Відмінності біохімічного складу різних сортів борошна тритикале

Про автора

Максимова Ганна

Хімік-технолог органічних речовин, працює у компанії "Analit-Pribor"

Статті автора

Завдяки стійкості до дії низьких температур і хвороб, а також збільшеному змісту білку, тритикале представляє високий інтерес для харчової галузі. Проте на даний момент її біологічний потенціал досліджений недостатньо, що пояснюється малим її використанням як джерело продовольчої продукції. Це привело до підвищення кількості дослідницьких робіт, спрямованих на визначення біохімічного складу зерна, його технологічних властивостей і сортових особливостей.

В основному дослідження спрямовані на отримання борошна з властивостями, оптимальними для харчової промисловості – кондитерської, хлібопекарської і тому подібне

Так, одна з останніх робіт співробітників ВНИИЗ (Всеросійського наукового інституту дослідження зерна) показала, що при змішуванні різних потоків борошна можливе формування борошняної суміші з високими хлібопекарськими властивостями. Також було виявлено наявність трьох лінійних відрізків на кумулятивних кривих зольності, що відповідають 3-м технологічним етапам формування борошна.

В якості початкового матеріалу були використані проби наступних сортів тритикале : Топаз (урожаю 2011 і 2012 року), а також Донслав, Трибун, Вокаліз і Сколотів (все – урожаю 2012 р.).

Формування сортів борошна

На першому етапі відбувалося витягання внутрішньої частини ендосперма на перших трьох розмельних системах, вихід борошна складав від 40 до 45 відсотків, зольність – 0,63поток муки А). На другому етапі при проходженні від 5 до 7 технологічних систем витягалося 25-26уки із зольністю біля 0,9поток борошна Б). На третьому етапі відбувався вимолот оболонок шістьма розмельними системами, що давало вихід від 5 до 7 відсотків борошна із зольністю біля 2поток борошна В).

Потім було сформовано 5 сортів борошна за допомогою змішування окремих потоків :

• Т- 600 – чистий потік А;
• Т- 700 – потоки А і б;
• Т- 800 – суміш потоків А, Би і В;
• Т- 1200 – потоки б і В;
• Т- 2000 – чистий потік Б.

Основні показники якості отриманих сортів розміщені в таблиці 1.

Цілком закономірно рівень зольності зразків рівномірно підвищується від 0,63 і до 1,99Качество клейковини в перших чотирьох зразках хороше – вони відносяться до першої групи якості. Для п’ятого зразка клейковина задовільна слабка – це друга група якості. По білизні найкращі показники виявляються у зразків Т- 700 і Т- 600, а зразок Т- 2000 показує негативне значення цієї характеристики (як і повинно бути для вимолоту оболонок).

Хімічний склад зразків

При визначенні хімічного складу практичні результати цілком відповідали теорії. Найвищий зміст крохмалю і найменший зміст білку був виявлений в першому зразку (Т- 600), отриманому з внутрішньої частини ендосперма. Вимолот оболонок (зразок Т- 2000) містив мінімальну кількість крохмалю і максимальне – білка. Суміш трьох потоків (Т- 800) зайняла проміжне положення за цими двома показниками.

При цьому зміст білку і крохмалю в Т- 800 був досить високим для успішного застосування цього борошна в харчовій промисловості, що обумовлюється її високими технологічними властивостями і харчовою цінністю (таблиця. 2).

Отримані дані по кількісних долях розчинних білків в різних фракціях представляють інтерес з точки зорі співвідношення теоретичних і практичних результатів. Річ у тому, що хоча розділення білків по розчинності отримало широке поширення, воно досить умовно і у високому ступені залежить від вживаного методологічного підходу. У описуваному випадку виміру розчинного білку проводилося за методикою Лоури.

Також проводилося визначення фракцій білків за методикою Осборна : для виділення альбуміну використовується дистильована вода, для визначення глобулінів – 10yый розчин хлориду натрію, проламинов – 70yый етиловий спирт, глютелинов – 0,2yый розчин гідроксиду натрію.

В ході дослідження вищеперелічених сортів було визначено, що найменший зміст глобулінів і альбуміну виділяється в пробах Т- 600 і Т- 800, але в них же міститься максимальна кількість глютелинов і проламинов (ці речовини формують клейковину). Максимольное кількість глобулінів і альбуміну виявляється в сумішах Т- 2000 і Т- 1200, що пояснюється змістом шару алейронов, а також зародків.

Аналіз зразка Т- 800 показує приблизно рівний вміст усіх чотирьох речовин (від 20 до 25 відсотків), що відповідає наявності усіх трьох потоків борошна (таблиця. 3).

Активність ферментів

Відомо, що в процесах, що протікають при зберіганні зерна або його переробці, істотну роль грають протеолітичні ферменти. При механічному руйнуванні зерна в ході виробництва борошна ліпідні оболонки відсіків клітин частково руйнуються, тому з точки зору біохімії зерно і борошно – це абсолютно різні об’єкти. Вони відрізняються гідролітичними і окислювальними процесами у зв’язку з протеолизом білків.

У роботах ФГБНУ “ВНИИЗ” дослідження в цьому напрямі дозволили виділити три типи протеиназ в зерні тритикале, які гідролізують власні білки і сироватковий альбумін бичачий :

• кислі, з оптимумом в районі рН 3,5;
• нейтральні, з наявністю оптимуму рН примено 6,5;
• лужні, з оптимумом рН близько 9,5.

У таблиці 4 викладені дані про рівень активності кислих і нейтральних протеиназ вищеперелічених сортів тритикалевой борошна. Витягання протеаз було проведене за методикою, описаною в роботі И.С. Витола. Визначення активності протеаз здійснювалося модифікованою методикою Ансона.

Аналіз показників активності нейтральних і кислих протеиназ в отриманих сортах борошна показує найбільшу активність для зразків Т- 1200 і Т- 800, що може говорити про велику вірогідність, що ці білки належать субалейронорвому шару і зародку, хоча частина протеолітичної активності може бути пов’язана з білками клейковини.

Окрім цього, активність нейтральних протеаз істотно вища за активність кислих протеиназ (у півтора рази і вище).

Ці результати мають принципово високе значення, оскільки протеиназы здатні гідролізувати власні білкові з’єднання, у тому числі – клейковину. А це може робити високий вплив на технологічний процес і на зміни в готовому продукті.

Ще одна характеристика, що має високий вплив на технологію виробництва хліба і оцінку якості борошна, – активність амілолітичних ферментів у борошні і зерні. Вона визначалася методом числа падіння.

Число падіння для борошна пшениці зазвичай рівний 230-330, житнього борошна – від 130 до 230, що говорить про нормальну амілолітичну активність для пшениці і зниженою для іржі. Як видно з таблиці 5, борошно з тритикале показує число падіння, близьке до показників пшеничного борошна (за винятком зразка Т- 2000). Це свідчить про високу активність амілаз і підтверджує переважання у досліджуваного тритикале пшеничного фенотипа.

У результаті проведені дослідження дозволили визначити біохімічні властивості зразків борошна тритикале завдяки побудові кумулятивних графіків зольності. Було встановлено, що сучасні сорти тритикале мають істотні відмінності за такими характеристиками, як фракційний склад білків, амілолітичної активності, активності нейтральних і кислих протеиназ.

Отримані результати можуть забезпечити достовірну оцінку перспективи застосування сучасних сортів тритикале для виготовлення продуктів харчування і якнайповніше використати біологічний потенціал борошна тритикале.

Стаття опублікована в журналі: Зберігання і переробка зерна. – 2017. – № 2 (210). – С.30-32. (Україна)