Словарь основных понятий модуля

Зерно– основной продукт сельского хозяйства, один из основных продуктов питания, содержащий большое количество сухих веществ, обладающий способностью сохранять длительное время свои свойства, имеет высокую транспортабельность и доступность.

Пшеница – в России возделывают два вида пшениц – мягкие и твердые. Предпочтение отдают мягким, на их долю приходится 90% посевов.

Мягкая пшеница по технологическим свойствам (мукомольным и хлебопекарным) делится на три группы – сильную, среднюю и слабую. Сильной называют пшеницу с высоким содержанием белка (не менее 14% на СВ), стекловидностью не ниже 60%, имеет хорошие хлебопекарные свойства.

Слабая пшеница имеет низкие хлебопекарные свойства, малое содержание белка (менее 10%), она используется для производства мучных кондитерских изделий.

Средняя пшеница наиболее распространена, по свойствам занимает промежуточное положение между сильной и слабой.

У твердой пшеницы стекловидность не менее 60% и высокое содержание белка, главное ее применение – получение макаронных изделий.

Клейковина– нерастворимые в воде фракции белков – глиадин и глютенин, поэтому при отмывании клейковины они являются основными ее компонентами. Их называют клейковинными. Эти белки находятся в эндосперме зерна и поэтому их больше в муке высших сортов.

Рожь – вторая по значению культура после пшеницы, в основном это озимая культура. По сравнению с пшеницей содержит меньше белка (9-20%), но он более полноценен. Белки ржи способны к неограниченному набуханию, поэтому клейковину не образуют.

Ячмень – культура, которая по объему производства занимает второе место. По содержанию белка (7-25%) и сахаров ячмень занимает промежуточное положение между пшеницей и рожью, но его белки более полноценны по сравнению с пшеницей.

Овес – культура продовольственная и фуражная. В эндосперме – много пищевых волокон, содержание крахмала 25-40%. Белок более полноценный из всех злаковых, особенно по содержанию лизина. В овсе содержится до 10% жира и большое содержание минеральных веществ, особенно фосфора.

Сыпучесть. Зерновая масса представляет собой дисперсную систему зерно-воздух и относится к сыпучим материалам. Хорошая сыпучесть зерновых масс позволяет легко перемещать их при помощи норий, конвейеров, пневмотранспортных установок и т. д.

Самосортирование зерновой массы – это неравномерное распределение входящих в нее компонентов по отдельным участкам насыпи. Оно является следствием различной сыпучести компонентов зерновой массы и неоднородности частиц.

В результате самосортирования зерновой массы у стен силоса накапливаются легкие органические примеси, пыль, семена сорных растений, щуплые и битые зерна. В зерновой массе создаются условия, способствующие развитию различных физиологических процессов, приводящих к порче зерна. Это может привести к самосогреванию зерна.

Скважистость – промежутки между твердыми частицами в зерновой массе, заполненные воздухом, называют скважинами. Воздух, перемещающийся по скважинам, способствует передачи теплоты путем конвекции и перемещения влаги через массу зерна в виде пара.

Газопроницаемость зерновых масс позволяет использовать это свойство для активного вентилирования, для обеззараживания (дезинфекции).

Сорбционные свойства зерна и семян всех культур – это способность поглощать (сорбировать) из окружающей среды пары различных веществ и газы. При хранении и транспортировке зерно активно сорбирует различные пары и газы, поэтому хранилища и транспортные средства не должны иметь каких- либо посторонних запахов. Все химические средства, используемые для газовой дезинсекции зерна, обязательно оцениваются по степени их сорбции зерном и возможности быстрого и полного удаления из зерна – (десорбции).

Теплофизические и массообменные свойства включают в себя теплоемкость, теплопроводность, температуропроводность и термовлагопроводность.

Теплоемкость – показывает, какое количество теплоты требуется для нагревания тела, и характеризуется величиной удельной теплоемкости. Удельная теплоемкость зерна в 2 раза больше удельной теплоемкости воздуха.

Теплопроводность – теплопроводящую способность характеризует коэффициент теплопроводности. Зерновая масса обладает низкой теплопроводностью из-за ее органического состава.

Температуропроводность – определяет скорость изменения температуры материала, его теплоинерционные свойства. Из-за низкой температуропроводности средний слой насыпи зерна практически имеет постоянную температуру, так как происходит медленное прогревание зерна летом и медленное охлаждение зимой.

Положительное значение низких тепло- и влагопроводности заключается в том, что они позволяют сохранить низкую температуру летом, т. е. консервировать зерновую массу холодом. Отрицательное значение в том, что при наличии благоприятных условий для жизнедеятельности в зерне микроорганизмов, клещей и насекомых, выделяемая ими теплота будет задерживаться, что приведет к повышению температуры и самосогреванию.

Термовлагопроводность – это перемещение влаги, обусловленное градиентом температур. Перемещение влаги в виде конденсата водяных паров по направлению потока теплоты может сопровождаться скоплением ее в отдельных участках зерновой массы, что нежелательно. При этом возможно набухание и даже прорастание зерен.

Кондиционирование зерна – гидротермическая обработка, которая включает две стадии – увлажнение и отволаживание. Проводится для сортовых помолов зерна пшеницы с целью повышения эластичности оболочек зерна и облегчению их отделения от эндосперма и последующего выделения при просеивании.

Существует два способа кондиционирования – холодное и горячее.

Холодное проводят при увлажнении зерна водой с температурой 18-20°С и подогретой до 35°С, затем отволаживают в течение 12-14 часов. Этот способ применяют для обработки зерна, имеющего клейковину с низкой растяжимостью.

Горячее (скоростное) кондиционирование ведут при 55-60°С с последующим охлаждением и отволаживанием. Это кондиционирование применяют для зерна, имеющего клейковину ,слабую по силе.

Помол зернасостоит из двух стадий: собственно помол зерна и просеивание продуктов помола. Помолы разделяют на разовые и повторительные.

Разовый помол – осуществляется за один прием. Получают муку вместе с оболочками. Помолы проводят на молотковых дробилках.

Повторительные помолы предусматривают многократное прохождение зерна через системы, включающие измельчающие (вальцевые станки) и просеивающие (рассева).

Драные системы – служат для дробления зерна до крупок и дунстов.

Размольные системы – превращают крупки и дунсты в муку.

Вид муки –определяется культурой, из которой она выработана. Различают муку пшеничную, ржаную, ячменную, овсяную, рисовую, гороховую, гречневую, соевую. Муку также получают из смеси пшеницы и ржи.

Тип муки – определяется целевым назначением. Мука пшеничная вырабатывается хлебопекарной и макаронной, мука ржаная – только хлебопекарной.

Сорт муки связан с ее выходом, т. е. количеством муки, получаемой из 100 кг зерна. Чем больше выход муки, тем ниже ее сорт.

Теоретическая часть

Зерно - важнейший продукт сельского хозяйства. Зерновые продукты являются основными продуктами питания, так как они обладают отличительными свойствами: способностью синтезировать большое количество сухих веществ, сохранять длительное время свои свойства, имеют высокую транспортабельность и доступность. По количеству питательных веществ - белков, углеводов, минеральных веществ, витаминов группы В продукты переработки зерна составляют около 1/3 рациона питания человека, обеспечивая более половины энергетической ценности суточного рациона.

Основные зерновые культуры

Зерновые культуры по химическому составу делят на три группы.

К первой группе относится зерно, богатое крахмалом (пшеница, рожь, ячмень, овес), называемое хлебными злаками. В эту группу входят ложные злаки (кукуруза, рис, просо и семейство гречишных).

Во вторую группу входят культуры, богатые белком. К этой группе относится семейство бобовых.

В третью группу входят масличные культуры, семена, богатые жиром, несмотря на разнообразие формы, размеров и химического состава семян хлебных растений, можно выделить общие свойства в строении и функции семян различных видов растений.

На примере зерновки пшеницы определены несколько анатомических частей – оболочки, эндосперм, зародыш, которые выполняют определенные физиологические функции и, в связи с этим, имеют неодинаковое строение и разный химический состав. Оболочки содержат пищевые волокна, минеральные вещества. Эндосперм состоит преимущественно из крахмала (65-70%) и белка, в зародыше содержится жир, углеводы, витамины, белки, ростовые вещества.

Пшеница. В России возделывают преимущественно два вида пшениц – мягкие и твердые. Предпочтение отдают мягким, на их долю приходится 90% посевов. По срокам посева пшеница может быть яровой и озимой.

Мягкую пшеницу по технологическим свойствам (мукомольным и хлебопекарным) делят на три группы – сильную, среднюю и слабую. Сильной называется пшеница, имеющая зерно с высоким содержанием белка (не менее 14% на сухие вещества), стекловидность не ниже 60%. Такая мука имеет хорошие хлебопекарные свойства. Слабой называется пшеница, имеющая малое содержание белка (менее 11% на сухие вещества), стекловидность менее 40%. Слабая пшеница имеет низкие хлебопекарные свойства, в качестве ее улучшителей используют сильные пшеницы. Из слабой пшеницы получают муку, используемую для производства мучных кондитерских изделий. Средняя пшеница наиболее распространена, по свойствам занимает промежуточное положение между сильной и слабой. Она обладает хорошими хлебопекарными свойствами, однако эффективно улучшать слабую пшеницу не может.

Твердую пшеницу по хлебопекарным свойствам на группы не разделяют. Зерно этой пшеницы в чистом виде дает хлеб небольшого объема с плотным мякишем, т.к. клейковина зерна имеет высокую упругость и небольшую растяжимость.

Главное применение твердых пшениц – производство макаронных изделий. Для получения макаронных изделий хорошего качества пригодны также некоторые сорта яровой мягкой пшеницы с высокой стекловидностью(не менее 60%) и высоким содержанием белка. Белки пшеницы представлены глиадином и глютенином, т.е. нерастворимыми в воде фракциями белков, поэтому при отмывании клейковины они являются основными ее компонентами. В связи с этим их называют клейковинными белками. Эти белки находятся в эндосперме зерна и поэтому их больше содержится в муке высших сортов.

Альбумин и глобулин находится в белке зародыша и алейронового слоя зерна, поэтому их больше содержится в муке низких сортов.

Пшеница, среди всех злаковых, отличается высоким содержанием белка (9-27%), однако, из-за дефицита аминокислот лизина и метионина он считается неполноценным. Пшеницы преимущественно используются для получения муки.

Рожь. Эта культура является второй по значению после пшеницы. В основном это озимая культура, обладающая ценными качествами: не требовательна к почвенно-климатическим условиям, скороспела, имеет высокую урожайность и зимостойкость.

По сравнению с пшеницей рожь содержит меньше белка (9-20%), однако он более полноценен. По свойствам белковых веществ и крахмала культуры пшеница и рожь отличаются. В отличие от пшеницы белки ржи способны к неограниченному набуханию и, в связи с этим, клейковину не образуют. Крахмал ржи по сравнению с крахмалом пшеницы имеет более низкую температуру клейстеризации. В зерне ржи содержатся a- и b-амилазы, тогда как в пшенице присутствует только b-амилаза. В связи с этим при приготовлении ржаного хлеба крахмал быстрее гидролизуется, хлеб медленнее черствеет, однако продукты гидролиза оказывают влияние на свойства теста и хлеба: тесто и мякиш хлеба из ржаной муки более липкие, мякиш хлеба более влажный по сравнению с пшеничным хлебом. Рожь используется для получения муки и солода.

Ячмень. Культура ячменя в нашей стране по объему производства занимает второе место. Ячмень может быть озимым и яровым, в основном выращивают яровые сорта. Эндосперм ячменя может быть мучнистым, полу стекловидным и стекловидным. По содержанию белка (7-25%) и сахаров ячмень занимает промежуточное положение между пшеницей и рожью. Белки ячменя более полноценны по сравнению с пшеницей.

Ячмень используют для различных целей: получение муки, крупы, пива, солода, спирта, солодовых экстрактов, ячменного напитка.

Овес. Эта культура продовольственная и фуражная. Эндосперм овса содержит много пищевых волокон. Содержание крахмала в зерне невелико (25-40%). Белок овса наиболее полноценный из всех злаковых, особенно по содержанию лизина. В овсе содержится большое количество минеральных веществ, преимущественно соединений фосфора, а также жира – до 10%. Особенностью химического состава овса является содержание растворимых в воде углеводов – гумми, образующих вязкие растворы.

Овес используется для производства солода, крупы, толокна, киселей, печенья, диетических продуктов и для детского питания.

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