Сравнительная характеристика зерна пшеницы и ржи по химическому составу. Влияние химического состава отдельных частей зерна на формирование сортов пшеничной и ржаной муки.

Состав отдельных частей и зерна в целом зависит от ботанических при­знаков (вида, разновидности, селекционного сорта), условий произраста­ния (климатических условий, состава почвы, удобрений, полива), степени созревания и др. Средний химический состав зерна различных видов мо­жет различаться по содержанию белка, углеводов, жиров, минеральных ве­ществ, витаминов.

 Вода в сухом зерне составляет 12—14% и находится в связанном состо­янии. Связанная влага образует химические связи с тканями зерна и не удаляется при сушке. Она не инициирует биохимические процессы, и зерно является стойким при хранении. Свободной называется влага, легко удаля­емая из зерна. Она ведет к повышению активности биохимических процес­сов. Появление свободной воды (при содержании связанной воды более 17%) ухудшает сохраняемость зерна.

Углеводов в злаковом зерне содержится до 70%. В состав углеводов входят: крахмал (до 40—55% массы зерна), сахар, клетчатка, гемицеллюлоза — пентозаны и гексозаны. Гранулы крахмала зерна могут иметь различную форму и размеры, при нагревании в воде они набухают и образуют крах­мальный клейстер (при 62,5°С — пшеничный крахмал, при 55°С — ржаной). 25% пшеничного и кукурузного крахмала составляет амилаза (неразветв ленные остатки глюкозы) и 75% — амилопектин, сильно разветвленные мо­лекулы которого и есть основа клейстера.

В состав слизей (гумми) входят растворимые в воде полисахариды, та­кие как пентозы — арабиноза и ксилоза, а также глюкоза, некоторое количе­ство фруктозы и галактозы. В зерне ржи слизей больше (2,5—7,4% сухого вещества), чем в пшенице.

Левулезаны составляют до 0,3% сухого вещества пшеницы и представ­ляют собой полисахариды, образованные из остатков левулезан (фрукто­зы). В зерне ржи левулезаны составляют до 1,5% сухого вещества. Цветная реакция (реакция Селиванова) на фруктозу позволяет определить примесь ржаной муки в составе пшеничной.

Для этого пробу муки нагревают с крепкой соляной кислотой и резорци­ном. При большой концентрации левулезанов образуется красно-бурый оса­док.

Усвояемые углеводы — крахмал и простые сахара — основные источники энергии для организма человека. Неусвояемые углеводы, называемые балла­стными веществами, — клетчатка и гемицеллюлоза — находятся преимуще­ственно в оболочке зерна. Чем лучше очищено зерно, тем белее мука и хлеб и меньше в них клетчатки. Однако балластные вещества необходимы в составе пищи, так как они улучшают перистальтику и нормализуют кишечную микрофло­ру. Поэтому в диетическом питании используется хлеб из цельного дробленого зерна с содержанием клетчатки до 2% и муки грубого помола.

Белки составляют от 10 до 14% в зерне злаков,  в основном это проламины и глютелины.

По аминокислотному составу белки ржи богаче, чем пшеницы, многими незаменимыми аминокислотами, особенно лизином, и имеют большую пи­тательную ценность.

Белки пшеничной муки хорошо поглощают воду и набухают, образуя тес­то. Основную часть теста составляет клейковина.

Клейковиной называют упругий, эластичный и связанный студень, остаю­щийся после отмывания в воде куска теста от крахмала и частиц оболочек зерна. Клейковина состоит в основном из белков — растворимого в спирте глиадина и растворимого в щелочах глютенина.

При увлажнении муки образуется сплошная упругая сетка из набухших и переплетенных молекул глиадина и глютенина, скрепленных водород­ными дисульфидными, солевыми и другими связями. Внутри сетки заклю­чена вода, сырая клейковина содержит до 65% воды. При обезвоживании получают сухую клейковину. Количество воды, поглощаемой сухой клейко­виной, выражают в процентах и называют гидратационной способностью (гидратацией) клейковины. Клейковина соединяет в упругую массу теста все вещество муки и характеризуется упругостью, эластичностью, растяжи­мостью, связанностью.

Клейковина хорошего качества имеет белый цвет, иногда с желтоватым или сероватым оттенком. После деформации быстро восстанавливает свою форму, не липнет к рукам.

При взаимодействии сахаров с аминокислотами и белками образуются меланоиды, вызывающие потемнение зерен и муки, а также образование золотисто-коричневой корочки хлеба.

Жиры в зерне злаков составляют от 2 до 6,2%. В состав жиров входят большей частью ненасыщенные жирные кислоты, в том числе биологически ценные полиненасыщенные, а также фосфолипиды (лецитины, кефалины), необходимые человеку для обновления клеток и внутриклеточных структур. Однако ненасыщенные жирные кислоты легко окисляются, что ведет к прогорканию муки и крупы при хранении.

Водорастворимые витамины группы В концентрируются в оболочке зер­на, поэтому в муке высоких сортов этих витаминов мало. В белом хлебе со­держится 0,11 мг % витамина В,, 0,06 мг % витамина В₂, 0,92 мг % витамина PP. В зерне содержатся также жирораст­воримые витамины: природные антиоксиданты — токоферолы и бета-каро­тин (провитамин А) в небольших количествах.

Минеральные вещества составляют 2—5% сухого вещества зерна и об­разуют золу после сжигания пробы зерна. Массу золы, выраженную в про­центах к исходной массе пробы зерна, называют зольностью зерна.

Минеральные вещества, как и витамины, сконцентрированы в оболочке зерна и при обычном помоле большей частью удаляются. Рожь имеет более разнообразный комплекс красящих веществ, чем пшеница.

МУКА

 Химический состав муки

Химический состав муки обусловлен прежде всего составом зерна, из которого она получена. В муку переходят практически все вещества, которые имеются в зерне, на количество и соотношение их зависят от сорта муки. Чем выше сорт муки, тем больше в ней частиц чистого эндосперма и тем меньше отрубей. Разные сорта муки различаются химическим составом.

 

Вид и сорт муки	Содержание, %
	Воды	Белков	Жиров	Углеводов				Золы
				всего	в тоги числе
					крахмала	Сахаров	клетчатки
Пшеничная:
крупчатка	14	10,4	0,8	74,30	68,0	1,7	0,10	0,50
высшего сорта	14	10,3	0,9	75,25	67,7	1,8	0,15	0,55
1 -го сорта	14	10,6	1,3	73,35	67,7	1,7	0,25	0.75
2-го сорта	14	11.7	1,7	71,35	62,8	1,8	0,75	1,25
обойная	14	12,5	1,9	70,00	55,8	3,4	1,90	1,60
Ржаная:
сеяная	14	7,0	1,1	77,15	63,6	3,9	0,55	0,75
обдирная	14	9,0	1,7	73,85	59,3	5,1	1,35	1,45
обойная	14	10,7	1,6	72,10	54,1	5,6	1,80	1,60

 

С повышением сорта муки увеличивается содержание углеводов, в основном крахмала. Количество же других питательных веществ — бел­ков и жиров, а также минеральных солей и клетчатки снижается. Это объясняется тем, что мука высших сортов вырабатывается практически  из чистого эндосперма, богатого крахмалом: мука же более низких сор­тов содержит определенное количество отрубей, богатых клетчаткой, ми­неральными солями, жирами и белками. Чем ниже сорт муки, тем ближе ее химический состав к составу зерна. Обойная мука по химическому со­ставу почти не отличается от зерна, поскольку она представляет собой зерно, измельченное практически без отделения отрубей. Таким обра­зом, в муке низких сортов находятся разнообразные полезные веще­ства, но усвояемость ее несколько снижается из-за значительного со­держания клетчатки; например, в обойной муке клетчатки около 2%, а в муке высшего сорта — 0,1%. Мука же высших сортов беднее полезными веществами, особенно минеральными солями и витаминами, но усваи­вается значительно полнее и легче.

Химический состав муки обусловливает ее пищевую ценность и хлебопе­карные свойства. Важнейшими веществами муки являются белки и углеводы. От количества белков и их свойств зависят хлебопекарные достоинства и ка­чество хлеба.

Белков в зависимости от вида и сорта в муке содержится от 9 до 16%. В муке высших сортов их меньше. Это объясняется тем, что в эндосперме белки распределены неравномерно: больше их в наружном слое и меньше в центральной части, из которой получают высшие сорта муки. Мука низших сортов богаче белками еще и потому, что в ней имеются алейроновый слой и зародыш со значительными запасами белковых веществ.

Белки ржаной муки по составу и свойствам отличаются от белков пше­ничной муки. Около половины белков ржаной муки растворимы в воде и клейковины не образуют, но по пищевой ценности они выше белков пшенич­ной муки, так как богаче незаменимыми аминокислотами.

Углеводы муки — это в основном крахмал и клетчатка. Между ними суще­ствует обратная зависимость: с повышением сорта муки увеличивается со­держание крахмала, но уменьшается количество клетчатки. В среднем в муке имеется около 75% крахмала. Сахаров в муке сравнительно немного. Жиров в муке содержится не более 2%, они легко окисляются и при ее хранении быстро прогоркают. Богаче жирами низшие сорта муки, так как в их составе больше частиц алейронового слоя и зародыша, в которых глав­ным образом концентрируются жиры.

Минеральные вещества муки представлены: фосфором, кальцием, же­лезом, калием, магнием, натрием, марганцем, медью, цинком и др. Эти вещества находятся главным образом в оболочках, алейроновом слое и зародыше, поэтому мука низких сортов по сравнению с высшими богаче минеральными соединениями.

Из витаминов в муке имеются В,, В₂, В₃, В₆, В₁₂, РР и Е, а также каротин. Высшие сорта муки бедны витаминами, так как при сортовом помоле удаля­ются алейроновый слой и зародыш, в которых они сосредоточены.

Ферменты муки играют большую роль при замешивании и брожении те­ста. Из многочисленных ферментов наибольшее значение имеют амила­зы, катализирующие расщепление крахмала, и протеазы, катализирующие расщепление белков.

1234Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: