Формирование качества муки в процессе производства
Содержание
Введение…………………………………………………………
Глава 1. Классификация и ассортимент муки…………………………….6
Глава 2. Пищевая ценность…………………………………………………10
Глава 3. Показатели качества муки……………………………………….15
Глава 4. Хлебопекарные свойства муки……………………………………18
Глава 5. Формирование качества муки в процессе производства………24
Глава 6. Технология производства муки…………………………………...30
Глава 7. Факторы, формирующие и сохраняющие ассортимент муки…..35
Заключение……………………………………………………
Список литературы……………………………………………………
Приложение……………………………………………………
Введение
Мука является продуктом первой необходимости, а от ее качества зависит качество продукции, выпускаемой кондитерской, хлебопекарной, макаронной промышленностью и сферой общественного питания.
Это пищевой продукт, получаемый в результате измельчения зерна различных культур. Во всех странах, где печеный хлеб служит одним из основных продуктов питания, огромное количество зерна пшеницы и в меньшей степени ржи перерабатывают в муку - основное сырье для хлебопечения, производства макаронных и кондитерских мучнистых изделий. Для нужд кулинарии, пищевой, текстильной и других отраслей промышленности в небольших количествах вырабатывают муку из ячменя, кукурузы, овса, гречихи, гороха, сои и сорго. Из крупы риса, овсяной и гречневой получают специальную муку для детского питания.
Основное назначение – выпечка хлеба, кроме того, муку используют в макаронной, кондитерской и других отраслях пищевой промышленности. Часть муки реализуют населению через розничную торговую сеть и общественное питание.
Производство муки — одно из древнейших на земном шаре. Первоначальными орудиями для получения муки были камни, между которыми человек вручную растирал зерно («зернотерки»), или ступки из камня, в которых зерно измельчали ударными усилиями, позднее, используя силу животных, ветра или воды, человек стал получать муку, растирая зерно между специально обработанными камнями — жерновами и насечками на их рабочей части. Зерно, попадая в центральную часть жерновов, из которых один вращающийся, измельчается. Первобытные способы получения муки с применением зернотерок сохранились в наши дни у населения многих стран Африки, Азии и Латинской Америки [16].
Для получения белого хлеба (со светлым мякишем) необходимо вырабатывать муку только из эндосперма, то есть уметь в процессе измельчения возможно полнее отделять оболочки. Этого достигают, используя неодинаковую прочность различных частей зерновки - хрупкость эндосперма и большую прочность оболочек и зародыша. Таким образом, для возможно полного отделения оболочек от эндосперма быстрое интенсивное измельчение зерна неприемлемо. Только при постепенных и многократных механических воздействиях сохраняют частицы оболочек более крупными и выделяют в виде мелких частиц содержимое эндосперма. После каждого измельчения полученный продукт сортируют, выделяя из него частицы, достигшие величины, свойственной муке.
Неоднородная прочность структуры зерновки даже в пределах эндосперма позволяет при правильном измельчении и сортировании частиц получать муку из разных частей эндосперма (внутренней и периферийной), отличающуюся по химическому составу, свойствам и питательности вследствие неравномерного распределения веществ в зерне. На основании этого на мукомольных заводах применяют несколько видов помола и получают различные выхода и сорта муки.
Выходом муки называют количество ее, полученное из зерна в результате помола. Выход выражают в процентах к массе переработанного зерна. Он может быть 100%-м (практически 99,5%-м), когда все зерно превращено в муку. Однако при таком выходе мука может иметь пороки (хруст, измененный вкус, худший цвет). Муку такого выхода не вырабатывают. В нашей стране существуют следующие выхода муки. Пшеничная: 96% - обойная (односортная); 85% - второго сорта (односортная); 78% - двух- и трехсортная; 75% - трех- и односортная; 72% - первого сорта (односортная). Ржаная: 95% - обойная; 87% - обдирная; 63% - сеяная (все односортные). Односортную муку получают из смеси зерна пшеницы и ржи: пшенично-ржаную с выходом 96% и ржано-пшеничную с выходом 95%. Кроме того, муку с выходом 70% вырабатывают на опытных лабораторных мельницах для мукомольно-хлебопекарной оценки сортов пшеницы.
Неоднородная прочность структуры частей зерновки позволяет в зависимости от схемы помола получать муку в пределах общего установленного выхода (75…78%) в виде одного или нескольких сортов. Удлиняя схему технологического процесса, то есть 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 трехсортном помоле получают крупчатку или муку высшего сорта, остальное - мука первого и второго сорта. Процент выхода каждого сорта зависит от качества зерна и схемы технологического процесса. При помоле зерна твердой пшеницы для макаронной промышленности в пределах установленного выхода получают особую крупитчатую муку высшего, первого и второго сортов.
Указанные выходы и сорта муки вырабатывают и в других странах. Общий выход муки ниже 70% получают редко, так как в нормально выполненном зерне пшеницы содержание эндосперма достигает 81…85%. Кроме муки, в процессе помола образуются побочные продукты: отходы, содержащие то или иное количество зерна и семян сорняков, мучная пыль, отруби и т.д. [7].
Цель работы: изучить технологический процесс производства муки.
Задачи работы: изложить теоретический материал о классификации муки, процессе ее производства и факторах формирующих ее качество.
Глава 1. Классификация и ассортимент муки.
Муку подразделяют на виды, типы и товарные сорта.
Вид муки определяется культурой, из которой она выработана. Основными видами муки являются пшеничная и ржаная. К ним же относится мука из новой зерновой культуры – тритикале.
Второстепенные виды муки получают из ячменя, кукурузы, сои. Мука специального назначения – овсяная, рисовая, гречневая, гороховая вырабатывается пищеконцентратными предприятиями.
Тип муки зависит от ее целевого назначения. Так, пшеничная мука
вырабатывается трех типов – хлебопекарная, макаронная и кондитерская. Из ржи и тритикале получают один тип муки – хлебопекарную. Соевую муку подразделяют на три типа в зависимости от особенностей производства – необезжиренная, полуобезжиренная и обезжиренная.
Товарный сорт муки зависит от технологии переработки зерна.
Так, пшеничная хлебопекарная мука вырабатывается пяти сортов:
- Крупчатка. Состоит из частиц эндосперма (крупок) с размером 0,3-
0,4 мм, не содержит оболочек и мягких мучнистых частиц. Ее вырабатывают из мягких пшениц со стекловидностью не менее 40%, с примесью твердой пшеницы до 20% или только из мягкой со стекловидностью не менее 50%;
- Высший. Состоит из тонкоизмельченных (0,1-0,2 мм) частиц
эндосперма, преимущественно внутренних слоев;
- 1-й. Состоит из тонкоизмельченных частиц эндосперма (всех его
слоев) и 2-3% массы муки измельченных оболочек. Размер частиц основной массы муки 1-го сорта 0,2-0,3 мм;
- 2-й. Состоит из частиц измельченного эндосперма и 8-12% массы
муки измельченных оболочек. Мука 2-го сорта крупнее муки 1-го сорта.
Размеры частиц 0,2-0,4 мм. Цвет заметно темнее из-за большого содержания периферийных частей зерна - обычно белый с желтоватым или сероватым оттенком;
- Обойная (простая). Получают измельчением всего зерна. Выход муки составляет 96%. Мука более крупная, частицы менее однородны по размеру.
- Макаронная бывает двух сортов:
А) Крупка (высший);
Б) Полукрупка (1-й).
Ржаную и муку тритикале подразделяют на три сорта:
а) Сеяная. Вырабатывается в основном из эндосперма ржи, на долю периферийных частей зерна приходится только 1-2%. Это белая мука с легким сероватым оттенком (частицы размером до 0,2 мм);
б) Обдирная. Состоит из эндосперма и примерно 10% периферийных
частей зерна. Она крупнее сеяной, темнее;
в) Обойная. Вырабатывают при обойном помоле измельчением всех
частей зерна. Обойная мука может вырабатываться из смеси зерна пшеницы и ржи – пшенично-ржаная (70:30) и ржано-пшеничная (60:40).
Пшеничная мука высшего и 1-го сортов может быть витаминизированной, если она выпускается с обогащением витаминами группы В [17].
Пшеничная мука.
Сырьем для производства пшеничной муки служит пшеница – главная хлебная культура России и, вероятно, самая распространенная в мире. Дикие предки пшеницы обнаруживаются уже в раскопках каменного века на территории Закавказья, Ближнего Востока и Южной Европы. За свою историю люди путем стихийного, целенаправленного отбора создали множество разновидностей и сортов пшеницы. Основная разновидность (90-95% посевных площадей) – мягкая пшеница. Именно она используется в выпечке хлеба. Наибольшую ценность представляют так называемые сильные сорта пшеницы, которые дают хороший хлеб.
Макароны, вермишель, лапша производятся из зерна твердой пшеницы. Она отличается плотным стекловидным зерном и богата белками. Твердая пшеница более требовательна к климату и агротехнике, чем мягкая, и производится ее значительно меньше. Кроме муки, из нее вырабатывают крупу и пищевые концентраты.
Кроме мягкой и твердой, в небольших количествах встречаются другие виды пшеницы: полба (двузернянка, эммер) — пленчатая пшеница, Полба более устойчива к суховеям, чем другие виды пшеницы. Полба дает крупу высокого качества, по хлебопекарные свойства ее средние и ниже средних, поэтому в хлебопечении не используется.
Переработка пшеницы в муку – сложный технологический процесс, состоящий из многих операций, каждая из которых оказывает существенное влияние на пищевую ценность и качество готового продукта, также как и качество сырья [15].
Ржаная мука.
Сырьем для ржаной муки является рож – злак пользующийся в России не меньшим уважением, чем пшеница, первоначально был лишь сорняком на пшеничных ячменных полях. Но ввиду своей стойкости и отменного вкуса уже к началу ХХ века рожь вошла в число возделываемых культур. Также является мукомольной культурой, в небольшом количестве используется для получения солода и спирта.
Мука из зерна тритикале.
Тритикале – это гибрид пшеницы и ржи, полученный искусственным путем (при скрещивании мягкой и твердой пшеницы и озимой ржи). Этот сорт муки объединяет в себе самые ценные качества «родителей»: приспосабливаемость к тяжелым почвам и климатическим условиям, высокую урожайность. По набору аминокислот тритикале богаче и ржи, и пшеницы [13].
Ячменная мука.
Она вырабатывается в северных районах страны, где местное население традиционно применяет ее для изготовление блинов и лепешек. Сырьем для ячменной муки является ячмень – ровесник пшеницы. Культура самого широкого в мире распространения.
Кукурузная мука.
Используется также для изготовления крупы, хлопьев и поп-корна, а также для консервирования. Кукурузную муку в хлебопечении, как правило, не применяют, так как при замешивании теста белки кукурузы клейковину не образуют. В основном кукурузную муку применяют в смеси с пшеничной для изготовления высококачественных кондитерских изделий из песочного теста.
Кроме того, кукурузной мукой пользуются в пивоварении и медицинской
Промышленности [12].
Соевая мука. Отличительной особенностью этой муки является то, что сырьем для ее изготовления служит не злак, а бобовая культура – соя.
Соевую муку вырабатывают трех видов:
- необезжиренную – из целых семян;
- полуобезжиренную – из соевого жмыха (остатка от получения соевого
масла прессованием);
- обезжиренную – из шрота (остатка от выработки масла экстракцией).
Необезжиренная мука, полученная без предварительной тепловой обработки семян, называется недезодорированной. Ее характерной особенностью являются специфический запах и вкус сои. Дезодорированная мука получается при помоле предварительно обработанных паром семян. При пропаривании ароматические вещества отгоняются с паром или разрушаются. Полуобезжиренная и обезжиренная мука может быть только дезодорированной [11].
Глава 2. Пищевая ценность.
Химический состав муки.
Химический состав муки зависит от состава зерна, из которого она изготовлена, и от ее сорта. Чем выше сорт муки, тем больше в ней содержится крахмала. Содержание остальных углеводов, а также жира, золы, белков и других веществ с понижением сортности муки увеличивается.
Рассмотрим особенности количественного и качественного состава муки определяют ее пищевую ценность и хлебопекарные свойства.
Азотистые и белковые вещества
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 [4].
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%.
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 [6].
Белки ржаной муки. По аминокислотному составу и свойствам белки ржаной муки отличаются от белков пшеничной муки. Ржаная мука содержит много водорастворимых белков (около 36 % от общей массы белковых веществ) и солерастворимых (около 20%). Проламиновая и глютелиновая фракции ржаной муки значительно ниже по массе, в обычных условиях клейковину не образуют. Общее содержание белковых веществ в ржаной муке несколько ниже, чем в пшеничной (10—14%). В особых условиях из ржаной муки можно выделить белковую массу, напоминающую по эластичности и растяжимости клейковину [7].
Углеводы
В углеводном комплексе муки преобладают высшие полисахариды (крахмал, клетчатка, гемицеллюлоза, пентозаны). В небольшом количестве мука содержит сахароподобные полисахариды (ди- и трисахариды) и простые сахара (глюкоза, фруктоза).
Крахмал. Крахмал — важнейший углевод муки, содержится в виде зерен размером от 0,002 до 0,15 мм. Размер, форма, способность к набуханию и клейстеризации крахмальных зерен различны для муки различных видов. Крупность и целость крахмальных зерен влияет на консистенцию теста, его влагоемкость и содержание в нем сахара. Мелкие и поврежденные зерна крахмала быстрее осахариваются в процессе приготовления хлеба, чем крупные и плотные зерна [8].
Клетчатка. Клетчатка (целлюлоза) находится в периферийных частях зерна и потому в большом количестве содержится в муке высоких выходов. В обойной муке содержится около 2,3 % клетчатки, а в муке пшеничной высшего сорта 0,1—0,15 %. Клетчатка не усваивается организмом человека и снижает пищевую ценность муки. В отдельных случаях высокое содержание клетчатки полезно, так как ускоряет перистальтику кишечного тракта [10].
Гемицеллюлозы. Это полисахариды, относящиеся к пентозанам и гексозанам. По физико-химическим свойствам они занимают промежуточное положение между крахмалом и клетчаткой. Однако организмом человека гемицеллюлозы не усваиваются. Пшеничная мука в зависимости от сорта имеет различное содержание пентозанов — основной составной части гемицеллюлозы [9].
В муке высшего сорта содержится 2,6 % всего количества пентозанов зерна, а в муке II сорта — 25,5%. Пентозаны делятся на растворимые и нерастворимые. Нерастворимые пентозаны хорошо набухают в воде, поглощая воду, в количестве, превышающем их массу в 10 раз.
Растворимые пентозаны или углеводные слизи дают очень вязкие растворы, которые под влиянием окислителей переходят в плотные гели. Пшеничная мука содержит 1,8—2 % слизей, ржаная — почти в два раза больше.
Липиды. Липидами называются жиры и жироподобные вещества (липоиды). Все липиды нерастворимы в воде и растворимы в органических растворителях.
Общее содержание липидов в целом зерне пшеницы около 2,7 %, а в пшеничной муке 1,6—2 %. В муке липиды находятся как в свободном состоянии, так и в виде комплексов с белками (липопротеиды) и углеводами (гликолипиды). Последние исследования показали, что связанные с белками клейковины липиды значительно влияют на ее физические свойства.
Жиры. Жиры — сложные эфиры глицерина и высокомолекулярных жирных кислот. В пшеничной и ржаной муке различных сортов содержится 1—2 % жира. Жир, находящийся в муке, имеет жидкую консистенцию. Он состоит в основном из глицеридов ненасыщенных жирных кислот: олеиновой, линолевой (преимущественно) и линоленовой. Эти кислоты имеют высокую пищевую ценность, им приписывают витаминные свойства. Гидролиз жира во время хранения муки и дальнейшие превращения свободных жирных кислот существенно влияют на кислотность, вкус муки и на свойства клейковины.
Липоиды. К липоидам муки относятся фосфатиды — сложные эфиры глицерина и жирных кислот, содержащие фосфорную кислоту, соединенную с каким-либо азотистым основанием [8].
В муке содержится 0,4—0,7 % фосфатидов, относящихся к группе лецитинов, в которых азотистым основанием является холин. Лецитины и другие фосфатиды характеризуются высокой пищевой ценностью и имеют большое биологическое значение. Они легко образуют соединения с белками (липо-протеидные комплексы), играющие важную роль в жизни каждой клетки. Лецитины — гидрофильные коллоиды, хорошо набухающие в воде.
Пигменты. К растворимым в жирах пигментам относятся каротииоиды и хлорофилл. Цвет каротиноидных пигментов муки желтый или оранжевый, а хлорофилла — зеленый. Каротииоиды обладают провитаминными свойствами, так как способны в животном организме превращаться в витамин А.
Минеральные вещества
Мука состоит в основном из органических веществ и небольшого количества минеральных (зольных). Минеральные вещества зерна сосредоточены главным образом в алейроновом слое, оболочках и зародыше. Особенно много минеральных веществ в алейроновом слое. Содержание минеральных веществ в эндосперме невелико (0,3—0,5%) и повышается от центра к периферии, поэтому зольность служит показателем сорта муки.
Большая часть минеральных веществ муки состоит из соединений фосфора (50%), а также калия (30%), магния и кальция (15 %).
В ничтожных количествах содержатся различные микроэлементы (медь, марганец, цинк и др.). Содержание железа в золе разных сортов муки 0,18—0,26%. Значительная доля фосфора (50—70 %) представлена в виде фитина — (Са — Mg — соль инозитфосфорной кислоты). Чем выше сорт муки, тем меньше в ней находится минеральных веществ [10].
Ферменты
В зернах хлебных злаков содержатся разнообразные ферменты, сосредоточенные главным образом в зародыше и периферийных частях зерна. Ввиду этого в муке высоких выходов ферментов содержится больше, чем в муке низких выходов.
Ферментная активность у разных партий муки одного и того же сорта различна. Она зависит от условий произрастания, хранения, режимов сушки и кондиционирования зерна перед помолом. Повышенная активность ферментов отмечена у муки, полученной из несозревшего, проросшего, морозобойного или пораженного клопом-черепашкой зерна. Высушивание зерна при жестком режиме снижает активность ферментов, при хранении муки (или зерна) она также несколько уменьшается.
Ферменты активны только при достаточной влажности среды, поэтому при хранении муки влажностью 14,5 % и ниже действие ферментов проявляется очень слабо. После замеса в полуфабрикатах начинаются ферментативные реакции, в которых участвуют гидролитические и окислительно-восстановительные ферменты муки. Гидролитические ферменты (гидролазы) разлагают сложные вещества муки на более простые водорастворимые продукты гидролиза.
Мука грубого помола имеет меньшую усвояемость и энергетическую ценность, но высокую биологическую ценность, в ней больше витаминов и минеральных веществ.
Мука же высших сортов беднее полезными веществами, так как они сосредоточены в основном в оболочках зерна и зародыше, которые при получении муки удаляют, но усваивается легче и полнее.
Муку 2-го сорта получают из мягких пшениц. Цвет белый желтовато-серым оттенком. Мука отличается содержанием 8—10% оболочек, частицы муки более крупные, чем в 1-м сорте, по величине неоднородные. Содержание клейковины — не менее 25% зольность — не более 1,25 %. Используют муку 2-го сорта в хлеб печении.
Мука обойная изготавливается из мягких пшениц при обойном односортном помоле без отсева отрубей. Выход муки — 96% [6].
Глава 3. Показатели качества муки.
Качество муки определяют органолептическими (цвет, запах, вкус) и физико- химическими (влажность, зольность, крупность помола, количество и качество клейковины пшеничной муки, содержание примесей и зараженность амбарными вредителями) показателями.
Органолептичёская оценка муки производится товароведом в первую очередь.
Если мука по запаху, вкусу или цвету не удовлетворяет требованиям стандарта, то она не подлежит пищевому использованию и дальнейшая оценка ее соответственно не производится.
Запах и вкус пшеничной муки хорошего качества слабо выражены, но специфичны для культуры. Следует отметить, что ароматические вещества зерна и муки пока мало изучены. В образовании аромата и вкуса свежей муки принимают участие присутствующие в ней растворимые углеводы, свободные аминокислоты и органические кислоты.
Запах и вкус свежей ржаной муки имеет приятный, свойственный ржи запах и сладковатый вкус.
Кроме того, при оценке муки устанавливают отсутствие при разжевывании хруста на зубах.
Цвет муки является показателем ее свежести и сортности. Чем выше сорт муки, тем она светлее, так как содержит меньше оболочек зерна (отрубей).
Цвет муки разных сортов должен отвечать требованиям стандартов. Так, цвет пшеничной муки:
- крупчатка должна иметь
белый или кремовый с
- высший сорт — белый или белым с кремовым оттенком;
- 1-й сорт —белый или кремовый с желтоватым оттенком;
- 2-й — белый с желтоватым или сероватым оттенком;
- 2-й сорт из твердой пшеницы - кремовый с желтым оттенком;
- обойная — белый с желтоватым или сероватым оттенком и хорошо заметными отрубистыми частицами.
Цвет сортов ржаной муки:
- сеяной – белый;
- обдирной – серовато-белый;
- обойной – серовато-белый с заметными частицами оболочек зерна [1].
Характерной особенностью ржаной муки является ее способность в процессе приготовления хлеба к потемнению. Это обусловлено наличием в периферических частях зерновки ржи активной полифенолоксидазы (тирозиназы) и тирозина.
Именно поэтому мякиш ржаного хлеба всегда темный. Получаемая преимущественно из эндосперма сеяная мука дает хлеб с более светлым мякишем.
Цвет муки в существенной степени зависит от ее выхода. Чем больше измельченных оболочек попадает в нее, тем она темнее. Это дает возможность быстро определять сорт муки, сравнивая ее с эталонами-образцами определенного сорта. Однако такое установление сорта дает лишь приблизительный результат, так как, кроме присутствия оболочек, на цвет муки влияет много других факторов.
Среди них важное значение имеют природные особенности зерна: содержание пигментов, стекловидность эндосперма и даже состав минеральных веществ. Кроме того, для зрительного восприятия цвета определенное значение имеют степень измельчения муки и ее влажность. Одновременно определяют крупность муки.
Крупность помола имеет важное значение, как для пшеничной, так и для ржаной муки. Чрезмерно крупная мука кажется более темной, она обладает пониженной водопоглотительной способностью, замедленным образованием теста и дает хлеб недостаточного объема, с грубой толстостенной пористостью мякиша, иногда с бледной коркой. Из излишне измельченной (перетертой) муки хлеб получается быстро черствеющим, пониженного объема, с темной коркой и мякишем, а половые изделия расплывшейся формы. В хлебопечении ценится мука, однородная по размерам образующих ее частиц. Оптимальная крупность их в определенной степени связана с качеством клейковины и размерами крахмальных зерен. Мука с сильной клейковиной должна быть несколько мельче, чем со слабой [18].
Крупность муки определяют просеиванием ее на шелковых или капроновых ситах, размер отверстий которых установлен стандартом в зависимости от сорта.
Зольность
муки является основным
Нормы зольности хлебопекарной пшеничной муки (в %, не более): крупчатки 0.60; высшего сорта — 0,55; 1-го - 0,75; 2-го — 1,25; 2-го из твердой пшеницы - 1,75; обойной — 1,90.
Зольность ржаной муки установлена в следующих пределах (в % на сухое