Лекции по дисциплине "Технология хранения и переработки сельскохозяйственной продукции"

Алкоголеценоанабиоз – консервирование продукта спиртом, выделенного дрожжами в процессе спиртового брожения. Этот принцип используется в виноделии при приготовлении сухих столовых вин, содержащих 9-13 % спирта, путем сбраживания виноградных и плодовых соков.

5.4. Принцип абиоза. Предусматривает отсутствие живых начал в продуктах, хранение их в неживом состоянии. При этом либо весь продукт превращается в безжизненную и стерильную органическую массу, либо в нем (или на его поверхности) уничтожаются определенные группы микроорганизмов, вызывающих порчу. Абиоз имеет несколько видов.

Термоабиоз (термостерилизация) – обработка продуктов высокими температурами, нагрев их до 100^оС и выше. При этом практически все живые организмы погибают. Для разных видов продуктов необходимо различное температурное воздействие, то есть степень стерилизации. Наиболее распространенный способ термостерилизации – консервирование продуктов в герметически укупоренной таре. Правильно приготовленные консервы могут храниться несколько лет без изменения пищевых и вкусовых достоинств. Если желательно сохранить продукт в свежем виде сравнительно короткое время, его нагревают 10-30 минут до температуры 65-85 ^оС, то есть проводят пастеризацию. Для надежного хранения мясных, рыбных и овощных консервов и безопасного их использования необходимы температуры стерилизации выше 100 ^оС, что осуществляется в автоклавах.

Химабиоз (химическая стерилизация) – консервирование продуктов химическими веществами, убивающими микроорганизмы (антисептиками) и насекомых (инсектицидами). Их применение ограничено, так как многие из химических соединений ядовиты для человека. Видами химабиоза являются сульфитация (обработка плодов, овощей, соков и вин сернистым ангидридом SО₂) и копчение, так как дым является хорошим антисептиком из-за содержания в нем формальдегида, смол и других бактерицидных веществ.

Механическая стерилизация – удаление микроорганизмов из продуктов фильтрованием, пропуском плодово-ягодных соков через специальные обеспложивающие фильтры с очень мелкими порами (0,001 мм), задерживающими микроорганизмы, или центрифугированием, применяемом на микробиологических заводах и в лабораторных исследованиях.

Лучевая (фото) стерилизация – уничтожение микроорганизмов и насекомых ультрафиолетовыми, инфракрасными, рентгеновскими лучами, β и γ – излучением в определенных дозах (радиация). Однако этот способ не получил широкого распространения в пищевой промышленности из-за технической сложности и возможного опасного влияния на здоровье человека. Он требует дальнейшей доработки, совершенствования техники его применения (установок для лучевой стерилизации).

Лекция 2

ХРАНЕНИЕ  ЗЕРНА И СЕМЯН

1. Характеристика  зерна и семян как объектов хранения

1.1. Химический  состав зерна и семян

1.1.1. Классификация по химическому  составу. 

Полезные свойства зерна и семян различных культур, возможность и целесообразность использования их на те или иные цели, а также их сохранность, определяются, прежде всего, особенностями их химического состава. По химическому составу зерно и семена разделяют на три группы согласно принятой классификации:

• богатые углеводами, это зерно злаковых культур и плоды гречихи; в пересчете на сухое вещество они содержат в среднем 70-80 % углеводов, основную часть которых составляет крахмал, 10-16 % белков и 2-5 % жира;
• богатые белками, это семена бобовых культур; они содержат в среднем 25-30 % белков, 60-65 % углеводов при малом количестве жира  
  (2-4 %) за исключением сои;
• богатые жирами, это семена масличных культур; они содержат в среднем 25-50 % жиров и 20-40 % белков при незначительном количестве углеводов.

По целевому назначению принято деление зерна  на продовольственное (мукомольное и крупяное), фуражное (кормовое) и техническое. При использовании зерна и семян любой культуры учитывается экономическая целесообразность.

1.1.2. Характеристика углеводов зерна  и семян.

Углеводы представлены главным образом полисахаридами, среди которых большую часть занимает крахмал – основное питательное запасное вещество зерна хлебных злаков, содержится в виде крахмальных зерен. Из других полисахаридов в семенах любых культур присутствуют клетчатка (целлюлоза), выполняющая защитные функции, гемицеллюлоза и пентозаны (слизистые вещества, или гумми, протопектин). В созревшем и нормально хранящемся зерне количество всех сахаров (моно- и дисахаридов) не превышает 2-7 %. Повышенное их содержание свидетельствует об уборке недозрелого зерна или об активных гидролитических процессах (вплоть до начала прорастания) при хранении.

1.1.3. Характеристика белков зерна  и семян.

Белки относятся  к азотистым веществам. Они делятся  на простые белки, протеины, и сложные – протеиды. Протеины представлены всеми основными группами: альбуминами, глобулинами, проламинами и глютелинами. Все эти белки характеризуются неодинаковой биологической ценностью, так как отличаются разнообразным аминокислотным составом. Этим и объясняется различная технологическая и пищевая ценность зерна и семян отдельных культур. Альбумины – полноценные белки, содержащие все незаменимые аминокислоты: валин, лизин, лейцин, изолейцин, метионин, треонин, триптофан и фенилаланин. Они присутствуют в зерне хлебных злаков в ограниченных количествах. Глобулины – другая группа полноценных белков, представлена более широко. Их много в семенах масличных и бобовых культу, что и определяет высокую биологическую ценность последних. Проламины и глютелины имеют меньшую биологическую ценность, так как в них очень мало незаменимых аминокислот. Эти белки преобладают в зерне злаков. Высокую технологическую ценность имеют белки пшеницы, глиадин и глютенин, образующие при замесе теста упругий и пластичный гель – клейковину, обеспечивающую хорошую формоустойчивость пшеничного хлеба.

1.1.4. Характеристика жиров (липидов) зерна и семян.

Растительные  жиры (масла) по консистенции жидкие, так  как состоят главным образом  из непредельных кислот жирного ряда: олеиновой, линолевой и линоленовой, соответственно с одной, двумя или тремя двойными связями. В зависимости от соотношения глицеридов этих кислот резко меняются свойства жира и возможности его использования. Поэтому растительные масла классифицируют на следующие группы:1) высыхающие (льняное масло), быстро высыхают, поэтому используются для получения натуральной олифы и лаков, дающих устойчивые пленки-покрытия; 2) полувысыхающие (подсолнечное, соевое), значительно слабее высыхают, имеют высокую пищевую ценность, содержатся в зерне злаков (преимущественно в зародыше); 3) невысыхающие (оливковое, рапсовое, арахисовое, касторовое из клещевины), не способны высыхать, используются в технике, медицине и на пищевые цели.

1.2. Классификация  показателей качества зерна и  семян

Зерно и семена различных культур имеют много  полезных свойств, обусловливающих  их разностороннее использование. Поэтому для всесторонней оценки качества зерна применяют комплекс показателей. Значимость этих показателей качества неодинакова. Многие очень специфичны, они характеризуют технологические особенности отдельных партий зерна той или иной культуры. Однако существуют универсальные показатели, по которым получают представление о пищевой, кормовой и технологической доброкачественности любой партии зерна, об устойчивости его при хранении. В зависимости от значимости показатели качества зерна разделяют на три группы.

1) Обязательные для всех партий  зерна и семян любой культуры, используемых на любые цели. Эти показатели определяют на всех этапах работы с зерном, начиная с формирования партий при уборке урожая. К ним относят: признаки свежести и зрелости зерна (внешний вид, запах и вкус), зараженность вредителями хлебных запасов, влажность и содержание примесей ( засоренность). Они включены в государственные стандарты, по ним установлены ограничительные кондиции (нормы качества). С учетом названных показателей партии зерна подготавливают к продаже, хранению и переработке.

2) Обязательные при оценке партий  зерна некоторых культур или  партий зерна для определенного  назначения. Примером этих показателей может служить натура зерна пшеницы, ячменя, ржи и овса. В зерне, используемом для производства крупы, определяют крупность, содержание ядра и цветковых пленок (пленчатость). У ячменя для пивоварения нормируют всхожесть и энергию прорастания. Большую роль имеют специфические показатели качества пшеницы: стекловидность, количество и качество сырой клейковины. Эти показатели также нормируются стандартами.

3) Дополнительные показатели качества. Их проверяют в зависимости от возникшей необходимости. Иногда определяют полный химический состав зерна, выявляют особенности видового и численного состава микрофлоры. Очень важными показателями являются содержание в зерне микотоксинов, остаточного количества фумигантов после газации, тяжелых металлов, радионуклидов, поскольку от этого зависит безопасность для здоровья человека, экологическая чистота продукта. Установлены предельно допустимые концентрации (ПДК) содержания в зерне токсичных веществ.

Качество зерна  и семян любой культуры нормируется  по всем показателям, установленным  стандартами. При несоответствии требованиям стандарта хотя бы по одному из показателей партия зерна признается некондиционной или же из лучшего товарного класса переводится в худший класс. Каждый показатель качества имеет технологическое и экономическое значение.

Качество партии зерна устанавливается по товарному анализу средней пробы, отобранной из нее по определенным правилам.

1.3. Характеристика основных показателей качества зерна

1.3.1. Признаки свежести.

Нормально вызревшее, здоровое зерно  имеет свойственные данному виду и типу морфологические признаки (форму, размер, состояние покровных тканей, блеск, цвет, характеризующих внешний вид), а также запах и вкус (определяется дополнительно). Различные неблагоприятные факторы, складывающиеся при выращивании зерна, активные биологические процессы, происходящие при его неправильном хранении, могут привести к потере свежести и доброкачественности зерна. Зерна с существенными отклонениями в цвете (обесцвеченные или потемневшие) относят как неполноценные к зерновой или сорной примеси.

Свежее зерно не должно иметь посторонних запахов, появление их свидетельствует об отклонениях от нормы в результате неблагоприятных воздействий. Посторонние запахи в зерне разделяют на две группы: сорбционного происхождения (поглощенные) и запахи разложения (как результат нежелательных биологических процессов).

1.3.2. Зараженность вредителями хлебных запасов.

Партии зерна, зараженные вредителями-насекомыми, считают некондиционными. Наличие  насекомых не допускают даже ограничительные кондиции, такое зерно не принимается хлебоприемными предприятиями. Возможна лишь зараженность клещами (1 и 2-й степени), так как они менее опасны, в этом случае устанавливаются скидки с закупочной цены.

Зараженность выражают количеством  экземпляров живых вредителей в 1 кг зерна (мертвых – относят к сорной примеси и при определении зараженности не учитывают). В документах, характеризующих качество зерна, обязательно отмечают показатель зараженности. Если в навеске не найдены живые вредители, то положение фиксируют как «зараженность не обнаружена».

1.3.3. Влажность.

Это содержание в зерне гигроскопической воды, выраженное в процентах от массы навески, взятой для анализа. Влажность как показатель качества зерна имеет двоякое значение: экономическое и технологическое. При продаже партия зерна принимается без ограничений, если влажность зерна не превышает ограничительных кондиций (для пшеницы и ячменя – 14,5 %), поскольку в зерне ценятся сухие вещества, а не вода. По взаимной договоренности сторон может приниматься зерно с повышенной влажностью, но в этом случае уменьшается оплачиваемая масса партии зерна, то есть производится натуральная скидка с физической массы в размере один процент за каждый лишний процент воды. Кроме того, взимается плата за сушку зерна и семян.

Технологическое значение влажности огромно. Зерновые культуры длительное время сохраняют с минимальными потерями, если они находятся в сухом состоянии (когда в них нет свободной воды). Для успешной переработки зерна нужна определенная влажность, при большой влажности нельзя успешно размолоть зерно в муку или переработать его в крупу, выделить масло из семян масличных культур.

В зависимости от влажности зерно  злаков подразделяют на четыре состояния: сухое (до 14 %), средней сухости (14,1-15,5 %), влажное (15,6-17 %) и сырое (более 17 %). Сухое зерно хорошо сохраняется. Состояние средней сухости характеризуется тем, что появляется небольшое количество свободной воды при критической влажности (14,5-15,5 %), для длительного хранения зерно не пригодно, однако обладает хорошими технологическими качествами для помола. Влажное и сырое зерно подлежит немедленной сушке.

1.3.4. Засоренность (содержание примесей).

Выражается в процентах. Примеси  бывают растительного, животного и  минерального происхождения, они значительно  снижают ценность партии зерна, поэтому большая часть их удаляется при очистке. По степени отрицательного влияния на качество и устойчивость зерна при хранении, на возможность использования его при переработке выделяют два вида примесей: сорную и зерновую (в семенах масличных культур – масличную). Содержание примесей в стандартах нормируется по видам. Для каждого класса зерна установлены ограничительные нормы содержания сорной и зерновой примесей. Причем могут учитываться и выделяться отдельные фракции примесей.

К зерновой примеси относят зерна основной культуры с измененными в худшую сторону свойствами (деформированные, давленые, битые, изъеденные, проросшие, щуплые, зеленые, морозобойные, поврежденные сушкой или самосогреванием), а также зерна других культурных растений, которые по ценности приближаются к зерну основной культуры и могут быть использованы с ним по целевому назначению (например, в зерне пшеницы это зерна ржи и ячменя).