Рабочая тетрадь № 1 по «Товароведению зерна», Чебоксары 2014 (стр. 12 )

6. Клетчатка. Полуклетчатка и слизи

Клетчатка (C6 H10 O5 )n  -

Свойства клетчатки:

1) клетчатка организмом человека не переваривается, поэтому оболочки стараются в готовую продукцию не допускать. Клетчатку выделяют в виде отрубей. не смотря на это некоторые рецепты хлеба содержат отруби, т. к. они полезны для желудочно-кишечного тракта.

2) клетчатка не растворяется в воде и других органических растворителях. Клетчатка не разлагается в слабых растворах щелочей и кислот. она может растворятся только под действием концентрированных кислот и щелочей. На этом свойстве основана методика определения клетчатки в зернопродуктах. Навеска продукта подвергается воздействию кислот и щелочей. При этом оорганические питательные вещества разлагаются, а клетчатка образует осадок.

Полуклетчатка (гемицеллюлоза) входит в состав клеточных стенок семян и плодов. По своим свойствам он занимает как бы промежуточное положение между клетчаткой и крахмалом, играя в семенах двоякую роль: с одной стороны, вместе с клетчаткой они являются строительным материалом, с другой - запасными питательными веществами.

Слизи. В зернах многих злаков содержатся так называемые слизи. Слизи - это коллоидные полисахариды, сильно набухающие в воде и медленно растворяющиеся в ней с образованием вязких растворов. Содержание слизей особенно характерно для зерна ржи ( 2,0 - 2,5 % ). Из - за этого ржаной мякиш влажный и липкий.

Тема 2.4 Липиды. Пигменты. Витамины. Кислотность зерна и зернопродуктов

1. Содержание и значение жиров. Классификация жиров.

2.Жироподобные вещества.

3.Пигменты зерна.

4.Значение и содержание в зерне витаминов.

5.Кислотность зерна и зернопродуктов.

1. Содержание и значение в зерне жиров. Классификация жиров

Липиды - широко распространенные в растительном мире вещестав. Термином "липиды" обозначают группу различных по своим свойствам соединений, растворимых в ряде органических растворителей и нерастворимых в воде. В эту группу входят собственно жиры и жироподобные вещества.

Жиры –

Для растений (зерна) жиры являются запасными веществами. Для организма человека и животных жиры выполняют следующие функции:

а) являются питательными веществами, т. е. участвуют в обмене веществ;

б) являются запасным веществом;

в) являются источником энергии;

г) являются поставщиком в организм человека и животных непредельных жирных кислот, которые не синтезируются организмом человека и животных.

Жирные кислоты принято классифицировать:

1) предельные (пальмитиновая, стеориновая);

2) непредельные (олеиновая, линолевая, линоленовая );

По происхождению жиры бывают животные и растительные. Животные жиры являются твердыми веществами, растительные - в основном являются жидкими веществами, поэтому их принято называть маслами. Среди растительных жиров встречаются твердые вещества: масло какао, пальмовое масло. Растительные жиры богаты непредельными жирными кислотами.

Среди зерновых культур  богаты жирами масличные культуры. В среднем содержание жиров у них 30 - 35 %. У некоторых сортов подсолнечника - до 50 %, у клещевины - до 70 %.

Содержание жира в зерне зависит от ряда факторов:

1)

2)

3)

В зерне злаковых культур содержание жиров невелико. У злаковых в основном жиры содержатся в зародыше. Мало их в эндосперме, алейроновом слое и почти нет в оболочках, т. к. жиры быстро портятся. Поэтому зародыш в готовую продукцию стараются не допускать.

       По способности к высыханию жиры принято классифицировать:

1) невысыхающие –

2) полувысыхающие –

3) высыхающие –

2. Жироподобные вещества зерна

Из жироподобных веществ наибольшее значение в зерне имеют:

1) фосфатиды. Фосфатиды (или фосфолипиды). Представляют собой соеди­нения глицерина с жирными кислотами. Кроме того, в их сос­тав входит фосфорная кислота, соединенная с азотистыми основаниями. Входя в состав клеточных оболочек, они играют суще­ственную роль для их проницаемости и обмена веществ между клетками и внутриклеточным пространством. Существенное зна­чение они имеют в питании человека и животных. Под действием щелочей фосфатиды расщепляются на составные части, а под действием фермента липазы от них отделяют­ся жирные кислоты. Отщепление фосфорной кислоты от органических веществ называется мине­рализацией фосфора. Этот процесс может происходить при хранении зерна и зернопродуктов, при этом повышается их титруемая кислотность. Из группы фосфатидов в семенах и плодах встречаются ле­цитины, и кефалины.

В состав лецитинов входит глицерин, жир­ные кислоты (чаще пальмитиновая, стеариновая, олеиновая) и азотистое основание —холин. В организме человека он пре­пятствует отложению жира в печени. Лецитином богаты семена сои. Наибольшее количество леци­тина содержится в зародыше семян и плодов.

2) воски. Воски — это сложные эфиры высокомолекулярных жирных кислот с одноатомными высокомолекулярными спиртами. Воски входят в состав покровов семян и плодов. Они содержатся в наружном покрове листьев и выполняют защитную роль. Вос­ковой налет предохраняет их от смачивания водой и высыха­ния. При перемещениях сухого зерна и семян восковая пленка разрушается. Содержание восков в оболочках зерна и семян находится в пределах сотых или десятых долей процента от массы.

3) эфирные масла. Своеобразный запах многих растений, их цветов и плодов часто обусловливается содержанием в них ароматических ве­ществ: ароматических спиртов, альдегидов, кетонов, эфиров и др. Ароматические вещества семян, плодов и растений, так называемые эфирные масла, обладают характерным аро­матом. Они содержатся практически во всех плодах и семенах. Значительно больше их в семенах эфиромасличных культур, в семенах некоторых сорных растений (полыни, дикого чеснока, донника и др).

Эфирные масла нерастворимы в воде, но хорошо растворя­ются в органических растворителях. Эфирные масла широко применяют в парфюмерной и мыло­варенной промышленности, во многих отраслях пищевой про­мышленности, а также медицине.

3. Пигменты зерна

Название пигмента, или красящего вещества, происходит от латинского слова pigmentum— краска.

Пигменты –

Значение пигментов для растений:

-

-

-

Значение пигментов зерна для человека:

- твердая пшеница богаче пигментами, чем мягкая. Поэтому макаронная мука и макаронные изделия должны быть кремовыми и желтоватыми по цвету;

- мягкую пшеницу по цвету различают краснозерную и белозерную. Краснозерная пшеница богаче пигментами и обладает лучшими технологическими свойствами;

- светлые сорта бобовых ценятся выше, чем темные, т. к. у них тоньше семенная оболочка. Следовательно, больше питательных веществ.

В зависимости от окраски пигменты принято классифицировать на следующие группы:

I. Парфирины –

К этой группе отно­сится зеленый пигмент хлорофилл, который участвует в фотосинтезе ор­ганических веществ. Этот пигмент содержится обычно в недозрелых семенах, а у ржи и конопли он находится и в созревших плодах. В зерновках злаков хлорофилл находит­ся в поперечных клетках плодовой оболочки. В зерне ржи хлорофилл содержится в оболочках и алейроновом слое.

II. Каротиноиды –

Каротиноиды придают окраску семенной, а иногда и плодовой оболочкам зерна и семян различных культур. Каротин содержится в недозрелых и зрелых плодах. Каротин является провитамином А, так как в организме человека и животных он превращается в витамин А. К группе каротиноидов относят и распространенные пигменты ксанто­филл, придающий желтую окраску, и зеаксантин, содержащийся в зернах желтой кукурузы.

III. Антоцианы и флавоны.

В большом количестве содержатся в цветках и листьях растений, в семенах бобовых культур.        

IV. Меланоидины.

Меланоидины образуются при самосогревании зерна, поджаривании крупы, выпечке  хлеба.  Богата меланоидинами рожь, чем объясняется темный цвет ржаного хлеба.

Пигменты могут находиться в одной какой-либо части зер­на или во всех частях, но в разном количестве. Например, в зерне пшеницы каротиноиды содержатся в большом количестве в семенной оболочке и зародыше, в наименьшем — в эндоспер­ме.

       

4. Значение и содержание в зерне витаминов

Витамины –

Объединяет их то, что они в небольших количествах необходимы для нормального развития организма человека и животных. В основном витамины синтезируются растительной клеткой. Некоторые витамины могут синтезироваться микробиологическими клетками. Организм человека и животных не может синтезироваться витаминами. В организм человека витамины поступают с растительной или животной пищей, где они накопились еще при жизни животных. Витамины принято обозначать буквами латинского алфавита. Отсутствие, недостаток или избыток витаминов может привести к различным заболеваниям.

Зерно злаковых и бобовых культур богаты витаминами, особенно группы B, PP, E. Витамины в зерне распределены неравномерно. Основная часть витаминов содержится в зародыше. Мало витаминов в оболочке и алейроновом слое и практически нет в зародыше. При производстве муки переферийные части зерна (оболочки, зародыш) в муку стараются не допускать, поэтому мука считается продуктом бедным витаминами. На мукомольных заводах предусмотрена операция по обогащению муки витаминами. Операция называется витаминизация муки. В готовую продукцию вводят искусственные витамины, которые поступают с фармацевтических предприятий в виде порошков. Витаминизации подвергается мука высшего и первого сортов муки. В муку вводят следующие витамины:

1) B1

2) В2 

3) РР

Операция по витаминизации муки требует дополнительных материальных затрат, поэтому осуществляется не всех предприятиях.

Значение витаминов:

-  А (ретинол). Отсутствие  в пище вызы­вает замедление роста, понижение сопротивляемости организма инфекционным заболеваниям, к слепоте. При недостатке витамина А появляется так называемая «куриная сле­пота» (ослабление сумеречного зрения), возникает конъюнкти­вит (ксерофтальмия). Витамины группы А содержатся только в продуктах животного происхождения, а в продуктах расти­тельного происхождения содержится провитамин А — каротин, который в организме человека и животных превращается в витамин А.

-  B1 (тиамин). Входит в со­став ферментов, регулирующих многие важные функции орга­низма, в первую очередь углеводный обмен, а также обмен ами­нокислот. Он необходим для нормальной деятельности цен­тральной и периферической нервной системы. Отсутствие его вызывает заболевание Бери-Бери. Эта болезнь проявляется в отеках, расстройствах сердечно-сосудистой и нервной систем, заканчивается обычно параличом и смертью.

- В2 (рибофлавин). Недостаток витамина В2 в пище приводит к нарушению окислительно-восстановительных про­цессов, что в итоге вызывает потерю в массе, воспаление слизис­тых оболочек рта и резь в глазах. В зерне и зернопродуктах витамина В2 содержится доволь­но мало. Из растительных продуктов наиболее богаты витами­ном В2 бобовые. В хлебе из обойной муки, в крупе овсяной и гречневой его достаточно много.

- B6 (пиридоксин). Недостаток его в пище вызыва­ет общую слабость, бессонницу. Витамин В6 широко распространен в пищевых продуктах. Особенно богаты им дрожжи, пшеничные зародыши, зерновка риса, фасоль и го­рох.

- В12 (кобаламин). Входит в состав фермен­тов, участвующих в реакциях обмена аминокислот, нуклеино­вых кислот, в процессах кроветворения и др. Этот витамин со­держит в своем составе кобальт —элемент, необходимый для кроветворения. Единственным, источником витамина В12 явля­ются микроорганизмы, находящиеся в кишечнике животных, синтезирующие витамин В12.

- С (аскорбиновая кислота). При отсутствии в пище витами­на С развивается цинга, а недостаток его приводит к ослабле­нию организма. Он содержится во многих плодах и овощах, но, являясь веществом нестойким, при длительном хранении, варке и сушке разрушается. В зерне злаков, семенах го­роха и фасоли витамин С образуется при прорастании.

- D. Отсутствие этих витаминов в организме приводит к заболеванию рахитом.

- Е (токоферол). Отсутствие его в организ­ме вызывает бесплодие, расстройство нервной системы. Витамин Е содержится в растительных продук­тах, особенно в зародышах семян, например, в зародыше пше­ницы. Он также содержится в горохе, фасоли. Витамин Е обладает антиокислительными свойствами и предохраняет жиры от прогоркания.

- К (филлохинон). Отсутствие витамина в организ­ме вызывает замедление свертывания крови.

- РР (никотиновая кислота). Отсутствие витамина в пище вызыва­ет заболевание — пеллагру, проявляющуюся в заболевании кожи, нарушении пищеварения, заболевании центральной нерв­ной системы. Витамин РР содержится во многих продуктах животного и растительного происхождения: в зерне пшеницы (особенно в зародышах), пшеничном хлебе, зерне ячменя, семенах гречихи и бобовых культур. Никотиновая кислота устойчива к нагрева­нию и хорошо сохраняется при кулинарной обработке пищи.

5. Кислотность зерна и зернопродуктов

Семена и плоды всех культур, а следовательно, и продукты их переработки содержат кислые вещества, способные вступать в реакцию со щелочью. Содержание этих веществ в зерне и зернопродуктах определяют титрованием щелочью, а показатель называют титруемой кислотностью. Из кислот в зерне содержатся щавелевая, яблочная, аминокислоты и жирные кислоты; из солей - кислые и средние фосфаты, а из амфотерных веществ - белки. Кислотность обычно выражают в градусах.

Под градусом кислотности понимают

Так, кислотность пшеницы 3-4°, а ржи - 3-5°. Кислотность зерна разных культур и даже одной и той же культуры неодинакова. Объясняется это разным химическим составом зерна различных культур и большими колебаниями химического состава зерна одной и той же культуры. Кислотность муки разных сортов, полученных из одного и того же зерна, неодинакова. Высшие сорта муки имеют более низкую кислотность, а низшие сорта более высокую. Например, пшеничная мука высшего сорта имеет кислотность 2-3°, а II сорта - 3-3,5°.

При продолжительном хранении зерна и особенно зернопродуктов кислотность их возрастает в результате гидролиза липидов и образования свободных кислот. В свежем зерне и зернопродуктах свободных кислот очень мало. Зернопродукты, у которых повысилась кислотность в результате длительного хранения, следует немедленно реализовать. Дальнейшее хранение их вызовет еще большее повышение кислотности и может привести к снижению хлебопекарных и пищевых достоинств муки.

При плесневении, самосогревании и других процессах порчи, возникающих в зерновых массах, когда в зерне протекают гидролитические процессы, при участии микроорганизмов и ферментов, кислотность его повышается очень быстро.

Следовательно, по динамике изменения кислотности зерна и зернопродуктов при хранении можно судить о их свежести.

В отрасли хлебопродуктов наиболее распространенным методом явяляется метод по болтушке. Для этого при анализе берут навеску массой 5 г и 0,1 нормальный раствор щелочи NaOH. Кислотность рассчитывают по следующей формуле: