Белково-протеиназный комплекс пшеничного зерна и муки

В белково-протеиназный комплекс муки включают белковую составляющую муки, протеолитические ферменты и соединения, способные оказать влияние на активность протеолитических ферментов (активаторы и ингибиторы протеаз).

Состояние белково-протеиназного комплекса в значительной мере определяет силу пшеничной муки. Белки пшеничной муки имеют важное отличие от белков других зерновых культур – способность образовывать не растворимую в воде, достаточно однородную, связную и эластичную субстанцию – клейковину.

В сильной муке содержится достаточное количество высококачественных клейковинных белков, а активность протеолитических ферментов при брожении теста способствует формированию стабильного и хорошо развитого клейковинного каркаса.

Сильная мука способна связывать относительно большое количество воды и образовывать при этом тесто нормальной консистенции. Тесто из сильной муки имеет оптимальные реологические характеристики (консистенцию, эластичность, пластичность, вязкость), обладает высокой газоудерживающей способностью, не доставляет проблем при замесе, ручной и машинной формовке. Заготовки из такого теста при расстойке и выпечке не теряют форму. Хлеб из сильной муки при правильном приготовлении имеет хорошую структуру пористости, высокий объемный выход, сухой эластичный (не крошливый) мякиш  и долго не черствеет.

Слабая мука имеет достаточно выраженные отклонения показателей количества и качества клейковины и активности ферментов от оптимального уровня. Для слабой муки характерна пониженная влагосвязывающая способность. Тесто из слабой муки имеет более низкие и нестабильные реологические свойства (низкая эластичность, липкость, разжижаемость). Такое тесто трудно разделывать, заготовки из слабого теста сильно расплываются, готовые изделия получаются пониженного объема и при хранении быстро черствеют.

Сила муки зависит от особенностей зерна и способа его размола. Различные белки (клейковинные и неклейковинные) и ферменты распределяются в зерне неравномерно. Внутренние части зерновки содержат больше клейковинных белков. Во внешних частях зерновки содержится больше ферментов и белков, не образующих клейковину.

При помоле происходит удаление периферийных частей зерна, в результате общее содержание белка в муке уменьшается, но содержание клейковинных белков становится выше. По данным Д.А. Жигунова, в среднем содержание клейковины в муке выше, чем в зерне на 2,5-3%, а общее содержание белка ниже на 1-1,4%.

При помоле зерна наблюдается укрепление клейковины на 5-10 единиц прибора ИДК.

Основная часть протеолитических ферментов сосредоточена в зародышевой части зерновки. Удаление зародышей при помоле приводит к снижению протеолитической активности муки по сравнению с зерном.

Протеолитическая активность ферментов муки и зерна

Протеолитическая активность зерна и муки может быть косвенно охарактеризована через показатель «число падения» («число падения» характеризует активность амилаз, однако, как правило, чем выше активность амилаз, тем выше активность протеаз). Обычно полученная при размоле зерна мука имеет более высокое число падения, чем само зерно, т.е. в муке активность ферментов ниже, чем в зерне.

Протеолитические ферменты муки активируются при замешивании теста. Под действием этих ферментов происходит расщепление сложных белковых молекул до более простых соединений – пептонов (крупные фрагменты белковых молекул), полипептидов и аминокислот. Активность протеолитических ферментов изменяется в зависимости от температуры и скорости ее изменения, влажности и кислотности теста, от содержания в тесте активаторов или ингибиторов и их активности, от особенностей и доступности субстрата (белков и продуктов их расщепления) и от некоторых других факторов.

Считается, что наибольшую активность протеиназы пшеничной муки проявляют в слабокислой среде (рН 4-5,5) при температуре около 45оС. Однако в зерне и муке содержатся различные протеиназы, и каждая из них имеет свои оптимальные условия активности.  При температурах выше оптимального уровня активность ферментов снижается. Это связано с тем, что повышенные температуры вызывают денатурацию белковой составляющей ферментов.

Под влиянием протеиназ клейковина становится более слабой, упругость теста снижается.

На активность протеиназ большое влияние оказывают вещества, способные проявлять окислительные или восстановительные свойства. Восстановители повышают активность протеиназ, а окислители понижают. Это явление объясняется тем, что под действием окислителей сульфгидрильные группы белков (-SH) окисляются до дисульфидных групп (-S-S-) и фермент снижает или теряет активность.

Активирующее влияние на протеиназы муки оказывает трипептид глютатион (глутатион, γ-глутамилцистеинилглицин) и аминокислота цистеин. Под воздействием глютатиона и цистеина восстанавливаются дисульфидные связи (-S-S-) белков. Разрыв дисульфидных связей приводит к ослаблению пшеничной клейковины, клейковинные белки становятся более доступными для действия ферментов.

Значительное количество глютатиона содержится в дрожжевых клетках. При гибели дрожжей глютатион попадает в тесто и существенно ослабляет клейковину. Благодаря этому инактивированные  дрожжи нашли широко применение в качестве натуральной добавки для ослабления излишне крепкой клейковины.

Содержание глютатиона повышается при прорастании зерна, что способствует снижению качества клейковины.

Глютатион и цистеин находятся в муке и зерне в основном в окисленном состоянии, В окисленном состоянии эти соединения не способны активировать протеиназы или восстановить  дисульфидные группы. Переводу глютатиона и цистеина в активное восстановленное состояние способствуют ферменты глютатионредуктаза и цистеинредуктаза, содержащиеся в зерне и муке.

На состояние клейковины определенное влияние могут оказать и другие ферменты окислитель-восстановительного действия (каталаза, пероксидаза, аскорбиноксидаза, полифенолоксидаза, липоксигеназа и др.).

Поддержите наш сайт

Фото к комментариям присылайте на hlebinfo@mail.ru

Для предотвращения спама, комментарии публикуются не сразу, а после проверки администратором.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *