Изменение свойств клейковины и клейковинных белков при прорастании зерна

29.10.2014

Большое значение для переработки зерна имеют те изменения качества клейковины, которые обусловлены процессом прорастания зерна пшеницы. Имеющиеся в этом направлении данные противоречивы, что объясняется как различными условиями прорастания, так и разными способами дальнейшей обработки зерна. Прорастание очень часто сопровождается повышением температуры отдельных слоев зерновой насыпи до тех пределов, при которых начинается денатурация белков. Наряду с этим в насыпи прорастающего зерна бурно развиваются плесневые грибы, оказывающие влияние на все компоненты зерновки. Для ликвидации прорастания и порчи зерно подвергают термической обработке (сушке), которая сама по себе влияет на свойства клейковины. Именно в связи с таким сложным взаимодействием большого числа факторов отмечено, что клейковина проросшего зерна иногда становится более слабой, расплывающейся, а в других случаях наоборот, укрепляется, становится даже крошащейся.
Биохимические процессы, происходящие при прорастании зерна, сложны и противоречивы и влияют на технологические свойства зерна.
Было установлено, что по мере прорастания происходит деполимеризация и гидролиз высокомолекулярных соединений и, в частности, белков зерна. Эти процессы выражаются в повышении растворимости белков в воде, снижении содержания белков собственно и соответствующем увеличении количества небелковых азотистых соединений и свободных аминокислот. Такое направление процессов вполне естественно, так как при прорастании должны быть мобилизованы запасные белки зерна для использования их ростком. Из этого вытекает и возможность изменения свойств клейковины в сторону их ослабления, а также уменьшение ее содержания. Более ранние работы по этому вопросу были обобщены в монографии, и здесь приведены только ссылки на них. Более поздние данные о белковых фракциях проросшего зерна подтверждают эти изменения. Общий выход сырой и сухой клейковины на первых стадиях прорастания изменяется незначительно и начинает снижаться только на последующих стадиях. Ho так как зерна, сильно проросшие, удаляют из партии при ее подготовке к помолу, практического значения эти стадии не имеют.
В ранних исследованиях убедительно было показано, что по мере прорастания клейковина укрепляется, становится менее растяжимой.
Этот факт связывали с одновременно наблюдавшимся резким повышением кислотного числа жира вследствие его гидролитического распада. Свободные непредельные жирные кислоты могли оказать на свойства клейковины именно такое, свойственное им, действие. Опыты подтвердили это предположение — удаление свободных липидов из проросшего зерна в корне изменило свойства клейковины, она стала слабой, разжижающейся. Иначе говоря, после удаления свободных жирных кислот проявились заторможенные ими процессы распада белков. Эти данные были подтверждены в дальнейшем. Удаление фракции свободных липидов из проросшего зерна обусловливает сильно выраженное повышение удельной растяжимости клейковины.
Были получены также и противоположные данные. Установили, что прорастание зерна ведет к ослаблению клейковины, понижению вязкости ее растворов, обусловленному процессами распада белков.
Эти противоречия были разрешены в последующих исследованиях, сопоставлявших изменение свойств клейковины при прорастании пшеницы с величиной кислотного числа свободных липидов. Во всех случаях прорастание ведет к ослаблению клейковины, тем более значительному, чем выше температура проращивания. Эти изменения зависят от исходного качества клейковины: чем слабее клейковина, тем более она ослабевает в процессе прорастания зерна. Клейковина, слабая по показателям пластометра и удельной растяжимости при прорастании зерна, переходит в группу очень слабая, а очень сильная клейковина остается в пределах средней при температуре 15° С и переходит в группу слабая только при более высокой температуре. Ho наиболее важные данные были получены при определении кислотного числа жира: оно менялось очень незначительно, свободные жирные кислоты не накапливались в таких количествах, чтобы оказать специфическое влияние на свойства клейковины. По-видимому, в этих опытах условия проращивания были такими, что образовавшиеся свободные жирные кислоты немедленно использовались ростком. Следовательно, в зависимости от условий прорастания свойства клейковины могут изменяться.
Изменение свойств клейковины при прорастании зерна влечет за собой изменение свойств теста. На рисунке 75 приведены фаринограммы теста, показывающие различия в реологических свойствах муки из нормального и проросшего зерна. Величина водопоглотительной способности резко снижается, скорость формирования теста увеличивается, особенно резко выражено понижение устойчивости теста при замесе. Исследование фракционного состава белков муки из проросшего зерна четко обнаружило только повышение содержания растворимых в уксусной кислоте белков и уменьшение нерастворимого осадка. При гельфильтрации суммарного белка зерна, растворенного в смеси уксусной кислоты, мочевины и цетилтриметиламмонийбромида, выявилось заметное смещение пиков в сторону низкомолекулярных белков (рис. 76).

Изменение свойств клейковины и клейковинных белков при прорастании зерна

Определение активности протеаз гемоглобиновым методом обнаружило сильное ее повышение по мере прорастания. Это относится как к суммарной активности, так и к удельной. В отличие от данных, каких-либо закономерных изменений в содержании в муке сульфгидрильных соединений и дисульфидных связей обнаружено не было, поэтому авторы делают вывод — эти группы не имеют отношения к распаду белков при прорастании. Накопление же свободных аминогрупп проявляется достаточно ясно. Возможно, что причиной расхождений явилась иная методика определения количества SH и S—S-групп, а также то обстоятельство, что в более ранней работе содержание дисульфидных и сульфгидрильных групп определяли непосредственно в клейковине, а в позднейшей — в неразделенной муке.
Можно отметить, что изменение белковых компонентов зерна при прорастании идет в сторону деполимеризации макромолекул и их дальнейшего расщепления.
Изменение свойств клейковины и клейковинных белков при прорастании зерна

Имя:*
E-Mail:
Комментарий: