Технология растениеводства

Важнейшим условием, обеспечивающим процесс послеуборочного дозревания, является Температура. Семена дозревают  только в условиях положительной  температуры и наиболее интенсивно при 15-30 °С, а иногда и несколько выше. Поэтому в первый период хранения сухие свежеубранные семена не следует значительно охлаждать. Наибольшая эффективность послеуборочного дозревания в свежеубранном зерне пшеницы наблюдается, если ее просушить при температуре агента сушки 45 °С. Хорошие результаты можно получить, применяя активное вентилирование сухим воздухом. Ускорить процесс дозревания можно, применяя и воздушно-солнечную сушку.

Наиболее интенсивно послеуборочное дозревание протекает при активном доступе воздуха к семенам. Недостаток кислорода и накопление в зерновой массе диоксида углерода замедляют  дозревание. В частности, подобное явление  наблюдается при анаэробном дыхании, когда не только не происходит дозревания, но даже снижается процент первоначально  всхожих семян.

Сухое жаркое лето в нашей  почвенно-климатической зоне позволяет  создать благоприятные условия  для послеуборочного дозревания даже на обычном току. Под действием солнечных лучей зерно большинства культур в основном заканчивает процесс послеуборочного дозревания за 25-35 дней. После этого его можно направлять в склад на постоянное хранение. Семена после дозревания по своему физиологическому состоянию будут готовы к севу, а товарное зерно – к переработке. У зерна, помещенного в склад сразу же после уборки, период послеуборочного дозревания затягивается до 45-60 дней.

Продолжительность послеуборочного  дозревания зависит не только от рода, но и от сорта зерна и семян. Однако независимо от сортовых особенностей при содержании зерновой массы в  первый период ее хранения в условиях невысокой влажности, высокой температуры  и при достаточном доступе  к ней сухого воздуха послеуборочное дозревание проходит быстрее и достигает  наибольшего эффекта.

Управляя процессами послеуборочного  дозревания, можно добиться значительного  улучшения посевных и технологических  качеств зерна и семян различных  культур.

Технологический процесс приготовления пшеничного и ржаного хлеба. Процессы в тесте  при брожении и выпечки.

Ржаной хлеб закваска

Хлебобулочные изделия являются одним из важнейших  продуктов питания. В среднем  человек в России употребляет за год около 120 кг хлеба. Ржаной хлеб традиционно является одним из основных продуктов питания не только населения России, проживающего в Северо-Западном, Центральном и Северо-Восточном регионах, но и Белоруссии, Украины, Литвы, Латвии, Эстонии, а также Германии, Польши, Финляндии, Австрии.

Хлеб из ржаной муки отличается повышенной пищевой  ценностью, обусловленной содержанием  в муке незаменимых аминокислот (лизина и др.), витаминов Е и группы В, железа, магния и калия, высокомолекулярных пентозанов - слизей. Характерный вкус и запах ржаных, сортов хлеба повышает их физиологическую ценность, влияя на усвояемость. В ряде европейских стран хлебобулочные изделия, выработанные с использованием ржаной муки, относятся к группе продуктов здорового питания.

Традиционная  технология приготовления ржаных сортов хлеба основана на приготовлении  заквасок. Данная технология длительна  и трудоемка. Кроме того имеет  место развитие малых предприятий, которые часто работают по одно- или двусменному графику, и поэтому  использовать традиционную технологию затруднительно.

Для осуществления  гибкого управления процессом приготовления  хлеба в ряде стран и в том  числе в России нашло применение сухих полуфабрикатов, композитных  смесей и комплексных улучшителей разного действия. Наметилась необходимость использования, с одной стороны, ускоренных и упрощенных способов выведения заквасок, а с другой - заквасок с определенными функциональными свойствами. В настоящее время сухие закваски используют в основном для пшеничных сортов хлеба. Что касается ржаного хлеба, то известны лишь немногочисленные зарубежные работы по получению сухих заквасок. Поэтому в данной работе будут рассмотрены современные тенденции развития использования новых заквасок и возможность их применения для производства хлеба из ржаной и пшеничной муки.

Производство  хлебобулочных изделий можно  разделить на такие этапы: хранение и подготовка сырья к производству, приготавливанию теста, обработка теста, выпекание тестовых заготовок, охлаждение и хранение хлеба. Каждый из этих этапов включает ряд технологических операций, которые обеспечивают изготовление изделий. Последовательность и сущность основных технологических операций представлены на аппаратурно-технологической схеме хлебопекарного производства. Хранение и подготовка сырья к производству. Муку сохраняют в емкостях (силосах) или мешках. Перед подачей на производство при необходимости отдельные партии смешивают для улучшения хлебопекарных свойств, просеивают через сита для отделения посторонних примесей и пропускают через устройство для удаления металломагнитных примесей. Соль сохраняют в мешках или насыпью в отдельном помещении. Перед использованием ее растворяют в воде в солерастворителе. На современных хлебозаводах соль сохраняют в виде концентрированного раствора. Раствор фильтруют, отстаивают и подают на производство.

Прессованные  дрожжи сохраняют в холодильнике. Перед использованием их измельчают. В специальной дрожжемешалке готовят суспензию дрожжей в теплой воде, которую используют для приготавливания теста. Вода сохраняется в баках холодной и горячей воды. Перед приготавливанием теста холодную и горячую воду смешивают в определенной пропорции для доведения к необходимой температуре. Приготавливание теста. Из подготовленного сырья по установленной рецептуре готовят тесто. Пшеничное тесто готовят в одну (безопарный способ) или в две фазы (опарный способ). При безопарном способе тесто замешивают сразу из всего сырья. В месильный аппарат согласно рецептуре дозируется мука, вода, дрожжевая суспензия, соль, другое сырье и проводится смешивание до получению однородной массы. Приготовленное тесто, определенное время бродит.

      При опарном способе сначала из части муки, воды, всех дрожжей готовят опару. После созревания к ней прибавляют остаток муки и воды, соль, а также другое сырье и замешивают тесто. Во время брожения дрожжевые клетки сбраживают сахар муки с образованием спирта и диоксида углерода, который разрыхляет тесто, оно увеличивается в объеме, приобретает необходимые физические свойства, в нем накапливаются ароматические вещества. Ржаные сорта хлеба готовят в основном двухфазным способом. Сначала готовят закваску, потом на ней замешивают тесто. Обработка теста. Эта операция включает разделение теста на куски определенной массы, придание им определенной формы: шарообразной - на тестоокурглителях или батонообразной - на тестозакаточных машинах; выстаивание сформированных тестовых заготовок в специальных шкафах. Во время выстаивания тестовые заготовки разрыхляются, увеличиваются в объеме. Эта операция обеспечивает хороший объем хлеба, формирование структуры пористости. Выпекание. После выстаивания тестовые заготовки выпекают в хлебопекарных печах разной конструкции. Во время выпекания вследствие теплофизических, микробиологических, биохимических, коллоидных, химических процессов тестовая заготовка превращается в хлеб с окрашенной корочкой и ароматным ароматом. Остывание и хранение. Испеченный хлеб укладывают в ящики или лотки, которые размещают на вагонетках или в контейнерах, при этом отбраковывают изделия, которые не отвечают стандартам. Вагонетки с хлебом транспортируют в хлебохранилища для остывания и реализации. На это время большинство хлебозаводов не имеют механизированных хлебохранилищ.

       Все производственные операции, которые связаны с укладкой хлеба в лотки, на вагонетки или в контейнеры, транспортировкой последних в хлебохранилища и загрузкой изделий в автомашину выполняются большей частью вручную. Более широкое представление о стадиях производства, последовательности производственных операций, машинно-аппаратурное оформление технологического процесса изображает аппаратурно-технологическая схема изготовления хлебобулочных изделий на предприятии (на примере батонов нарезных).

        Процессы, происходящие при брожении теста.  Созревание теста  Спиртовое брожение

         Вызывается ферментами дрожжевых  клеток. Сахара сбраживаются дрожжами  с образованием диоксида углерода  и выделением теплоты. Сахара  сбраживаются за счет зимазного комплекса дрожжей в следующей последовательности: глюкоза, фруктоза, сахароза и мальтоза. Причем, если глюкоза и фруктоза сбраживаются дрожжами непосредственно, то сахароза предварительно должна расщепиться ферментом -фруктофуранозидазой на глюкозу и фруктозу, а мальтоза под действием мальтазы дрожжей - на две молекулы глюкозы.

Следует отметить, что мальтоза начинает сбраживаться хлебопекарными дрожжами только после  того, как израсходуются такие  сахара, как: глюкоза, фруктоза, сахароза.

           Дрожжи имеют низкую мальтазную активность, так как их выращивают в среде, лишенной мальтозы. Если тесто готовится на опаре, то дрожжевые клетки при ее брожении приспосабливаются к условиям мучной среды и их мальтазная активность повышается. При безопарном способе переключение дрожжей со сбраживания глюкозы и фруктозы на сбраживание мальтозы требует определенной перестройки ферментного аппарата дрожжевой клетки. Поэтому в этот период скорость газообразования временно снижается. Но после приспособления дрожжей к сбраживанию мальтозы, скорость газообразования в тесте снова возрастает.

      Интенсивность спиртового брожения зависит от бродильной активности дрожжей, от температуры и влажности теста, от интенсивности замеса теста, рецептуры, наличия добавленных при замесе улучшителей. Процесс газообразования в тесте заметно ускоряется при увеличении количества дрожжей или повышении их активности, при достаточном количестве сбраживаемых сахаров, аминокислот, фосфорнокислых солей, являющихся питанием дрожжевых клеток, при добавлении ферментных препаратов амилолитического действия, молочной сыворотки.

           Повышенное содержание соли, сахара, жира тормозит спиртовое брожение. С повышением температуры с  26 до 35 °С интенсивность газообразования возрастает в 2 раза. Интенсивный замес (до 200 об/мин) ускоряет брожение на 20-30 %. На скорость накопления диоксида углерода влияет также размножение дрожжей. Чем меньше исходное содержание дрожжей, тем в большей степени происходит их размножение (2-2,5 ч). Если продолжительность брожения меньше 2 ч, то размножения дрожжей не будет. Поэтому при опарном способе происходит значительное размножение дрожжей и, следовательно, по количеству их требуется меньше.

        В конце брожения существенно  увеличивается объем полуфабрикатов (на 70-100 %), и снижается их плотность;  температура увеличивается на 1-2 °С, так как дрожжи сбраживают сахара с выделением теплоты.Одним их факторов, повышающим спиртовое брожение, является наличие тех или иных кислотосодержащих компонентов: молочная сыворотка, КМКЗ, мезофильная МКЗ, органические кислоты, жидкие дрожжи с определенной кислотностью.

Молочнокислое брожение

МКБ по характеру  сбраживаемых сахаров делятся на:

• - гомоферментативные (истинные) МК 90-95 %;
• - гетероферментативные (неистинные).

          Гетероферментативные МКБ в закваске и в тесте являются не только кислотообразователями, но и газообразователями и играют важную роль в разрыхлении ржаного теста, особенно интенсивно в тесте из ржаной муки. Оно готовится на заквасках, в которых создаются специальные условия для размножения МКБ.В пшеничное тесто МКБ попадают случайно с мукой, дрожжами и молочной сывороткой.

На разведение микрофлоры ржаных заквасок и теста  влияют следующие факторы:

• температура. Повышение температуры заметно увеличивает долю молочной кислоты  в общем уровне кислотности;
• соотношение муки и воды (влажность полуфабриката). Чем меньше влажность, тем выше скорость кислотонакопления и доля уксусной кислоты в общем уровне кислотности;
• взаимное влияние кислотообразующих бактерий и дрожжей. Коэффициент размножения бактерий снижается при их совместном культивировании;
• продолжительность брожения. Чем выше продолжительность, тем МКБ полностью вытесняют неспецифическую микрофлору муки;
• интенсивность замеса теста. Резкое ускорение.

        Изменение кислотности теста  во время его брожения имеет  важное технологическое значение, так как ускоряет процессы  набухания и пептизации белковых  веществ, повышает активность  амилолитических ферментов, а главное – формирует вкусовые качества продукта. Вкус и аромат хлеба обусловлены накоплением различных кислот и продуктов их взаимодействия со спиртами (эфиры) и другими составными частями теста.

      С точки зрения вкуса хлеба  важно не только количество, но  и состав кислот. Наиболее приятный  вкус создает молочная кислота;  уксусная и другие летучие  кислоты придают изделиям резко  выраженный кислый вкус, но при  низком их содержании хлеб  кажется пресным.

     В пшеничном тесте доля молочной  кислоты – 70 %; летучих и нелетучих  кислот – 30 % от общей их  массы. В ржаном тесте, соответственно,      60 % и 40 %.

Коллоидные и физические процессы

          Во время брожения теста активно  происходят коллоидные процессы, начинающиеся при замесе. Под действием кислот, ферментов, активаторов протеолиза, улучшителей и некоторых других факторов значительно изменяется состояние белковых веществ. Продолжают интенсивно развиваться процессы набухания коллоидов, в точности, ограниченное и неограниченное набухание коллоидов теста и пентозанов муки.