Изменение липидов при хранении муки
Co времен классических исследований Баллана, которые показали, что при хранении пшеничной муки при положительной, температуре жир гидролизуется, чему сопутствуют глубокие изменения клейковины, этому вопросу были посвящены многие исследования. Обзоры более ранних работ в этом направлении были даны в монографиях. Совершенствование методов исследования липидной фракции пшеничной и ржаной муки позволило углубить имевшиеся представления об основных процессах, протекающих при хранении в разных условиях.
Одним из наиболее резко выраженных изменений липидной фракции является повышение кислотного числа, определяемого в сумме липидов, экстрагируемых из муки этиловым эфиром или другими неполярными растворителями. В таблице 162 приведены материалы, показывающие изменение кислотного числа жира пшеничной муки, хранившейся при различной относительной влажности воздуха с доступом кислорода и в бескислородной среде. Решающее влияние на процесс гидролиза жира оказывает влажность внешней среды, кислотное число жира остается стабильным при хранении муки при относительной влажности воздуха менее 70%. Вторым существенным моментом является то, что повышение кислотного числа жира муки происходит и в бескислородной среде. Эти данные, подтвердившие прежние результаты исследований, показывают, что для процесса гидролитического распада жира муки наличие кислорода не является необходимым.
В позднейших исследованиях, кроме фракций свободных липидов, изучали также фракцию связанных липидов муки, хранящейся в разных условиях. Хранение при температуре 20° С приводит к некоторому снижению содержания свободных липидов и небольшому повышению количества связанных липидов. Наряду с этим обнаруживается большое увеличение кислотного числа свободных липидов, а также заметное снижение йодного числа фракции, свидетельствующее о насыщении связей непредельных жирных кислот при их окислении. На этот процесс указывает также значнтельное повышение перекисного числа жира. Существенный интерес представляют результаты изучения жирнокислотного состава свободных жирных кислот (табл. 163). В процессе хранения в этой фракции обнаруживается очень сильное повышение содержания линолевой и линоленовой кислот. Это можно объяснить избирательным гидролизом глицеридов.
Понижение температуры хранения до нуля (и ниже, по данным других авторов) значительно тормозит гидролиз жира, однако не приостанавливает его полностью. Ранее было показано, что при хранении при температуре -10° C муки влажностью 13% кислотное число жира ее начинает повышаться через шесть месяцев хранения, тогда как та же мука влажностью 16% проявляет заметный гидролиз жира уже через четыре месяца хранения.
Наиболее детальное исследование липидной фракции пшеничной муки при хранении было проведено недавно. Изучали изменение всех классов липидов в условиях хранения при температуре 25° С в аэробных условиях при влажности в пределах от 12,6 до 13,5%. Липиды экстрагировали водонасыщенным н-бутанолом, затем разделяли на классы методом препаративной тонкослойной хроматографии. Наряду с экстракцией н-бутанолом определяли сумму липидов методом кислотного гидролиза муки.
Полученные данные показывают, что хранение муки в течение шести месяцев при температуре 15° С и четырехмесячное при 25° С оказывает лишь самое незаметное влияние на суммарное содержание липидной фракции, однако обнаруживаются существенные изменения в соотношении разных классов липидов. Самые резкие изменения происходят в содержании свободных жирных кислот, количество которых повышается при хранении при высокой температуре почти вдвое (табл. 164).
Соответственно этому количество триглицеридов понижается тем сильнее, чем выше температура хранения, а количество ди-и моноглицеридов повышается. Проведенные расчеты показали, что увеличение содержания свободных жирных кислот можно полностью отнести за счет гидролиза глицеридов. Общее количество гликолипидов при хранении изменяется очень незначительно, но в пределах этого класса обнаруживаются определенные изменения. Так, при заметном уменьшении количества дигалактозилдиглицеридов происходит повышение содержания дигалактозилмоноглицеридов. Аналогичная картина наблюдается и во фракции моногалактозилдиглицеридов, содержание которой понижается при одновременном повышении количества моногалактозилмоноглицеридов. В классе фосфолипидов отмечается закономерное снижение содержания N-ацилфосфатидил-этаноламина, фосфатидилэтаноламина и фосфатидилхолина при некотором уменьшении суммы фосфолипидов. Важно отметить, что жирнокислотный состав всех классов липидов при хранении не изменился, что свидетельствует об отсутствии окислительных изменений по крайней мере при хранении в данных условиях.
Проведенный анализ стереоконфигурации липидов позволил авторам сделать вывод, что фосфатидилхолин гидролизуется специфически в позиции 2, вероятно, фосфолипазой А2. Гидролиз же три-, ди- и моноглицеридов обусловлен липазой, специфичность которой пока не установлена. Во всяком случае липаза, обусловливающая расщепление липидов пшеничной муки при хранении, неидентична липазам проросшего зерна и плесеней, развивающихся при хранении влажной муки.
Изменение липидной фракции хранящейся муки выражается также в снижении содержания каротиноидных пигментов, что приводит к заметному посветлению продукта. Максимумы поглощения в интервале длины волн от 400 до 500 им, соответствующие присутствию каротиноидов, сильно меняются. Уменьшение содержания каротиноидных пигментов можно объяснить окислительными процессами, протекающими в хранящейся муке. Количество токоферолов обнаруживает лишь слабую тенденцию к понижению общей их суммы даже при длительном хранении.
Изменение липидов ржаной муки при хранении исследовано менее подробно, однако имеющиеся материалы подтверждают данные, полученные при изучении пшеничной муки. Хранение при температуре выше 10 °C обусловливает повышение кислотного числа жира тем более сильнее, чем выше температура и влажность муки. При этом увеличивается как гидролизное кислотное число, так и окислительное, что свидетельствует о наличии гидролитических процессов в липидной фракции и окислительного распада ненасыщенных жирных кислот. При более длительном хранении при повышенной температуре обнаруживается также некоторое снижение йодного числа жира, более значительное при меньшей влажности муки. Иначе говоря, в этих условиях протекает насыщение двойных связей непредельных жирных кислот.
Общее содержание свободных липидов изменяется незначительно, если только при хранении не развивались микроорганизмы. В этом случае количество жира резко падает в результате использования его плесневыми грибами.
Обобщая приведенный материал, можно сделать вывод о значительном изменении липидной фракции муки в процессе хранения, тем более сильном, чем выше температура и влажность продукта.