Водорастворимые пентозаны (слизи) и их влияние на силу муки

На силу муки оказывают влияние водорастворимые пентозаны (слизи). Им уделяется большое значение в исследовании хлебопекарных свойств зерна и муки. К пентозанам относят полисахариды, состоящие в основном из сахаров-пентоз, преимущественно D–ксилозы, L-арабинозы, а также D–галактозы.

Пентозаны входят в состав клеточных стенок растений. По происхождению и свойствам они близки к гемицеллюлозам. Вместе с целлюлозой, лигнином и пектиновыми веществами они образуют клеточные стенки растительных тканей. Однако пентозаны, типичные для клеточных стенок, нерастворимы в воде, хотя и растворяются в слабых растворах щелочей.

Целое зерно пшеницы и ржи содержит 8-10 % пентозанов. Наибольшее их количество в оболочках и алейроновом слое (30-50 %) и значительно меньшее (2,5-4,5 %) в эндосперме зерна.

Поэтому количество пентозанов в муке будет зависеть от её выхода. При сортовом помоле основная часть их остаётся в отрубях. Общее содержание их в муке – 2-4 %. Чем больше выход муки, тем больше в ней пентозанов.

Общее содержание пентозанов в пшеничной и ржаной муке того же выхода отличается незначительно. В эндосперме зерна пентозаны содержатся в очень тонких межклеточных стенках (плёнках).

Часть пентозанов эндосперма обладает большой водопоглотительной способностью (1г их поглощает 15 г воды). Из общего количества пентозанов пшеничной муки лишь 20-24 % водорастворимы; в ржаной муке таких пентозанов около 40 %. Более высокая водопоглотительная способность ржаной муки объясняется более высокой долей водорастворимых пентозанов.

Большая часть водорастворимых пентозанов способна при комнатной температуре легко набухать и растворяться, точнее пептизироваться, образуя вязкий слизеобразный раствор. Поэтому именно их называют слизями, которые оказывают наибольшее влияние на структурно – механические свойства теста.

Известную роль в тесте играют водонерастворимые пентозаны, большая часть которых способна к интенсивному набуханию в воде и, следовательно, к связыванию влаги.

Установлена способность концентрированных растворов (золей) водорасторимых пентозанов при наличии незначительных добавок окислительного действия превращаться в гели, имеющие внутреннюю трёхмерную структурную основу. То есть использование KJO₃, KBrO₃ приводит к укреплению структуры теста.

Отмечено тормозящее действие слизей на черствение хлеба. Исследовался вопрос ферментативного расщепления водорастворимых пентозанов муки, в частности при прорастании зерна.

Липиды и их влияние на силу муки

Липиды пшеничной муки составляют 2-4 % от её массы. Эти жироподобные вещества составляют группу, в которую входит более 20 представителей сложных органических соединений. Состав и соотношение этих соединений колеблется в зависимости от сорта и помола муки, от сроков и условий её хранения и выбора системы растворителей.

Принято считать, что зерно и мука содержат свободные и связанные липиды. Свободные или сорбированные – это липиды, экстрагированные неполярными растворителями, такими как диэтиловый, петролийный эфиры. Связанные липиды экстрагируются полярными растворителями: водоненасыщенные бутанол, этанол и др. Есть ещё часть липидов – прочносвязанные.

В зерне пшеницы липиды распределены неравномерно: 1-2 % в эндосперме, 8-15 % в зародыше, 6 % в оболочках. Чем меньше выход и зольность муки (чем выше сорт), тем ниже содержание липидов.

Большую часть составляют свободные липиды. Содержание липидов в муке зависит от вида помола, условий и срока её хранения. В свежесмолотой муке больше свободных липидов. По мере её хранения количество свободных уменьшается, а связанных липидов увеличивается.

При исследовании группового состава зерна пшеницы было идентифицировано около 20 различных фракций, содержащихся как в свободном, так и в связанном виде. Основной фракцией свободных липидов являются триглицериды (до 70-75 %), которые относятся к неполярным липидам. Меньшую часть занимают полярные: гликолипиды, фосфолипиды. Доля связанных гликолипидов и фосфолипидов составляет 37-40 %. Небольшую часть составляют диглицериды, моноглицериды и свободные жирные кислоты. Основным структурным компонентом липидов являются полиненасыщенные жирные кислоты, представленные в основном линолевой кислотой и небольшим количеством линоленовой, олеиновой кислот. Их доля в общем количестве липидов зерна пшеницы равна 64,3 %, у муки высшего сорта 67,1 %, у муки обойной 61,7 %.

Большое внимание уделяют фосфолипидам и гликолипидам. Считается, что они обладают наибольшей реакционной способностью, вступают во взаимодействии с белками и крахмалом, влияют на качество хлеба.

Содержание фосфолипидов в зерне и в муке относительно невелико. Их основную часть составляет лецитин. Фосфолипиды влияют на структурно–механические свойства клейковины и теста. При замесе теста резко возрастает доля связанных липидов за счёт образования липопротеиновых комплексов или соединений (липопротеидов), а также за счёт связей с глютениновой фракцией белка клейковины.

Установлено, что полярные гликолипиды (моногалактозилдиглицерид и дилактозилдиглицерид) могут быть связаны с глиадиновой фракцией клейковины гидрофильными связями, а с глютениновой фракцией – гидрофобными связями. Комплекс «глиадин-гликолипид-глютенин» рассматривается как структурный элемент клейковины, обусловливающий её газоудерживающую способность в тесте.

Данные о содержании золы, липидов и др. в зерне мягкой озимой пшеницы и в муке из неё приведены в таблице 8.

Таблица 8 - Данные о содержании золы, липидов и др. в зерне мягкой озимой пшеницы и в муке из неё

Зола и липиды	Содержание золы и липидов, г. на 100 г
в зерне пшеницы	в муке пшеничной
высшего сорта	I сорта	II сорта	обойной
Зола	1,7	0,5	0,7	1,1	1,5
Сумма липидов	2,11	1,08	1,20	1,81	2,15
Триглицериды	1,14	0,29	0,32	0,60	1,01
Фофолипиды	0,46	-^2	0,20	-^2	-^2
Сумма жирных кислот	1,54	0,76	0,86	1,31	1,54
В том числе: линолевая	0,92	0,48	0,53	0,77	0,89
линоленовая	0,07	0,03	0,03	0,04	0,06
Итого полиненасыщенных жирных кислот	0,99	0,51	0,56	0,81	0,95

В зёрнах злаковых и в муке из них содержатся ферменты, которые катализируют расщепление липидов.

При созревании зерна активность липазы снижается, при хранении удерживается на минимальном уровне, а при прорастании зерна резко возрастает.

Распределение липазы в зерне неравномерно. Меньше всего её содержится в эндосперме, значительно больше – в периферических слоях и в зародыше. В зародыше зерна пшеницы активность липазы выше, чем в эндосперме, более чем в 200 раз.

Наличие в муке липазы вызывает расщепление части жира в процессе её хранения и связанное с этим повышение кислотности муки.

Липаза катализирует реакцию гидролиза и синтеза в сложных эфирах глицерина с карбоновыми кислотами. Этот фермент гидролитически расщепляет триглицериды липидов с образованием глицерина и свободных жирных кислот.

Липоксигеназа катализирует окисление молекулярным кислородом воздуха ненасыщенных высокомолекулярных жирных кислот – линолевой, линоленовой и арахидоновой, превращая их в гидропероксиды, которые сами могут быть активными окислителями. Поэтому они могут вызывать окисление SH-групп протеиназы, глютатиона и остатков цистеина в полипептидных цепочках самого белка. В результате этого упрочняется и уплотняется четвертичная и третичная структуры белка и понижается его атакуемость протеиназами.

Липоксигеназа действует на двойные связи жирных кислот и в составе триглицеридов. Окисление свободных ненасыщенных жирных кислот происходит легче и быстрее. Поэтому действие липоксигеназы связано с действием липазы, сопровождающимся образованием при гидролизе жира свободных жирных кислот.

Липоксигеназа содержится в семенах многих растений (сои, гороха). Активность липоксигеназы наибольшая при температуре 30-40 ⁰С и при рН среды 5-5,5.

Состояние и свойства белков муки и теста зависит от окислительно– восстановительного потенциала, обусловленного наличием в муке ряда окислительно – восстановительных систем. Сдвиг этого потенциала в сторону увеличения восстановительного действия ослабляет структуру белков, активизирует протеиназу муки и, следовательно, снижает силу муки. Сдвиг его в сторону окислительного действия упрочняет структуру белка, ингибирует протеолиз и увеличивает силу муки.

Дата добавления: 2014-01-07