Пищевая Биохимия / Казаков Е.Д., Карпиленко Г.П. - Биохимия зерна и хлебопродуктов

ГЛАВА 15___________________________________________________________

жит зародыш, алейроновый слой, небольшое количество эндос- перма. В мучке свыше 20% жира, столько же белка, повышенное содержание минеральных веществ. По справочным таблицам Минздрава РФ определяют средний химический состав крупы, содержание основных пищевых веществ и энергетическую цен- ность пищевых продуктов (табл. 97). По аналогии с мукой крупу витаминизируют, прежде всего, тиамином, рибофлавином и ни- ацином. Лучшим способом введения витаминов в крупу призна- но распыление их по поверхности крупяных продуктов.

Разработана технология получения круп повышенной питательной ценности. Должны быть введены в действие но- вые заводы для производства крупы повышенной питатель- ной ценности. Новые виды круп представляют собой комби- нированные продукты, получаемые на основе обычного крупяного сырья с введением обогатителей животного (обез- жиренное сухое молоко — ОСМ, сухой яичный белок) или рас- тительного происхождения (горох, соя), а также витаминов и минеральных веществ. Основное сырье при производстве кру- пы повышенного качества — крупяные продукты, не уступаю- щие по химическому составу основным видам крупы: рис дроб- леный, продел гречневый, дробленая овсяная и ячменная крупа, гороховая смесь и т. д. Кроме того, в рецептуру некото- рых видов крупы входит пшеничная и кукурузная мука.

Таблица 98

Химическийсостав крупыповышенной питательнойценности

___________ ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ ПРОМЕЖУТОЧНЫХ ПРОДУКТОВ

Повышенное содержание белка в комбинированных (табл. 98) крупах сочетается с их высокой питательной ценностью, а

повышенное содержание в новых видах крупы легкоусвояемого молочного кальция делает их ценными продуктами для детского питания. Новые виды крупы богаты витаминами.

Производство и потребление новых видов крупы имеют большие перспективы. Они не только обогащают рацион про- дуктами высокого пищевого достоинства, но и позволяют ис- пользовать значительные запасы менее ценной крупы, полу- чаемой при изготовлении крупы высоких сортов.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1.Что такое мука, в чем сущность переработки зерна при сортовом помоле, какими изменениями химического состава продуктов помола она сопровождается?

2.Как изменяется химический состав зерна при его обра ботке в зерноочистительном отделении?

3.Какие изменения химического состава происходят в промежуточных продуктах, получаемых с драных систем?

4.Каковы особенности химического состава промежуточ ных продуктов, получаемых на начальных и конечных систе мах размольного отделения?

5.Как сказывается на хлебопекарном качестве муки повреж дение крахмальных гранул при размоле зерна?

6.Как изменяется морфологический и химический баланс продуктов сортового помола по его отдельным этапам?

7.Как витаминизируют пшеничную муку?

8.Как получают пшеничные отруби пищевого назначения, каков их химический состав?

9.Каков химический состав пшеничных зародышевых хло пьев, направляемых для пищевого использования?

10.Какие химические изменения происходят в зерне и ка ковы особенности химического состава конечного продукта при переработке зерна в крупу?

11.Каков химический состав крупы повышенного пищево го достоинства?

Глава 16

БИОХИМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ,

ПРОИСХОДЯЩИЕ В МУКЕ И КРУПЕ ПРИ ХРАНЕНИИ

§ 1. ОСОБЕННОСТИ ПРОЦЕССОВ, ПРОИСХОДЯЩИХ В МУКЕ ПРИ ХРАНЕНИИ

Мука лишена биологической координации процессов, происходящих в живом зерне. Масса мелких частиц, состав- ляющих муку, утратив защитные оболочки зерна, легкодо- ступна неблагоприятному воздействию внешней среды (вла- ги, кислорода воздуха, микроорганизмов и т. д.). Мука состоит из кусочков живой ткани, не утративших способно- сти к биохимическим изменениям. В живых клетках муки со- храняется способность к газообмену, более заметному внача-

ле и затем постепенно затухающему в последующий период хранения — мука поглощает кислород и выделяет углекис- лый газ (табл. 99).

Газообмен муки II сорта происходит более интенсивно в результате большего содержания периферийных частиц зер- на, в том числе зародышей ткани. Газообмен — это суммарное следствие дыхания частиц муки и аэробных микроорганизмов, а также химических окислительных процессов (окисления ненасыщенных липидов и каротиноидных пигментов — каро- гина, ксантофилла и др.).

Окисление каротиноидов приводит к посветлению муки, что практического значения не имеет, так как процесс разви- вается медленно и может продолжаться в течение длительно- го времени. В муке происходят и другие окислительно-восста- новительные процессы. Все это создает благоприятные условия для биохимических процессов, происходящих в муке, особенно интенсивно протекающих при повышенной влаж- ности и температуре.

___________________ БИОХИМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ ПРИ ХРАНЕНИИ

Различают два этапа процессов, происходящих в муке при хра- нении после ее изготовления (размола зерна), которые по-раз- ному влияют на технологическое достоинство муки. Одни из них улучшают хлебопекарное достоинство муки (период созревания), другие ухудшают ее качество — если не принять соответствую- щих мер, эти процессы способны привести к порче муки.

§ 2. СОЗРЕВАНИЕ ПШЕНИЧНОЙ МУКИ

Пшеничная мука сразу же после размола дает из высокого по качеству зерна хлеб с низкими качественными показателя- ми, особенно при переработке только что убранного зерна.

Тесто получается липковатое, мажущееся и быстро разжи- жающееся при брожении. Для хлеба характерен пониженный объем, нередко мелкие трещины в корке. Подовый хлеб рас- плывчат, его выход снижен.

Требуется некоторое время (отлежка муки), и только тогда мука приобретает технологическое достоинство, соответству- ющее высокому качеству зерна. Мука должна пройти период созревания. В результате созревания пшеничная мука стано- вится более сильной, объем хлеба увеличивается, пористость мякиша возрастает и улучшается, расплываемость подовых изделий снижается. В слабой муке в результате созревания про- исходят особенно глубокие изменения, хлебопекарное каче- ство ее улучшается в наибольшей степени. В муке средней силы эти изменения выражены слабее. Сильная мука в результате созревания становится еще более сильной.

Таблица 99

Интенсивность газообмена пшеничной муки I и II сортов

445

ГЛАВА 16___________________________________________________________

В течение периода созревания в муке происходят физиче- ские, коллоидные и биохимические процессы. В ней изме- няются влажность, цвет, кислотность, содержание жира, бел- ково-протеиназный и углеводно-амилазный комплексы. Влажность пшеничной муки при хранении изменяется в за- висимости от параметров воздуха (относительной влажности и температуры) в сторону приближения к равновесной. При хранении муки в мешках, уложенных в штабеля, ее влажность изменяется медленно. В этих условиях практически значи-

мое изменение влажности может происходить только при длительном хранении муки в складе. При хранении свеже- смолотой муки ее титруемая и активная кислотность возрас- тает. Повышение кислотности вызывает гидролитическое расщепление жира и образование свободных жирных кислот, распад фосфорорганических соединений и образование кис- лых фосфатов типа КН2РО4 (первичных фосфатов), очень небольшой гидролиз белков и образование продуктов кисло- го характера, в которых имеются незанятые концевые груп- пы — СООН и наличие в незначительных количествах орга- нических кислот (молочной, уксусной и других).

На увеличение титруемой кислотности влияют выход и влажность муки, а также температура: чем выше эти три пока- зателя, тем больше и быстрее возрастает кислотность. Нарас- тание титруемой кислотности муки наиболее интенсивно про- исходит в течение первых 15-20 сут после размола зерна. При опытном хранении муки с влажностью 13,5% титруемая кис- лотность за 24 сут возросла при температуре 15 °С от 4,1 до 4,2°, при температуре 45 °С — от 4,1 до 4,6°, а за 63 сут в первом случае—до 4,2° и во втором —до 4,8°. При влажности муки 15% те же показатели изменяются следующим образом: за 24 сут хранения при температуре 15 °С — от 4,1 до 4,2°, при темпера- туре 45 °С — от 4,1 до 5,2°, а за 63 сут хранения при температу- ре 15 °С — до 4,3° и при температуре 45 °С — до 5,3°.

Изменение кислотности в период созревания не влияет на хлебопекарные достоинства муки. Основная причина повы- шения силы пшеничной муки при созревании— изменение физических свойств клейковины и теста (их укрепление). Бел- ково-протеиназный комплекс изменяется под влиянием окис-

___________________ БИОХИМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ ПРИ ХРАНЕНИИ

Таблица 100

Ферментативная активность икачествоклейковиныпшеничной муки 70%-ного выхода при хранении в течение 30 сут. при температуре 20°С

лительного воздействия, прежде всего кислорода воздуха. Окисле-

ние изменяет все компоненты белково-протеиназного комп- лекса.

Активность протеаз законо- мерно снижается, а атакуемость белка возрастает (табл. 100).

Изменение активности про- теаз и атакуемости белков оказы- вает меньшее влияние на физи-

ческие свойства клейковины и более полно коррелирует с рео-

логическими свойствами теста

ГЛАВА 16

жира ненасыщенные жирные кислоты изменяют физические свойства клейковины, укрепляют ее и тесто. Видимо, на клей- ковину влияют не столько сами жирные кислоты, сколько про- дукты их окисления. Фермент липоксигеназа (в зерне и муке) окисляет ненасыщенные жирные кислоты, превращая их в пе- рекиси и гидроперекиси — соединения с большой окислитель- ной активностью, оказывающие окислительное воздействие на белково-протеиназный комплекс муки.

Изменения углеводно-амилазного комплекса при созрева- нии пшеничной муки существенного влияния на ее техноло- гическое достоинство не оказывают. На продолжительность периода созревания пшеничной муки влияют многие факто- ры: степень законченности послеуборочного дозревания зер- на, сила муки сразу же после размола зерна, выход (сорт), влаж- ность, температура при хранении, способ размещения. При получении муки из зерна с незаконченным периодом после-

уборочного дозревания и свежеубранного требуются более длительные сроки отволаживания.

При хранении муки в неотапливаемом складе в условиях пониженной температуры практически приостанавливаются процессы, вызывающие ее созревание. От способа размещения, размера штабелей мешков с мукой и плотности их укладки зави- сит степень аэрации муки, доступа воздуха к каждому мешку и длительность созревания муки, заложенной на хранение.

Для полного созревания слабую муку приходится хранить более длительное время и при более высокой температуре. При хранении сильной муки не требуются повышенная темпера- тура и длительное время. О продолжительности созревания пшеничной муки нет точных данных. По одним данным све- жесмолотая мука высшего, I и II сортов при хранении в отап- ливаемом складе в мешках достигает оптимальных хлебопе- карных достоинств (заканчивает созревание) в течение 1,5—2,0 мес, а обойная пшеничная мука в тех же условиях — через 3—4 недели. По другим данным срок созревания пше- ничной муки 1—2 мес, ржаной — вдвое меньше.

При условиях, вызывающих интенсивный гидролиз жира или большое окисление муки, клейковина излишне укрепляется, происходит перезревание муки. В муке с хорошими исходными

____________________БИОХИМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ ПРИ ХРАНЕНИИ

достоинствами клейковины при хранении в условиях положи- тельной температуры это происходит значительно быстрее, чем в муке со слабой клейковиной. Продолжительные сроки хране- ния для достижения оптимальных хлебопекарных качеств пше- ничной муки в результате ее созревания создают ряд дополни- тельных трудностей, удорожают производство муки и хлеба.

Разработаны способы ускорения созревания муки. В после-

дние годы в практику все больше внедряется бестарное хранение и перевозка муки, ускоряющие ее созревание. Созревание свеже- смолотой пшеничной муки при хранении в силосах, оборудован- ных для бестарного хранения, можно значительно ускорить, при- меняя принудительное аэрирование. Оптимальные условия ускоренного созревания пшеничной муки при бестарном хране- нии в силосах — аэрирование воздухом при 25 °С в продолжение 6 ч и удельном расходе воздуха 2—3 м3/ч на 1 т муки.

При слабой или нормальной исходной клейковине в муке эф- фект от аэрирования лучше, чем при изначальной крепкой клей- ковине. Клейковина заметно укрепляется, содержание сырой клейковины и ее гидратация уменьшаются, количество сухой клейковины остается без изменения. Объемный выход хлеба из муки I и II сортов со слабой клейковиной увеличивается (на 15— 25 см3). Однако аэрирование, являясь сильно действующим фак- тором, в короткие сроки резко улучшающим технологическое достоинство пшеничной муки, может сказаться отрицательно на некоторых показателях ее качества. Так, в свежесмолотой муке, упакованной в мешки, содержание каротиноидов составляло 0,186 мг%. После пневмосепарирования количество каротинои- дов уменьшилось до 0,133 мг%, а через 15 сут хранения в первом случае их оказалось 0,083, а во втором — 0,078 мг%.

Потери каротиноидов при аэрировании свежесмолотой муки оказались большими, чем при дальнейшем хранении. Хо- роших результатов достигают при нагреве муки в системе внут-

ризаводского пневмотранспорта и последующим бестарном хранении. В опыте прогретая мука I сорта со слабой клейкови-

ной достигла оптимального хлебопекарного достоинства за 96 ч (4 сут.). Непрогретая мука приобретает необходимые свой- ства за 1,0—1,5 мес. отволаживания. Внешний вид хлеба, по- ристость и цвет мякиша при прогреве муки улучшились, объем-

ГЛАВА 16

ный выход и сжимаемость мякиша увеличились, черствение хлеба замедлилось.

Созревание пшеничной муки можно ускорить, прогревая ее инфракрасным облучением. Газообразные соединения окис- лительного действия (двуокись хлора, окислы азота, треххло- ристый азот, озон, нитрозилхлорид и др.), обесцвечивающие красящие пигменты, воздействуют также на белково-протеи- назный комплекс, что приводит к повышению силы муки.

Разработан ферментативный (липоксигеназный) способ улучшения пшеничного хлеба. В тесто вводят жидкую окисли- тельную фазу (ЖОФ), содержащую не обезжиренную и не под- вергавшуюся термической обработке соевую муку и рафиниро- ванное растительное масло (хлопковое, кукурузное или подсолнечное). Соевая мука богата активной липоксигеназой, образующей гидроперекиси ненасыщенных жирных кислот вне- сенного жира. Гидроперекиси окисляют компоненты белково- протеиназного комплекса, в том числе SH-группы и красящие пигменты пшеничкой муки, что приводит к резкому улучше- нию ее хлебопекарного достоинства, аналогичному созреванию. Ферментативный способ сокращает период естественного со- зревания пшеничной муки от 1—2 мес. до нескольких минут.

Улучшение хлебопекарного достоинства пшеничной муки при хранении ограничено периодом ее созревания. Более дли- тельное хранение, даже в оптимальных условиях, приводит к постепенному ухудшению ее качества.

Созревание ржаной муки менее изучено. Установлено, что в первые 15—30 сут хранения свежесмолотой ржаной муки (60—70%-ного выхода) повышается устойчивость крахмала к действию амилаз и температура его клейстеризации, накап- ливаются свободные ненасыщенные жирные кислоты, замед- ляющие процесс клейстеризации крахмала, понижается ра- створимость белковых веществ; увеличивается способность к набуханию нерастворимой части белков; улучшаются физические свойства теста.

В свежесмолотой ржаной муке в начальный период ее хране- ния протекают биохимические изменения, аналогичные наблю- даемым при созревании свежесмолотой пшеничной муки, но значительно слабее. В одних случаях эти изменения приводят к

БИОХИМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ ПРИ ХРАНЕНИИ

небольшому улучшению хлебопекарного достоинства, в других такого улучшения не наблюдается. На биохимические процес- сы, протекающие в свежесмолотой ржаной муке, оказывают влияние природно-климатические условия выращивания ржи, особенно в период налива и созревания.

Созревание ржаной муки, его характер и условия требуют дополнительного исследования.

§ 3. ХРАНЕНИЕ МУКИ ПОСЛЕ ПЕРИОДА СОЗРЕВАНИЯ

Процессы, происходящие в свежесмолотой муке и приво- дящие к улучшению ее технологического достоинства, про- должаются в последующий период хранения. Одни из них, не имея существенного значения в период созревания, при даль-

нейшем хранении могут привести к ухудшению качества муки (титруемая кислотность). Другие, игравшие положительную роль при созревании муки, становятся источником избыточ- ного накопления веществ, ухудшающих хлебопекарное ее дос- тоинство (распад жира с образованием свободных ненасыщен- ных жирных кислот и их окисление).

Обобщение практики хранения пшеничной муки указыва- ет на целесообразность раздельного рассмотрения процессов, происходящих в муке с повышенной влажностью (более 15%) и в сухой муке (до 13,5%). Мука может быть с повышенной исходной влажностью. Содержание влаги увеличивается и при хранении муки в неблагоприятных условиях. Главная особен- ность хранения такой муки — интенсивное развитие микро- организмов, в основном плесеней, что приводит к быстро на- ступающему самосогреванию и порче продукта. Плесневение ухудшает вкус муки (становится кислым) и ее запах (становит- ся плесневелым, затхлым), повышает кислотность. Содержа- ние ниацина и тиамина уменьшается.

Повышенная влажность, особенно при высокой темпера- туре, наряду с усиленным развитием плесеней вызывает в муке (как при этих условиях и в зерне) интенсификацию окисли- тельных процессов, повышенный расход углеводов на дыха- ние, накопление одних метаболитов, уменьшение других.

ГЛАВА 16

Окисление липидов — одна из наиболее важных причин изме- нения муки при хранении. Этот процесс сопровождается об- разованием гидроперекисей, что приводит к прогорканию му- ки. Витамин Е, особенно а-токоферол, представляет собой антиокислитель липидов. При хранении муки содержание ан-

тиокислительного комплекса под влиянием разрушающего действия компонентов прогоркшего жира уменьшается, что способствует возрастанию самоокисления липидов. То же про- исходит при повышении температуры, интенсифицирующей действие ферментов. Окисление липидов приводит к отмира- нию клеток и к глубокому изменению биохимических процес- сов, происходящих в тканях, входящих в состав муки.

Продукты окисления липидов разрушают многие витами- ны (ретинол, витамины группы D, биотин, каротин), ухудша- ют качество клейковины. Кислотное число жира сильно воз- растает, достигая максимума в рыхлой муке (в мешках верхней части бунта) через полгода, после чего начинает снижаться. В уплотненной муке (в нижних мешках бунта) это число, хотя и замедленно, продолжает возрастать.

Содержание сырого жира в результате потребления его мик- роорганизмами в течение первых 4 мес. хранения стремительно уменьшается, приближаясь к почти полному исчезновению. Влажность муки и продолжительность хранения по-разному сказываются на изменении свободных, связанных и прочно- связанных липидов.

В свободных липидах пшеничной муки с первых дней хра- нения наблюдаются гидролитические и окислительные про- цессы. Связанные липиды более стойки — они начинают из- меняться только после 40 сут хранения. Состав липидов существенно изменяется. Свободные липиды частично пере- ходят в связанные, которые, в свою очередь, — в прочносвя- занные. В групповом составе липидов также происходят за- метные изменения.

При хранении пшеничной муки в свободных липидах уменьшается содержание триацилглицеринов и полярных со- единений, в связанных липидах резко снижается количество полярных липидов, причем повышение влажности и темпе- ратуры сопровождается перегруппировкой состава липидов.

БИОХИМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ ПРИ ХРАНЕНИИ

Таблица 101

Содержаниенейтральных липидовигликолипидов пшеничной муки, мг на100 г

Содержание свободных жирных кислот в результате гидро- литических процессов во всех случаях нарастает (табл. 101).

Состав свободных жирных кислот при хранении также изменяется. При длительном хранении пшеничной муки после периода созревания в ней увеличивается количество кисло- тореагирующих веществ. Известны причины, вызывающие повышение кислотности пшеничной муки при хранении. Эк- спериментальные данные говорят о том, что одна из основных причин повышения кислотности пшеничной муки — гидро- лиз липидов с образованием свободных жирных кислот. Оче- видна также важная роль продуктов гидролиза фосфор- органических соединений, в первую очередь фитина и фосфолипидов. Кислотность муки изменяется так же, как и кислотное число жира, — сначала быстро увеличивается, а за- тем уменьшается под влиянием продуктов распада белков (вкус вместо кислого становится землистым). Количество клейко- вины почти не уменьшается и она становится более упругой.

В сухой муке (с влажностью до 13,5%) при хранении про- исходят различные окислительные процессы, которые пос-

ле завершения периода созревания постепенно ухудшают ее качество. Особенность хранения сухой муки состоит в отсут- ствии плесеней. Процессы, протекающие в сухой муке, про- исходят медленно, они влияют на ее качество в меньшей сте- пени и через более продолжительное время, чем во влажной

ГЛАВА 16

муке. Кислотность сухой муки при хранении также возраста- ет, но кислого вкуса не ощущается. Образующиеся при гид- ролизе жиров жирные кислоты растворимы только в органи- ческих растворителях. Большое значение имеют температура и условия хранения. Повышенная температура ускоряет не- желательные процессы в муке.

В условиях хранения муки с различными температурами мо- гут создаваться очаги повышенной влажности, что влечет бы- струю порчу не только влажной муки, но и сухой и средней сухости (с влажностью 14,0—14,5%). Мука сухая и средней су- хости из нормального зерна при температуре 15—20 °С может

сохранять свое исходное достоинство без признаков порчи (прогоркание, прокисание) в течение 6—8 мес.

Свободный доступ воздуха ускоряет порчу муки. Мука вы- соких сортов содержит меньше жира, но портится (прогорка- ет) быстрее обойной, в которой большее содержание жира и больше зародышевой ткани, содержащей антиокислители.

§ 4. БЕСТАРНОЕ ХРАНЕНИЕ ПШЕНИЧНОЙ МУКИ

Проведены исследования по изучению изменения свойств муки при бестарном хранении. Процессы, происходящие при хранении муки в силосах, в основном такие же, как и при хра- нении в обычных складах (в мешках). Процесс созревания пшеничной муки высшего и I сортов с нормальным клейко-

винным комплексом сухой и средней сухости при хранении в силосах заканчивается в течение 7—10 сут, II сорта 3—5 сут.

При хранении пшеничной муки в силосах сверх срока со- зревания в ней происходит прогоркание, прокисание, плес- невение и самосогревание в зависимости от условий. Не- продолжительное хранение муки (20 сут) не приводит к изменению ее сыпучести и хлебопекарных достоинств. Муку из силосов при бестарном хранений выпускают при помо- щи системы аэрации.

В пшеничной муке, хранившейся в силосе и подвергавшейся аэрированию, замечены химические изменения. Гидролиз жира, вызывающий уменьшение содержания жира и повыше -

___________________ БИОХИМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ ПРИ ХРАНЕНИИ

ние его кислотного числа, зависит от продолжительности аэрирования, удельного расхода и температуры воздуха. Наи- более интенсивно этот процесс происходит в муке II сорта. Во всех случаях мука становится менее устойчивой к дальнейше- му хранению, быстрее прокисает, плесневеет и прогоркает.

Аэрирование в силосах ускоряет созревание пшеничной муки (улучшает ее хлебопекарное достоинство) только при оптималь- ных параметрах (6 ч, удельном расходе воздуха 3 м3/т* ч и темпе-

ратуре 26—27 °С).

При более продолжительном аэрировании и температуре воздуха выше 28 °С повышается кислотное число жира, уско- ряются прогоркание и порча муки (рис. 72, 73).

§ 5. ХРАНЕНИЕ РЖАНОЙ МУКИ

При хранении пшеничной и ржаной муки важно поддер- живать требуемую влажность муки (повышенная влажность — решающий фактор быстрой порчи), состояние окружающей среды (относительная влажность и температура воздуха). При хранении ржаной обойной, обдирной и сеяной муки в тече- ние 30 сут в условиях различной температуры (17—21 °С) и от- носительной влажности воздуха (52—84%) содержание обще-

ГЛАВА 16___________________________________________________________

Таблица 102

Показатели углеводно-амилазного комплекса ржаной муки при хранении в течение 30 сут.*

* Исходные данные взяты за единицу

го азота и белковых веществ остается практически без измене- ния. В ржаной и пшеничной муке наблюдаются наибольшие количественные изменения (возрастание) в спиртораствори- мой фракции белков. Содержание щелочерастворимой фрак- ции белков при хранении также возрастает.

Количество солерастворимой фракции снижается, причем это наиболее ясно выражено при влажности муки 13%. Доля нерастворимого остатка азотсодержащих веществ при повы- шенной влажности уменьшается под влиянием жизнедеятель- ности микрофлоры. Укрепление ржаной клейковины при хра-

нении муки происходит под влиянием непредельных жирных кислот, образующихся из липидов муки в результате жизнеде- ятельности микрофлоры. Аминокислотный состав белков ржа- ной муки при хранении изменяется незначительно. Атакуе-

мость белков и протеолитическая активность при хранении всех сортов ржаной муки уменьшается.

Наибольшими изменениями характеризуется атакуемость крах- мала (табл. 102). Во второй группе партий муки она снизилась по

___________________ БИОХИМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ ПРИ ХРАНЕНИИ

сортам на 78—85%, что связано с высокой исходной влажностью (17,8—18,5%). Это обстоятельство стало причиной повышения в этих партиях муки активности а-амилазы (на 15—35%). Во всех остальных случаях атакуемость крахмала и активность а-амилазы незначительно изменились. Содержание собственных Сахаров при хранении муки изменилось немного, в большинстве проб — в сто- рону увеличения. Только в третьих партиях количество их возрос- ло на 46—78% из-за высокой исходной сахарообразующей способ- ности и активности а-амилазы.

Общая сахарообразующая способность (без вычета содержа- ния собственных непосредственно восстанавливающих Саха- ров) и газообразующая способность муки изменились сравни- тельно немного — в большинстве случаев в сторону увеличения. Число падения и диастатическая активность при хранении из- меняются незначительно. Небольшое снижение сахарообразу- ющей способности при хранении муки с влажностью 13% выз- вано также небольшим повышением числа падения.

При хранении ржаной муки происходит заметный рост ко- нечной температуры клейстеризации крахмала, соответству- ющей вершине амилограммы. Хранение ржаной муки приво-

дит к увеличению содержания пентозанов в извлекаемых слизях. Вязкость слизистых веществ также возрастает. Все это

свидетельствует о больших изменениях структуры и состава слизей при хранении ржаной муки. Начальный период хране- ния ржаной муки сопровождается резким увеличением кис- лотного числа жира. Это происходит в результате гидролиза триацилглицеринов с образованием свободных жирных кис- лот и накопления низших жирных кислот из-за распада пере- кисей и гидроперекисей ненасыщенных жирных кислот. Ско- рость прогоркания зависит от повышения температуры.

Липиды оказывают значительное влияние на клейстериза- цию крахмала ржаной муки. Они снижают высоту амилограм- мы и повышают температуру клейстеризации крахмала. Пре-

дельный срок сохранности ржаной муки зависит от условий хранения. Ухудшение пищевого достоинства сухой ржаной муки (при влажности 13%) происходит главным образом в ре- зультате окислительного прогоркания, а при влажности 15% — преимущественно из-за развития грибной микрофлоры.

ГЛАВА 16

По данным ВНИИЗ, порча ржаной муки наступает в зависимости от влажности при температуре 10 °С через 10— 11 мес. хранения, при температуре 20° С — через 4—6 мес, при температуре 30 °С — через 1—3 мес. Хлебопекарное достоин- ство ржаной муки при продолжительном хранении постепен- но снижается. Главная причина этого явления — изменение характера клейстеризации веществ муки при выпечке, в основ- ном под влиянием липидов. В хлебе наиболее существенно ухудшаются пористость и физические свойства мякиша, в фор- мовом хлебе появляется закал.

§ 6. ХРАНЕНИЕ КРУПЫ

Хранение крупы имеет свои особенности. Размеры частиц крупы значительно больше, чем у пшеничной и ржаной муки,

у них меньшая плотность по сравнению с исходным зерном (результат механического воздействия при переработке). Био- химические процессы, происходящие в периферических сло- ях крупы, начинаются и протекают более интенсивно, чем внутри ее частиц. При хранении крупы не наблюдается перво- начального улучшения технологического качества, как у пше- ничной муки (периода созревания).

Свежевыработанная крупа некоторое время сохраняет стабильное качество, затем оно начинает ухудшаться с той или иной скоростью в зависимости от условий хранения.

Наиболее лабильную фракцию — липиды крупа содержит в большем количестве, чем мука. По этой причине окислитель-

ные процессы порчи крупы протекают более интенсивно по сравнению с мукой.

В крупе, лишенной защитных оболочек (цветковых — про- со, овес, рис; плодовых — гречиха, кукуруза), при равных усло-

виях хранения происходят более глубокие изменения липидов по сравнению с зерном (рис. 74). Накапливаются разнообраз- ные продукты окисления липидов, в том числе токсичные. Про- дукты окисления липидов, взаимодействуя с другими вещества- ми крупы (зерна), образуют комплексы и соединения различной

прочности и снижают биологическую и пищевую ценность не только жиров, но белков, углеводов и других соединений. Кру-

БИОХИМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ ПРИ ХРАНЕНИИ

Рис. 74. Содержание линолевой (Л) и сум- мы ненасыщенных кислот (EН) в свобод- ных липидах зерна и крупы при хране- нии:

1 — EН, просо (влажность 12,8%); 2 — EН овсяная крупа (ГТО); 3 — EH, овес (влаж- ность 12,6%); 5 — ЕН, овсяная крупа (без ГТО); 4 — EН, овсяная крупа (ГГО); 6 — Л, овес (влажность 12,%); 7 — Л, овсяная крупа (без ГТО)

па при этом прогоркает, стой- кость ее при дальнейшем хране- нии резко снижается.

На содержание липидов и их соотношение в крупе при хране- нии влияют ее химический со- став, активность ферментов и

условия хранения, главным образом влажность и температура. Наиболее легко подвергается порче при хранении крупа из про- са и овса.

Через 6 мес. хранения при любой температуре и относи-

тельной влажности воздуха содержание триацилглицеринов резко падает при одновременном (почти с той же скоростью) возрастании количества свободных жирных кислот.

Кислотное число жира одних видов крупы при хранении все время возрастает, в других изменяется незначительно. В пропаренной крупе кислотное число жира изменяется ина- че, чем в непропаренной.

Так, при хранении ядрицы в лабораторных условиях в тече- ние 17 мес. кислотное число жира из пропаренного зерна воз- росло на 4 мг КОН, а из непропаренного — на 14 мг КОН. При хранении пшена в тех же условиях в течение 5 мес. кислотное число жира в крупе из пропаренного зерна достигает 60,3 мг КОН, а из непропаренного — 103,1 мг КОН.

Повышение температуры хранения вызывает в пропарен-

ной крупе более ускоренное нарастание кислотного числа жира по сравнению с непропаренной крупой. Крупа из пропарен- ного зерна плесневеет быстрее, чем из непропаренного зерна.

ГЛАВА 16 ____________________________________________________

Увеличение кислотного числа жира при хранении пропарен-

ной крупы свидетельствует о неполной инактивации липазы во время пропаривания зерна перед выработкой крупы.

Хранение крупы сопровождается понижением йодного числа, что представляет собой одно из следствий окислитель- ных процессов, происходящих в жире. Гидротермическая об- работка ускоряет окисление жира — пропаренные крупы име- ют меньшие йодные числа, чем непропаренные. При хранении пшена каротиноиды окисляются, и крупа по окраске стано- вится серовато-белой. Вместе с зародышем в крупу попадает витамин Е, некоторые формы которого обладают антиокис- лительными свойствами. Жир крупы, содержащей витамин Е, более устойчив к окислению.

Количество водорастворимых веществ при хранении уменьшается незначительно. Наибольшие уменьшения таких веществ отмечаются у ядрицы, кукурузной крупы и быстро- разваривающейся ядрицы.

При хранении крупы увеличивается ее кислотность (рис. 75).

Это происходит в результате гидролитического расщепления под влиянием ферментов составных ее веществ, прежде всего жира и белковых веществ. Титруемая кислотность крупы так же,

Рис. 75. Изменение кислотности крупы по спиртовой вытяжке при хранении: 1 — овсяной крупы; 2 — пшена; 3 — ядрицы: 4 — кукурузной; 5 — ядрицы быст- роразвивающейся; 6 — перловой; 7 — рисовой; 8 —ячневой

460

___________________ БИОХИМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ ПРИ ХРАНЕНИИ

Таблица 103

Изменение кислотности крупы в спиртовой вытяжке (град) при хранении

втечение 3 мес. в условиях разной относительной влажности воздуха

итемпературы 18—23 °С

как и муки возрастает в связи с высвобождением из фитина под действием фермента фитазы фосфорной кислоты.

В начале хранения у всех видов крупы наблюдается увели- чение кислотности по болтушке, заканчивающееся в разное время (через мес): 4 — в ядрице, 6 — в кукурузной крупе и пше- не, 8 — в перловой и ядрице быстроразваривающейся, 12 — в ячневой, 19—22 — в овсяной и рисовой.

Наименьшее изменение кислотности при хранении, как по болтушке, так и по водной вытяжке отмечено у кукурузной и перловой круп. Рисовая крупа имеет наименее низкую кислот- ность, но при хранении она нарастает наиболее интенсивно.

Увеличивается кислотность при хранении пшена и овсяной крупы. Значительное увеличение кислотности по водной вы- тяжке происходит только при длительном хранении. Пропа- ривание зерна перед выработкой крупы приводит к неболь-

шому понижению кислотности в результате частичной денатурации белков и уменьшения их способности связывать щелочь. Строгой зависимости между кислотностью крупы по водной вытяжке, по болтушке и вкусовыми качествами приго- товленной из нее каши не установлено.

Для всех видов крупы при хранении характерен значитель- ный рост кислотности в спиртовой вытяжке (табл. 103).

Кислотность по спиртовой вытяжке может служить пока- зателем качества (свежести) крупы. Она коррелирует с кислот- ным числом жира и изменением вкусовых качеств каши.

461