В процессе переработки зерна в хлебопекарную муку и крупу образуются отруби, зародыш и мучка. Эти вторичные продукты, накапливающиеся при производстве основной продукции, пригодны для использования в качестве сырья в другом производстве или для самостоятельного потребления.
Вторичные продукты образуются наряду с основной продукцией в едином технологическом цикле в результате физико-химической переработки сырья и сохраняют максимум полезных веществ в неизменном виде. Они отличаются от основной продукции по своим физико-химическим свойствам. Анализ их химического состава показывает, что они могут служить сырьем для производства ценных продуктов питания или биологически активных веществ.
В таблице 4.51 приведен химический состав вторичных продуктов.
В таблице 4.52 приведено содержание незаменимых аминокислот в отрубях, мучке и зародыше, полученных при сортовом помоле пшеницы.
Из данных таблицы 4.52 видно, что в этих продуктах присутствуют все восемь незаменимых аминокислот, не синтезируемых в человеческом организме, особенно много их в белках зародыша. Кроме того, вторичные продукты мукомольного и крупяного производств содержат широкий спектр витаминов (табл. 4.53).
Приведенные данные указывают на пищевую ценность этих продуктов, поэтому во всех развитых странах в настоящее время уделяют особое внимание их рациональному использованию.
Отруби. Это вторичный продукт помола зерна, состоящий из частиц оболочек и алейронового слоя с примесью частиц зародыша и эндосперма. При помоле пшеницы почти на всех мельницах образуется до 18,5% отрубей от массы зерна. Пшеничные отруби имеют ценный минеральный состав, мг/кг: фосфора — около 10, марганца — 4050, цинка — более 80, калия — более 10, меди — 5-10, а также содержат более 15 других макро- и микроэлементов (кобальт, фтор, железо и др.), необходимых для нормального протекания различных биохимических и физиологических процессов в организме человека. В ржаных отрубях содержание железа достигает 40 мг/кг, марганца — 15 мг/кг.
Отруби содержат белки, представленные незаменимыми аминокислотами (лизином, триптофаном, треонином), и другие полезные пищевые вещества. Однако отруби плохо усваиваются организмом человека, при этом 30-40% содержащихся в них белков остаются неиспользованными. Для повышения усвояемости этих белков целесообразно применять диспергирование пшеничных отрубей с отбором фракций величиной до 180 мкм, которые составляют 50% общей массы отрубей. Для повышения биологической ценности хлебобулочных изделий эти фракции можно вносить взамен 5% пшеничной муки второго сорта, а при выработке хлеба украинского нового — взамен 10% ржаной обдирной муки.
По фракционному составу белковых веществ трити- калевые отруби близки к пшеничным (табл. 4.54), что делает их взаимозаменяемыми в технологии пищевых продуктов.
Мучка. Это побочный продукт переработки зерна, который образуется преимущественно в процессе шлифования и состоит из тонко измельченных частиц всех анатомических частей зерновки (плодовой и семенной оболочек, крахмальных зерен с прикрепленными к ним частицами белковой матрицы), проходящих через отверстия сита с диаметром 1,5 мм. Состав тритикалевой мучки, %: белки — 11,6, углеводы — 43,2, клетчатка — 6,44, липиды — 1,98. Зольность мучки составляет 2,47%.
Зародыш. Зародыш расположен у основания зерновки пшеницы, под некоторым углом к эндосперму. При определенных условиях (достаточное насыщение влагой, доступ кислорода, определенная температура) зародыш начинает прорастать. В нем содержится большое количество полноценных белковых веществ, жира и углеводов, витаминов. В массе зерна пшеницы зародыш составляет 1,53,0%.
Белки зародыша отличаются хорошей усвояемостью и биологической полноценностью, а жир более чем на 80% состоит из непредельных жирных кислот и содержит значительное количество (до 2%) фосфолипидов.
Зародыш содержит более 20 макро- и микроэлементов. При этом содержание фосфора достигает 1% и более, калия — более 1%, натрия — свыше 50 мг/кг, железа — около 100 мг/кг. Кроме того, в зародыше в значительном количестве присутствуют медь, цинк, кобальт и другие микроэлементы.
Зародыш образуется при сортовых помолах путем сепарирования измельченного зерна по плотности и состоит преимущественно из целого и дробленого зародыша зерна с примесью частиц оболочек и эндосперма. Цвет зародыша должен быть желтым со светло-коричневым оттенком, вкус — сладким специфическим, запах — присущим зародышу. Влажность не более 15,5%. Из-за высокого содержания жира (11,7%) зародышевые хлопья можно хранить лишь 2 мес.
Сухая пшеничная клейковина (СПК). Это водонерастворимые белки, полученные чисто механическим путем из пшеничной муки с использованием самых передовых технологий, способные к набуханию в процессе гидратации. Представляет собой порошок цветом от кремового до желтого или светло-коричневого с массовой долей, %, не более: влаги — 9,0; жира — 2,5; золы — 1,5 и белка — не менее 82,0%. Структура и физические свойства клейковинных белков — это многогранный фактор, результат как сортового и фенотипических признаков зерна, так и тех изменений, которым СПК может подвергаться в технологических процессах производства и хранения сухих белковых препаратов. Особенности структуры и свойств белкового комплекса пшеничной клейковины муки, из которой получают СПК, зависят от сорта и вида зерна, условий его выращивания и технологии переработки.
Кукурузные хлопья. Из зерна кукурузы получают более 550 различных продуктов, в том числе кукурузные хлопья, которые представляют собой готовый продукт питания. Технология их изготовления включает процессы удаления с зерен оболочек, отделения зародышей, получения крупы с последующей ее варкой в сахарно-солевом сиропе, плющения в тонкие лепестки и их обжарки в печах до хрустящего состояния.
Выпускают хлопья, обогащенные витаминами группы В (тиамином, рибофлавином, никотиновой кислотой), минеральными солями (например, солями кальция, фосфора, железа).
Экструдаты. Продукты экструдирования из нешелу- шеного зерна ржи, ячменя, кукурузы, гречихи, сои, проса обладают хорошими потребительскими органолептическими свойствами: вкус и запах — свойственные каждому из видов зерна; цвет — от кремового до светло-коричневого. По структуре экструдаты представляют собой сухую мелкопористую хрустящую массу с высокой пищевой ценностью (за счет присутствия незаменимых аминокислот, пищевых волокон и минеральных веществ), низкой себестоимостью и энергетической ценностью.
Значение пищевых продуктов в питании человека определяется их химическим составом. В экструдатах имеются практически все необходимые для человека вещества: белки, углеводы, липиды, минеральные соли, витамины.
Полуфабрикаты экструдирования содержат в среднем 10-12% белков, около 70% углеводов, среди которых преобладает крахмал, 2-5% липидов и около 2% минеральных веществ. Полуфабрикат экструдирования из сои характеризуется повышенным содержанием белков (в среднем 30%).
По качеству белков полуфабрикат экструдирования из гречихи в значительной степени может заменить в питании человека более дорогие продукты животного происхождения.
Полуфабрикат экструдирования из ячменя богат сахарами, которые придают кондитерским изделиям приятный сладковатый вкус и снижают опасность возникновения гипергликемии.
Жиры, входящие в состав экструдатов, обладают большим запасом потенциальной энергии. Например, в соевом экструдате в среднем содержится 18% жира.
Шрот амаранта. После извлечения из семян амаранта ценных белоксодержащих компонентов — белоклипид- ных комплексов — образуется шрот. Влажность шрота после извлечения белоклипидных комплексов и трех-, четырехкратной промывки водой составляет 75±3%. Для более длительного хранения и предотвращения микробиологической порчи его сушат до влажности 6-8%. По органолептическим показателям шрот амаранта представляет собой светлую порошкообразную массу с небольшими включениями в виде неизмельченных оболочечных частиц, без вкуса и запаха. Химический состав шрота (% на абс. СВ): белки — 19,76; углеводы — 62,74; липиды — 5,10; пищевые волокна — 2,86; зола — 0,61.
Биологическую ценность шрота амаранта обусловливает широкий спектр аминокислот (мг/100 г продукта): валин — 174, изолейцин — 155, лейцин — 468, лизин — 192, метионин — 109, треонин — 510, фенилаланин — 270, серин — 556, пролин — 608, аспарагиновая кислота — 830, глутаминовая кислота — 1053, глицин — 526, аланин — 320, цистин — 98, тирозин — 157, гистидин — 187, аргинин — 329.