Протеолітичні ферменти зерна

9 Протеолітичні ферменти зерна.

Як показали досліди Л. Я. Ауермана і інших  дослідників, дія протеолітичних ферментів  в тісті особливо добре може бути врахована шляхом вимірювання змін фізичних властивостей тіста: зменшення  його пружності і розпливчатості.

Протеолітичні ферменти зерна і борошна мають  оптимум дії в слабокислому середовищі при рН 5,5-6,0. Характерною їх особливістю  є також те, що вони активуються  сульфгідрильними сполуками, наприклад  глютатіоном і цистеіном. В непророслому і не пошкодженому клопом-черепашкою зерні пшениці, жита, ячменю і інших  зернових культур активність протеолітичних ферментів дуже невелика.

Про розподіл по зерну протеолітичних ферментів  дають уявлення наступні дані. Якщо за 100 % прийняти активність протеолітичних ферментів у зародку, то активність протеаз в щитку складе біля 3 %, а в ендоспермі - всього лише біля 11 %. Протеолітичні ферменти зародка  найбільш активні; в щитку вони менш активні, ніж в самому зародку, а  в ендоспермі активність протеолітичних ферментів дуже мала. Таким чином, оскільки борошно вищого ґатунку  виходить з ендосперма, її протеолітична  активність дуже низька. При проростанні  зерна активність протеолітичних ферментів  різко зростає, а під час дозрівання — поступово знижується.

Особливо  високою протеолітичною активністю відрізняється зерно, уражене клопами-черепашками.

Як показали Н. І. Проскуряков і А. А. Бундель, дуже великий вплив на дію протеолітичних ферментів має атакуємість білка  — його більша або менша здатність  чинити опір дії протеолітичного  ферменту. У одних сортів пшениці  білки легше атакуються протеолітичними  ферментами і легше ними розщеплюються, а у інших сортів вони атакуються менше.

Протеолітичні ферменти дуже впливають на якість дріжджів. З підвищенням протеолітичної активності дріжджів підвищується ступінь  автолізу і різко знижується їхня якість.

Таким чином, визначення протеолітичної активності рослинної сировини і продуктів  його переробки має винятково  важливе значення.

Протеолітичну активність ферментів визначають за характером розщеплення білкових речовин  і за кількістю продуктів, що утворюються. Є наступні способи визначення кількості  амінокислот:

- за вмістом  азоту аміногруп або карбоксильних  груп;

- за наростанням  кількості водорозчинних білкових  речовин; 

- за виміром  в'язкості розчинів желатину;

- за збільшенням  кількості небілкових азотистих  з'єднань, осаджуваних характерними  осаджувачами білків;

- за індивідуальним  обліком деяких амінокислот, що  утворюються при гідролізі білкового  субстрату (наприклад, сіркомістких  амінокислот, тирозину).

Про інтенсивність  протеолізу можна судити за кількістю  зниклого субстрату або за кількістю  продуктів гідролізу.

Протеолітичні ферменти зерна особливо добре можуть проявити себе при вимірюванні змін фізичних властивостей тіста: зменшення його пружності і розпливчатості.

Протеолітичні ферменти зерна і борошна мають  оптимум дії в слабокислому середовищі при рН 5,5—6,0. Характерною їх особливістю є також те, що вони активуються сульфгідридом і деякими сполуками, наприклад глютатіоном і цистеїном. В непророслому і не пошкодженому клопом-черепашкою зерні пшениці, жита, ячменю і інших зернових культур активність протеолітичних ферментів дуже невелика.

Про розподіл по зерну протеолітичних ферментів  дають уявлення наступні дані. Якщо за 100 % прийняти активність протеолітичних ферментів у зародку, то активність протеаз в щитку складе біля 3 %, а в ендоспермі — всього лише біля 11 %. Протеолітичні ферменти зародка найбільш активні; в щитку вони менш активні, ніж в самому зародку, а в ендоспермі активність протеолітичних ферментів дуже мала. Таким чином, оскільки борошно вищого ґатунку виходить з ендосперма, її протеолітична активність дуже низька. При проростанні зерна активність протеолітичних ферментів різко зростає, а у міру його дозрівання — знижується.

Особливо  високою протеолітичною активністю відрізняється зерно, уражене клопами-черепашками.

Дуже  великий вплив на дію протеолітичних ферментів має атакуємість білка  — його більша або менша здатність  чинити опір дії протеолітичного  ферменту. У одних сортів пшениці  білки легше атакуються протеолітичними  ферментами і легше ними розщеплюються, а у інших сортів вони атакуються менше.

46. В зерні багатьох культур (жита, пшениці, вівса, ячменю) містяться левульозани — полісахариди, що складаються із залишків левульози (фруктоза).

Левульозани — складні полісахариди, в більшості  випадків розчинні у воді, які при  гідролізі (при кип'ятінні з кислотами) дають левульозу. Левульозани в  помітній кількості містяться в  зерні жита — до 1,5 % від сухої  речовини, причому вони грають важливу  роль в процесі дозрівання пшеничного і житнього зерна, в процесі утворення  в ньому крохмалю. Під час дозрівання жита, наприклад на ранніх фазах  його дозрівання, левульозанів в зерні  до 35 % від сухої речовини. Протягом дозрівання зерна поступово кількість  їх падає до 2—1,5 %, тоді як кількість  крохмалю відповідно зростає.

В пшеничному зерні левульозанів значно менше  — всього лише біля 0,3 %.

37. Цвет муки должны быть характерным для каждого сорта. Более темный цвет сравнительно с эталоном свидетельствует о более низком сорте муки. Причиной потемнения муки может быть некачественное зерно или процессы, которые вызывают порчу муки во время хранения. В лабораториях цвет определяют за показателем белизны.

Первый внешний  признак такой порчи — изменение  цвета. Если образец, отобранный от партии, прошедшей самосогревание, разделить  на фракции по цвету и подвергнуть  каждую фракцию анализу, то легко  убедиться, что степень испорченности  зерен различна.

Весьма характерно, что в последних стадиях самосогревания зерно темнеет, становится черным, как  бы обуглившимся. Е.Н. Мишустин и О.П. Подъяпольская, исследовавшие это  явление, считают, что потемнение объясняется  окрашиванием зерен образующимися  в них за счет углеводов гумусообразными  соединениями, в том числе гумилевой  кислотой. По данным В.Л. Кретовича и  Р.Р. Токаревой, образование при самосогревании темноокрашенных веществ является следствием взаимодействия белков и  сахаров при повышенных температурах. Для выработки муки и крупы  почерневшее зерно совершенно непригодно. 
Доказано, что зерно, «обуглившееся» под влиянием самосогревания, теряет лишь часть углеводов, хорошо сбраживается дрожжами и может быть использовано в винокуренном производстве.