Химический состав муки зависит от состава зерна, из которого она изготовлена, и от ее сорта. Чем выше сорт муки, тем больше в ней содержится крахмала. Содержание остальных углеводов, а также жира, золы, белков и других веществ с понижением сортности муки увеличивается.
Особенности количественного и качественного состава муки определяют ее пищевую ценность и хлебопекарные свойства.

Азотистые и белковые вещества

Азотистые вещества муки в основном состоят из белков. Небелковые азотистые вещества (аминокислоты, амиды и др.) содержатся в небольшом количестве (2-3 % от общей массы азотистых соединений). Чем выше выход муки, тем больше содержится в ней азотистых веществ и небелкового азота.
Белки пшеничной муки . В муке преобладают простые белки- протеины. Белки муки имеют следующий фракционный состав (в %): проламины 35,6; глютелины 28,2; глобулины 12,6; альбумины 5,2. Среднее содержание белковых веществ в пшеничной муке 13-16%, нерастворимого белка 8,7%.
Проламины и глютелины различных злаков имеют свои особенности в аминокислотном составе, различные физико-химические свойства и разные названия.
Проламины пшеницы и ржи называются глиадинами, проламин ячменя - гордеином, проламин кукурузы - зеином, а глютелин пшеницы - глютенином.
Следует учитывать, что альбумины, глобулины, проламины и глютелины - не индивидуальные белки, а только белковые фракции, выделяемые различными растворителями.
Технологическая роль белков муки в приготовлении хлебных изделий очень велика. Структура белковых молекул и физико-химические свойства белков определяют реологические свойства теста, влияют на форму и качество изделий. От соотношения дисульфидных и сульфгчдрильных группировок во многом зависит характер вторичной и третичной структуры молекулы белка, а также технологические свойства белков муки, особенно пшеничной.
При замесе теста и других полуфабрикатов белки набухают, адсорбируя большую часть влаги. Большей гидрофильностью отличаются белки пшеничной и ржаной муки, способные поглотить до 300 % воды от своей массы.
Оптимальная температура для набухания белков клейковины 30 °С. Глиадиновая и глютелиновая фракции клейковины, выделенные отдельно, различаются по структурно-механическим свойствам. Масса гидратированного глютелина коротко растяжимая, упругая; масса глиадина жидкая, вязкая, лишенная упругости. Клейковина, образованная этими белками, включает в себя структурно-механические свойства обеих фракций. При выпечке хлеба белковые вещества подвергаются тепловой денатурации, образуя прочный каркас хлеба.
Среднее содержание сырой клейковины в пшеничной муке 20-30%. В различных партиях муки содержание сырой клейковины колеблется в. широких пределах (16-35%).
Состав клейковины . Сырая клейковина содержит 30-35 % сухих веществ и 65-70 % влаги. Сухие вещества клейковины на 80-85 % состоят из белков и различных веществ муки (липидов, углеводов и др.), с которыми глиадин и глютенин вступают в реакцию. Белки клейковины связывают около половины всего количества липидов муки. В состав клейковинного белка входит 19 аминокислот. Преобладает глютаминовая кислота (около 39%), пролин (14 %) и лейцин (8 %). Клейковина разного качества имеет одинаковый аминокислотный состав, но разную структуру молекул. Реологические свойства клейковины (упругость, эластичность, растяжимость) в значительной степени определяют хлебопекарное достоинство пшеничной муки. Распространена теория о значении дисульфидных связей в молекуле белка: чем больше дисульфидных связей возникает в молекуле белка, тем выше упругость и ниже растяжимость клейковины. В слабой клейковине дисульфидных и водородных связей меньше, чем в крепкой.
Белки ржаной муки. По аминокислотному составу и свойствам белки ржаной муки отличаются от белков пшеничной муки. Ржаная мука содержит много водорастворимых белков (около 36 % от общей массы белковых веществ) и солераство-римых (около 20%). Проламиновая и глютелиновая фракции ржаной муки значительно ниже по массе, в обычных условиях клейковину не образуют. Общее содержание белковых веществ в ржаной муке несколько ниже, чем в пшеничной (10-14%). В особых условиях из ржаной муки можно выделить белковую массу, напоминающую по эластичности и растяжимости клейковину.
Гидрофильные свойства ржаных белков специфичны. Они быстро набухают при смешивании муки с водой, причем значительная часть их набухает неограниченно (пептизируется), переходя в коллоидный раствор. Пищевая ценность белков ржаной муки выше, чем у белков пшеницы, так как в них содержится больше незаменимых в питании аминокислот, особенно лизина.

Углеводы
В углеводном комплексе муки преобладают высшие полисахариды (крахмал, клетчатка, гемицеллюлоза, пентозаны). В небольшом количестве мука содержит сахароподобные полисахариды (ди- и трисахариды) и простые сахара (глюкоза, фруктоза).
Крахмал . Крахмал - важнейший углевод муки, содержится в виде зерен размером от 0,002 до 0,15 мм. Размер, форма, способность к набуханию и клейстеризации крахмальных зерен различны для муки различных видов. Крупность и целость крахмальных зерен влияет на консистенцию теста, его влагоемкость и содержание в нем сахара. Мелкие и поврежденные зерна крахмала быстрее осахариваются в процессе приготовления хлеба, чем крупные и плотные зерна.
В крахмальных зернах, кроме собственно крахмала, содержится незначительное количество фосфорной, кремниевой и жирных кислот, а также других веществ.
Структура зерен крахмала кристаллическая, тонкопористая. Крахмал характеризуется значительной адсорбционной способностью, вследствие чего он может связывать большое количество воды даже при температуре 30 °С, т. е. при температуре теста.
Крахмальное зерно неоднородно, оно состоит из двух полисахаридов: амилозы, образующей внутреннюю часть крахмального зерна, и амилопектина, составляющего его наружную часть. Количественные соотношения амилозы и амилопектина в крахмале различных злаков составляют 1: 3 или 1: 3,5.
Амилоза отличается от амилопектина меньшей молекулярной массой и более простым строением молекулы. Молекула амилозы состоит из 300-800 глюкозных остатков, образующих прямые цепи. Молекулы амилопектина имеют разветвленное строение и содержат до 6000 глюкозных остатков. При нагревании крахмала с водой амилоза переходит в коллоидный раствор, а амилопектин набухает, образуя клейстер. Полная клейстеризация крахмала муки, при которой его зерна теряют форму, осуществляется при соотношении крахмала и воды 1: 10.
Подвергаясь клейстеризации, крахмальные зерна значительно увеличиваются в объеме, становятся рыхлыми и более податливыми действию ферментов. Температура, при которой вязкость крахмального студня наибольшая, называется температурой клейстеризации крахмала. Температура клейстеризации зависит от природы крахмала и от ряда внешних факторов: рН среды, наличия в среде электролитов и др.
Температура клейстеризации, вязкость и скорость старения крахмального клейстера у крахмала различных видов неодинакова. Ржаной крахмал клейстеризуется при температуре 50-55 °С, пшеничный при 62-65 °С, кукурузный при 69-70 °С. Такие особенности крахмала имеют большое значение для качества хлеба.
Присутствие поваренной соли значительно повышает температуру клейстеризации крахмала.
Технологическое значение крахмала муки в производстве хлеба очень велико. От состояния крахмальных зерен во многом зависит водопоглотительная способность теста, процессы его брожения, структура хлебного мякиша, вкус, аромат, пористость хлеба, скорость черствения изделий. Крахмальные зерна при замесе теста связывают значительное количество влаги. Особенно велика водопоглотительная способность механически поврежденных и мелких зерен крахмала, так как они имеют большую удельную поверхность. В процессе брожения и расстойки теста часть крахмала под действием 3-амилазы
осахаривается, превращаясь в мальтозу. Образование мальтозы необходимо для нормального брожения теста и качества хлеба.
При выпечке хлеба крахмал клейстеризуется, связывая до 80 % влаги, находящейся в тесте, что обеспечивает образование сухого эластичного мякиша хлеба. Во время хранения хлеба крахмальный клейстер подвергается старению (синерезису), что является основной причиной черствения хлебных изделий.

Клетчатка . Клетчатка (целлюлоза) находится в периферийных частях зерна и потому в большом количестве содержится в муке высоких выходов. В обойной муке содержится около 2,3 % клетчатки, а в муке пшеничной высшего сорта 0,1-0,15 %. Клетчатка не усваивается организмом человека и снижает пищевую ценность муки. В отдельных случаях высокое содержание клетчатки полезно, так как ускоряет перистальтику кишечного тракта.

Гемицеллюлозы . Это полисахариды, относящиеся к пентозанам и гексозанам. По физико-химическим свойствам они занимают промежуточное положение между крахмалом и клетчаткой. Однако организмом человека гемицеллюлозы не усваиваются. Пшеничная мука в зависимости от сорта имеет различное содержание пентозанов - основной составной части гемицеллюлозы.
В муке высшего сорта содержится 2,6 % всего количества пентозанов зерна, а в муке II сорта - 25,5%. Пентозаны делятся на растворимые и нерастворимые. Нерастворимые пентозаны хорошо набухают в воде, поглощая воду, в количестве, превышающем их массу в 10 раз.
Растворимые пентозаны или углеводные слизи дают очень вязкие растворы, которые под влиянием окислителей переходят в плотные гели. Пшеничная мука содержит 1,8-2 % слизей, ржаная - почти в два раза больше.

Липиды
Липидами называются жиры и жироподобные вещества (липоиды). Все липиды нерастворимы в воде и растворимы в органических растворителях.
Общее содержание липидов в целом зерне пшеницы около 2,7 %, а в пшеничной муке 1,6-2 %. В муке липиды находятся как в свободном состоянии, так и в виде комплексов с белками (липопротеиды) и углеводами (гликолипиды). Последние исследования показали, что связанные с белками клейковины липиды значительно влияют на ее физические свойства.

Жиры. Жиры - сложные эфиры глицерина и высокомолекулярных жирных кислот. В пшеничной и ржаной муке различных сортов содержится 1-2 % жира. Жир, находящийся в муке, имеет жидкую консистенцию. Он состоит в основном из глицеридов ненасыщенных жирных кислот: олеиновой, линолевой (преимущественно) и линоленовой. Эти кислоты имеют высокую пищевую ценность, им приписывают витаминные свойства. Гидролиз жира во время хранения муки и дальнейшие превращения свободных жирных кислот существенно влияют на кислотность, вкус муки и на свойства клейковины.
Липоиды . К липоидам муки относятся фосфатиды - сложные эфиры глицерина и жирных кислот, содержащие фосфорную кислоту, соединенную с каким-либо азотистым основанием.

В муке содержится 0,4-0,7 % фосфатидов, относящихся к группе лецитинов, в которых азотистым основанием является холин. Лецитины и другие фосфатиды характеризуются высокой пищевой ценностью и имеют большое биологическое значение. Они легко образуют соединения с белками (липо-протеидные комплексы), играющие важную роль в жизни каждой клетки. Лецитины - гидрофильные коллоиды, хорошо набухающие в воде.
Являясь поверхностно-активными веществами, лецитины также хорошие пищевые эмульгаторы и улучшители хлеба.

Пигменты . К растворимым в жирах пигментам относятся каротииоиды и хлорофилл. Цвет каротиноидных пигментов муки желтый или оранжевый, а хлорофилла - зеленый. Каротииоиды обладают провитаминными свойствами, так как способны в животном организме превращаться в витамин А.
Наиболее известные каротииоиды представляют собой ненасыщенные углеводороды. При окислении или восстановлении каротиноидные пигменты переходят в бесцветные вещества. На этом свойстве основан процесс отбеливания пшеничной сортовой муки, применяющийся в некоторых зарубежных странах. Во многих странах отбеливание муки запрещено, так как оно снижает ее витаминную ценность. Жирорастворимым витамином муки является витамин Е, остальные витамины этой группы в муке практически отсутствуют.

Минеральные вещества
Мука состоит в основном из органических веществ и небольшого количества минеральных (зольных). Минеральные вещества зерна сосредоточены главным образом в алейроновом слое, оболочках и зародыше. Особенно много минеральных веществ в алейроновом слое. Содержание минеральных веществ в эндосперме невелико (0,3-0,5%) и повышается от центра к периферии, поэтому зольность служит показателем сорта муки.
Большая часть минеральных веществ муки состоит из соединений фосфора (50%), а также калия (30%), магния и кальция (15 %).
В ничтожных количествах содержатся различные микроэлементы (медь, марганец, цинк и др.). Содержание железа в золе разных сортов муки 0,18-0,26%. Значительная доля фосфора (50-70 %) представлена в виде фитина - (Са - Mg - соль инозитфосфорной кислоты). Чем выше сорт муки, тем меньше в ней находится минеральных веществ.

Ферменты
В зернах хлебных злаков содержатся разнообразные ферменты, сосредоточенные главным образом в зародыше и периферийных частях зерна. Ввиду этого в муке высоких выходов ферментов содержится больше, чем в муке низких выходов.
Ферментная активность у разных партий муки одного и того же сорта различна. Она зависит от условий произрастания, хранения, режимов сушки и кондиционирования зерна перед помолом. Повышенная активность ферментов отмечена у муки, полученной из несозревшего, проросшего, морозобойного или пораженного клопом-черепашкой зерна. Высушивание зерна при жестком режиме снижает активность ферментов, при хранении муки (или зерна) она также несколько уменьшается.
Ферменты активны только при достаточной влажности среды, поэтому при хранении муки влажностью 14,5 % и ниже действие ферментов проявляется очень слабо. После замеса в полуфабрикатах начинаются ферментативные реакции, в которых участвуют гидролитические и окислительно-восстановительные ферменты муки. Гидролитические ферменты (гидролазы) разлагают сложные вещества муки на более простые водорастворимые продукты гидролиза.
Отмечено, что протеолиз в пшеничном тесте активизируется веществами, содержащими сульфгидрильные группы, и другими веществами с восстанавливающими свойствами (аминокислота цистеин, тиосульфат натрия и др.).
Вещества с противоположными свойствами (со свойствами окислителей) значительно тормозят протеолиз, укрепляют клейковину и консистенцию пшеничного теста. К ним относятся перекись кальция, бромат калия и многие другие окислители. Воздействие окислителей и восстановителей на процесс протеолиза сказывается уже при очень малых дозировках этих веществ (сотые и тысячные доли % от массы муки). Существует теория, что влияние окислителей и восстановителей на протеолиз объясняется тем, что они меняют соотношение сульфгидрильных групп и дисульфидных связей в молекуле белка, а возможно и самого фермента. Под действием окислителей за счет групп образуются дисульфидные связи, укрепляющие структуру белковой молекулы. Восстановители разрывают эти связи, что вызывает ослабление клейковины и пшеничного теста. Химизм действия окислителей и восстановителей на протеолиз окончательно не установлен.
Автолитическая активность пшеничной и особенно ржаной муки служит важнейшим показателем ее хлебопекарного достоинства. Автолитические процессы в полуфабрикатах при их брожении, расстойке и выпечке должны протекать с определенной интенсивностью. При повышенной или пониженной авто-литической активности муки в худшую сторону изменяются реологические свойства теста и характер брожения полуфабрикатов, возникают различные дефекты хлеба. Для того чтобы регулировать автолитические процессы, необходимо знать свойства важнейших ферментов муки. К основным гидролитическим ферментам муки относятся протеолитические и амилолитические ферменты.

Протеолитические ферменты . Действуют на белки и продукты их гидролиза.
Наиболее важная группа протеолитических ферментов - протеиназы. Протеиназы типа папаин содержатся в зерне и муке разных злаков. Оптимальными показателями для действия зерновых протеиназ являются рН 4-5,5 и температура 45- 47 °С-
При брожении теста зерновые протеиназы вызывают частичный протеолиз белков.
Интенсивность протеолиза зависит от активности протеиназ и от податливости белков действию ферментов.
Протеиназы муки, полученной из зерна нормального качества, мало активны. Повышенная активность протеиназ наблюдается у муки, приготовленной из проросшего зерна и особенно из зерна, пораженного клопом-черепашкой. Слюна этого вредителя содержит сильные протеолитические ферменты, проникающие при укусе в зерно. Во время брожения в тесте, приготовленном из муки нормального качества, происходит начальная стадия протеолиза без заметного накопления водорастворимого азота.
В процессе приготовления пшеничного хлеба регулируют протеолитические процессы, меняя температуру и кислотность полуфабрикатов и добавляя окислители. Протеолиз несколько тормозит поваренная соль.

Амилолитические ферменты . Это р- и а-амилазы. р-Амилаза обнаружена как в проросших зернах хлебных злаков, так и в зернах нормального качества; а-амилаза содержится только в проросших зернах. Однако заметное количество активной а-амилазы обнаружено в ржаном зерне (муке) нормального качества. а-Амилаза относится к металлопротеинам; в состав ее молекулы входит кальций, р- и а-амилазы находятся в муке главным образом в связанном с белковыми веществами состоянии и после протеолиза расщепляются. Обе амилазы гидролизуют крахмал и декстрины. Наиболее легко разлагаются амилазами механически поврежденные зерна крахмала, а также оклейстеризованный крахмал. Работами И. В. Глазунова установлено, что при осахаривании декстринов р-амилазой образуется в 335 раз больше мальтозы, чем при осахаривании крахмала. Нативный крахмал гидролизуется р-амилазой очень медленно. р-Амилаза, действуя на амилозу, превращает ее полностью в мальтозу. При воздействии на амилопектин р-амилаза отщепляет мальтозу только от свободных концов глюкозидных цепочек, вызывая гидролиз 50-54 % количества амилопектина. Высокомолекулярные декстрины, образующиеся при этом, сохраняют гидрофильные свойства крахмала. а-Амилаза отщепляет ответвления глюкозидных цепочек амилопектина, превращая его в низкомолекулярные декстрины, не окрашиваемые йодом и лишенные гидрофильных свойств крахмала. Поэтому при действии а-амилазы субстрат значительно разжижается. Затем декстрины гидролизуются а-амилазой до мальтозы. Термолабильность и чувствительность к рН среды у обеих амилаз различны: а-амилаза по сравнению с (3-амилазой более термоустойчива, но более чувствительна к подкислению субстрата (снижению рН). р-Амилаза наиболее активна при рН среды -4,5-4,6 и температуре 45-50 °С. При температуре 70 °С р-ами-лаза инактивируется. Оптимальная температура а-амилазы 58-60 °С, рН 5,4-5,8. Влияние температуры на активность а-амилазы зависит от реакции среды. При снижении рН снижается как температурный оптимум, так и температура инактивации а-амилазы.
По мнению некоторых исследователей, а-амилаза муки инактивируется в процессе выпечки хлеба при температуре 80- 85 °С, однако некоторые работы показывают, что в пшеничном хлебе а-амилаза инактивируется только при температуре 97- 98 °С.
Активность а-амилазы значительно снижается в присутствии 2 % хлористого натрия или 2 % хлористого кальция (в кислой среде).
р-Амилаза теряет свою активность при воздействии веществ (окислителей), превращающих сульфгидрильные группы в дисульфидные. Цистеин и другие препараты с протеолитической активностью активизируют р-амилазу.Слабое нагревание водно-мучной суспензии (40-50° С) в течение 30- 60 мин повышает активность р-амилазы муки на 30-40%. Подогрев до температуры 60-70 °С снижает активность этого фермента.
Технологическое значение обеих амилаз различно.
Во время брожения теста р-амилаза осахаривает некоторую часть крахмала (в основном механически поврежденные зерна) с образованием мальтозы. Мальтоза необходима для получения рыхлого теста и нормального качества изделий из муки пшеничной сортовой (если сахар не входит в рецептуру изделия) .
Осахаривающее влияние р-амилазы на крахмал значительно возрастает при клейстеризации крахмала, а также в присутствии а-амилазы.
Декстрины, образуемые а-амилазой, осахариваются р-амилазой значительно легче, чем крахмал.
При действии обеих амилаз крахмал может быть гидролизован полностью, в то время как одна р-амилаза гидролизует его примерно на 64 %.
Оптимальная температура для а-амилазы создается в тесте при выпечке из него хлеба. Повышенная активность а-амилазы может привести к образованию значительного количества декстринов в мякише хлеба. Низкомолекулярные декстрины плохо связывают влагу мякиша, поэтому он становится липким и заминающимся. Об активности а-амилазы в пшеничной и ржаной муке судят обычно по автолитической активности муки, определяя ее по числу падения или по автолитической пробе. Кроме амилолитических и протеолитических ферментов на свойства муки и качество хлеба оказывают влияние другие ферменты: липаза, липоксигеназа, полифенолоксидаза.

Липаза . Липаза расщепляет жиры муки при хранении на глицерин и свободные жирные кислоты. В зерне пшеницы активность липазы невысока. Чем больше выход муки, тем выше сравнительная активность липазы. Оптимум действия зерновой липазы находится при рН 8,0. Свободные жирные кислоты - основные кислореагирующие вещества муки. Они могут подвергаться дальнейшим превращениям, влияющим на качество муки - теста - хлеба.
Липоксигеназа. Липоксигеназа относится к окислительно-восстановительным ферментам муки. Она катализирует окисление кислородом воздуха некоторых ненасыщенных жирных кислот, превращая их в гидроперекиси. Наиболее интенсивно липоксигеназа окисляет линолевую, арахидоновую и линоленовую кислоты, которые входят в состав жира зерна (муки). Точно так же, но более медленно, действует липоксигеназа в составе нативных жиров на жирные кислоты.
Оптимальными параметрами для действия липоксигеназы является температура 30-40 °С и рН среды 5-5,5.
Гидроперекиси, образовавшиеся из жирных кислот под действием липоксигеназы, сами являются сильными окислителями и оказывают соответствующее влияние на свойства клейковины.
Липоксигеназа содержится во многих злаках, в том числе в зернах ржи и пшеницы.
Полифенолоксидаза (тирозиназа) катализирует окисление аминокислоты тирозина с образованием темноокрашенных веществ - меланинов, вызывающих потемнение мякиша хлеба из сортовой муки. Полифенолоксидаза содержится главным образом в муке высоких выходов. В пшеничной муке II сорта наблюдается большая активность этого фермента, чем в муке высшего или I сорта. Способность муки к потемнению в процессе переработки зависит не только от активности полифенолоксидазы, но и от содержания свободного тирозина, количество которого в муке нормального качества незначительно. Тирозин образуется при гидролизе белковых веществ, поэтому мука из проросшего зерна или пораженного клопом-черепашкой, где протеолиз идет интенсивно, имеет высокую способность к потемнению (почти в два раза выше, чем у нормальной муки). Кислотный оптимум полифенолоксидазы находится в зоне рН 7-7,5, а температурный - при 40-50 °С. При рН ниже 5,5 полифенолоксидаза неактивна, поэтому при переработке муки, имеющей способность к потемнению, рекомендуется повышать кислотность теста в необходимых пределах.

Экспертиза качества муки.

Цель работы: оценка качества пшеничной и ржаной муки.

Мука - порошкообразный продукт с различным гранулометрическим составом, получаемый путем измельчения (размола) зерна. Используется мука для производства хлебобулочных, кондитерских и макаронных изделий.

Муку подразделяют на типы, виды и сорта.

Виды муки различают в зависимости от культуры, из которой она выработана. Так, мука может быть пшеничная, ржаная, кукурузная, соевая, ячменная и т.д. Наибольшее значение имеет мука пшеничная, на ее долю приходится 84 % общего производства муки.

Тип муки различают в пределах вида муки в зависимости от целевого назначения. Так, мука пшеничная может быть хлебопекарная, для макаронных изделий, кондитерская, готовая для потребления (кулинария) и т.д. При производстве определенного типа муки подбирают зерно с необходимыми физико-химическими и биохимическими свойствами. Например, для выработки макаронной муки берут твердую или высокостекловидную мягкую пшеницу и получают муку, состоящую из сравнительно крупных однородных частиц эндосперма. При производстве хлебопекарной муки используют мягкую стекловидную или полустекловидную пшеницу и получают тонко измельченную муку, из которой легко приготовить мягкое, умеренно упругое тесто, получить высокий выход пышного, пористого хлеба.

Ржаную муку вырабатывают только одного типа - хлебопекарную.

Сорт муки выделяют в пределах каждого типа. В основе деления на сорта лежит количественное соотношение эндосперма и оболочечных частиц. Мука высших сортов состоит из частиц только эндосперма. Низшие сорта содержат значительное количество оболочных частиц. Сорта отличаются химическим составом, цветом, технологическими достоинствами, калорийностью, усвояемостью, биологической ценностью (табл. 2.1).

Таблица 2.1. Химический состав пшеничной муки разных сортов

Содержание в 100 г продукта	Сорт муки
высший	первый	второй	обойная
Вода, г	14,0	14,0	14,0	14,0
Белки, г	10,3	10,6	11,7	11,5
Жиры, г	1,1	1,3	1,8	2,2
Моно- и дисахариды, г	0,2	0,5	0,9	1,0
Крахмал, г	68,7	67,1	62,8	55,8
Клетчатка, г	0,1	0,2	0,6	1,9
Зола, г	0,5	0,7	1,1	1,5
Минеральные вещества, мг
Na
К
Са
Mg
Р
Fe	1,2	2,1	3,9	4,7
Витамины, мгё
β-каротин		Следы	0,01	0,01
В 1	0,17	0,25	0,37	0,41
В 2	0,04	0,08	0,12	0,15
РР	1,20	2,20	4,55	5,50

Пищевая ценность пшеничной муки. Пшеничная мука всех типов и сортов имеет некоторые общие свойства, обусловленные свойствами зерна пшеницы. К ним относятся характерные особенности белков, углеводов, ферментов и других веществ, входящих в состав пшеничной муки, а также строения клеток, крахмальных зерен и т.д.

Белки пшеничной муки в основном состоят из нерастворимых гидрофильных белков - глютенина и глиадина (в соотношениях 1:1,2; 1:1,6). Прочие белки (альбумины, глобулины, нуклеопротеиды) содержатся в небольшом количестве главным об разом в муке низших сортов. Важнейшее свойство глютенина и глиадина - способность в процессе набухания образовывать эластичную массу - клейковину. Выход сырой клейковины при отмывании ее из муки разных сортов составляет 20 - 40%, причем на долю сухого вещества приходится около 1 / 3 массы сырой клейковины. В состав сухой клейковины входят (%): белок -5 - 9, углеводы - 8 - 10, жир и жироподобные вещества - 2,4 - 2,8, минеральные вещества - 0,9-2,0.

Клейковина при замесе теста образует непрерывную фазу пшеничного теста, во время брожения удерживает диоксид углерода, обеспечивая тем самым хорошее разрыхление теста, а в процессе выпечки клейковина денатурируется, свертывается, выделяя избыток воды, и закрепляет пористую структуру хлеба. В производстве макарон благодаря наличию клейковины пшеничное тесто обладает высокой пластичностью и связностью и можно изготовлять макаронные изделия различной формы. При сушке макарон клейковина затвердевает, закрепляет форму изделий и обусловливает их стекловидную консистенцию.

Для качества муки имеет значение не только количество клейковины, но и ее эластичность, упру гость и растяжимость.

Углеводы пшеничной муки в основном представлены крахмалом. Его количество колеблется в пределах 65 - 80 %. Пшеничный крахмал, если он состоит из цельных, не поврежденных зерен, хорошо набухает, дает вязкий, медленно стареющий клей стер. Крахмал при осахаривании является источником сахаров, используемых при брожении теста.

Сахара доброкачественной пшеничной муки представлены в большей части сахарозой - 2 - 4 % и в меньшей непосредственно редуцирующими сахарами (мальтозой, глюкозой и фруктозой) - 0,1-0,5 %. Количество сахара является важным фактором хлебопекарных достоинств муки. В связи с тем что содержащихся в пшеничной муке сахаров для брожения недостаточно, большое значение имеет активность осахаривающих ферментов муки. Процесс сахарообразования протекает в муке из полноценного зерна по схеме: крахмал - глюкозо- и фруктозофосфаты - сахароза - инвертный сахар. В муке из неполноценного зерна (самосогревающегося, проросшего) крахмал гидролизуется в основном под действием ферментов амилазы и мальтазы с образованием значительного количества декстринов, мальтозы и глюкозы, поэтому такая мука характеризуется заметно повышенным содержанием декстринов и непосредственно редуцирующих сахаров.

Пшеничная мука, особенно низких сортов, является важным источником минеральных веществ (Са, Fe, P и некоторых микроэлементов) и водорастворимых витаминов (B l B 2 , РР). Содержание балластных веществ - клетчатки и пентозанов невелико и находится в зависимости от сорта муки: в высших сортах количество клетчатки - 0,1 - 0,15 %, пентозанов - 1 - 0,15; в низших - 1,6 – 2 и 7 - 8 % соответственно.

Пищевая ценность и свойства ржаной муки в значительной мере обусловлены химическим и тканевым составом зерна ржи, свойствами образующих ее веществ. Отличительная особенность ржаной муки - наличие в ее составе большого количества водорастворимых веществ (13 - 18 %), в том числе растворимых белков, углеводов, слизей. Ржаная мука содержит несколько меньше белков, чем пшеничная - в среднем 10 - 14 % (табл.2.2).

Таблица 2.2. Химический состав ржаной муки

Содержание, мг/100 г продукта	Сорт муки
сеяная	обдирная	обойная
Вода	14,0	14,0	14,0
Белки	6,9	8,9	10,7
Жиры	1,4	1,7	1,9
Моно- и дисахариды	0,7	0,9	1,1
Крахмал	63,6	59,3	55,7
Клетчатка	0,5	1,2	1,8
Зола	0,6	1,2	1,6
Минеральные вещества:
Na
К
Са
Mg
Р
Fe	2,9	3,5	4,1
Витамины:
β-каротин	Следы	Следы	0,01
В 1	0,17	0,35	0,42
В 2	0,04	0,13	0,15
РР	0,99	1,02	1,16

Белки ржаной муки в обычных условиях не образуют клейковину, которую можно отделить от остальных веществ. Так называемый промежуточный белок способен образовывать некоторое количество клейковины, но практического значения это не имеет, так как от ржаной муки клейковина не отмывается. Белки ржаной муки содержат водо- и солерастворимые фракции, способные к неограниченному набуханию. Общее количество растворимых и переходящих в растворимое состояние белков достигает 50-52% общего их содержания; с растворимыми углеводами и слизями образуют вязкие коллоидные растворы, составляющие непрерывную фазу ржаного теста.

Белки ржаной муки обладают благоприятным аминокислотным составом; по сравнению с белками пшеничной муки они относительно богаты такими аминокислотами, как лизин, гистидин, валин, лейцин.

Аминокислота тирозин участвует в ферментативном окислении и образовании темноокрашенных веществ - меланинов. По этой причине, а также вследствие взаимодействия аминокислот с редуцирующими сахарами и образования меланоидинов ржаная мука всех сортов дает темнеющее тесто и хлеб с темным мякишем и коркой.

Углеводы составляют 80 - 85% сухой массы муки и представлены крахмалом, сахарами, пентозанами, слизями и клетчаткой.

Крахмала в ржаной муке в зависимости от ее сорта содержится от 60 до 73,5 %. Большей частью он состоит из крупных чечевицеобразной формы зерен. Ржаной крахмал отличается самой низкой температурой клейстеризации (46 - 62 °С) и способностью давать вязкий, медленно стареющий клейстер. Это свойство в сочетании с общим высоким содержанием растворимых веществ обусловливает мягкую консистенцию и медленное черствение ржаного хлеба.

Сахара в ржаной муке находятся в количестве 6 - 9 %. В их составе немного редуцирующих сахаров - 0,20 - 0,40 %, представленных глюкозой и фруктозой, много сахарозы - 4 - 6 % массы муки (или 80 % всех сахаров), а также мальтозы, раффинозы и трифруктозанов.

Клетчатки в ржаной муке, несмотря на наличие сравнительно большого количества оболочечных частиц (в обойной муке их 20 - 26 %), примерно столько же, сколько и в пшеничной (0,4 - 2,1 % в зависимости от сорта). Это связано со значительно меньшим содержанием клетчатки в оболочках и алейроновом слое ржи.

Особенность ржаной муки - наличие пектиновых веществ, количество которых выше, чем в пшеничной (табл.2.2).

Жир - в ржаной муке его немного - 1 - 2 %. В его составе преобладают линолевая (43%), пальмитиновая (27%), олеиновая (20 %) кислоты, имеется линоленовая кислота (4 %); содержатся также лецитин (9 % массы жира) и токоферолы - витамин Е (258 мг%), являющиеся естественными антиоксидантами, поэтому жир ржаной муки отличается большой устойчивостью к прогорканию. Красящие вещества муки представлены флавоновыми пигментами, антоцианами и хлорофиллом.

Экспертиза качества муки производиться по следующим показателям: органолептическим, техническим, физико-химическим и технологическим. Общие показатели качества характеризуют свежесть и доброкачественность муки - цвет, запах и вкус.

Цвет муки обусловлен в основном ее видом и сортом, т.е. окраской зерна и содержанием в муке эндосперма и отрубянистых частиц. Его определяют визуально в сухой или мокрой пробе или аналитически - с помощью специальных приборов - фотоанализаторов.

Мука каждого вида и сорта имеет свойственный ей цвет: крупчатка - кремовый, пшеничная мука высшего сорта - белый, первого - белый с желтоватым оттенком, второго - белый с явным коричневатым оттенком, обойная - с более темным коричневатым оттенком, ржаная сеяная - белый, слегка синеватый, ржаная обдирная и обойная - белый с ясно выраженным серым или коричневатым оттенком и т.д. Ненормальные изменения цвета муки могут быть вызваны повышенным содержанием отрубей, неправильным измельчением муки, наличием примесей (марьянника, головни и т.д), придающих муке несвойственные темные оттенки, а также ее порчей и образованием в ней темно-окрашенных веществ (меланоидинов).

Запах муки обычно определяют в небольшом (5 - 10 г) количестве слегка подогретой дыханием муки. Свежая мука обладает специфическим слабо выраженным приятным запахом. Отсутствует затхлость, запах плесени и любой посторонний запах. Возникновение запаха, не свойственного нормальной муке, может быть вызвано разными причинами: прогорканием жира, развитием грибов рода пенициллиум, других плесеней (аспергилла, мукора и т д.). Кроме того, затхлый запах и запах плесени возникают в результате адсорбции пахучих веществ при хранении муки в сырых, плохо проветриваемых помещениях. Посторонние запахи (полыни, чеснока, донника) могут быть вызваны попаданием в муку соответствующих пахучих примесей, адсорбцией пахучих веществ при упаковке муки в грязную тару, а также при хранении на складах или перевозке в вагонах с посторонними запахами.

Вкус определяют путем разжевывания небольшого (2 - 3 г) количества муки Доброкачественная мука имеет слабо выраженный приятный, чуть сладковатый вкус. В муке не допускается кислый, горький или явно сладкий вкус, а также наличие посторонних привкусов. Изменения вкуса могут быть вызваны порчей муки (прокисание или прогоркание), выработкой муки из неполноцен ного зерна. Испорченное зерно придает кислый или горький привкус, проросшее - сладкий, посторонние примеси - полыни, горчака, вязеля. Мука любого вида при разжевывании не должна давать ощущения хруста на зубах. Хруст вызывается попаданием в муку измельченных минеральных примесей.

К показателям, определяемым аналитическими методами, относятся влажность, зольность, крупность помола.

Влажность , т.е. количество свободной и физически связанной воды, выраженное в процентах к массе продукта. Обычно мука, выработанная из качественного зерна и хранившаяся в благоприятных условиях, имеет влажность в пределах 13 - 15 %. Повышенная влажность муки, возникающая в случаях переработки некондиционного зерна, неправильного ведения технологического процесса (мойки и кондиционирования зерна) или в результате хранения муки в условиях высокой относительной влажности воздуха (выше 70 - 75 %), отрицательно влияет на качество муки. При повышенной влажности в ней накапливается свободная вода, активирующая деятельность ферментов и способствующая быстрому развитию микрофлоры, что резко снижает сохраняемость и нередко ведет к порче муки. Кроме того, повышенная влажность муки существенно влияет на свойства белков и крахмала, снижает ее способность к набуханию и ухудшает хлебопекарные свойства.

Количество и качество сырой клейковины определяют для характеристики хлебопекарных или макаронных свойств пшеничной муки. Этот показатель предусмотрен в стандартах и нормах качества на муку.

Клейковина – белковый студень, остающийся после промывания теста водой и удаления из него крахмала, клетчатки и водорастворимых веществ. Белки, образующие клейковину, сосредоточены в периферийных частях эндосперма, поэтому в муке высшего сорта образуется клейковины меньше, чем в муке I и II сортов. Следует учитывать, что в состав сырой клейковины входит от 60 до 75 % воды и ее выход зависит не только от содержания белка в муке, но и от его способности поглощать и удерживать большее или меньшее количество воды. Если клейковину высушить и взвесить, можно определить содержание сухой клейковины, а по отношению массы сырой клейковины к массе сухой - ее водопоглотительную способность. Для клейковины нормального качества эта величина составляет 2,5 - 3 %.

Для пшеничной муки разных типов и сортов установлены предельные нормы выхода сырой клейковины (%, не менее): для муки хлебопекарной: крупчатки - 30, высшего сорта - 28, первого - 30, второго - 25, обойной - 20; для муки макаронной из твердой пшеницы - 30 - 32, из мягкой - 28 - 30.

Отмытую клейковину оценивают органолептически по цвету (светлая, темная), эластичности и растяжимости.

По действующему стандарту на методы испытаний клейковину муки, как и клейковину зерна, делят на три группы:

I - хорошая - эластичная, нормально растяжимая (до 10 см и более);

II - удовлетворительная - менее эластичная, различной растяжимости;

III - неудовлетворительная - малоэластичная, сильно тянущаяся, расплывающаяся, крошащаяся.

Клейковина хлебопекарной муки должна быть хорошего или удовлетворительного качества, а макаронной - хорошего.

Неудовлетворительной по качеству признается клейковина, расплывающаяся при нахождении в воде. Клейковина этой группы обычно темно-серого или коричневатого цвета.

Зольность в пересчете на сухое вещество служит косвенным показателем сортовой принадлежности муки всех видов.

Определение сорта муки по ее зольности основано на неравномерном распределении минеральных веществ в тканях зерна хлебных злаков. Для пшеницы (в среднем) минеральные вещества (%) распределены так: зольность эндосперма - 0,4, алейронового слоя - 10, оболочек - 4, зародыша - 5; для ржи: зольность эндосперма - 0,5, алейронового слоя - 6,7, оболочек - 3,7, зародыша - 4,5. Поэтому мука высших сортов имеет зольность 0,4- 0,6 %, а по мере снижения сорта и увеличения количества отрубя-нистых частиц зольность повышается, достигая в обойной муке зольности, близкой к зольности целого зерна (1,9 - 2%).

Крупность помола определяют в навеске, выделенной из средней пробы массой 50 г. Для определения крупности подбирают сита, установленные нормативными документами на соответствующий вид продукта.

Навеску продукта высыпают на верхнее сито, закрывают крышкой, закрепляют набор сит на платформе рассева и включают рассев. По истечении 8 мин просеивание прекращают, постукивают по обечайкам сит и вновь продолжают просеивание в течение 2 мин. По окончании просеивания остаток верхнего сита и проход нижнего сита взвешивают и вычисляют в процентах к массе взятой навески.

Определяемая и нормируемая таким образом крупность помола дает лишь приблизительное представление о степени измельчения продукта. Действующие нормы ограничивают количество крупных частиц и гарантируют известный минимум тонко измельченных частиц. Нормами для всех видов и сортов кроме крупчатки и макаронной муки степень измельчения муки не ограничивается. Проход через любое густое сито может быть доведен до 100 %, а размеры частиц уменьшены до высокой степени дисперсности. Поэтому разные сорта муки - высший, первый, второй - по степени измельчения в ряде случаев мало различаются между собой.

Различная крупность муки тесно связана с ее свойствами - водопоглотительной и сахаробразующей способностью, способностью к набуханию и другими показателями. Крупитчатая и макаронная мука характеризуется пониженной водопоглотительной способностью, медленно набухает и способна к дополнительному набуханию. Этот процесс заключается в том, что при замесе теста набухают вещества на поверхности сравнительно крупных частиц и при малом количестве затраченной воды образуется связное тесто, но затем влага поглощается внутренней коллоидной системой частиц и консистенция теста изменяется. Тесто делается более связным и плотным. Крупная мука обладает более низкой сахаробразующей способностью. Такую муку лучше использовать для производства макаронных изделий, где минимальная водопоглотительная способность, а также способность теста к дополнительному набуханию облегчают и удешевляют получение высококачественных макаронных изделий.

Для хлебопекарной муки повышенная крупность нежелательна, так как выход хлеба, кроме некоторых сдобных изделий, при этом уменьшается, замедляется процесс тестообразования, хлеб из нее получается небольшого объема и с более грубой пористостью.

Хлебопекарная мука для розничной торговли обладает лучшими свойствами, если она состоит из достаточно мелких (70-100 мкм) однородных частиц, имеющих крупитчатую структуру. У такой муки достаточно высокая водопоглотительная способность, тесто из нее получается эластичное, хорошо сохраняющее свои упругие свойства. Сахарообразующая способность также близка к оптимальной.

Сильно измельченная (пыльная и перетертая) мука имеет нежелательные свойства: чрезмерно большую водопоглотительную способность (тесто из нее быстро разжижается, хлеб получается пониженного объема, с плотным, нередко крошковатым мякишем и темной коркой). Подовый хлеб из такой муки обычно получается расплывчатым. Особенно сильно сказывается перетертость муки на ее ферментативную активность. Механически поврежденные зерна крахмала подвержены более быстрому воздействию ферментов, что вызывает быстрое его разжижение и осахаривание. Такой крахмал по сравнению с нормальными средними зернами осахаривается в несколько раз быстрее.

Содержание металломагнитной примеси в муке ограничивается специальными нормами. Металлические частицы попадают в муку в виде крупинок шлака, руды, ржавчины в случае плохой очистки зерна или антисанитарного состояния мельницы. Частицы чугуна и стали попадают в продукт в результате износа вальцов, стальных сит, металлических самотеков. Большую часть металла извлекают на мельницах с помощью магнитных аппаратов, устанавливаемых по пути движения продукта, но небольшая часть его остается в муке. Количество магнитных примесей в муке определяют путем извлечения металла из образца муки массой 1 кг. Металл извлекают с помощью сильных магнитов - магнитными подковами или на особом аппарате - ферроанализаторе. Выделенную металлопримесь взвешивают на аналитических весах. В муке не допускается более 3 мг металломагнитной примеси на 1 кг муки. Размер отдельных частиц металломагнитной примеси в наибольшем линейном измерении не должен превышать 0,3 мм, а масса отдельных частиц - не более 0,4 мг.

Содержание вредной и зерновой примесей в муке также нормируют, но определяют при анализе зерна перед помолом. Результаты анализа зерна указывают в документах по качеству муки и по ним оценивают муку. Установлены следующие предельные нормы содержания примесей (%): спорыньи, головни, горчака, вязеля - не более 0,05, в том числе горчака и вязеля - не более 0,04; совершенно не допускается примесь гелиотропа опушенноплодного и триходесмы инканум; семян куколя - не более 0,1; зерен ячменя, ржи (в пшенице) и проросших - в сумме не более 4, в том числе проросших зерен, количество которых определяется в зерне до очистки, - не более 3.

Мука с повышенным содержанием вредных примесей непригодна для употребления в пищу. Зерновые примеси, особенно ячменя и проросших зерен, понижают хлебопекарные свойства пшеничной и ржаной муки.

Зараженность муки вредителями (жуками и их личинками, бабочками и их гусеницами, а также клещами) по действующим нормам и правилам не допускается.

Для установления зараженности 1 кг муки просеивают через сита (сортовую муку через сито № 056, а обойную через два сита № 067 и 056). Проход через сито № 056 используют для обнаружения клещей, а остатки на ситах № 056 и 067 - для обнаружения других вредителей, рассыпая остаток тонким слоем на анализной доске и тщательно его рассматривая.

Клещи в муке трудно различимы и потому их обнаруживают косвенным путем. От муки, прошедшей через сито № 056, отбирают пять навесок по 20 г каждая. Каждую навеску помещают на стекло и слегка прессуют листом бумаги или стеклом, чтобы поверхность была совершенно гладкой. Затем через некоторое время тщательно рассматривают поверхность спрессованной муки. Появление вздутий или бороздок указывает на наличие клещей.

Объемный выход и формоустойчивость хлеба устанавливают пробной выпечкой. Применяется при оценке пшеничной муки, реже - ржаной.

На выпечку обычно берут 1000 г муки при влажности 14 % (или массу муки приводят к этой влажности); при замесе теста используют 530 - 540 мл воды, 30 г прессованных дрожжей и 15 г соли. Тесто бродит 160 мин с 1 - 2 обминками при 32 °С. Готовое тесто делят на три равные части. Две помещают в железные формы, а из третьей формуют шарообразный подовый хлеб. Тесту дают расстойку (при 35 0 С и относительной влажности 80 %) до максимального объема. Поверхность теста смачивают водой и выпекают при 225 - 230 0 С в течение 30 мин.

После охлаждения (через 4 ч) устанавливают объемный выход хлеба и отношение высоты подового хлеба к его диаметру. Объем определяют в специальном приборе, состоящем из сосуда установленной емкости и равного ему по объему измерительного цилиндра, наполненного семенами льна или просом. Хлеб помещают в первый сосуд, наполняют его семенами льна или просом вровень с краями, по остатку семян в цилиндре определяют объем хлеба, а затем делят его на массу муки (г), затраченной на выпечку этого хлеба, и умножают на 100; в итоге получается объемный выход хлеба (см 3) на 100 г муки. Подовый хлебец измеряют, определяя его диаметр и высоту, и вычисляют отношение высоты к диаметру H/D. По объемному выходу формового хлеба и отношению H/D подового хлеба судят о хлебопекарных свойствах муки.

Существует много различных методов пробной выпечки. В качестве примера можно привести один из них: для полноценной к пшеничной муки объемный выход хлеба составляет от 350 (для муки второго сорта) до 500 см 3 (для муки высшего сорта), а отношение H/D - от 0,35 до 0,5 соответственно.

Выпеченный хлеб используют для определения вкуса, запаха, цвета, строения мякиша, пористости и других показателей.

По пробной выпечке также выявляют муку, зараженную картофельной болезнью. Для этого один хлебец обертывают влажной бумагой или тканью и оставляют на 24 ч. Затем его разрезают или разламывают. Появление в мякише комочков или нитей слизи указывает на зараженность муки картофельной болезнью.

Выпечки хлеба из ржаной муки в связи с необходимостью применения заквасок и многофазным ведением теста применяются сравнительно редко. Их обычно заменяют колобковой выпечкой: 50 г муки замешивают с 41 мл воды комнатной температуры, из полученного теста формуют шарик (колобок) и выпекают при 230 °С в течение 20 мин. Затем определяют качество выпеченного колобка. Установлено, что оценка муки по качеству колобка довольно близка к оценке ее по автолитической активности.

Из муки хорошего качества со средней автолитической активностью выпекается колобок правильной формы, без заметных трещин, с достаточно сухим мякишем. Содержание водорастворимых веществ в мякише - 23 - 28 %.

Из муки с пониженной автолитической активностью также получается колобок правильной шарообразной формы, но малого объема, очень бледной окраски, с плотным и сухим мякишем. Содержание водорастворимых веществ в мякише составляет менее 23 %.

При выпечке из муки с повышенной автолитической активностью колобок плоский, расплывшийся, с трещинами на поверхности, с липким мякишем. Содержание водорастворимых веществ составляет более 28 %.

Газоудерживающую способность - определяют одновременно с газообразующей. Она характеризуется увеличением объема теста при брожении и выражается или в процентах к объему выделившегося газа, или отношением объема выбродившего теста к первоначальному объему.

Определение газообразующей и газоудерживающей способности имеет важное значение. Однако результаты этого определения зависят от многих факторов - дрожжей, условий проведения испытания и т. д. Кроме того, опыт требует большой затраты времени. В то же время газообразующая способность муки зависит от ее сахаробразующей способности, а газоудерживающая - от количества и качества клейковины и упругих свойств теста. В силу всех этих причин более разумно прибегать к определению последних показателей.

Газообразующую способность определяют следующим способом: из испытуемой муки (100 г) замешивают тесто с добавлением соли и дрожжей, помещают его в цилиндр и дают ему бродить определенное время (5 ч) и в определенных условиях (30 °С), устанавливая количество выделяющегося диоксида углерода. Это количество колеблется в широких пределах - от 1000 до 2200 мл и более.

Требования к качеству пшеничной хлебопекарной и ржаной муки приведены в табл. 2.8 и 2.9 (приложения).

В соответствии с СанПиН 2.3.2.1078 - 01 показатели безопасности для всех видов муки следующие (табл. 2.3):

Таблица 2.3. Предельное содержание опасных веществ в муке

Практическая часть

Лабораторный анализ муки на соответствие качества нормам стандартов мукомольных заводов проводят по схеме, изображенной на рисунке 2.1

Рис. 2.1. Схема проведения анализа мук

Занятие 1. «Экспертиза качества пшеничной муки»

1. Определение органолептических показателей муки __________________.

(вид муки)

Цвет. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .________________

Запах. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .________________

Вкус. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ________________

2. Определение влажности муки. Влажность устанавливают методом высушивания навески. Для этого навеску 5 г муки помещают в бюкс с притертой крышкой, взвешивают на аналитических весах, после чего помещают в сушильный шкаф на 50 мин при 130 °С, после чего бюкс помещают в эксикатор для охлаждения и вновь взвешивают. Влажность вычисляют по формуле:

где m 1 – масса пустого бюкса, г;

m 2 – масса бюкса с влажным дрожжами, г;

m 3 – масса бюкса с высушенными дрожжами, г.

При вычислении результатов доли до 0.05 отбрасывают, а доли, равные 0.05 и больше, округляют до 0,1.

Метод определения влажности. . . . . . . . . . . . . . . . . ________________

Масса пустого бюкса, m 1 , г. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ________________

Масса бюкса в влажной мукой, m 2 , г. . . . . . . . . . . . ________________

Масса бюкса с высушенной мукой, m 3 , г. . . . . . . . .________________

Влажность муки, W, % . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .________________

3. Зараженность определяют просеиванием 1 кг сортовой муки через проволочное сито № 056, обойной - через проволочные сита № 067 и № 056. Остатки на ситах анализируют на наличие жуков, куколок, личинок. Проход сита № 056 используют для определения зараженности клещом.

4. Крупность помола муки определяют, просеивая на лабораторном рассеве навеску массой 100 г для отбойной муки и 50 г для сортовой на установленных стандартом ситах. Остаток на верхнем сите характеризует наличие в муке крупных частиц, а проход на нижнем - мелких частиц. Результаты внести в таблицу 2.5.

Таблица 2.4. Крупность помола муки _____________________

(вид муки)

Сито	Остаток на сите, г	Процентное содержание ни сите, %

Результат анализа. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . _________________

5. Определение хлебопекарной силы пшеничной муки по седиментационному осадку.

В основу метода определения положена способность белковых веществ муки набухать в слабых растворах молочной или уксусной кислот и образовывать осадок, величина которого характеризует количество белковых веществ. В мерный цилиндр на 100 мл с притертой пробкой, градуированный с ценой деления 0.1 мл, вносят 3.2 г муки, отвешенной на технических весах. В цилиндр приливают 50 мл дистиллированной воды, подкрашенной красителем бромфенол синим. Включают секундомер (его не останавливают до конца определения). Цилиндр закрывают пробкой и в течение 5 с встряхивают, резко перемещая в горизонтальном положении. Получают однородную суспензию. Цилиндр устанавливают в вертикальное положение и оставляют в покое на 55 с. Вынув пробку, приливают 25 мл 6% - ного раствора уксусной кислоты. Закрывают цилиндр и в течение 15 с переворачивают его 4 раза, придерживая пальцем пробку. Оставляют цилиндр в покое на 45 с (до 2 мин по секундомеру с начала определения). В течение 30 с плавно 18 раз переворачивают цилиндр. Оставляют в третий раз в покое точно на 5 мин и сразу производят визуальный отсчет объема седиментационного осадка с точностью до 0.1 мл Если небольшая часть осадка всплывает, его прибавляют к основному осадку. Установленный объем седиментационного осадка (мл) пересчитывают на влажность муки 14,5% по формуле

где V y эксп - фактически измеренная величина седиментационного осадка, мл;

w m - фактическая влажность исследуемой муки, % на сухо-воздушное вещество.

Для оценки хлебопекарной силы по величине седиментационного осадка рекомендуются следующие примерные нормативы.

Таблица 2.5.Седиментационный осадок (мл) при различной крупности помола

Запись в лабораторном журнале :

Фактически измеренная величина седиментационного осадка, V у.эксп, г. . .___________

Влажность исследуемой муки,W, % . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ___________

Установленный объем седиментационного осадка,V У, мл. . . . . . . . . . . . . ___________

6. Количество и качество сырой клейковины .

Навеску муки 25 г отвешивают на технических весах и помещают в фарфоровую ступку или чашку и наливают 13 мл водопроводной воды температурой 16...20 °С. Муку с водой перемешивают шпателем, получая тесто, которое затем хорошо проминают руками. Частицы теста, приставшие к чашке и шпателю, тщательно собирают (очищая их ножом) и присоединяют к куску теста.

Скатав тесто в шарик, помещают его в чашку и прикрывают стеклом на 20 мин для того чтобы частицы муки пропитались водой, набухли белки. Затем клейковину отмывают от крахмала и оболочек под слабой струей водопроводной воды над густым шелковым или капроновым ситом, разминая слегка тесто пальцами. Сначала отмывание ведут осторожно, не допуская, чтобы вместе с крахмалом и оболочками отрывались кусочки клейковины, после удаления большей части крахмала и оболочек -энергичнее Случайно оторвавшиеся кусочки клейковины собирают и присоединяют к общей массе клейковины.

Допускается отмывать клейковину (если нет водопровода) в тазу или емкости вмещающей не менее 2 л воды. Тесто в воде разминают руками. Когда в воде накапливается крахмал и оболочки, ее сливают, процеживая через густое шелковое или капроновое сито, наливают новую порцию воды и так до конца отмывания, который устанавливают по отсутствию крахмала в воде (почти прозрачная), стекающей при отжатии клейковины. Если клейковина не отмывается, в результатах анализа записывают: "Не отмывающаяся".

Закончив отмывание клейковины, ее отжимают между ладонями, которые периодически насухо вытирают полотенцем. При этом клейковину несколько раз выворачивают пальцами, каждый раз вытирая ладони полотенцем. Поступают так до тех пор, пока клейковина не станет слегка прилипать к рукам.

Клейковину взвешивают, еще раз промывают в течение 2...3 мин, вновь отжимают и опять взвешивают. Отмывку клейковины считают законченной при разнице в массе между двумя взвешиваниями не более 0.1 г. Количество сырой клейковины выражают в процентах к навеске муки массой 25 г. В зависимости от содержания клейковины различают несколько категорий продукта (табл. 2.6).

Результат анализа __________________________________________.

7. Определение качества сырой клейковины. Качество сырой клейковины характеризуют по физическим свойствам, растяжимости и эластичности, цветом (светлая, серая, темная).

Под растяжимостью клейковины понимают ее способность растягиваться в длину. Для оценки качества клейковины по растяжимости 4 г сырой клейковины помещают на 15 минут в стакан с водой температурой 18 - 20 °С. Далее, вынув кусок клейковины из воды и отжав его, вручную постепенно в течение 10 с растягивают над линейкой в жгут до разрыва, замечая, на какую длину растянулась клейковина. По растяжимости клейковину подразделяют на: короткую - 10 см, среднюю - растяжимость 10 - 20 см, длинную - растяжимость более 20 см.

Под эластичностью клейковины подразумевают ее способность восстанавливать первоначальные размеры после ее растяжения. Под упругими свойствами клейковины подразумевают сопротивление действию нагрузки сжатия. Для определения 4 г клейковины после выдержки в течение 15 минут в холодной воде при температуре 18 - 20° С помещают по центру на приборном столике пинетрометра. Рабочий орган пинетрометра приводят в соприкосновение с клейковиной, затем нагружают ее 120г. Через 30с нагрузку снимают и по шкале определяют величину деформации. При деформации клейковины менее 37,5% клейковина по качеству очень сильная; при 37,5 - 55% - сильная; 55 - 70 % - средняя; 70 - 87,5 % - удовлетворительно слабая, 87,5 - 100% - неудовлетворительно слабая.

Запись в лабораторном журнале:

Масса навески сырой клейковины, г. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .___________

после первого отмывания, г. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .___________

после второго отмывания, г. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .___________

Количество сырой клейковины, %. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .___________

Цвет клейковины. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .___________

Растяжимость. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .___________

Эластичность. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .___________

Введение

Пшеничная мука - пожалуй, самая популярная в мире мука для выпечки. Она бывает нескольких видов. В муке высшего сорта (на некоторых упаковках пишется слово «экстра») довольно мало клейковины, а на вид она совсем белая. Такая мука идеально подходит для сдобных изделий, её часто применяют как загуститель в соусах. Мука первого сорта хороша для несдобной выпечки, а изделия неё черствеют гораздо медленнее. Во Франции из пшеничной муки первого сорта принято печь хлеб. Что же касается муки второго сорта, то в ней до 8% отрубей, поэтому она гораздо темнее первосортной. Её используют в нашей стране - именно из неё делают несдобные изделия и обычный белый хлеб, а смешав в ржаной мукой - чёрный.

Рожь - одна из важнейших злаковых культур. Норма потребления ржаной муки (в процентах от всех злаков) около 30. Ржаная мука обладает многочисленными полезными свойствами. В её состав входит необходимая нашему организму аминокислота - лизин, клетчатка, марганец, цинк. В ржаной муке на 30 % больше железа, чем пшеничной муке, а также в 1,5-2 раза больше магния и калия. Ржаной хлеб выпекается без дрожжей и на густой закваске. Поэтому употребление ржаного хлеба помогает снизить холестерин в крови, улучшает обмен веществ, работу сердца, выводит шлаки, помогает предотвратить несколько десятков заболеваний, в том числе и онкологических. Из-за повышенной кислотности (7-12 градусов), защищающей от возникновения плесени и разрушительных процессов, ржаной хлеб не рекомендуется людям с повышенной кислотностью кишечника, страдающих язвенными болезнями. Хлеб, по содержанию состоящий на 100% изо ржи, действительно слишком тяжел для ежедневного потребления. Оптимальный вариант: рожь 80-85% и пшеница 15-25%. Сорта ржаного хлеба: из сеяной муки, из обдирной муки, житный, простой, заварной, московский и др.

Химический состав и пищевая ценность муки

Мука изготавливается из зёрен, размельчённых до порошкообразного состояния. Именно от муки зависит основная структура выпеченного хлеба. Наиболее распространена мука ржаная, ячменная, кукурузная и другие, но для приготовления хлеба чаще всего используется пшеничная мука, размолотая по специальной технологии. В среднем зерно в процессе превращения в муку проходит путь в 5 км по различным этажам современной мельницы. В составе муки в хлеб попадают крахмал и белки.

Кроме крахмала, пшеничная мука содержит вещества трёх водорастворимых белковых групп: альбумин, глобулин, протеоза, и двух нерастворимых в воде белковых групп: глутенин и глиадин. При смешивании с водой растворимые протеины растворяются, а оставшиеся глутенин и глиадин формируют структуру теста. При замешивании теста глутенин складывается в цепочки длинными тонкими молекулами, а более короткий глиадин формирует мостики между цепочками глутенина. Получающаяся сетка из этих двух протеинов и называется клейковиной.

		Углеводы %	Клетчатка %	Зольность %		Энергетическая ценность, кДж
Пшеничная (высш. сорт)
Пшеничная (I сорт)
Пшеничная (II сорт)
Пшеничная (сеяная)

Химический состав муки зависит от зерна, из которого она получена. Так как химический состав зерна изменяется в зависимости от почвы, удобрения, климатических условий, то и химический состав муки не является постоянным. Кроме того, мука различных сортов, полученная из одного и того же зерна, имеет различный состав. Это объясняется тем, что при размоле зерна в различные сорта муки попадает неодинаковое количество эндосперма, алейронового слоя, оболочек и зародыша. Так как химический состав этих частей зерна неодинаков, то и различные сорта муки имеют неодинаковый химический состав. В состав муки входят те же вещества, что и в состав зерна: углеводы, белки, жиры и др.

Азотистые вещества муки в основном состоят из белков. Небелковые азотистые вещества (аминокислоты, амиды и др.) содержатся в небольшом количестве (2--3 % от общей массы азотистых соединений). Чем выше выход муки, тем больше содержится в ней азотистых веществ и небелкового азота.

Белки пшеничной муки . В муке преобладают простые белки-- протеины. Белки муки имеют следующий фракционный состав (в %): проламины 35,6; глютелины 28,2; глобулины 12,6; альбумины 5,2. Среднее содержание белковых веществ в пшеничной муке 13--16%, нерастворимого белка 8,7%.

Проламины и глютелины различных злаков имеют свои особенности в аминокислотном составе, различные физико-химические свойства и разные названия. Проламины пшеницы и ржи называются глиадинами, проламин ячменя -- гордеином, проламин кукурузы -- зеином, а глютелин пшеницы -- глютенином.

Следует учитывать, что альбумины, глобулины, проламины и глютелины -- не индивидуальные белки, а только белковые фракции, выделяемые различными растворителями.

Технологическая роль белков муки в приготовлении хлебных изделий очень велика. Структура белковых молекул и физико-химические свойства белков определяют реологические свойства теста, влияют на форму и качество изделий. От соотношения дисульфидных и сульфгчдрильных группировок во многом зависит характер вторичной и третичной структуры молекулы белка, а также технологические свойства белков муки, особенно пшеничной.

При замесе теста и других полуфабрикатов белки набухают, адсорбируя большую часть влаги. Большей гидрофильностью отличаются белки пшеничной и ржаной муки, способные поглотить до 300 % воды от своей массы.

Оптимальная температура для набухания белков клейковины 30 °С. Глиадиновая и глютелиновая фракции клейковины, выделенные отдельно, различаются по структурно-механическим свойствам. Масса гидратированного глютелина коротко растяжимая, упругая; масса глиадина жидкая, вязкая, лишенная упругости. Клейковина, образованная этими белками, включает в себя структурно-механические свойства обеих фракций. При выпечке хлеба белковые вещества подвергаются тепловой денатурации, образуя прочный каркас хлеба.

Состав клейковины . Сырая клейковина содержит 30--35 % сухих веществ и 65--70 % влаги. Сухие вещества клейковины на 80--85 % состоят из белков и различных веществ муки (липидов, углеводов и др.), с которыми глиадин и глютенин вступают в реакцию. Белки клейковины связывают около половины всего количества липидов муки. В состав клейковинного белка входит 19 аминокислот. Преобладает глютаминовая кислота (около 39%), пролин (14 %) и лейцин (8 %). Клейковина разного качества имеет одинаковый аминокислотный состав, но разную структуру молекул. Реологические свойства клейковины (упругость, эластичность, растяжимость) в значительной степени определяют хлебопекарное достоинство пшеничной муки. Распространена теория о значении дисульфидных связей в молекуле белка: чем больше дисульфидных связей возникает в молекуле белка, тем выше упругость и ниже растяжимость клейковины. В слабой клейковине дисульфидных и водородных связей меньше, чем в крепкой.

Белки ржаной муки . По аминокислотному составу и свойствам белки ржаной муки отличаются от белков пшеничной муки. Ржаная мука содержит много водорастворимых белков (около 36 % от общей массы белковых веществ) и солерастворимых (около 20%). Проламиновая и глютелиновая фракции ржаной муки значительно ниже по массе, в обычных условиях клейковину не образуют. Общее содержание белковых веществ в ржаной муке несколько ниже, чем в пшеничной (10--14%). В особых условиях из ржаной муки можно выделить белковую массу, напоминающую по эластичности и растяжимости клейковину.

Гидрофильные свойства ржаных белков специфичны. Они быстро набухают при смешивании муки с водой, причем значительная часть их набухает неограниченно (пептизируется), переходя в коллоидный раствор. Пищевая ценность белков ржаной муки выше, чем у белков пшеницы, так как в них содержится больше незаменимых в питании аминокислот, особенно лизина.

Углеводы. В углеводном комплексе муки преобладают высшие полисахариды (крахмал, клетчатка, гемицеллюлоза, пентозаны). В небольшом количестве мука содержит сахароподобные полисахариды (ди- и трисахариды) и простые сахара (глюкоза, фруктоза).

Крахмал . Крахмал -- важнейший углевод муки, содержится в виде зерен размером от 0,002 до 0,15 мм. Размер, форма, способность к набуханию и клейстеризации крахмальных зерен различны для муки различных видов. Крупность и целость крахмальных зерен влияет на консистенцию теста, его влагоемкость и содержание в нем сахара. Мелкие и поврежденные зерна крахмала быстрее осахариваются в процессе приготовления хлеба, чем крупные и плотные зерна.

В крахмальных зернах, кроме собственно крахмала, содержится незначительное количество фосфорной, кремниевой и жирных кислот, а также других веществ.

Структура зерен крахмала кристаллическая, тонкопористая. Крахмал характеризуется значительной адсорбционной способностью, вследствие чего он может связывать большое количество воды даже при температуре 30°С, т. е. при температуре теста.

Крахмальное зерно неоднородно, оно состоит из двух полисахаридов: амилозы, образующей внутреннюю часть крахмального зерна, и амилопектина, составляющего его наружную часть. Количественные соотношения амилозы и амилопектина в крахмале различных злаков составляют 1: 3 или 1: 3,5.

Амилоза отличается от амилопектина меньшей молекулярной массой и более простым строением молекулы. Молекула амилозы состоит из 300--800 глюкозных остатков, образующих прямые цепи. Молекулы амилопектина имеют разветвленное строение и содержат до 6000 глюкозных остатков. При нагревании крахмала с водой амилоза переходит в коллоидный раствор, а амилопектин набухает, образуя клейстер. Полная клейстеризация крахмала муки, при которой его зерна теряют форму, осуществляется при соотношении крахмала и воды 1: 10.

Подвергаясь клейстеризации, крахмальные зерна значительно увеличиваются в объеме, становятся рыхлыми и более податливыми действию ферментов. Температура, при которой вязкость крахмального студня наибольшая, называется температурой клейстеризации крахмала. Температура клейстеризации зависит от природы крахмала и от ряда внешних факторов: рН среды, наличия в среде электролитов и др.Температура клейстеризации, вязкость и скорость старения крахмального клейстера у крахмала различных видов неодинакова. Ржаной крахмал клейстеризуется при температуре 50--55°С, пшеничный при 62--65°С, кукурузный при 69--70 °С. Такие особенности крахмала имеют большое значение для качества хлеба.

Присутствие поваренной соли значительно повышает температуру клейстеризации крахмала.

Технологическое значение крахмала муки в производстве хлеба очень велико. От состояния крахмальных зерен во многом зависит водопоглотительная способность теста, процессы его брожения, структура хлебного мякиша, вкус, аромат, пористость хлеба, скорость черствения изделий. Крахмальные зерна при замесе теста связывают значительное количество влаги. Особенно велика водопоглотительная способность механически поврежденных и мелких зерен крахмала, так как они имеют большую удельную поверхность. В процессе брожения и расстойки теста часть крахмала под действием 3-амилазы осахаривается, превращаясь в мальтозу. Образование мальтозы необходимо для нормального брожения теста и качества хлеба. При выпечке хлеба крахмал клейстеризуется, связывая до 80 % влаги, находящейся в тесте, что обеспечивает образование сухого эластичного мякиша хлеба. Во время хранения хлеба крахмальный клейстер подвергается старению (синерезису), что является основной причиной черствения хлебных изделий.

Клетчатка. Клетчатка (целлюлоза) находится в периферийных частях зерна и потому в большом количестве содержится в муке высоких выходов. В обойной муке содержится около 2,3 % клетчатки, а в муке пшеничной высшего сорта 0,1--0,15 %. Клетчатка не усваивается организмом человека и снижает пищевую ценность муки. В отдельных случаях высокое содержание клетчатки полезно, так как ускоряет перистальтику кишечного тракта.

Гемицеллюлозы. Это полисахариды, относящиеся к пентозанам и гексозанам. По физико-химическим свойствам они занимают промежуточное положение между крахмалом и клетчаткой. Однако организмом человека гемицеллюлозы не усваиваются. Пшеничная мука в зависимости от сорта имеет различное содержание пентозанов -- основной составной части гемицеллюлозы.В муке высшего сорта содержится 2,6 % всего количества пентозанов зерна, а в муке II сорта -- 25,5%. Пентозаны делятся на растворимые и нерастворимые. Нерастворимые пентозаны хорошо набухают в воде, поглощая воду, в количестве, превышающем их массу в 10 раз. Растворимые пентозаны или углеводные слизи дают очень вязкие растворы, которые под влиянием окислителей переходят в плотные гели. Пшеничная мука содержит 1,8--2 % слизей, ржаная -- почти в два раза больше.

Липиды . Липидами называются жиры и жироподобные вещества (липоиды). Все липиды нерастворимы в воде и растворимы в органических растворителях. Общее содержание липидов в целом зерне пшеницы около 2,7 %, а в пшеничной муке 1,6--2 %. В муке липиды находятся как в свободном состоянии, так и в виде комплексов с белками (липопротеиды) и углеводами (гликолипиды). Последние исследования показали, что связанные с белками клейковины липиды значительно влияют на ее физические свойства.

Жиры. Жиры -- сложные эфиры глицерина и высокомолекулярных жирных кислот. В пшеничной и ржаной муке различных сортов содержится 1--2 % жира. Жир, находящийся в муке, имеет жидкую консистенцию. Он состоит в основном из глицеридов ненасыщенных жирных кислот: олеиновой, линолевой (преимущественно) и линоленовой. Эти кислоты имеют высокую пищевую ценность, им приписывают витаминные свойства. Гидролиз жира во время хранения муки и дальнейшие превращения свободных жирных кислот существенно влияют на кислотность, вкус муки и на свойства клейковины.

Липоиды . К липоидам муки относятся фосфатиды -- сложные эфиры глицерина и жирных кислот, содержащие фосфорную кислоту, соединенную с каким-либо азотистым основанием.

В муке содержится 0,4--0,7 % фосфатидов, относящихся к группе лецитинов, в которых азотистым основанием является холин. Лецитины и другие фосфатиды характеризуются высокой пищевой ценностью и имеют большое биологическое значение. Они легко образуют соединения с белками (липо-протеидные комплексы), играющие важную роль в жизни каждой клетки. Лецитины -- гидрофильные коллоиды, хорошо набухающие в воде.Являясь поверхностно-активными веществами, лецитины также хорошие пищевые эмульгаторы и улучшители хлеба.

Пигменты. К растворимым в жирах пигментам относятся каротииоиды и хлорофилл. Цвет каротиноидных пигментов муки желтый или оранжевый, а хлорофилла -- зеленый. Каротииоиды обладают провитаминными свойствами, так как способны в животном организме превращаться в витамин А.

Наиболее известные каротииоиды представляют собой ненасыщенные углеводороды. При окислении или восстановлении каротиноидные пигменты переходят в бесцветные вещества. На этом свойстве основан процесс отбеливания пшеничной сортовой муки, применяющийся в некоторых зарубежных странах. Во многих странах отбеливание муки запрещено, так как оно снижает ее витаминную ценность. Жирорастворимым витамином муки является витамин Е, остальные витамины этой группы в муке практически отсутствуют.

Минеральные вещества . Мука состоит в основном из органических веществ и небольшого количества минеральных (зольных). Минеральные вещества зерна сосредоточены главным образом в алейроновом слое, оболочках и зародыше. Особенно много минеральных веществ в алейроновом слое. Содержание минеральных веществ в эндосперме невелико (0,3--0,5%) и повышается от центра к периферии, поэтому зольность служит показателем сорта муки.

Большая часть минеральных веществ муки состоит из соединений фосфора (50%), а также калия (30%), магния и кальция (15 %).

В ничтожных количествах содержатся различные микроэлементы (медь, марганец, цинк и др.). Содержание железа в золе разных сортов муки 0,18--0,26%. Значительная доля фосфора (50--70 %) представлена в виде фитина -- (Са -- Mg -- соль инозитфосфорной кислоты). Чем выше сорт муки, тем меньше в ней находится минеральных веществ.

Ферменты. В зернах хлебных злаков содержатся разнообразные ферменты, сосредоточенные главным образом в зародыше и периферийных частях зерна. Ввиду этого в муке высоких выходов ферментов содержится больше, чем в муке низких выходов.

Ферментная активность у разных партий муки одного и того же сорта различна. Она зависит от условий произрастания, хранения, режимов сушки и кондиционирования зерна перед помолом. Повышенная активность ферментов отмечена у муки, полученной из несозревшего, проросшего, морозобойного или пораженного клопом-черепашкой зерна. Высушивание зерна при жестком режиме снижает активность ферментов, при хранении муки (или зерна) она также несколько уменьшается.

Ферменты активны только при достаточной влажности среды, поэтому при хранении муки влажностью 14,5 % и ниже действие ферментов проявляется очень слабо. После замеса в полуфабрикатах начинаются ферментативные реакции, в которых участвуют гидролитические и окислительно-восстановительные ферменты муки. Гидролитические ферменты (гидролазы) разлагают сложные вещества муки на более простые водорастворимые продукты гидролиза.

Отмечено, что протеолиз в пшеничном тесте активизируется веществами, содержащими сульфгидрильные группы, и другими веществами с восстанавливающими свойствами (аминокислота цистеин, тиосульфат натрия и др.).

Вещества с противоположными свойствами (со свойствами окислителей) значительно тормозят протеолиз, укрепляют клейковину и консистенцию пшеничного теста. К ним относятся перекись кальция, бромат калия и многие другие окислители. Воздействие окислителей и восстановителей на процесс протеолиза сказывается уже при очень малых дозировках этих веществ (сотые и тысячные доли % от массы муки). Существует теория, что влияние окислителей и восстановителей на протеолиз объясняется тем, что они меняют соотношение сульфгидрильных групп и дисульфидных связей в молекуле белка, а возможно и самого фермента. Под действием окислителей за счет групп образуются дисульфидные связи, укрепляющие структуру белковой молекулы. Восстановители разрывают эти связи, что вызывает ослабление клейковины и пшеничного теста. Химизм действия окислителей и восстановителей на протеолиз окончательно не установлен.

Автолитическая активность пшеничной и особенно ржаной муки служит важнейшим показателем ее хлебопекарного достоинства. Автолитические процессы в полуфабрикатах при их брожении, расстойке и выпечке должны протекать с определенной интенсивностью. При повышенной или пониженной авто-литической активности муки в худшую сторону изменяются реологические свойства теста и характер брожения полуфабрикатов, возникают различные дефекты хлеба. Для того чтобы регулировать автолитические процессы, необходимо знать свойства важнейших ферментов муки. К основным гидролитическим ферментам муки относятся протеолитические и амилолитические ферменты.

Протеолитические ферменты . Действуют на белки и продукты их гидролиза. Наиболее важная группа протеолитических ферментов -- протеиназы. Протеиназы типа папаин содержатся в зерне и муке разных злаков. Оптимальными показателями для действия зерновых протеиназ являются рН 4--5,5 и температура 45-- 47 °С-

При брожении теста зерновые протеиназы вызывают частичный протеолиз белков. Интенсивность протеолиза зависит от активности протеиназ и от податливости белков действию ферментов.

Протеиназы муки, полученной из зерна нормального качества, мало активны. Повышенная активность протеиназ наблюдается у муки, приготовленной из проросшего зерна и особенно из зерна, пораженного клопом-черепашкой. Слюна этого вредителя содержит сильные протеолитические ферменты, проникающие при укусе в зерно. Во время брожения в тесте, приготовленном из муки нормального качества, происходит начальная стадия протеолиза без заметного накопления водорастворимого азота. В процессе приготовления пшеничного хлеба регулируют протеолитические процессы, меняя температуру и кислотность полуфабрикатов и добавляя окислители. Протеолиз несколько тормозит поваренная соль.

Амилолитические ферменты . Это р- и а-амилазы. р-Амилаза обнаружена как в проросших зернах хлебных злаков, так и в зернах нормального качества; а-амилаза содержится только в проросших зернах. Однако заметное количество активной а-амилазы обнаружено в ржаном зерне (муке) нормального качества. а-Амилаза относится к металлопротеинам; в состав ее молекулы входит кальций, р- и а-амилазы находятся в муке главным образом в связанном с белковыми веществами состоянии и после протеолиза расщепляются. Обе амилазы гидролизуют крахмал и декстрины. Наиболее легко разлагаются амилазами механически поврежденные зерна крахмала, а также оклейстеризованный крахмал. Работами И. В. Глазунова установлено, что при осахаривании декстринов р-амилазой образуется в 335 раз больше мальтозы, чем при осахаривании крахмала. Нативный крахмал гидролизуется р-амилазой очень медленно. р-Амилаза, действуя на амилозу, превращает ее полностью в мальтозу. При воздействии на амилопектин р-амилаза отщепляет мальтозу только от свободных концов глюкозидных цепочек, вызывая гидролиз 50--54 % количества амилопектина. Высокомолекулярные декстрины, образующиеся при этом, сохраняют гидрофильные свойства крахмала. а-Амилаза отщепляет ответвления глюкозидных цепочек амилопектина, превращая его в низкомолекулярные декстрины, не окрашиваемые йодом и лишенные гидрофильных свойств крахмала. Поэтому при действии а-амилазы субстрат значительно разжижается. Затем декстрины гидролизуются а-амилазой до мальтозы. Термолабильность и чувствительность к рН среды у обеих амилаз различны: а-амилаза по сравнению с (3-амилазой более термоустойчива, но более чувствительна к подкислению субстрата (снижению рН). р-Амилаза наиболее активна при рН среды -4,5--4,6 и температуре 45--50 °С. При температуре 70 °С р-ами-лаза инактивируется. Оптимальная температура а-амилазы 58--60 °С, рН 5,4--5,8. Влияние температуры на активность а-амилазы зависит от реакции среды. При снижении рН снижается как температурный оптимум, так и температура инактивации а-амилазы.

По мнению некоторых исследователей, а-амилаза муки инактивируется в процессе выпечки хлеба при температуре 80-- 85 °С, однако некоторые работы показывают, что в пшеничном хлебе а-амилаза инактивируется только при температуре 97-- 98 °С. Активность а-амилазы значительно снижается в присутствии 2 % хлористого натрия или 2 % хлористого кальция (в кислой среде). р-Амилаза теряет свою активность при воздействии веществ (окислителей), превращающих сульфгидрильные группы в дисульфидные. Цистеин и другие препараты с протеолитической активностью активизируют р-амилазу.Слабое нагревание водно-мучной суспензии (40--50° С) в течение 30-- 60 мин повышает активность р-амилазы муки на 30--40%. Подогрев до температуры 60--70 °С снижает активность этого фермента. Технологическое значение обеих амилаз различно.

Во время брожения теста р-амилаза осахаривает некоторую часть крахмала (в основном механически поврежденные зерна) с образованием мальтозы. Мальтоза необходима для получения рыхлого теста и нормального качества изделий из муки пшеничной сортовой (если сахар не входит в рецептуру изделия).

Осахаривающее влияние р-амилазы на крахмал значительно возрастает при клейстеризации крахмала, а также в присутствии а-амилазы.

Декстрины, образуемые а-амилазой, осахариваются р-амилазой значительно легче, чем крахмал.

При действии обеих амилаз крахмал может быть гидролизован полностью, в то время как одна р-амилаза гидролизует его примерно на 64 %.

Оптимальная температура для а-амилазы создается в тесте при выпечке из него хлеба. Повышенная активность а-амилазы может привести к образованию значительного количества декстринов в мякише хлеба. Низкомолекулярные декстрины плохо связывают влагу мякиша, поэтому он становится липким и заминающимся. Об активности а-амилазы в пшеничной и ржаной муке судят обычно по автолитической активности муки, определяя ее по числу падения или по автолитической пробе. Кроме амилолитических и протеолитических ферментов на свойства муки и качество хлеба оказывают влияние другие ферменты: липаза, липоксигеназа, полифенолоксидаза.

Липаза . Липаза расщепляет жиры муки при хранении на глицерин и свободные жирные кислоты. В зерне пшеницы активность липазы невысока. Чем больше выход муки, тем выше сравнительная активность липазы. Оптимум действия зерновой липазы находится при рН 8,0. Свободные жирные кислоты -- основные кислореагирующие вещества муки. Они могут подвергаться дальнейшим превращениям, влияющим на качество муки -- теста -- хлеба.

Липоксигеназа. Липоксигеназа относится к окислительно-восстановительным ферментам муки. Она катализирует окисление кислородом воздуха некоторых ненасыщенных жирных кислот, превращая их в гидроперекиси. Наиболее интенсивно липоксигеназа окисляет линолевую, арахидоновую и линоленовую кислоты, которые входят в состав жира зерна (муки). Точно так же, но более медленно, действует липоксигеназа в составе нативных жиров на жирные кислоты.

Оптимальными параметрами для действия липоксигеназы является температура 30--40 °С и рН среды 5--5,5.

Гидроперекиси, образовавшиеся из жирных кислот под действием липоксигеназы, сами являются сильными окислителями и оказывают соответствующее влияние на свойства клейковины.

Липоксигеназа содержится во многих злаках, в том числе в зернах ржи и пшеницы.

Полифенолоксидаза (тирозиназа) катализирует окисление аминокислоты тирозина с образованием темноокрашенных веществ -- меланинов, вызывающих потемнение мякиша хлеба из сортовой муки. Полифенолоксидаза содержится главным образом в муке высоких выходов. В пшеничной муке II сорта наблюдается большая активность этого фермента, чем в муке высшего или I сорта. Способность муки к потемнению в процессе переработки зависит не только от активности полифенолоксидазы, но и от содержания свободного тирозина, количество которого в муке нормального качества незначительно. Тирозин образуется при гидролизе белковых веществ, поэтому мука из проросшего зерна или пораженного клопом-черепашкой, где протеолиз идет интенсивно, имеет высокую способность к потемнению (почти в два раза выше, чем у нормальной муки). Кислотный оптимум полифенолоксидазы находится в зоне рН 7--7,5, а температурный -- при 40--50 °С. При рН ниже 5,5 полифенолоксидаза неактивна, поэтому при переработке муки, имеющей способность к потемнению, рекомендуется повышать кислотность теста в необходимых пределах.

Витамины .В муке содержатся витамины В 6 , В 12 , РР и др. Содержание этих витаминов зависит главным образом от сорта муки. В муке высших сортов витаминов значительно меньше, чем в муке низших сортов. Это объясняется тем, что витамины содержатся главным образом в зародыше и алейроновом слое зерна, которых в высших сортах муки мало.

Пищевая ценность и состав муки

Мука содержит большое количество витаминов группы В, РР, Н, Е, а химический состав богат почти всеми минеральными веществами, необходимыми для нормального развития организма:

• калием, кальцием, натрием, магнием, железом, фосфором;
• хлором, алюминием, титаном, никелем, оловом;
• йодом, медью, хромом, молибденом, цинком, бором, селеном и др.

Хочется заметить, что в высших сортах муки витаминов практически нет, а вот низкие сорта содержат весь комплекс и витаминов и микроэлементов.

Мука из древних времен и до сегодня – один из основных продуктов питания на каждой кухне, из которого хозяйка может приготовить множество разновидностей блюд. Мука первого сорта содержит не более 3-4% оболочки зерна. Это наиболее любимая и распространенная разновидность продукта. Она белая с желтоватым оттенком. В ее содержании треть клейковины, из неё получается чудесная сдобная и не сдобная выпечка, которая долго не черствеет.

Сорт и виды муки

Муку пшеничную разделяют на разные сорта, согласно величине помола.

Это наиболее распространенный сорт муки, из которого хозяйки готовят множество блюд и выпечку. Мука первого сорта белая на цвет с желтоватым оттенком. Данный сорт муки содержит крахмала – 75%, белка – 15%, сырой клейковины – 30%, сахара – 2%, жира – 1%, клетчатки – 3%. В составе данной муки содержатся витамины РР, Н, В1, В12, В2, В9, а минеральный состав вмещает цинк, хлор, магний, натрий, железо, серу.

В 100г муки 1-го сорта содержится:

• Вода – 14.
• Белки – 10,6.
• Жиры – 1,3.
• Углеводы – 73,2.
• Ккал – 329.

Мука первого сорта хорошо подходит для выпечки блинов, пирогов, булок и др., но не очень для высококачественных сортов хлеба и кондитерских изделий (для этих целей необходима мука высшего сорта).

В муке данного сорта содержатся отруби и измельченные оболочки зерен: клейковины – 25%, крахмала – 70%, белка – 15%, сахара – 2%, жира – 2%, клетчатки – 0,7%. Цвет данного сорта муки от желтоватого до серого и коричневого. Выпечка из этой муки получается ароматной, пористой, но не пышной. Из неё готовят пряники и печенье. Также мука второго сорта подходит для блинов, вареников, пельменей и выпечки диетического хлеба с добавлением ржаной муки. В муке 2-го сорта содержится больше витаминов и микроэлементов. Это витамины группы В, Н, Е, А, а химический состав включает:

• магний, калий, железо, серу, фосфор;
• цинк, ванадий, марганец, молибден, медь, хром, кобальт.

В 100г муки 2-го сорта содержится:

• Вода – 14.
• Белки – 11,7.
• Жиры – 1,8.
• Углеводы – 70,8.
• Ккал – 328.

Выпечка из муки 2-го сорта намного полезней и богаче витаминами и микроэлементами, чем мука 1-го сорта.

Любимый сорт домашних хозяек. Выпечка из неё пышная, мягкая, вкусная. В ней больше жира а крахмал почти отсутствует. Цвет данного сорта муки белоснежный. Мука содержит белков – 10%, сырой клейковины – 28%, клетчатки – 0,15%, жира – 0,15%, сахара – 0,15%. Витаминов меньше, чем в предыдущих сортах: витамины В1, В2, В9, РР, немного Е и А. Из микроэлементов содержится калий, натрий, магний, фосфор, сера, молибден, хлор.

В 100г муки высшего сорта содержится:

• Вода – 14.
• Белки – 10,3.
• Жиры – 0,9.
• Углеводы – 74,2.
• Ккал – 327.

Мука высшего сорта идеально подходит для кулинарных изделий, слоеного, песочного и дрожжевого теста.

Мука крупчатка

Имеет светло-кремовый оттенок и большой процент клейковины. Обладает высокими хлебопекарными свойствами. Данный сорт муки используют для дрожжевого теста с высоким содержанием сахара и жира (сдоба, куличи). Изделия из данного сорта муки имеют плохую пористость и быстро черствеют.

Пшеничная обойная мука

Крупная и неоднородная по размеру частиц. Мука содержит сырой клейковины – 20%, имеет высокую сахаробразующую способность и влагоемкость. Этот сорт муки используется для выпечки столовых сортов хлеба.

Польза и вред от употребления муки

Польза. Употребление муки ускоряет обмен веществ, защищает сердечнососудистую систему, стимулирует работу мозга, стимулирует выработку эстрогена, способствует излечению от болезни Альцгеймера, остеопороза. Употребление данного продукта снижает риск возникновения камней в желчном пузыре.

Мука помогает при лечении астмы, бронхита, препятствует образования свободных радикалов. Ингредиенты, которые входят в состав муки, смягчают воспалительные процессы в организме человека.

Вред. Мука – калорийный продукт, поэтому чрезмерное её употребление может вызвать ожирение, повышение давления и аллергию.

Разумное употребление изделий на основе муки принесут истинное наслаждение вкусом и ароматом. Ведь традиционное чаепитие никогда не обходится без изделий на основе муки, а их огромное множество: на все вкусы и пристрастия.

Химический состав муки зависит от состава зерна, из которого она изготовлена, и от ее сорта. Чем выше сорт муки, тем больше в ней содержится крахмала. Содержание остальных углеводов, а также жира, золы, белков и других веществ с понижением сортности муки увеличивается.

Рассмотрим особенности количественного и качественного состава муки. Они определяют ее пищевую ценность и хлебопекарные свойства.

Азотистые и белковые вещества. Азотистые вещества муки в основном состоят из белков. Небелковые азотистые вещества (аминокислоты, амиды и др.) содержатся в небольшом количестве (2-3 % от общей массы азотистых соединений). Чем выше выход муки, тем больше содержится в ней азотистых веществ и небелкового азота.

Белки пшеничной муки . В муке преобладают простые белки- протеины. Белки муки имеют следующий фракционный состав (в %): проламины 35,6; глютелины 28,2; глобулины 12,6; альбумины 5,2. Среднее содержание белковых веществ в пшеничной муке 13-16%, нерастворимого белка 8,7%.

Состав клейковины. Сырая клейковина содержит 30-35 % сухих веществ и 65-70 % влаги. Сухие вещества клейковины на 80-85 % состоят из белков и различных веществ муки (липидов, углеводов и др.), с которыми глиадин и глютенин вступают в реакцию. Белки клейковины связывают около половины всего количества липидов муки. В состав клейковинного белка входит 19 аминокислот. Преобладает глютаминовая кислота (около 39%), пролин (14 %) и лейцин (8 %). Клейковина разного качества имеет одинаковый аминокислотный состав, но разную структуру молекул. Реологические свойства клейковины (упругость, эластичность, растяжимость) в значительной степени определяют хлебопекарное достоинство пшеничной муки.

Белки ржаной муки . По аминокислотному составу и свойствам белки ржаной муки отличаются от белков пшеничной муки. Ржаная мука содержит много водорастворимых белков (около 36 % от общей массы белковых веществ) и солераство-римых (около 20%). Проламиновая и глютелиновая фракции ржаной муки значительно ниже по массе, в обычных условиях клейковину не образуют. Общее содержание белковых веществ в ржаной муке несколько ниже, чем в пшеничной (10-14%). В особых условиях из ржаной муки можно выделить белковую массу, напоминающую по эластичности и растяжимости клейковину.

Углеводы. В углеводном комплексе муки преобладают высшие полисахариды (крахмал, клетчатка, гемицеллюлоза, пентозаны). В небольшом количестве мука содержит сахароподобные полисахариды (ди- и трисахариды) и простые сахара (глюкоза, фруктоза).

Крахмал . Крахмал - важнейший углевод муки, содержится в виде зерен размером от 0,002 до 0,15 мм. Размер, форма, способность к набуханию и клейстеризации крахмальных зерен различны для муки различных видов. Крупность и целость крахмальных зерен влияет на консистенцию теста, его влагоемкость и содержание в нем сахара. Мелкие и поврежденные зерна крахмала быстрее осахариваются в процессе приготовления хлеба, чем крупные и плотные зерна.

Клетчатка . Клетчатка (целлюлоза) находится в периферийных частях зерна и потому в большом количестве содержится в муке высоких выходов. В обойной муке содержится около 2,3 % клетчатки, а в муке пшеничной высшего сорта 0,1-0,15 %. Клетчатка не усваивается организмом человека и снижает пищевую ценность муки. В отдельных случаях высокое содержание клетчатки полезно, так как ускоряет перистальтику кишечного тракта.

Гемицеллюлозы . Это полисахариды, относящиеся к пентозанам и гексозанам. По физико-химическим свойствам они занимают промежуточное положение между крахмалом и клетчаткой. Однако организмом человека гемицеллюлозы не усваиваются. Пшеничная мука в зависимости от сорта имеет различное содержание пентозанов - основной составной части гемицеллюлозы.

В муке высшего сорта содержится 2,6 % всего количества пентозанов зерна, а в муке II сорта - 25,5%. Пентозаны делятся на растворимые и нерастворимые. Нерастворимые пентозаны хорошо набухают в воде, поглощая воду, в количестве, превышающем их массу в 10 раз.

Растворимые пентозаны или углеводные слизи дают очень вязкие растворы, которые под влиянием окислителей переходят в плотные гели. Пшеничная мука содержит 1,8-2 % слизей, ржаная - почти в два раза больше.

Липиды. Липидами называются жиры и жироподобные вещества (липоиды). Все липиды нерастворимы в воде и растворимы в органических растворителях.

Жиры. Жиры - сложные эфиры глицерина и высокомолекулярных жирных кислот. В пшеничной и ржаной муке различных сортов содержится 1-2 % жира. Жир, находящийся в муке, имеет жидкую консистенцию. Он состоит в основном из глицеридов ненасыщенных жирных кислот: олеиновой, линолевой (преимущественно) и линоленовой. Эти кислоты имеют высокую пищевую ценность, им приписывают витаминные свойства. Гидролиз жира во время хранения муки и дальнейшие превращения свободных жирных кислот существенно влияют на кислотность, вкус муки и на свойства клейковины.

Липоиды . К липоидам муки относятся фосфатиды - сложные эфиры глицерина и жирных кислот, содержащие фосфорную кислоту, соединенную с каким-либо азотистым основанием.

В муке содержится 0,4-0,7 % фосфатидов, относящихся к группе лецитинов, в которых азотистым основанием является холин. Лецитины и другие фосфатиды характеризуются высокой пищевой ценностью и имеют большое биологическое значение. Они легко образуют соединения с белками (липо-протеидные комплексы), играющие важную роль в жизни каждой клетки. Лецитины - гидрофильные коллоиды, хорошо набухающие в воде.

Пигменты. К растворимым в жирах пигментам относятся каротииоиды и хлорофилл. Цвет каротиноидных пигментов муки желтый или оранжевый, а хлорофилла - зеленый. Каротииоиды обладают провитаминными свойствами, так как способны в животном организме превращаться в витамин А.

Минеральные вещества. Мука состоит в основном из органических веществ и небольшого количества минеральных (зольных). Минеральные вещества зерна сосредоточены главным образом в алейроновом слое, оболочках и зародыше. Особенно много минеральных веществ в алейроновом слое. Содержание минеральных веществ в эндосперме невелико (0,3-0,5%) и повышается от центра к периферии, поэтому зольность служит показателем сорта муки.

Большая часть минеральных веществ муки состоит из соединений фосфора (50%), а также калия (30%), магния и кальция (15 %).

В ничтожных количествах содержатся различные микроэлементы (медь, марганец, цинк и др.). Содержание железа в золе разных сортов муки 0,18-0,26%. Значительная доля фосфора (50-70 %) представлена в виде фитина - (Са - Mg - соль инозитфосфорной кислоты). Чем выше сорт муки, тем меньше в ней находится минеральных веществ.

Ферменты. В зернах хлебных злаков содержатся разнообразные ферменты, сосредоточенные главным образом в зародыше и периферийных частях зерна. Ввиду этого в муке высоких выходов ферментов содержится больше, чем в муке низких выходов.

Ферментная активность у разных партий муки одного и того же сорта различна. Она зависит от условий произрастания, хранения, режимов сушки и кондиционирования зерна перед помолом. Повышенная активность ферментов отмечена у муки, полученной из несозревшего, проросшего, морозобойного или пораженного клопом-черепашкой зерна. Высушивание зерна при жестком режиме снижает активность ферментов, при хранении муки (или зерна) она также несколько уменьшается.

Ферменты активны только при достаточной влажности среды, поэтому при хранении муки влажностью 14,5 % и ниже действие ферментов проявляется очень слабо. После замеса в полуфабрикатах начинаются ферментативные реакции, в которых участвуют гидролитические и окислительно-восстановительные ферменты муки. Гидролитические ферменты (гидролазы) разлагают сложные вещества муки на более простые водорастворимые продукты гидролиза.

Мука грубого помола имеет меньшую усвояемость и энергетическую ценность, но высокую биологическую ценность, в ней больше витаминов и минеральных веществ.

Мука же высших сортов беднее полезными веществами, так как они сосредоточены в основном в оболочках зерна и зародыше, которые при получении муки удаляют, но усваивается легче и полнее.

Муку 2-го сорта получают из мягких пшениц. Цвет белый желтовато-серым оттенком. Мука отличается содержанием 8-10% оболочек, частицы муки более крупные, чем в 1-м сорте, по вели чине неоднородные. Содержание клейковины - не менее 25% зольность - не более 1,25 %. Используют муку 2-го сорта в хлеб печении.

Мука обойная изготавливается из мягких пшениц при обойном односортном помоле без отсева отрубей. Выход муки - 96% Цвет серовато-белый, содержание клейковины - 20%, зольность, до 2%. Используется для выпечки хлеба.

Сравнительная характеристик пищевой ценности различных сортов муки.

Пищевая ценность муки.