Контрольная работа по дисциплине "Технология хлебопекарного производства"

Физико-химические свойства твердых сыпучих материалов определяются большим числом показателей, выбор которых зависит от поставленной инженерной задачи. Для зерна, как сырья для производства муки, основное технологическое значение имеют его геометрические характеристики (линейные размеры, форма, объем, площадь внешней поверхности), крупность и выравненность зерновой массы, натура зерна, масса 1000 зерен, стекловидность.

Так, форма и линейные размеры зерна определяют выбор  схем сепарирования, характеристику рабочих  органов сепарирующих машин, шелушителей, а также рабочих органов измельчающих машин. Объем и внешняя поверхность играют важную роль в процессах увлажнения, нагрева и охлаждения зерна.

Анализ данных показывает, что с уменьшением крупности  зерна снижается значение соотношения  объема и поверхности, следовательно, у мелкого зерна должно быть более высокое содержание оболочек и меньшее содержание эндосперма, поэтому мелкое зерно при помоле дает низкий выход муки, а качество ее не отвечает высоким требованиям; эту мелкую фракцию следует выделять на элеваторах и в помол не направлять, а использовать в качестве компонента комбикормов.

Вследствие снижения массы 1000 зерен удельная поверхность  зернового слоя повышается. Следовательно, в случае мелкого зерна процесс  тепловлагообмена с окружающей средой должен развиваться интенсивнее, чем в случае крупного.

В отечественной практике натуру зерна принято измерять в  г/л. Ее величина существенно зависит  от формы зерна, влажности, крупности, засоренности и вида примесей и т.п. Однако при опытах с очищенным  от примесей зерном установлено положительное влияние натуры на выход муки. Имеются данные, что при натуре ниже 740 г/л выход муки снижается на 1% за каждые 17 г/л или даже 13 г/л снижения натуры. При натуре выше 740 г/л влияние ее менее заметно. При снижении натуры ухудшается и качество муки.

Масса 1000 зерен положительно коррелирует с крупностью зерна, его стекловидностью, плотностью, поэтому  она оказывает заметное влияние  на технологические свойства зерна.

Естественная высокая  вариация зерна по длине, ширине и толщине не позволяет однозначно избирать наиболее эффективные параметры процессов сепарирования, измельчения, шелушения, гидротермической обработки. Для обеспечения высоких технологических результатов важное значение приобретает выравненность по размерам поступающих в переработку партий зерна. Для повышения выравненности партий используют удаление мелкой фракции зерна, а также рассортирование партии на несколько фракций.

В мукомольной практике фракционирование зерна не применяется. Проведенные исследования показали, что если разделить помольную партию на две фракции, посредством сортирования на сите 2а-25х20, то полученные сходовая и проходовая фракции заметно различаются по свойствам  и требуют индивидуальных режимов увлажнения  и отволаживания.

89. Рассчитать количество сырой и сухой клейковины для муки первого сорта из мягкой стекловидной пшеницы для макаронных изделий, если при определении содержания сырой клейковины стандартным методом получено 7,7 г клейковины с влажностью 64,5 %.

 

Решение:

При стандартном методе берут навеску муки 25 г. Расчет сырой клейковины проводят по формуле:

Х= ,

 где m_к – масса сырой клейковины, г; m_м – масса навески муки, г.

Х= ,

Количество  сухой клейковины: 10,9%.

Контрольная работа 2

4. Биохимические  свойства муки из проросшего  зерна.

 

В муке из проросшего зерна очень активны амилолитические  и протеолитические ферменты. Вследствие этого она обладает слишком высокой  газообразующей и низкой газоудерживающей способностью. В ней находится  много продуктов расщепления  крахмала и белков - декстринов, сахаров и аминокислот, которые являются водорастворимыми веществами и снижают хлебопекарные свойства муки. Содержание клейковины уменьшается, и она становится короткорвущейся.

Вследствие  гидролиза большого количества крахмала в хлебе содержится много свободной воды, не связанной с коллоидными веществами. Мякиш хлеба поэтому сыропеклый, плохо разжевываемый. Корка иногда отстает от мякиша. Пористость крупная, неравномерная. Иногда имеются разрывы в мякише.

Сахара придают  муке и хлебу сладкий вкус, декстрины приводят к образованию липкого, заминающегося мякиша, расщепление белков увеличивает расплываемость теста, поэтому хлеб получается низким. Вследствие карамелизации сахаров и образования меланоидинов (сахароаминных соединений) хлеб из такой муки имеет чрезмерно темноокрашенную корку и более темный мякиш, что очень заметно в изделиях из сортовой пшеничной муки.

Мука из проросшего зерна имеет очень высокую  автолитическую активность.

8. Значение показателей  качества муки – зольности  и белизны. Методы определения.

 

Зольность муки, определяемая сжиганием навески, является косвенным показателем её принадлежности к тому или иному сорту, определение сорта муки по её зольности введено в стандарт. Тем не менее зольность – не всегда достаточно надёжный показатель качества. Мука одного и того же сорта, обладающая равной зольностью, но выработанная из разного по составу зерна, может содержать разное количество оболочечных частиц и существенно различаться по качеству. Более надёжный признак сорта муки – содержание клетчатки, но из-за трудоёмкости метод её определения не получил широкого применения.

Определение зольности муки проводится озолением продукта в муфельной печи с последующим выражением массы несгораемого остатка золы в процентах на сухое вещество навески.

Две навески муки для определения зольности отбирают одновременно с составлением навесок к определению влажности (2…2,5 г).

В два пустых фарфоровых тигля, предварительно прокалённых  до постоянной массы и взвешенных на аналитических весах, помещают по навеске муки, взвешивая тигли с навеской с точностью до 0,0002 г.

Взвешенные  тигли с мукой помещают в муфельную  печь и озоляют навески до тех пор, пока цвет золы не станет белым или светло-серым. Далее тигли охлаждают и снова взвешивают на аналитических весах.

Зольность, % на а.с.в., вычисляют по формуле

,

где   – масса золы, г;

 – масса навески муки до  озоления, г;

 – влажность муки, %.

Цвет  муки определяется органолептически в сухой и мокрой пробе, при этом исследуемые образцы муки сравнивают с эталонами. Если эталонов нет, то цвет муки сравнивают с его характеристикой в соответствующем стандарте. Одновременно констатируют наличие (отсутствие) отдельных частиц оболочек зерна или посторонних примесей, нарушающих однородность цвета. При необходимости проводят определение цвета по мокрой пробе. С этой целью шпатель с мукой в слегка наклонённом положении погружают в стакан с водой. Когда мука образца и эталона намокнет, сравнивают их цвет.

22. Ферменты муки, их значение в технологических  процессах переработки муки.

 

В зерне находятся  разнообразные ферменты, сосредоточенные  главным образом в зародыше и  периферийных (краевых) частях зерна. Поэтому  в муке низших сортов содержится больше ферментов, чем в муке высших сортов. Ферментная активность разных партий одного и того же сорта муки неодинакова. Она зависит от условий произрастания, хранения, сушки и кондиционирования зерна. Активность ферментов проросшего зерна повышенная. Прогревание зерна при высушивании или кондиционирование снижают ферментную активность. В процессе хранения зерна и муки она также несколько уменьшается.

Ферменты активны  только в растворе, поэтому при  хранении сухого зерна и муки их действие почти не проявляется. После замеса полуфабрикатов многие ферменты начинают катализировать реакции разложения сложных веществ муки. Активность, с которой происходит разложение сложных нерастворимых веществ муки на более простые водорастворимые вещества под действием ее собственных ферментов, называется автолитической активностью (автолиз — саморазложение).

Автолитическая  активность муки — важный показатель ее хлебопекарных свойств. Как низкая, так и высокая автолитическая активность муки отрицательно влияют на качество теста, хлеба. Желательно, чтобы автолитический процесс разложения белков и крахмала теста происходил с определенной, умеренной скоростью. Для того чтобы регулировать автолитические процессы в производстве хлеба, необходимо знать свойства важнейших ферментов муки, действующих на белки, крахмал и другие компоненты муки.

Амилолигические ферменты (амилазы). Амилолитические  ферменты (альфа- и бета-амилазы) действуют  на крахмал. альфа-амилаза превращает крахмал главным образом в  декстрины, образуя небольшое количество мальтозы. бета-амилаза действует на крахмал или на декстрины, образуя значительное количество мальтозы. При совместном действии обеих амилаз крахмал гидролизуетсяется почти полностью, так как декстрины осахариваются сравнительно легко. Особенно легко осахаривается клейстеризованный крахмал, так как рыхлые набухшие крахмальные зерна быстро поддаются действию ферментов.

Чувствительность  альфа- и бета-амилаз к условиям среды  различна, а-Амилаза более чувствительна  к кислотности среды и менее  чувствительна к температуре по сравнению с р-амилазой. Температура инактивации этих ферментов в зависимости от кислотности среды соответственно равна 70—95 и 60—84° С. Оптимальная температура осахаривания пшеничного крахмала под совместным действием альфа- и бета-амилаз 63—65° С. В кислой среде амилазы инактивируются при более низкой температуре.

Технологическое значение амилаз различно бета-амилаза, осахаривая крахмал, содержащийся в  тесте, способствует накоплению Сахаров, необходимых для спиртового брожения в тесте, а альфа-амилаза, превращая крахмал в декстрины, ухудшает качество хлебных изделий. По сравнению с крахмалом декстрины плохо набухают в воде. Мякиш с большим содержанием декстринов становится липким и влажным даже при нормальной влажности хлеба.

Бета-амилаза содержится в муке всех видов и сортов, а альфа-амилаза в муке из несозревшего или проросшего зерна.

В ржаной муке нормального  качества всегда содержится альфа-амилаза, что значительно влияет на ее хлебопекарные  свойства.

Протеолитические  ферменты (протеиназы). Протеолитические ферменты действуют на белки и продукты их гидролиза. В зерне и муке всегда содержатся протеиназы, активность которых обычно невысока. Считают, что зерновые протеиназы не разрушают полностью белковую молекулу, но изменяют ее сложную структуру, отчего меняются свойства белков и теста. Значительно активны протеиназы зерна проросшего, несозревшего и в особенности зерна, пораженного клопом-черепашкой. Повышенная активность протеиназ ухудшает качество клейковины, лишает ее эластичности, упругости и способности к набуханию. Умеренное воздействие протеиназ на белки необходимо для «созревания» теста. Клейковина становится более пластичной, что улучшает структуру пористости и повышает объем хлеба.

Зерновые протеиназы наиболее активны в слабокислой среде при температуре 45—47 градусов. Активность протеиназ значительно снижается в присутствии окислителей, например йодата калия, который применяется для улучшения качества хлеба при переработке слабой муки, а также при добавлении поваренной соли. Активность протеиназ значительно увеличивается в присутствии восстановителей, например глютатиона, который содержится в дрожжах и способен улучшить качество хлеба при переработке муки с чрезмерно крепкой, крошащейся клейковиной.

Липаза всегда содержится в муке, она катализирует расщепление жиров на глицерин и жирные кислоты. Липаза имеет большое значение при хранении муки, так как увеличение кислотности муки при хранении связано главным образом с действием этого фермента.

Липоксигеназа окисляет жирные ненасыщенные кислоты муки в присутствии кислорода до пероксидов (перекисей), которые способствуют увеличению силы муки при ее хранении.

О-дифенолоксвдаза (полифенолоксидаза) окисляет фенолы в  хиноны, которые конденсируясь, превращаются в меланины. Цвет образовавшихся меланинов зависит от их молекулярной массы. Чем крупнее молекула, тем темнее окраска. По мере увеличения молекулярной массы цвет меняется от розового до черного. Меланины вызывают потемнение теста и мякиша хлеба при переработке некоторых партий муки.

89. В результате  инверсии получено 150 г фруктозы. Подсчитать, сколько сахарозы было подвергнуто гидролизу, сколько сахара-песка было взято для проведения этой реакции и сколько получено инвертного сахара.

 

ИНВЕРТНЫЙ САХАР, эквимолекулярная смесь D-глюкозы и D-фруктозы, образующаяся при гидролизе сахарозы. Процесс гидролиза сахарозы называется инверсией; сопровождается изменением направления вращения плоскости поляризованного луча света раствором сахара. Сахароза вращает вправо, (o.)D = + 66,5°, образующаяся при ее гидролизе D-глюкоза также вращает вправо (α)D = + 59,7°, D-фруктоза — влево, (α)D = -92,3°. Смесь эквивалентных количеств этих моносахаридов поворачивает плоскость поляризации влево и знак вращения раствора сахара т. о. меняется. Гидролиз сахарозы осуществляется либо ферментативным путем при действии фермента (β-фруктофуранозидазы (инвертазы), который содержится в ягоде винограда, в дрожжах, сусле и молодых винах, либо под влиянием разбавленных водных растворов кислот. 

С₁₂H₂₂O₁₁ + H₂O = C₆H₁₂O₆ + C₆H₁₂O₆

        сахароза    фруктоза

Было подвергнуто  инверсии сахарозы:

г

Масса образовавшегося  инвертного сахара:

150*2=300 г

Содержание  сахарозы в сахарном песке 99,8%. Следовательно, было взято сахарного песка:

285/0,998=285,6г

Список литературы

 

1. Егорова, Е.Ю. Зерно и зернопродукты. В 2 кн. Кн.1. Зерно, мука, крупы. Алт. гос. техн. ун-т, БТИ. – Бийск: Изд-во Алт. гос. техн. ун-та, 2011. – 141 с.

2. Нечаев А.П. Технология пищевых производств [Текст] / А.П. Нечаев, И.С. Шуб, О.М. Аношина - М.: «Колосс», 2005. - 767 с.

3. Ауэрман Л.Я. Технология хлебопекарного производства./Под общ.ред. Л.И.Пучковой. – СПб.: Профессия, 2004. – 414