Белковые вещества муки: основы
Содержание в зерне и в муке белковых веществ, их состав, состояние и свойства определяют пищевую ценность хлеба и технологические хлебопекарные свойства пшеничной муки. Количество белковых веществ в зерне пшеницы может колебаться в широких пределах — от 8 до 26%.
Содержание в зерне белка зависит от сорта, почвенно-климатических, погодных и агротехнических условий выращивания.
Особенности реологических свойств пшеничного теста обусловлены именно белками муки. Крахмал, которого в муке около 70%, или какая-либо другая, кроме белков, составная часть муки не способны при смешивании с водой образовывать массу, даже близкую по реологическим свойствам к пшеничному тесту.
В состав белковых веществ зерна пшеницы и пшеничной муки входят в основном белки — протеины. В небольших количествах в них содержатся и соединения белков с веществами небелковой природы — протеиды (липопротеиды, гликопротеиды и нуклеопротеиды).
Белковые вещества подразделяют на группы (фракции белков):
Альбумины — растворимые в воде;
Глобулины — растворимые в растворах солей, например в 10%-ном растворе хлорида натрия;
Глобулины — растворимые в растворах солей, например в 10%-ном растворе хлорида натрия. К числу глобулинов относят: легумин — белок гороха, лактоглобулин — белок молока и др.
Альбумин, глобулин, глиадин и глютенин зерна пшеницы— многокомпонентные образования и каждое из них соответствующими методами может быть разделено на много компонентов, отличных по молекулярной массе, структуре и другим свойствам. Соотношение альбумина, глобулина, глиадина и глютенина в белке пшеницы может существенно колебаться.
Глиадии и глютенин в воде нерастворимы и поэтому получаемый после отмывания водой губчатый каркас, называемый клейковиной или глютеном, состоит именно из них.
Глиадин и глютенин сосредоточены в белке эндосперма зерна. Альбумин же и глобулин в основном находятся в белке зародыша и алейронового слоя зерна. Поэтому в муке высшего сорта клейковинных белков больше, чем в муке 2 сорта.
Химический состав пшеничной и ржаной муки. Белки
Статьи 
Полезная информация о выпечке
Белками называются азотосодержащие органические соединения. Они состоят из альфа-аминокислот, соединенных между собой в цепочки пептидной связью (их называют первичной структурой). Последовательность размещения в них аминокислот определяет все многообразие белковых соединений.
Кроме первичной структуры существуют вторичная, третичная и четвертичная. Вторичная структура определяет тип и последовательность укладки образованных цепей. Третичная — характеризует расположение полипептидной цепи белка в пространстве. Четвертичная структура относится к белкам, цепочки которых соединены нековалентными связями.
Пшеничная и ржаная мука состоит из простых и сложных белков. К первым относятся протеины, представляющие собой аминокислотные остатки, ко вторым — протеиды (в их состав входят элементы небелковой природы — простетическая группа).
Сложные белки способны взаимодействовать с липидами, нуклеиновыми кислотами и образовывать при этом различные комплексы. Они могут связывать остатки углеводов, фосфорной и нуклеиновой кислот. В составе сложных белков встречаются ионы металлов и пигменты (природные красители — биохромы). У них существует несколько названий: нуклеопротеиды, фосфоропротеиды, металло-протеиды и т.д.
Значение белков при производстве теста нельзя недооценивать. Именно от них зависит качество и свойства хлебобулочных продуктов. Структура строения белковых молекул и их особенности (растворимость, набухаемость, денатурация и гидролиз) очень важны при производстве хлеба. Количество белков в муке злаковых растений находится в пределах Это зависит от сортов зерен, условий их выращивания и методов обработки.
Белки могут растворяться в воде, спирте, в щелочных и солевых растворах. В зависимости от этого их делят на альбумины, проламины, глютелины и глобулины. В пшеничной муке преобладают вторые (глиадин) и третьи (глютенин) из списка. Их содержание, по отношению к общей массе белков, колеблется от 65 до 75%. Глютенин и глиадин служат для образования клейковины. Они не растворяются в воде и являются основными составляющими глютена. Эти белки содержатся в эндосперме злаков и в большом количестве присутствуют в муке тонкого помола. Глобулин и альбумин входят в состав зародыша и алейронового слоя зерен. Их много в цельнозерновой муке, где сохраняются все составляющие пшеницы.
Сырая клейковина содержит 2/3 влаги и 1/3 сухих веществ. Её количество от общей массы муки может быть от 15 до 50%. В состав сухой клейковины входят белки (около 90 %), крахмал, жиры, сахар и другие микроэлементы, которые поглощаются белками в процессе набухания. Количество сырой клейковины напрямую зависит от числа белков в муке: чем их больше, тем больше клейковины. Её качество определяется эластичностью, цветом, упругостью и растяжимостью. Она оказывает большое влияние на качество муки и хлебопекарных изделий.
Как уже говорилось, большая часть белков практически не растворяется в воде, а набухает. Оптимальные температурные условия для процесса — 30°С. В этом случае белки муки поглощают воды гораздо больше собственного веса (в Изменение строения белка (денатурация) происходит вследствие взаимодействия с реагентами и нагреве свыше 60°С. При выпечке белки муки полностью денатурируются, поддерживая форму хлеба.
В отличие от пшеничной муки, белки в ржаной лучше растворяются в воде и солевых растворах. Им свойственна высокая пищевая ценность и низкие технологические показатели. Белки ржи не образуют клейковину, поэтому тесто из такой муки лишено упругости и эластичности, которые присущи выпечке из пшеницы. Несмотря на это, отсутствие клейковины положительно сказывается на лечебных свойствах ржаного хлеба. Нередко его рекомендуют при диетах, заболеваниях сердечно-сосудистой системы и пищеварительного тракта.
Состав муки.
Хлебопекарные свойства и пищевая ценность того или иного сорта муки, напрямую зависят от химического состава. Например, пшеничная мука высшего сорта вырабатывается из центральных слоёв эндосперма зерна, поэтому в ней содержится максимум крахмала, но минимум белков, жиров, сахаров, минеральных веществ и витаминов.
В таблице приведены средние показатели состава муки пшеничной и ржаной, в зависимости от сорта:
Углеводы.
Первое место, как в ржаной, так и в пшеничной муке по количеству держат углеводы (крахмал, сахара, пентозаны, целлюлоза) и белки, от свойств которых напрямую зависит качество будущего теста. Именно белками определяется сила пшеничной муки в других странах: чем белка (протеинов) больше в муке – тем она (мука) сильнее. В России сила муки определяется иначе, но об этом в следующем посте, а пока остановимся на составе муки.
В муке содержатся разнообразные углеводы, важнейшим из которых является крахмал. Крахмал в муке содержится в виде зёрен, различных форм и размеров, в зависимости от сорта и вида муки. Внутренняя часть крахмального зерна состоит из полисахарида амилозы, состоящего из линейных или слаборазветвлённых цепочек молекул глюкозы, соединённых связями между 1-м и 4-м углеродными атомами. Внешняя часть зерна крахмала состоит из амилопектина – полисахарида с более тесными связями глюкозы. Поэтому, собственно, он и является внешней оболочкой крахмального зерна. Количественные соотношения амилозы и амилопектина в крахмале различных злаков составляют 1:3 или 1:3,5. В горячей воде амилопектин набухает, а амилоза растворяется.
Крахмал определяет многие качества будущего теста. За счёт углеводов крахмала осуществляется брожение теста, под действием ферментов. Именно углеводы крахмала являются пищей для дрожжей, продуктом жизнедеятельности которых является углекислый газ, разрыхляющий тесто и дающий всеми любимые дырки в багете. Кроме того, крахмал поглощает до 80% воды в тесте, оказывая основное влияние на формирование теста. В процессе выпечки именно крахмал несет ответственность за поднятие буханки, так как при нагревании крахмальные зёрна, поглощающие горячую воду, набухают, увеличиваются в объеме, становясь более рыхлыми, тем самым более подверженными действиям амололитических ферментов. Именно крахмал, как основной «тюремщик» воды в тесте, ответственен за очерствение готового хлеба, так как со временем подвержен синерезису – самопроизвольному уменьшению объёма, за счет уплотнения крахмального клейстера (что он несёт, боже мой). Кстати, процесс набухания крахмальных зёрен в горячей воде, называется клейстеризацией. Кто в школе обои клеил, знает о чём я говорю.
У вас зубы ещё не заныли? Ну ладно, дальше покороче, а то и я устал уже.
Белки.
Белки — это органические высокомолекулярные соединения, состоящие из аминокислот. В молекуле белка аминокислоты соединены между собой пептидными связями. В состав белков пшеничной и ржаной муки входят белки простые (протеины), состоящие только из аминокислотных остатков, и сложные (протеиды).
Технологическая роль белков муки в приготовлении хлеба велика. Структура белковых молекул и физико-химические свойства белков определяют свойства теста, влияют на форму и качество хлеба. Белки обладают рядом свойств, которые особенно важны для приготовления хлеба. Содержание белковых веществ в пшеничной и ржаной муке колеблется от 9 до 26% в зависимости от сорта зерна и условий его выращивания. Для белков характерны многие физико-химические свойства, из которых более всего важны растворимость, способность к набуханию, к денатурации и гидролизу – википедия вам в помощь, друзья.
Чем больше белков содержится в муке и чем сильнее их способность к набуханию, тем больше получится сырой клейковины, а именно наличием клейковины в России определяется сила муки. Значительная часть белков муки в воде не растворяется, но хорошо в ней набухает. Белки особенно хорошо набухают при температуре около 30° С, поглощая при этом воды в 2—3 раза больше их собственной массы.Так как к моменту выпечки крахмал свою работу сделал, углеводы накормили дрожжи до отвала, те, как могли отработали, то доформирование хлеба – задача белков, в общем и целом. При нагревании свыше 60°С происходит необратимая денатурация белков – изменение структуры белка – белки теряют способность к растворимости и набуханию и сворачиваются, образуя прочный каркас, который обуславливает форму и объём хлеба.
Белки ржаной муки по составу и свойствам отличаются от белков пшеницы. Около половины ржаных белков растворимы в воде или в растворах солей. Белки ржаной муки имеют большую пищевую ценность, чем пшеничные (содержат много незаменимых аминокислот), однако технологические свойства их значительно ниже. Белковые вещества ржи клейковину не образуют. В ржаном тесте большая часть белков находится в виде вязкого раствора, поэтому ржаное тесто лишено упругости и эластичности, свойственных пшеничному тесту.
Целлюлозу, гемицеллюлозы, пентозаны относят в группе пищевых волокон. Пищевые волокна содержатся в основном в периферийных частях зерна и поэтому их больше всего в муке высоких выходов. Пищевые волокна не усваиваются организмом человека, поэтому они снижают энергетическую ценность муки, повышая при этом пищевую ценность муки и хлеба, так как они ускоряют перестальтику кишечника, нормализуют липидный и углеводный обмен в организме, способствуют выведению тяжелых металлов.
Жиры.
Жиры являются сложными эфирами глицерина и высших жирных кислот. В состав жиров муки входят главным образом жидкие ненасыщенные кислоты (олеиновая, линолевая илиноленовая). Содержание жира в разных сортах пшеничной и ржаной муки 0,8—2,0% на сухое вещество. Чем ниже сорт муки, тем выше содержание жира в ней. Любой жир в тесте тормозит процесс ферментации, это обязательно надо учитывать, когда будете рассчитывать количество дрожжей, масла и другой сдобы в тесте, при пересчете на количество муки. В сдобное тесто кладут больше дрожжей, чем в хлебное, либо используют специальные дрожжи, с штаммами, выращенными именно для сдобы.
И последнее на сегодня – ферменты.
Ферменты — вещества белковой природы, способные катализировать (ускорять) различные реакции.
В зерне находятся разнообразные ферменты, сосредоточенные главным образом в зародыше и периферийных (краевых) частях зерна. Поэтому в муке низших сортов содержится больше ферментов, чем в муке высших сортов.
Ферменты активны только в растворе, поэтому при хранении сухого зерна и муки их действие почти не проявляется. После замеса полуфабрикатов многие ферменты начинают катализировать реакции разложения сложных веществ муки. Активность, с которой происходит разложение сложных нерастворимых веществ муки на более простые водорастворимые вещества под действием ее собственных ферментов, называется автолитической активностью (автолиз — саморазложение).
С течением времени деятельность ферментов не прекращается, тем самым объясняя смысл столь мной любимой длительной ферментации теста. При длительной ферментации, за счет действия ферментов реологические свойства теста улучшаются, что влечет за собой выпечку более качественного и вкусного хлеба.
Автолитическая активность муки — важный показатель ее хлебопекарных свойств. Как низкая, так и высокая автолитическая активность муки отрицательно влияют на качество теста, хлеба. Желательно, чтобы автолитический процесс разложения белков и крахмала теста происходил с определенной, умеренной скоростью. Для того чтобы регулировать автолитические процессы в производстве хлеба, необходимо знать свойства важнейших ферментов муки, действующих на белки, крахмал и другие компоненты муки. Но для этого понадобится целая химическая лаборатория, а где её взять.
Что нам остается, после этого – пробовать, пробовать и еще раз пробовать. Находить для себя тот сорт и вид муки, изделия из которого устраивают нас, как потребителя хлебобулочных изделий.
Хлеб – это Мир. Познать процессы, проходящие при приготовлении и выпечки хлеба – познать целый мир. Чего я всем и желаю.
В следующий раз мы поговорим о хлебопекарных свойствах пшеничной и ржаной муки.
А на сегодня – всё!
Пост подготовлен на основе материалов изложенных в книге Т.Б. Цыгановой «Технология хлебопекарного производства», сайтов http://muka.ucoz.ru и http://www.russbread.ru, а так же собственных умозаключений и наблюдений автора-плагиатора.
Список рекомендованной к прочтению литературы:
1. Цыганова Татьяна Борисовна «Технология хлебопекарного производства». Учебник. 2002.
2. Ауэрман Лев Янович «Технология хлебопекарного производства». Учебник. Издание 9. 2005.
3. Сарычев Борис Георгиевич «Технология и биохимия ржаного хлеба». 1959г.
«Химический состав пшеничной и ржаной муки: Белки»
|
|
