TECHNOLOGIA ZBÓŻ
Wykład 1
Przemysły interesujące nas na zbożach:
- cukiernicze
- młynarskie i makaronarskie
- piekarskie
- piwowarskie
- spirytusowe
Dla każdej gałęzi przemysłu spożywczego zasadnicze znaczenie mają następujące zagadnienia:
- jakość surowca i produktu gotowego
- optymalne i maksymalne wykorzystanie surowca
- maksymalne wykorzystanie energii maszyn i innych czynników biorących udział w procesie produkcyjnym
- ochrona środowiska
- realność wykonania procesu
Główne zadania przemysłu spożywczego:
- przejęcie produkcji towarowej od rolnictwa i innych producentów żywności oraz jej transport do zakładów przetwórczych, utrwalanie, przechowywanie żywności, przetwarzanie i uszlachetnianie żywności
Zakres technologii zbóż:
lSurowcw (ziarno zbóż, jego cechy chemi. i fiz.)llCzyszczenie i suszenie ziarnallPrzygotowanie ziarna do przetwórstwallPrzetwarzanie ziarna, w tym:l- Młynarstwo
- Produkcja kasz( kaszarstwo)
- Produkcja płatków zbożowych
lPiekarstwo (mąka)llCiastkarstwo (mąka)llProdukcja makaronu (mąka)l
Podstawowym surowcem branży zbozowej jest ziarno, czyli owoce roślin zbożowych:
Pszenica, żyto, pszenżyto (całkowicie stworzone przez człowieka), jęczmień, kukurydza, owies, gryka, proso i ewentualnie innych (np. regionalnych) uprawianych na cele:
- Konsmupcyjne
- Przemysłowe
- Paszowe
Młynarstwo produkcja kasz i płatków zbożowych to branże, w których podst. Surowcem jesy bezpośrednio, odpowiednio przygotowane ziarno zbóż
Natomiast piekarstwo, ciastkarstwo wykorzystuje mąkę
Światowa produkcja zbóż w 2005r. wynosiła ok 2,230 mln ton
Najwięksi producenci to: Chiny, USA, Indie, Rosja
Polska (ok. 26 mln ton zajmuje miejsce w drugiej dziesiątce państw produkujacych zboże)
- Kukurydza 3%
- Pszenica 28%
- Ryż 27%
- Jęczmień 6%
Wg GUS w Polsce w roku 2007 powierzchnia zasiewów (pszenicym żyta, jęczmienia, pszenzytam owsa) czyli 5 podst. Zbóż w skali krajowej wynosiła ponad 8 mln ha, z czego:
- Pszenica ozima 22,7 % pow.
- Mieszanki zbożowe 18,8 %
- Żyto ozime 16,9
- Pszenżyto ozime 13,8 %
- Pszenżyto jare 1,5 %
- Jęczmień jary 1,9%
- Owies 6,9%
Z zestawienia tego wynika, że w Polsce dominują odmiany ozime poszczególnych gatunków, a wyjątek stanowi jedynie jęczmień ozimy – 2,0 %
Przeciętne zbiory zbóż w Polsce ( w mln ton)
- Pszenica 7,5 – 9,5 ↑ - wzrost
- Żyto 5,3 – 5,7 ↓ - spadek
- Pszenżyto 1,6 – 2,1 ↑ - wzrost
- Jęczmień 2,6 – 3,8 ↓ - spadek
- Owies 4,2 – 5,7 ↓ - spadek
- Kukurydza 0,2 – 0,6 ↑ - wzrost
Produkcja zbóż ogółem 22 – 27 ↑ - wzrost
Światowe spichlerze zbozowe (rejonu swiata, w których produkcja zboz jest wieksze niż potrezeby tego regionu – nadwyzka)
1) wschodnio – europejski (od ZSRR – Ukraina – Bialorus, Kazachstan)
2) Polnocno – amerykanski (USA, Kanada)
3) Pludniowo – amerykanski (Argentyna, Meksyk, Brazylia)
4) Indyjski (Indie, Birma, Indochiny)
5) Australijski (Australia, Nowa Zelandia)
6) Zachodnio – europejski (glownie Francja, a także Niemcy, Włochy)
ZBOŻA to:
- Rośliny o podobnych właściwościach
- Uprawiane prawie wyłącznie na ziarno
- Charakteryzujące się wysoką zawartością skrobii
- Należą do rodziny traw (Gramineae), do klasy jednoliściennych
Do zbóż należą również: gryka, mimo że należy ona do rodziny rolestowatych, klasy dwuliściennych
Zboża uprawiane w Polsce:
- pszenica (ozima, jara)
- pszenica (orkisz)
- żyto (ozime)
- jęczmień (ozimy i jary)
- pszenżyto (ozime jare)
- owies
- kukurydza
- gryka (tatarka)
- proso
*Ziarna ozime maja dluzszy okres wegetacji i żeby przetrwac zime musza wykorzystywać swoje skladniki (bialka) i dlatego maja go mniej
Owocem roślin zbożoywch i traw pastewnych jest ziarno
Owoc: suchy, niepękający, jednonasienny)
W każdym ziarnie wyróżnia się:
- okrywę owocowo-nasienna (część zewn. i najtwardsza - ochrona)
- warstwa aleuronowa (niepotrzebny w technologii; bardzo mocno związana z okrywą i wraz z nią usuwana 6%masy ziarna )
- bielmo mączyste (największa część i najważniejsza dla technologii)
- zarodek (najważniejsza z fizjolog. punktu widzenia 80-90% masy ziarna – w postaci cel, komorek, wykorzystywany do produkcji witaminy E i w browarnictwie do skielkowania ziarna)
ANATOMICZNA BUDOWA ZIARNA
- Bielmo mączyste – zbudowane jest z komórek wypełnionych ziarenkami skrobiowymi otoczonymi matrycami białkowymi
- Warstwa aleuronowa- stanowi zew. wartswę komórek bielma mączystego. U większości zbóż, składa się z jednej warstwu komórek, wyjątek -ziarno jęczmienia 3 lub 4 warsty
- Okrywa owocowo-nasienna- stanowi ochronę całego ziarna. Jej twardośc jest ok. 10 razy wieksza niż twardość cielma czy całego ziarna.
Z technologicznego punktu widzenia jedynie bielmo mączyste jest w pełni wartościową częścią dla przemysłu młynarskiego, stanowiąc po przemiale mąkę.
Cennnym składnikiem ze względu na wysoką zawartość białek jest warstwa aleuronowa.
Natomiast wartstwa owocowo-nasienna i zarodek stanowią produkty uboczne przemiału tzw. otręby.
Wykład 2
Skład chemiczny ziarna zbóż
Woda 15 %
Białko 8-16 %
Skrobia do 80 %
Tłuszcz 2 %
Błonnik 2 %
Składniki mineralne 2 %
Im blizej centrum ziarna tym mniej bialka a wiecej skrobi.
Wyciąg maki – ilosc maki, jaka uzyskujemy ze 100kg ziarna.
BIAŁKA
Bialka występujące w ziarnie zboz mozna podzielic na dwie zasadnicze grupy:
- białka proste
- białka złozone
Białka proste
lALBUMINY – rozpuszczalne w wodzie. W ziarnie zboz z tej grupy wystepuje tylko leukozyna.llGLOBULINY – nierozpuszczalne w wodzie, natomiast rozpuszczalne w 10% NaCl. Z tej grupy białek w ziarnie zboz wystepują:l- Edestyna – wystepuje w ziarnie wszystkich zbóż
- Orwenalina – wystepuje w owsie
- Maizyna – wystepuje w kukurydzy
lPROLAMINY – nierozpuszczalne w wodzie i roztworze soli NaCl, natomiast rozpuszczalne w 70 – 90 % alkoholu etylowym. Naleza do nich:l- Gliadyna – wystepuje w pszenicy i zycie. Jest to substancja silnie peczniejaca w wodzie i dajaca kleista mase
lGLUTELINY – nierozpuszczalne w zadnym poprzednim rozpuszczalniku, natomiast rozpuszczalne w roztworach zasadowych, np. 0,2 % NaOH. Do tej grupy nalezy przede wszystkim:l- Glutenina – występuje w pszenicy i życie
Gliadyna + Glutenina + woda = Gluten
GLUTEN – charakterystyczna dla mąki pszennej substancja białkowa, uzyskiwana po zmieszaniu maki z woda, a nastepnie wymyta z ciasta przy uzyciu wody.
Wyglad i podstawowe cechy glutenu: kremowa, lepka masa, w roznym stopniu: elastyczna, plastyczna, sprezysta, krucha, zwiezła lub rozplywająca sie.
Szczegolnie wazne glutenu:
- elastycznosc
- rozplywalnosc
Gluten decyduje o wlasciwosciach ciasta i pieczywa, a tym samym o wartości wypiekanej maki (zboza).
Wsaźnikiem ilościowo-jakosciowym glutenu jest tzw. liczba glutenowa (LG) pozwalajaca w przyblizeniu na okreslenie wartosci technologicznej maki i jej wplyw na takie cechy ciasta jak:
- zdolnosc do zatrzymywania gazow (CO2)
- odpornosc na obrobke mechaniczna (np. mieszanie ciasta)
Liczbe glutenowa oblicza sie ze wzoru:
LG = a(2 - 0,065 × r)
a – zawartosc glutenu mokregow cieście (w %)
r – rozplywalnosc glutenu (mm)
Liczba glutenowa moze byc wskazowka przy doborze sposobu prowadzenia (wytwarzania) ciasta.
Procentowy udzial poszczegolnych bialek w ziarnie pszenicy, zyta
Albuminy
Globuliny
Prolaminy
Glutaniny
Pszenica
0,40 %
0,62 %
4 %
4,4 %
Żyto
...