Зерновые продукты представляют собой основное сырьё для питания человека и включают пшеницу, рожь, ячмень, овёс, рис, кукурузу и просо. Основными компонентами зерна являются эндосперм, зародыш и оболочка. Эндосперм содержит преимущественно крахмал и белки (главным образом глютенин и глиадин в пшенице), обеспечивающие энергетическую ценность. Зародыш богат липидами, витаминами группы B, витамином E и минеральными веществами, а оболочка — клетчаткой, пектином, минеральными солями и антиоксидантами.
Ключевой характеристикой зерна является баланс макро- и микронутриентов, определяющий его пищевую ценность. Крахмал составляет 60–70 % массы, белки — 8–15 %, жиры — 2–5 %, а зольные вещества — 1–2 %. Содержание витаминов и минералов зависит от вида зерна и технологической обработки.
Мука получается путём механического измельчения зерна и разделения на фракции. Белая мука преимущественно состоит из эндосперма, тогда как цельнозерновая сохраняет все части зерна.
Белки муки подразделяются на растворимые (альбумины, глобулины) и нерастворимые (глютен). Глютен формируется при взаимодействии глютенина и глиадина в присутствии воды, образуя эластичную сеть, важную для хлебопекарного дела.
Крахмал составляет основную часть муки и представлен амилозой и амилопектином. Соотношение этих компонентов влияет на вязкость теста и качество готового изделия. Амилоза способствует образованию плотной структуры хлеба, а амилопектин — мягкой и пористой.
Липиды сосредоточены преимущественно в зародыше и играют роль в формировании вкуса и сохранении свежести продукта. Они содержат ненасыщенные жирные кислоты, фосфолипиды и токоферолы.
Минеральные вещества и витамины муки зависят от степени её обработки. Цельнозерновая мука богата магнием, фосфором, калием, железом, а также витаминами группы B. Белая мука лишена значительной части этих компонентов из-за удаления оболочек и зародыша.
Влажность муки обычно составляет 12–14 %; высокая влажность ускоряет микробиологические процессы, снижает срок хранения. Клейковина определяет способность теста удерживать газ и формировать пористую структуру при выпечке. Зольность отражает содержание минеральных веществ: цельнозерновая мука — 1,8–2 %, белая мука высшего сорта — 0,5–0,6 %.
Пищевые волокна, присутствующие в оболочках, формируют структуру пищевого продукта, увеличивают объём кишечного содержимого и регулируют всасывание глюкозы. Растворимые волокна, такие как пектин, способны образовывать гели, влияя на вязкость и текстуру теста.
При термической обработке муки и теста происходят следующие ключевые реакции:
Эти процессы определяют органолептические свойства хлебобулочных изделий: цвет, аромат, текстуру и срок годности.
Зерновые продукты и мука чувствительны к влажности, свету и кислороду. Основные процессы, влияющие на качество при хранении, включают окисление липидов, развитие микроорганизмов и активность ферментов (амилолитических и протеолитических). Контроль температуры и влажности позволяет снизить скорость этих процессов. Цельнозерновая мука хранится хуже белой из-за высокого содержания жиров в зародыше, что способствует прогорканию.
В современной промышленности применяются методы обогащения муки витаминами и микроэлементами, использование ферментов для улучшения свойств теста, а также технологии щадящего измельчения, сохраняющие микроэлементы и антиоксиданты. Особое внимание уделяется разработке цельнозерновых и функциональных продуктов, сочетающих высокую пищевую ценность с органолептическими свойствами, приемлемыми для массового потребления.
Эти процессы требуют детального контроля химического состава, влагосодержания и активности ферментов, что обеспечивает стабильное качество и безопасность конечного продукта.