Влияние свободных жирных кислот на физические свойства клейковины при длительном хранении пшеничной муки в условиях повышенной температуры и низкой влажности

Вопросу влияния свободных жирных кислот на качество пшеничной клейковины посвящены многие исследования. К первой классической работе следует отнести исследование Н.П. Козьминой (1935 г.), которая показала, что добавление к слабой клейковине разных количеств олеиновой кислоты (от 0,1 до 0,5%)позволяет получить клейковину разную по упругости - до крепкой и крошащейся.
М.С. Резниченко и А.И. Попцова, изучая влияние на клейковину многих соединений с одной, двумя и тремя двойными связями в эквивалентном количестве 0,5% олеиновой кислоты по отношению к массе муки, установили, что насыщенные жирные кислоты не влияют на качество клейковины, а ненасыщенные укрепляют её, причём тем сильнее, чем больше ненасыщенность [5]. В последующих работах подтверждалось влияние свободных жирных кислот на физические свойства клейковины. В.Г. Байков установил, что с уменьшением длины углеводородной цепочки жирных кислот и с увеличением степени непредельности укрепляющее влияние их на клейковину усиливается [1]. Исследования ПК. Терентьевой показали, что олеиновая кислота, укрепляя клейковину, образует с ней комплекс. При этом олеиновая кислота на 75% переходит в связанные и прочносвязанные липиды, которые не экстрагируются диэтиловым эфиром. Установлено, что обе фракции клейковины (глиадин и глютенин) участвуют в связывании олеиновой кислоты [6].
Изучая вопросы хранения и созревания пшеничной муки, Л.А. Трисвятский [7] пришёл к выводу, что изменения в муке при хранении происходят под воздействием свободных жирных кислот, которые накапливаются в муке в процессе хранения и могут определяться значением кислотного числа жира(КЧЖ).

Специалисты ФГБНУ «ВНИИЗ» установили, что в процессе хранения зерна и муки с клейковиной разного качества происходит её укрепление [2].

В настоящей статье приведены результаты исследования, которые проводились с пшеничной хлебопекарной мукой высшего сорта (далее - мука), выработанной на ОАО «Мелькомбинат №3» (Москва) в соответствии с требованиям ГОСТ Р 52189-2003 «Мука пшеничная. Общие технические условия». Опытное длительное хранение муки осуществлялось в термостатах с регулируемой температурой при следующих режимах хранения: t = 30±1,5°С, относительная влажность воздуха 57±5%; t = 20±1,5°С и относительная влажность воздуха 65±5%. При этих условиях хранения средневзвешенная влажность муки составила 9,7% при t = 30°С и 11,3% при t = 20°С.

При закладке на опытное хранение для каждого режима пробы муки из одной и той же партии помещали в тканевые мешочки массой по 0,25 кг и равномерно размещали в 30-килограмовые мешки с той же мукой. В процессе хранения определяли температуру воздуха в термостате, влажность и КЧЖ муки, количество и качество клейковины, комплексную органолептическую оценку муки. Влажность муки определяли по ГОСТ 31700-2012, количество и качество клейковины - по ГOCT 27839-88, содержание сухой клейковины - по ГОСТ 28797-90, комплексную органолептическую оценку муки выполняли по разработанной ФГБНУ «ВНИИЗ» методике [3].

Для определения этих показателей при разных сроках хранения и различных режимах извлекалось по одной пробе муки, которую после проведения анализов обратно не возвращали.
Исследования показали, что в процессе длительного опытного хранения муки1 при температуре 30°С и средневзвешенной влажности 9,7% в течение 25 мес количество сырой клейковины снизилось на 1,7% (с 28,3 до 26,6%). При этом содержание сухой клейковины практически не изменилось (изменения в пределах ошибки метода определения). Качество клейковины, которое определяли на приборе ИДК, за этот же период хранения снизилось с I хорошей (51 ед. прибора) до крошащейся. КЧЖ муки за этот же период хранения увеличилось с 19,5 до 98,7 мг КОН на 1 г жира. Коэффициент корреляции между значениями ИДК и КЧЖ составил - 0,937.

В табл. 1 приведены данные по изменению показателей качества муки при тех сроках хранения, когда проводилась дегустация муки.  

1 Хранение муки проводилось до достижения нормы годности, установленной нами оанее: 100 мг КОН на 1 г жира [4].

На рис. 1 показан характер изменения физических свойств клейковины и значения КЧЖ в процессе хранения муки при температуре 30°С и низкой влажности муки.
Анализ результатов показал, что в начальный период хранения муки происходит постепенное укрепление клейковины с 51 до 33 ед. ИДК. При этом значение КЧЖ увеличилось с 19,5 до 50 мг КОН на 1 г жира (рис. 1), являющееся верхним пределом свежести, установленным нами ранее для пшеничной муки [4]. При значении КЧЖ, равном 50 мг КОН на 1 г жира, клейковина резко укрепилась и перешла в другую группу качества: из II удовлетворительной крепкой в III неудовлетворительную крепкую.

При дальнейшем хранении КЧЖ продолжает увеличиваться, а клейковина укрепляться до крошащейся к концу хранения. Значение коэффициента корреляции КЧЖ и физических свойств клейковины в процессе хранения составило 0,946.

Для достоверной и объективной оценки органолептических показателей качества муки была создана комиссия из 10 экспертов, которые оценивали качество муки по внешним признакам. Таким образом, наряду с определением КЧЖ и изучением физических свойств клейковины проводилась дегустация муки специальной дегустационной комиссией. Результаты дегустации показали, что комплексная органолептическая оценка муки при хранении до достижения значения КЧЖ, равного верхнему пределу свежести, оставалась высокой - от 90 до 81,6 баллов (90 баллов - исходное контрольное значение).
Однако к окончанию срока хранения муки (достижение срока годности) при КЧЖ, равном 98,7 мг КОН на 1 г жира, и крошащейся клейковине комплексная органолептическая оценка значительно снизилась, составив 53,6 баллов (табл. 1).

Аналогичные результаты были получены при хранении муки при температуре 20°С и средневзвешенной влажности 11,3%. Различие результатов разных режимов заключались в более длительном по времени изменении показателя физических свойств клейковины и её укреплении, выразившимся в переходе из одной группы качества в другую (рис. 1,2).

Муку хранили до достижения нормы годности (100 мг КОН на 1 г жира). К этому времени количество сырой клейковины в муке снизилось на 2,8% (с 28,3 до 25,5%), а количество сухой осталось на исходном уровне (колебания в содержании сухой клейковины не вышли за пределы ошибки метода определения).

В процессе длительного хранения муки клейковина укреплялась и значения ИДК снизились с 51 ед. ИДК до крошащейся.
Значения КЧЖ в процессе длительного хранения муки увеличивались и в конце хранения составили 102,2 мг КОН на 1 г жира при исходном значении 19,5 мг КОН на 1 г жира. Коэффициент корреляции между значениями КЧЖ и ИДК составил 0,946 (рис. 2).
Как и при хранении муки при температуре 30°С в первый период (до значения КЧЖ, равного предельной норме свежести) происходит плавное укрепление клейковины с увеличением КЧЖ муки. После достижения нормы свежести происходило резкое нарастание укрепления клейковины и переход её в III группу неудовлетворительную крепкую. В отличие от случая хранения муки при температуре 30°С, этот переход происходил не скачкообразно, а постепенно при увеличении значений КЧЖ муки от 50 до 65 мг КОН на 1 г жира. Дальнейшее хранение муки привело к плавному укреплению клейковины до крошащейся при изменении КЧЖ муки от 65 до 96,5 мг КОН на 1 г жира (см. рис. 2).

Комплексная органолептическая оценка муки до достижения предельной нормы свежести по КЧЖ изменилась с 90 до 85,6 балла, качество клейковины изменилось со II крепкой удовлетворительной до III крепкой неудовлетворительной. К концу опытного хранения при крошащейся клейковине значение КЧЖ составило 102,2 мг КОН на 1 г жира, а комплексная органолептическая оценка - 52,9 балла (табл. 2).
Исследования пшеничной хлебопекарной муки высшего сорта при длительном хранении в условиях повышенной температуры и низкой влажности позволяют сделать следующие выводы:
• содержание в ней сухой клейковины практически не меняется, снижение содержания сырой клейковины можно объяснить уменьшением водопоглотительной способности белков;
• изменение физических свойств клейковины зависит от КЧЖ с коэффициентами корреляции для температуры хранения 30 и 20°С соответственно 0,937 и 0,946;
•  до достижения предельной нормы свежести по КЧЖ (50 мг КОН на 1 г жира) качество клейковины имело II группу крепкую удовлетворительную, а мука - высокую комплексную органолептическую оценку.

Дальнейшее увеличение сроков хранения и значений КЧЖ привело к переходу клейковины в III группу неудовлетворительно крепкую и крошащуюся; комплексная органолептическая оценка муки снизилась от 53,6 до 42,9 баллов, температура хранения - соответственно 30 и 20°С.

Согласно полученным нами ранее результатам, при значениях комплексной органолептической оценки муки ниже 60 баллов её нельзя использовать по прямому назначению.

Литература
1. Банков, В.Г. Исследование влияния свободных жирных кислот и их эфиров на свойства клейковины и теста из пшеничной муки/ В.Г. Байков // автореф. дис. ... канд. техн. наук: М., 1973.-25 с.
2. Мелешкина, Е.П. Актуальные проблемы в области создания инновационных технологий хранения сельскохозяйственного сырья и пищевых продуктов / Е.П. Мелешкина//Сб. мат. Всерос. науч.-технич. конф. / ГНУ ВНИИЗ Россельхозакадемии // Углич - М: Россельхозака-демия. - С. 151-154.
3. Приезжева, Л.Г. Методика определения норм свежести и годности зернопродуктов по величине кислотного числа жира / Л.Г. Приезжева // Хлебопродукты. - 2012. -№2.-С. 50-53.
4. Приезжева, Л.Г. Установление норм свежести и годности пшеничной хлебопекарной муки высшего сорта по кислотному числу жира / Л.Г. Приезжева // Хлебопродукты. -2013. - №4.-С. 56-59.
5. Резниченко, И.С. О специфическом влиянии ненасыщенных жирных кислот на коллоидные свойства клейковины/И.С. Резниченко, А.И. Попцова// Изв. Томского института технологии зерна и муки. -1936. -Т. 2, вып. 10. -С. 3-8.
6. Терентьева, Г.Н. Исследования взаимодействия клейковины с олеиновой кислотой и его роли в хлебопекарном производстве: автореф. дис. ... канд. техн. наук: 05.18.01/ Галина Николаевна Терентьева. - М., 1973.-26 с.
7. Трисвятский, Л.А. Хранение зерна / Л.А. Трисвятский // М. Агропромиздат, 1986. - 343 с.

 

---