Мука
Мука — продукт размола зерна хлебных культур, имеет важнейшее значение в питании человека. Основными видами являются мука пшеничная и ржаная; менее распространены кукурузная, ячменная, соевая. Овсяная, гороховая, пшённая мука вырабатываются в незначительных количествах.
Продольный разрез зерна пшеницы
Каждый вид пшеничной и ржаной муки по способу выработки подразделяется на сортовой и обойный помолы, а по целевому назначению — на хлебопекарную, макаронную и кондитерскую. Мука каждого вида, в свою очередь, подразделяется на товарные сорта, отличающиеся по качеству, а также физическим и химическим свойствами. Качества и свойства муки зависят от районов произрастания, от полноценности зерна, направляемого в помол; зависят также от свежести, степени самосогревания, заражённости, морозобойности и содержания зерновой примеси, а в отношении пшеницы ещё и от количества и качества клейковины. Несвежее зерно с затхлым или посторонним запахом, кислым или горьким вкусом, с изменённой окраской отличается от нормального зерна и химическим составом — оно содержит в 2—2½ раза больше водорастворимых веществ, продуктов разложения белков и углеводов и имеет повышенную ферментативную активность. Примесь испорченного зерна делает муку не пригодной для хранения, значительно ускоряет её прогоркание.
Доброкачественная помольная смесь зерна должна обладать нормальной свежестью, влажностью 13,5—15,5%, наличием не более 2% сорной примеси и не более 0,2% вредной, в т. ч. трудноотделимой до 0,05%. Количество зерновой примеси не должно превышать 5%, из них проросших зёрен 3%.
Самосогревание снижает качество зерна и муки. Зерно, просушенное или охлаждённое в первых стадиях самосогревания, часто почти не отличается от нормального по внешним признакам. Иногда оно имеет слабый посторонний (солодовый) запах и едва изменившуюся окраску (белесоватую или слегка потемневшую). Даже кратковременное самосогревание зерна отрицательно влияет на его мукомольные и хлебопекарные достоинства. В процессе самосогревания в зерне значительно возрастает число микроорганизмов, плесеней, изменяются его химическим свойства, в пшенице снижается количество и ухудшается качество клейковины, увеличивается кислотность, повышается активность ферментов и количество водорастворимых веществ. Ткани оболочек зерна разрушаются под действием микробов, теряют эластичность и легко крошатся, загрязняя муку, которая становится легко прогоркаемой. Не допускается примесь хотя бы небольшого количества самосогревавшегося (солодового) зерна при выработке муки, особенно высоких сортов и предназначенной для длительного хранения.
Проросшее зерно менее опасно, чем самосогревавшееся, т. к. при прорастании процессы изменения состава и качества происходят под действием ферментов самого зерна, без участия вредных микроорганизмов. Хлеб из муки, выработанной из проросшего зерна или с заметной примесью его, обычно влажный, с липким мякишем (сыропеклый), малого объёма, с грубой пористостью и разрывами на корке, а иногда и в мякише. Подовый хлеб получается низкий, расплывшийся. В зерне, поражённом клопом-черепашкой, находятся ферменты, введённые насекомым в момент укола. Под влиянием этих активных ферментов клейковина пшеницы разжижается. Полученное из такой муки тесто становится липким, мажущимся, приобретает полужидкую консистенцию.
В морозобойном зерне (захваченном на корню морозом в молочной или восковой стадии спелости) почти прекращаются синтетические процессы, повышается количество сахаров и других водорастворимых углеводов, а в зерне пшеницы понижено содержание клейковины, которая становится малоэластичной и короткорвущейся.
Производство муки
Процесс производства муки разделяется на две основные стадии: подготовка зерна к помолу и непосредственно помол. Для каждого сорта М. установлены нормы выхода из зерна в зависимости от оборудования мельницы и типа применяемого помола (односортный, двухсортный, трехсортный, обойный). Выход определялся как процент от веса зерна, поступающего в переработку. В СССР для многосортных сортовых пшеничных помолов был установлен базисный выход в 78%. При трёхсортном помоле (15% + 30% + 33%) выход по сортам составлял: для высшего сорта — 15%, для 1-го сорта — 30%, для 2-го сорта — 33%; или соответственно: 15, 30, 33%. На мельницах государственных с.-х. мукомолья применялись сокращённые схемы помолов с другими нормами выходов муки. Зерно, поступавшее для помола, дополнительно очищалось от примесей на специальном зерноочистительном отделении мельницы — сепараторах, триерах, обоечных и моечных машинах, а также кондиционерах. После обработки пшеницы водой и теплом оболочки зерна становятся вязкими, зерно при измельчении не крошится и не засоряет муку, а ядро становится более рыхлым и легче измельчается. Подготовленное зерно поступает в размольное отделение на вальцовые станки, а затем на рассевы. Для получения муки высокого качества размол производится не сразу, а постепенно в определённой последовательности в зависимости от типа помола и количества размольных систем. В первом вальцовом станке (первая система) зерно, пройдя между рифлёными поверхностями валков, дробится на частицы, которые для дальнейшей переработки сортируются по размерам и качеству на просеивающей машине (рассеве), состоящей из набора шелковых и металлических сит. Самые крупные частицы (первый и второй сходы с сита) поступают во второй станок (вторую систему), где происходит их дальнейшее измельчение и сортирование, затем в третий станок (третью систему) и т. д. Измельчение, производимое на 6—7 системах, заканчивается тем, что мучнистые ядра зерна (эндосперм) выделяются в виде крупки и муки, а оболочки остаются в виде отрубей (плодовые и семенные оболочки зерна), не представляющих ценности для питания ввиду высокого содержания клетчатки (6—10%). Получаемые при сортировании в рассеве крупки — крупная, средняя и мелкая — каждая в отдельности направляются в ситовейки, где под воздействием струи воздуха очищаются от частиц, богатых оболочками. Дальнейший процесс обработки очищенной (обогащённой) крупки продолжается на другой линии вальцовых станков (до 14 систем), где они измельчаются в муку. Размол крупок сопровождается сортированием измельчённой смеси в просеивающих машинах. После этого мука, в зависимости от системы, на которой она получена, группируется в определённые потоки, составляющие заданные сорта. Выработанная продукция принимается отделом технохимического контроля (лаборатории), после чего поступает в упаковочные (выбойные) отделения, а затем в склады.
Размольное отделение - вальцовые станки
Требования к качеству муки
Требования к качеству. Показателями качества муки служат свежесть, цвет, запах, вкус, отсутствие (сверх установленной нормы) посторонних и минеральных примесей. Мука должна быть свежей, с нормальным вкусом, с запахом, свойственным данному виду, с цветом, соответствующим сорту; при разжёвывании не должен ощущаться хруст на зубах. Заражённость муки амбарными вредителями или наличие следов заражения но допускаются. Металлопримесей на 1 кг муки допускается не более 3 мг. Величина отдельных металлочастиц не должна превышать 0,3 мм, а вес — 0,4 мг. Мука не должна содержать вредных примесей более: куколя 0,1%, головни и спорыньи 0,05%, в т. ч. горчака и вязеля 0,04%. Не допускается излишнее количество отрубей сверх нормированного для каждого вида и сорта. Влажность, зольность, крупность помола определяются аналитическим путём.
Просеивающие машины - рассевы
Химический состав муки
Химический состав муки отличается большим разнообразием образующих её веществ. Основное место занимают органические соединения (83—85%), углеводы и азотистые (в основном белковые) соединения, а также жиры, ферменты и витамины. В небольшом количестве имеются кислоты, красящие и дубильные вещества, спирты, эфиры. Неорганические вещества (вода и минеральные вещества) составляют 15—17%.
Крахмал занимает первое место среди углеводов и других органических веществ муки. Исключение составляет лишь соевая мука, в которой крахмал почти отсутствует. В углеводах муки крахмал составляет 70—90%, в небольшом количестве содержатся декстрины, клетчатка и пентозаны. Из близких к углеводам веществ в муке находятся пектиновые вещества (следы). Способность крахмала переходить в пищеварительном тракте в растворимое состояние обусловливает хорошую его усвояемость. Лучшим в технологические отношении является крахмал ржаной, пшеничный, рисовый, гречневый и просяной. Несколько уступают крахмалы кукурузный, ячменный, овсяный и бобовых культур. Важным показателем качества крахмала является также устойчивость получаемого из него коллоидного студня, который, подвергаясь старению (синерезису), вызывает черствение хлеба. Крахмал является основным источником получения Сахаров. Сравнительно легко осахаривается под действием фермента α-амилаза ржаной крахмал, затем пшеничный, хуже кукурузный и ячменный.
Декстрины — первичные продукты гидролиза крахмала, образуются в результате гидролитического расщепления под действием амилолитического фермента. Хлеб из муки с повышенным количеством декстринов (в результате прорастания или самосогревания зерна) обладает липким, влажным мякишем, становится сыропеклым.
Клетчатка в муке находится двух видов: свободная от инкрустирующих веществ (неодревесневшая) и содержащая минеральные соли (одревесневшая). Первая содержится в эндосперме, в зародыше и в получаемых из них продуктах; вторые образуют стенки алейроновых клеток, а также составляют основную часть семенных и плодовых оболочек. Она присутствует в отрубях и низших сортах муки.
Высокое содержание клетчатки указывает не только на пониженные питательность и усвояемость, но также на низкие потребительские достоинства. Хлеб из муки с большим количеством клетчатки, т. е. со значительным содержанием отрубей, характеризуется меньшим объёмным выходом, малой пористостью и повышенной влажностью.
Белки составляют (в %): в пшеничной муке. 14—18, в гороховой 25—30,в соевой муке 44 и более. Пищевая ценность белков характеризуется в основном их аминокислотным составом (лейцин, фенилаланин, валин, аргинин); большое значение имеют гидрофильность и процессы денатурации белков.
Белки способны поглощать при набухании значительное количество воды, что имеет большое значение для замеса теста. Наибольшее набухание дают белки ржаной и пшеничной муки, способные поглощать до 250—300% воды к своему весу, что обеспечивает получение однородного пластичного теста. Значительной способностью к набуханию отличаются также белки риса, гречихи, проса. Белки овса, кукурузы обладают малой гидрофильностыо и дают тесто, не пригодное для выпечки пористого хлеба.
Жиры находятся в значительно меньшем количестве, чем белки и углеводы и составляют от 0,9 до 4% (в соевой необезжиренной муки достигают 17%). Жиры способны быстро окисляться и прогоркать как при участии ферментов и микроорганизмов, так и непосредственно под действием кислорода воздуха. Процессам окисления и прогоркания зерномучных продуктов способствует свободный доступ кислорода воздуха, свет и высокая температура. Повышенное содержание жиров является обычно отрицательным показателем качества муки.
Витамины содержатся в очень малом количестве, имеют значение для пищевой и потребительской ценности хлеба и хлебных изделий. Отсутствие витаминов препятствует синтезу необходимых ферментов, а снижение активности ферментов приводит к нарушению обмена веществ у человека. В состав муки входят преимущественно витамины В1 В2 В6, РР, А, Е.
Ферменты, составляющие обширную группу белковых веществ, имеют исключительно большое значение для качества зерно-мучных продуктов. Повышенное количество ферментов показывает, что мука получена из недозрелого или проросшего зерна. Если отсутствуют ферменты, то мука называется мёртвой и из неё хлеб вообще не выпекается. Активность ферментов зависит в значительной мере от внешних условий (температуры, влажности), а также от присутствия веществ, усиливающих или ослабляющих их действие.
Минеральные вещества в муке находятся в сравнительно небольшом количестве и колеблются от 0,36% до 3,0—3,5% (в соевой муке). Особенно важно содержание фосфора, кальция и железа; мука высших сортов бедна минеральными веществами.
Влажность колеблется от 8 до 15%.
Потребительскими достоинствами муки считается внешний вид, цвет и вкусовые свойства получаемых из неё изделий. Эти показатели определяются органолептическими методами. Хлебопекарные достоинства муки зависят от количественного соотношения различных тканей зерна в продукте; от физических и химических свойств входящих в зерно веществ — их растворимости, гидрофильности, условий денатурации и пр.; от деятельности находящихся в муке ферментов, вызывающих гидролиз, автолиз и другие биохимические процессы.
Упаковка
Упаковка всех видов муки (за исключением соевой и детской питательной) производилась в новые или бывшие в употреблении мешки не ниже III категории — чистые, сухие, не прелые, не заражённые вредителями и не имеющие постороннего запаха. Допускалось использование тканевых мешков IV категории для затаривания обойной муки, выделяемой для местного снабжения, а также при перевозках в прямом сообщении ж.-д. или речным транспортом на расстояние до 500 км. Мешки должны были удовлетворять требованиям ГОСТ 1348—50 или ОСТ 30097—40 и зашиваться прочным пеньковым шпагатом, с двумя ушками; при наличии зашивальных машин мешки прошиваются суровой ниткой, без ушков. Соевую муку упаковывали в льно-кенафные мешки не ниже III категории (вместимостью нетто 60 кг) или в четырёхслойные мешки из крафт-бумаги (вместимостью нетто 25 кг). Отпуск пшеничной муки с баз и мельниц для розничной продажи производился также в бумажных пакетах по 3 кг и в картонных с бумажным патроном по 1,8 кг.
Маркировка муки
Маркировка муки производится путём наклеивания на мешки бумажных ярлыков размером 50 X 72 мм, на которых обозначалось: наименование ведомства или треста, номер и местонахождение мельницы, сорт муки, дата выработки, ГОСТ или ВТУ.
Транспортирование муки
Транспортирование производилось с соблюдением санитарных правил в сухих, без постороннего запаха вагонах, в судах, автомашинах и повозках. При перевозке, погрузке и выгрузке мука должна быть предохранена от атмосферных осадков. Применяется также бестарная перевозка при помощи специализированных автокузовов на отдельные хлебозаводы, приспособленные для бестарной приёмки муки.
Приёмка муки
Приёмка производится путём внешнего осмотра поступившей партии муки (партией считается мука одного сорта, выработанная в определённое время, одной мельницей и полученная по одному сертификату или качественному удостоверению). Однородность муки устанавливается по сорту и дате выработки, указанным на маркировке. Проверяется также состояние тары, наличие маркировки на мешках и её соответствие записям в качественном удостоверении. В случае расхождения или разных дат выработки к поставщику могли быть предъявлены претензии. Мука, полученная в порванных мешках, складывалась отдельно; производилась тщательная её проверка, и прежде всего на отсутствие посторонних включений и хруста. Для установления качества отбирался средний образец для оценки по органолептическим показателям: запаху, вкусу, наличию хруста, цвету, а в пшеничной муке и качеству клейковины. Для среднего образца (весом не менее 0,5 кг) производилась выемка проб при помощи мешочного щупа из каждого третьего или пятого мешка проверяемой партии (с боковой, нижней и верхней части мешка). В случае сомнения в качестве вызывался представитель поставщика для отбора пробы и направления на анализ в лабораторию.
Хранение муки
Хранение. При длительном хранении в муке происходят изменения её качества и веса в связи с физическими, биохимическими и биологическими процессами. К физическим процессам относятся колебания влажности в результате гигроскопичности, адсорбции, способности поверхностного поглощения и изменения температуры муки. Содержащиеся в муке белки, клетчатка, крахмал способны поглощать значительное количество воды, белок поглощает более 170% воды, крахмал — до 80% от своего веса. Сахар увлажняется значительно меньше, а жир не способен поглощать влагу, поэтому их присутствие снижает гигроскопичность муки. В связи с этим мука разных видов отличается неодинаковой гигроскопичностью и в равных условиях хранения приобретает различную влажность. Наибольшая гигроскопичность у обойной муки и отрубей, т. е. у продуктов, богатых частицами оболочек и зародыша. При хранении муки в мешках увлажнению подвергается только небольшой слой (толщиной до 10 см), непосредственно прилегающий к ткани. Поскольку повышенная влажность способствует усилению биохимических процессов и развитию микроорганизмов в муке, на склады должна поступать только сухая мука с влажностью 12—14%. Мука способна также адсорбировать из окружающей среды и газообразные вещества, причём эти вещества прочно удерживаются в муке и в случае поглощения каких-либо пахучих веществ она приобретает устойчивый посторонний запах. Поэтому муку нельзя хранить совместно с продуктами, издающими острый запах.
Хранят муку в сухих, чистых, хорошо проветриваемых, не заражённых амбарными вредителями складах, при относительной влажности воздуха 60—70%. Мешки с мукой укладывают штабелями на подтоварники или деревянные решётки так, чтобы между нижними рядами мешков и полом было расстояние в 7—10 см (необходимое для вентилирования). Между штабелями, а также между штабелями и стенами оставляют проходы для наблюдения за качеством муки. На складах, где хранится мука, температура должна быть от 10 до 15° Повышение температуры и влажности ухудшает качество муки и нередко приводит к потерям веса.
Повышение температуры муки под влиянием происходящих процессов называют самосогреванием. Оно представляет большую опасность при хранении, т. к. температура муки повышается до 35—40° и более. В процессе самосогревания участвуют окислительно-восстановительные ферменты, создающие при повышенной температуре и влажности благоприятные условия для развития микроорганизмов. Плесени и бактерии вызывают быстрое разложение органических веществ. Мука приобретает затхлый запах, кислый, иногда горький вкус, значительно повышается кислотность, образуются плотные комья, наблюдается потемнение муки. При появлении признаков самосогревания необходимо разобрать штабель и охладить мешки, в которых повысилась температура. Для этого рекомендуется поставить мешки в вертикальное положение, на некотором расстоянии друг от друга.
Биохимические процессы
Биохимические процессы во время хранения муки очень многообразны и протекают в зависимости от гидролиза жира и деятельности микроорганизмов. Весьма интенсивным является процесс гидролиза жира. Происходящее в связи с этим повышение температуры с 15 до 35° почти вдвое увеличивает кислотность жира и приводит к прогорканию муки, полученной из проросшего, самосогревавшегося, морозобойного зерна, процессы гидролиза жира протекают более активно. Мука обычно содержит большое количество микроорганизмов. Наличие бактерий в муке составляет 274—415 тысяч на 1 г. По мере хранения число бактерий уменьшается, т. к. нормальная влажность муки не способствует их развитию. Деятельность микроорганизмов приводит к порче муки, особенно опасны плесневение и прокисание. Отдельные виды бактерий могут отрицательно влиять на потребительские достоинства муки. Так, картофельная палочка вызывает заражение хлеба картофельной болезнью. Плесневение обычно возникает при повышенной влажности, поэтому необходимо принимать на хранение муки с влажностью не более 14,0—14,5%. Особенно быстро прогоркает мука пшеничная 2-го сорта, вырабатываемая при многосортных помолах. Слёживание наблюдается при недостаточном уходе, даже при отсутствии процессов порчи; происходит уплотнение муки, вызываемое механическим сближением и сцеплением её частиц; образуются неплотные рыхлые комки.
Слёживание быстро наступает при хранении муки с повышенной влажностью (более 15%), особенно в нижних мешках штабеля. В таких штабелях следует произвести перекладку: мешки из нижних рядов положить наверх. Мешки, в которых образовались комки, необходимо перекатывать по доскам, на которые набиты поперечные планки. Если мука сильно слежалась, её нужно просеять на ситах, чтобы отделить комки и разбить их; просеянную муку требуется срочно реализовать. Во время хранения следует систематически проверять состояние муки на ощупь и при помощи термометра. Летом проверку нужно производить два раза в неделю, зимой — 1—2 раза в месяц. Мука хорошего качества, выработанная из полноценного зерна и хранящаяся при невысокой температуре в сухом хорошо вентилируемом складе, при надлежащем уходе остаётся очень долгое время (в течение нескольких месяцев и даже лет) пригодной для использования. Не все виды и сорта муки хранятся одинаково хорошо. Успешно выдерживают длительное хранение пшеничная обойная мука и мука высших сортов, но нельзя хранить длительное время муку пшеничную 2-го сорта, особенно полученную при многосортных помолах. Процессы, происходящие при хранении, связаны не только с изменением состава и качества муки, но и с уменьшением веса, они вызываются изменениями количества воды и сухих веществ. Эти изменение учитываются в системе торговли и нормированы как естественная убыль товаров при инвентаризации торговых предприятий.
Борьба с амбарными вредителями
Борьба с амбарными вредителями. Одной из причин порчи муки являются амбарные вредители: клещи, жуки, бабочки, мухи, а также грызуны. Необходимо знать и уметь бороться с этими вредителями.
Амбарные вредители
Клеши напоминают по виду небольших паучков. Видны под увеличительным стеклом. Загрязняют муку своими выделениями, придают ей неприятный запах. Относятся к теплолюбивым животным. Погибают при низких (ниже —5°) и при очень высоких (выше 50°) температурах, а также под действием прямых солнечных лучей.
Большой мучной хрущак — жук, имеющий продолговатое слегка приплюснутое тело чёрно-бурого цвета. Самка откладывает яички, из которых вылупляется очень подвижная личинка белого цвета (обычно называемая мучным червём), личинка имеет сильные челюсти и способна прогрызать мешковую ткань.
Малый мучной хрущак отличается от большого меньшим размером и красновато-коричневым цветом. Относится к теплолюбивым насекомым и при низких температурах (ниже 5°) погибает.
Суринамский мукоед — мелкий очень подвижный жук, с удлинённым и совершенно плоским телом чёрно-бурого цвета.
Амбарная (хлебная) моль — маленькая бабочка с узкими крылышками. Летает только ночью. Гусеница живёт всё лето, повреждая зерновые продукты. Она выделяет паутину, которой соединяет муку в комья.
Мельничная огнёвка — бабочка, имеющая передние крылья треугольной формы, а задние крылья широкие и овальные. Относится к теплолюбивым насекомым; в неотапливаемых помещениях появляется весной, а в отапливаемых может летать круглый год. Как и амбарная моль, летом летает только ночью, а днём прячется в затемнённые места. Особенно часто она встречается в манной крупе и обойной муке. Выделяет паутину, которой соединяет продукты в комья.
Амбарные вредители могут проникнуть на склад или в магазин вместе с мукой. Поэтому при приёмке следует тщательно проверять муку на заражённость амбарными вредителями. Проверка производится одновременно с качественной приёмкой, начиная с внешнего осмотра тары (особенно швов и углов мешка). После вскрытия производится проверка самой муки (особенно на заражение клещом и насекомыми). Для определения заражённости клещами небольшое количество муки насыпается на стол в виде пирамидальной кучки. При наличии клещей кучка постепенно оседает и вершина теряет свою остроконечность. Для уничтожения клещей и насекомых применяются физические и химические методы борьбы. Более надёжным является способ применения низких и высоких температур, т. к. при понижении температуры ниже 8—10° активность большинства насекомых и клещей резко падает, они перестают сначала размножаться, а затем питаться, и при 0° многие из них погибают. Применение химических веществ в жидком, газообразном и порошкообразном состоянии должно производиться только работниками дезинфекционных станций.