CC BY
39
ЙЗВЕС
4. Хранение семян (зерна) и переход их в состояние покоя включают ту совокупность воздействий на семена, которая обеспечивает их долговечность. Процесс хранения зерна должен исходить из степени добротности последнего, которая достигается при полной его зрелости (г = г). Если зерно не созрело, необходимо сначала установить режим хранения так, чтобы оно могло достичь этого состояния; затем режим может быть изменен с целью перехода зерна к состоянию покоя. Этого можно достичь и не изменяя режима хранения путем введения различных ингибиторов и консервантов-ингибиторов. Ингибиторы должны обладать селективным свойством по отношению к функционированию первичных, ’’стартовых” органов, определяющих дальнейшие внутризеренные процессы. Блокировка либо угнетение этих органов — процессы очень сложные, поэтому установить их теоретически порою не представляется возможным и единственным надежным способом является эксперимент!
В результате проведенных исследований установлено и формализовано понятие силы семян (зерна), согласующееся с качественными анализами последнего в работах школ Робертса и Делуша. Формализация этой силы позволила определить ее основные биологические свойства при достижении максимального значения в период полного созревания семян.
Раскрыта природа нормального распределения жизнеспособности семян и уточнён биологический смысл этого понятия. В связи с этим удалось установить причины расхождения экспериментальной величины средней продолжительности жизнеспособности семян с теоретической величиной в формуле Робертса.
В теории жизнеспособности семян впервые введен обобщенный параметр старения, с помощью которого формализовано (введено) понятие долго-
вечности семян, в котором существенную роль играет коэффициент долговечности. Для нормального закона жизнеспособности разработана методика расчета этого коэффициента, зависящего лишь от коэффициента вариации Пирсона и доверительной вероятности.
Проведенный цикл исследований заполнит существующие пробелы в теории жизнеспособности семян (зерна) и откроет широкую дорогу осмысленному эксперименту.
ЛИТЕРАТУРА г
1. Робертс Е.Г. Введение // Жизнеспособность семян. — М.: Кллос, 1978. — С. 9-21.
2. Робертс Е.Г. Влияние условий хранения семян на их жизнеспособность / / Там же. — С. 22-62.
3. Робертс Е.Г., Робертс Д.Л. Номограммы жизнеспособности // Там же. — С. 392-398.
4. Канунго М. Биохимия старения. — М.: Мир, 1982. — 294 с.
5. Томас Г. Биохимические механизмы регуляции покоя семян / / Жизнеспособность семян. — М.: Колос, 1978.
— С. 341-373.
6. Бартон Л. Хранения семян и их долговечность. — М.: Колос. 1964. — 256 с.
7. Робертс Е.Г. Цитологические, генетические и метаболические изменения, связанные с потерей жизнеспособности / Жизнеспособность семян. — М.: Колос, 1978. — С. 244-293.
8. Гаманченко А.И. Физиолого-биологические изменения в семенах подсолнечника при старении: Дис. ... канд. техн. наук. — Краснодар, 1995. — 130 с.
9. Вржещ П.В. Интегральная кинетика многосубсгратных ферментативных реакций. Критерии кинетического поведения и характеристические координаты для решения прямой и Обратной задач / / Биомихия. — 1996. — Вып. 12.
— С. 2067-2081.
10. Хайдекер В. Сила семян / / Жизнеспособность семян. — М.: Колос, 1978. — С. 202-243.
11. Выродов И.П. Физическая сущность явления силы семян и ее групповые свойства // Изв. вузов. Пищевая технология. — 1999. — № 2-3. — С. 91-94.
Кафедра физики
Поступила 19.10.99 г. . •, к:; И1 ; • -.«■ . • < . ;
^ 664.788.3
ГИДРОТЕРМИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА ЗЕРНА ГРЕЧИХИ ; БЕЗ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПРОПАРИВАНИЯ
Л.В. АНИСИМОВА " .
Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова
Поиск дешевых и доступных способов гидротермической обработки ГТО зерна крупяных культур — задача, не теряющая своей актуальности, в том числе для малых предприятий, уже в течение ряда лет. В частности, вызывает интерес изучение возможности замены энергоемкой и технически сложной операции пропаривания на более простые способы обработки зерна.
Нами исследован способ ГТО гречихи, включающий увлажнение, отволаживание и сушку зерна. В данном способе отсутствует операция пропаривания с помощью пара довольно высокого давления (0,25-0,30 МПа). Чтобы повысить эффективность предлагаемого способа, применяли интенсивные режимы обработки: высокую степень увлажнения зерна (до 25-31 %) и высокотемпературную сушку
(температура агента сушки 150~170°С). Время от-волаживания гречихи после увлажнения выбирали с таким расчетом, чтобы влага успела распределиться внутри зерна. Как показали результаты опытов, это способствует улучшению технологических свойств зерна при последующей сушке.
Изучали зерно гречихи сорта Аромат 1-й фракции (сход сита с отверстиями 4,5 мм) с начальной влажностью 14,1%, пленчатостью 21,2% и массой 1000 зерен 23,8 г. Зерно шелушили на лабораторном вальцедековом станке, увлажняли вручную (в эксикаторах), пропаривали на лабораторном про-паривателе периодического действия, сушили на лабораторной сушилке в потоке нагретого воздуха.
По результатам проведения нескольких серий одно- и многофакторных экспериментов были найдены следующие оптимальные по эффективности шелушения условия способа ГТО, включающего увлажнение, отволаживание и сушку зерна: влажность зерна после увлажнения 29-31%, время
отвол; ки 161 14%. услов] коэфф цельн| гречи) (давл^ 5 ми^ эффен Шелу дало с Сра
казыв|
НО П01
уступ парив Ул пяньц ной с зерна влаги тени ных I также ве. ЯД] хими1 свойс разны
(л
обр
31
Контр! . (без
" ГТО с нем ртвс ‘' ’! ние] кой ; ЛЬП
;реж
ГТО с ваш суш: (по (
Из спосо ние завис ... испол ДерЖ! уменб иссле спосо Сн няетс
,, 30М Д1
ных ния [!
СЛ0Ж1
отволаживанйя 10— 12 ч, температура агента сушки 160-170°С, влажность зерна после сушки 13-14%. В опытах, проведенных при оптимальных условиях исследуемого способа ГТО, получили коэффициент шелушения К = 63% , коэффициент цельности ядра Ккя = 0,77. При переработке зерна гречихи, подвергнутого ГТО в соответствии с [1] (давление пара 0,26 МПа, время пропаривания 5 мин, влажность зерна после сушки 13,5%), эффективность шелушения Кш = 72%, К = 0,81. Шелушение исходного зерна гречихи (без ГТО) дало следующие результаты: А':| = 52%,7(ця = 0,58.
Сравнительный анализ полученных данных показывает, что исследуемый способ ГТО существенно повышает эффективность шелушения зерна, но уступает традиционной обработке гречихи с пропариванием.
Улучшение технологических свойств зерна крупяных культур при ГТО обусловлено в значительной степени изменениями в химическом -составе зерна и особенно ядра под воздействием тепла и влаги. Вместе с тем ГТО зерна способствует улучшению потребительских свойств крупы (кулинарных достоинств и стойкости при хранении), что также связано с изменениями в химическом составе ядра. Поэтому представляет интерес изучение химического состава (табл. 1) и потребительских свойств ядрицы., полученной с использованием разных способов обработки зерна. >х "
Таблица1
Способ обработки зерна Содержание, % на СВ Количество белковых фракций, % к сумме
крах- мала белка (N•§,00) Аль- бу- ми- ны Гло- бу- ли- ны Про-. ла-ми- ны V • Глю- тели- ны Не- рас- твор.
Контроль ;; (без ГТО) 67.7 13,4 22,7 с ,25,6 11,5 17,! 23,1
ГТО с увлажнением,
...... ртволажива-
' нием и сушкой (оптимальный гр.ежим)
ГТО с пропариванием и сушкой (по [1])
66,4 13,3 14,0 19,3 9,7 16,1 40,9
64,9 13,3 7,9 14,9 7,8 13,6 55,1
Из данных табл. 1 видно,,, что рассмотренные способы ГТО практически не влияют на содержание белка. Содержание крахмала снижается в зависимости от жесткости режимов ГТО. Так, при использовании способа ГТО с пропариванием содержание крахмала по сравнению с контролем уменьшилось на 2,8%, а при оптимальном режиме исследуемого способа ГТО (более мягкого, чем способ с пропариванием) — на 1,3%.
Снижение содержания крахмала в крупе объясняется его частичным неферментативным гидролизом до сахаров, часть которых участвует в ;раз,дич-. •ных реакциях, например, меланоидинообразова-ния [2]. Кроме того, крахмал может образовывать ^ложные комплексные соединения с‘:липидами и
другими компонентами зерна [3], что также уменьшает его количество при определении.
Фракционный состав белка под воздействием ГТО прегерпейает Значительные изменения: относительное содержание выделенных фракций белка после ГТО снижается. Наиболее чувствительными к ГТО оказались альбумины и глобулины. Их относительное содержание . при способе ГТО с пропариванием уменьшилось соответственно, в 2,9 и 1,7, раза, при использовании исследуемого.^способа ГТО — в 1,6 и 1,3 раза.. В меньшей степени снизилось количество проламинов и глютелинов.
Уменьшение содержания всех четырех фракций белка связано с их частичной денатурацией и переходом в нерастворимый остаток,,
Сравнивая два способа ГТО зерна гречихи, можно отметить, что исследуемый способ ГТО вызывает весьма значительные изменения во фракционном составе белка, однако не столь,глубокие,'как традиционный. .. . .
■ ■1 ■ й Таблица 2
Способ обработки зерна Время варки, мин Коэф- фи- Органолептические показатели каши
циент разварим ости (объемный] Цвет , *. Вкус Кон- сис- тен- ция
Контроль (без ГТО) . 41, 4$ Светло- корич- невый Хороший, характерный для каши. Рас- сып- чатая
'ГТО с увлажнением, от-волажива-нием и сушкой (оптимальный ре-
жим
ГТО с про-•париванием
; и сушкой .'(по И!)
23
20
4,1
4,3
Желто-, ко.[)ич-
■ Г: П N Й
Корич-
невый
без ГТО
Хороший, с привкусом поджаренного ядра
Хороший, характерный для каши из : пропаренного зерна
Как.отмечалось, изменения в химическом составе, происходящие под действием ГТО, способствуют улучшению, потребительских СВОЙСТВ крупы. Изучение кулинарных достоинств ядрицы (табл. 2) показало, что;оба способа ГТО, в. одинаковой степени сокращают время варки и несколько увеличивают коэффициент развариваемости: крупы.
Цвет и вкус каши зависят от жесткости режимов ГТО. Каша -и-з пропаренной крупы приобрела коричневой :’Цвет, хороший вкус и интенсивный аромат, характерный ^ля продукта, произведенного по традиционной технологии. Каша из круйы, полученной с использованием наследуемого' способа ГТР (без пропаривания), имеет.жедто-коричне-вый цвет, дриятньщ вкус и. аромат поджаренного ядра. Консистенция каши во всех образцах рассыпчатая. : " -Г. - , |
Таким образом, исследуемый способ ГТО зерна гречихи позволил получить крупу с хорошими кулинарными достоинствами, по времени варки и консистенции каши не уступающую крупе из пропаренного зерна. Однако более светлый цвет каши, особые вкус и аромат делают крупу, полученную с использованием исследуемого способа ГТО, скорее, самостоятельным продуктом, который может пополнить ассортимент продукции из гречихи.
Изучение стойкости гречневой крупы при хранении [4] показало, что ядрица, полученная с использованием способа ГТО, включающего увлажнение, отволаживание и сушку зерна, хранится не хуже крупы из пропаренного зерна.
выводы
1. Способ ГТО гречихи, включающий увлажнение, отволаживание и сушку, позволяют существенно улучшить технологические свойства зерна, однако по эффективности шелушения он уступает традиционному способу ГТО с пропариванием.
2. Исследуемый способ ГТО вызывает значительные изменения в химическом составе крупы,
но не столь глубокие как способ ГТО с пропариванием зерна.
3. Крупа, полученная с использованием исследуемого способа ГТО, обладает хорошими потребительскими свойствами (кулинарными достоинствами и стойкостью при хранении), •’
литература ■
1. Правила организации и ведения технологического процесса на крупяных предприятиях. 4.1. — М.: ВНПО ’’Зерно-продукт1990. •— 81 с.
2. Мельников Е.М. Интенсификация технологических процессов крупяного производства: Автореф. дис. ... д-ра техн. наук. — М., 1980. — 54 с.
3. Залесская Е.В. Влияние гидротермической обработки на технологические свойства зерна гречихи, белковый и липидный компоненты крупы: Автореф. дис. ... канд. техн. наук. — М., 1976. — 22 с.
4. Анисимова Л.В., Козубаева Л.А. Влияние гидротермической обработки на стойкость гречневой крупы при хранении // Изв. вузов. Пищевая технология. — 1999. — №1, — С. 74-75.
Кафедра технологии хранения и переработки зерна
Поступила 13.08.2000 г.
664.642:664.8.037
ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ЗАМОРАЖИВАНИЯ , л АКТИВИРОВАННЫХ ХЛЕБОПЕКАРНЫХ ДРОЖЖЕЙ
И.Т. КРЕТОВ, С.В. ШАХОВ, Д.А. БЛЯХМАН Воронежская государственная технологическая академия
Технологической операцией, предшествующей непосредственно сублимации, является замораживание. В зависимости от технологии сушки и физико-химических свойств объекта применяют либо предварительное, либо испарительное замораживание.
Помимо выбора метода, большое влияние на сохранение жизнеспособности и продуктивности микроорганизмов оказывают условия замораживания: скорость и температура, длительность процесса, наличие и состав защитных сред. К сожалению, мнения исследователей по этому вопросу крайне противоречивы, что обусловлено специфическими особенностями объектов исследования и различием применяемых методик. Главное явление при замораживании биомассы — фазовое превращение воды в лед. Так как в воде растворены различные минеральные и органические вещества, понижение температуры сопровождается изменением концентрации растворов, что, в свою очередь, изменяет температуру замерзания или криоскопи-ческую температуру вещества. Самая низкая температура замораживания для данного вещества зависит от природы отдельных его составляющих. Это так называемая эвтектическая температура [1].
Знание криоскопических температур и изучение эвтектических явлений позволяет определить количество замороженной влаги и установить оптимальную температуру замораживания и сублимации продукта.
Испарительное замораживание выгодно отличается в энергетическом плане от других способов замораживания. При испарительном замораживании в момент кристаллизации жидкости в раство-
ре происходит выделение теплоты плавления льда, которая затем расходуется на сублимацию льда, сокращая тем самым общий расход энергии и времени сушки.
Интенсивное замораживание имеет по сравнению с медленным следующие преимущества;
образуемые кристаллы льда значительно меньше по величине, что уменьшает повреждение клеток;
намного сокращается длительность замораживания, в связи с чем снижается эффект отделения воды и уменьшается диффузия электролитов;
быстрое охлаждение продукта до температуры, более низкой, чем необходимо для роста бактерий, дрожжей и грибов, исключает возможность продолжения процессов интенсивного обмена веществ.
Следует отметить, что факторами, влияющими на рациональный ход технологического процесса и качество продукции, являются исходная биологическая активность дрожжей и способность их адаптироваться к анаэробным условиям жизнедеятельности в полуфабрикатах хлебопекарного производства. От этих факторов зависят бродильная активность, углеводный и азотистый обмен, образование ферментов.
В мучных полуфабрикатах, для разрыхления которых используют прессованные хлебопекарные дрожжи Засскаготусез сегеишае, основная роль принадлежит ферментам восстановительного действия, т.е. бродильного типа. Жизнедеятельность клеток в таких средах резко отличается от жизнедеятельности при накоплении биомассы, поэтому бродильная активность в начале процесса брожения проявляется недостаточно. Дрожжевые клетки должны ’’переключиться” с дыхательного типа жизнедеятельности на бродильный, при этом из-
