Технічна біохімія

 

МІНІСТЕРСТВО АГРАРНОЇ ПОЛІТИКИ ТА ПРОДОВОЛЬСТВА УКРАЇНИ

ДНІПРОПЕТРОВСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ АГРАРНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

 

 

Кафедра агрохімії

 

 

 

Індивідуальне завдання з біохімії

(розділ №_3__)

Тема: Технічна біохімія

 

 

 

 

 

Виконала ст..гр.: ХТз-1-10

                                                                                      Кучак Дар’я Миколаївна

 

                                                                               Перевірив: Ярчук І.І.

 

 

 

 

 

 

 

Дніпропетровськ – 2013

 

15. Хімічний  склад зерна злаків та борошна

Хімічні речовини, які  входять до складу зерна, визначають його харчову і біологічну цінність. Хімічний склад зерна залежить від  виду зернової культури, типу, підтипу, ботанічного сорту, умов вирощування  та інших факторів.

Найбільш цінною складовою  частиною зерна є білки. За амінокислотним складом білки зерна переважно повноцінні, оскільки до складу їх входять усі незамінні амінокислоти, в тому числі найважливіші з них — триптофан, метіонін і лізин. У зерні пшениці найбільш цінними білками є гліадин і глютелін, які здатні утворювати клейковину, що має велике значення при виготовленні хлібобулочних і макаронних виробів. Найбільше клейковини міститься в периферійних шарах ендосперму. Клейковина є також у зерні жита і ячменю, але іншої природи і гіршої якості. Зерно хлібних злаків багате на вуглеводи, особливо на крохмаль. Кількість крохмалю в зерні різних культур становить від 48 до 57%, або 9/10 усієї маси вуглеводів. Уся кількість цієї речовини міститься в ендоспермі. Вміст цукрів (моно— і дисахаридів) у зерні невеликий — близько 1%. Трохи більше цукрів у житі (1,5%), кукурудзі (1,6%) і просі (1,9%). Цієї речовини багато в зародку. Зерно голозерних культур містить 2—2,5% клітковини, а плівчастих у 3—4 рази більше. Майже вся кількість клітковини зосереджена в оболонці зерна. В зерні хлібних злаків є невелика кількість жирів (2—2,5%), які знаходяться переважно у зародку та алейроновому шарі. Підвищений вміст жиру мають просо (3,9%), кукурудза (4,9%), овес (6,2%). Жири зерна нестійкі проти окислення, що пов'язано з великим вмістом в їх складі ненасичених жирних кислот.

Зольність зернових культур  коливається в межах 1,5—2%. Підвищену  зольність має зерно плівчастих злакових культур (2—3%). У зерні злакових міститься значна кількість калію, фосфору, натрію і кальцію. Овес багатий на кальцій, гречка — магній, зернобобові — натрій і залізо.

Насіння бобових культур  має у своєму складі багато білків: від 21% у квасолі та горосі до 35% —  у сої. Крім того, соя багата жиром (більше 17%).

 

Хімічний склад борошна  близький до хімічного складу зерна, з якого воно виготовлене. Зокрема у нижчих сортів він близький до складу цілого зерна. Проте порівняно із зерном у борошні міститься більше крохмалю і менше жиру, цукру, клітковини, мінеральних речовин і вітамінів.

Із сухих речовин у пшеничному борошні переважають вуглеводи (60-70%), насамперед крохмаль. Його вміст зменшується з пониженням сорту борошна. У вищих сортах загальна кількість білків менша, а гліадину і глютеліну більша. Гліадин і глютелін найбільш важливі білки пшеничного борошна. Вони здатні утворювати клейковину, яка відіграє велику роль у хлібопекарському виробництві. Вміст жиру, цукрів і клітковини у пшеничному борошні невисокий - відповідно 1,1-2,2%, 0,2-1,0% і 0,1-1,0%. Зольність від 0,5 до 1,5%. З пониженням сорту борошна вміст цих речовин підвищується.

Енергетична цінність борошна  висока. Залежно від виду і сорту  борошна вона становить: пшеничного від 300 до 330 ккал/100 г, житнього -290-300 ккал.

50. Ячнєва мука, її хімічний склад та харчова цінність

Ячмінне борошно дає хліб дуже важкий, мало пористий, часто з дуже темним м’якушем. Деякі зразки ячмінне борошна утворюють клейковину. Не всі ячмені містять клейковину; деякі сорти містять велику кількість білків клейковини, а є і такі, в яких клейковини дуже мало або зовсім немає. Ячмінна клейковина формується дуже поволі і тому звичайним способом відмивається погано. Метод відмивання клейковини з ячмінного борошна був запропонований М. Самсоновим і П. Шибаєвим. По цій методиці час відлежування тіста подовжується до 1 години, що сприяє кращому набуханню білків і кращому формуванню клейковини. Заміс тіста і відмивання клейковини проводяться при вищій температурі – 40-50 °С. Ячмінного борошно традиційно застосовується для виготовлення хліба в північних і гірських районах, наприклад у Фінляндії і Вірменії. Проте хліб з ячмінного борошна має недостатньою пористість і швидко черствішає.

Хорошими хлібопекарські якості притаманні суміші ячмінного і пшеничного, а  особливо ячмінного і житнього борошна. Якщо підрахувати теоретичний вихід  клейковини з сумішей пшеничного і ячмінного борошна, то виявляється, що при додаванні до 30 % ячмінного  борошна до пшеничного виходить перевищення фактичного виходу клейковини над теоретичним розрахунковим виходом.

 

36. Зміна кількості і якості жиру при зберіганні пшеничного зерна і борошна  
          Серед змін, що зустрічаються в непошкоджених зернах пшениці, гидролитическое прогоркание, мабуть, має більш важливе значення, ніж окисне прогоркание, і вміст вільних жирних кислот може служити хорошим показником умов зберігання і доброякісності зерна. Дані Бекер, Нейштадта і Зелені і Сорджер-Доменігга, Кендета і Джеддеса ілюструють зв'язок між кислотністю жиру та іншими ознаками псування зерна.

Приймаючи, що життєздатність зерна падає вже при невеликих  пошкодженнях при зберіганні і що візуальне зміна кольору зародка  і самозігрівання зерна виявляють  більш значні зміни, цікаво відзначити, що в цілому ряді досліджених авторами зразків показник кислотності жиру дуже чітко корелює з розмірами ушкоджень обох типів. Передбачається, що для нормальної здорової пшениці максимальна кислотність жиру дорівнює 20. В результаті трирічного обстеження свіжо прибраного здорового зерна встановлено, що середня величина кислотності дорівнює 10,9. Кислотність жиру виражали в мг їдкого калі, необхідного для нейтралізації вільних жирних кислот з 100 г абсолютно сухого зерна.

У борошні та інших продуктах помелу типовий прогірклий запах, який вказує на окисне прогоркание ліпідів, за несприятливих умов зберігання може з'являтися досить швидко. Тим не менш, незважаючи на абсолютно очевидне збільшення вмісту вільних жирних кислот, зміни ліпідів, пов'язані з окисленням, встановити досить важко. Кендет, Ларсон, Норріс і Джеддес досліджували питання про те, який існує зв'язок між вмістом вологи, обробкою двоокисом хлору і видом продукту помелу, з одного боку, та змінами ліпідів, хлібопекарських властивостей і запахом продуктів - з іншого, при зберіганні зразків при 37, 8 ° в запаяних контейнерах. Взагалі чим нижче якість продуктів, тим швидше вони погіршуються при зберіганні. Крім того, стійкість продукту зменшується при обробці його двоокисом хлору і з збільшенням його вологості вище 14%. З пониженням якості продукту вміст жирних кислот збільшувалася, однак обробка двоокисом хлору не впливала на вміст вільних жирних кислот. При вологості 3% по суті не спостерігалося ніякого збільшення вмісту вільних жирних кислот, але при 52-тижневому зберіганні і вологості 14% більше половини всіх витягнутих ліпідів становили вільні жирні кислоти. Те ж зазначено у випадку з борошном клір і з борошном з цілісного зерна при вологості 10% після зберігання протягом 26 і 38 тижнів відповідно. На противагу збільшенню вмісту вільних жирних кислот перекисне і монокарбонільное числа ліпідів пшеничного борошна залишаються низькими протягом всього періоду зберігання.

Як було встановлено ще в 1928 р., розвитку окислювального прогоркания в борошні сприяє низький вміст вологи. У борошні з вологістю 5,6% при зберіганні протягом 3 років при кімнатній темпера турі не виявлялося ніякого прогоркания, а при вологості 0,2% прогоркание проявлялося після 2-4-місячного зберігання. В аналогічній роботі зразки борошна з вологістю 1,5; 4; 8; 11 і 13,5% витримували протягом 6 місяців при температурі 40 °. При двох найвищих рівнях вологості ніякого прогоркания не було виявлено; при трьох нижчих рівнях ступінь прогоркания збільшувалася у міру зменшення вологості.

У зв'язку зі згаданими даними цікаво відзначити, що в міру зменшення  вологості борошна поглинання нею  кисню при 60 ° дедалі збільшується. Кількість жиру, що витягується ефіром, у зразків борошна, поглинаючих  найбільшу кількість кисню, зменшувалася приблизно на 60%.

Грір, Джонс і Моран досліджували борошно, що зберігалася протягом 27 років, переважно при температурах від 10 до 20 °. При вмісті вологи в  повітронепроникних консервних банках від 13 до 14% зразки виявляли явну прогоркание  після п'ятирічного зберігання. Якщо в герметичних банках вміст кисню знижували до 5%, то і після восьмирічного зберігання борошна не відзначалося жодного прогоркания. Незалежно від наявності або відсутності прогоркания жири, витягнуті петролейним ефіром, майже у всіх випадках складалися на 50% з вільних жирних кислот, а в деяких випадках кількість їх перевищувало 70%. Кількість жиру, що витягується петролейним ефіром, також, мабуть, зменшується при зберіганні. Моран, Пейс і Мак-Дермот відзначали зміна відновлювальної здатності неомиляемой фракції ліпідів борошна при зберіганні.