Фосфопротеиды содержат в своем составе остатки молекул фосфорной кислоты. К ним относятся белок молока – казеин, белок яичного желтка – вителлин, белок рыбной икры – ихтулин. Эти белки очень полезны для молодого растущего организма.
Хромопротеиды – это соединения белка с красящим веществом. К ним относятся гемоглобин крови, состоящий из белка глобина и красящего вещества, содержащего железо, а также миоглобин – белок мышечной ткани, близкий по составу к гемоглобину.
Все белки способствуют к набуханию – поглощению большого количества воды и образованию коллоидов. Этот процесс наблюдается наиболее ярко при замесе теста, варке макаронных изделий, набухании баранок, сухарей, овощей, мяса и др. Соли снижают способность белков к набуханию. При длительном хранении способность белка к набуханию уменьшается в результате «старения» белков.
Другое свойство белка – способность к денатурации. Денатурированный белок теряет способность раствориться в воде. Белки коагулируют при нагревании до 60-750С. Это явление наблюдается при варке яиц, кипячении молока, в мясном бульоне при образовании пены и др. Коагуляция белка может происходить под действием солей, кислот, щелочей, спирта и др. веществ.
Белки, являясь сложными органическими соединениями, гидролизуются под действием кислот, щелочей, ферментов до аминокислот. Гидролиз идет постепенно, образуя промежуточные продукты. Процессы гидролиза белка происходит, например, при созревании сыра, положительно влияя на его вкус, запах, усвояемость организмом.
Белки при нагревании с восстанавливающими сахарами образуют меланоидины – темноокрашенные вещества, влияющие на цвет продуктов. Мелоноидины участвуют в окраске чая, кофе. Пива, мучных кондитерских изделий и др.
3 Характеристика зерна, хлебных злаков, гречихи и бобовых культур по строению, характеру свойств и использованию
3.1 Характеристика зерна
В состав зерна входят следующие вещества.
Вода. В зерне всегда присутствует то или иное количество воды. С веществами зерна вода связана различно (химически связанная, физико-химически связанная, механически связанная вода). Влажность зерна во время уборки и поступающего на хлебоприемные пункты варьирует в больших пределах.
Минеральные вещества. В состав зерна входят минеральные, или зольные, вещества. Наличие их устанавливают в результате полного сжигания измельченной навески зерна при температуре 600-9000С.
В зерне содержится фосфор, калий, магний, кальций, натрий, железо, кремний, сера, хлор. В малых количествах – марганец, цинк, никель, кобальт. Данные элементы входят в состав различных органических соединений или находятся в виде солей фосфорной и других кислот.
Азотистые вещества. Основную массу азотистых веществ в зерне составляют белки. Содержание небелковых азотистых соединений не превышает 2-3%.
Белковые вещества зерна состоят из простых белков и сложных. Протеины представлены всеми основными группами: альбуминами, глобулинами, проламинами и глютелинами.
Углеводы. В зерне злаковых, семенах гречихи и бобовых, за исключением сои и арахиса, углеводы представлены главным образом полисахаридами, среди которых большая часть составляет крахмал.
В созревших и нормально хранящихся зерновках количество всех сахаров не превышает 2-7%. Повышенное содержание сахаров свидетельствует об уборке недозрелого или об активных гидролитических процессах при хранении. Очень много сахаров в проросшем зерне.
В зерне некоторых культур находятся слизистые вещества, или гумми. Особенно много их в зерне ржи (2-5%).
Липиды. Основную массу липидов составляют жиры. Наряду с жирными маслами в зерне в очень малых количествах содержатся эфирные масла, обладающие специфическим запахом. Наличие жира в семенах определяется методом экстракции или рефрактометрически.
Пигменты. В зерне находятся 4 группы пигментов, придающих им ту или иную окраску: порфирины (характерен для зерен ржи, фасоли, гороха), каратиноиды (в покровных тканях зерна, в эндосперме злаковых и семядолях бобовых), антоцианы (синего и фиолетового цвета, содержится в оболочках некоторых сортов бобовых), меланоидины (коричневогоцвета, появляются при взаимодействии аминокислот с восстанавливающими сахарами).
Также в зерне содержатся витамины ( А, Группы В, РР, С и др.) и ферменты (протеазы, амилазы, липазы).
3.2 Характеристика хлебных злаков
Пшеница – это важнейшая продовольственная культура. Зерно пшеницы по своему химическому составу и энергетической ценности является превосходным сырьем для производства муки и приготовления из нее печеного хлеба, крупы, макаронных изделий. Известно около 20 видов пшеницы, из которых наибольшее распространение получили мягкая и твердая пшеница.
Сорта мягкой пшеницы имеют различную стекловидность и хлебопекарные свойства. В связи с этим ее делят на три группы: сильную, слабую и среднюю. Сильной пшеницей называют такую пшеницу, мука из которой в тесте при соответствующем технологическом процессе способна давать формоустойчивый хлеб большого объема с хорошим и пористым мякишем. Среднюю пшеницу используют для получения хорошего хлеба без добавления сильной. Слабая пшеница дает хлеба с пониженными показателями качества, поэтому для получения хорошего хлеба к ней необходимо добавлять сильную пшеницу.
Твердая пшеница имеет крупный, плотный колос, ости длиннее колоса. Колосковые чешуи имеют выступающий киль. В зерне твердой пшеницы содержится больше белка, золы и желтых пигментов, чем в зерне мягкой. Сахаробразующая способность больше, чем у мягкой, что обусловлено большей удельной поверхностью крахмальных зерен. Стекловидность твердых пшениц 90-100%.
Размеры и форма зерна пшеницы имеют большое производственное значение, так как они определяют возможность очистки зерновой массы от примесей, а также режим работы обоечных машин и вальцовых станков. Глубина бороздки зерновки пшеницы оказывает существенное влияние на мукомольные свойства зерна.
Сильно варьирует и цвет зерна пшеницы, положенный в основу товарной классификации. Цвет зерна зависит от наличия в семенной оболочке пигментов, от толщины плодовых оболочек и консистенции эндосперма.
Основные показатели качества пшеницы: натура, стекловидность, клейковина, число падения.
Натура должна быть равна 750 г/л. При уменьшении 1 г натуры выход муки снижается на 0,11% и увеличивается количество отрубей. Пшеница с натурой ниже 690 г/л на сортовые помолы не используется. Установлена зависимость натуры и содержания эндосперма: 725 г/л – 77,8%; 760г/л – 79,6%; 780г/л – 80,4%.
Содержание сырой клейковины в зерне пшеницы колеблется в пределах 14-58%, а сухой – 5-28%. Клейковина обуславливает газоудерживающую способность теста, создает его механическую основу и определяет структуру выпеченного хлеба. Отмытая из кусочка теста сырая клейковина содержит до 70% воды. Сухие вещества клейковины на 82-85% состоят из белков – глиадина и глютенина. Соотношение этих белков примерно одинаково
По отдельным частям пшеничного зерна клейковина распределяется неравномерно. Зародыш, оболочки и алейроновый слой не содержат белков, образующих клейковину. В эндосперме содержание клейковины возрастает от центра к периферии.
Соотношение между массой сухой и сырой клейковины характеризует ее способность к набуханию, т.е. способность удерживать определенное число воды.
Консистенция эндосперма зерна пшеницы в зависимости от внешнего вида поперечного разреза может быть стекловидной, частично стекловидной и мучнистой. При измельчении стекловидного эндосперма вырабатывается больше крупок, что обеспечивает наибольшую эффективность сортового помола, т.е. получение большого выхода лучших сортов муки.
Формированию стекловидной структуры эндосперма способствует недостаток влаги при выращивании и созревании зерна, большое содержание азота в почве. Стекловидность мягкой пшеницы может варьировать от 90-100 до 20-30% и даже менее.
У пшеницы мягкой высшего, первого и второго классов стекловидность должна быть не менее 60%, для остальных классов – не ограничивается.
Международными стандартами и ГОСТом РФ для мягкой пшеницы нормируется число падения, которое характеризует состояние углеводно-амилазного комплекса и позволяет судить о степени пророслости зерна. При проростании зерна часть крахмала переходит в сахар, при этом усиливается амилолитическая активность зерна и резко снижаются хлебопекарные достоинства муки. Число падения может быть от 60 до 600 с. Чем меньше показатель, тем выше степень пророслости и хуже качество зерна.
Рожь. Злаковое перекресноопыляющееся растение. Зерновка ржи по морфологическому и анатомическому строению сходна с зерновкой пшеницы. Зерно ржи – имеет длину 4,2-10,4 мм; ширину – 1,4-3,3 мм; толщину 1,2-3,2 мм. По сравнению с зерном пшеницы зерно ржи более длинное и тонкое. По форме и размерам зерновки ржи подразделяют на широкие длинные, узкие длинные, широкие короткие, узкие короткие. Масса 1000 зерен ржи колеблется в пределах 10-45 г, а чаще 18-30 г. Цвет зерна может быть зеленый, серо-зеленый, желтый, коричневый, фиолетовый. Зерновка ржи имеет бороздку, расположенную вдоль брюшка. Плодовая оболочка зерна состоит из четырех слоев клеток, окрашена в соломенно-желтый цвет. Эндосперм ржи по консистенции бывает стекловидный, полустекловидный и мучнистый, но преобладают партии с полустекловидным и мучнистым зерном.
У зерна ржи более развиты оболочки, зародыш и алейроновый слой, чем у пшеницы, и соответственно меньшая доля от массы зерна приходится на эндосперм.
По химическому составу зерно ржи близко к зерну пшеницы, но имеет много особенностей. Рожь содержит меньше белков. Они составляют 10-17% от массы зерна. Белки ржи полноценны, для них характерно высокое содержание альбуминов и глобулинов.