Качество клейковины в зависимости от условий роста и созревания пшеницы. Клейковина в муке на что влияет
Почему разрушается клейковина
Если очень долго или очень интенсивно месить тесто, его можно перемесить, тогда его клейковина разрушится и оно станет малопригодным для дальнейшей работы. Это может произойти еще по нескольким пичинам: слишком долго бродило, перекисло, сильно нагрелось и влруг стало рваться, липнуть и мазаться. Я начну издалека, но в идеале хочу прийти к пониманию того, из чего состоит и как разрушается хлебное тесто.
Мы как-то говорили уже об особенностях замеса хлебного теста, но мне хотелось бы вернуться к этой теме и нырнуть поглубже внутрь теста и процессов, посмотреть, что на что влияет и как. Открыла недавно книгу Л.Я. Ауэрмана на разделе, посвященном замесу, пробежалась, и зацепилась за момент, мимо которого проходила не раз, не обращая внимания. Оказывается, во время замеса, внутри теста происходит три скачка, когда тесто резко улучшает свои свойства. Первый происходит на начальной стадии замеса на 1-2 минуте, когда мука и вода смешиваются и становятся однородной массой. Второй — примерно на 24й минуте замеса, когда в тесте заметно набухают белки и оно становится упругим. Я так поняла, что как раз во время второго скачка мы обычно решаем, что замес стоит прекратить, потому что тесто достигло необходимых свойств. А вот третий скачок происходит аж на 48 минуте, он не такой явный, как два предыдущих и ему предшествует продолжительное ухудшение свойств теста. На момент этого скачка у теста уже начинает разрушаться клейковина.
Фуух, утомила? Надеюсь, нет, потому что это все очень интересная тема. Вот даже специально проснулась ни свет ни заря, чтобы сесть спокойно, пока все спят, и дописать статью, чтоб дети не прыгали на голове)) В общем, если вам интересна природа замеса и перемеса теста, что и как в нем происходит — давайте рассмотрим подробнее.
Опара. Кратко остановлюсь на том, как замешивать опару. Недавно встретила мнение, что опару нужно замешивать, стараясь при этом развить клейковину. Чуть ли не в комбайне ее нужно месисть, чтоб был «эффект».
Специально поискала информацию на эту тему, как всегда, помог Ауэрман. По мнению, изложенному в книге «Технология хлебопекарного производства», опару не нужно сильно вымешивать, достаточно замесить ее до однородности, чтобы не было непромешанных комочков муки. Такая консистенция уже считается достаточной для того, чтобы оставить опару созревать. Кроме того, во время брожения в ней и так произойдут необходимые процессы, набухнет белок и разовьется клейковина сама собой.
Тесто и газообразная фазаВо время замеса первое, что должно произойти с мукой и водой — это смешение до однородного состояния. Только после этого в этой смеси смогут произойти все дальнейшие процессы, необходимые для чтого, чтобы мука и вода стали тестом.
Обычно тесто рассматривают, как смесь жидкости и сухого вещества, составляющие компоненты которого по-разному влияют друг на друга, видоизменяются, и тем самым формируют свойства теста. Вроде бы, все очевидно: в тесте есть вода и мука, твердая фаза и жидкая фаза, но мало кто задумывался (я не имею в виду технологов, а нас с вами - любителей), что есть еще газообразная фаза, которая может составлять в среднем 10-15% объема всего теста. Причем, речь идет не о газе, который разрыхляет тесто благодаря жизнедеятельности дрожжей, а о том, который появляется в нем в процессе замеса. Технологи экспериментировали с этим и специально увеличивали время замеса, так вот при длительной работе объем теста увеличивался до 20% за счет воздуха, захваченного тестом во время замеса. Кроме этого, воздух, в частности, кислород, попавший в тесто, положительно влиял на его свойства и укрепляюще действовал на клейковину.
Твердая фаза. Все составляющие твердой фазы являются нерастворимыми компонентами теста, они связывают воду — впитывают ее, а сами при этом набухают и увеличиваются в объеме. Причем, мука не является полностью "твердой" фазой, ведь в ней много веществ, которые растворяются в воде. Кроме основного компонента, составляющего «твердую фазу» теста - белка муки, который может впитать воды вдвое больше собственной массы, это еще частички оболочек зерна, отруби и зерна крахмала. Крахмал при этом вообще уникален. До того, как быть смолотым в мельнице, он состоит из целых крахмальных зерен и способен связать до 44% влаги. Зато после помола его структура нарушается и его поврежденные зерна становятся способны поглощать до 200% воды.
Связывют воду также слизи (водорастворимые пентозаны), которые способнно поглощать до 1500% на сухое вещество, но они относятся как раз к жидкой фазе.
Жидкая фаза — это вода и вещества, которые расворились в ней во время замеса теста. Они не были впитаны крахмалом, белками или частичками зерна, а остались смесью минеральных и органических веществ. В жидкую фазу также относят сахар, соль и слизи, причем, жидкая фаза в тесте выглядит в виде вязкой жидкости, окруженной частичками твердой фазы. Кстати, в жидкую фазу часто входят масла, но не всегда. Если это жидкое растительное масло, то оно становится эмульсией в жидкой фазе, а если это холодное сливочное масло, то оно отходит к твердой фазе и становится пленочками на поверхности частиц белкового каркаса теста.
Исходя из этого можно сделать краткий вывод, что тесто состоит из трех фаз: жидкой, твердой и газообразной. Однако не все так одозначно, ведь эти фазы не постоянны, они меняются и влияют друг на друга, а от этого и меняются свойства хлебного теста. К слову, вот мы и приблизились вплотную к руинам разрушенной клейковины :))
Что такое разрушение клейковины.Под влиянием ферментов, кислот, температуры и механического воздействия, твердая фаза (в особенности белки муки) может переходить в жидкую делая тесто более жидким, липким и мажущимся. Если такое началось, вы сразу поймете, что что-то не так: еще недавно упругое тесто вдруг становится липким и мажущимся, а на руках и посуде оставляет трудносмываемые следы, похожие на оконную замазку. Это значит, что клейковина муки пострадала от ферментов, кислот и каких-то внешние факторов и постепенно разрушается.
А что такое разрушение клейковины? А что вообще такое клейковина? Это белок муки, который не растворяется в воде, он остается «твердым» и большей частью именно из него строится «каркас» теста. Когда говорится, что клейковина разрушилась, то на самом деле подразумевается, что белок муки стал растворяться и переходить в жидкую фазу. Когда начинает разрушаться каркас теста, начинает меняться соотношение фаз, из которых это тесто состоит: объем жидкой фазы увеличивается, то есть, жидкости становится больше, а твердой фазы, способной удерживать эту жидкость, становится меньше.
Условия и причины.Но разрушение клейковины во время замеса просто так не происходит, для этого тоже нужно «постараться». Вот самые распостраненные причины, как итог всего этого растекания мысли по древу :)
- Излишнее механическое воздействие. Как вы помните, на 24 минуте замеса происходит резкое улучшение состояния теста, а после этого его свойства ухудшаются до следующего незначительного улучшения и дальнейшего разрушения белкового каркаса. Но этот опыт нельзя воспринимать как абсолютную истину, потому что, к примеру, руками месить тесто дольше, а на медленной скорости тестомеса замес теста получается более щадящимчем на высокой. Я уже приноровилась к своему Ankarsrum Original и практически любое мягкое тесто замешиваю на низкой скорости около 15-20 минут, после чего пару минут включаю более интенсивный замес, чтобы тесто «схватилось». Сначала использовала для этих целей ролик, а сейчас чаще пользуюсь крюком, гораздо эффективнее получается.
- Температура. Во время замеса тесто нагревается уже просто от того, что вода смешивается с мукой, плюс нагревается от механического воздействия. На начальных стадиях замеса это только способствует образовани теста, но дальнейшее нагревание выше 25-30 градусов способствует разжижению теста.
- Слишком долгая отлежка/долгий аутолиз без соли. Соль в определенной мере угнетает действие ферментов муки, укреплят белок и способствует ее большей влагоемкости. Считается, что длительный аутолиз без соли может повредить тесту и клейковине, к примеру, профессор Раймонд Калвель считал аутолиз и замес без соли недопустимым, потому что это негативно сказывалось не просто на свойствах теста, но и на вкусе и аромате готового хлеба.
- Кислоты. Присутствие кислот в тесте действует по-разному, ее мизерная концентрация в тесте (к примеру, вносимая с закваской) укрепляет клейковину и способствует ее скорейшему набуханию. А вот избыток кислоты разрушает клейковину, как и длительное воздейтсвие даже небольшого количества кислот на тесто. Поэтому, к примеру, кислая густая опара из холодильника, о которой я писала в прошлой статье, «выдыхается» гораздо быстрее мягкой биги на дрожжах и срок ее хранения не превышает четырех-пяти дней.
- Ферменты муки. Мука сама по себе уже может содержать в себе причины разрушения клейковины. К примеру, она может быть смолотой из проросшего зерна, у которого ферментативная активность куда выше обычной муки. Такая мука практически является солодом, который добавляют в тесто в небольших количествах, чтобы добавить питательных веществ и сахаров в тесто.Кстати, цельнозерновая мука, содержащая все элементы целого зерна, тоже обладает высокой ферментативной активностью и ее клейковна разрушается куда быстрее клейковины белой пшеничной муки и быстрее набирает кислотность, поэтому я предпочитаю добавлять цельнозерновую муку непосредственно в тесто и не использовать в опарах.
Информации многовато получилось, надеюсь, она понятно изложена, если что — спрашивайте. Может, это поможет куму-то разобраться в секретах хлебного теста и того, как оно получается.
Удачных экспериментов и вкусного хлеба! :)
Приобрести глиняные проращиватеил семян
статья, работа с тестомwww.hlebomoli.ru
8. Факторы, влияющие на количество и качество клейковины в зерне.
На количество и качество клейковины влияет большое число факторов, которые делятся на 3 группы:
1. генетические
2. экологические
Генетические – наследственные факторы. Количество белка и клейковины, которые накапливаются в растениях, зависит от наследственных признаков, от сорта. Найден ген в пшенице в составе ДНК, который отвечает за накопление белка и формирование клейковины. Этот ген был изъят и встроен похожий. При отмывании клейковины получили темную и слабую клейковину.
Экологические – количество клейковины зависит от места произрастания растений, от состава почвы, от количества выпавших остатков, от средней летней температуры и от способа и времени внесения удобрений. Например, при значительном количестве осадков значительно повышается урожайность, но снижается количество белка и клейковины. При снижении среднелетней температуры также снижается количество белка и клейковины. Положительную роль играет внесение азотных удобрений, но обязательно должны быть выдержаны сроки внесения.
Оказывают влияние различные повреждения зерна – засуха, ранние заморозки, повреждение различными полевыми вредителями обычно снижают количество и качество клейковины.
Экзогенные – действуют при отмывании клейковины: крупность муки, время отлежки теста перед отмыванием, температура воды, состав воды и др. При отмывании клейковины в крупной муке количество клейковины снижается, т.к. происходит потеря клейковинообразующих белков с крупными частицами.
Время отлежки теста по стандарту 20 мин., но это время надо увеличить, если клейковина отмывается из зерна, поврежденного заморозками, т.к. белкам нужно больше времени для набухания. Время отлежки надо уменьшить, если зерно было повреждено клопом-черепашкой, т.к. происходит гидролиз клейковинообразующих белков под действием слюны насекомого.
Температура воды. При отмывании клейковины теплой водой происходит снижение количества клейковины, т.к. белки лучше растворяются в теплой воде, повышается активность ферментов, разлагающих белок. Теплой водой можно отмыть клейковину у морозобойного зерна.
Дистиллированная вода также снижает количество клейковины, т.к. в ней сильнее растворяются белки. Жесткая вода может вызвать частичную денатурацию белка, это снизит количество клейковины и сделает ее более слабой.
Глютатион (зародыш пшеницы) – трипептид – если попадает в муку, он влияет на качество клейковины, делая ее более слабой, т.к. разрывает дисульфидные связи. Ненасыщенные жирные кислоты, содержащиеся в зерне, при попадании в муку на клейковину действуют укрепляюще.
ФЕРМЕНТЫ
1. Общая характеристика ферментов
2. Центры ферментов и механизм их действия
3. Активность ферментов, влияние различных факторов, единицы активности
4. Классификация ферментов и их шифр
5. Наиболее важные ферменты зерна и продуктов его переработки
1. Общая характеристика ферментов
Fermentum (лат.) – закваска.
Энзим (греч.) – в дрожжах.
Ферменты – это биологические катализаторы, которые отличаются от небиологических следующим:
1. высокая активность
2. строгая специфичность действия
3. ферменты работают при «мягких» условиях, высокая чувствительность к изменению этих условий
4. высокая производительность труда (высокая скорость протекания реакций)
5. отсутствие побочных продуктов реакций.
1814 г., Кирхгоф заметил, что если к крахмалу добавить вытяжку из проросшего ячменя, то крахмал под действием каких-либо веществ разлагается. Это был фермент амилаза.
Постепенно было установлено, что все ферменты являются белками. Основное свойство ферментов – вести реакцию, оставаясь без изменения.
Ферменты могут быть однокомпонентными и двухкомпонентными. Однокомпонентные имеют только белковую структуру, двух- – белковую и небелковую. Белковая – апофермент, небелковая – кофермент (орг.) и кофактор (неорг.). Белковая + небелковая часть – холоферменты.
Ферменты обладают определенной специфичностью действия, которая зависит от строения вещества (субстрата). Различают 3 степени специфичности:
1. абсолютная
2. групповая (относительная)
3. стереохимическая
Ферменты, обладающие абсолютной специфичностью действия, взаимодействуют только с одним веществом или действуют на одну какую-либо связь. Например, фермент аминопептидаза расщепляет ту пептидную связь, которая ближе всех к аминогруппе. Карбоксипептидаза расщепляет пептидную связь, которая располагается ближе всех к карбоксильной группе. Каталаза расщепляет перекись водорода.
Ферменты с относительной степенью специфичности могут взаимодействовать с группой похожих по строению веществ. Например, фермент триацилглицероллипаза расщепляет жиры. Его получают из семян клещевины – моментально расщепляет клещевинное масло, медленнее – другие масла.
Ферменты, обладающие стереохимической специфичностью, действуют на определенные изомеры вешеств. Например, ферменты, расщепляющие α-аминокислоты и β-аминокислоты, разные.
studfiles.net
Качество клейковины в зависимости от условий роста и созревания пшеницы
Общеизвестно, что содержание клейковины в зерне пшеницы и физические свойства, характеризующие ее качество, могут варьировать в весьма широких пределах. Содержание клейковины в общем хорошо коррелирует с количеством белка в зерне, что и понятно, поскольку клейковина представляет в своей основе белковое вещество. Исключение составляют те случаи, когда под влиянием определенных воздействий клейковинный белок резко изменяет свои физико — химические свойства и в силу этого лишается в большей или меньшей степени способности образовать слитную гидратированную массу сырой клейковины, что приводит к уменьшению выхода отмываемой клейковины при достаточном содержании в зерне общего белка. Примером может служить пшеница, поврежденная клопом-черепашкой, ранними заморозками, проросшая на корню или испорченная неправильными приемами подработки и хранения (пересушенное, самосогревшееся зерно и т. п.).
Для пшеницы с клейковиной хорошего и среднего качества содержание последней в зерне определяется теми же факторами, что и содержание общего белка. Сортовые особенности пшеницы, метеорологические условия вегетационного периода и особенно периода созревания, агротехнические мероприятия — подготовка почвы, севооборот, удобрения, орошение и т. д. — все это влияет на содержание клейковины в том же направлении, как и на содержание белка в зерне. О связи между количеством белка в пшенице и условиями ее выращивания имеется огромная литература и потому рассматривать здесь этот вопрос нет возможности. Сводку и критический анализ соответствующих Данных можно найти в ряде монографий сборников и статей (Княгиничев, 1951, 1958; Петров, 1938; Петинов, 1959). Вкратце отметим только, что содержание в зерне клейковины, как и общего белка, увеличивается при выращивании растений в условиях повышенных температур и недостаточной обеспеченности влагой. Улучшение условий азотного питания путем внесения удобрений или применения бобовых в севообороте повышает содержание клейковины в пшенице. Орошение при недостатке азотного питания может снизить процент общего белка и клейковины в зерне за счет значительного повышения урожая, однако одновременное внесение удобрений позволяет не только сохранить исходное содержание белка и клейковины, но и заметно повысить его.
В общем можно сказать, что условия накопления белковых веществ в зерне и, в частности, клейковины изучены достаточно полно и в настоящее время известны практические способы повышения, содержания белка в пшенице путем применения определенной системы агротехнических мероприятий, наряду с подбором соответствующих сортов.
Гораздо хуже изучены вопросы, связанные с качеством клейковины. Не существует никаких общих положений или представлений о причинах получения в урожае зерна с клейковиной, обладающей той или иной совокупностью физических свойств. За немногими исключениями (например, для зерна, поврежденного клопом-черепашкой) совершенно неизвестно, от каких условий зависит приобретение клейковиной большей или меньшей упругости, растяжимости, связности и других характерных свойств. Опыт показывает, что качество клейковины является сортовой особенностью, по-видимому, в гораздо большей степени, чем количественное содержание ее в зерне. Некоторые сорта пшеницы, например. «Заря», «Веселоподолянская» и другие, при различных условиях произрастания постоянно дают зерно с клейковиной более слабой, чем у других сортов, выращенных в тех же условиях. С другой стороны, твердые пшеницы, как правило, обладают более крепкой клейковиной, чем большинство сортов мягких пшениц. М. И. Княгиничев (1958) приводит данные, из которых видно, что независимо от климатических условий выращивания растений клейковина мягких пшениц обладает в среднем более высокой способностью набухать в слабом растворе молочной кислоты, чем клейковина твердых пшениц, и это указывает на определенные различия в структуре клейковинных белков.
Все указанные различия резко проявляются, однако, в крайних случаях, тогда как для большинства культивируемых сортов качество клейковины может меняться в широком диапазоне в зависимости от условий вегетации, особенно в период созревания зерна. Рациональное решение вопроса о причинах образования клейковины того или иного качества возможно лишь путем выяснения физико-химической сущности различий между «крепкой» и «слабой» клейковиной. Только знание структурных особенностей клейковинного белка, определяющих большую или меньшую упругость, связность, растяжимость и другие характерные свойства клейковины, позволит сознательно управлять процессом образования в созревающем зерне клейковины желательного качества. В настоящее же время имеются лишь довольно отрывочные, чисто эмпирические данные об условиях, способствующих получению в урожае более крепкой или более слабой клейковины.
Неоднократно отмечалось, что жаркая, сухая погода и недостаточная обеспеченность растений влагой, особенно в период созревания зерна, приводят к образованию в нем более крепкой, упругой и соответственно менее растяжимой клейковины, чем клейковина такой же пшеницы, выращенной при пониженных температурах и обильном снабжении водой.
М. М. Стрельникова с соавторами (1956, 1957, 1958, 1959) в ряде работ попыталась разграничить действие температуры и влажности на качество клейковины в зерне пшеницы, выращиваемой в контролируемых условиях вегетационных опытов. Было отчетливо показано, что как повышенная температура, так и ограниченное водоснабжение растений в период вегетации ведут к уплотнению клейковины, причем действие высокой температуры проявляется сильнее, чем недостаток влаги. Механизм воздействия обоих этих факторов, по мнению Стрельниковой, сводится к дегидратации клейковинного студня, что способствует более плотной «упаковке» полипептидных цепей в белковой макромолекуле, а, возможно, и уменьшению степени ее асимметрии, в результате чего она приближается к шарообразной форме.
В качестве примера приведем результаты вегетационного опыта М. М. Стрельниковой (1959) с озимой пшеницей сорта Харьковская 4, характеризующейся крепкой клейковиной.
В этом опыте четко выявилась взаимосвязь между действием температуры и влажности почвы на качество клейковины. Чем выше температура, тем меньше ослабление клейковины, вызываемое обильным увлажнением. Вследствие этого в южных районах Советского Союза, несмотря на орошение, клейковина получается гораздо более высокого качества, чем, например, слабая клейковина пшениц Англии.
Влияние влажности на клейковину может проявиться по-разному, в зависимости от ее исходного качества, поскольку в одних случаях уменьшение упругости и увеличение растяжимости и связности клейковины может ухудшать ее качество, а в других — улучшать. Последнее наблюдалось М. М. Стрельниковой (1959) в опытах с твердыми пшеницами, короткорвущаяся, малосвязная клейковина которых заметно улучшалась при выращивании их в условиях обильного увлажнения, в частности при вегетационных поливах.
Т. И. Усольцева (1956) в климатических условиях Омской области подтвердила зависимость качества клейковины от количества и распределения осадков в период созревания пшеницы, особенно во второй его половине. Чем больше выпадет в это время осадков, тем слабее клейковина. Искусственный полив пшеницы также ослабляет клейковину.
В отношении влияния метеорологических условий на качество клейковины в созревающей пшенице следует особо отметить случаи повреждения ее суховеями и ранними заморозками. Так называемое «суховейное зерно» характеризуется щуплостью и пониженным абсолютным весом.
Повреждение зерна тем значительнее, чем раньше в процессе созревания оно подверглось действию суховея и чем более неблагоприятным было сочетание метеорологических факторов, характеризующих интенсивность суховея: температуры воздуха, его относительной влажности и скорости ветра. Ранее считалось, что «суховейное зерно» вообще не содержит клейковины и не может дать удовлетворительного хлеба. Исследование А. Б. Вакара и З. Б. Дроздовой (1948)
Показало ошибочность этого представления. Биохимический анализ зерна, поврежденного суховеем на разных фазах созревания, начиная с ранней молочной и кончая восковой спелостью, убедительно показал, что под влиянием высокой температуры и быстрого обезвоживания в зерне резко ускоряются биохимические процессы созревания при недостаточном поступлении углеводов, тогда как абсолютное количество белковых веществ и клейковины остается, на нормальном уровне.
Это приводит к значительному повышению процентного содержания общего белка, а также клейковины в суховейном зерне по сравнению с нормальным. Под влиянием суховея клейковина становится более крепкой и менее растяжимой, однако эти изменения не настолько велики, чтобы заметно ухудшить ее качество и повлиять на хлебопекарные свойства суховейного зерна, которые остаются вполне нормальными. В то же время отмечено значительное снижение растворимости сырой клейковины суховейного зерна в 12%-ном водном растворе салицилата натрия. Например, сырая клейковина из нормального зерна в фазе ранней молочной спелости растворялась в салицилате натрия на 74,1% (по азоту), а в середине молочной спелости — на 94,0%, тогда как для клейковины суховейного зерна в те же фазы спелости растворимость составляла соответственно только 15,6 и 67,0%.
Гораздо более резко снижено качество клейковины в так называемом «морозобойном» зерне, т. е. зерне, которое, не успев дозреть, подверглось действию ранних заморозков. В восточных районах Советского Союза, а также на севере США и Канады пшеница нередко бывает сильно повреждена утренними заморозками, что ведет к снижению урожая и резкому ухудшению его качества. Биохимические и технологические особенности морозобойного зерна подробно исследовали многие авторы. Морозобойное зерно внешне выглядит невыполненным, щуплым и морщинистым, содержание клейковины в нем ниже, чем в нормальном, причем клейковина отмывается с трудом, так как частицы ее медленно набухают и плохо слипаются в общую массу. Только при длительном и осторожном отмывании удается выделить из морозобойного зерна максимум клейковины, которая получается малосвязной, короткорвущейся и по своим физическим свойствам очень похожа на клейковину из пшеницы на ранних фазах созревания.
Низкое содержание сырой и сухой клейковины в пшенице, поврежденной морозом, можно видеть из следующих данных В. Л. Кретовича и Р. Р. Токаревой.
Еще в работах Мак-Колла и Ньютона (McCalla, Newton, 1935) отмечалось, что качество клейковины заметно ухудшается при действии низких температур лишь на зерно с высокой влажностью порядка 44—46%. Последующими работами В. Л. Кретовича и Р. Р. Токаревой, Н. И. Пружечникова и А. И. Смирнова (1948), В. Н. Ильиной (1954, 1955), а также наблюдениями практических работников сельского хозяйства было установлено, что пшеница заметно повреждается морозом только в недозрелом состоянии и тем сильнее, чем раньше в процессе созревания зерно подвергается действию низких температур. Если же зрелое зерно искусственно увлажнить до 32—46%, а затем выдерживать его даже при очень низкой температуре (—25°) в течение длительного времени (20 дней), то, как показали опыты Н. П. Козьминой и М. С. Романовой (1936), содержание сырой и сухой клейковины в нем почти не меняется. Следовательно, наиболее существенным обстоятельством при получении морозобойного зерна в природных условиях является не его высокая влажность во время захвата морозом, а общее физиологическое состояние, характеризующее незрелость. Низкая температура прекращает или резко тормозит биохимические процессы созревания в таком зерне, и оно остается как бы зафиксированным в недозрелом состоянии. Вследствие этого и содержание клейковины в морозобойном зерне ниже, чем в нормальном, и по своему качеству она соответствует клейковине еще недозревшей пшеницы. Однако на самых ранних фазах созревания, например. в начале молочной спелости, низкие температуры при достаточно длительном воздействии, по-видимому, не только «консервируют» клейковину в том состоянии, в каком она находилась к моменту промораживания, ной непосредственно изменяют физико-химические свойства клейковинного белка, известным образом денатурируя его. Это видно из следующих данных В. Н. Ильиной (1954).
Таким образом, действие низкой температуры уменьшает выход клейковины только в фазе ранней молочной спелости.
В последующей работе В. Н. Ильина (1955) увеличила время промораживания пшеницы до 24 часов (при —5°), но и в этих условиях резкое уменьшение выхода клейковины наблюдалось только в фазе ранней молочной спелости, при влажности зерна 64%, тогда как в поздней молочной и в восковой спелости заметных изменений в количестве и качестве клейковины не наблюдалось. Так как в природных условиях ранние утренние заморозки характеризуются обычно температурами от —2° до —7° и продолжительностью около 3 часов (Пружечников и Смирнов, 1948), причем заморозки редко захватывают пшеницу в самом начале созревания зерна, а большей частью действуют на зерно поздней молочной или восковой спелости, то непосредственного денатурирующего действия низкая температура на клейковинный белок практически, по-видимому, не оказывает. Вследствие этого характерные особенности клейковины «морозобойной» пшеницы следует рассматривать как результат ее недозрелости, а не денатурации клейковинного белка низкой температурой.
Помимо метеорологических факторов, на содержание и качество клейковины в зерне большое влияние оказывают условия почвенного питания растений. Внесение в почву азотных удобрений увеличивает содержание общего белка и клейковины в зерне.
Влияние азотных и других минеральных и органических удобрений на качество клейковины почти не исследовано, и имеющиеся данные противоречивы. Т. И. Усольцева (1956) отметила ослабление клейковины в результате удобрения почвы суперфосфатом, навозом и смесью навоза и суперфосфата, причем у разных сортов пшеницы клейковина ослаблялась в неодинаковой степени. Полевые опыты М. М. Стрельниковой (19586, 1959) показали, что крошащаяся клейковина твердых пшениц при подкормке их азотными удобрениями заметно улучшала связность и отмывалась нормально. В то же время оценка качества клейковины нескольких сортов мягкой и твердой пшеницы с помощью пластометра и микробродильным методом дала довольно противоречивые результаты. В большинстве случаев под влиянием азотных удобрений пластометр показывал некоторое ослабление клейковины, а микробродильная проба — укрепление ее. Стрельникова предполагает, что указанные методы оценивают разные свойства клейковинного белка: пластометр, определяя внутреннее трение, дает представление о «плотности упаковки» полипептидных цепей в белковой макромолекуле, а микробродильиый метод указывает на прочность связей внутри белковой глобулы.
В целом необходимо отметить недостаточное число экспериментов по выяснению влияния удобрений на качество клейковины и исключительную сложность этой проблемы вследствие многостороннего действия условий почвенного питания на физиологические функции растительного организма. Несомненно, что внутреннее строение клейковинного белка, определяющее качество клейковины, может изменяться под влиянием многих биохимических факторов, зависящих в свою очередь от тех физиологических функций растения, на которые влияют условия почвенного питания. Если добавить к этому то многостороннее влияние, которое оказывают на биохимические процессы в растениях метеорологические факторы, то становится понятным, насколько сложен весь комплекс условий, определяющих в конечном счете физико-химические особенности строения тех белков, от которых зависит качество клейковины пшеницы.
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
www.activestudy.info
Влияние свободных жирных кислот на физические свойства клейковины при длительном хранении пшеничной муки в условиях повышенной температуры и низкой влажности
Вопросу влияния свободных жирных кислот на качество пшеничной клейковины посвящены многие исследования. К первой классической работе следует отнести исследование Н.П. Козьминой (1935 г.), которая показала, что добавление к слабой клейковине разных количеств олеиновой кислоты (от 0,1 до 0,5%)позволяет получить клейковину разную по упругости - до крепкой и крошащейся. М.С. Резниченко и А.И. Попцова, изучая влияние на клейковину многих соединений с одной, двумя и тремя двойными связями в эквивалентном количестве 0,5% олеиновой кислоты по отношению к массе муки, установили, что насыщенные жирные кислоты не влияют на качество клейковины, а ненасыщенные укрепляют её, причём тем сильнее, чем больше ненасыщенность [5]. В последующих работах подтверждалось влияние свободных жирных кислот на физические свойства клейковины. В.Г. Байков установил, что с уменьшением длины углеводородной цепочки жирных кислот и с увеличением степени непредельности укрепляющее влияние их на клейковину усиливается [1]. Исследования ПК. Терентьевой показали, что олеиновая кислота, укрепляя клейковину, образует с ней комплекс. При этом олеиновая кислота на 75% переходит в связанные и прочносвязанные липиды, которые не экстрагируются диэтиловым эфиром. Установлено, что обе фракции клейковины (глиадин и глютенин) участвуют в связывании олеиновой кислоты [6]. Изучая вопросы хранения и созревания пшеничной муки, Л.А. Трисвятский [7] пришёл к выводу, что изменения в муке при хранении происходят под воздействием свободных жирных кислот, которые накапливаются в муке в процессе хранения и могут определяться значением кислотного числа жира(КЧЖ).Специалисты ФГБНУ «ВНИИЗ» установили, что в процессе хранения зерна и муки с клейковиной разного качества происходит её укрепление [2].
В настоящей статье приведены результаты исследования, которые проводились с пшеничной хлебопекарной мукой высшего сорта (далее - мука), выработанной на ОАО «Мелькомбинат №3» (Москва) в соответствии с требованиям ГОСТ Р 52189-2003 «Мука пшеничная. Общие технические условия». Опытное длительное хранение муки осуществлялось в термостатах с регулируемой температурой при следующих режимах хранения: t = 30±1,5°С, относительная влажность воздуха 57±5%; t = 20±1,5°С и относительная влажность воздуха 65±5%. При этих условиях хранения средневзвешенная влажность муки составила 9,7% при t = 30°С и 11,3% при t = 20°С.
При закладке на опытное хранение для каждого режима пробы муки из одной и той же партии помещали в тканевые мешочки массой по 0,25 кг и равномерно размещали в 30-килограмовые мешки с той же мукой. В процессе хранения определяли температуру воздуха в термостате, влажность и КЧЖ муки, количество и качество клейковины, комплексную органолептическую оценку муки. Влажность муки определяли по ГОСТ 31700-2012, количество и качество клейковины - по ГOCT 27839-88, содержание сухой клейковины - по ГОСТ 28797-90, комплексную органолептическую оценку муки выполняли по разработанной ФГБНУ «ВНИИЗ» методике [3].
Для определения этих показателей при разных сроках хранения и различных режимах извлекалось по одной пробе муки, которую после проведения анализов обратно не возвращали. Исследования показали, что в процессе длительного опытного хранения муки1 при температуре 30°С и средневзвешенной влажности 9,7% в течение 25 мес количество сырой клейковины снизилось на 1,7% (с 28,3 до 26,6%). При этом содержание сухой клейковины практически не изменилось (изменения в пределах ошибки метода определения). Качество клейковины, которое определяли на приборе ИДК, за этот же период хранения снизилось с I хорошей (51 ед. прибора) до крошащейся. КЧЖ муки за этот же период хранения увеличилось с 19,5 до 98,7 мг КОН на 1 г жира. Коэффициент корреляции между значениями ИДК и КЧЖ составил - 0,937.
В табл. 1 приведены данные по изменению показателей качества муки при тех сроках хранения, когда проводилась дегустация муки.
1 Хранение муки проводилось до достижения нормы годности, установленной нами оанее: 100 мг КОН на 1 г жира [4].
На рис. 1 показан характер изменения физических свойств клейковины и значения КЧЖ в процессе хранения муки при температуре 30°С и низкой влажности муки.
Анализ результатов показал, что в начальный период хранения муки происходит постепенное укрепление клейковины с 51 до 33 ед. ИДК. При этом значение КЧЖ увеличилось с 19,5 до 50 мг КОН на 1 г жира (рис. 1), являющееся верхним пределом свежести, установленным нами ранее для пшеничной муки [4]. При значении КЧЖ, равном 50 мг КОН на 1 г жира, клейковина резко укрепилась и перешла в другую группу качества: из II удовлетворительной крепкой в III неудовлетворительную крепкую.При дальнейшем хранении КЧЖ продолжает увеличиваться, а клейковина укрепляться до крошащейся к концу хранения. Значение коэффициента корреляции КЧЖ и физических свойств клейковины в процессе хранения составило 0,946.
Для достоверной и объективной оценки органолептических показателей качества муки была создана комиссия из 10 экспертов, которые оценивали качество муки по внешним признакам. Таким образом, наряду с определением КЧЖ и изучением физических свойств клейковины проводилась дегустация муки специальной дегустационной комиссией. Результаты дегустации показали, что комплексная органолептическая оценка муки при хранении до достижения значения КЧЖ, равного верхнему пределу свежести, оставалась высокой - от 90 до 81,6 баллов (90 баллов - исходное контрольное значение). Однако к окончанию срока хранения муки (достижение срока годности) при КЧЖ, равном 98,7 мг КОН на 1 г жира, и крошащейся клейковине комплексная органолептическая оценка значительно снизилась, составив 53,6 баллов (табл. 1).
Аналогичные результаты были получены при хранении муки при температуре 20°С и средневзвешенной влажности 11,3%. Различие результатов разных режимов заключались в более длительном по времени изменении показателя физических свойств клейковины и её укреплении, выразившимся в переходе из одной группы качества в другую (рис. 1,2).
Муку хранили до достижения нормы годности (100 мг КОН на 1 г жира). К этому времени количество сырой клейковины в муке снизилось на 2,8% (с 28,3 до 25,5%), а количество сухой осталось на исходном уровне (колебания в содержании сухой клейковины не вышли за пределы ошибки метода определения).
В процессе длительного хранения муки клейковина укреплялась и значения ИДК снизились с 51 ед. ИДК до крошащейся. Значения КЧЖ в процессе длительного хранения муки увеличивались и в конце хранения составили 102,2 мг КОН на 1 г жира при исходном значении 19,5 мг КОН на 1 г жира. Коэффициент корреляции между значениями КЧЖ и ИДК составил 0,946 (рис. 2).
Как и при хранении муки при температуре 30°С в первый период (до значения КЧЖ, равного предельной норме свежести) происходит плавное укрепление клейковины с увеличением КЧЖ муки. После достижения нормы свежести происходило резкое нарастание укрепления клейковины и переход её в III группу неудовлетворительную крепкую. В отличие от случая хранения муки при температуре 30°С, этот переход происходил не скачкообразно, а постепенно при увеличении значений КЧЖ муки от 50 до 65 мг КОН на 1 г жира. Дальнейшее хранение муки привело к плавному укреплению клейковины до крошащейся при изменении КЧЖ муки от 65 до 96,5 мг КОН на 1 г жира (см. рис. 2).Комплексная органолептическая оценка муки до достижения предельной нормы свежести по КЧЖ изменилась с 90 до 85,6 балла, качество клейковины изменилось со II крепкой удовлетворительной до III крепкой неудовлетворительной. К концу опытного хранения при крошащейся клейковине значение КЧЖ составило 102,2 мг КОН на 1 г жира, а комплексная органолептическая оценка - 52,9 балла (табл. 2).
Исследования пшеничной хлебопекарной муки высшего сорта при длительном хранении в условиях повышенной температуры и низкой влажности позволяют сделать следующие выводы: • содержание в ней сухой клейковины практически не меняется, снижение содержания сырой клейковины можно объяснить уменьшением водопоглотительной способности белков; • изменение физических свойств клейковины зависит от КЧЖ с коэффициентами корреляции для температуры хранения 30 и 20°С соответственно 0,937 и 0,946; • до достижения предельной нормы свежести по КЧЖ (50 мг КОН на 1 г жира) качество клейковины имело II группу крепкую удовлетворительную, а мука - высокую комплексную органолептическую оценку.Дальнейшее увеличение сроков хранения и значений КЧЖ привело к переходу клейковины в III группу неудовлетворительно крепкую и крошащуюся; комплексная органолептическая оценка муки снизилась от 53,6 до 42,9 баллов, температура хранения - соответственно 30 и 20°С.
Согласно полученным нами ранее результатам, при значениях комплексной органолептической оценки муки ниже 60 баллов её нельзя использовать по прямому назначению.
Литература 1. Банков, В.Г. Исследование влияния свободных жирных кислот и их эфиров на свойства клейковины и теста из пшеничной муки/ В.Г. Байков // автореф. дис. ... канд. техн. наук: М., 1973.-25 с. 2. Мелешкина, Е.П. Актуальные проблемы в области создания инновационных технологий хранения сельскохозяйственного сырья и пищевых продуктов / Е.П. Мелешкина//Сб. мат. Всерос. науч.-технич. конф. / ГНУ ВНИИЗ Россельхозакадемии // Углич - М: Россельхозака-демия. - С. 151-154. 3. Приезжева, Л.Г. Методика определения норм свежести и годности зернопродуктов по величине кислотного числа жира / Л.Г. Приезжева // Хлебопродукты. - 2012. -№2.-С. 50-53. 4. Приезжева, Л.Г. Установление норм свежести и годности пшеничной хлебопекарной муки высшего сорта по кислотному числу жира / Л.Г. Приезжева // Хлебопродукты. -2013. - №4.-С. 56-59. 5. Резниченко, И.С. О специфическом влиянии ненасыщенных жирных кислот на коллоидные свойства клейковины/И.С. Резниченко, А.И. Попцова// Изв. Томского института технологии зерна и муки. -1936. -Т. 2, вып. 10. -С. 3-8. 6. Терентьева, Г.Н. Исследования взаимодействия клейковины с олеиновой кислотой и его роли в хлебопекарном производстве: автореф. дис. ... канд. техн. наук: 05.18.01/ Галина Николаевна Терентьева. - М., 1973.-26 с. 7. Трисвятский, Л.А. Хранение зерна / Л.А. Трисвятский // М. Агропромиздат, 1986. - 343 с.
Л.Г. Приезжева, канд. биол. наук, Е.П. Мелешкина, доктор техн. наук, В.Ф. Сорочинский, доктор техн. наук, А.И. Коваль, И.А. Вережникова, Л.Г. Игнатова
Статья опубликована в журнале: Хлебопродукты. – 2015. - №11. – С.556-58.
vniiz.org
 |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |
 Пример видео 3 |  Пример видео 2 |  Пример видео 6 |  Пример видео 1 |  Пример видео 5 |  Пример видео 4 |
Администрация муниципального образования «Городское поселение – г.Осташков»