Пшеничная мука, высшего сорта богат такими витаминами и минералами, как: витамином B1 - 11,3 %, витамином PP - 15 %, кремнием - 13,3 %, кобальтом - 16 %, марганцем - 28,5 %, молибденом - 17,9 %

Чем полезен Пшеничная мука, высшего сорта

• Витамин В1 входит в состав важнейших ферментов углеводного и энергетического обмена, обеспечивающих организм энергией и пластическими веществами, а также метаболизма разветвленных аминокислот. Недостаток этого витамина ведет к серьезным нарушениям со стороны нервной, пищеварительной и сердечно-сосудистой систем.
• Витамин РР участвует в окислительно-восстановительных реакциях энергетического метаболизма. Недостаточное потребление витамина сопровождается нарушением нормального состояния кожных покровов, желудочно- кишечного тракта и нервной системы.
• Кремний входит в качестве структурного компонента в состав гликозоаминогликанов и стимулирует синтез коллагена.
• Кобальт входит в состав витамина В12. Активирует ферменты обмена жирных кислот и метаболизма фолиевой кислоты.
• Марганец участвует в образовании костной и соединительной ткани, входит в состав ферментов, включающихся в метаболизм аминокислот, углеводов, катехоламинов; необходим для синтеза холестерина и нуклеотидов. Недостаточное потребление сопровождается замедлением роста, нарушениями в репродуктивной системе, повышенной хрупкостью костной ткани, нарушениями углеводного и липидного обмена.
• Молибден является кофактором многих ферментов, обеспечивающих метаболизм серусодержащих аминокислот, пуринов и пиримидинов.

еще скрыть

Полный справочник самых полезных продуктов вы можете посмотреть в приложении

Химический состав муки зависит от состава зерна, из которого она изготовлена, и от ее сорта. Чем выше сорт муки, тем больше в ней содержится крахмала. Содержание остальных углеводов, а также жира, золы, белков и других веществ с понижением сортности муки увеличивается.
Особенности количественного и качественного состава муки определяют ее пищевую ценность и хлебопекарные свойства.

Азотистые и белковые вещества

Азотистые вещества муки в основном состоят из белков. Небелковые азотистые вещества (аминокислоты, амиды и др.) содержатся в небольшом количестве (2-3 % от общей массы азотистых соединений). Чем выше выход муки, тем больше содержится в ней азотистых веществ и небелкового азота.
Белки пшеничной муки . В муке преобладают простые белки- протеины. Белки муки имеют следующий фракционный состав (в %): проламины 35,6; глютелины 28,2; глобулины 12,6; альбумины 5,2. Среднее содержание белковых веществ в пшеничной муке 13-16%, нерастворимого белка 8,7%.
Проламины и глютелины различных злаков имеют свои особенности в аминокислотном составе, различные физико-химические свойства и разные названия.
Проламины пшеницы и ржи называются глиадинами, проламин ячменя - гордеином, проламин кукурузы - зеином, а глютелин пшеницы - глютенином.
Следует учитывать, что альбумины, глобулины, проламины и глютелины - не индивидуальные белки, а только белковые фракции, выделяемые различными растворителями.
Технологическая роль белков муки в приготовлении хлебных изделий очень велика. Структура белковых молекул и физико-химические свойства белков определяют реологические свойства теста, влияют на форму и качество изделий. От соотношения дисульфидных и сульфгчдрильных группировок во многом зависит характер вторичной и третичной структуры молекулы белка, а также технологические свойства белков муки, особенно пшеничной.
При замесе теста и других полуфабрикатов белки набухают, адсорбируя большую часть влаги. Большей гидрофильностью отличаются белки пшеничной и ржаной муки, способные поглотить до 300 % воды от своей массы.
Оптимальная температура для набухания белков клейковины 30 °С. Глиадиновая и глютелиновая фракции клейковины, выделенные отдельно, различаются по структурно-механическим свойствам. Масса гидратированного глютелина коротко растяжимая, упругая; масса глиадина жидкая, вязкая, лишенная упругости. Клейковина, образованная этими белками, включает в себя структурно-механические свойства обеих фракций. При выпечке хлеба белковые вещества подвергаются тепловой денатурации, образуя прочный каркас хлеба.
Среднее содержание сырой клейковины в пшеничной муке 20-30%. В различных партиях муки содержание сырой клейковины колеблется в. широких пределах (16-35%).
Состав клейковины . Сырая клейковина содержит 30-35 % сухих веществ и 65-70 % влаги. Сухие вещества клейковины на 80-85 % состоят из белков и различных веществ муки (липидов, углеводов и др.), с которыми глиадин и глютенин вступают в реакцию. Белки клейковины связывают около половины всего количества липидов муки. В состав клейковинного белка входит 19 аминокислот. Преобладает глютаминовая кислота (около 39%), пролин (14 %) и лейцин (8 %). Клейковина разного качества имеет одинаковый аминокислотный состав, но разную структуру молекул. Реологические свойства клейковины (упругость, эластичность, растяжимость) в значительной степени определяют хлебопекарное достоинство пшеничной муки. Распространена теория о значении дисульфидных связей в молекуле белка: чем больше дисульфидных связей возникает в молекуле белка, тем выше упругость и ниже растяжимость клейковины. В слабой клейковине дисульфидных и водородных связей меньше, чем в крепкой.
Белки ржаной муки. По аминокислотному составу и свойствам белки ржаной муки отличаются от белков пшеничной муки. Ржаная мука содержит много водорастворимых белков (около 36 % от общей массы белковых веществ) и солераство-римых (около 20%). Проламиновая и глютелиновая фракции ржаной муки значительно ниже по массе, в обычных условиях клейковину не образуют. Общее содержание белковых веществ в ржаной муке несколько ниже, чем в пшеничной (10-14%). В особых условиях из ржаной муки можно выделить белковую массу, напоминающую по эластичности и растяжимости клейковину.
Гидрофильные свойства ржаных белков специфичны. Они быстро набухают при смешивании муки с водой, причем значительная часть их набухает неограниченно (пептизируется), переходя в коллоидный раствор. Пищевая ценность белков ржаной муки выше, чем у белков пшеницы, так как в них содержится больше незаменимых в питании аминокислот, особенно лизина.

Углеводы
В углеводном комплексе муки преобладают высшие полисахариды (крахмал, клетчатка, гемицеллюлоза, пентозаны). В небольшом количестве мука содержит сахароподобные полисахариды (ди- и трисахариды) и простые сахара (глюкоза, фруктоза).
Крахмал . Крахмал - важнейший углевод муки, содержится в виде зерен размером от 0,002 до 0,15 мм. Размер, форма, способность к набуханию и клейстеризации крахмальных зерен различны для муки различных видов. Крупность и целость крахмальных зерен влияет на консистенцию теста, его влагоемкость и содержание в нем сахара. Мелкие и поврежденные зерна крахмала быстрее осахариваются в процессе приготовления хлеба, чем крупные и плотные зерна.
В крахмальных зернах, кроме собственно крахмала, содержится незначительное количество фосфорной, кремниевой и жирных кислот, а также других веществ.
Структура зерен крахмала кристаллическая, тонкопористая. Крахмал характеризуется значительной адсорбционной способностью, вследствие чего он может связывать большое количество воды даже при температуре 30 °С, т. е. при температуре теста.
Крахмальное зерно неоднородно, оно состоит из двух полисахаридов: амилозы, образующей внутреннюю часть крахмального зерна, и амилопектина, составляющего его наружную часть. Количественные соотношения амилозы и амилопектина в крахмале различных злаков составляют 1: 3 или 1: 3,5.
Амилоза отличается от амилопектина меньшей молекулярной массой и более простым строением молекулы. Молекула амилозы состоит из 300-800 глюкозных остатков, образующих прямые цепи. Молекулы амилопектина имеют разветвленное строение и содержат до 6000 глюкозных остатков. При нагревании крахмала с водой амилоза переходит в коллоидный раствор, а амилопектин набухает, образуя клейстер. Полная клейстеризация крахмала муки, при которой его зерна теряют форму, осуществляется при соотношении крахмала и воды 1: 10.
Подвергаясь клейстеризации, крахмальные зерна значительно увеличиваются в объеме, становятся рыхлыми и более податливыми действию ферментов. Температура, при которой вязкость крахмального студня наибольшая, называется температурой клейстеризации крахмала. Температура клейстеризации зависит от природы крахмала и от ряда внешних факторов: рН среды, наличия в среде электролитов и др.
Температура клейстеризации, вязкость и скорость старения крахмального клейстера у крахмала различных видов неодинакова. Ржаной крахмал клейстеризуется при температуре 50-55 °С, пшеничный при 62-65 °С, кукурузный при 69-70 °С. Такие особенности крахмала имеют большое значение для качества хлеба.
Присутствие поваренной соли значительно повышает температуру клейстеризации крахмала.
Технологическое значение крахмала муки в производстве хлеба очень велико. От состояния крахмальных зерен во многом зависит водопоглотительная способность теста, процессы его брожения, структура хлебного мякиша, вкус, аромат, пористость хлеба, скорость черствения изделий. Крахмальные зерна при замесе теста связывают значительное количество влаги. Особенно велика водопоглотительная способность механически поврежденных и мелких зерен крахмала, так как они имеют большую удельную поверхность. В процессе брожения и расстойки теста часть крахмала под действием 3-амилазы
осахаривается, превращаясь в мальтозу. Образование мальтозы необходимо для нормального брожения теста и качества хлеба.
При выпечке хлеба крахмал клейстеризуется, связывая до 80 % влаги, находящейся в тесте, что обеспечивает образование сухого эластичного мякиша хлеба. Во время хранения хлеба крахмальный клейстер подвергается старению (синерезису), что является основной причиной черствения хлебных изделий.

Клетчатка . Клетчатка (целлюлоза) находится в периферийных частях зерна и потому в большом количестве содержится в муке высоких выходов. В обойной муке содержится около 2,3 % клетчатки, а в муке пшеничной высшего сорта 0,1-0,15 %. Клетчатка не усваивается организмом человека и снижает пищевую ценность муки. В отдельных случаях высокое содержание клетчатки полезно, так как ускоряет перистальтику кишечного тракта.

Гемицеллюлозы . Это полисахариды, относящиеся к пентозанам и гексозанам. По физико-химическим свойствам они занимают промежуточное положение между крахмалом и клетчаткой. Однако организмом человека гемицеллюлозы не усваиваются. Пшеничная мука в зависимости от сорта имеет различное содержание пентозанов - основной составной части гемицеллюлозы.
В муке высшего сорта содержится 2,6 % всего количества пентозанов зерна, а в муке II сорта - 25,5%. Пентозаны делятся на растворимые и нерастворимые. Нерастворимые пентозаны хорошо набухают в воде, поглощая воду, в количестве, превышающем их массу в 10 раз.
Растворимые пентозаны или углеводные слизи дают очень вязкие растворы, которые под влиянием окислителей переходят в плотные гели. Пшеничная мука содержит 1,8-2 % слизей, ржаная - почти в два раза больше.

Липиды
Липидами называются жиры и жироподобные вещества (липоиды). Все липиды нерастворимы в воде и растворимы в органических растворителях.
Общее содержание липидов в целом зерне пшеницы около 2,7 %, а в пшеничной муке 1,6-2 %. В муке липиды находятся как в свободном состоянии, так и в виде комплексов с белками (липопротеиды) и углеводами (гликолипиды). Последние исследования показали, что связанные с белками клейковины липиды значительно влияют на ее физические свойства.

Жиры. Жиры - сложные эфиры глицерина и высокомолекулярных жирных кислот. В пшеничной и ржаной муке различных сортов содержится 1-2 % жира. Жир, находящийся в муке, имеет жидкую консистенцию. Он состоит в основном из глицеридов ненасыщенных жирных кислот: олеиновой, линолевой (преимущественно) и линоленовой. Эти кислоты имеют высокую пищевую ценность, им приписывают витаминные свойства. Гидролиз жира во время хранения муки и дальнейшие превращения свободных жирных кислот существенно влияют на кислотность, вкус муки и на свойства клейковины.
Липоиды . К липоидам муки относятся фосфатиды - сложные эфиры глицерина и жирных кислот, содержащие фосфорную кислоту, соединенную с каким-либо азотистым основанием.

В муке содержится 0,4-0,7 % фосфатидов, относящихся к группе лецитинов, в которых азотистым основанием является холин. Лецитины и другие фосфатиды характеризуются высокой пищевой ценностью и имеют большое биологическое значение. Они легко образуют соединения с белками (липо-протеидные комплексы), играющие важную роль в жизни каждой клетки. Лецитины - гидрофильные коллоиды, хорошо набухающие в воде.
Являясь поверхностно-активными веществами, лецитины также хорошие пищевые эмульгаторы и улучшители хлеба.

Пигменты . К растворимым в жирах пигментам относятся каротииоиды и хлорофилл. Цвет каротиноидных пигментов муки желтый или оранжевый, а хлорофилла - зеленый. Каротииоиды обладают провитаминными свойствами, так как способны в животном организме превращаться в витамин А.
Наиболее известные каротииоиды представляют собой ненасыщенные углеводороды. При окислении или восстановлении каротиноидные пигменты переходят в бесцветные вещества. На этом свойстве основан процесс отбеливания пшеничной сортовой муки, применяющийся в некоторых зарубежных странах. Во многих странах отбеливание муки запрещено, так как оно снижает ее витаминную ценность. Жирорастворимым витамином муки является витамин Е, остальные витамины этой группы в муке практически отсутствуют.

Минеральные вещества
Мука состоит в основном из органических веществ и небольшого количества минеральных (зольных). Минеральные вещества зерна сосредоточены главным образом в алейроновом слое, оболочках и зародыше. Особенно много минеральных веществ в алейроновом слое. Содержание минеральных веществ в эндосперме невелико (0,3-0,5%) и повышается от центра к периферии, поэтому зольность служит показателем сорта муки.
Большая часть минеральных веществ муки состоит из соединений фосфора (50%), а также калия (30%), магния и кальция (15 %).
В ничтожных количествах содержатся различные микроэлементы (медь, марганец, цинк и др.). Содержание железа в золе разных сортов муки 0,18-0,26%. Значительная доля фосфора (50-70 %) представлена в виде фитина - (Са - Mg - соль инозитфосфорной кислоты). Чем выше сорт муки, тем меньше в ней находится минеральных веществ.

Ферменты
В зернах хлебных злаков содержатся разнообразные ферменты, сосредоточенные главным образом в зародыше и периферийных частях зерна. Ввиду этого в муке высоких выходов ферментов содержится больше, чем в муке низких выходов.
Ферментная активность у разных партий муки одного и того же сорта различна. Она зависит от условий произрастания, хранения, режимов сушки и кондиционирования зерна перед помолом. Повышенная активность ферментов отмечена у муки, полученной из несозревшего, проросшего, морозобойного или пораженного клопом-черепашкой зерна. Высушивание зерна при жестком режиме снижает активность ферментов, при хранении муки (или зерна) она также несколько уменьшается.
Ферменты активны только при достаточной влажности среды, поэтому при хранении муки влажностью 14,5 % и ниже действие ферментов проявляется очень слабо. После замеса в полуфабрикатах начинаются ферментативные реакции, в которых участвуют гидролитические и окислительно-восстановительные ферменты муки. Гидролитические ферменты (гидролазы) разлагают сложные вещества муки на более простые водорастворимые продукты гидролиза.
Отмечено, что протеолиз в пшеничном тесте активизируется веществами, содержащими сульфгидрильные группы, и другими веществами с восстанавливающими свойствами (аминокислота цистеин, тиосульфат натрия и др.).
Вещества с противоположными свойствами (со свойствами окислителей) значительно тормозят протеолиз, укрепляют клейковину и консистенцию пшеничного теста. К ним относятся перекись кальция, бромат калия и многие другие окислители. Воздействие окислителей и восстановителей на процесс протеолиза сказывается уже при очень малых дозировках этих веществ (сотые и тысячные доли % от массы муки). Существует теория, что влияние окислителей и восстановителей на протеолиз объясняется тем, что они меняют соотношение сульфгидрильных групп и дисульфидных связей в молекуле белка, а возможно и самого фермента. Под действием окислителей за счет групп образуются дисульфидные связи, укрепляющие структуру белковой молекулы. Восстановители разрывают эти связи, что вызывает ослабление клейковины и пшеничного теста. Химизм действия окислителей и восстановителей на протеолиз окончательно не установлен.
Автолитическая активность пшеничной и особенно ржаной муки служит важнейшим показателем ее хлебопекарного достоинства. Автолитические процессы в полуфабрикатах при их брожении, расстойке и выпечке должны протекать с определенной интенсивностью. При повышенной или пониженной авто-литической активности муки в худшую сторону изменяются реологические свойства теста и характер брожения полуфабрикатов, возникают различные дефекты хлеба. Для того чтобы регулировать автолитические процессы, необходимо знать свойства важнейших ферментов муки. К основным гидролитическим ферментам муки относятся протеолитические и амилолитические ферменты.

Протеолитические ферменты . Действуют на белки и продукты их гидролиза.
Наиболее важная группа протеолитических ферментов - протеиназы. Протеиназы типа папаин содержатся в зерне и муке разных злаков. Оптимальными показателями для действия зерновых протеиназ являются рН 4-5,5 и температура 45- 47 °С-
При брожении теста зерновые протеиназы вызывают частичный протеолиз белков.
Интенсивность протеолиза зависит от активности протеиназ и от податливости белков действию ферментов.
Протеиназы муки, полученной из зерна нормального качества, мало активны. Повышенная активность протеиназ наблюдается у муки, приготовленной из проросшего зерна и особенно из зерна, пораженного клопом-черепашкой. Слюна этого вредителя содержит сильные протеолитические ферменты, проникающие при укусе в зерно. Во время брожения в тесте, приготовленном из муки нормального качества, происходит начальная стадия протеолиза без заметного накопления водорастворимого азота.
В процессе приготовления пшеничного хлеба регулируют протеолитические процессы, меняя температуру и кислотность полуфабрикатов и добавляя окислители. Протеолиз несколько тормозит поваренная соль.

Амилолитические ферменты . Это р- и а-амилазы. р-Амилаза обнаружена как в проросших зернах хлебных злаков, так и в зернах нормального качества; а-амилаза содержится только в проросших зернах. Однако заметное количество активной а-амилазы обнаружено в ржаном зерне (муке) нормального качества. а-Амилаза относится к металлопротеинам; в состав ее молекулы входит кальций, р- и а-амилазы находятся в муке главным образом в связанном с белковыми веществами состоянии и после протеолиза расщепляются. Обе амилазы гидролизуют крахмал и декстрины. Наиболее легко разлагаются амилазами механически поврежденные зерна крахмала, а также оклейстеризованный крахмал. Работами И. В. Глазунова установлено, что при осахаривании декстринов р-амилазой образуется в 335 раз больше мальтозы, чем при осахаривании крахмала. Нативный крахмал гидролизуется р-амилазой очень медленно. р-Амилаза, действуя на амилозу, превращает ее полностью в мальтозу. При воздействии на амилопектин р-амилаза отщепляет мальтозу только от свободных концов глюкозидных цепочек, вызывая гидролиз 50-54 % количества амилопектина. Высокомолекулярные декстрины, образующиеся при этом, сохраняют гидрофильные свойства крахмала. а-Амилаза отщепляет ответвления глюкозидных цепочек амилопектина, превращая его в низкомолекулярные декстрины, не окрашиваемые йодом и лишенные гидрофильных свойств крахмала. Поэтому при действии а-амилазы субстрат значительно разжижается. Затем декстрины гидролизуются а-амилазой до мальтозы. Термолабильность и чувствительность к рН среды у обеих амилаз различны: а-амилаза по сравнению с (3-амилазой более термоустойчива, но более чувствительна к подкислению субстрата (снижению рН). р-Амилаза наиболее активна при рН среды -4,5-4,6 и температуре 45-50 °С. При температуре 70 °С р-ами-лаза инактивируется. Оптимальная температура а-амилазы 58-60 °С, рН 5,4-5,8. Влияние температуры на активность а-амилазы зависит от реакции среды. При снижении рН снижается как температурный оптимум, так и температура инактивации а-амилазы.
По мнению некоторых исследователей, а-амилаза муки инактивируется в процессе выпечки хлеба при температуре 80- 85 °С, однако некоторые работы показывают, что в пшеничном хлебе а-амилаза инактивируется только при температуре 97- 98 °С.
Активность а-амилазы значительно снижается в присутствии 2 % хлористого натрия или 2 % хлористого кальция (в кислой среде).
р-Амилаза теряет свою активность при воздействии веществ (окислителей), превращающих сульфгидрильные группы в дисульфидные. Цистеин и другие препараты с протеолитической активностью активизируют р-амилазу.Слабое нагревание водно-мучной суспензии (40-50° С) в течение 30- 60 мин повышает активность р-амилазы муки на 30-40%. Подогрев до температуры 60-70 °С снижает активность этого фермента.
Технологическое значение обеих амилаз различно.
Во время брожения теста р-амилаза осахаривает некоторую часть крахмала (в основном механически поврежденные зерна) с образованием мальтозы. Мальтоза необходима для получения рыхлого теста и нормального качества изделий из муки пшеничной сортовой (если сахар не входит в рецептуру изделия) .
Осахаривающее влияние р-амилазы на крахмал значительно возрастает при клейстеризации крахмала, а также в присутствии а-амилазы.
Декстрины, образуемые а-амилазой, осахариваются р-амилазой значительно легче, чем крахмал.
При действии обеих амилаз крахмал может быть гидролизован полностью, в то время как одна р-амилаза гидролизует его примерно на 64 %.
Оптимальная температура для а-амилазы создается в тесте при выпечке из него хлеба. Повышенная активность а-амилазы может привести к образованию значительного количества декстринов в мякише хлеба. Низкомолекулярные декстрины плохо связывают влагу мякиша, поэтому он становится липким и заминающимся. Об активности а-амилазы в пшеничной и ржаной муке судят обычно по автолитической активности муки, определяя ее по числу падения или по автолитической пробе. Кроме амилолитических и протеолитических ферментов на свойства муки и качество хлеба оказывают влияние другие ферменты: липаза, липоксигеназа, полифенолоксидаза.

Липаза . Липаза расщепляет жиры муки при хранении на глицерин и свободные жирные кислоты. В зерне пшеницы активность липазы невысока. Чем больше выход муки, тем выше сравнительная активность липазы. Оптимум действия зерновой липазы находится при рН 8,0. Свободные жирные кислоты - основные кислореагирующие вещества муки. Они могут подвергаться дальнейшим превращениям, влияющим на качество муки - теста - хлеба.
Липоксигеназа. Липоксигеназа относится к окислительно-восстановительным ферментам муки. Она катализирует окисление кислородом воздуха некоторых ненасыщенных жирных кислот, превращая их в гидроперекиси. Наиболее интенсивно липоксигеназа окисляет линолевую, арахидоновую и линоленовую кислоты, которые входят в состав жира зерна (муки). Точно так же, но более медленно, действует липоксигеназа в составе нативных жиров на жирные кислоты.
Оптимальными параметрами для действия липоксигеназы является температура 30-40 °С и рН среды 5-5,5.
Гидроперекиси, образовавшиеся из жирных кислот под действием липоксигеназы, сами являются сильными окислителями и оказывают соответствующее влияние на свойства клейковины.
Липоксигеназа содержится во многих злаках, в том числе в зернах ржи и пшеницы.
Полифенолоксидаза (тирозиназа) катализирует окисление аминокислоты тирозина с образованием темноокрашенных веществ - меланинов, вызывающих потемнение мякиша хлеба из сортовой муки. Полифенолоксидаза содержится главным образом в муке высоких выходов. В пшеничной муке II сорта наблюдается большая активность этого фермента, чем в муке высшего или I сорта. Способность муки к потемнению в процессе переработки зависит не только от активности полифенолоксидазы, но и от содержания свободного тирозина, количество которого в муке нормального качества незначительно. Тирозин образуется при гидролизе белковых веществ, поэтому мука из проросшего зерна или пораженного клопом-черепашкой, где протеолиз идет интенсивно, имеет высокую способность к потемнению (почти в два раза выше, чем у нормальной муки). Кислотный оптимум полифенолоксидазы находится в зоне рН 7-7,5, а температурный - при 40-50 °С. При рН ниже 5,5 полифенолоксидаза неактивна, поэтому при переработке муки, имеющей способность к потемнению, рекомендуется повышать кислотность теста в необходимых пределах.

Химический состав муки зависит от состава зерна, из которого она изготовлена, и от ее сорта. Чем выше сорт муки, тем больше в ней содержится крахмала. Содержание остальных углеводов, а также жира, золы, белков и других веществ с понижением сортности муки увеличивается. Рассмотрим особенности количественного и качественного состава муки, определяют ее пищевую ценность и хлебопекарные свойства.

Азотистые и белковые вещества

Азотистые вещества муки в основном состоят из белков. Небелковые азотистые вещества (аминокислоты, амиды и др.) содержатся в небольшом количестве (2--3 % от общей массы азотистых соединений). Чем выше выход муки, тем больше содержится в ней азотистых веществ и небелкового азота.

Белки пшеничной муки

В муке преобладают простые белки-- протеины. Белки муки имеют следующий фракционный состав (в %): проламины 35,6; глютелины 28,2; глобулины 12,6; альбумины 5,2. Среднее содержание белковых веществ в пшеничной муке 13--16%, нерастворимого белка 8,7%. Среднее содержание сырой клейковины в пшеничной муке 20--30%. В различных партиях муки содержание сырой клейковины колеблется в. широких пределах (16--35%).

Состав клейковины

Сырая клейковина содержит 30--35 % сухих веществ и 65--70 % влаги. Сухие вещества клейковины на 80--85 % состоят из белков и различных веществ муки (липидов, углеводов и др.), с которыми глиадин и глютенин вступают в реакцию. Белки клейковины связывают около половины всего количества липидов муки. В состав клейковинного белка входит 19 аминокислот. Преобладает глютаминовая кислота (около 39%), пролин (14 %) и лейцин (8 %). Клейковина разного качества имеет одинаковый аминокислотный состав, но разную структуру молекул. Реологические свойства клейковины (упругость, эластичность, растяжимость) в значительной степени определяют хлебопекарное достоинство пшеничной муки.

Углеводы

В углеводном комплексе муки преобладают высшие полисахариды (крахмал, клетчатка, гемицеллюлоза, пентозаны). В небольшом количестве мука содержит сахароподобные полисахариды (ди- и трисахариды) и простые сахара (глюкоза, фруктоза).

Крахмал -- важнейший углевод муки, содержится в виде зерен размером от 0,002 до 0,15 мм. Размер, форма, способность к набуханию и клейстеризации крахмальных зерен различны для муки различных видов. Крупность и целость крахмальных зерен влияет на консистенцию теста, его влагоемкость и содержание в нем сахара. Мелкие и поврежденные зерна крахмала быстрее осахариваются в процессе приготовления хлеба, чем крупные и плотные зерна.

Клетчатка

Клетчатка (целлюлоза) находится в периферийных частях зерна и потому в большом количестве содержится в муке высоких выходов. В обойной муке содержится около 2,3 % клетчатки, а в муке пшеничной высшего сорта 0,1--0,15 %. Клетчатка не усваивается организмом человека и снижает пищевую ценность муки. В отдельных случаях высокое содержание клетчатки полезно, так как ускоряет перистальтику кишечного тракта.

Гемицеллюлозы

Это полисахариды, относящиеся к пентозанам и гексозанам. По физико-химическим свойствам они занимают промежуточное положение между крахмалом и клетчаткой. Однако организмом человека гемицеллюлозы не усваиваются. Пшеничная мука в зависимости от сорта имеет различное содержание пентозанов -- основной составной части гемицеллюлозы.

В муке высшего сорта содержится 2,6 % всего количества пентозанов зерна, а в муке II сорта -- 25,5%. Пентозаны делятся на растворимые и нерастворимые. Нерастворимые пентозаны хорошо набухают в воде, поглощая воду, в количестве, превышающем их массу в 10 раз.

Растворимые пентозаны или углеводные слизи дают очень вязкие растворы, которые под влиянием окислителей переходят в плотные гели. Пшеничная мука содержит 1,8--2 % слизей, ржаная -- почти в два раза больше.

Липидами называются жиры и жироподобные вещества (липоиды). Все липиды нерастворимы в воде и растворимы в органических растворителях.

Жиры -- сложные эфиры глицерина и высокомолекулярных жирных кислот. В пшеничной и ржаной муке различных сортов содержится 1--2 % жира. Жир, находящийся в муке, имеет жидкую консистенцию. Он состоит в основном из глицеридов ненасыщенных жирных кислот: олеиновой, линолевой (преимущественно) и линоленовой. Эти кислоты имеют высокую пищевую ценность, им приписывают витаминные свойства. Гидролиз жира во время хранения муки и дальнейшие превращения свободных жирных кислот существенно влияют на кислотность, вкус муки и на свойства клейковины.

К липоидам муки относятся фосфатиды -- сложные эфиры глицерина и жирных кислот, содержащие фосфорную кислоту, соединенную с каким-либо азотистым основанием.

В муке содержится 0,4--0,7 % фосфатидов, относящихся к группе лецитинов, в которых азотистым основанием является холин. Лецитины и другие фосфатиды характеризуются высокой пищевой ценностью и имеют большое биологическое значение. Они легко образуют соединения с белками (липо-протеидные комплексы), играющие важную роль в жизни каждой клетки. Лецитины -- гидрофильные коллоиды, хорошо набухающие в воде.

Пигменты

К растворимым в жирах пигментам относятся каротииоиды и хлорофилл. Цвет каротиноидных пигментов муки желтый или оранжевый, а хлорофилла -- зеленый. Каротииоиды обладают провитаминными свойствами, так как способны в животном организме превращаться в витамин А.

Минеральные вещества

Мука состоит в основном из органических веществ и небольшого количества минеральных (зольных). Минеральные вещества зерна сосредоточены главным образом в алейроновом слое, оболочках и зародыше. Особенно много минеральных веществ в алейроновом слое. Содержание минеральных веществ в эндосперме невелико (0,3--0,5%) и повышается от центра к периферии, поэтому зольность служит показателем сорта муки.

Большая часть минеральных веществ муки состоит из соединений фосфора (50%), а также калия (30%), магния и кальция (15 %).

В ничтожных количествах содержатся различные микроэлементы (медь, марганец, цинк и др.). Содержание железа в золе разных сортов муки 0,18--0,26%. Значительная доля фосфора (50--70 %) представлена в виде фитина -- (Са -- Mg -- соль инозитфосфорной кислоты). Чем выше сорт муки, тем меньше в ней находится минеральных веществ.

Ферменты

В зернах хлебных злаков содержатся разнообразные ферменты, сосредоточенные главным образом в зародыше и периферийных частях зерна. Ввиду этого в муке высоких выходов ферментов содержится больше, чем в муке низких выходов.

Ферментная активность у разных партий муки одного и того же сорта различна. Она зависит от условий произрастания, хранения, режимов сушки и кондиционирования зерна перед помолом. Повышенная активность ферментов отмечена у муки, полученной из несозревшего, проросшего, морозобойного или пораженного клопом-черепашкой зерна. Высушивание зерна при жестком режиме снижает активность ферментов, при хранении муки (или зерна) она также несколько уменьшается.

Ферменты активны только при достаточной влажности среды, поэтому при хранении муки влажностью 14,5 % и ниже действие ферментов проявляется очень слабо. После замеса в полуфабрикатах начинаются ферментативные реакции, в которых участвуют гидролитические и окислительно-восстановительные ферменты муки. Гидролитические ферменты (гидролазы) разлагают сложные вещества муки на более простые водорастворимые продукты гидролиза.

Мука грубого помола имеет меньшую усвояемость и энергетическую ценность, но высокую биологическую ценность, в ней больше витаминов и минеральных веществ.

Мука же высших сортов беднее полезными веществами, так как они сосредоточены в основном в оболочках зерна и зародыше, которые при получении муки удаляют, но усваивается легче и полнее.

Муку 2-го сорта получают из мягких пшениц. Цвет белый желтовато-серым оттенком. Мука отличается содержанием 8--10% оболочек, частицы муки более крупные, чем в 1-м сорте, по вели чине неоднородные. Содержание клейковины -- не менее 25% зольность -- не более 1,25 %. Используют муку 2-го сорта в хлеб печении.

Мука обойная изготавливается из мягких пшениц при обойном при односортном помоле без отсева отрубей. Выход муки -- 96% Цвет серовато-белый, содержание клейковины -- 20%, зольность, до 2%. Используется для выпечки хлеба.

Средний химический состав различных видов и сортов муки, г/100.таблице 1.

Наименование продукта

Углеводы

Минеральные

Витамины, мг

Энер.ценностькалл

Моно и дисахариды

Клетчатка

Мука пшеничная: Высший сорт

Всё в один пост не поместилось, пришлось разбить на две части. Начало , а мы продолжим.

Состав муки.
Хлебопекарные свойства и пищевая ценность того или иного сорта муки, напрямую зависят от химического состава. Например, пшеничная мука высшего сорта вырабатывается из центральных слоёв эндосперма зерна, поэтому в ней содержится максимум крахмала, но минимум белков, жиров, сахаров, минеральных веществ и витаминов.

В таблице приведены средние показатели состава муки пшеничной и ржаной, в зависимости от сорта:

Углеводы.
Первое место, как в ржаной, так и в пшеничной муке по количеству держат углеводы (крахмал, сахара, пентозаны, целлюлоза) и белки, от свойств которых напрямую зависит качество будущего теста. Именно белками определяется сила пшеничной муки в других странах: чем белка (протеинов) больше в муке – тем она (мука) сильнее. В России сила муки определяется иначе, но об этом в следующем посте, а пока остановимся на составе муки.

В муке содержатся разнообразные углеводы, важнейшим из которых является крахмал. Крахмал в муке содержится в виде зёрен, различных форм и размеров, в зависимости от сорта и вида муки. Внутренняя часть крахмального зерна состоит из полисахарида амилозы, состоящего из линейных или слаборазветвлённых цепочек молекул глюкозы, соединённых связями между 1-м и 4-м углеродными атомами. Внешняя часть зерна крахмала состоит из амилопектина – полисахарида с более тесными связями глюкозы. Поэтому, собственно, он и является внешней оболочкой крахмального зерна. Количественные соотношения амилозы и амилопектина в крахмале различных злаков составляют 1:3 или 1:3,5. В горячей воде амилопектин набухает, а амилоза растворяется.

Крахмал определяет многие качества будущего теста. За счёт углеводов крахмала осуществляется брожение теста, под действием ферментов. Именно углеводы крахмала являются пищей для дрожжей, продуктом жизнедеятельности которых является углекислый газ, разрыхляющий тесто и дающий всеми любимые дырки в багете. Кроме того, крахмал поглощает до 80% воды в тесте, оказывая основное влияние на формирование теста. В процессе выпечки именно крахмал несет ответственность за поднятие буханки, так как при нагревании крахмальные зёрна, поглощающие горячую воду, набухают, увеличиваются в объеме, становясь более рыхлыми, тем самым более подверженными действиям амололитических ферментов. Именно крахмал, как основной «тюремщик» воды в тесте, ответственен за очерствение готового хлеба, так как со временем подвержен синерезису – самопроизвольному уменьшению объёма, за счет уплотнения крахмального клейстера (что он несёт, боже мой). Кстати, процесс набухания крахмальных зёрен в горячей воде, называется клейстеризацией. Кто в школе обои клеил, знает о чём я говорю.

Белки.
Белки - это органические высокомолекулярные соединения, состоящие из аминокислот. В молекуле белка аминокислоты соединены между собой пептидными связями. В состав белков пшеничной и ржаной муки входят белки простые (протеины), состоящие только из аминокислотных остатков, и сложные (протеиды).

Технологическая роль белков муки в приготовлении хлеба велика. Структура белковых молекул и физико-химические свойства белков определяют свойства теста, влияют на форму и качество хлеба. Белки обладают рядом свойств, которые особенно важны для приготовления хлеба. Содержание белковых веществ в пшеничной и ржаной муке колеблется от 9 до 26% в зависимости от сорта зерна и условий его выращивания. Для белков характерны многие физико-химические свойства, из которых более всего важны растворимость, способность к набуханию, к денатурации и гидролизу – википедия вам в помощь, друзья.

Чем больше белков содержится в муке и чем сильнее их способность к набуханию, тем больше получится сырой клейковины, а именно наличием клейковины в России определяется сила муки. Значительная часть белков муки в воде не растворяется, но хорошо в ней набухает. Белки особенно хорошо набухают при температуре около 30° С, поглощая при этом воды в 2-3 раза больше их собственной массы.Так как к моменту выпечки крахмал свою работу сделал, углеводы накормили дрожжи до отвала, те, как могли отработали, то доформирование хлеба – задача белков, в общем и целом. При нагревании свыше 60°С происходит необратимая денатурация белков – изменение структуры белка – белки теряют способность к растворимости и набуханию и сворачиваются, образуя прочный каркас, который обуславливает форму и объём хлеба.

Белки ржаной муки по составу и свойствам отличаются от белков пшеницы. Около половины ржаных белков растворимы в воде или в растворах солей. Белки ржаной муки имеют большую пищевую ценность, чем пшеничные (содержат много незаменимых аминокислот), однако технологические свойства их значительно ниже. Белковые вещества ржи клейковину не образуют. В ржаном тесте большая часть белков находится в виде вязкого раствора, поэтому ржаное тесто лишено упругости и эластичности, свойственных пшеничному тесту.

Целлюлозу, гемицеллюлозы, пентозаны относят в группе пищевых волокон. Пищевые волокна содержатся в основном в периферийных частях зерна и поэтому их больше всего в муке высоких выходов. Пищевые волокна не усваиваются организмом человека, поэтому они снижают энергетическую ценность муки, повышая при этом пищевую ценность муки и хлеба, так как они ускоряют перестальтику кишечника, нормализуют липидный и углеводный обмен в организме, способствуют выведению тяжелых металлов.

Жиры.
Жиры являются сложными эфирами глицерина и высших жирных кислот. В состав жиров муки входят главным образом жидкие ненасыщенные кислоты (олеиновая, линолевая илиноленовая). Содержание жира в разных сортах пшеничной и ржаной муки 0,8-2,0% на сухое вещество. Чем ниже сорт муки, тем выше содержание жира в ней. Любой жир в тесте тормозит процесс ферментации, это обязательно надо учитывать, когда будете рассчитывать количество дрожжей, масла и другой сдобы в тесте, при пересчете на количество муки. В сдобное тесто кладут больше дрожжей, чем в хлебное, либо используют специальные дрожжи, с штаммами, выращенными именно для сдобы.

И последнее на сегодня – ферменты.
Ферменты - вещества белковой природы, способные катализировать (ускорять) различные реакции.
В зерне находятся разнообразные ферменты, сосредоточенные главным образом в зародыше и периферийных (краевых) частях зерна. Поэтому в муке низших сортов содержится больше ферментов, чем в муке высших сортов.
Ферменты активны только в растворе, поэтому при хранении сухого зерна и муки их действие почти не проявляется. После замеса полуфабрикатов многие ферменты начинают катализировать реакции разложения сложных веществ муки. Активность, с которой происходит разложение сложных нерастворимых веществ муки на более простые водорастворимые вещества под действием ее собственных ферментов, называется автолитической активностью (автолиз - саморазложение).

С течением времени деятельность ферментов не прекращается, тем самым объясняя смысл столь мной любимой длительной ферментации теста. При длительной ферментации, за счет действия ферментов реологические свойства теста улучшаются, что влечет за собой выпечку более качественного и вкусного хлеба.

Автолитическая активность муки - важный показатель ее хлебопекарных свойств. Как низкая, так и высокая автолитическая активность муки отрицательно влияют на качество теста, хлеба. Желательно, чтобы автолитический процесс разложения белков и крахмала теста происходил с определенной, умеренной скоростью. Для того чтобы регулировать автолитические процессы в производстве хлеба, необходимо знать свойства важнейших ферментов муки, действующих на белки, крахмал и другие компоненты муки. Но для этого понадобится целая химическая лаборатория, а где её взять.

Что нам остается, после этого – пробовать, пробовать и еще раз пробовать. Находить для себя тот сорт и вид муки, изделия из которого устраивают нас, как потребителя хлебобулочных изделий.

Хлеб – это Мир. Познать процессы, проходящие при приготовлении и выпечки хлеба – познать целый мир. Чего я всем и желаю.

В следующий раз мы поговорим о хлебопекарных свойствах пшеничной и ржаной муки.
А на сегодня – всё!

Пост подготовлен на основе материалов изложенных в книге Т.Б. Цыгановой "Технология хлебопекарного производства", сайтов http://muka.ucoz.ru и http://www.russbread.ru , а так же собственных умозаключений и наблюдений автора-плагиатора.

Список рекомендованной к прочтению литературы:
1. Цыганова Татьяна Борисовна "Технология хлебопекарного производства". Учебник. 2002.
2. Ауэрман Лев Янович "Технология хлебопекарного производства". Учебник. Издание 9. 2005.
3. Сарычев Борис Георгиевич "Технология и биохимия ржаного хлеба". 1959г.

Введение

Пшеничная мука - пожалуй, самая популярная в мире мука для выпечки. Она бывает нескольких видов. В муке высшего сорта (на некоторых упаковках пишется слово «экстра») довольно мало клейковины, а на вид она совсем белая. Такая мука идеально подходит для сдобных изделий, её часто применяют как загуститель в соусах. Мука первого сорта хороша для несдобной выпечки, а изделия неё черствеют гораздо медленнее. Во Франции из пшеничной муки первого сорта принято печь хлеб. Что же касается муки второго сорта, то в ней до 8% отрубей, поэтому она гораздо темнее первосортной. Её используют в нашей стране - именно из неё делают несдобные изделия и обычный белый хлеб, а смешав в ржаной мукой - чёрный.

Рожь - одна из важнейших злаковых культур. Норма потребления ржаной муки (в процентах от всех злаков) около 30. Ржаная мука обладает многочисленными полезными свойствами. В её состав входит необходимая нашему организму аминокислота - лизин, клетчатка, марганец, цинк. В ржаной муке на 30 % больше железа, чем пшеничной муке, а также в 1,5-2 раза больше магния и калия. Ржаной хлеб выпекается без дрожжей и на густой закваске. Поэтому употребление ржаного хлеба помогает снизить холестерин в крови, улучшает обмен веществ, работу сердца, выводит шлаки, помогает предотвратить несколько десятков заболеваний, в том числе и онкологических. Из-за повышенной кислотности (7-12 градусов), защищающей от возникновения плесени и разрушительных процессов, ржаной хлеб не рекомендуется людям с повышенной кислотностью кишечника, страдающих язвенными болезнями. Хлеб, по содержанию состоящий на 100% изо ржи, действительно слишком тяжел для ежедневного потребления. Оптимальный вариант: рожь 80-85% и пшеница 15-25%. Сорта ржаного хлеба: из сеяной муки, из обдирной муки, житный, простой, заварной, московский и др.

Химический состав и пищевая ценность муки

Мука изготавливается из зёрен, размельчённых до порошкообразного состояния. Именно от муки зависит основная структура выпеченного хлеба. Наиболее распространена мука ржаная, ячменная, кукурузная и другие, но для приготовления хлеба чаще всего используется пшеничная мука, размолотая по специальной технологии. В среднем зерно в процессе превращения в муку проходит путь в 5 км по различным этажам современной мельницы. В составе муки в хлеб попадают крахмал и белки.

Кроме крахмала, пшеничная мука содержит вещества трёх водорастворимых белковых групп: альбумин, глобулин, протеоза, и двух нерастворимых в воде белковых групп: глутенин и глиадин. При смешивании с водой растворимые протеины растворяются, а оставшиеся глутенин и глиадин формируют структуру теста. При замешивании теста глутенин складывается в цепочки длинными тонкими молекулами, а более короткий глиадин формирует мостики между цепочками глутенина. Получающаяся сетка из этих двух протеинов и называется клейковиной.

		Углеводы %	Клетчатка %	Зольность %		Энергетическая ценность, кДж
Пшеничная (высш. сорт)
Пшеничная (I сорт)
Пшеничная (II сорт)
Пшеничная (сеяная)

Химический состав муки зависит от зерна, из которого она получена. Так как химический состав зерна изменяется в зависимости от почвы, удобрения, климатических условий, то и химический состав муки не является постоянным. Кроме того, мука различных сортов, полученная из одного и того же зерна, имеет различный состав. Это объясняется тем, что при размоле зерна в различные сорта муки попадает неодинаковое количество эндосперма, алейронового слоя, оболочек и зародыша. Так как химический состав этих частей зерна неодинаков, то и различные сорта муки имеют неодинаковый химический состав. В состав муки входят те же вещества, что и в состав зерна: углеводы, белки, жиры и др.

Азотистые вещества муки в основном состоят из белков. Небелковые азотистые вещества (аминокислоты, амиды и др.) содержатся в небольшом количестве (2--3 % от общей массы азотистых соединений). Чем выше выход муки, тем больше содержится в ней азотистых веществ и небелкового азота.

Белки пшеничной муки . В муке преобладают простые белки-- протеины. Белки муки имеют следующий фракционный состав (в %): проламины 35,6; глютелины 28,2; глобулины 12,6; альбумины 5,2. Среднее содержание белковых веществ в пшеничной муке 13--16%, нерастворимого белка 8,7%.

Проламины и глютелины различных злаков имеют свои особенности в аминокислотном составе, различные физико-химические свойства и разные названия. Проламины пшеницы и ржи называются глиадинами, проламин ячменя -- гордеином, проламин кукурузы -- зеином, а глютелин пшеницы -- глютенином.

Следует учитывать, что альбумины, глобулины, проламины и глютелины -- не индивидуальные белки, а только белковые фракции, выделяемые различными растворителями.

Технологическая роль белков муки в приготовлении хлебных изделий очень велика. Структура белковых молекул и физико-химические свойства белков определяют реологические свойства теста, влияют на форму и качество изделий. От соотношения дисульфидных и сульфгчдрильных группировок во многом зависит характер вторичной и третичной структуры молекулы белка, а также технологические свойства белков муки, особенно пшеничной.

При замесе теста и других полуфабрикатов белки набухают, адсорбируя большую часть влаги. Большей гидрофильностью отличаются белки пшеничной и ржаной муки, способные поглотить до 300 % воды от своей массы.

Оптимальная температура для набухания белков клейковины 30 °С. Глиадиновая и глютелиновая фракции клейковины, выделенные отдельно, различаются по структурно-механическим свойствам. Масса гидратированного глютелина коротко растяжимая, упругая; масса глиадина жидкая, вязкая, лишенная упругости. Клейковина, образованная этими белками, включает в себя структурно-механические свойства обеих фракций. При выпечке хлеба белковые вещества подвергаются тепловой денатурации, образуя прочный каркас хлеба.

Состав клейковины . Сырая клейковина содержит 30--35 % сухих веществ и 65--70 % влаги. Сухие вещества клейковины на 80--85 % состоят из белков и различных веществ муки (липидов, углеводов и др.), с которыми глиадин и глютенин вступают в реакцию. Белки клейковины связывают около половины всего количества липидов муки. В состав клейковинного белка входит 19 аминокислот. Преобладает глютаминовая кислота (около 39%), пролин (14 %) и лейцин (8 %). Клейковина разного качества имеет одинаковый аминокислотный состав, но разную структуру молекул. Реологические свойства клейковины (упругость, эластичность, растяжимость) в значительной степени определяют хлебопекарное достоинство пшеничной муки. Распространена теория о значении дисульфидных связей в молекуле белка: чем больше дисульфидных связей возникает в молекуле белка, тем выше упругость и ниже растяжимость клейковины. В слабой клейковине дисульфидных и водородных связей меньше, чем в крепкой.

Белки ржаной муки . По аминокислотному составу и свойствам белки ржаной муки отличаются от белков пшеничной муки. Ржаная мука содержит много водорастворимых белков (около 36 % от общей массы белковых веществ) и солерастворимых (около 20%). Проламиновая и глютелиновая фракции ржаной муки значительно ниже по массе, в обычных условиях клейковину не образуют. Общее содержание белковых веществ в ржаной муке несколько ниже, чем в пшеничной (10--14%). В особых условиях из ржаной муки можно выделить белковую массу, напоминающую по эластичности и растяжимости клейковину.

Гидрофильные свойства ржаных белков специфичны. Они быстро набухают при смешивании муки с водой, причем значительная часть их набухает неограниченно (пептизируется), переходя в коллоидный раствор. Пищевая ценность белков ржаной муки выше, чем у белков пшеницы, так как в них содержится больше незаменимых в питании аминокислот, особенно лизина.

Углеводы. В углеводном комплексе муки преобладают высшие полисахариды (крахмал, клетчатка, гемицеллюлоза, пентозаны). В небольшом количестве мука содержит сахароподобные полисахариды (ди- и трисахариды) и простые сахара (глюкоза, фруктоза).

Крахмал . Крахмал -- важнейший углевод муки, содержится в виде зерен размером от 0,002 до 0,15 мм. Размер, форма, способность к набуханию и клейстеризации крахмальных зерен различны для муки различных видов. Крупность и целость крахмальных зерен влияет на консистенцию теста, его влагоемкость и содержание в нем сахара. Мелкие и поврежденные зерна крахмала быстрее осахариваются в процессе приготовления хлеба, чем крупные и плотные зерна.

В крахмальных зернах, кроме собственно крахмала, содержится незначительное количество фосфорной, кремниевой и жирных кислот, а также других веществ.

Структура зерен крахмала кристаллическая, тонкопористая. Крахмал характеризуется значительной адсорбционной способностью, вследствие чего он может связывать большое количество воды даже при температуре 30°С, т. е. при температуре теста.

Крахмальное зерно неоднородно, оно состоит из двух полисахаридов: амилозы, образующей внутреннюю часть крахмального зерна, и амилопектина, составляющего его наружную часть. Количественные соотношения амилозы и амилопектина в крахмале различных злаков составляют 1: 3 или 1: 3,5.

Амилоза отличается от амилопектина меньшей молекулярной массой и более простым строением молекулы. Молекула амилозы состоит из 300--800 глюкозных остатков, образующих прямые цепи. Молекулы амилопектина имеют разветвленное строение и содержат до 6000 глюкозных остатков. При нагревании крахмала с водой амилоза переходит в коллоидный раствор, а амилопектин набухает, образуя клейстер. Полная клейстеризация крахмала муки, при которой его зерна теряют форму, осуществляется при соотношении крахмала и воды 1: 10.

Подвергаясь клейстеризации, крахмальные зерна значительно увеличиваются в объеме, становятся рыхлыми и более податливыми действию ферментов. Температура, при которой вязкость крахмального студня наибольшая, называется температурой клейстеризации крахмала. Температура клейстеризации зависит от природы крахмала и от ряда внешних факторов: рН среды, наличия в среде электролитов и др.Температура клейстеризации, вязкость и скорость старения крахмального клейстера у крахмала различных видов неодинакова. Ржаной крахмал клейстеризуется при температуре 50--55°С, пшеничный при 62--65°С, кукурузный при 69--70 °С. Такие особенности крахмала имеют большое значение для качества хлеба.

Присутствие поваренной соли значительно повышает температуру клейстеризации крахмала.

Технологическое значение крахмала муки в производстве хлеба очень велико. От состояния крахмальных зерен во многом зависит водопоглотительная способность теста, процессы его брожения, структура хлебного мякиша, вкус, аромат, пористость хлеба, скорость черствения изделий. Крахмальные зерна при замесе теста связывают значительное количество влаги. Особенно велика водопоглотительная способность механически поврежденных и мелких зерен крахмала, так как они имеют большую удельную поверхность. В процессе брожения и расстойки теста часть крахмала под действием 3-амилазы осахаривается, превращаясь в мальтозу. Образование мальтозы необходимо для нормального брожения теста и качества хлеба. При выпечке хлеба крахмал клейстеризуется, связывая до 80 % влаги, находящейся в тесте, что обеспечивает образование сухого эластичного мякиша хлеба. Во время хранения хлеба крахмальный клейстер подвергается старению (синерезису), что является основной причиной черствения хлебных изделий.

Клетчатка. Клетчатка (целлюлоза) находится в периферийных частях зерна и потому в большом количестве содержится в муке высоких выходов. В обойной муке содержится около 2,3 % клетчатки, а в муке пшеничной высшего сорта 0,1--0,15 %. Клетчатка не усваивается организмом человека и снижает пищевую ценность муки. В отдельных случаях высокое содержание клетчатки полезно, так как ускоряет перистальтику кишечного тракта.

Гемицеллюлозы. Это полисахариды, относящиеся к пентозанам и гексозанам. По физико-химическим свойствам они занимают промежуточное положение между крахмалом и клетчаткой. Однако организмом человека гемицеллюлозы не усваиваются. Пшеничная мука в зависимости от сорта имеет различное содержание пентозанов -- основной составной части гемицеллюлозы.В муке высшего сорта содержится 2,6 % всего количества пентозанов зерна, а в муке II сорта -- 25,5%. Пентозаны делятся на растворимые и нерастворимые. Нерастворимые пентозаны хорошо набухают в воде, поглощая воду, в количестве, превышающем их массу в 10 раз. Растворимые пентозаны или углеводные слизи дают очень вязкие растворы, которые под влиянием окислителей переходят в плотные гели. Пшеничная мука содержит 1,8--2 % слизей, ржаная -- почти в два раза больше.

Липиды . Липидами называются жиры и жироподобные вещества (липоиды). Все липиды нерастворимы в воде и растворимы в органических растворителях. Общее содержание липидов в целом зерне пшеницы около 2,7 %, а в пшеничной муке 1,6--2 %. В муке липиды находятся как в свободном состоянии, так и в виде комплексов с белками (липопротеиды) и углеводами (гликолипиды). Последние исследования показали, что связанные с белками клейковины липиды значительно влияют на ее физические свойства.

Жиры. Жиры -- сложные эфиры глицерина и высокомолекулярных жирных кислот. В пшеничной и ржаной муке различных сортов содержится 1--2 % жира. Жир, находящийся в муке, имеет жидкую консистенцию. Он состоит в основном из глицеридов ненасыщенных жирных кислот: олеиновой, линолевой (преимущественно) и линоленовой. Эти кислоты имеют высокую пищевую ценность, им приписывают витаминные свойства. Гидролиз жира во время хранения муки и дальнейшие превращения свободных жирных кислот существенно влияют на кислотность, вкус муки и на свойства клейковины.

Липоиды . К липоидам муки относятся фосфатиды -- сложные эфиры глицерина и жирных кислот, содержащие фосфорную кислоту, соединенную с каким-либо азотистым основанием.

В муке содержится 0,4--0,7 % фосфатидов, относящихся к группе лецитинов, в которых азотистым основанием является холин. Лецитины и другие фосфатиды характеризуются высокой пищевой ценностью и имеют большое биологическое значение. Они легко образуют соединения с белками (липо-протеидные комплексы), играющие важную роль в жизни каждой клетки. Лецитины -- гидрофильные коллоиды, хорошо набухающие в воде.Являясь поверхностно-активными веществами, лецитины также хорошие пищевые эмульгаторы и улучшители хлеба.

Пигменты. К растворимым в жирах пигментам относятся каротииоиды и хлорофилл. Цвет каротиноидных пигментов муки желтый или оранжевый, а хлорофилла -- зеленый. Каротииоиды обладают провитаминными свойствами, так как способны в животном организме превращаться в витамин А.

Наиболее известные каротииоиды представляют собой ненасыщенные углеводороды. При окислении или восстановлении каротиноидные пигменты переходят в бесцветные вещества. На этом свойстве основан процесс отбеливания пшеничной сортовой муки, применяющийся в некоторых зарубежных странах. Во многих странах отбеливание муки запрещено, так как оно снижает ее витаминную ценность. Жирорастворимым витамином муки является витамин Е, остальные витамины этой группы в муке практически отсутствуют.

Минеральные вещества . Мука состоит в основном из органических веществ и небольшого количества минеральных (зольных). Минеральные вещества зерна сосредоточены главным образом в алейроновом слое, оболочках и зародыше. Особенно много минеральных веществ в алейроновом слое. Содержание минеральных веществ в эндосперме невелико (0,3--0,5%) и повышается от центра к периферии, поэтому зольность служит показателем сорта муки.

Большая часть минеральных веществ муки состоит из соединений фосфора (50%), а также калия (30%), магния и кальция (15 %).

В ничтожных количествах содержатся различные микроэлементы (медь, марганец, цинк и др.). Содержание железа в золе разных сортов муки 0,18--0,26%. Значительная доля фосфора (50--70 %) представлена в виде фитина -- (Са -- Mg -- соль инозитфосфорной кислоты). Чем выше сорт муки, тем меньше в ней находится минеральных веществ.

Ферменты. В зернах хлебных злаков содержатся разнообразные ферменты, сосредоточенные главным образом в зародыше и периферийных частях зерна. Ввиду этого в муке высоких выходов ферментов содержится больше, чем в муке низких выходов.

Ферментная активность у разных партий муки одного и того же сорта различна. Она зависит от условий произрастания, хранения, режимов сушки и кондиционирования зерна перед помолом. Повышенная активность ферментов отмечена у муки, полученной из несозревшего, проросшего, морозобойного или пораженного клопом-черепашкой зерна. Высушивание зерна при жестком режиме снижает активность ферментов, при хранении муки (или зерна) она также несколько уменьшается.

Ферменты активны только при достаточной влажности среды, поэтому при хранении муки влажностью 14,5 % и ниже действие ферментов проявляется очень слабо. После замеса в полуфабрикатах начинаются ферментативные реакции, в которых участвуют гидролитические и окислительно-восстановительные ферменты муки. Гидролитические ферменты (гидролазы) разлагают сложные вещества муки на более простые водорастворимые продукты гидролиза.

Отмечено, что протеолиз в пшеничном тесте активизируется веществами, содержащими сульфгидрильные группы, и другими веществами с восстанавливающими свойствами (аминокислота цистеин, тиосульфат натрия и др.).

Вещества с противоположными свойствами (со свойствами окислителей) значительно тормозят протеолиз, укрепляют клейковину и консистенцию пшеничного теста. К ним относятся перекись кальция, бромат калия и многие другие окислители. Воздействие окислителей и восстановителей на процесс протеолиза сказывается уже при очень малых дозировках этих веществ (сотые и тысячные доли % от массы муки). Существует теория, что влияние окислителей и восстановителей на протеолиз объясняется тем, что они меняют соотношение сульфгидрильных групп и дисульфидных связей в молекуле белка, а возможно и самого фермента. Под действием окислителей за счет групп образуются дисульфидные связи, укрепляющие структуру белковой молекулы. Восстановители разрывают эти связи, что вызывает ослабление клейковины и пшеничного теста. Химизм действия окислителей и восстановителей на протеолиз окончательно не установлен.

Автолитическая активность пшеничной и особенно ржаной муки служит важнейшим показателем ее хлебопекарного достоинства. Автолитические процессы в полуфабрикатах при их брожении, расстойке и выпечке должны протекать с определенной интенсивностью. При повышенной или пониженной авто-литической активности муки в худшую сторону изменяются реологические свойства теста и характер брожения полуфабрикатов, возникают различные дефекты хлеба. Для того чтобы регулировать автолитические процессы, необходимо знать свойства важнейших ферментов муки. К основным гидролитическим ферментам муки относятся протеолитические и амилолитические ферменты.

Протеолитические ферменты . Действуют на белки и продукты их гидролиза. Наиболее важная группа протеолитических ферментов -- протеиназы. Протеиназы типа папаин содержатся в зерне и муке разных злаков. Оптимальными показателями для действия зерновых протеиназ являются рН 4--5,5 и температура 45-- 47 °С-

При брожении теста зерновые протеиназы вызывают частичный протеолиз белков. Интенсивность протеолиза зависит от активности протеиназ и от податливости белков действию ферментов.

Протеиназы муки, полученной из зерна нормального качества, мало активны. Повышенная активность протеиназ наблюдается у муки, приготовленной из проросшего зерна и особенно из зерна, пораженного клопом-черепашкой. Слюна этого вредителя содержит сильные протеолитические ферменты, проникающие при укусе в зерно. Во время брожения в тесте, приготовленном из муки нормального качества, происходит начальная стадия протеолиза без заметного накопления водорастворимого азота. В процессе приготовления пшеничного хлеба регулируют протеолитические процессы, меняя температуру и кислотность полуфабрикатов и добавляя окислители. Протеолиз несколько тормозит поваренная соль.

Амилолитические ферменты . Это р- и а-амилазы. р-Амилаза обнаружена как в проросших зернах хлебных злаков, так и в зернах нормального качества; а-амилаза содержится только в проросших зернах. Однако заметное количество активной а-амилазы обнаружено в ржаном зерне (муке) нормального качества. а-Амилаза относится к металлопротеинам; в состав ее молекулы входит кальций, р- и а-амилазы находятся в муке главным образом в связанном с белковыми веществами состоянии и после протеолиза расщепляются. Обе амилазы гидролизуют крахмал и декстрины. Наиболее легко разлагаются амилазами механически поврежденные зерна крахмала, а также оклейстеризованный крахмал. Работами И. В. Глазунова установлено, что при осахаривании декстринов р-амилазой образуется в 335 раз больше мальтозы, чем при осахаривании крахмала. Нативный крахмал гидролизуется р-амилазой очень медленно. р-Амилаза, действуя на амилозу, превращает ее полностью в мальтозу. При воздействии на амилопектин р-амилаза отщепляет мальтозу только от свободных концов глюкозидных цепочек, вызывая гидролиз 50--54 % количества амилопектина. Высокомолекулярные декстрины, образующиеся при этом, сохраняют гидрофильные свойства крахмала. а-Амилаза отщепляет ответвления глюкозидных цепочек амилопектина, превращая его в низкомолекулярные декстрины, не окрашиваемые йодом и лишенные гидрофильных свойств крахмала. Поэтому при действии а-амилазы субстрат значительно разжижается. Затем декстрины гидролизуются а-амилазой до мальтозы. Термолабильность и чувствительность к рН среды у обеих амилаз различны: а-амилаза по сравнению с (3-амилазой более термоустойчива, но более чувствительна к подкислению субстрата (снижению рН). р-Амилаза наиболее активна при рН среды -4,5--4,6 и температуре 45--50 °С. При температуре 70 °С р-ами-лаза инактивируется. Оптимальная температура а-амилазы 58--60 °С, рН 5,4--5,8. Влияние температуры на активность а-амилазы зависит от реакции среды. При снижении рН снижается как температурный оптимум, так и температура инактивации а-амилазы.

По мнению некоторых исследователей, а-амилаза муки инактивируется в процессе выпечки хлеба при температуре 80-- 85 °С, однако некоторые работы показывают, что в пшеничном хлебе а-амилаза инактивируется только при температуре 97-- 98 °С. Активность а-амилазы значительно снижается в присутствии 2 % хлористого натрия или 2 % хлористого кальция (в кислой среде). р-Амилаза теряет свою активность при воздействии веществ (окислителей), превращающих сульфгидрильные группы в дисульфидные. Цистеин и другие препараты с протеолитической активностью активизируют р-амилазу.Слабое нагревание водно-мучной суспензии (40--50° С) в течение 30-- 60 мин повышает активность р-амилазы муки на 30--40%. Подогрев до температуры 60--70 °С снижает активность этого фермента. Технологическое значение обеих амилаз различно.

Во время брожения теста р-амилаза осахаривает некоторую часть крахмала (в основном механически поврежденные зерна) с образованием мальтозы. Мальтоза необходима для получения рыхлого теста и нормального качества изделий из муки пшеничной сортовой (если сахар не входит в рецептуру изделия).

Осахаривающее влияние р-амилазы на крахмал значительно возрастает при клейстеризации крахмала, а также в присутствии а-амилазы.

Декстрины, образуемые а-амилазой, осахариваются р-амилазой значительно легче, чем крахмал.

При действии обеих амилаз крахмал может быть гидролизован полностью, в то время как одна р-амилаза гидролизует его примерно на 64 %.

Оптимальная температура для а-амилазы создается в тесте при выпечке из него хлеба. Повышенная активность а-амилазы может привести к образованию значительного количества декстринов в мякише хлеба. Низкомолекулярные декстрины плохо связывают влагу мякиша, поэтому он становится липким и заминающимся. Об активности а-амилазы в пшеничной и ржаной муке судят обычно по автолитической активности муки, определяя ее по числу падения или по автолитической пробе. Кроме амилолитических и протеолитических ферментов на свойства муки и качество хлеба оказывают влияние другие ферменты: липаза, липоксигеназа, полифенолоксидаза.

Липаза . Липаза расщепляет жиры муки при хранении на глицерин и свободные жирные кислоты. В зерне пшеницы активность липазы невысока. Чем больше выход муки, тем выше сравнительная активность липазы. Оптимум действия зерновой липазы находится при рН 8,0. Свободные жирные кислоты -- основные кислореагирующие вещества муки. Они могут подвергаться дальнейшим превращениям, влияющим на качество муки -- теста -- хлеба.

Липоксигеназа. Липоксигеназа относится к окислительно-восстановительным ферментам муки. Она катализирует окисление кислородом воздуха некоторых ненасыщенных жирных кислот, превращая их в гидроперекиси. Наиболее интенсивно липоксигеназа окисляет линолевую, арахидоновую и линоленовую кислоты, которые входят в состав жира зерна (муки). Точно так же, но более медленно, действует липоксигеназа в составе нативных жиров на жирные кислоты.

Оптимальными параметрами для действия липоксигеназы является температура 30--40 °С и рН среды 5--5,5.

Гидроперекиси, образовавшиеся из жирных кислот под действием липоксигеназы, сами являются сильными окислителями и оказывают соответствующее влияние на свойства клейковины.

Липоксигеназа содержится во многих злаках, в том числе в зернах ржи и пшеницы.

Полифенолоксидаза (тирозиназа) катализирует окисление аминокислоты тирозина с образованием темноокрашенных веществ -- меланинов, вызывающих потемнение мякиша хлеба из сортовой муки. Полифенолоксидаза содержится главным образом в муке высоких выходов. В пшеничной муке II сорта наблюдается большая активность этого фермента, чем в муке высшего или I сорта. Способность муки к потемнению в процессе переработки зависит не только от активности полифенолоксидазы, но и от содержания свободного тирозина, количество которого в муке нормального качества незначительно. Тирозин образуется при гидролизе белковых веществ, поэтому мука из проросшего зерна или пораженного клопом-черепашкой, где протеолиз идет интенсивно, имеет высокую способность к потемнению (почти в два раза выше, чем у нормальной муки). Кислотный оптимум полифенолоксидазы находится в зоне рН 7--7,5, а температурный -- при 40--50 °С. При рН ниже 5,5 полифенолоксидаза неактивна, поэтому при переработке муки, имеющей способность к потемнению, рекомендуется повышать кислотность теста в необходимых пределах.

Витамины .В муке содержатся витамины В 6 , В 12 , РР и др. Содержание этих витаминов зависит главным образом от сорта муки. В муке высших сортов витаминов значительно меньше, чем в муке низших сортов. Это объясняется тем, что витамины содержатся главным образом в зародыше и алейроновом слое зерна, которых в высших сортах муки мало.