Файл: Рукосуев А.Н. Товароведение зерномучных и хлебных товаров учебник.pdf

произрастания линейные размеры зерна колеблются в широких пределах, что видно из данных табл. 2.

Т а б л и ц а 2

Массу зерна, являющуюся косвенным показателем его крупности, выражают в миллиграммах, но чаще определяют массу не одного, а 1000 зерен в граммах

Такие показатели, как цвет, консистенция, твердость, прочность и др., имеют значение для качества зерна и процессов его переработки. При определении пищевой ценности зерна и его технологических достоинств боль­ шое внимание уделяют консистенции (стекловидности), зависящей от внутриклеточной структуры эндосперма и связанной как с биохимическими, так и физико-меха­ ническими свойствами зерна.

БИОХИМИЯ И АНАТОМИЯ ЗЕРНА

При использовании зерна в качестве исходного ма­ териала для получения муки, крупы и других хлебных продуктов, а также при применении его в качестве кормового продукта из всех разнообразных свойств наи-

10

большее значение имеют: биохимия зерна, его анато­ мическое строение, весовое соотношение и биохимия образующих зерно тканей. С этими свойствами в пер­ вую очередь связано количество и качество получае­ мых из зерна продуктов, его пищевая ценность и кор­ мовое достоинство.

ОБЩАЯ БИОХИМИЯ ЗЕРНА

Биохимия зерна, объектом изучения которой явля­ ются содержание, свойства, особенности и процессы из­ менения веществ зерна как продукта растительного происхождения, составляет в то же время основу и важнейшую часть товароведения зерна и всех получае­ мых из него продуктов.

Химический состав зерна весьма сложен. К наибо­ лее важным по количеству и значению относятся: азо­ тистые — белковые и небелковые вещества, ферменты ; углеводы и близкие к ним вещества; жиры и сопутст­ вующие им соединения; витамины; зольные макро- и микроэлементы. Кроме того, в зерне находится вода, имеющая большое биологическое и физиологическое значение, а также небольшое количество кислот, кра­ сящих и дубильных веществ.

Взерне различных культур количественное соотно­ шение веществ неодинаково, еще более разнообразны их свойства. От количества и свойств веществ, образую­ щих зерно, в наибольшей мере зависят его пищевые и технологические достоинства, свойства и качество по­ лучаемых из него продуктов.

Втабл. 3 показано среднее содержание основных веществ в зерне некоторых продовольственных культур

ив освобожденном от цветочной пленки (гречиха — от плодовой оболочки) ядре зерна крупяных культур.

Данные табл. 3 показывают, что зерно разных куль­ тур неодинаково по содержанию белка, углеводов, жи­ ра, зольных элементов, но разница в количестве от­ дельных веществ, как правило, не превышает колеба­ ний, отмечаемых в пределах одной культуры. Например, содержание белка в зерне пшеницы колеблется от 9 до 20% на сухое вещество, ржи — от 10 до 15%, ячмене — от 9 до 19% и т. д. Поэтому возможно подобрать от­ дельные партии зерна ржи, пшеницы, кукурузы, где,

11

например, содержание крахмала или белка будет при­ мерно одинаковым.

Основные же биохимические различия состоят в ха­ рактерных качественных особенностях веществ зерна каждой культуры.

Наиболее существенны особенности азотистых ве­ ществ и углеводов; известное значение имеют и разли­ чия в свойствах жира. В части очень важных в пище­ вом отношении витаминов и зольных элементов особен­ ности зерна разных культур заключаются главным образом в большем или меньшем количественном их содержании.

В зерне всех культур содержится в среднем 14— 15% воды, реже от 9 до 20%- От количества, состояния и форм связи воды в большой мере зависят сохраняе­ мость и технологические свойства зерна.

Азотистые вещества. В зерне азотистые вещества представлены преимущественно белками, на долю ко­ торых приходится более 90% общего азота; особой группой белковых "веществ являются ферменты. Небел­ ковые вещества находятся в зерне в небольшом коли­ честве. Они представлены в основном аминным азо­ том •— аминокислотами и амидами. Сравнительно мно-

12

го небелкового азота в зерне бобовых культур и в не­ полноценном (недозревшем, морозобоиной, проросшем) зерне злаков и гречихи. В зародыше зерна содержатся также нуклеотиды и полинуклеотиды.

Белковые вещества в зерне разных культур разли­ чаются по составу и физико-химическим свойствам.

Почти все зерновые белки принадлежат к простым белкам — протеинам, лишь в зародышах злаков и гре­ чихи отмечается заметное содержание сложных бел­ ков — липо- и нуклеопротеидов.

Протеины зерна в основном представлены спирторастворимыми проламинами (глиадин пшеницы и ржи, зеин кукурузы, гордеин ячменя, авенин овса и др.) и щелочерастворимыми глютелинами (глютенин пшеницы

иржи, глютелин кукурузы, риса и др.). В небольшом количестве в зерне этих культур находятся водо- и солерастворимые белки — альбумины и глобулины, вы­ сокое содержание их отмечено в зерне бобовых, гречихи

иржи.

Белки, входящие в одну группу по растворимости, не являются однородными и идентичными по другим свойствам. Поэтому в последнее время при характери­ стике белков зерна отдельных культур не придают осо­ бого значения колебаниям в соотношениях указанных групп белков.

Однако фракционный состав белков следует учиты­ вать при сравнительной характеристике свойств зерна разных культур и получаемых из него продуктов.

Различные технологические свойства пшеничной, ржаной и кукурузной муки, а также овсяной, ячмен­ ной, гречневой и рисовой крупы в значительной мере связаны с растворимостью содержащихся в этих про­ дуктах белковых веществ в воде, солевых растворах и других растворителях.

В табл. 4 указан примерный (средний) фракцион­ ный состав белков зерна некоторых культур.

Однако показатели растворимости белков зерна той или иной культуры не являются строго постоянными и изменяются под влиянием различных причин. Приме­ ром этого может служить уменьшение содержания водо- и солерастворимых белков и увеличение количе­ ства щелочерастворимых белков в гречихе и горохе в результате пропаривания и сушки зерна.

13

Белки, относящиеся к одной и той же группе по ра­ створимости, но выделенные из зерна различных куль­ тур, не являются идентичными по пищевой ценности, физическим и химическим свойствам. Так, глиадин и глютенин пшеницы коренным образом отличаются от зеина и глютелинов кукурузы, а также от проламинов и глютелинов зерна других культур (овса, ячменя).

Основные отличия заключаются в строении белко­ вых молекул, их аминокислотном составе и физикохимических свойствах.

Аминокислотный состав белка, его первичная струк­ тура, и в частности содержание и количественное соот­ ношение незаменимых аминокислот, является одним из наиболее важных показателей пищевой ценности всех продуктов, в том числе и зерна. Сравнительный аминокислотный состав белков зерна различных куль­ тур показан в табл. 5.

Рассматривая содержание и соотношения аминокис­ лот в зерне в сравнении с физиологическими нормами питания, можно отметить, что для большинства белков хлебных злаков соотношение незаменимых аминокис­ лот отличается от оптимального. Наиболее часто отме­ чается дефицит лизина, метионина и в отдельных слу­ чаях триптофана.

14

* Незаменимые аминокислоты.

Наиболее ценными по аминокислотному составу яв­ ляются белки ржи, гречихи, риса, бобовых, затем яч­ меня, овса, пшеницы. Менее ценны белки проса и ку­ курузы.

Для потребительной ценности продуктов имеют зна­ чение физико-химические свойства зерновых белков — их способность к набуханию, образованию связной клейковины, пептизации, а также условия и скорость их тепловой денатурации.

Белки пшеницы и ржи способны хорошо набухать, образуя связную эластичную (пшеница) или вязкую (рожь) массу. В меньшей мере этой способностью обла­ дают белки ячменя. Пониженная гидрофильность, сла­ бое набухание, неспособность образовывать связное тес­ то отмечены у белков овса, проса, риса, кукурузы.

По мнению Гесса (1950 г.), белки эндосперма пше­ ницы и ржи можно подразделить на промежуточные (цвикельпротеин) и прикрепленные (хафпротеин).

Промежуточным называют белок, который после тщательного измельчения зерна может быть выделен центрифугированием в жидкости с удельным весом 1,38—1,40; прикрепленным — белок, прочно связан­ ный с зернами крахмала и не выделяемый при центри­ фугировании.

Ряд исследований показал, что количество проме­ жуточного белка непостоянно и увеличивается при бо­ лее интенсивном механическом измельчении и обра­ ботке продукта. Это указывает на то, что различие про­ межуточного и прикрепленного белка заключается в разной степени связи белковых частиц с крахмалом. Гессом было высказано предположение, что образовы­ вать клейковину способен лишь промежуточный белок (пшеницы и ржи), но экспериментально это не подтвер­ дилось.

Белки зернобобовых при сравнительно благоприят­ ном аминокислотном составе в технологическом отно­ шении значительно уступают белкам пшеницы и ржи. Они менее гидрофильны, слабо набухают, в набухшем виде медленно поддаются тепловой денатурации и при длительном хранении теряют способность к набуханию и размягчению.

Ферменты содержатся в зерне всех культур. Они имеют большое значение при хранении зерна, муки,

16