Биохимическая характеристика новых сортов тритикалевой муки

Использование тритикале как продовольственной культуры считается перспективным направлением для перерабатывающих отраслей пищевой индустрии. Это подтверждается повышенным интересом к данной культуре как исследователей, так и производителей пищевых продуктов. Очевидно, что биопотенциал тритикале недооценён и мало исследован. Его технологические свойства, биохимический состав и сортовые особенности, активно изучаемые в последнее время, позволят разработать новые технологии получения тритикалевой муки с определённым составом и свойствами, которая будет востребована в хлебопекарной, кондитерской и в других отраслях пищевой промышленности [2, 3].

Исследованиями учёных ФГБНУ «ВНИИЗ» установлено, что из зерна тритикале можно получать (формировать) муку разных сортов (типов) с определёнными технологическими свойствами.

Для лабораторных помолов было отобрано 6 образцов зерна тритикале разных сортов: Топаз (2011 г., 2012 г.); Сколот (2012 г.); Вокализ (2012 г.); Трибун (2012г.); Донслав (2012 г.).
На основе кумулятивных кривых зольности выделено 3 этапа формирования муки [5]. Первый этап (извлечение центральной части эндосперма) с выходом муки 40-45% и зольностью 0,63% включал 1-ю, 2-ю и 3-ю размольные системы. Поток муки условно был обозначен А. Второй этап состоял из пяти - семи технологических систем и характеризовался выходом 25-26% и зольностью 0,91 %. Поток муки - Б. Третий этап (вымол оболочек) с выходом муки 5-7% и зольностью 2,05% включал 6-ю размольную и вымольные системы. Поток муки - В.

Далее муку, полученную на каждом из этапов, смешивали в целях получения отдельных сортов (типов) муки. Таким образом, были получены 5 типов муки: Т-600 - поток А; Т-700 - смесь потоков А+Б; Т-800 - смесь потоков А+Б+В; Т-1200 - смесь потоков Б+В; Т-2000 - поток В.

Показатели качества сформированных сортов муки из зерна тритикале представлены на рисунке. Наилучшими показателями белизны характеризовались образцы Т-600 и Т-700 (соответственно 53,75 и 49,75 усл. ед.), образец Т-2000 (вымол оболочек) имел отрицательное значение этого показателя. Зольность образцов закономерно возрастала от 0,63 до 1,99%. По качеству клейковины первые четыре образца относятся к I группе качества - хорошая (соответственно 70, 66, 66, 57 ед. приб. ИДК), последний образец (Т-2000) - ко II группе - удовлетворительно слабая.

Анализ общего содержания основных биополимеров зерна в сформированных сортах трити-калевой муки показал наименьшее содержание белка и максимальное содержание крахмала в образце муки из центральной части эндосперма (Т-600). В муке образца Т-2000 содержалось максимальное количество белка и минимальное количество крахмала. Образец Т-800, представляющий смесь всех трёх потоков, занимал промежуточное положение по исследуемым показателям, при этом содержание крахмала и белка находилось на достаточно высоком уровне, что, несомненно, имеет положительное значение с точки зрения как технологических свойств, так и пищевой ценности (табл. 1).
Изучение количественного соотношения и свойств различных фракций растворимых белковых веществ зерна представляет, наряду с теоретическим интересом, и большой практический интерес для технологий, использующих зерно в качестве основного сырья. Несмотря на то, что разделение белковых веществ по растворимости несколько условно, тем не менее, оно применяется достаточно широко в настоящее время. Однако многие вопросы остаются до сих пор до конца невыясненными. Это связано, чаще всего, с различием в методическом подходе разных исследователей.

Количество растворимого белка определяли по методу Лоури [4], а фракционный состав белков - по Осборну: альбумины выделяли дистиллированной водой, глобулины -10%-ным раствором NaCI, проламины - 70%-ным этанолом, глюте-лины - 0,2%-ным раствором NaOH.

Изучение фракционного состава растворимых белков сформированных сортов тритикалевой муки показало, что образцы Т-600 и Т-700 характеризуются наименьшим содержанием альбуминов и глобулинов (табл. 2), но наибольшим содержанием прола-минов и глютелинов, которые сосредоточены в эндосперме и формируют клейковину. Большое количество альбуминов и глобулинов обнаружено в образцах муки Т-1200 и Т-2000. Очевидно, это связано с наличием в них измельчённого зародыша и алейронового слоя. В образце муки Т-800 соотношение всех фракций примерно одинаковое и составляет 20-25%. Данный образец был сформирован путём смешивания трёх основных потоков муки, которые характеризуются различным составом анатомических частей зерновки.
Известно, что протеолитические ферменты играют существенную роль в процессах, протекающих в зерне при его хранении и переработке.
Мука, получаемая при механическом воздействии на зерно, нарушении его целостности и в определённой степени при разрушении клеточного компартмента, с биохимической точки зрения представляет собой совершенно другой объект исследования. Объект, в котором активируются в первую очередь окислительные и гидролитические процессы, в том числе связанные с протеолизом эндогенных белков.

Специалисты ФГБНУ «ВНИИЗ» при изучении протеолитических ферментов зерна тритикале выявили наличие трёх типов протеиназ, активно гидролизующих бычий сывороточный альбумин (стандартный субстрат) и собственные белки: кислые протеиназы с оптимумом рН 3,5; нейтральные протеиназы с оптимумом рН 6,5; щелочные протеиназы с оптимумом рН 9,5 [1].

В табл.3 представлены данные об активности кислых и нейтральных протеиназ сформированных сортов тритикалевой муки. Извлечение протеиназ проводили, как описано в работе [1], определение активности протеиназ - модифицированным методом Ансона [4].
Анализ активности кислых и нейтральных протеиназ в сформированных сортах (типах) муки косвенно свидетельствует о том, что в зерне тритикале часть протеолитической активности связана с клейковинными белками, но, всё же, наибольшая активность была отмечена в образцах Т-800 и Т-1200, т.е. с большой долей вероятности, это белки зародыша и субалейронового слоя.

При этом активность нейтральных протеиназ в 1,5-2 раза выше активности кислых протеиназ.

В сформированных сортах тритикалевой муки величина протеолитической активности, наряду с другими биохимическими показателями, имеет принципиальное значение, поскольку протеиназы способны активно гидролизовать собственные, в том числе и клейковинные белки, что, в итоге, сказывается на технологическом процессе и готовом продукте. Кроме того, протеолитиче-ские ферменты участвуют в регуляции активности других ферментных систем, например, амилаз.
Активность амилолитических ферментов зерна и муки - ещё одна важная технологическая и биохимическая характеристика, которая определяет наряду с другими показателями, хлебопекарные достоинства муки. Амилолитическую активность оценивали по числу падения:
Показатель числа падения для пшеничной муки на уровне 230-330 с характеризует нормальную амилолитическую активность пшеничной муки, для ржаной муки этот показатель примерно на 100 с меньше. Полученные при исследовании образцов тритикалевой муки значения числа падения свидетельствуют о том, что активность амилаз (кроме образца муки Т-2000) сходна с активностью этих ферментов в пшеничной муке и, наряду с другими показателями, подтверждает преобладание пшеничного фенотипа в исследуемом зерне тритикале.

Проведённые исследования позволили оценить биохимические свойства изучаемых образцов муки из зерна тритикале, сформированных на основе кумулятивных кривых зольности [5]. Установлено,что новые типы муки принципиально различаются по фракционному составу белков, активности кислых и нейтральных протеиназ, а также по амилолитической активности. Полученные данные позволят правильно оценить перспективу использования новых типов тритикалевой муки для продовольственных целей и наиболее эффективно использовать биопотенциал зерна тритикале.

Литература
1. Витол, И. С. Белково-протеиназный комплекс зерна тритикале/И.С. Витол [и др.]//Хранение и переработка сельхозсырья. - 2015. -№8.-С. 36-39.
2. Карчевская, О. В. Научные основы и технологические аспекты применения зерна тритикале в производстве хлебобулочных изделий/О. В. Карчевская, Г.Ф. Дремучева, А.И. Грабовец//Хлебопечение России. - 2013. - №5. - С. 28-29.
3. Мелешкина, Е.П. Оценка качества зерна тритикале/Е.П. Мелешкина [и др.] // Хлебопродукты. -2015. - №2.-С. 48-49.
4. Нечаев, А.П. Пищевая химия. Лабораторный практикум / А.П. Нечаев [и др.]. - С.-Пб.: ГИОРД, 2006. - 304 с.
5. Панкратов, Г.Н. Технологические свойства новых сортов тритикалевой муки / Г.Н. Панкратов [и др.] // Хлебопродукты. - 2016. -№ 1. -С. 60-62.

 

---