При прорастании зерна происходит гидролиз высокомолекулярных соединений с образованием низкомолекулярных продуктов. Одновременно в зародыше начинают нарастать процессы синтеза веществ. Все это требует воды, тепла и кислорода. С физиологической точки зрения прорастание — естественный процесс, ведущий к снижению пищевого и технологического качества зерна, к его порче.
Поэтому при хранении зерна стремятся создать условия, которые бы препятствовали возникновению прорастания зерна. Это, прежде всего, хранение зерна при невысоких температурах, в сухом состоянии, при активном вентилировании. Активное вентилирование приводит к снижению влажности и температуры зерна. Оба эти фактора способствуют уменьшению интенсивности дыхания, несмотря на то, что при активном вентилировании увеличивается доступ кислорода к зерну.
При прорастании увеличивается объем зерна, снижается сыпучесть зерновой массы. На поверхности зерна появляется росток. Изменяется химический состав зерна, при этом возрастают дают водорастворимых веществ и активность гидролитических ферментов, прежде всего а-амилазы. Постепенно понижается доля крахмала. Изменения в белковом комплексе сводятся к увеличению фракции глобулинов и к сокращению фракции проламинов и глютелинов. Протеазы, активизирующиеся в процессе прорастания зерна, гидролизуют белки с образованием пептидов и аминокислот. Существенные изменения происходят в липидном комплексе. Значительно уменьшается содержание жира, при этом возрастает количество свободных жирных кислот.
Прорастание зерна приводит к ухудшению его хлебопекарных качеств. Для пшеницы характерно уменьшение количества и снижение качества клейковины. Из пшеничной муки проросшего зерна выпекается хлеб с липким и неэластичным мякишем, сладковатым на вкус, подовый хлеб обладает повышенной расплываемостью. Примерно также выглядит и ржаной хлеб из проросшего зерна. Мука из проросшего зерна также обладает сладковатым вкусом.
По внешними признакам проросшее зерно можно разделить на две группы:
1) наклюнувшееся зерно, когда над зародышем лопаются оболочки, но росток еще не вышел наружу;
2) проросшее, с корешком и ростком.
Наклюнувшееся зерно относится к основному зерну. Проросшее зерно входит в состав зерновой примеси.
Часто бывает очень трудно по внешнему виду определить насколько повреждено зерно прорастанием. О степени прорастания зерна можно судить по повышению активности ферментов амилаз. В связи с этим был разработан метод, в основе которого лежит разжижающее действие на крахмал зерна амилолитического комплекса ферментов, при этом определяется вязкость клейстеризованной водной суспензии размолотого зерна в вискозиметре простой конструкции. Данный метод получил название определения «числа падения» Хагберга-Пертена. Он широко используется в производстве.
Для определения «числа падения» разработан стандарт (ГОСТ 27676-88. «Зерно и продукты его переработки. Метод определения числа падения»), который распространяется на зерно пшеницы и ржи, а также на муку из этих зерновых культур.
Суть метода сводится к определению времени свободного падения шток-мешалки в клейстеризованной водно-мучной суспензии.
Навеску размолотого зерна или муки высыпают в вискозиметрическую пробирку и добавляют дистиллированную воду. Про-бирку встряхивают, предварительно закрыв резиновой пробкой. Затем пробку вынимают из пробирки. Шток-мешалку погружают в пробирку, которую помещают в кипящую водяную баню. При этом автоматически включается счетчик времени. Через 5 с шток-мешалка начинает перемешивать водно-мучную суспензию. Закончив, она поднимается и останавливается через 60 с в верхнем положении, затем начинает свободно падать. Счетчик фиксирует «число падения» — промежуток времени (в секундах) от погружения вискозиметрической пробирки в водяную баню до момента окончания свободного падения шток-мешалки. Таким образом, проводят два параллельных определения.
Определения «числа падения» в зерновых культурах (особенно в пшенице и ржи) и в продуктах их помола проводят по ГОСТ 30498-97 (ИСО 3093-82) «Зерновые культуры. Определение числа падения». Суть метода аналогична описанному выше по ГОСТ 27676-88.
Особенно часто встречается прорастание ржи на корню. Для борьбы с этим явлением используют устойчивые к прорастанию сорта, а также раннеспелые сорта ржи. Проросшее зерно росшее зерно сушат при более высокой температуре, чем нормальное зерно. Обязательна тщательная очистка такого зерна от примесей.
Для улучшения качества хлеба из проросшего зерна применяют подкисление теста с целью снижения ферментативной активности а-амилазы. Хранение муки из проросшего зерна ограничено во времени и не должно превышать двух-трех недель. Для улучшения качества хлеба муку из проросшего зерна смешивают с мукой из нормального зерна в соотношении 1:4.