|
|
Правильно проведенная сушка
семенного зерна (например, С влажностью до 25% при температуре агента сушки
70 °С и средней температуре зерна в горячей камере не выше 45 °С) не только
не ухудшает его семенные достоинства, но и приводит к заметному повышению
всхожести и энергии прорастания. Сушка продовольственного зерна влажностью до
22% при температуре агента сушки не больше 120 °С при одноступенчатом режиме
и п%зо °С — при двухступенчатом режиме также не ухудшает хлебопекарных
достоинств, в ряде случаев несколько улучшает их. Однако нередко наблюдаемое
в практике нарушение установленных режимов сушки, особенно неравномерность
награда зерна в горячей камере, приводит к повреждениям зерна. При
неправильной сушке зерно может быть полностью испорчено. Цвет эндосперма в
этом случае изменяется от коричневого до черного. Такое зерно относят к
сорной примеси, для производства муки и крупы оно непригодно.
Потемнение зерна в процессе сушки и при хранении может
быть ферментативного и неферментативного характера. Потемнение появляется
вследствие окисления под влиянием монофе- иол-монооксигеназы полифенольных
соединений, способных тс образованию водорастворимых соединений (темного
цвета) в результате реакции полимеризации. Неферментативное, потемнение
возникает в отсутствие кислорода в результате амино- карбонильных реакций
(реакции меланоидинообразования), реакции карамелизации и окислительного потемнения
(разрушение аскорбиновой кислоты, полифенольных соединений и ненасыщенных
липидов в ди- или поликарбонаты в присутствии кислорода).
Зерно, горевшее в большом количестве (при пожарах в поле
или при хранении), после гашения становится мокрым и горьким, с сильным
неприятным запахом. В нем образуются масля- лая и другие органические
кислоты. Горевшее зерно можно использовать в спиртовом производстве при
особом режиме переработки и уменьшенном выходе спирта (до 30 л спирта на 300 кг зерна).
Зерно, частично поврежденное сушкой, с измененным цветом
оболочки и эндосперма (от кремового до светло-коричневого) относят к зерновой
примеси. Зерно может быть повреждено высокой температурой и без видимых
признаков порчи. При этом оно частично или полностью утрачивает свои семенные
достоинства. Технологические достоинства его тоже ухудшаются. В пшеничной
муке из зерна, поврежденного сушкой, уменьшается содержание клейковины. При
сильном повреждении она вообще не отмывается. Свойства клейковины резко
изменяются: она обладает пониженной влагоемкостью, почти полностью утрачивая
способность к растяжению. Это происходит в результате тепловой денатурации
белков зерна и инактивации протеолитических ферментов ( 60).
Хлеб, выпеченный из муки, полученной из неправильно
высушенного зерна пшеницы, получается со значительно пониженным объемом, мало
развитой и толстостенной пористостью, с бледной коркой. Все это результат
денатурации белков и инактивации ферментов.
Качество зерна при сушке зависит от четырех основных
факторов: исходной влажности зерна, температуры агента сушки, температуры
нагрева зерна в горячей камере сушилки и продолжительности (экспозиции)
сушки. Большое значение имеет также качество клейковины зерна, поступающего
на сушку. Наиболее- полное представление о хлебопекарном достоинстве зерна
пшеницы, подвергавшегося сушке, дает пробная выпечка. Существуют другие
методы5 объективной оценки влияния сушки на качество» зерна пшеницы и для
распознавания муки из зерна, поврежденного сушкой (определение всхожести и
энергии прорастания, количества и качества клейковины, активности фермента
растворимой каталазы к др.).
О качестве зерна пшеницы после сушки можно судить по таким
показателям, как физические свойства теста, определяемые с помощью приборов
(альвеографа, фаринографа), седимента- ционное число, продолжительность
брожения шарика теста и др. В тех случаях, когда в зерне, испорченном при
сушке повышенными температурами, невозможно определить содержание и качество
клейковины, степень ухудшения хлебопекарных достоинств пшеницы можно
установить по количеству азотсодержащих веществ в 0,05 М растворе уксусной кислоты, по величине оптической плотности раствора муки в уксусной кислоте*
измеряемой на фотоэлектроколориметре (ФЭК-56) и по водо- удерживающей
способности муки.
В зерносушилках некоторых типов топливом служит каменный
уголь. При его сжигании образуются продукты неполного сгорания и сернистый
ангидрид с неприятным удушливым запахом, легко передаваемым зерну. Сернистый
ангидрид сорбирует- 'ся главным образом на поверхности зерна, частично
проникает в близлежащие слои и образует нестойкие соединения. При наличии
свободной влаги сернистый ангидрид дает сернистую кислоту, связываемую
поверхностными слоями. Сренистый ангидрид обладает восстанавливающими
свойствами, легко взаимодействует с белками и вызывает изменение физических и
химических свойств клейковины пшеницы. Содержание клейковины* уменьшается на
2...3%, качество ее ухудшается (она становится липкой, слабоэластичной).
Активность протеолитических
ферментов практически не изменяется, других ферментов —
заметно снижается.
Активность амилолитических ферментов при действии тепла на
зерно при высушивании или гидротермической обработке обычно снижается. При
сушке зерна в дымовых газах она возрастает. Увеличивается также и содержание
восстанавливающих Сахаров. Это связано с тем, что амилазы содержат легко
окисляющиеся сульфгидрильные группы, что сначала вызывает падение их
осахаривающей способности, а затем при восстановлении сульфгидрильных групп
под влиянием дымовых газов активность этих ферментов возрастаем.
При сушке зерна топочными газами необходимо использовать
уголь с минимальным количеством серы (до 1,5...2,0%). Особенно это важно при
высушивании сырого зерна и .в условиях высокой относительной влажности
воздуха. Критическая температура сушки зерна — 40...45°С. При дальнейшем
повышении температуры мукомольные достоинства зерна ухудшаются, повышается
зольность и снижается выход муки. Качество зерна зависит от равномерности
нагрева при сушке. Наибольшая неравномерность температуры зерновой массы
наблюдается в шахтных сушилках. Установлено, что неравномерность нагрева
зерна по горизонтальному сечению шахты сушилок достигает 20..,25°С, а по
толщине слоя зерна—15...25°С. Наиболее эффективен способ исправления зерна,
поврежденного сушкой, — смешивание его перед размолом или смешивание уже
полученной муки с соответствующим количеством муки нормального качества.
При дальнейшем увеличении температуры клейковина
укрепляется, становится крошащейся и при температуре 85 °С перестает
отмываться в результате полной денатурации белков. Резистентность белковых
веществ с увеличением температуры непрерывно возрастает в результате их
теплового уплотнения. Добавление пересушенного зерна с неотмываемой
клейковиной дает неодинаковый результат при смешивании с зерном сильной
пшеницы. Примесь 25.. .50% пересушенного зерна к слабой пшенице несколько
укрепляет клейковину, в связи с чем уменьшается расплываемость подового
хлеба. Примесь пересушенного зерна к сильной пшенице в количестве 25% и более
по всем показателям ухудшает качество хлеба. Объем хлеба при добавлении
пересушенного зерна в количестве 25% и выше во всех случаях снижается.
Использование зерна, испорченного сушкой, •смешиванием с нормальным требует
очень осторожного подхода и тщательной предварительной проверки.
В последнее десятилетие появились данные о наличии в
продуктах питания, в том числе и в зерне, полициклических ароматических
углеводородов, обладающих канцерогенным действием.
Канцерогенный углеводород бензпирен обладает сильной
канцерогенной активностью, весьма устойчив во внешней среде,, наиболее
распространен среди вредоносных полициклических: ароматических углеводородов,
поэтому признан критерием кан- церогенности. Канцерогенные углеводороды могут
поступать, в зерно из внешней среды в период роста и развития хлебного*
растения. Основной источник появления бензпирена в зерне — загрязненная
атмосфера, вода, почва и применение некоторых канцерогенных пестицидов.
Дополнительным источником канцерогенных веществ могут быть некоторые
технологические- операции при уборке, хранении, обработке и переработке
зерна. Количество канцерогенных веществ в убранном с поля зерне- в разных
странах мира колеблется в значительных пределах: от 0,04 до 4,13 мкг/кг. В
зерне из разных районов СССР содержание канцерогенных веществ наиболее часто
находится в пределах 0,1... 0,2 мкг/кг, максимально — до 0,56 мкг/кг.
Загрязнение зерна канцерогенными веществами возможно также во» время сушки
при прямом контакте продуктов сгорания топлива с зерном. Исследования
показали, что высокопроизводительные шахтные и рециркуляционные зерносушилки,
применяемые на предприятиях системы Министерства хлебопродуктов СССР,., при
работе топок на жидком и газообразном топливе и при: строгом соблюдении
Инструкции по сушке зерна не загрязняют зерно бензпиреном. Этого нельзя
сказать при применении твердого топлива или серьезных нарушениях режима
сжигания: топлива.
Для предотвращения попадания канцерогенных углеводородов в
зерно при сушке необходимо переводить работу топок зерносушилок с твердого
топлива на жидкое или газообразное и строго соблюдать расчетный режим
сжигания топлива (коэффициент избытка воздуха, температуру горения и
тепловое^ напряжение топочного объема).
Из всех факторов, влияющих на увеличение количества
бензпирена, наибольшее значение имеет продолжительность контакта зерна с
продуктами сгорания. Наилучшие условия в этом отношении создаются при сушке
зерна во взвешенном состоянии,, что наблюдается при рециркуляционной сушке.
Исследователю считают, что при этом способе возможна сушка зерна продуктами
сгорания без накопления в нем бензпирена. Опытное изучение этого важного
вопроса должно быть продолжено и расширено. Необходимо также ориентировать
конструкторов и создателей сушильных установок на разработку способов сушки,,
исключающих содержание канцерогенных веществ в агенте сушки, с которым зерно
вступает в контакт.
Для предотвращения снижения качества зерна при сушке
используют сушку окружающим воздухом методом активного» юентилирйвания с
учетом влажностно-температурных параметров воздуха и зерновой смеси, а также
предварительного на- -грева используемого для этой цели воздуха.
|