Изменение биохимических и органолептических показателей крупы при хранении в условиях переменной температуры

Как известно, биохимические процессы, протекающие в крупах при хранении, существенно связаны с температурой и относительной влажностью окружающей среды. В прямой зависимости от этих факторов в процессе хранения находится как влажность, так и ферментативная активность крупы.

Условия хранения для крупы имеют большее значение, чем для муки, так как в большинстве круп, по сравнению с мукой, содержится больше жира, и они не имеют периода послеуборочного дозревания, в течение которого у муки происходит улучшение хлебопекарных свойств.

Изменение влажности, кислотности, кислотного числа жира (КЧЖ) различных видов крупы, а также влияние гидротермической обработки на изменение этих показателей при хранении изучали специалисты под руководством И.П. Салун. Влияние температуры хранения на значение КЧЖ пшена было изучено Н.И. Соседовым и В.А. Швецовой. В указанных исследованиях учёные рассматривали КЧЖ как показатель, отражающий органолептические свойства и свежесть круп.

Учитывая важность проблемы, специалисты ФГБНУ «ВНИИЗ» разработали ГОСТ 31700-2012 «Зерно и продукты его переработки. Метод определения кислотного числа жира» и Методику установления норм свежести и годности зернопродуктов [1], которые позволили установить нормы свежести и годности для основных видов крупы. Под нормой свежести понимается предельное значение КЧЖ, до которого продукт сохраняет свойственные ему кондиционные органолептические показатели; под нормой годности - предельное значение КЧЖ зернопродукта, выше которого органолептические свойства конечного продукта (каши) не соответствуют стандартным требованиям.

В процессе хранения круп изучали изменение их влажности, кислотности, КЧЖ и комплексной органолептической оценки в условиях неотапливаемого склада в Центральном районе РФ. Каждый сорт крупы затаривали в тканевые мешочки массой по 200 г и помещали в центр мешка вместимостью 50 кг с той же крупой Периодически отбирали пробы каждого сорта крупы для определена влажности, кислотности, КЧЖ и проведения дегустации.

Температуру и относительную влажность воздуха в складе контролировали по термографу и гигрографу. Во всех пробах крупы определяли: влажность - по ГОСТ 26312.7-88; кислотность - по ГОСТ Ю844-74; КЧЖ - по ГОСТ 31700-2012. Дегустации проводили в соответствии с Методическими указаниями МУК 4.21847-04, Минздрава России и уточнённой методикой бальной оценки органолептических показателей [6].

По результатам дегустации определяли комплексную органолептическую оценку (КОО), представляющую собой сумму среднеарифметических экспертных оценок по каждому из оцениваемых показателей (вкус, запах, цвет) с учётом соответствующих весовых коэффициентов этих признаков.

Параметры условий хранения и показатели качества шести основных круп, выработанных по различным технологиям, приведены в таблице. В качестве образцов выбраны: крупа рисовая шлифованная 1-го сорта (далее - рисовая крупа); крупа рисовая дроблёная шлифованная (далее - дроблёный рис); пшено без ГТО; крупа гречневая ядрица быстрораз-варивающаяся 1-го сорта (далее -гречневая крупа), гречневый продел и овсяная крупа с применением ГТО. Следует отметить, что режимы ГТО для гречневой и овсяной крупы разные: для гречневой - более жёсткие - 5 мин при давлении 0,22-0,3 МПа (2,2-3 атм); для овсяной - 0,5 мин при 0,15-0,2 МПа (или 1,5-2 атм).
Анализ приведённых в таблице данных показал, что средневзвешенная влажность крупы, прошедшей ГТО, ниже, чем у крупы без такой обработки. Содержание крахмала [7] было значительно выше у крупы, не прошедшей ГТО. Коэффициент корреляции между средневзвешенными значениями влажности и содержанием крахмала всех круп составил 0,81. Следовательно, влажность круп, хранящихся в одних и тех же условиях, разная и зависит как от технологии их получения, так и от химического состава. Аналогичные результаты были получены И.П. Салун.

Представляют интерес данные по КЧЖ и кислотности этих круп при хранении. При закладке на хранение крупы, прошедшей ГТО, КЧЖ составило от 5,9 до 11,9 мг КОН на 1 г жира, а крупы без ГТО - от 24,5 до 37,1 мг КОН на 1 г жира. Такая разница связана со снижением активности липазы в процессе ГТО.

Совсем иначе обстоит дело с кислотностью крупы. Так, кислотность крупы, не прошедших ГТО, при закладке на хранение составила: 0,51 град. - у дроблёного риса; 0,56 град. - у рисовой крупы; 1,6 град. -у пшена. У крупы, прошедшей ГТО, кислотность более высокая: 4,4 град, у гречневой крупы; 1,75 град. - у продела; 3,3 град. - у овсяной крупы. Это позволяет сделать вывод, что свободные жирные кислоты не играют решающую роль в значении кислотности крупы. По мнению Л.А. Трисвятского [6], значение кислотности определяют «...фосфорная кислота и кислые фосфаты при ферментативном распаде фитина, накопление органических кислот в результате расщепления углеводов под действием микроорганизмов» и только в последнюю очередь накопление свободных жирных кислот в результате деятельности липазы.

Анализ зависимостей, приведённых на рис. 1, позволяет сделать следующие выводы:

• рисовая крупа, заложенная на хранение с исходным значением КЧЖ 24,5 мг КОН на 1 г жира, достигла разработанной нами ранее нормы свежести (70 мг КОН на 1 г жира) через 16 мес хранения, а нормы годности (100 мг КОН на 1 г жира) - через 36 мес;
• дроблёный рис, заложенный на хранение с исходным значением КЧЖ 37,1 мг КОН на 1 г жира, достиг нормы свежести (70 мг КОН на 1 г жира) через 16 мес хранения, а нормы годности (100 мг КОН на 1 г жира) - через 28 мес;
• пшено, заложенное на хранение с исходным значением КЧЖ 35,2 мг КОН на 1 г жира, достигло нормы свежести (80 мг КОН на 1 г жира) через 4 мес хранения, а нормы годности (100 мг КОН на 1 г жира) [3] -через 5,5 мес;
• у крупы, выработанной без ГТО, наблюдались периоды, в течение которых значение КЧЖ практически не менялось: у пшена - с 2 по 4 мес хранения; у рисовой крупы - с 20 по 35 мес; у дроблёного риса - с 22 по 26 мес. Такое же явление отмечено при длительном хранении пшеничной хлебопекарной муки высшего сорта в условиях различных температур [5];
• у рисовой крупы и дроблёного риса резко возрастало КЧЖ после достижения нормы годности, а у пшена - после достижения нормы свежести.

Увеличение КЧЖ при длительном хранении рисовой крупы и дроблённого риса хорошо коррелирует со снижением КОО: со 100 до 60 баллов - у рисовой крупы; со 100 до 50 баллов - у дроблённого риса; с 83,4 до 40,8 - у пшена. Коэффициенты корреляции между значениями КЧЖ и КОО в процессе хранения составили: для рисовой крупы - 0,86; дроблёного риса - 0,94; пшена - 0,98.

Как видно из представленных на рис. 2 данных, скорость нарастания КЧЖ в процессе хранения крупы, прошедшей ГТО, по сравнению с крупами, не прошедшими ГТО (см. рис. 1), значительно ниже. У гречневой крупы этот показатель изменился за 35 мес хранения с 5,9 до 9,4 мг КОН на 1 г жира и к концу хранения (40 мес) составил 12 мг КОН на 1 г жира, так и не достигнув норм свежести и годности [2]. Гречневый продел, заложенный на хранение с КЧЖ, равном 8,4 мг КОН на 1 г жира, через 17 мес хранения достиг нормы свежести (13 мг КОН на 1 г жира), а к концу хранения (23 мес) КЧЖ составило 15 мг КОН на 1 г жира, не достигнув нормы годности (17 мг КОН на 1 г жира).

Овсяная крупа достигла нормы свежести (18 мг КОН на 1 г жира) через 22 мес хранения, после чего скорость изменения КЧЖ резко увеличилась, но к 30 мес хранения норма годности (27 мг КОН на 1 г жира) не была достигнута.
Такое медленное увеличение КЧЖ у крупы, прошедшей ГТО, объясняется снижением активности липазы при обработке горячим паром под давлением: чем жёстче режим обработки (у гречневой крупы), тем ниже активность липазы и скорость роста КЧЖ и продолжительнее сроки хранения.

Низкое значение КЧЖ у крупы, прошедшей ГТО, и медленное увеличение его при хранении приводит к небольшому снижению органолептических свойств. Так, при хранении в течение 40 мес КОО гречневой крупы снизилась только на 16 баллов - со 100 до 84 баллов; за 24 мес хранения гречневого продела КОО снизилась со 100 до 80 баллов, а за 30 мес хранения овсяной крупы - с 98 до 70 баллов. Зависимость КОО от увеличения КЧЖ в процессе хранения отмечено и для этих круп: коэффициент корреляции между данными показателями для гречневой крупы составил 0,94, продела - 0,73, овсяной крупы - 0,94.

Кислотность исследуемых круп (как прошедших, так и не прошедших ГТО) в процессе хранения изменялась очень мало, поэтому нецелесообразно рассматривать его в качестве показателя для нормирования свежести и годности зернопродуктов. В процессе хранения круп получена низкая, по сравнению с КЧЖ, корреляция между кислотностью и КОО. Так, для рисовой крупы коэффициент корреляции между кислотностью и КОО составил 0,5, для дроблёного риса - 0,37, для овсяной крупы - 0,49, для гречневой крупы и продела - 0,6.

Исследования показали, что значения КЧЖ достоверно отражают изменение КОО круп при их хранении в условиях неотапливаемого склада. Установлено, что исходная влажность крупы и её изменение в процессе хранения зависят от химического состава (содержания крахмала) и технологии выработки, а именно от применения ГТО, влияющей на изменение влажности, исходного КЧЖ и скорости его увеличения. Это связано с инактивацией липолитических ферментов и в первую очередь липазы, что сказывается на продолжительности безопасного хранения крупы.

В отличие от влажности и КЧЖ кислотность не зависит от ГТО, а определяется химическим составом крупы, что обуславливает слабое влияние кислотности на изменение органолептических свойств крупы.

Литература
1.  Приезжева, Л. Г. Методика определения норм свежести и годности зернопродуктов по кислотному числу жира//Хлебопродукты.-2012. -№2.-С.50-53.
2.  Приезжева, Л. Г. Определение нормы свежести и годности гречневой крупы по кислотному числу
жира/Л. Г. Приезжева // Хлебопродукты. - 2015. - № 12. - С. 54-56.
3.  Приезжева, Л. Г. Пшено как объект хранения/Л.Г. Приезжева// Хлебопродукты. -2013. - №10. -С. 58-60.
4.   Приезжева, Л. Г. Совершенствование методики бальной оценки зернопродуктов/Л. Г. Приезжева [и др.]// Хлебопродукты. - 2012. -№1.-0.61-63.
5.  Приезжева, Л. Г. Характер изменения кислотного числа жира пшеничной муки при длительном хранении в различных температурных условиях/Л. Г. Приезжева [и др.]// Хлебопродукты. - 2015. -№7.-0.59-61.
6.   Трисвятский, Л. А. Хранение зерна/Л.А. Трисвятский. - М.: Агропромиздат, 1986. -351 с.
7.  Химический состав российских пищевых продуктов: справочник / Под ред. проф. И.М. Скурихина и проф. В.А. Тутельяна. - М.: ДеЛи принт, 2020. -236 с.
 

---