Продукты переработки зерна

09.11.2014

В процессе переработки зерна в хлебопекарную муку и крупу образуются отруби, зародыш и мучка. Эти побочные продукты, образующиеся при производстве основной продукции, пригодны для использования в качестве сырья в другом производстве или для самостоятельного потребления.
Побочные продукты образуются наряду с основной продукцией в едином технологическом цикле в результате физико-химической переработки сырья и сохраняют максимум полезных веществ в неизменном виде. Они отличаются от основной продукции по своим физико-химическим свойствам.
Анализ химического состава этих продуктов показывает, что они могут служить сырьем дли производства ценных продуктов питания или биологически активных веществ.
В табл. 4.12 приведен химический состав побочных продуктов. Анализ данных показывает, что в этих продуктах присутствует много биологически важных веществ, необходимых для полноценного питания.
В табл. 4.13 приведено содержание незаменимых аминокислот в отрубях, мучке и зародыше, полученных при сортовом помоле пшеницы. Из данных таблицы видно, что в этих продуктах присутствуют все восемь незаменимых аминокислот, не синтезируемых в человеческом организме, особенно много их в белке зародыша. Кроме того, побочные продукты мукомольного и крупяного производств богаты различными витаминами (табл. 4.14).

Все приведенные данные указывают на высокую пищевую ценность этих продуктов, поэтому во всех развитых странах в настоящее время уделяют особое внимание их рациональному использованию.
Отруби. Это побочный продукт помола зерна, состоящий из частиц оболочек и алейронового слоя с примесью частиц зародыша и эндосперма. При помоле пшеницы почти на всех мельницах образуется до 18,5 % отрубей от массы зерна. Пшеничные отруби имеют ценный минеральный состав: около 10 мг/кг фосфора, 40—50 мг/кг марганца, более 80 мг/кг цинка, более 10 мг/кг калия, 5—10 мг/кг меди, а также более 15 других макро- и микроэлементов (кобальт, фтор, железо и др.), необходимых для нормального протекания различных биохимических и физиологических процессов в организме человека; в ржаных отрубях содержание железа достигает 40 мг/кг, марганца 15 мг/кг и т. д.
Кроме того, отруби содержат очень много белка, богатого незаменимыми аминокислотами (лизином, триптофаном, треонином), и других полезных пищевых веществ. Однако отруби плохо усваиваются организмом человека, при этом 30—40 % содержащихся в них белков остаются неиспользованными. Для повышения усвояемости этих белков целесообразно применять диспергирование пшеничных отрубей с отбором фракции величиной до 180 мкм, которая составляет 50% общей массы отрубей. Для повышения биологической ценности массовых сортов хлебобулочных изделий их можно вносить взамен 5 % пшеничной муки второго сорта, а при выработке хлеба украинского нового взамен 10 % ржаной обдирной муки.
По фракционному составу белковых веществ тритикалевые отруби близки к пшеничным (табл. 4.15), что делает их взаимозаменяемыми в технологии пищевых продуктов.

На основе отрубей и продуктов переработки яблок производят обогатительную пищевую добавку «Янтарь», введение которой в рецептуру хлебобулочных (5—10 % к массе муки) и мучных кондитерских изделий (до 10 % к массе готового изделия) позволяет увеличить содержание в них пектина, магния, кальция, пищевых волокон. Этот рецептурный компонент вводят при замесе теста, предварительно перемешав с мукой.
Мучка. Это побочный продукт переработки зерна, который образуется преимущественно в процессе шлифования и состоит из тонко измельченных частиц всех анатомических частей зерновки (плодовой и семенной оболочек и крахмальных зерен с прикрепленными к ним частицами белковой матрицы), проходящих через отверстия сига диаметром 1,5 мм. В состав тритикалевой мучки входит (%): белка — 11,6, крахмала и других углеводов — 4.5,2, клетчатки — 6,44, жира — 1,98. Зольность мучки составляет 2,47%.
Зародыш. Зародыш расположен у основания зерновки пшеницы под некоторым углом к эндосперму. Он состоит из щитка, почечки и зачаточных бугорков корешков. При определенных условиях (достаточное насыщение влагой, доступ кислорода, определенная температура) зародыш начинает прорастать. В нем содержится большое количество полноценных белковых веществ, жира и углеводов, витаминов. В анатомических частях зерновки пшеницы его доля составляет 1,5—3,0 %.
Белок зародыша отличается хорошей усвояемостью и биологической полноценностью, а жир более чем на 80% состоит из непредельных жирных кислот и содержит значительное количество (до 2 %) фосфолипидов.
Зародыш содержит более 20 макро- и микроэлементов. При этом содержание фосфора достигает 1 % и более, калия — более 1 %, натрия — свыше 50 мг/кг, железа — около 100 мг/кг. Кроме того, в зародыше и значительном количестве присутствуют медь, цинк, кобальт и другие микроэлементы.
В массе зерна пшеницы зародыш составляет до 3 %. Его получают при сортовых помолах зерна пшеницы. Цвет зародыша должен быть желтым со светло-коричневым оттенком, вкус — сладким специфическим, запах — присушим зародышу. Влажность не более 15,5 %. Из-за высокого содержания жира (11,7 %) зародышевые хлопья можно хранить лишь 2 мес. В ряде стран пшеничный зародыш добавляют к хлебу в количестве 3...5 % к мессе муки. В результате хлеб получается полноценным по незаменимым аминокислотам, витаминам и микроэлементам. В массовых сортах хлеба им можно заменять 2 % пшеничной муки первого и второго сортов, а в хлебе украинском новом — 5% ржаной обдирной муки.
Хорошие результаты получают также при производстве сахарного печенья с добавлением до 10 % пшеничных зародышей. Применяют зародыш и в производстве специальной муки для кондитерской промышленности, которая идет на выработку шоколадных конфет, тортов, пирожных, кремов и другой продукции.
Кроме того, зародыш рекомендуется применять для диетического питания при болезнях кровеносной системы, нервных расстройствах, для профилактики атеросклероза, укрепления организма при физическом переутомлении. Употребление в пищу 50 г зародыша удовлетворяет суточную потребность взрослого человека в витаминах.
Зародыш является также хорошим сырьем для производства растительного масла (кукурузного, рисового, пшеничного).
Оставшийся после экстракции масла из зародыша продукт отличается высоким содержанием белка — более 30 %, ценным аминокислотным и минеральным составом. Его используют в виде обогатителя при изготовлении хлебобулочных изделий, сухих ивтраков и диетических кулинарных блюд.
Однако широкое использование зародыша и мучки для производства продуктов питания сдерживается из-за высокого содержания в них жира, богатого ненасыщенными жирными кислотами, что делает их нестойкими при хранении. Они быстро окисляются, что вызывает прогоркание масла и придает неприятный вкус и запах зародышу и мучке. Для предотвращения этого нежелательного явления разработаны и применяются различные методы их стабилизации, в частности сушка и даже поджаривание. При этом биологически активные вещества сохраняются.
В зависимости от способа обработки стабилизированный зародыш может храниться от 1 мес до 2 лет.
Кроме вышеописанных в хлебопечении применяют также другие продукты переработки зерна: сухую пшеничную клейковину, кукурузные хлопья и экструдаты.
Сухая пшеничная клейковина. Это белок, полученный чисто механическим путем из пшеничной муки с использованием самых передовых технологий.
Использование клейковины позволяет значительно улучшить качество хлебобулочных изделий, в том числе из муки с пониженными хлебопекарными свойствами.
Клейковина предупреждает опадание теста на стадии брожения. В результате применения клейковины хлебобулочные изделия становятся воздушными по структуре и их объем увеличивается. Благодаря улучшенной способности связывания воды клейковиной выход теста повышается, а срок хранения выпекаемых изделий удлиняется.
Сухая пшеничная клейковина «Райсио» рекомендуется для получения белково-пшеничного хлеба, в том числе по ускоренной технологии приготовления теста, предусматривающей продолжительность его брожения в течение 30—40 мин.
Сухую клейковину «Райсио» рекомендуется использовать в количестве 2—4 % к массе муки. При этом качество изделий улучшается по удельному объему и формоустойчивости на 10—20 %; пористости — па 3—5 %: сжимаемости мякиша — на 15—50 %; а выход продукции увеличивается на 2—3 %.
Кукурузные хлопья. Из зерна кукурузы получают более 550 различных продуктов, в том числе муку, крупу, масло, воздушную кукурузу, кукурузные палочки, спирт, пиво, связующие вещества, питательные среды для культур микроорганизмов, некоторые лекарства, экстракты, пасты и др., в том числе кукурузные хлопья, которые представляют собой готовый продукт питания, не требующий дополнительной кулинарной обработки. Их изготавливают путем плющения предварительно ароматизированных раздробленных зерен. Кукурузные хлопья хорошо сохраняют свои свойства, поэтому их удобно использовать в походах, экскурсиях и экспедициях. Кроме того, их употребляют на гарнир к мясным рубленым или отбивным котлетам и жареному мясу, для чего сами хлопья с добавлением сливочного масла предварительно обжаривают. Кукурузные хлопья употребляют также с фруктовыми и ягодными соками, компотами, киселем, чаем, кофе, молоком и кисломолочными продуктами, какао, пивом, различными сухофруктами, вместо гренок с супами и бульонами.
Кукурузные хлопья и попкорн, относящиеся к продуктам с наиболее благоприятным соотношением содержания клетчатки и углеводов, наиболее приемлемы для питания работников умственного труда. Содержание жира в них выше, чем в гречневой крупе (4,2 против 3,0 %), а количество железа в три раза выше, чем в гречневой и других крупах.
При производстве кукурузных хлопьев в качестве вторичного продукта получаются панированные сухари.
Экструдаты. Продукты экструдирования из нешелушеного зерна ржи, ячменя, кукурузы, гречихи, сои, проса обладают хорошими потребительскими органолептическими свойствами: вкус и запах — свойственный каждому из видов зерна: цвет — от кремового до светло-коричневого. По структуре экструдаты представляют собой сухую мелкопористую хрустящую массу с высокой пищевой ценностью (за счет присутствия незаменимых аминокислот, пищевых волокон и минеральных веществ), низкой себестоимостью и энергетической ценностью.
Медико-биологическими и клиническими испытаниями доказано, что нехватка пищевых волокон (клетчатки, гемицеллюлоз, лигнина) в ежедневном рационе питания — одна из причин распространения так называемых болезней цивилизации: атонии кишечника, гипертонической болезни, ишемической болезни сердца, сахарного диабета и других.
Балластные вещества связывают и выводят из организма вредные соединения, в том числе ионы тяжелых металлов, радионуклиды и пр.
Значение пищевых продуктов в питании человека определяется их химическим составом. В экструдатах имеются практически все необходимые для человека вещества: белки, углеводы, жиры, минеральные соли, витамины. Полуфабрикаты экструдирования содержат в среднем 10—12% белков, около 70% углеводов, среди которых преобладает крахмал, 2—5 % жиров и около 2 % минеральных веществ. Полуфабрикат экструдирования из сои характеризуется повышенным содержанием белка (в среднем 30 %).
По качеству белка полуфабрикат экструдирования из гречихи в значительной степени может заменить в питании человека более дорогие продукты животного происхождения.
Полуфабрикат экструдирования из ячменя богат сахарами, которые придают кондитерским изделиям приятный сладковатый вкус и снижают опасность возникновения гипергликемии.
Жиры, входящие в состав экструдатов, обладают большим запасом потенциальной энергии. Например, в соевом экструдате в среднем содержится 18 % жира.
Результаты исследований безопасности полуфабрикатов экструдирования показали их соответствие требованиям СанПиH 2.3.2.1078-01.
Применение экструдатов зерновых культур для производства пищевых продуктов способствует их обогащению белками, пищевыми волокнами, минеральными веществами и витаминами.