9. вплив рІзних чинникІв на якІсть І безпечнІсть борошна

Якість борошна залежить від багатьох чинників. Важливе місце надається оцінюванню споживних властивостей борошна вищих сортів. За даними західноєвропейських вчених, борошно високих сортів, порівняно з борошном із цільно-змеленого зерна, втрачає близько 2/3 вітаміну В2, понад 80 \% вітамінів В1 і РР, повністю видаляється вітамін Е, більше \% заліза, міді, марганцю і калію, близько половини магнію.

Різноманітність грунтово-кліматичних та агротехнічних умов вирощування пшениці призводить до значних коливань якості товарного зерна. Щороку млинзаводи переробляють значні обсяги зерна з низьким вмістом або незадовільною якістю клейковини, підвищеною чи зниженою активністю ферментів. Це зумовлено використанням у помольних партіях зерна, пошкодженого клопом-черепашкою, пророслого, морозобійного, висушеного за високої температури тощо.

Для виробництва високоякісного борошна важливо підбирати зерно однорідне за кольором, крупністю, формою, склоподібністю, з високими показниками натури, необхідною кількістю і якістю клейковини, без пророслого і ушкодженого шкідниками. В іншому випадку погіршується процес помелу зерна, знижується вихід борошна і його якість.

З технологічно важливих показників якості для борошномельної промисловості можна виділити натуру і склоподібність зерна. За рівнем цих показників оцінюють борошномельні властивості зерна. Чим вища натура зерна, тим кращі борошномельні властивості характерні для нього. Цей показник коливається залежно від вологості, засміченості, форми і характеру поверхні зернівки та вирівненості зернової маси.

Навіть пшениця 3-го класу містить клейковину на нижній межі. Борошно, отримане із такого зерна, не завжди відповідає вимогам ДСТУ. За таких умов хлібопекарські властивості борошна можна підвищити за допомогою сухої пшеничної клейковини. Вона надходить у вигляді тонкодисперсного світлого порошку, сипкого, з низькою вологістю і не погіршує органолептичні показники борошна. Завдяки їй можна підвищувати вологопог-линальну здатність тіста, поліпшувати його фізичні властивості й показники якості хліба, в тому числі структурно-механічні характеристики м'якушки, виходи й тривалість зберігання хлібобулочних виробів.

Важливе значення має порівняльна оцінка різних типів млинів. Наприклад, продукція міні-млинів часто не відповідає показникам хрусту сировини, зольності, наявності металомагніт-них домішок, органолептичним показникам. Масовим явищем стало придбання і перероблення дрібними підприємцями зерна непродовольчої групи. Крім того, на цих млинах вихід продукції становить усього 65 \%, тоді як на потужних млин-заводах - 75 \%.

У зв'язку зі стійкою тенденцією зниження товарної якості зерна розроблено збагачення пшеничного сортового борошна на суху клейковину. Введення цієї добавки в кількості 1-4 \% від маси борошна вважається оптимальним для доведення нестандартного за вмістом клейковини борошна до вимог нормативних документів, а також підвищення харчової цінності борошна і хліба.

В Україні виробляють орієнтовно 2,5 млн т борошна, з них 60 \%, або 1,5 млн т, потребують поліпшення якості. Якщо використати 1 \% сухої клейковини то річна потреба в ній становитеме 15 тис. т.

Структура виробництва борошна в Україні останніми роками залишається відносно стабільною. Основна частка традиційно належить пшеничному борошну - близько 90 \% від загального виробництва борошна в країні. Частка житнього борошна становить менше ніж 10 \%, а інших видів - нижче 1 \%. Україна в основному імпортує з Росії пшеничне борошно високої якості, виготовлене з твердих сортів. Водночас Україна експортує незначну кількість борошномельної продукції в Грузію і Молдову, а також у деякі інші країни СНД.

З метою отримання високоякісного борошна все частіше намагаються повніше використати його харчовий потенціал, зокрема периферійних складових частин і зародку, які є джерелом цінних нутрієнтів. На основі наукових досліджень розроблено технологію перероблення зерна, що включає тривале гідротермічне оброблення й наступне пророщування та використання такого зерна як основного компоненту харчових продуктів.

Зерно пшениці зі слабкою клейковиною до помелу можна піддавати одно- або дворазовому обробленню зволоженням з наступним відволоженням, пропарюванням вологою насиченою парою 20-30 с, термостатуванням протягом 19-21 хв. за температури 44-46 °С. Завдяки цьому поліпшуються хлібопекарні властивості борошна.

Встановлено, що тривале гідротермічне оброблення (холодне кондиціювання) під час традиційного процесу підготовки зерна пшениці до перероблення, зокрема, почергове зволоження та відволожування зерна протягом 28 год., його пророщування 48 год., підвищує вміст вітамінів порівняно з їх початковою кількістю на: 66 \% - тіаміну, 67 - холіну, 22 - інозиту, 18 - ніацину, більш як у 2 рази - рибофлавіну, піридоксину, аскорбінової кислоти, а кількість токоферолів збільшується у 55 разів.

Під час пророщування зерна пшениці спостерігаються також зміни амінокислотного складу, зростає скор незамінних амінокислот: лізину - з 48 до 65 \%, ізолейцину - з 74 до 86 \%. Доведено що під час гідротехнічного оброблення та наступного пророщування при температурі 22 °С інтенсивність утворення вітамінів Е, С і групи В є максимальною в період розвитку ростка від початку проростання до довжини 2-3 мм. На підставі цього запропоновано використання зерна пшениці на початковій стадії його пророщування для виготовлення оздоровчих продуктів.

У Росії запатентовано три різновиди хлібопекарського борошна "Тверське", "Верхньоволжське" і "Крупно". Вони містять частинки крупного помелу від 180 до 200 мкм у такій кількості: 7-9 \%, 9,1-12 \%, 12,4-15,0 \% відповідно. Решту займають частинки борошна від 1 до 180 мкм.

Запатентовано борошно пшеничне хлібопекарне „Лідер", яке характеризується залишком на капроновому ситі № 14 з розміром отворів 564 мкм не більше 2 \% і проходом крізь поліамідне сито № 27 ПА з розміром отворів 250 мкм не менше 45 \%. Борошно такого гранулометричного складу має високу стабільність, що дозволяє отримати з нього вироби з високими органолептичними показниками (патент 2267357, Росія).

Запатентовано спосіб отримання пшеничного борошна, яке не зумовлює при споживанні алергічних реакцій. Спосіб грунтується на змішуванні води або 20 \%-ного водного розчину спирту з м'яким пшеничним борошном і наступним додаванням до суміші протеази, яка характеризується високою колагеназною і низькою амілазною активністю, наприклад бромелаїну, а також розрахункової кількості вуглекислого натрію і кислоти, що забезпечує виділення вуглекислого газу, сорбітанмоностеарату і глюкози. Отримане борошно або вироби з нього включають у раціони людей, які чутливі до злакових культур.

При екструзії борошна із зерна м'якої пшениці має місце формування додаткових міжмолекулярних SS-зв'язків.

Текстуроване борошно із зернових і зернобобових культур об'єднує кращі функціональні властивості модифікованого крохмалю і рослинного білка, володіє високою здатністю до структуроутворення, стабілізації емульсії, зв'язування та утримування жиру і води.

На основі комплексної оцінки споживних властивостей зерна і продуктів його перероблення встановлено взаємозв'язок між показниками якості зерна і борошна з різними типами хлібопекарного помелу пшениці (Башмет М.П., 2005).

Відносно низький вихід макаронного борошна під час помелу додатково збільшує дефіцит основної сировини і призводить до підвищення собівартості готової продукції. Помел зерна у відповідності з Правилами організації і виконання технологічного процесу характеризується також порівняно невисокою якістю макаронного борошна (Адизов P., 2005).

Англійськими вченими (Yu Liangli, Haley Scott та ін., 2004) досліджена здатність зв'язувати вільні радикали екстрактами із борошна зерна пшениці двох сортів, вирощеного в п'яти різних районах Великої Британії. Вивчені сорти розрізнялись антиокислюваль-ною здатністю, і на цей показник впливало місце вирощування, вміст фенольних речовин та можливість утворювати хелатні сполуки. Не встановлено суттєвої кореляції між сортовими особливостями, антиокислювальних властивостей пшениці і умовами вирощування зерна. Автори роблять висновок, що антиокислювальні властивості пшеничного борошна можуть бути поліпшені підбиранням умов вирощування спеціально вибраних сортів зерна.

Пшениця спельта займає відповідне місце на ринку натуральних продуктів і виробів біологічного землеробства, які користуються підвищеним попитом. Роздрібна ціна борошна із спельти може перевищувати ціну звичайного пшеничного на 50 \%. Для кількісного оцінювання ступеня фальсифікації борошна і хліба із спельти розроблено чутливу Р8И-систему з використанням трьох методів. Цими методами виявлені домішки м'якої пшениці в межах 5 \% і більше. У м'якушці хліба з борошна з 28 \% домішок аналіз показав трохи вищий їх вміст - 31 \%, у тісті - 30 \%. Аналіз зразків скоринки був невдалим.

Борошно, виготовлене внаслідок полірування зерна пшениці, включає всі поживні речовини, що входять до складу периферійних шарів зерна. Хліб найвищої якості з такого борошна може бути вироблений приготуванням тіста на заквасці. Це пов'язано з тривалим процесом бродіння такого тіста.

Воскоподібна, що не містить амілози гексаплоїдної пшениця використовувалася в суміші із звичайною для виробництва хліба, макаронних виробів, кексів. Додавання понад 20 \% дослідного борошна суттєво погіршує якість готових виробів, тоді як при використанні менше ніж 20 \% цього борошна значно збільшується строк зберігання продукції. Борошно з воскоподібної пшениці поліпшує якість обсмажених і заморожених макаронних виробів. Таке борошно може бути корисним для виготовлення продуктів, які стійкі до черствіння і заморожування.

Крохмаль, який виділили із борошна зерна частково воско-подібної пшениці (Тгіпсиш аевпушш Ь.), містив 15,4-18,9 амілози і характеризувався більш високою максимальною в'язкістю, ніж крохмаль із звичайної пшениці, що містила 22,7-25,8 \% амілози. Локшина, виготовлена із борошна з частково воскоподібної пшениці, була більш м'якою і менш клейкою, ніж виріб із звичайного борошна. Борошно з такого зерна, що містить 15,1 \% білка забезпечує отримання хліба більшого об'єму з високою якістю м'якушки. Цей хліб черствіє повільніше, ніж виріб із звичайного борошна.

З метою поліпшення хлібопекарських властивостей пшеничного борошна рекомендують поліпшувачі „Ровеліт" і „Зекаліт - 60" 5-15 г і 10-40 г на 100 кг борошна відповідно. „Ровеліт" значно підвищує число падіння в борошні з високою амілолітичною активністю. Цей вплив більш помітний з меншим значенням числа падіння і збільшенням кількості введеного препарату. Для борошна з низькою амілолітичною активністю і міцною клейковиною рекомендують використовувати ферментні препарати „Пауерзим-6000" і „Альфам альт TTC" (у співвідношенні 50:50) 6-10г /100 кг борошна, що гарантує підвищення об'ємного виходу хліба і поліпшення його органолептичних властивостей.

Науковцями встановлено, що білкові речовини клітин ендосперму пшениці морфологічно поділяються на „проміжні" і „прикріплені" до крохмальних зерен. У разі необхідності можна виділити високобілкову фракцію борошна з вмістом білка до 20 \% і більше. Фракція пшеничного борошна з підвищеним вмістом білкових речовин являє собою порошкоподібний продукт білого кольору, який володіє високою здатністю частинок до злипання (конгломерації), що утворюється в розмеленому відділенні сучасних борошномельних заводів, оснащених пневматичним транспортом, внаслідок використання енергії повітряного потоку.

Високий вміст білкових речовин (15,5-18,0 \%) у цій фракції пояснюється наявністю в ній значної кількості проміжного білка у вигляді пластинок різноманітної форми (табл. 31).

Більша кількість білкових речовин зосереджена в алейроновому, субалейроновому та прилеглих до них шарах ендосперму. Найбільший вміст дефіцитних для сортового борошна амінокислот лізину, метіоніну, триптофану знаходиться в білках периферійних шарів ендосперму, що характерне для фракції борошна з підвищеним вмістом білкових речовин.

Вищий вміст вітамінів зумовлений наявністю подрібнених периферійних шарів, збагачених на вітаміни.

У фракції пшеничного борошна з підвищеним вмістом білкових речовин переважають частинки розміром 5-35 мкм, частка яких становить близько 62 \%, а в борошні І гатунку -частинки розміром 35-50 мкм. Значна кількість дрібних частинок у фракції борошна з підвищеним вмістом білкових речовин суттєво впливає на хлібопекарські властивості.

Отже, фракція борошна з підвищеним вмістом білкових речовин за хімічним складом є цінним харчовим продуктом, проте використовувати її слід з урахуванням хлібопекарських властивостей.

Перспективним у борошномельній галузі вважають включення різних вітамінізованих добавок рослинного походження та функціонального призначення до сортового борошна, що задовольняють вимоги показників якості готової продукції, зокрема хліба.

Зареєстровано борошно пшеничне, збагачене фолієвою кислотою та залізом. Висівкові залишки пшениці чи жита змішують з борошном першого чи другого гатунків з подальшою реалізацією.

Серед новинок на ринку фасованого на особливу увагу заслуговує борошно „Стародавнє" (ТМ „Хлібодар"), яке являє собою продукцію грубого помелу. Воно зберігає основні корисні елементи: мінерали, вітаміни Е, В, В1, протеїн та дієтичні властивості. Борошно „Стародавнє" зовні нагадує манну крупу, тому підходить для панірування.

Фракції, отримані при помелі зерна м'якої пшениці, містили менше мальтози, відзначалися нижчим рівнем ферментативної активності і ступенем пошкодження крохмалю, ніж фракції із зерна твердої пшениці (Беїіапа М., Ос^а V., 2005). Водопоглина-льна здатність фракцій з твердозерної пшениці була вищою, ніж із пшениці м'яких сортів. Вони ж характеризувалися кращими хлібопекарськими і реологічними властивостями. Об'єм хліба із зерна м'якої пшениці може бути збільшений з додаванням обмеженої кількості цукру.

Особливо важливе значення в більшості країн надається показнику склоподібності, оскільки від нього залежить вихід борошна вищих сортів. Наприклад, для зерна твердої пшениці (Ду-рум), яке йде переважно для макаронного помелу, вимоги російського стандарту до цього показника досить високі: 85 \% для І і ІІ класів та 70 \% - для ІІІ класу.

Застосування ІЧ-оброблення різних зернових культур передбачає можливість цілеспрямовано змінювати біохімічні, фізи-ко-технологічні і органолептичні властивості продукту. Підбираючи відповідні параметри оброблення (вихідну вологість, тривалість, температуру, щільність випромінювання) можна прогнозувати кількість декстринів і ступінь клейстеризації крохмалю, проводити м'який гідроліз білків практично без втрати їхньої розчинності, зберегти вітамінний комплекс сировини, інгібірувати ферменти, поліпшити санітарний стан, збільшити сорбційні властивості і набухання зерна та значно знизити його міцність.

Виготовляють борошно із суміші вищого та першого гатунків і житнього відбивного. Співвідношення в сумішах може бути 30:70 (наприклад, „Добре борошно ТМ „Хлібодар") чи 40:60, залежно від виду кінцевого продукту.

Розроблена технологія отримання борошна житнього поліпшеного, яке характеризується низьким вмістом білка і високою зольністю.

Пентозани вважаються одними з основних компонентів житнього борошна, а кількість та співвідношення лужно- і водорозчинних пентозанів суттєво впливає на консистенцію тіста і якість хліба.

Борошно окремих зернових культур характеризується індивідуальними особливостями (табл. 32).

Вівсяне борошно відрізняється від пшеничного кращою збалансованістю за амінокислотним складом, підвищеним вмістом мі-кро- та макроелементів, особливо калію, магнію і кремнію. Ячмінне борошно містить значну кількість р-каротину, кальцію і фосфору, а також слизей, які поліпшують роботу травного каналу.

Досліджено вплив гідротермічного оброблення зерна на вуглеводний комплекс гречаного і вівсяного борошна (Анісімов-ва Л.В., Якушев СВ., 2005). Стверджується, що зниження вмісту крохмалю і збільшення частки декстринів у борошні після гідротермічного оброблення зерна зумовлене гідролізом крохмалю, в тому числі неферментативним до цукрів. Чим жорсткіший режим оброблення зерна, тим помітніші зміни вуглеводного комплексу борошна. Крохмаль гречки легше піддається декстринізації в процесі оброблення, ніж крохмаль вівса.

Кукурудзяне борошно використовують у виробництві хлібобулочних і кондитерських виробів для хворих на діарею та фе-нолкетонурію.

Для виготовлення нікстамалізованого кукурудзяного борошна зерно кукурудзи спочатку варять, потім промивають, стабілізують вміст вологи, розмелюють і відразу висушують молоту масу, а після ділять її на фракції тонкого (25-60 меш) і грубого помелу.

Заявкою 1457114 ЕПВ запропонований спосіб отримання нікстамалізованої кукурудзи, який передбачає етап гідратування кукурудзяного складу при рН 6-7,5 протягом приблизно 5 хв. Оброблюваний кукурудзяний склад містить суміш подрібненого зерна кукурудзи розміром 0,1-5 мм, воду (45 \%) і близько 0,55 \% вапна. Змішування води з подрібненим зерном ведуть за температури близько 70 °С. Отримане гідратоване зерно розмелюють на жорнах, внаслідок чого випускають свіже кукурудзяне борошно без надмірного механічного пошкодження крохмалю або інших сполук зерна. Із свіжовиробленого борошна готують тісто для певних виробів. Також свіже борошно можна зберігати для наступного використання або піддавати сушці з метою отримання сухого кукурудзяного матеріалу, наприклад, швидкорозчинного кукурудзяного борошна.

З метою інактивації спор Aspergillus niger кукурудзяне борошно можна обробляти пульсуючими УФ-променями.

Гречана сировина містить значно більше, порівняно з іншими зерновими культурами, кальцію і заліза, а також лецитину, який знижує рівень холестерину в крові.

Патентом 2245192 (Росія) передбачений спосіб отримання ячмінного борошна. Після очищення проводять волого-теплове оброблення шляхом зволоження зерна до 21-22 \%, відволожування 18-20 год і обсмажування за температури 210-220 °С протягом 2-3 хв. Помел зерна здійснюють на трьох драних і трьох розмелювальних системах.

У рисовому борошні багато біотину і цинку. Його включають у рецептури хлібобулочних виробів, зокрема для гліадинових дієт.

Ряд авторів пропонують використовувати борошно з кукурудзи, ячменю, вівса, рису і гречки можна як добавку до пшеничного вищого ґатунку з вмістом клейковини 25-26 \% не нижче другої групи якості у кількості 10-15 \%.

Завдяки використанню борошняних сумішей можна розширювати асортимент продукції без реконструкції технологічних ліній.

Композиційні суміші можна застосовувати у виготовленні нових сортів хліба без погіршення їх якості, порівняно з пшеничним борошном вищого ґатунку.

Розроблений спосіб підвищення харчової цінності борошномельної продукції з допомогою чутливих до нагрівання або окислення речовин. Він полягає в інкапсулюванні фолієвої кислоти у ліпосомному розчині, що містить лецетин, і змішуванні його з борошном, екструдування суміші за температури 40-110°С, наступним обережним сушінням екструдату і подрібнення його в холодній системі. Борошно і ліпосомний розчин змішуються у співвідношенні 1000:1. Подрібнений екструдат додається до борошна у співвідношенні 1:100.

Під час помелу технолог може значною мірою зменшити вміст шкідливих речовин у зерні і в хлібі. Досягають цього завдяки оптимальному підбору зерноочисних машин, регулюванні технологій тощо. Очищенням домішок на ситах і повітряними потоками, відокремленням дрібної фракції збіжжя, обробленням його на оббивних машинах можна видалити до 70 \% бактерій. Вид та інтенсивність оббивного процесу має важливе значення, оскільки на поверхні зернівки та борозденці багато пилу, в якому чимало мікроорганізмів. Наприклад, якщо в 1 г неочищеного зерна було 85 млн одиниць мікроорганізмів, то після очищення лише 2 млн, у відібраному дрібному зерні - 6 млн, а в пилу - аж 20 млн одиниць. Застосування енолейтера, оббивної машини з аспірацій-ним помелом на другому етапі очищення кількість бактерій зменшується на 30-50 \%. У борошні залишається 2-20 \% бактерій їх первісної кількості.

Кількість вомітотоксинів можна зменшити під час очищення зерна, особливо на першому етапі. Уражене ними збіжжя міститься в основному в легкій і змішаній фракціях. Тому до технологічної схеми вважають за доцільне включати концентратор і посилити режим аспірації в сепараторі. На окремому сепараторі очищують легку фракцію з концентратора.

Суттєвого зменшення вмісту шкідливих речовин з метою отримання гігієнічно безумовного кінцевого продукту можна досягти завдяки доброму попередньому і ефективному очищенню (Eugster Walter, 2001). Під час очищення відсортовуються биті, дрібні, недорозвинуті зерна. Також ударне оброблення, лущення і аспіраціювання сприяють зменшенню шкідливих речовин.

У зерні міститься також алюміній у вигляді глиноземистого алюмосилікату. Це дуже клейка і тонкозерниста речовина. Кількість її, а також свинцю і ртуті на поверхні зерна можна зменшити за допомогою інтенсивного оббивного процесу. Після такого оброблення зерна забрудненість алюмінієм крупи знизилась на 80 \%.

Переробленням соєвих бобів із вмістом білка 35 \% і відповідним лущенням виробляють борошно, яке містить 44, 46 і 48 \% білка. У цій технології ступінь денатурації білка порівняно невелика, а у випадку використання гарячого лущення має місце значне зниження затрат енергії.

Контрольні питання

Які чинники впливають на якість борошна?

Шляхи отримання високоякісного борошна.

Чим збагачують пшеничне сортове борошно?

Що являє собою пшеничне борошно, яке не зумовлює алергійних реакцій під час використання?

Як впливає гідротермічне оброблення на поліпшення якості і складу борошна?

Які зміни амінокислотного складу мають місце в процесі пророщування зерна пшениці?

З якою метою застосовують ІЧ-оброблення зернових культур?

Для яких цілей можна використовувати окремі види борошна?

Порівняйте харчову цінність і якість борошна різних зернових культур?

Які   способи   застосовуються   для   підвищення харчової цінності борошномельної продукції?

Яким способом можна зменшити вміст шкідливих речовин під час помелу зерна?

Які   вводять   добавки   для   поліпшення хлібопекарських властивостей борошна?