в пищу продуктов, изготовленных с производ- ственными пищевыми добавками. Применение пищевых до-

бавок к хлебу допустимо только при гарантии безопасности потребителя. Безопасность хлеба, изготовляемого с использо-

_________БИОХИМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ ПРИ ПОЛУЧЕНИИ ИЗДЕЛИЙ

ванием пищевых добавок, требует от хлебопеков соблюдения ряда обязательных требований:

—строгого контроля режима применения пищевых доба вок в муку и тесто по разрешенным дозам, срокам и условиям внесения их в хлебные изделия;

—указания на упаковках хлебных изделий названия и ко личества пищевых добавок;

—обязательная сертификация хлебных изделий перед вы пуском на рынок, изготовленных с принятым режимом ис пользования добавок.

Рекомендуется не использовать хлебные изделия с техно- логическими пищевыми добавками для детского питания, а также ограничивать их направление в больницы и санатории.

§7. СЕРТИФИКАЦИЯ ЗЕРНА

ИЗЕРНОПРОДУКТОВ

Развитие промышленности, отходы промышленных пред- приятий, увеличение количества автотранспорта, аварии атом- но-энергетических установок и газопроводов, сокращения лес- ных территорий, нарушения в применении химии в сельском хозяйстве (минеральные удобрения, пестициды) оказывают влияние на окружающую среду. Необходимость применения гербицидов, без которых невозможно производить зерно, при- водит к их накоплению в почве. Химические препараты (5— 40%) расходуются на уничтожение сорных растений. Пора- жение зерна в поле вредителями и болезнями, а также примеси

ядовитых растений могут сопровождаться накоплением в нем токсических веществ. Расходование инсектофунгицидов (ве- ществ, используемых одновременно для уничтожения насеко- мых — инсектицидов и грибов — фунгицидов) не превышает 1%. Остальная неиспользованная по назначению часть герби-

цидов и инсектофунгицидов поступает в почву и на хлебные растения, как загрязнители. Кроме того, в зерне могут образо- вываться токсические вещества при самосогревании, в резуль- тате обработки его химическими препаратами при борьбе с вре- дителями хлебных запасов. Все это и многое другое вызвало значительное загрязнение окружающей нас среды — почвы,

ГЛАВА 17

воздуха, водоемов. Сельскохозяйственные растения в резуль-

тате изменившихся условий выращивания могут приобретать токсические свойства. Большое количество пищевых продук- тов низкого качества с грубыми нарушениями к их безопасно- сти, насыщенными токсинами различного происхождения, поступает из-за рубежа, что при недостаточном контроле и не- соблюдении необходимых условий и срока хранения в торго- вой сети создает опасность их использования населением. На-

зрела необходимость защитить потребителя от пищевых продуктов с вредными для человека веществами. Такую защи-

ту широко применяют в цивилизованных странах мира при помощи сертификации продукции. Сертификация зерна и

зернопродуктов в нашей стране введена в практику отрасли хлебопродуктов в соответствии с «Законом Российской Феде- рации о защите прав потребителей» и «Законом Российской Федерации о сертификации продукции и услуг», принятыми Верховным Советом Российской Федерации в 1993 году. Под сертификацией понимают деятельность государственных ор- ганов, направленную на подтверждение соответствующего качества продукции установленным требованиям. Целенаправ- ленно для пищевых продуктов ВНИИ стандартизации, ВНИ- ИЗ и ВНИИХП совместно с Госстандартом России разработа- ны: «Система сертификации продуктов и продовольственного сырья» и «Правила сертификации зерна и продуктов его пере- работки на соответствия требованиям безопасности» и «Пра- вила сертификации хлеба, хлебобулочных и макаронных из- делий в соответствии с требованиями безопасности».

В чем разница между стандартом и сертификатом? Стан- дарт содержит общие требования к зерну (продукции) при его закупке, хранении и переработке. Сертификат оценивает ка- чество определенной партии зерна (продукции) или серийно выпущенной продукции. Сертификат является документом,

гарантирующим безопасность зерна и зернопродуктов для жизни и здоровья населения. Государственный Комитет Рос- сийской Федерации по стандартизации и сертификации (Гос- стандарт России) создает системы сертификации однородной продукции (в нашем случае зерна и зернопродуктов), устанав-

ливает правила ведения сертификации в этих системах и оп-

________ БИОХИМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ ПРИ ПОЛУЧЕНИИ ИЗДЕЛИЙ

ределяет Органы по сертификации. Для этого Госстандарт

России аккредитует Органы по сертификации однородной продукции и испытательные центры (лаборатории).

Для сертификации зерна и продуктов его переработки Гос- стандартом России аккредитован в качестве Органа по серти- фикации ВНИИЗ.

По зерновым, бобовым и масличным культурам при обяза-

тельной сертификации необходимо подтвердить соответствие требованиям безопасности по следующим показателям:

—токсичные элементы — свинец, кадмий, мышьяк, медь, ртуть, цинк;

—микотоксины— афлатоксин В1, зеараленон, Т-2 токсин дезоксиниваленон;

—нитрозамины, пестициды;

—зараженность и загрязненность вредителями хлебных за пасов, испорченность ядра зерна, вредная примесь (по меди ко-биологическим требованиям — спорынья, горчак ползу чий, софора лисохвостая, термопсис ланцетный, вязель разноцветный, гелиотроп опущенноплодный, триходесма се дая, куколь, плевел опьяняющий, головневые (мараные и си- негузочные) зерна, семена клещевины);

—зерна с признаками фузариоза;

—кислотное число масла (для подсолнечника);

—радиоактивные вещества— стронций 90, цезий 134, це зий 137.

По продуктам переработки зерна (мука, крупа, побочные продукты мукомольно-крупяной промышленности — все по перечню, приведенному выше для зерновых и масличных куль- тур, минеральная примесь (в крупе), испорченные ядра (в кру- пе), металломагнитная примесь. По хлебу, хлебобулочным из- делиям, макаронам, пищеконцетратам и другим изделиям из муки — все показатели, перечисленные выше, и кислотность.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1.Что такое хлебопекарное достоинство муки?

2.Какими свойствами пшеничной муки определяется ее хлебопекарное достоинство?

477

ГЛАВА 17

3.Какова общая технологическая схема приготовления пшеничного теста?

4.Какие биохимические процессы происходят в тесте при брожении?

5.В чем различия между опарным и безопарным способа- ми приготовления теста из пшеничной муки?

6.Каковы особенности химических процессов, происходя- щих при производстве макарон?

7.Какие требования к химическому составу пшеничной муки предъявляет кондитерская промышленность?

8.Какие показатели качества и химического состава необ-

ходимы при оценке технологического достоинства пшенич- ной муки?

9.По каким показателям оценивают качество хлеба? Каковы правила применения пищевых добавок к хлебным изделиям?

Глава 18

РЖАНАЯ МУКА И ПОЛУЧЕНИЕ ИЗ НЕЕ ХЛЕБА

§ 1. ОСОБЕННОСТИ РЖАНОЙ МУКИ

Ржаная мука по сравнению с пшеничной имеет ряд отли- чительных особенностей. Она содержит меньше белков на 10— 15%. Наиболее дефицитных для злаковых культур незамени-

мых аминокислот лизина и треонина в ржаной муке примерно в 1,5 раза больше, чем в пшеничной (первая цифра— в муке сеяной, вторая — в обдирной), % к общему содержанию бел- ков: лизин — 3,30; 3,46, треонин 2,54; 3,29. Ржаная мука бога- та валином, лейцином, гистидином. Для белков ржаной муки характерна большая доля водо- и солерастворимых фракций, способных к неограниченному набуханию — до 50—52% их общего содержания.

Ржаная мука содержит 80—85% углеводов, они представле- ны крахмалом, сахарами, слизями, пентозанами и клетчаткой. Мелких крахмальных зерен в ржаной муке меньше, чем в пше- ничной. Крахмал ржи начинает клейстеризоваться при темпе- ратуре 52—55 °С, т.е. при температуре более низкой, чем крах- мал пшеницы (60—67 °С). Из него получается вязкий, медленно стареющий клейстер. Это свойство в сочетании с общим высо-

ким содержанием растворимых веществ обусловливает мягкую консистенцию и медленное черствение ржаного хлеба.

По сравнению с крахмалом пшеницы крахмальные зерна ржи, защищенные набухающими веществами (слизями и др.), менее подвержены механическим повреждениям при размо- ле. При использовании гладких вальцов наблюдаются незна-

чительные различия в повреждении крахмальных гранул в муке грубого и тонкого помола. Рифленые вальцы еще менее по- вреждают крахмал, чем гладкие.

479

ГЛАВА 18___________________________________________________________

До 80% всех Сахаров приходится на долю сахарозы (4—6% от массы муки), восстанавливающих Сахаров немного (0,2— 0,4%). Характерная особенность ржаной муки — содержание рафинозы и водорастворимых полифруктозидов (левулезанов). Ржаная мука содержит 4,8—9% пентозанов, из них водораство- римых— 1—3% от массы муки. Повышенное содержание сли- зей в ржаной муке влияет на консистенцию ржаного теста, уменьшает его разжижение при брожении. Клетчатки в ржа- ной муке примерно столько же, сколько и в пшеничной (0,4— 2,1%), в зависимости от сорта, хотя оболочечных частиц в ней содержится больше, чем в пшеничной (например, в обойной — 20-25%). Это объясняется меньшим содержанием клетчатки в оболочках и алейроновом слое зерна ржи. Клетчатка ржаной муки существенно не влияет на консистенцию хлеба, что свя-

зано с особенностями состава и строения оболочечных частиц зерна ржи. При небольшом количестве жира (1—2%) в ржаной муке по сравнению с пшеничной содержится больше непре- дельных жирных кислот, фосфолипидов, каротиноидов.

Ржаная мука богаче, чем пшеничная, рибофлавином, но значительно беднее ниацином. В обойной и обдирной муке содержатся витамины группы Е. При большем, чем в пшенич-

ной муке наличии витаминов группы Е и фосфолипидов жир ржаной муки отличается большой устойчивостью и медлен- нее прогоркает.

Кроме каротиноидов, в ржаной муке содержатся красящие вещества (флавоны, антоцианы), в муке из зеленозерной ржи — хлорофилл. К ценным особенностям ржаной муки относится повышенное содержание в ней йода и фтора. По сравнению с

другими зерновыми культурами в ржаной муке содержится больше всего фтора, мг%: в сеяной 0,035—0,052; обойной 0,085, в пшеничной — высшем сорте 0,011—0,016; во II сорте

0,019-0,034.

Зерно ржи значительно отличается от зерна пшеницы мор- фолого-анатомическими особенностями, зерно ржи имеет вы- тянутую узкую веретенообразную форму, у зерна пшеницы она широкая округловатая. Длина ржи составляет 5,0—10,0 мм, у пшеницы 4,2-8,6 мм, ширина (соответственно) 1,4-3,6 мм и 1,6—4,0 мм. Бороздка ржи сомкнутая, закрытая, глубоко про-

______________________РЖАНАЯ МУКА И ПОЛУЧЕНИЕ ИЗ НЕЕ ХЛЕБА

Таблица 104

Среднее соотношение частей по массе у зерна пшеницы и ржи, %

Таблица 105

Технологическая твердость зерна и соотношение удельного расхода энергии пои размоле зерна пшеницы и ржи при влажности 12%

никающая вглубь зерновки, у пшеницы она открытая, меньше погружена в тело зерновки и внутри ее заметно свободную пет- лю. Соотношение частей зерновки у той и другой культуры так- же различаются (табл. 104).

Объем одной зерновки колеблется в таких размерах (мм3): у пшеницы 11—56, ржи 10—30; масса тысячи зерен (соответ- ственно, г) 12—75 и 10—45. Морфолого-анатомические осо- бенности и химический состав зерна ржи приводят к увеличе- нию энергии, необходимой к размалыванию его в муку. Известны данные о технологической твердости и соотноше-

нии удельного расхода энергии при размоле зерна пшеницы и ржи (табл. 105).

§ 2. ХЛЕБОПЕКАРНОЕ ДОСТОИНСТВО РЖАНОЙ МУКИ

Показатели качества ржаного хлеба те же, что и пшенично- го: вкус, аромат, форма, объем, окраска и состояние корки, раз- рыхленность мякиша, пористость, цвет мякиша, расплывае- мость подового хлеба. Количественно они изменяются в более узких пределах. Величина объема формового хлеба и структу-