Меню

В эндосперме пшеницы накапливается белок клейковины который называется

Клейковину получают из пшеничной муки или ее белковых компонентов с помощью отмывания, поэтому возникает вопрос, находится ли она в зерне пшеницы уже в готовом виде или образуется непосредственно в процессе замеса теста и отмывания.

Один из первых исследователей клейковины Пармантье (цит. по Осборну, 1935) считал, что она находится в зерне пшеницы в готовом, но обезвоженном состоянии, и при соприкосновении с водой происходит лишь ее гидратация, ведущая к получению сырой клейковины. Позднее появился взгляд, что в зерне и муке содержится не клейковина, а некоторое исходное белковое вещество, которое при увлажнении превращается в клейковину в результате реакции, катализируемой особым ферментом.

Ферментативная гипотеза образования клейковины была впервые высказана Вейлем и Бишоффом в 1880 г. Указанные исследователи считали, что специфический фермент действует при увлажнении муки на содержащийся в ней глобулин («растительный миозин»), превращая его в клейковину. Обоснованием этой гипотезы служили опыты авторов, показавшие, что клейковину не удается отмыть после экстрагирования муки 15%-ными растворами NaCl и Na2CO3, извлекающими глобулины, а также после коагуляции последних с помощью нагревания муки. Ферментативная гипотеза образования клейковины была поддержана Кьельдалем, в опытах которого наблюдалась зависимость выхода клейковины от температуры воды, применявшейся для отмывания, причем указанная зависимость выражалась кривой, характерной для ферментативных реакций. При нуле клейковину отмыть не удавалось, с повышением температуры воды до 40° выход ее увеличивался и достигал максимума, а в дальнейшем вновь резко снижался. Кроме того, было показано, что соли ртути и других тяжелых металлов даже в очень малых количествах препятствуют получению клейковины, инактивируя, по мнению автора, гипотетический фермент.

Позднее А. И. Опарин (1929) и В. С. Садиков (1935) поддержали ферментативную гипотезу образования клейковины, предположив, что этот процесс основан на свертывании белков пшеницы под влиянием особого фермента, подобного тромбазе, свертывающей белки крови. Никаких экспериментальных данных в обоснование указанной гипотезы приведено, однако, не было. Между тем многие авторы выдвинули ряд обоснованных возражений против предположения о ферментативной природе образования клейковины в процессе увлажнения муки.

Еше в 1888 г. Иоганнсен (по Nasinith, 1904) пытался доказать, что нагревание муки, а также добавление к ней кислоты, сулемы и т. п. приводят к невозможности отмыть клейковину в результате денатурации белков, а не инактивации особого фермента, поскольку искусственная смесь сухой измельченной клейковины и крахмала, способная при отмывании образовать сырую клейковину, ведет себя при воздействии этих факторов совершенно аналогично муке, хотя никакого фермента для синтеза клейковины в случае смеси заведомо не требуется, так как она уже включает в себя готовую и лишь обезвоженную клейковину. На основании своих опытов Иоганнсен пришел к выводу, что пшеничное зерно содержит готовую клейковину в тонко распределенном и обезвоженном состоянии.

Насмит (Nasmitb, 1904) добавлял к муке, клейковина которой была разрушена прогреванием, небольшое количество свежей муки в качестве источника фермента, после чего вновь пытался отмыть клейковину. Результат оказался отрицательным, и это привело автора к выводу об отсутствии специфического фермента в исследованном материале. Против ферментативной гипотезы образования клейковины выступили также Бэкер и Хальтон (Baker, Hulton, 1908), с успехом отмывавшие клейковину из теста, содержащего медный купорос, хлорид ртути или соляную кислоту, добавляемые для инактивации предполагаемого фермента.

Что же касается данных Кьельдаля, то они не подтвердились другими исследователями. Так, Баллан (цит. По Козьминой, 1935) показал, что отмывание при температуре воды + 2°, +15° и +60° приводит к получению одинаковых количеств клейковины. Тот же результат был получен В. Л. Кретовичем (1938) в опытах по отмыванию клейковины при 0° и при комнатной температуре.

Следует отметить, что прямую экспериментальную проверку ферментативной гипотезы образования клейковины осуществить трудно, так как все способы инактивирования предполагаемого фермента оказывают одновременно денатурирующее действие и на белки пшеницы. А. Б. Вакар (1952) попытался выяснить вопрос о наличии в нормальном зрелом зерне специфического фермента, образующего клейковину, действуя водной вытяжкой такого зерна на муку из недозрелой пшеницы (в фазе ранней молочной спелости), где клейковина еще не могла быть отмыта, хотя составляющие ее белки — глиадин и глютенин — уже содержались в достаточном количестве. Было приготовлено тесто из бесклейковинной муки незрелого зерна и водной вытяжки нормальной пшеницы. Осторожное и тщательное отмывание не привело к получению клейковины из этого теста, чем вновь подтвердилась несостоятельность ферментативной гипотезы образования клейковины. В настоящее время эта гипотеза совершенно оставлена, так как экспериментальных оснований она не имеет.

Большинство исследователей рассматривает образование Сырой клейковины как коллоиднохимический процесс набухания и агрегации белковых веществ зерна. А. И. Гершзон (1976) отметила наличие двух основных точек зрения по этому вопросу. Согласно одной из них, зерно содержит отдельные белки (глиадин и глютенин) в свободном состоянии. При увлажнении муки эти белки гидратируются и вступают во взаимодействие, образуя комплекс. Таким образом, клейковина формируется непосредственно во время приготовления теста.

Согласно второй точке зрения, клейковина «предсуществует» в зерне в виде низкогидратированного комплекса связанных между собой белковых веществ, образующих единое целое. При увлажнении муки происходит лишь гидратация этого комплекса и соединение отдельных частиц его в связную массу «сырой клейковины».

Следует отметить, что подавляющее большинство исследователей придерживается второй из упомянутых точек зрения. Так, еще в старых работах Берлинера и Коопмана (Berliner, Koopmann, 1929), Борга (Borg, 1929), Mooca (Mohs, 1931), Бейли (1933), Неймана (1935), Козьминой (1935) и других авторов была отчетливо высказана мысль о существовании в эндосперме пшеницы обезвоженного клейковинного белка как единого целого. Противоположное представление о формировании клейковины из находящихся в зерне отдельных белков (глиадина и глютенина) лишь в процессе увлажнения муки и приготовления теста было высказано в предположительной форме Свансоном (Swanson, 1925) и позднее поддержано Тестони (цит. по Kent-Jones, 1929), но не получило дальнейшего развития.

В настоящее время не приходится сомневаться в том, что в эндосперме пшеницы находятся не отдельные белковые вещества, например глиадин и глютенин, но именно обезвоженная клейковина как единое целое. Если встать на противоположную точку зрения и считать, что клейковина формируется из глиадина и глютенина только в процессе приготовления теста, то становится непонятным, почему она не образовалась в эндосперме созревающей пшеницы в фазе восковой спелости, когда влажность зерна соответствовала влажности теста (около 40%), а синтез глиадина и глютенина был уже практически завершен.

Опыт показывает, что действительно в фазе восковой спелости зерно содержит сырую клейковину, которую нетрудно обнаружить при простом раздавливании зерна в виде заметных на глаз характерных, упругих тяжей. Так как нет никаких оснований предполагать, что клейковина, находящаяся в зерне в период восковой спелости, будет при дальнейшем естественном высыхании его распадаться на составные части, то, очевидно, по окончании созревания эндосперм должен содержать частицы сухой клейковины, способные к повторной гидратации и слипанию в общую массу сырой клейковины.

Приведенные соображения получили прямое подтверждение в наших опытах (Вакар, 1949, 1952), в которых с помощью фракционирования белковых веществ созревающей пшеницы различными растворителями было показано, что с самого начала налива зерно не содержит отдельных белковых фракций в свободном состоянии. Глиадин и глютенин по всему ходу созревания зерна связаны в некоторый комплекс, частицы которого способны набухать и слипаться, образуя при отмывании сырую клейковину. И. Ш. Шкловский (1955) на основании своих опытов о влиянии этилового спирта на процесс отмывания клейковины из муки также пришел к заключению, что в эндосперме пшеничного зерна содержатся не отдельные белки — глиадин и глютенин, а частицы сухой клейковины, состоящие из этих белков.

Еще в 1929 г. Берлинер и Коопман (Berliner, Koopmann), .а также Борг (Borg, 1929) указывали на возможность наблюдать клейковину под микроскопом непосредственно на срезах зерна. В недавнее время эти данные получили подтверждение и дальнейшее развитие в работах Гесса и Козьминой. С помощью оптической, ультрафиолетовой и электронной микроскопии Гесс, а затем Козьмина детально исследовали общий вид и микроструктуру белка непосредственно в эндосперме пшеницы и показали существование двух белковых фракций — цвикельпротеина (промежуточный белок) и хафтпротеина (прикрепленный белок). Как подробно описывалось выше, цвикельпротеин, будучи выделен из муки в виде препарата, легко набухает в воде, образуя типичную сырую клейковину. Н. П. Козьмина (1959) считает, что «промежуточный белок представляет собой то нативное вещество, в результате гидратации которого образуется клейковина». Это определение следует уточнить в том отношении, что цвикельпротеин (промежуточный белок) включает в себя клейковинный белок, но не идентичен с ним, так как препараты цвикельпротеина содержат также заметные количества водо — и солерастворимых белков, не участвующих в формировании клейковинного студня и удаляемых при его отмывании. Цвикельпротеин следует рассматривать как суммарный белок, находящийся в эндосперме пшеницы в промежутках между крахмальными зернами и включающий в себя собственно «клейковинный белок», т. е. то белковое вещество, частицы которого способны набухать, слипаться и формировать связную массу сырой клейковины. При этом, разумеется, сам факт микроскопического наблюдения цвикельпротеина в клетках эндосперма и выделение его в виде очищенного препарата еще ничего не говорит о том, представляет ли он смесь свободных белков, в частности глиадина и глютенина, или же последние соединены в некоторый комплекс, как это можно предполагать по другим данным и соображениям, рассмотренным выше.

Гесс (Hess, 1952, 1953, 1954) провел сравнительный рентгеноетруктурный анализ «нативного» белка пшеницы (цвикельпротеина) в сухом и набухшем состоянии, а также сырой и сухой клейковины из той же муки и пришел к выводу о коренных различиях в структуре «нативного» белка и клейковины.

Приведенные данные показывают, что «нативный» белок при набухании в воде без механического воздействия увеличивает значение d от 42—44 А приблизительно до 90 А, причем этот процесс является обратимым. Под влиянием механического воздействия (замеса) набухший

Цвикелыпротеин превращается в сырую клейковину, что сопровождается изменением структуры белка, причем величина d падает с 90 до 55 А. Одновременно происходит дополнительная гидратация белка, поскольку увеличение объема при набухании для цвикельпротеина составляет около 25%, а для клейковины — 200%. Процесс превращения цвикельпротеина в сырую клейковину необратим. При обезвоживании сырая клейковина обратимо переходит в сухую клейковину с величиной d порядка 43—47 А. Сухая клейковина не идентична сухому цвикельпротеину, так как при увлажнении она превращается в сырую клейковину с d, равным приблизительно 55 А, а не в набухший цвикельпротеин, для которого d составляет около 90 А.

Трудно было бы, конечно, ожидать полной идентичности сухой клейковины и первоначального «нативного» цвикель-протеина, так как в процессе получения сухой клейковины исходный белок муки не только подвергается гидратирова — нию, механическому воздействию и повторному обезвоживанию, т. е. обработке, способной изменить его структуру, но изменяется и общий состав суммарного белка вследствие удаления альбуминов и глобулинов при отмывании клейковины. Правда, Гесс не указывает способ получения им сухой клейковины и потому не ясно, отмывал ли он набухший цвикельпротеин или нет и какова была методика обезвоживания сырой клейковины.

На основании приведенных данных Гесс пришел к заключению, что в эндосперме зерна содержится нативный сухой белок, способный превращаться в клейковину, но не идентичный по своей структуре с обезвоженным клейковинным белком. Самый процесс превращения нативного белка пшеницы в клейковину сопровождается необратимой денатурацией его, которая является следствием не гидратации, а механического воздействия при замесе и отмывании клейковины.

Последующие работы Гесса (Hess, 1954) привели, однако, к существенному изменению этих представлений. Оказалось, что рентгеновская интерференция сырой клейковины, отмытой из предварительно обезжиренной муки, характеризуется величиной d, равной не 55 А, как указывалось выше, а 90 А, т. е. структура клейковины не отличается от структуры гидра — тированного цвикельпротеина, набухшего без механического воздействия (без замеса). Отсюда следует, что при отмывании клейковины из обычной необезжиренной муки необратимое изменение структуры исходного белка является результатом не механического воздействия на него, а присоединения жировых веществ, которые, как это показали ранее Олкот и Мичем (Olcott, Mecham, 1947), образуют прочный комплекс с набухшими белками клейковины и не могут быть извлечены обычными растворителями свободных жиров. Связывание жировых веществ при образовании сырой клейковины не отражается, однако, заметным образом на рентгеновской интерференции сухой клейковины, для которой, как отмечалось выше, d имеет почти ту же величину, что и для сухого цвикельпротеина (43—45 А).

Все эти вопросы пока еще не выяснены и требуют дальнейших исследований, так как несомненно, что не только присоединение жировых веществ, но и гидратация, механическое воздействие и обезвоживание в той или иной степени влияют на структуру исходного белка. Все же в свете современных знаний можно с достаточной определенностью утверждать, что нативный белок, находящийся в эндосперме пшеничного зерна, представляет собой в принципе обезвоженный клейковинный белок, сохраняющий характерные особенности своей структуры и в препаратах клейковины, хотя, несомненно, процесс приготовления этих препаратов не может не сопровождаться частичными изменениями свойств исходного белка, т. е. некоторой его денатурацией.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

источник

Выход и качественные показатели хлебных изделий полностью зависят от ИДК (измеритель деформации клейковины). Полноценное хлебобулочное изделие отличается не только хорошей усваимостью, питательностью, но и внешним видом, состоянием мякиша. В хлебопекарном производстве объем выхода выпечки зависит от способности теста удерживать диоксид углерода, чему способствует клейковина пшеницы.

Измеритель комплекса ИДК — это оборудования, позволяющее определить уровень деформации клейковины после промывания 4 г сырого глютена водой 18 ℃. Процесс подразумевает полное вымывание клеток крахмала. Массовая доля белка в отмытой клейковине составляет 98%, остальное отводится под углеводы, липиды, минералы.

В эндосперме пшеницы накапливается белок клейковины, который называется глютенин.

Клейковина — сгусток, который остается после промывки теста. Ее количество — определяющий фактор сортового признака культуры.

Содержание клейких белков зависит от многих факторов:

  • Генетические особенности сорта.
  • Агротехнические условия.
  • Нападение вредителей.
  • Климатические условия.
  • Способ и условия хранения.

В зависимости от этого предельные значения ИДК могут колебаться от 0 до 150 единиц. При неправильном хранении в зерне начинают происходить процессы окисления, что приводит к накапливанию кислот. Определить это можно кислотной титрируемостью. Показатель выражается в градусах и отображает свежесть продукции.

Градус кислотности — это количественный показатель нормального раствора щелочи, необходимый для нейтрализации накопленных кислых агентов в 100 г сырья. Кислотность может быть повышена не только у несвежей продукции, но и у недоспевших зерен. Оптимальный показатель 1-3.

Продолжительное хранение зерновых культур негативно сказывается на качестве продукта. Под воздействием триацилглицерол-липазы образуются жирные кислоты, остальные вещества начинают распадаться на более простые элементы. За счет этого увеличивается количество кислых агентов. Под воздействием грибка плесени окисление проходит в разы быстрее.

Качество и содержание клейковины в зерне в основном зависит от зольности. Показатель определяется при сжигании сухого сырья. Вычисляется в процентном соотношении к исходному весу.

Зольность разных составных частей пшеницы будет отличаться. По усредненным данным в эндоспермии зольность выше на 20%, чем в алейроновом слое.

Оптимальный уход и регулярное внесение удобрений позволяют добиться высокого содержания белковых элементов в клейковине, что определяет ее качество. ИДК зерна пшеницы — совокупность физиологических свойств (растяжимость, уровень вязкости, возможность сохранять физические особенности на протяжении определенного времени). Количественные и качественные показатели нормированы стандартами. Показатель идк должен составлять нижепредставленные проценты и в зависимости от них пшеницу делят на классы.

Класс Количественный показатель клейковины Качество клейковины
1 36% I группа
2 28-32% II группа
3 23-27% III группа
4 18-22% IV группа
5 Не ограничивается V группа

Естественной особенностью зерновой культуры является способность давать заданный сорт муки за счет использования различных методов обработки. Мукомольное качество определяется наименьшей энергозатратностью при обработке зерна с самым большим выходом готовой продукции. Оценивают этот показатель в соответствии со следующими критериями:

  • товарный выход;
  • качество полученного сырья;
  • время, затраченное на процесс помола;
  • энергетический расход.

Производить хлеба высокого сорта с применением самых обычных технологий тестоведения — эта способность напрямую связана с газообразующим феноменом.

Алгоритм определения клейковины зерна:

  • полная очистка от крахмалсодержащих соединений;
  • 10-минутное давление пуансоном на резиноподобный белок;
  • определение показателя ИДК.

  • отличная 45-75 единиц;
  • удовлетворительная 80-100;
  • неудовлетворительная 105-120.

Зная, как правильно расшифровать результаты и соблюдая правильный алгоритм действий, специалисты проводят точные исследования. Для получения качественного сырья важно соблюдать последовательность, не упустив важных аспектов.

В процессе отмывания факторами, влияющими на количество и качество сырой клейковины, являются: температурный режим жидкости и временной период, отведенный на отлеживание. Методика определения показателей содержания клейковины в пшенице требует соблюдения установленных правил.

Читайте также:  Натуральная свекла на зиму без стерилизации в банки для салатов

50 г зерна среднего образца мелют на специальной мельнице для исследований. Нужно отбирать только полноценные зерновки без повреждений и гнили. Смолоть зерно нужно так мелко, чтобы на сите 067 оставалось не более 2% изготовленного сырья. При пропускании через шелковое сито 38 допускается остаток до 40%. Если показатели прохождения через сито превышают заданные нормой, проводится дополнительное измельчение, пока не будет достигнут необходимый результат. Длительность просеивания — 1 минута. Если массовая часть воды в зерне превышает 18%, перед обработкой его следует подсушить.

Далее потребует минимум 25 г шрота (смолотого зерна). Главное рассчитать, чтобы выход клейковины составлял не менее 4 г. Сырье помещают в сосуд из фарфора, добавляют воду. Допустимое колебание температурного режима воды a2. Количество воды определяется в зависимости от того, как скоро удастся достичь однородности массы.

Масса шрота (г) Количество воды (мл)
25 14
30 17
35 20
40 22

Все тесто нужно собрать, скатать в шар и оставить под стеклом на 20 минут. Затем его помещают над шелковым ситом и проливают слабой струйкой воды указанной температуры. Оторванные кусочки нужно собрать с сита и присоединить назад.

Жидкость с накопленным крахмалом нужно поменять 4 раза за весь процесс промывания. О том, что весь крахмал вымыт, свидетельствует полупрозрачный цвет отжимаемой с куска теста воды (без мутного осадка). Более точный способ определения — добавить в отработанную жидкость смеси:

  • дистиллированная вода 100 мл;
  • йодистый калий 0,2 г;
  • кристаллический йод 0,1 г.

Если отработанная жидкость не окрашивается в синий, весь крахмал вымыт и можно переходить к следующей фазе исследований. Отмытую клейковину нужно отжать вручную. Отжим проводится до тех пор, пока сырье не станет липнуть к пальцам. В процессе выжимания клейковину несколько раз выворачивают, а ладони промакивают сухим полотенцем.

Выжатое сырье кладут на весы, фиксируют результат. Затем вновь промывают под струей воды 3 минуты. Снова кладут на весы, фиксируют результат. Процесс отмывания считается завершенным, если разница между двумя показателями не превышает 0,1 г.

Количественный показатель клейковины в зерне отображается в процентном соотношении полученных данных с изначальным весом сухого сырья.

Важно: от качества и количества клейковины будет зависеть получение хлеба, его вкусовые показатели, внешний вид, сохраняемость, питательность.

Хорошая клейковина — это совокупность белковых соединений, освобожденных от гранул крахмала. Определить ИДК можно при помощи специального оборудования или вручную — уровень точности будет одинаковым.

источник

Клейковина – это химическое вещество белковой группы, серого цвета и упругой консистенции, нерастворимое в воде. Содержится это вещество в злаковых культурах по нисходящей: в пшенице, ржи, ячмене и т.д.

У клейковины есть два достаточно распространенных названия, которые мы часто видим на упаковках продуктов: глютен и клебер. Чтобы не возникало путаницы сразу проясним, что разницы между этими названиями нет никакой. Просто глютен – это клейковина на английском, а клебер – на немецком языке.

Пшеничная клейковина в сухом виде – это комбинация водорода, углерода, азота и кислорода. В небольших количествах в ней содержаться еще сера и фосфорые соединения. Количество азота в пшеничном зерне может достигать 16%, и именно этот показатель будет определять качество клебера.

Именно содержание клебера в зерне влияет на степень силы пшеницы. Сила зерна напрямую влияет на качество конечного продукта. Чем больше глютена – тем выше качество. Сила клейковины имеет градацию от 1-го (очень слабая) до 5-ти (очень сильная). Но в обиходе ее могут характеризовать и такими словами, как губчатая, короткорвущаяся, крошащаяся, крепкая и так далее.

Из полезных свойств клейковины пшеницы можно выделить следующие:

  • высокий уровень содержания растительных белков в готовой продукции;
  • присутствие в составе 18-ти жизненно важных аминокислот;
  • наличие витаминов А, В, Е, фосфора и кальция;
  • может служить натуральным консервантом, продлевая сроки хранения продуктов;
  • содержание клейковины в пшенице влияет на качества воздушности, упругости и эластичности теста.

ИДК – это прибор, которым измеряют индекс деформации клейковины после промывки 4-ех грамм мякиша (сырого глютена) в воде при температуре 18°C, для того, чтобы полностью вымыть крахмал.

Алгоритм процесса измерения индекса деформации следующий:

  • полностью очищают от крахмала;
  • резиноподобный белок кладут на платформу прибора ИДК;
  • на протяжение 10-ти минут мякиш глютена давит груз (пуансон);
  • стрелка на приборе определяет показатель ИДК.

Показатель измерения индекса деформации делится на три группы:

  • хорошая – это 1-я группа с показателем от 45 до 75 единиц;
  • удовлетворительно слабая – 2-я, с уровнем содержания глютена в пределах от 80 до 100 единиц;
  • неудовлетворительно-слабая – 3-я, с уровнем показателя от 105- до 120 единиц.

Есть еще два показателя, которые не входят в группы, но измеряются: неудовлетворительно крепкая с показателем от нуля до 15 единиц и удовлетворительно крепкая с уровнем индекса деформации от 20 до 40.

Такую клейковину отличает темный цвет, который проявляется у зерна после нарушения технологий выращивания, сушки или хранения. Клейковину первых трех групп отличают по светло-серому или светло-желтому оттенку.
к меню ↑


к меню ↑

Глютен в сухом виде добавляется на предприятиях пищевой промышленности для того, чтобы повысить количество и качество сырой массы глютена в изделиях из муки. Этот прием технологически индивидуален для каждого производства.

Сухую клейковину используют для изготовления:

  • хлебопродуктов;
  • замороженных продуктов из слоеного теста;
  • полуфабрикатов (пельменей, чебуреков, вареников и т.д.);
  • макаронных изделий;
  • колбас, сосисок, фарша.

На содержание клейковины в зерне влияет множество факторов, которые по совокупности причин, можно объединить в три основные группы. Зависимость прямая – чем больше в зерне белка, тем лучше свойства глютена.

Итак, причины изменения количества и качества клебера в пшеничном зерне бывают:

  • генетические – зависят от сорта;
  • экологические – зависят от того, в каких условиях пшеница росла и созревала;
  • экзогенные – зависят от тех химических и физических реагентов, которым зерно обрабатывали до или после сбора урожая.

Влияние содержания клейковины на конечный продукт

Кроме того, генетиками было выяснено, что целенаправленная селекция сортов и выбор количества и состава используемых удобрений может напрямую влиять на качество физических свойств глютена в зерне.

Кроме того, было доказано, что изменением количества использования азотных удобрений можно добиться цитогенетических изменений в характеристиках зерна. Этот характер изменений можно целенаправленно регулировать в нужном направлении. В результате, можно получить повышенный уровень содержания белка или аминокислот в созревшем зерне.

Но, все же, решающими факторами, которые влияют на конечное соотношение качества и количества клейковины в пшенице, считают три основные зависимости: состояние почвы, климатические условия и уровень влажности. Чем выше влажность – тем меньше содержание белка в зерне.

Порядок действий при проверке клейковины

В заключение, хотелось бы напомнить о таком распространенном явлении, как целиакия. Это болезнь генетического характера, при которой организм начинает воспринимать глютен (клейковину, клебер), как инородный фермент.

Непереносимость глютена проявляется в основном, как аллергическая реакция в виде: рвоты, болей в суставах и мигрени, потери веса и резях в желудке. Определить наличие заболевания можно только в условиях медицинской лаборатории, при помощи достаточно большого количества тестов. И в случае положительного результата тестов, человеку с непереносимостью клейковины назначается безглютеновая диета.

источник

Из данных, приведенных ранее, видно, что зерновки злаков трибы пшеничных содержат глиадин и глютенин, т. е. клейковинные белки, примерно в тех же количественных соотношениях, что и пшеница. Уже из этого факта можно было сделать вывод о возможности формирования клейковины из муки ржи, ячменя и пырея. Тем не менее экспериментальное доказательство этого предположения было получено лишь относительно недавно. В 1920 г. клейковина была отмыта из зерна некоторых видов дикого ячменя. Эти данные не подвергались проверке до 1945 г., когда были обстоятельно изучены хлебопекарные свойства сортов культурного ячменя, показана возможность отмывания из него клейковины и исследованы ее свойства. В 1950-х годах были изучены условия формирования клейковины ржи и ячменя и показано отрицательное влияние на этот процесс пентозановой фракции муки. Глиадин и глютенин в зерне пырея и клейковина пшенично-пырейных гибридов были исследованы в связи с проблемой повышения содержания белка путем межродовой гибридизации, но более подробного изучении ее свойств проведено не было.
Всестороннему изучению подвергалась за последнее время клейковина ржи. На первом этапе исследований было показано, что после удаления водорастворимой фракции ржаной муки сумма клейковинных белков может быть извлечена слабыми растворами органических кислот. После нейтрализации кислоты до pH 5,9—6,4 из раствора выпадает типичный студень клейковины.
Эти данные были подтверждены в последующих работах. Было установлено, что добавление в нейтрализованный раствор 2 н, раствора хлористого натрия значительно повышает выход ржаной клейковины. В этих же исследованиях было показано, что из ржаной муки можно извлечь клейковину и при прямом отмывании из препаратов промежуточного белка, полученного фракционированием муки по плотности методом Гесса. Исследования показали, что основным препятствием для формирования клейковины при отмывании из замешенного ржаного теста является фракция пентозанов. Удаление их при повторном фракционировании муки по плотности позволяет отмыть клейковину с получением теоретически рассчитанных выходов. Опыты в обратном направлении, т. е. добавление к препаратам промежуточного белка компонентов ржаной муки, богатых пентозанами, подтвердили, что последние отрицательно воздействуют на процесс формирования клейковины. Если количество добавленных пентозанов превысит определенную границу, то клейковина не отмывается совсем. Вместе с этим было отмечено, что слизистые вещества ржи, содержащие пентозаны, оказывают определенное влияние на реологические свойства клейковины, увеличивая ее растяжимость. Опыты показали также, что клейковинные белки могут взаимодействовать со слизями, образуя растворимые в воде комплексы. Если дальнейшие исследования подтвердят это, то можно считать доказанным, что именно наличие пентозанов препятствует образованию клейковины ржи. Исследование образцов ржи различных сортов показало, что по качеству клейковины они значительно отличаются друг от друга. В таблице 61 приведены данные, характеризующие пределы колебания этих свойств у разных сортов ржи, выращенной в разных условиях. По-видимому, сказываются сортовые особенности, но вместе с тем влияет географический фактор. Так, если сорт ржи Вятка 2 и Зееландская, выращенные в Майкопе (Краснодарский край), имели клейковину с удельной растяжимостью соответственно 6,9 и 9,0 см/мин, то эти же сорта при выращивании в Ташкенте характеризовались величиной этого показателя 2,8 и 0,2 см/мин соответственно. Испытание одного и того же сорта в разных районах страны выявило, что клейковина ржи, выращенной на юге, обладает меньшей растяжимостью и большей упругостью.

источник

Все от выпечки хлеба и кондитерских изделий до открытия мини пекарни – хлебопекарное оборудование, хлебопечка, сборник рецептов и рецептур, школа пекарей

Здравствуйте, уважаемые читатели сайта Hlebinfo.ru. Сегодня мы рассмотрим важнейший вопрос, посвященный пшеничной клейковине. По поводу покупки можете сразу же перейти по ссылке клейковина сухая пшеничная

Если замесить тесто из пшеничной муки и воды, а затем промыть это тесто в холодной воде, то часть веществ (крахмал, растворимые белки и др.) из образца теста вымоется, а часть останется в виде эластичной клейкой массы. Эту массу и называют клейковиной. Основой клейковины являются особые нерастворимые в воде белки глиадин и глютенин, связанные с другими компонентами (различными углеводами, липидами, минеральными веществами и др.). Содержание глиадина и глютенина в сухой клейковине достигает 80-90%. О химической природе и строении клейковины до сих пор идут споры. Но это уже сфера теории хлебопечения, а нас больше интересует практика.

Меня всегда интересовало, почему в обойной муке, полученной практически из цельного зерна содержание клейковины ниже, чем в муке высоких сортов. Ведь клейковина это белок, а чем выше сорт муки, тем меньше в ней белка. Ответ на вопрос простой. В пшеничной муке содержатся разные белки. Внутренние части зерна (эндосперм) содержат больше нерастворимых клейковинных белков, а более внешние части зерна (зародыш и алейроновый слой) богаче растворимыми белками (в основном альбуминами и глобулинами). При отмывании клейковины растворимые белки вместе с крахмалом вымываются из теста, а нерастворимые клейковинные белки остаются. Кстати, специалисты в области здорового питания считают, что растворимые пшеничные белки, содержащиеся во внешних слоях зерна, имеют более высокую пищевую ценность, чем белки клейковины, содержащиеся в эндосперме. Однако хлебопекарные свойства муки определяются именно белками клейковины.

Чем больше в муке клейковины и чем лучше качество этой клейковины, тем выше хлебопекарные свойства муки.

Массовая доля сырой клейковины в пшеничном зерне варьирует от 7 до 50%. Содержание клейковины в муке считается высоким, если ее массовая доля (в сыром виде) достигает 28%. Содержание клейковины в зерне в основном зависит от сорта пшеницы и от условий ее выращивания. В условиях пониженных температур клейковины в зерне накапливается меньше. Удивительно, но в былые годы (лет 50-70 тому назад) содержание клейковины в пшеничном зерне было выше, чем в наше время. Этот феномен еще предстоит объяснить.

В хлебопекарной пшеничной муке разных сортов содержание (массовая доля) сырой клейковины нормируется в соответствии с ГОСТ Р 52189-2003 «Мука пшеничная. Общие технические условия». Ниже указано минимальное содержание (%) сырой клейковины в разных сортах хлебопекарной пшеничной муки.

Очень важно, чтобы клейковина муки обладала комплексом свойств, позволяющих производить хлеб высокого качества.

Качество клейковины определяют в отмытом состоянии. Хорошая сырая клейковина должна быть достаточно связной (не распадаться на отдельные фрагменты), эластичной, в меру упругой и растяжимой. Если клейковина будет слишком упругой (крепкой) и малорастяжимой или наоборот слишком слабой и сильнорастяжимой, то такая клейковина не сможет образовать в тесте высокопористый объемный каркас, заполненный пузырьками газа. Таким образом, высококачественная клейковина должна обладать хорошей эластичностью, средней способностью к растяжению и средними показателями упругости.

Количество и качество содержащейся в муке клейковины устанавливается в лабораторных условиях согласно ГОСТ 27839-88 «Мука пшеничная. Методы определения количества и качества клейковины».

Количество сырой клейковины определяется с помощью отмывания ее водой из образца теста определенной массы («Ориентировочные методы определения качества и количества клейковины в пшеничной муке»).

Качество клейковины определяется с помощью прибора ИДК ( И змеритель Д еформации К лейковины), способного измерять упругость сырой клейковины. В настоящее время разработаны различные модификации этого прибора, позволяющие с разной степенью точности определять способность клейковины сопротивляться деформирующему воздействию. Прибор удобен в работе и не слишком дорог (примерная цена прибора ИДК 3М составляет 33-35 тыс. руб.). Время, затрачиваемое на 1 измерение, составляет около 35 секунд. Следует иметь в виду, что для выполнения измерений к этому прибору придется прикупить дополнительное оборудование, список которого можно уточнить в ГОСТ 27839-88.

Результат измерений качества клейковины выражается в условных единицах ИДК.

Шкала прибора ИДК 3М позволяет выполнять измерения в пределах от 0 до 150 усл. ед. ИДК с точностью до ±0,5 усл. ед. ИДК.

Если испытания клейковины на приборе ИДК показали результат более 80 единиц, значит клейковина муки слабая. Проблем при переработке такой муки на хлеб не избежать, а вот для выработки многих мучных кондитерских изделий такая мука вполне подойдет.

При надавливании образец слабой клейковины легко деформируется (сплющивается). Слабая клейковина характеризуется плохой эластичностью, поэтому она сильно растягивается. После растяжения форма образца не восстанавливается. Тесто из муки со слабой клейковиной обладает слабой формоустойчивостью и сильно расплывается. Под воздействием углекислого газа, выделяемого дрожжами, тесто из муки со слабой клейковиной быстро поднимается, а затем опадает и уже не восстанавливает свой объем. Мука со слабой клейковиной доставляет множество хлопот хлебопеком. Изделия из такой муки получаются низкого объема, расплывчатой формы, с плохой пористостью. Мука со слабой клейковиной больше подходит для производства мучных ко

Если испытания клейковины на приборе ИДК показали результат менее 50 единиц, значит клейковина муки крепкая. Не стоит путать понятия «крепкая» и «сильная». Сильная клейковина обладает отличной эластичностью и позволяет выпекать великолепный хлеб. Крепкая клейковина обладает невысокой эластичностью, она с трудом растягивается, а при растяжении легко разрывается. Углекислый газ, выделяемый в тесте дрожжами, не может в достаточной степени растянуть такую клейковину и создать развитую пористость, в результате изделия получаются пониженного объема с весьма грубой пористостью и крошливым мякишем. Мука с крепкой клейковиной хорошо подходит для выработки сушек.

Читайте также:  В чем отличие омега 3 и омега 6

Согласно ГОСТ 27839-88, деформация хорошей клейковины, измеренная на приборе ИДК должна находиться в пределах от 55 до 75 единиц. Чем больше значение ИДК, тем слабее клейковина.

Клейковина с ИДК 50-35 (для муки 2 сорта с ИДК 50-40) считается удовлетворительно крепкой, а с ИДК 80-100 удовлетворительно слабой. С мукой, содержащей такую клейковину, при правильном подходе еще можно работать.

При переработке муки со слабой клейковиной необходимо использовать приемы, направленные на ее укрепление, а при переработке муки с излишне крепкой клейковиной – приемы, способствующие ее ослаблению.

Если ИДК клейковины ниже 30 (для муки 2 сорта ниже 35) или выше 105, то качество клейковины считается неудовлетворительным. Из муки с такой клейковиной нормальный хлеб испечь не удастся.

  • Приобретая муку, уделяйте особое внимание таким показателям, как массовая доля (содержание) сырой клейковины и ИДК.
  • В муке 1 сорта содержание сырой клейковины должно быть не менее 30, а высшего – не менее 28%.
  • Наилучшее значение ИДК — 60-70 усл. ед. Если ИДК ниже 55 (клейковина крепковата) – применяйте улучшители расслабляющие клейковину (восстановительного действия), если более 75 (клейковина слабовата) – улучшители укрепляющие клейковину (окислительного действия).
  • Если в документах на муку приведены показатели содержания клейковины и ИДК соответствующие норме, дрожжи свежие, технология не нарушается, а хлеб не получается (расплывается, плохо поднимается и т.д.), несите муку на анализ в испытательную лабораторию. При выявлении отклонений показателей качества муки от нормативных значений, смело предъявляйте претензии поставщику и требуйте компенсации убытков. В нашей практике недобросовестные поставщики выявлялись нередко. Чтобы не потерять клиентов они быстро соглашались «добром уладить ситуацию».

Спасибо за внимание. Отзывы и замечания по содержанию и изложению темы оставляйте в комментариях, расположенных чуть ниже или отправляйте по эл. почте hlebinfo@mail.ru. Мы будет очень благодарны, если вы поддержите наше начинание и пришлете для публикации материалы, касающиеся теории и практики хлебопечения (фотографии, статьи, заметки, видеоролики). Все материалы будут опубликованы с указанием авторства.

Фото к комментариям присылайте на hlebinfo@mail.ru

Для предотвращения спама, комментарии публикуются после проверки модератором.

Пока ждете ответа на комментарий, можете посмотреть рекламу!

источник

По данным Т.Осборна, в пшеничном зерне содержится:

2.4% альбуминов и других водорастворимых веществ белковой природы.

Т.е. суммарное содержание белка составляет 11,4%.

В зерне пшеницы больше всего проламинов и глютелинов, которые образуют клейковину. Проламин пшеницы называют глиадином. Он лучше всего растворяется в 60% — ном этаноле. Изоэлектрическая точка соответствует рН 7,0.

Аминокислотный состав глиадина отличается малым содержанием незаменимых аминокислот – триптофана и лизина. Вместе с тем много глютаминовой кислоты (46,6%) и пролина (17,0%).

Глютелин пшеницы называют глютенином (от французского Gluten — клейковина). По аминокислотному составу он отличается от глиадина, но также содержит много глютаминовой кислоты (42,1%)..

В наше время установлено, что глиадин и глютенин состоят из ряда белков, различающихся по молекулярной массе и аминокислотному составу. Так, глиадин был разделен на 4 основные фракции(), а каждая из этих фракций была разделена на ряд индивидуальных белков с молекулярной массой от 30000 до 160000 Да.

Глютенин также состоит из ряда белковых компонентов, молекулярные массы которых значительно выше и составляет 2-3 млн Да.

Содержащийся в пшеничном зерне альбумин был назван лейкозином. Он содержится, главным образом в зародыше. Этот белок легко денатурируется и теряет свою растворимость.

Если получить водный экстракт из пшеничного зерна или зародыша и добавить к нему даже немного спирта или ацетона, то лейкозин выпадает в осадок и его уже нельзя перевести снова в водный раствор. Легко денатурируется под влиянием нагревания. При неправильной сушке зерно перегревается под действием высоких температур и теряет всхожесть. Это вызвано денатурацией лейкозина.

Исследование последних лет показали, что лейкозин представляется собой комплекс разных белков с молекулярной массой 20000 – 25000 Да, причем, в состав этого комплекса входят белки-ферменты.

В зерне пшеницы найден белок, который, по-видимому, связан с липидами и поэтому экстрагируется из муки петролейным эфиром. Этот белок называется пуротионином, он содержит около 16% цистина. Состоит из 2-х компонентов (α- и β-пуротионина) с молекулярной массой 12500 и 5000 – 7000 Да.

Подобные белки найдены в зерне ячменя и названы гордотионином.

В зерне твердой пшеницы обнаружен водорастворимый белок, содержащий 0,03% меди и имеющий коричневую окраску. От него зависит коричневый цвет макарон, которые получают из некоторых партий твердой пшеницы.

Клейковина – была открыта в 1745 г итальянским ученным Беккари в пшеничной муке. Клейковинные белки содержатся также в зерне некоторых сортов ячменя, пырея и др. По данным Казакова Е.Д., некоторые сорта пырея содержат более 65% сырой клейковины.

Содержание клейковины в зерне и муке пшеницы является важным показателем качества.

Сырая клейковина содержит 2/3 (66%) воды и 1/3 сухого вещества, которое в основном состоит из белков. От количества и реологических свойств клейковины зависит способность пшеничной муки давать при выпечке пышный хлеб с упругим эластичным и пористым мякишем.

Клейковина представляет собой сложный белковый комплекс, состоящий из 2-х фракций — глиадиновой и глютениновой в соотношении 1:1 (белки составляют 80-85%, углеводы 10-15%, липиды 2-8%)

Отдельно эти фракции свойствами клейковины не обладают. При этом глиадин легко отделяется от глютенина путем экстракции 60-70%-ным этанолом. Это указывает на то, что две фракции соединены нековалентными связями.

Клейковина разного качества имеет одинаковый аминокислотный состав и состоит из одних и тех же белковых компонентов. Но прочность их взаимного соединения разная. В крепкой клейковине «плотность упаковки» белковых элементов выше, чем в слабой.

В формировании структуры клейковины и ее свойств важную роль играют дисульфидные (–S-S-) и водородные связи. Установлено, что глиадин имеет внутренние -S-S- связи, т.е. состоит из нескольких полипептидных цепей, соединенных дисульфидными связями. Таким образом, клейковина представляет собой единый олигомерный белок, имеющий трехмерную сетчатую структуру.

Прочность и одновременно подвижность структуры молекулы клейковины создают специфические реологические (реология – наука о деформациях и текучести вещества) свойства – упругость, эластичность, растяжимость и др. Это объясняется наличием большого количества нековалентных связей, которые легко разрываются и вновь возникают при различных воздействиях на белок.

Качество клейковины тесно связанно с количеством дисульфидных связей, что оценивается соотношением число –S-S- связей к числу SH- групп.

В зависимости от реологических свойств клейковины сорта пшеницы подразделяются на твердые и мягкие.

У твердой пшеницы клейковина крепкая, при растяжении короткорвущаяся. Тесто получается прочное, с высокой упругостью, малорастяжимое. Такими свойствами должно обладать тесто для изготовления макаронных изделий, манной крупы.

У мягкой пшеницы клейковина сочетает упругость с эластичностью и растяжимостью. Тесто имеет хорошую газоудерживающую способность и при выпечке дает хлеб пористой структуры. Такие свойства необходимы для производства хлебобулочных изделий.

Группа мягкой пшеницы по свойствам клейковины подразделяется на сильные, средние и слабые.

Мука из пшеницы сильных сортов дает упругое эластичное тесто, хлеб хорошо сохраняет форму, при выпечке дает пористую структуру мякиша.

Тесто из муки очень сильной клейковины имеет ограниченную способность к растяжению и пониженную газоудерживащую способность, поэтому хлеб имеет пониженный объем.

При подмешивании муки из сильной пшеницы к муке с низкими хлебопекарными свойствами, получают муку с хорошими свойствами. Поэтому сорта сильной пшеницы называют сортами – улучшителями.

Средняя пшеница сама дает хлеб хорошего качества, но она не сможет эффективно улучшать слабую пшеницу.

Мука из пшеницы слабых сортов дает низкий, расплывчатый хлеб с плохой пористостью. Хороший хлеб можно получить, если только добавлять сорта улучшители.

В эндосперме пшеничного зерна клейковина распределяется неравномерно. Больше всего клейковины локализовано в наружном слое эндосперма, меньшего всего – во внутренних слоях. Поэтому мука II сорта будет содержать больше клейковины.

источник

Лабораторная работа

ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОДЕРЖАНИЯ СЫРОЙ КЛЕЙКОВИНЫ В ЗЕРНЕ ПШЕНИЦЫ

Приборы, оборудование: образец зерна пшеницы, лабораторная мельница,

фарфоровая или пластмассовая чашка, шпатель, мерный

‘цилиндр на 25 мл, таз с водой, полотенце, сито I,0 мм,

лабораторные весы ВЛТК-500.

Общие сведения

Клейковина — это белковая часть муки из зерна пшеницы и других зерновых, остающаяся в виде эластичного сгустка после вымывания крахмала из теста водой.

Клейковина состоит из запасных белков, содержащихся в эндосперме зерна. От содержания клейковины в зерне и ее прочности зависят хлебопекарные качества муки, объемный выход хлеба, его внешний вид, пористость, эластичность, вкус, запах, формоустойчивость, а также питательная ценность.

Количество клейковины в зерне — сортовой признак пшеницы. Пшеница содержащая в зерне более 28% клейковины, называют сильной; если клейковины менее 23% — слабой.

Повысить содержание клейковины в зерне можно и агротехническим путем, особенно внесением азотных удобрений.

Порядок выполнения работы

Навеску зерна массой 30. 40 г. очистить от сорных примесей, выбрать щуплые и поврежденные зерна и, поместив в лабораторную мельницу, размалывать в течение 3 минут.

Размолотое зерно высыпать из мельницы, тщательно перемешать и выделить навеску массой 25 г, которую поместить в фарфоровую или пластмассовую чашку и залить 14 мл воды с температурой 16. 20°С. Тесто замешивать шпателем до тех пор, пока оно не станет однородным. Приставшие к чашке или шпателю частицы присоединитькуску теста и хорошо промешать руками. Скатанное в шарик тесто положить в чашку, закрыть крышкой и оставить на 20минут.

По истечению этого времени начать отмывку клейковины. Для этого в таз налить не менее 2 литров воды, опустить в нее тесто и отмывать крахмал и частицы оболочек зерна, разминая тесто руками. Для того, чтобы избежать случайных потерь кусочков теста или клейковины, отмывку следует проводить над ситом с отверстиями 1,0 мм.

Случайно оторвавшиеся кусочки клейковины необходимо тщательно собрать с сита и присоединить к общей массе. Воду в тазике по мере ее загрязнения необходимо менять, процеживая ее через сито, чтобы не допустить потерь клейковины.

Отмывание ведут до тех пор, пока оболочки зерна не будут полностью удалены и вода, стекающая при отжимании клейковины, не будет почти прозрачной (без мути).

Отмытую клейковину отжать между ладонями, вытирая их время от времени сухим полотенцем. При этом ее несколько раз выворачивают и снова отжимают между ладонями, пока она не начнет слегка прилипать к рукам.

Отжатую клейковину взвесить на весах с точностью до 0,1 г. Содержание ее выразить в процентах (К) к навеске измельченного зерна по формуле;

где M1 масса измельченного зерна, г; М2 масса отжатой клейковины, г,

Результаты записать в тетрадь; сделать вывод.

Качество зерна пшеницы мягкой

Зерно пшеницы высокого качества на рынке стоит значительно дороже, производство его экономически выгодно.

Основные показатели качества зерна пшеницы подразделяют на три группы: физические (натура, масса 1000 зерен, стекловидность, седиментация, число падения, а также цвет, запах, примесь испорченных зерен и др.), химические (белок, клейковина, крахмал и др.). технологические и хлебопекарные (выход муки, сила муки, объемный выход хлеба и др.).

Важнейшее значение имеют белковые вещества, особенно образующие клейковину. Сырая клейковина содержит около 35 % сухого вещества, которое на 80-90 % представлено двумя белковыми фракциями, не растворимыми в воде — глиадином и глютенином. Лучшее соотношение их в муке 1:1. С увеличением содержания глиадина увеличивается растяжимость, а при избытке глютенина клейковина становится маюсвязной, короткорвущейся.

Количество и хорошее качество клейковины обусловливают способность теста удерживать бродильный углекислый газ. Это увеличивает объем хлеба и делает его мелкопористым.

По качеству клейковину делят на три группы. Она может быть хорошая (имеет умеренную упругость, связность и достаточную растяжимость), слабая (очень растяжимая, недостаточно упругая), крепкая, короткорвущаяся (очень упругая, малорастяжимая), крошащаяся (недостаточно связная).

Клейковину, которая не отмывается, определяют термином «неотмывающаяся». Если клейковина крошащаяся, легко рвущаяся и не формируется после обминания, то ее относят к III группе без определения качества на приборе ИДК (измеритель деформации клейковины). В соответствии с показаниями прибора клейковину по качеству относят к одной из трех групп:

— Группы качества пшеничной клейковины в зависимости от показаний прибора ИДК
Показания прибора, усл. ед. Группа качества Характеристика клейковины
От О до 15 III Неудовлетворительная крепкая — неудовлетвори­тельная эластичность, очень упругая, слабо растяжимая
От 20 до 40 II Удовлетворительная крепкая — удовлетворитель­ная эластичность и упругость, слабая растяжимость
От 45 до 75 I Хорошая — хорошая эластичность, средняя растя­жимость
От 80 до 100 Удовлетворительная слабая — удовлетворитель­ные эластичность и упругость, слабая растяжи­мость
От 105 до 120 III Неудовлетворительная слабая — неудовлетвори­тельная упругость, сильная растяжимость

Сильные сорта (улучшители) могут сформировать сильное зерно 1 -го или 2-го класса обладающее лучшими показателями качества, способное не только давать хороший хлеб, но и улучшить муку из слабой пшеницы, если к ней подмешать 20-25 % сильной муки.

Сорта пшеницы, включенные в список наиболее ценных, дают зерно средней силы (3-го класса) с хорошими хлебопекарными свойствами и могут в определенной мере улучшить муку из слабой пшеницы. Такую пшеницу называют филлер (наполнитель). Она в хлебопекарной смеси составляет 35-50%. Филлеры делят на умеренные, хорошие и отличные.

Зерно слабой пшеницы (4-й класс) нуждается в улучшении хлебопекарных свойств, иначе получается хлеб плохого качества, с малым объемом и грубой пористостью. Зерно 5-го класса для хлебопечения не используют.

Сильным (1-го или 2-го класса) зерно считается только в том случае, если оно получено от сильного сорта, имеет нормальный цвет и запах и отвечает всем требованиям ГОСТ Р 52554-2006. Если же по одному или несколькими показателями зерно ниже требований первого класса, его переводят в 2-й или 3-й класс, а иногда даже в 4-й или 5-й.

Зерно средней силы (3-го класса) может быть получено от сильных и ценных сортов, если оно отвечает соответствующим требованиям. Иначе его относят к 4 или 5-му классу.

Сильное зерно, отличающееся большим содержанием высококачественной клейковины, имеет повышенную белковость и отличные хлебопекарные свойства муки. Нормальной для сильной пшеницы считается содержание белка не менее 14%, для средней — не менее 11 и для слабой — менее 11 %.

Класс пшеницы определяется по наихудшему значению одного из показателей. Пшеница 1-4 классов предназначена для продовольствия, а 5-го класса — для непродовольственных целей.

Важно при уборке, очистке или хранении не смешать высококачественное зерно с низкокачественным и не потерять, таким образом, зерно высокого качества

В какой части зерновки больше всего белка?

Какие хлебопекарные качества муки зависят от содержания клейковины?

Какую пшеницу называют «сильной»? -«слабой»?

Каким образом можно увеличить содержание клейковины в зерне пшеницы?

Какое свойство клейковины определяет объём хлеба?

Назовите группы качества клейковины

Какие сорта пшеницы являются «улучшителями»?

источник

Соотношение отдельных групп белков от общего их содержания, %

В зерне пшеницы больше всего проламинов и глютелинов. Эти белки образуют основную массу клейковины. Проламины (глиадин) содержат мало незаменимых аминокислот: трианина и лизина, и очень много глутаминовой кислоты (46 % от массы белка) и проламина (17 % ). Их моль.масса – 30 — 40 тыс. Глютелины содержат глутаминовой кислоты — 38 % и пролина — 13,5 % . Их 24 моль. масса от 500 тыс. до 2 — 3 млн.

Альбумины (лейкозин) содержатся главным образом в зародыше и алейроновом слое. Многие из альбуминов являются ферментами.

Аминокислотный состав белков клейковины пшеницы, в % (по данным

А.Б. Ваккара и Т.М. Забродиной)

На содержание белка и его качество в пшеничном зерне сильно влияет влажность почвы. Чем больше влаги, тем ниже содержание белка и клейковины. Недостаток влаги и высокая температура вегетационного периода способствует увеличению содержания белка, синтезу и формированию более крепкой клейковины.

Вместе с тем, наследственные сортовые различия по качеству клейковины отчетливо сохраняются при разных условиях внешней среды.

К л е й к о в и н а была открыта в 1745 г. итальянским ученым Беккари. Она представляет собой резиноподобную массу, которая остается после отмывания водой пшеничного теста.

Клейковина содержится в зерне в сухом состоянии, при замесе её частицы набухают, слипаются и после отмывания крахмала образуют массу, называемую сырой клейковиной, которая содержит 2/3 (66%) воды и 1/3 сухого остатка.

Клейковина содержит 80 — 85% белка (проламинов и глютелинов), 10 — 15% углеводов (главным образом крахмала), 2 — 8% липидов и 0,5-2,0% золы.

Ни проламины, ни глютелины в отдельности не обладают свойствами клейковины — белкового комплекса, в котором индивидуальные белки соединены в единую частицу клейковинного белка дисульфидными, водородными связями и силами гидрофобного взаимодействия.

Читайте также:  Икра из синих на зиму рецепты пальчики оближешь

Исследования клейковины разного качества показали, что она имеет одинаковый аминокислотный состав и построена из одних и тех же белковых молекул, однако прочность взаимосвязей внутри частицы клейковинного белка различна: в крепкой клейковине «плотность упаковки» белковых молекул выше, чем в слабой. Это объясняется тем, что в крепкой клейковине больше дисульфидных, водородных, ионных связей и гидрофобных взаимодействий.

Белковые вещества других злаковых

В зерне ржи также содержатся проламины (глиадин) и глютелины (Табл.6), но они существенно отличаются от белков пшеницы по аминокислотному составу и физико-химическим свойствам, поэтому обычным способом отмыть клейковину из ржаной муки не удается.

Белки ячменя представлены небольшим количеством альбуминов, проламинами (гордеин) и глютелинами. Соотношение проламинов и глютелинов 1:1.

Зерно овса также содержит проламины, глютелины и небольшое количество альбуминов.

В зерне риса проламинов почти нет, а главная масса белка представлена глютелинами (оризенин).

Зерна кукурузы содержат, главным образом, проламины (зеин) и глютамины. Глютелины составляют около 40% от всех белков, примерно столько же проламинов, но они отличаются от других белков зерна тем, что практически не содержат Лиз и Три — важных незаменимых аминокислот. Проламины кукурузы растворяются в 90-93%-ом этаноле.

Количество белка в зерне, муке или крупе определяют методом Къельдаля — по количеству азота. Определив в навеске исследуемого материала процентное содержание азота, рассчитывают содержание белка. Например, в пшеничном зерне содержится 2,5% азота, умножив эту величину на коэффициент 5,7, получим, что в данном сырье содержится 14,25% белка.

Белковые коэффициенты были выведены опытным путем. Так, в белках пшеницы и ячменя содержится в среднем 17,54 % азота. Если принять белок за 100% , то 100:17,54 = 5,7. Белковый коэффициент для риса равен 5,95; овса и ржи — 5,83.

П р о т е а з ы зерна злаковых. В здоровом зерне пшеницы, ржи, ячменя и других культур активность протеолитических ферментов невелика и распределена по зерну неравномерно. Если за 100 % принять активность протеаз в зародыше, то активность протеаз в щитке составит около 3%, а в эндосперме – около 11%, при pH 5,5 – 6,0.

У г л е в о д ы зерна злаковых составляют около 75% веществ, входящих в состав зерна.

К р а х м а л. Среднее содержанке крахмала в зерне пшеницы, ржи и кукурузы составляет 60 — 70%, у ячменя – 50 – 60%, в зернах риса — 70-80%. Крахмал сосредоточен главным образом в клетках эндосперма, в крахмальных зернах различной формы и размера — от 0,02 до 0,12 мм.

Крахмал состоит из двух полисахаридов: амилозы и аминопектина. Амилоза – линейный, а амилопектин — сильно разветвленный полисахарид. В молекуле крахмала содержится от 19 до 25% амилозы и 75 — 80% амилопоктина. Моль масса амилозы колеблется от 300 тыс. до 1 млн., у амилопектина достигает сотен миллионов.

В нормальном зерне пшеницы, ржи и ячменя содержится только β-амилазы, α-амилазы нет, она синтезируется при прорастании. Наиболее активные амилазы содержатся в зародыше, активность амилаз эндосперма значительно ниже.

Г л и к о г е н — полисахарид, содержится в зерне некоторых сортов кукурузы и в дрожжах. Он имеет структуру сходную со структурой амилопектина, но более ветвистую и компактную. Моль масса гликогена больше чем у амилопектина.

С л и з и (гумми) — полисахариды, растворимые в воде. Много слизей в зерне ржи — 2,5 — 3,0% от сухого вещества. Они состоят главным образом из пентоз: арабинозы и ксилозы. Слизи ржи легко набухают в воде и дают вязкие

Гемицеллюлозы — содержатся главным образом в оболочках семян, делятся на две группы: гексозаны (при гидролизе дают гексозы) и пентозаны, образующие при гидролизе пентозы. В зерне ржи и пшеницы содержится от 8 до 10% гемицеллюлоз, в том числе от 5 до 8% пентозанов.

К л е т ч а т к а — полисахарид, состоит из β-д-глюкозы. Содержится, главным образом, в оболочках зерна и в стенках клеток алейронового слоя.

М о н о – и о л и г о с а х а р и д ы — содержатся, главным образом в клетках зародыша (Табл.5). Так, в сухом веществе зародышей ржи и пшеницы содержится от 16 до 23% сахаров, в зародышах кукурузы около 11%. Сахар состоит из сахарозы с примесью рафинозы(4 – 7%) и очень малым количеством глюкозы и фруктозы. В зерне ячменя содержится 2 – 3% сахаров, главным образом сахарозы и других олигосахаридов.

Мальтозы в нормальном зерне нет, она появляется и накапливается при прорастании.

Л и п и д ы включают: 1. Жиры; 2. Фосфолипиды; 3. Каротины;

Из данных таблицы 3 видно, что зерно пшеницы, ржи и ячменя содержит около 2% липидов. В зерне овса — около 5%. Просо также отличается повышенным содержанием липидов.

Особенно велико содержание липидов в зародыше — от 12 до 30 % . Очень много жира в зародышах кукурузы. Алейроновый слой пшеницы и ржи также богат жиром.

Фосфолипидов в зерне пшеницы, ржи, ячменя и риса 0,3 — 0,6%; в зародышах пшеницы — 1,6% .

Каротины (α -, β -, γ -) окрашивают зерно в желтый или желто-оранжевый цвет.

Воски в незначительном количестве содержатся, главным образом, в оболочках, покрывая её тончайшей пленкой.

Водорастворимые витамины содержатся, главным образом, в зародыше и алейроновом слое.

Минеральных веществ в зерне — смотри зольность зерна.

В о д а. По мере созревания зерна, его влажность понижается. На ранних фазах влажность пшеничного зерна составляет 70 – 75%, на стадии восковой спелости – 25 – 30%, а при полной спелости – 15 – 20%.

Зерно содержит свободную и связанную воду. Связанной называют воду, которая химически и физически связана с белками и другими веществами зерна. Связанной воды в зерне злаковых около 14% (таблица 3). Если влажность зерна выше, в нем появляется свободная влага, и резко усиливаются все биохимические процессы.

Очень важным является понятие равновесной влажности, которая изменяется в зависимости от влажности воздуха в хранилище зерна.

1.3. Клетки тканей масличных семян, их состав, строение и роль органелл

Ткани масличных состоят из сотен клеток. К л е т к и основной (запасающей) ткани способны осуществлять все метаболические процессы. Клетки покровных тканей, в процессе специализации, полностью или частично лишились метаболической активности. Клетки различаются по форме, величине и химическому составу в зависимости от физиологических функций ткани, вида растения и возраста, однако сохраняют единый план строения.

В клетках запасающих тканей семян различают клеточную стенку и

К л е т о ч н а я с т е н к а — жесткая, со всех сторон окружает протопласт и служит для него механической опорой. Она состоит из двух слоев: наружного (первичной стенки) и внутреннего (вторичной стенки). Пространство между контактирующими первичными стенками двух соседних клеток называют межклеточным слоем, или срединной пластинкой. Соседние клетки контактируют не по всей поверхности — по углам клеток образуются свободные пространства — межклетники, образующие общую межклеточную систему, открытую на поверхности семян. Воздух диффундирует по ней внутрь, и каждая клетка тканей получает кислород.

П р о т о п л а с т состоит из цитоплазмы, одной или нескольких мелких вакуолей. В цитоплазму погружены ядро и другие органеллы. Ядро у взрослой клетки оттесняется увеличивающейся вакуолью к клеточной стенке. Протопласты соседних клеток сообщаются при помощи тонких тяжей цитоплазмы, проходящих сквозь клеточные стенки и срединную пластинку контактирующих клеток. Эти тяжи цитоплазмы называют плазмодесмами. В результате все клетки ткани семени связаны между собой в единую систему каналами диаметром 16 — 20 нм.

Вакуоль отделена от цитоплазмы мембраной. В созревающих семенах в вакуоли содержится водный раствор неорганических ионов, углеводов, органических кислот, аминокислот, пептидов, белков, алкалоидов, фенольных соединений и др. При созревании семян и снижении их влажности эти соединения образуют кристаллы (например, оксалата кальция) и аморфные отложения. В вакуолях клеток накапливаются запасные белки в виде белковых тел или алейроновых зерен, а также алкалоиды, гликозиды, сапонины и др. вещества, защищающие ткани от повреждения насекомыми, микроорганизмами и животными.

Стенки клеток основных (маслосодержащих ) тканей семян, как правило, тонкие и слегка волнистые. Расположенные в углах межклетники заполнены у сухих семян газовой средой содержащей меньше кислорода и больше диоксида углерода в отличие от окружающей семена атмосферы.

Клеточные стенки внешних семенных оболочек с возрастом, в процессе формирования защитных свойств, пропитываются веществами, повышающими их механическую прочность. Накопление в оболочке клетки лигнина ведет к одревеснению оболочки. Клетки становятся не только механически прочнее, но и менее проницаемы для воды, кислорода и др. газов.

Поверхность клеточных стенок семенной оболочки, обращенная к атмосфере, содержит кутин — гидрофобный полимер, состоящий из сложной смеси жирных гидрокислот, связанных эфирными связями и образующих трехмерную структуру. Такие клетки образуют защитную ткань (кутикулу) из трех слоев: наружного (воскового), среднего (кутинизированного) и внутреннего, состоящего из кутина, воска, углеводородов, полисахаридов и следов белка. Кутикула предохраняет семена от неблагоприятных внешних воздействий и проникновения в них микроорганизмов. Процессы обмена в кутинизированных клетках значительно замедляются, но не прекращаются совсем.

Ц и т о п л а з м а метаболически активных клеток имеет сложную структуру. Вещество цитоплазмы называют цитозолем или гиалоплазмой. Все химические реакции и процессы в клетке протекают в специфических условиях, возникающих в органеллах и цитоплазме.

М е м б р а н ы. Реакции и процессы в клетке идут в строго локализованных объемах органелл, отделенных от окружающей цитоплазмы биологическими мембранами. Биологические мембраны имеют жидкостно-мозаичную структуру и состоят из бислоя полярных липидов (фосфолипидов, гликолипидов и стеролов), в который встроены белки (ферментативные, транспортные, регуляторные, защитные и др.). Внешняя и внутренняя поверхности бислоя образованы гидрофильной частью липидов, а гидрофобные концы липидов (в виде остатков) направлены друг к другу и частично перекрещиваются.

Ферментативные и другие белки в структуре биомембраны не образуют сплошного слоя, они как бы вкраплены в липидный бислой. В молекулах мембранных белков есть гидрофильные и гидрофобные части. Белок встраивается в гидрофобный бислой своей гидрофобной частью. Гликопротеины, встроенные в биомембрану, могут взаимодействовать с гликолипидами бислоя.

Согласно современным представлениям, липидный бислой является жидкой кристаллической структурой только при температуре, нормальной для функционирования клетки. В зависимости от природы остатков жирных кислот в фосфолипидах бислоя, степени их не насыщенности, моль массы, область температур, в которых биомембрана нормально функционирует, существенно изменяется.

При понижении температуры до значения, соответствующего фазовому переходу липидов, бислой из относительно текучего, подвижного жидкокристаллического состояния (оптимальная вязкость мембраны примерно в 100 раз выше вязкости воды) переходит в твердую геле подобную структуру, что нарушает жизнедеятельность мембраны.

Я д р о является наиболее крупной органеллой. В покоящейся клетке ядро окружено двойной биомембраной с многочисленными порами, расположенными в определенном порядке. Через поры происходит обмен веществ между ядром и цитоплазмой. Внутренняя мембрана является оболочкой ядра, наружная — частью мембранных структур клетки и относится к цитоплазме. В ядре расположены дезоксирибонуклеопротеины — сложные белки представляющие собой соединения молекул дезоксирибонуклеиновой кислоты с молекулами гистонов и других белков. Хранение наследственной информации зашифрованной в молекулах ДНК, их удвоение перед делением клетки осуществляется с помощью хромосом. Клетки растения данного вида и сорта содержат одинаковый набор хромосом и генов.

Синтез ферментов в ядре клетки обуславливает управление всей жизнедеятельностью клетки. Образование в клетке белков, липидов, углеводов и их соединений — это ферментативные процессы, зависящие прежде всего от набора синтезируемых клеткой ферментов и их активности.

М и т о х о н д р и и — органеллы, обеспечивающие клетку энергией. Энергия образуется в результате аэробной стадии дыхания — процесса окисления веществ, запасаемых в клетке или поступающих из вне. Митохондрия имеет внешнюю гладкую и внутреннюю складчатую мембраны. Складки внутренней мембраны, выступающие внутрь митохондрии, называются кристами. Внутреннее пространстве между кристами заполнено 50% белковым гелеподобным веществом, в котором находятся ферментные системы аэробного окисления веществ. В матриксе находятся собственные кольцевые ДНК, по информации которых митохондрии сами синтезируют свои белки. Мембраны митохондрий различаются по составу. Внутренняя мембрана содержит 70% белков и 30% полярных липидов, а наружная – 85% полярных липидов и 15% белков.

П л а с т и д ы- специфичные органеллы растений, важнейшие из пластид — хлоропласты, обеспечивающие клетку энергией. Они преобразуют солнечную энергию в химическую. В состав хлоропластов входит хлорофилл — пигмент зеленого цвета, расположенный на внутренней мембране. Как и митохондрии, пластиды имеют две мембраны, ДНК и автономную систему синтеза белков.

Кроме хлорофилла в пластидах содержатся каротиноиды — пигменты желто-оранжевого цвета (хромопласты) и бесцветные пластиды (лейкопласты). Хлоропласты, хромопласты и лейкопласты способны взаимно превращаться, в результате у созревающих семян исчезает зеленая окраска. При проростании семян в темноте проростки белые, а на свету — зеленые, так как в них под действием света из лейкопластов образуется хлорофилл.

Э н д о п л а з м а т и ч е с к и й р е т и к у л у м (ЭПР). Это наиболее крупный органоид клетки после ядра. Он представляет собой трехмерный лабиринт мембранных каналов, складки которого пронизывают цитоплазму и образуют цистерны. Различают шероховатый и гладкий ЭПР. На шероховатом — располагаются рибосомы — органоиды, осуществляющие синтез белков. В цистернах гладкого ретикулума происходит синтез липидов и модификация белков.

А п п а р а т Г о л ь д ж и. Это скопление сплющенных мембранных пузырьков, их основная роль — транспорт продуктов синтеза клетки к внешней мембране клетки. Аппарат Гольджи, с одной стороны, примыкает к эндоплазматической сети, а с другой, к выделительной системе клетки.

М и к р о т е л ь ц а. Это органеллы растительной клетки сплющенной формы, окружены мембраной. Наиболее изучены глиоксисомы клеток эндосперма и семядолей прорастающих семян, масличных до тех пор, пока рост проростков поддерживается за счет расходования запасных липидов, содержащихся в липидных сферосомах.

Глиоксисомы тесно ассоциированы с липидными сферосомами и осуществляют процессы превращения липидов в углеводы (β-окисление жирных кислот, глиоксилатный цикл и др.,). В липидных сферосомах, в период созревания семян, синтезируются триацилглицеролы и фосфолипиды из ацетил-КоА, малонил-КоА, глицерол-3-фосфата и азотистых оснований.

Липидные сферосомы имеют сферическую или сплющенную форму, окружены мембраной, состоящей из одного слоя липидов, в который погружены ферменты гидролизующие липиды в зрелых семенах. Триацилглицеролы составляют до 80% массы сферосом, в некоторых случаях – до 98,5%.

Кроме описанных микротелец, в клетках растений присутствуют лизосомы. Это органоиды, внутри которых содержится комплекс (около 20) гидролитических ферментов. Белки и другие соединения, проходя через мембрану, попадают в лизосомы, где подвергаются гидролизу. Продукты гидролиза выводятся в цитоплазму, где происходят их дальнейшие превращения.

Обособленное положение в структуре клеток семян занимают алейроновые зерна, содержащие запасные белки. В семенах сои откладывается небольшое количество запасных углеводов в виде крахмальных зерен. Эти образования, как и сферосомы, ограничены однослойной мембраной, более простой, чем биомембраны органелл (ядра, митохондрий и т.д.).

В отличие от клеток основных тканей, созревающих и прорастающих семян в клетках полностью созревших масличных семян весь объем заполнен плотно упакованными липидными сферосомами, вакуолей в сухих семенах

Мембранные системы растительной клетки, обладающие избирательной проницаемостью, можно условно разделить на две группы: структурные — это внешние и внутренние мембраны клетки, ядра, митохондрий, пластид и других органелл, и транспортные мембранные системы эндоплазматического ретикулума, аппарата Гольджи и плазмодесм обеспечивающих транспортные связи между органеллами и соседними клетками ткани. Направление и скорость перемещения веществ внутри клетки регулируется пронизывающими клетку каналами, обеспечивая необходимую направленность и интенсивность процессов обмена веществ. Благодаря слоистости, специфической ориентации молекул, различной растворимости веществ и концентрации ионов, биомембраны создают и определяют напряженность электрических полей и обеспечивают необходимые условия для действия ферментов, встроенных в мембрану или связанных с ней.

источник