БИОХИМИЯ ЗЕРНА


   

§14. Зерно, поврежденное сушкой

  

 

Правильно проведенная сушка семенного зерна (например, С влажностью до 25% при температуре агента сушки 70 °С и средней температуре зерна в горячей камере не выше 45 °С) не только не ухудшает его семенные достоинства, но и приводит к заметному повышению всхожести и энергии прорастания. Сушка продовольственного зерна влажностью до 22% при температуре агента сушки не больше 120 °С при одноступенчатом режиме и п%зо °С — при двухступенчатом режиме также не ухудшает хлебопекарных достоинств, в ряде случаев несколько улучшает их. Однако нередко наблюдаемое в практике нарушение установленных режимов сушки, особенно неравномерность награда зерна в горячей камере, приводит к повреждениям зерна. При неправильной сушке зерно может быть полностью испорчено. Цвет эндосперма в этом случае изменяется от коричневого до черного. Такое зерно относят к сорной примеси, для производства муки и крупы оно непригодно.

Потемнение зерна в процессе сушки и при хранении может быть ферментативного и неферментативного характера. Потемнение появляется вследствие окисления под влиянием монофе- иол-монооксигеназы полифенольных соединений, способных тс образованию водорастворимых соединений (темного цвета) в результате реакции полимеризации. Неферментативное, потемнение возникает в отсутствие кислорода в результате амино- карбонильных реакций (реакции меланоидинообразования), реакции карамелизации и окислительного потемнения (разрушение аскорбиновой кислоты, полифенольных соединений и ненасыщенных липидов в ди- или поликарбонаты в присутствии кислорода).

Зерно, горевшее в большом количестве (при пожарах в поле или при хранении), после гашения становится мокрым и горьким, с сильным неприятным запахом. В нем образуются масля- лая и другие органические кислоты. Горевшее зерно можно использовать в спиртовом производстве при особом режиме переработки и уменьшенном выходе спирта (до 30 л спирта на 300 кг зерна).

Зерно, частично поврежденное сушкой, с измененным цветом оболочки и эндосперма (от кремового до светло-коричневого) относят к зерновой примеси. Зерно может быть повреждено высокой температурой и без видимых признаков порчи. При этом оно частично или полностью утрачивает свои семенные достоинства. Технологические достоинства его тоже ухудшаются. В пшеничной муке из зерна, поврежденного сушкой, уменьшается содержание клейковины. При сильном повреждении она вообще не отмывается. Свойства клейковины резко изменяются: она обладает пониженной влагоемкостью, почти полностью утрачивая способность к растяжению. Это происходит в результате тепловой денатурации белков зерна и инактивации протеолитических ферментов ( 60).

Хлеб, выпеченный из муки, полученной из неправильно высушенного зерна пшеницы, получается со значительно пониженным объемом, мало развитой и толстостенной пористостью, с бледной коркой. Все это результат денатурации белков и инактивации ферментов.

Качество зерна при сушке зависит от четырех основных факторов: исходной влажности зерна, температуры агента сушки, температуры нагрева зерна в горячей камере сушилки и продолжительности (экспозиции) сушки. Большое значение имеет также качество клейковины зерна, поступающего на сушку. Наиболее- полное представление о хлебопекарном достоинстве зерна пшеницы, подвергавшегося сушке, дает пробная выпечка. Существуют другие методы5 объективной оценки влияния сушки на качество» зерна пшеницы и для распознавания муки из зерна, поврежденного сушкой (определение всхожести и энергии прорастания, количества и качества клейковины, активности фермента растворимой каталазы к др.).

О качестве зерна пшеницы после сушки можно судить по таким показателям, как физические свойства теста, определяемые с помощью приборов (альвеографа, фаринографа), седимента- ционное число, продолжительность брожения шарика теста и др. В тех случаях, когда в зерне, испорченном при сушке повышенными температурами, невозможно определить содержание и качество клейковины, степень ухудшения хлебопекарных достоинств пшеницы можно установить по количеству азотсодержащих веществ в 0,05 М растворе уксусной кислоты, по величине оптической плотности раствора муки в уксусной кислоте* измеряемой на фотоэлектроколориметре (ФЭК-56) и по водо- удерживающей способности муки.

В зерносушилках некоторых типов топливом служит каменный уголь. При его сжигании образуются продукты неполного сгорания и сернистый ангидрид с неприятным удушливым запахом, легко передаваемым зерну. Сернистый ангидрид сорбирует- 'ся главным образом на поверхности зерна, частично проникает в близлежащие слои и образует нестойкие соединения. При наличии свободной влаги сернистый ангидрид дает сернистую кислоту, связываемую поверхностными слоями. Сренистый ангидрид обладает восстанавливающими свойствами, легко взаимодействует с белками и вызывает изменение физических и химических свойств клейковины пшеницы. Содержание клейковины* уменьшается на 2...3%, качество ее ухудшается (она становится липкой, слабоэластичной). Активность протеолитических

ферментов практически не изменяется, других ферментов — заметно снижается.

Активность амилолитических ферментов при действии тепла на зерно при высушивании или гидротермической обработке обычно снижается. При сушке зерна в дымовых газах она возрастает. Увеличивается также и содержание восстанавливающих Сахаров. Это связано с тем, что амилазы содержат легко окисляющиеся сульфгидрильные группы, что сначала вызывает падение их осахаривающей способности, а затем при восстановлении сульфгидрильных групп под влиянием дымовых газов активность этих ферментов возрастаем.

При сушке зерна топочными газами необходимо использовать уголь с минимальным количеством серы (до 1,5...2,0%). Особенно это важно при высушивании сырого зерна и .в условиях высокой относительной влажности воздуха. Критическая температура сушки зерна — 40...45°С. При дальнейшем повышении температуры мукомольные достоинства зерна ухудшаются, повышается зольность и снижается выход муки. Качество зерна зависит от равномерности нагрева при сушке. Наибольшая неравномерность температуры зерновой массы наблюдается в шахтных сушилках. Установлено, что неравномерность нагрева зерна по горизонтальному сечению шахты сушилок достигает 20..,25°С, а по толщине слоя зерна—15...25°С. Наиболее эффективен способ исправления зерна, поврежденного сушкой, — смешивание его перед размолом или смешивание уже полученной муки с соответствующим количеством муки нормального качества.

При дальнейшем увеличении температуры клейковина укрепляется, становится крошащейся и при температуре 85 °С перестает отмываться в результате полной денатурации белков. Резистентность белковых веществ с увеличением температуры непрерывно возрастает в результате их теплового уплотнения. Добавление пересушенного зерна с неотмываемой клейковиной дает неодинаковый результат при смешивании с зерном сильной пшеницы. Примесь 25.. .50% пересушенного зерна к слабой пшенице несколько укрепляет клейковину, в связи с чем уменьшается расплываемость подового хлеба. Примесь пересушенного зерна к сильной пшенице в количестве 25% и более по всем показателям ухудшает качество хлеба. Объем хлеба при добавлении пересушенного зерна в количестве 25% и выше во всех случаях снижается. Использование зерна, испорченного сушкой, •смешиванием с нормальным требует очень осторожного подхода и тщательной предварительной проверки.

В последнее десятилетие появились данные о наличии в продуктах питания, в том числе и в зерне, полициклических ароматических углеводородов, обладающих канцерогенным действием.

Канцерогенный углеводород бензпирен обладает сильной канцерогенной активностью, весьма устойчив во внешней среде,, наиболее распространен среди вредоносных полициклических: ароматических углеводородов, поэтому признан критерием кан- церогенности. Канцерогенные углеводороды могут поступать, в зерно из внешней среды в период роста и развития хлебного* растения. Основной источник появления бензпирена в зерне — загрязненная атмосфера, вода, почва и применение некоторых канцерогенных пестицидов. Дополнительным источником канцерогенных веществ могут быть некоторые технологические- операции при уборке, хранении, обработке и переработке зерна. Количество канцерогенных веществ в убранном с поля зерне- в разных странах мира колеблется в значительных пределах: от 0,04 до 4,13 мкг/кг. В зерне из разных районов СССР содержание канцерогенных веществ наиболее часто находится в пределах 0,1... 0,2 мкг/кг, максимально — до 0,56 мкг/кг. Загрязнение зерна канцерогенными веществами возможно также во» время сушки при прямом контакте продуктов сгорания топлива с зерном. Исследования показали, что высокопроизводительные шахтные и рециркуляционные зерносушилки, применяемые на предприятиях системы Министерства хлебопродуктов СССР,., при работе топок на жидком и газообразном топливе и при: строгом соблюдении Инструкции по сушке зерна не загрязняют зерно бензпиреном. Этого нельзя сказать при применении твердого топлива или серьезных нарушениях режима сжигания: топлива.

Для предотвращения попадания канцерогенных углеводородов в зерно при сушке необходимо переводить работу топок зерносушилок с твердого топлива на жидкое или газообразное и строго соблюдать расчетный режим сжигания топлива (коэффициент избытка воздуха, температуру горения и тепловое^ напряжение топочного объема).

Из всех факторов, влияющих на увеличение количества бензпирена, наибольшее значение имеет продолжительность контакта зерна с продуктами сгорания. Наилучшие условия в этом отношении создаются при сушке зерна во взвешенном состоянии,, что наблюдается при рециркуляционной сушке. Исследователю считают, что при этом способе возможна сушка зерна продуктами сгорания без накопления в нем бензпирена. Опытное изучение этого важного вопроса должно быть продолжено и расширено. Необходимо также ориентировать конструкторов и создателей сушильных установок на разработку способов сушки,, исключающих содержание канцерогенных веществ в агенте сушки, с которым зерно вступает в контакт.

Для предотвращения снижения качества зерна при сушке используют сушку окружающим воздухом методом активного» юентилирйвания с учетом влажностно-температурных параметров воздуха и зерновой смеси, а также предварительного на- -грева используемого для этой цели воздуха.

 

СОДЕРЖАНИЕ:  БИОХИМИЯ ЗЕРНА И ПРОДУКТОВ ЕГО ПЕРЕРАБОТКИ

 



Смотрите также:

 

Зерносушилки. Сушка зерна

Способы сушки зерна. Для удаления излишней влаги из зерна его сушат на солнце или проветривают с применением вентиляторов.

 

Зерноочистительный сушильный пункт.

Производительность зерноочистительных сушильных пунктов определяется двумя показателями — по очистке и по сушке зерна.

 

зерно. Хранение зерна. БИОХИМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ...

Сушка зерна. Сушка зерна — один из самых эффективных приемов подготовки зерна к длительному хранению.

 

Складские клещи. Удлиненный клещ. Мучной клещ.

Все виды насекомых и клещей, повреждающих запасы зерно- продуктов, хорошо
СВАРКА И РЕЗКА МЕТАЛЛОВ Сушка и защита древесины Сушка древесины...

 

Вредители и болезни зерновых культур. Вредители.

Зерна, поврежденные в фазе молочной спелости, сморщиваются 1( дальнейшем
СВАРКА И РЕЗКА МЕТАЛЛОВ Сушка и защита древесины Сушка древесины...