Товароведение однородных групп продовольственных товаров - Коллектив авторов

Особо важное значение в зерновом хозяйстве имеют хлебные злаки. Они обладают характерными морфологическими признаками.

Плод хлебных злаков – зерновка – обычно именуется зерном. Зерно хлебных злаков состоит из оболочек, эндосперма (ядра) и зародыша. Различают злаки голозерные (пшеница, рожь, кукуруза), у которых при обмолоте цветочные пленки остаются на колосе, а зерно снаружи покрыто только плодовыми оболочками, и пленчатые (просо, рис, овес, ячмень), у которых при обмолоте цветочные пленки остаются на зерне (поверх плодовых оболочек).

Пищевая ценность. Небольшую часть в составе зерна занимают вода и неорганические (минеральные) вещества. Основное же место принадлежит органическим соединениям: углеводам, азотистым веществам, жирам. Кроме того, зерно содержит ферменты, витамины и некоторые другие вещества.

Вода – в сухом нормально вызревшем зерне содержится в количестве 10–16 %. Количество влаги в зерне зависит в основном от его созревания. Выделяют следующие три стадии созревания зерна: молочная спелость (при надавливании на зерно из него выделяется белая жидкость); восковая спелость (зерно имеет желтый цвет, но еще мягкую консистенцию); полная спелость (зерно полностью вызрело, имеет максимальное количество сухих веществ и минимальную влажность). Поэтому время уборки зерновых культур влияет в значительной мере на его потребительские свойства.

Влажное зерно имеет низкие технологические свойства при переработке; оно трудно размалывается и просеивается, уменьшается выход муки из-за быстрого испарения влаги из продуктов помола.

Минеральные вещества зерна представлены собственно неорганическими соединениями (соли) и некоторыми элементами (фосфор, железо и др.), входящими в состав сложных органических веществ (фосфатидов, фитина, белков) и только при сжигании и прокаливании продукта превращающимися в неорганические соединения (золу). Общее содержание минеральных веществ в зерне (зольность зерна) невелико. В зерне пшеницы и ржи их около 2 %, в зерне бобовых – 3–4 % и в зерне пленчатых культур – до 4–5 %. Элементарный состав минеральных веществ зерна разнообразен. В зерне находятся макроэлементы – фосфор, калий, кальций, магний, натрий, железо, а в зерне пленчатых культур значительное содержание соединений кремния. Также разнообразен состав микроэлементов зерна.

В него входят соединения марганца, меди, цинка, мышьяка и других элементов. Минеральные вещества зерна (фосфор, кальций, железо и многие микроэлементы) имеют первостепенное значение в питании человека.

Углеводы занимают первое место среди органических веществ зерна: крахмал, сахара, клетчатка, пентозаны. Общее количество углеводов в зерне (в процентах на сухое вещество) составляет от 60 (горох) до 80 % (кукуруза, пшеница и др.).

Крахмал – основной углевод в зерновых продуктах. Его содержание составляет 50–75 % веса зерна. Зерновой крахмал хорошо набухает и клейстеризуется; эти свойства крахмала в значительной мере влияют на потребительские достоинства муки и крупы. Крахмал является ценным питательным веществом, почти полностью усвояемым организмом человека.

Проросшее или самосогревшееся зерно и полученные из него изделия содержат повышенное количество продуктов гидролиза крахмала – декстринов и мальтозы. Хотя эти вещества питательны и сами по себе безвредны, большое их содержание указывает на технологическую неполноценность зернопродуктов (в связи с чрезмерно высокой активностью амилолитических ферментов).

Сахара, количество которых в зерне составляет 2–6 %, в нормальном зерне и продуктах из него представлены преимущественно сахарозой и редуцирующими сахарами – мальтозой, глюкозой и фруктозой. Редуцирующие сахара содержатся в зерне в небольшом количестве (0,1–0,5 %). В проросшем зерне находится заметное количество мальтозы и глюкозы.

Сахароза, глюкоза и фруктоза являются веществами очень ценными в питании. Они оказывают положительное влияние на потребительские свойства зерна, муки и крупы.

Клетчатка находится преимущественно в оболочках зерна.

В зерне голозерных хлебных культур содержание ее составляет в среднем 2–3 %, в зерне пленчатых культур доходит до 7–12 %, в зерне бобовых – 3–6 %.

Пентозаны (арабаны и ксиланы) содержатся в количестве 7–9 % в зерне пшеницы и ржи и 10–11 % в зерне пленчатых культур; они составляют основную массу гемицеллюлоз и, как и клетчатка, преимущественно находятся в оболочках зерен.

Азотистые вещества зерна преимущественно представлены белками, которые составляют 10–20 % веса зерна хлебных злаков и гречихи и 30–45 % зерна бобовых культур. Белки зерна – это, как правило, простые белки – протеины. Из них первое место в зерне злаков занимают проламины (глиадин – пшеницы и ржи, гордеин – ячменя, авенин – овса и т. д.) и глютелины (глютенин пшеницы и др.). Значительно меньше в зерне хлебных злаков альбуминов и глобулинов; довольно много их в гречихе. В зерне бобовых культур основное место занимают глобулины. Сложные белки, нуклеопротеиды, находятся в зародышах злаков и гречихи.

Белки зерна неодинаковы по пищевой ценности. Наиболее ценными являются белки гречихи и бобовых, затем следуют белки овса, пшеницы, ржи, ячменя, риса (содержащие все незаменимые аминокислоты, но недостаточное количество лизина). Менее ценными являются белки проса и кукурузы. Большое значение имеют свойства нерастворимых в воде белков – проламина (глиадина) и глютенина пшеницы, ячменя, ржи, которые при набухании обеспечивают получение связного, эластичного теста, пригодного для выпечки пористого хлеба.

Жиры содержатся в зерне злаков, бобовых и гречихе в небольшом количестве – от 2 до 8 %. Только семена сои богаты жиром (20 %). Жиры злаков жидкие, содержат в большинстве непредельные жирные кислоты. Они, за исключением жира ржи, гречихи и бобовых, легко подвергаются гидролизу и окисляются, что нередко является причиной прогоркания муки и других зерновых продуктов. В зерне злаков жир находится преимущественно в зародышах.

Ферменты. Зерно является живым организмом и поэтому содержит комплекс разнообразных ферментов. Наиболее важными (для качества зерна и его хранения) являются: гидролитические ферменты, обусловливающие гидролиз жира и белковых веществ, гидролазы и фосфорилазы, вызывающие осахаривание крахмала, а также ферменты расщепления и окислительновосстановительные ферменты. Сахаробразующие ферменты имеют особенно большое значение для качества муки. Они обеспечивают образование сахаров, необходимых для брожения теста. Ферменты расщепления и окислительно-восстановительные обусловливают процессы дыхания, необходимые для поддержания жизнедеятельности зерна.

В зерне проросшем и самосогревающемся активны липаза, декстринизирующие и протеолитические ферменты, резко снижающие потребительские достоинства зерна.

Витамины. Зерно хлебных злаков, гречихи и бобовых культур богато водорастворимыми витаминами. Зерновые продукты являются важнейшим источником витаминов B1, PP и отчасти В2. Зародыши зерна содержат также значительное количество витамина Е.

В зависимости от условий произрастания, сортовой принадлежности и других причин состав зерна может колебаться в значительных пределах. Так, например, содержание белка в пшенице колеблется от 9–10 до 18–20 %, крахмала – от 60 до 73 %, клетчатки – от 2 до 3,5 %, золы – от 1,3 до 2,5 %.

Пшеница (Triticum). Наиболее важной продовольственной культурой является пшеница. В мировом производстве зерно пшеницы (наряду с кукурузой и рисом) занимает преобладающее место. Значение пшеницы в народном хозяйстве обусловлено некоторыми ее особенностями. Оно отличается наибольшим содержанием эндосперма (мучнистого ядра) – 80–84 % веса зерна. Это дает возможность при переработке пшеницы получать высокие выходы сортовой муки. Благоприятными являются также белковый, углеводный и ферментативный комплексы пшеницы. В числе белков пшеницы основное место (85 %) приходится на долю глиадина и глютенина (находящихся в пшенице в соотношении от 1: 1 до 1,5: 1). Набухая, эти белки образуют связную, эластичную клейковину; свойства клейковины обусловливают возможность получения из пшеничной муки хлеба с высокой пористостью, хороших по качеству макаронных и других изделий.

Зерно пшеницы по внешним (морфологическим) признакам характеризуется формой, размером, окраской. Форма зерна овальная, вдоль брюшка проходит глубокая бороздка (образующая в зерне воздушную полость). Со стороны спинки, на остром конце, находится зародыш, а на тупом – волоски опушения (бородка). Окраска зерна различная – от светло-желтой (белозерная пшеница) до темной красновато-коричневой (краснозерная пшеница). Масса одного зерна колеблется от 30 до 45 мг.