1.Анатомічна будова, мікроструктура та хімічний склад зерна, їх вплив на технологічні властивості

Технологічні властивості зерна в значній мірі визначаються його структурою і хімічним складом, а також розподілом хімічних речовин по перетину зерна і його анатомічним частинам.

Анатомічна будова

Особливості анатомічної будови зерна виявляють вирішальний вплив на організацію і ведення технологічного процесу на борошномельному, круп’яному і комбікормовому заводах. Наприклад, наявність квіткових плівок обумовлює введення в технологічний процес етапу лущення. Глибоко проникла борідка в зерні суттєво ускладнює процес виробництва сортового борошна, яке повинно бути в максимальному ступеню вільне від оболонок. Крім того, складна форма зернівки, особливості структури і хімічного складу оболонок, зародка і ендосперму визначають розвиток процесів зовнішнього тепла і масообміну, внутрішнього переносу вологи, тепла і біологічно активних речовин. (вітамінів, мікро- і мікроелементів, незамінних амінокислот, ліпідів). Розвинута зовнішня поверхня забезпечує високу швидкість обміну зернівки теплом і вологою з навколишнім середовищем.

Анатомічно зернівка розділена на 3 основні частини, які суттєво відрізняються одна від одної по своїм властивостям і структурі: ендосперм, зародок оточуючі їх оболонки. Зерно плівчастих культур покрите квітковими плівками, які можуть щільно прилягати до нього (ячмінь) або облягати його з деяким просвітом (рис, просо).

В процесі виробництва борошна і крупи поверхневі покриття зерна і зародок повинні бути виділені в вигляді самостійного продукту для використання при виробництві комбікормів (висівки, мучки) або в гідролізному виробництві (лузга) і т.п.

Мікроструктура

Взаєморозташування крохмальних зерен в площині зрізу, їх форма, розміри, співвідношення гранул різної величини визначають характерну мозаїку ендосперму. З нею пов’язана скловидність і його технологічні властивості.

Скловидність відграє важливу роль. На мікрофотографіях добре видно, що в скловидному ендоспермі крохмальні гранули втоплені в білкову матрицю, а в борошнистому – вкладені вільно і не пов’язані один з одним. Це забезпечує більш легке подрібнення борошнистого ендосперму при розмелі зерна. Скловидний ендосперм відрізняється від борошнистого наявністю білкових прошарків, цементуючих крохмальні гранули в щільну масу. Між крохмальними гранулами в зерні знаходяться білкові прошарки, які скоріш всього виступають в ролі мікро капілярів, за допомогою яких відбувається переміщення води всередину зернівки при зволоженні і назовні при сушінні.

Макрокапіляри і пори в значній кількості присутні лише в плодових оболонках зерна.

Хімічний склад

Хімічні властивості сировини залежать від її складу, тобто вмісту в ній білків, вуглеводів, жиру, протеїну, клітковини та інших речовин.

Хімічний склад має важливе значення для харчової цінності продукту.

Анатомічні частини розрізняють як по структурі, так і по хімічному складу. Це обумовлено тим, що вони мають різне біологічне призначення і в зерні, як живому організмі виконують різні функції. Нерівномірний розподіл речовини і в межах кожної анатомічної частини.

Наприклад, по перетину крохмалистого ендосперму зерна вміст всіх біологічно активних речовин збільшується в направленні від центральної частини до периферії, що суттєво впливає на їх вміст в готовій продукції. В сортове борошно при розмелі пшениці переходить тільки 30-40% вітамінів від загальної кількості їх в зерні. Значно зменшується вміст вітамінів і мінеральних речовин в крупі в процесі шліфування в результаті видалення алейронового і субалейронового прошарків, багатий цими вітамінами.

В процесі переробки основна кількість біологічно активних речовин виводиться разом з алейроновим прошарком і зародком в висівки і борошно. Тому важливо так організувати технологічний процес виробництва сортового борошна і крупи, щоб забезпечити їх збагачення біологічно активними речовинами при збереженні всіх інших показників якості (білизна, зольність та інші) на високому рівні, у відповідності з вимогами державного стандарту.