Влияние гидротермической обработки на биохимические свойства зерна пшеницы

АННОТАЦИЯ

Установлено, что в результате гидротермической обработки зерна пшеницы изменяются зольность в анатомических частях сырья, а также влажность и удельная растяжимость клейковины муки.

ABSTRACT

 It is established that as a result of hydrothermal treatment of wheat grains, the ash content in the anatomical parts of the raw material, as well as the moisture and specific elongation of gluten flour are changed.

Ключевые слова: пшеничное зерно, анатомические части, гидротермическая обработка, показатели качества, свойства клейковины.

Keywords: wheat grain, anatomical parts, hydrothermal treatment, quality indicators, gluten properties.

Введение. Являясь живым организмом, зерно располагает системой ферментов, регулирующих дыхание, обмен с окружающей средой, синтез и распад органических ве­ществ [1–5].

На активность ферментов основное влияние оказы­вают влажность и температура [8; 10; 11]. В обычных условиях зерно находится в состоянии покоя (анабиоза) и био­химические процессы в нем почти отсутствуют [7; 12]. Но при повышении влажности до 14–15 %, когда в зерне по­является большое количество слабосвязанной воды, резко возрастает интенсивность дыхания [6; 13; 14].

Цель работы – изучение влияния гидротермической обработки (ГТО) на биохимические свойства зерна пшеницы.

Методы исследования. Гидротермическая обработка пшеничного зерна местных сортов проводилась в лабораторной установке [14]. Для анализа и оценки качества сырья и продуктов гидротермической обработки использованы современные методы физико-химического исследования, принятые на предприятиях мукомольного производства [9].

Результаты и обсуждение. Экспериментально подтверждено, что повыше­ние температуры активизирует ферменты до извест­ного предела. При температуре 45–55° актив­ность ферментов максимальная.

Изменяя внешние условия (параметры режима гидротермической обработки (ГТО), регулировали деятельность ферментов и проводили необходимые биохимические процессы в зерне.

Правильное ведение процесса ГТО возможно направленным улучшением биохими­ческих свойств зерна. В особенности важно улучшить свойства клейковины. Это необходимо, когда у поступающего в переработку зерна клейковина отличается очень малой или же, наоборот, большой растяжимостью. В первом случае крепкую клейковину нужно ослабить, а во втором – укрепить.

Очевидно, ослабление клейковины происходит, если молекулы формирующих клейковину белков подверг­нуть некоторому ферментативному гидролизу. Поэтому необходимо обеспечить условия для такого гидролиза соответствующим подбором параметров ГТО. Лучше всего это достигается при температуре 20–35° и при продолжительном отволаживании, т.е. при «холодном» или «теплом» кондиционировании.

Для укрепления клейковины надо подвергнуть входящие в нее белки некоторой денатурации, что лучше всего достигается обработкой зерна при 60° в течение непродолжительного периода.

На рис. 1. показано изменение удельной растя­жимости слабой, средней и крепкой клейковины при увлажнении зерна с 12–13 до 17–18 % и отволаживании в течение 24 ч при «холодном» кондиционировании. Наиболее заметно изменяются свойства слабой клейко­вины, но и крепкая клейковина также увеличивает удельную растяжимость.

Рисунок 1. Влияние влажности на удельную растяжимость клейковины: 1 – крепкой; 2 – средней; 3 – слабой

Установлено также, что в результате ГТО эластич­ность клейковины повышается; уве­личивается ее выход (сырой), но это происходит в результате возрастания гидрофильности клейковины.

При выборе метода ГТО и параметров ее режима необходимо исходное качество клейковины. В процессе ГТО свойства клейковины мо­гут быть значительно улучшены.

Кроме улучшения клейковины, при ГТО может быть снижена зольность эндосперма и благодаря этому уве­личен выход муки высоких сортов.

В табл. 1 приведены полученные данные для мягкой пшеницы. Анализ этих данных показывает, что в результате ГТО зольность оболочек, алейронового слоя и эндосперма снижается за счет переноса минеральных веществ в зародыш.

Таблица 1.

Результаты гидротермической обработки мягкой пшеницы

Данные табл. 1 указывают, что при «холодном» кондиционировании зольность анатомических частей зерна изменяется больше, чем при «горячем»

Перенос минеральных веществ в зерне и изменение структурно-механических свойств его анатомических частей снижают зольность муки, что видно из табл. 2, для пшеницы сорта «Старшина». При «горячем» кондиционировании зольность снизилась на 0,12–0,15 %, а при «холодном» – на 0,10–0,12 %

Таблица 2.

Влияние гидротермической обработки зерна на зольность муки

Заключение. Установлено, что при гидротермической обработке зерна происходят биохимические изменения ее свойств при различных способах кондиционирования сырья.

Список литературы:

1. Айзикович Л.Е., Сенаторский Б.В., Соколов Н.П. Новое в технологии мукомольного производства. – М. : Высшая школа, 1966. – 210 с.
2. Гинзбург А.С., Дубровский В.П. Определение коэффициента диффузии влаги в зернистых материалах // Инженерно-физический журнал. – 1963. – № 6. – С. 21–24.
3. Гончарова З.Д. Исследование влияния гидротермической обработки зерна на изменение его структурно-механических свойств // Мукомольно-элеваторная промышленность. – 1962. – № 9. – С. 19–21.
4. Горшкова Н.С. Влияние гидротермической обработки на технологические свойства пшеницы сорта «Лютесценс» // Мукомольно-элеваторная промышленность. – 1964. – № 5. – С. 19–21.
5. Егоров Г.А. Управление технологическими свойствами зерна. – Воронеж, 2000. – 348 с.
6. Казаков Е.Д., Карпиленко Г.П. Биохимия зерна и хлебопродуктов. – СПб. : ГИОРД, 2005. – 512 с.
7. Казаков Е.Д., Кретович В.Л. Биохимия зерна и продуктов его переработки. – М. : Агропромиздат, 1989. – 286 с.
8. Казаков Е.Д., Листвин В.С. О температурном поле зерновки кукурузы при обработке водой // Инженерно-физический журнал. – 1961. – Т. 4. – № 6. – С. 25–27.
9. Козьмина Н.П., Гунькин В.А., Суслянок Г.М. Теоретические основы прогрессивных технологий (Биотехнология). Зерноведение (с основами биохимии растений). – М. : Колос, 2006. – 464 с.
10. Коньков П.М. Исследование технологических свойств и методов подготовки к помолу сильных пшениц Нижнего Поволжья : дис. … канд. техн. наук. – М., 1996. – 142 с.
11. Кретович В.Л. Биохимия зерна и хлеба. – М. : Наука, 1991. – 133 с.
12. Русакова Н.Н. Исследование режимов гидротермической обработки ржи : дис. … канд. техн. наук. – М., 1961. – 145 с.
13. Технология приемки, хранения и переработки зерна / Б.Е. Мельник [и др.]. – М. : Агропромиздат, 1991. – С. 328.
14. Трисвятский Л.А., Шатилов И.С. Товароведение зерна и продуктов его переработки. – М. : Колос, 1992. – С. 122.