Новые сорта тритикалевой муки и их биохимическая оценка

Современные сорта тритикале, созданные селекционерами для использования в различных отраслях пищевой промышленности, все больше привлекают внимание исследователей и производителей, ра­ботающих в пищевой индустрии, что, в конечном счете, позволит расширить ассортимент пищевых продуктов общего и специального назначения, выпускаемых с использованием зернового сырья.

Очевидно, что на сегодняшний день биопотенциал тритикале недооценен и исследован недостаточно. В то же время, сведения о технологических свойствах, биохимическом составе, сортовых осо­бенностях, активно изучаемые в последнее время, позволят разрабо­тать новые технологии получения тритикалевой муки с определенным составом и свойствами, которая будет востребована хлебопекарной, кондитерской и другими отраслями пищевой промышленности [1,2].

Целью работы, изложенной в данной статье, явилась оценка биохимических показателей новых сортов тритикалевой муки, которые играют существенную роль в общей оценке качества муки и ее хлебопекарных достоинств.

Материалы и методы. Работы, проводимых в ФГБНУ «ВНИ-ИЗ», показали, что из зерна тритикале может быть получена (сформи­рована) мука разных сортов (типов) с определенными технологиче­скими свойствами. Для проведения лабораторных помолов было ото­брано 6 проб зерна тритикале разных сортов: Топаз (2011, 2012); Ско­лот (2012); Вокализ (2012); Трибун (2012); Донслав (2012), выращен­ных в Ростовской области, урожая 2012 - 2013 гг, предоставленное Донским зональным НИИ сельского хозяйства (ФГБНУ ДНИИСХ).

На основе кумулятивных кривых зольности установлено нали­чие 3-х этапов формирования муки [3]. Первый этап (извлечение цен­тральной части эндосперма) с выходом муки 40-45% и зольностью -0,63% включал 1, 2, 3 размольные системы. Поток муки - А. Второй этап состоял из 5-7 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 размольную и вымольные системы. Поток муки - В. В дальнейшем мука каждого из этапов смешивалась с целью получения отдельных сортов (типов) муки. Таким образом, были получены 5 сортов муки. Так, мука Т-600 - представляла собой поток А. Мука Т-700 - смесь потоков А+Б. Мука Т-800 - смесь потоков А+Б+В, Мука Т-1200 -смесь потоков Б+В. Мука Т-2000 - поток В.

Физико-химический анализ исследуемых образцов муки проводили в соотвествии с действующими ГОСТами: влажность -по ГОСТ 13586.5-93; зольность - по ГОСТ 10847-64; белизна - по ГОСТ 26361-2013; содержание белка по Къельдалю - по ГОСТ 10846-91; массовая доля и качество сырой клейковины - по ГОСТ 27839-88; число падения - по ГОСТ 27676-88; содержание крах­мала - по ГОСТ 10845- 98; содержание жира - по Сокслету [4];

Содержание растворимого белка проводили по методу Лоури [4]. Фракционный состав растворимых белков (по Осборну) сформи­рованных сортов тритикалевой муки определяли путем последова­тельной экстракции дистиллированной водой (альбумины), 10% NaCI (глобулины), 70% этанолом (проламины) и 0,2% NaOH (глютелины). Протеолитическую активность определяли с помощью модифициро­ванного метода Ансона, с использованием в качестве стандартного субстрата бычьего сывороточного альбумина [4].
Результаты исследования и обсуждение. Все сформированные сорта муки из зерна тритикале были проанализированы по таким показателям качества, как белизна, зольность, количество и качество клейковины (табл. 1).

Образец муки Т-600, представляющий собой фракцию цен­тральной части эндосперма обладал наилучшими технологическими свойствами, согласно приведенным в таблице 1 данным. Он сущест­венно отличался по белизне, зольности, количеству и качеству клей­ковины. Интерес, на наш взгляд, представляет образец Т-800, кото­рый уступает по показателю белизны и незначительно по количеству клейковины образцу муки Т-600, но, в целом характеризуется боль­шим содержанием белка, минеральных компонентов зерна, пищевых волокон, так как содержит фракции с последних систем (6 размольной и вымольных систем) размола зерна.

Наилучшими показателями белизны из всех исследуемых об­разцов характеризуются образцы Т-600 и Т-700 (53,75 и 49,75 соот­ветственно); Образец Т-2000 (вымол оболочек) имеет отрицательное значение этого показателя. Зольность образцов закономерно возрас­тает от 0,63 до 1,99%. По качеству клейковины первые четыре образ­ца относятся к I группе качества - хорошая (70, 66, 66, 57 ед. ИДК со­ответственно). Последний образец - ко II группе - удовлетворитель­ная слабая.

Анализ общего содержания основных биополимеров зерна в сформированных сортах муки тритикале показал наименьшее содер­жание белка и максимальное содержание крахмала в образце муки из центральной части эндосперма (Т-600). Мука образца Т-2000 (вымол оболочек) содержала максимальное количество белка и минимальное количество крахмала. Образец Т-800, представляющий смесь всех 3 потоков, занимал промежуточное положение по исследуемым показа­телям, при этом и содержание крахмала, и содержание белка находит­ся на достаточно высоком уровне, что, несомненно, является пози­тивным, как с точки зрения технологических свойств, так и с точки зрения пищевой ценности (табл. 2).

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 достаточно условно, тем не менее, оно применяется достаточно широко и в на­стоящее время. Однако многие вопросы остаются до сих пор до конца невыясненными. Это связано, чаще всего, с различием в методиче­ском подходе разных исследователей.

Изучение фракционного состава растворимых белков сформи­рованных сортов тритикалевой муки показало, что образцы Т-600 и Т-700 отличаются наименьшим содержанием альбуминов и глобулинов, но наибольшим содержанием проламинов и глютелинов, которые со­средоточены в эндосперме и формируют клейковину. Главная часть альбуминов и глобулинов обнаруживается в образцах Т-1200 и Т-2000, очевидно, это связано с присутствием в данных образцах муки измельченного зародыша и алейронового слоя. В образце муки Т-800 процентное соотношение всех фракций примерно одинаково и со­ставляет 20-25%, данный образец был сформирован путем смешива­ния 3-х основных потоков муки, которые характеризуются различным составом анатомических частей зерновки (табл. 3).

 
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 определенной степени разрушении кле­точного компартмента, представляет собой с биохимической точки зрения совершенно другой объект исследования. Объект, в котором активируются, в первую очередь, окислительные и гидролитические процессы, в том числе процессы, связанные с протеолизом эндоген­ных белков.

В работах, проводимых в ФГБНУ «ВНИИЗ» по изучению про-теолитических ферментов зерна тритикале, было показано наличие трех 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 [5].

В таблице 4 представлены данные об активности кислых и ней­тральных протеиназ сформированных сортов тритикалевой муки. Из­влечение протеаз проводили, как описано в работе [5].

Анализ активности кислых и нейтральных протеиназ в сформи­рованных сортах муки косвенно свидетельствует о том, что в зерне тритикале часть протеолитической активности связана с клейковинными белками, но все же, наибольшая активность была отмечена для образцов Т-800 и Т-1200, то есть с большой долей вероятности, это белки зародыша и субалейронового слоя. При этом активность ней­тральных протеаз в 1,5-2,0 раза выше активности кислых протеиназ.

Величина протеолитической активности в сформированных сортах тритикалевой муки имеет, наряду с другими биохимическими показателями, принципиальное значение, поскольку протеиназы спо­собны активно гидролизовать собственные, в том числе и клейковинные белки, что, в конечном счете, сказывается на технологическом процессе и готовом продукте. Кроме того, протеолитические фермен­ты участвуют в регуляции активности других ферментных систем, например амилаз.

Активность амилолитических ферментов зерна и муки - еще одна важная технологическая и биохимическая характеристика, кото­рая определяет наряду с другими показателями, хлебопекарные дос­тоинства муки. Ее оценка проводилась с помощью метода определе­ния числа падения (табл. 5).

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 (табл. 5) 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 нами зерне тритикале.

Выводы. Проведенные исследования позволяют оценить био­химические свойства исследованных образцов муки из зерна тритика­ле, сформированных на основе кумулятивных кривых зольности [3]. Установлено, что новые сорта муки имеют принципиальные отличия по фракционному составу белков; активности кислых и нейтральных протеиназ, а также амилолитической активности. Полученные данные позволят правильно оценить перспективу использования новых сор­тов тритикалевой муки для продовольственных целей и наиболее эф­фективно использовать биопотенциал зерна тритикале.

Литература
1. Карчевская, О.В. Научные основы и технологические аспекты применения зерна тритикале в производстве хлебобулочных изделий / О.В. Карчевская, Г.Ф. Дремучева, А.И. Грабовец // Хлебопеченье России. -2013.-№5.-С. 28-29.
2.  Мелешкина, Е.П. Оценка качества зерна тритикале / Е.П. Мелешкина, И.А. Панкратьева, О.В. Политуха, Л.В. Чиркова, Н.С. Жильцова // Хлебопродукты. - 2015. - № 2. - С. 48-49.
3.  Панкратов, Г.Н. Технологические свойства новых сортов трити­калевой муки / Г.Н. Панкратов, Е.П. Мелешкина, Р.Х. Кандроков, И.С Витол, // Хлебопродукты. - 2015. -№ 1. - С. 60-62.
4.  Нечаев, А.П. Пищевая химия. Лабораторный практикум / С.Е. Траубенберг, А.А. Кочеткова, В.В. Колпакова, И.С. Витол, И.Б. Кобелева. - СПб.: ГИОРД. - 2006. - 304с.
5.  Витол, И.С. Белково-протеиназный комплекс зерна тритикале /И.С. Витол, Г.П. Карпиленко, Р.Х. Кандроков, А.А. Стариченков, А.И. Коваль, Н.С. Жильцова // Хранение и переработка сельхозсырья. — 2015. — №8.-С. 36-39.
 
Мелешкина Е.П., Витол И.С., Кандроков Р.Х.
ФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт зерна и продуктов его переработки»
 
Статья опубликована в сборнике: 
Тритикале. Агротехника, кормопроизводство, физиология, технология и продукты переработки зерна: Материалы международной научно-практической конференции «Тритикале и стабилизация производства зерна, кормов и продуктов их переработки» (7-8 июня 2016 г.). – Ростов-на-Дону, 2015. – Ч. 2. – С.138-144.

---