Углеводно–амилазный комплекс ржаной муки

 

Ржаная мука содержит большее количество собственных сахаров, левулезанов, водорастворимых коллоидных полисахаридов – полифруктозидов, а также больше содержит незаменимых аминокислот – лизина, треонина, калия, кальция, магния, железа, кальция, чем пшеничная

Крахмал ржаной муки легче и при более низкой температуре клейстеризуется (52–55 ⁰С), в отличие от крахмала пшеничной муки (60–67 ⁰С).

Податливость крахмала ржаной муки действию амилолитических ферментов лучше по сравнению с крахмалом пшеничной муки. Это обусловлено тем, что процесс клейстеризации крахмала ржаной муки начинается ранее и при температуре, при которой, несмотря на повышенную кислотность, -амилаза ещё не инактивирована, а -амилаза находится в оптимальной температурной зоне действия. Амилазы в ржаной муке представлены - и -амилазой, причём -амилаза содержится в значительном количестве в ржаной муке из непроросшего зерна. При прорастании зерна ржи активность -амилазы возрастает.

Таким образом, ржаная мука отличается большим содержанием собственных сахаров, более низкой температурой клейстеризации крахмала, большей его атакуемостью и наличием в муке из непроросшего зерна значимых количеств -амилазы.

В связи с этим сахаро- и газообразующая способность ржаной муки всегда более чем достаточна и не может лимитировать хлебопекарные свойства ржаной муки.

Все перечисленные отличия углеводно – амилазного комплекса ржаной и пшеничной муки имеют большое технологическое значение.

Действие присутствующих в ржаной муке - и -амилаз на её крахмал, клейстеризующийся при более низкой температуре и более легко атакуемый, может привести к тому, что значительная часть крахмала в процессе брожения теста и выпечки хлеба будет гидролизована. Из-за этого крахмал выпекаемой тестовой заготовки может оказаться неспособным связать всю влагу теста. Поэтому наличие части свободной, не связанной крахмалом влаги, будет делать мякиш хлеба влажноватым на ощупь.

Очень важно прорастание зерна ржи. При прорастании количество -амилазы резко увеличивается, а крахмал легко податлив действию амилаз.

Наличие же -амилазы, особенно при недостаточной кислотности теста, приводит при выпечке хлеба к накоплению значительного количества декстринов, придающих мякишу липкость и заминаемость. Мякиш ржаного хлеба практически всегда более липок и влажен на ощупь по сравнению с мякишем пшеничного хлеба. Повышенная активность -амилазы в ржаной муке обычно является основной причиной дефектности ржаного хлеба по структурно–механическим свойствам его мякиша. В связи с этим кислотность ржаного теста с целью торможения действия -амилазы приходится поддерживать на более высоком уровне (9–15 ⁰Н), чем в пшеничном тесте (3–5 ⁰Н). Это делают с целью торможения действия -амилазы.

К углеводно–амилазному комплексу ржаной муки относятся и водорастворимые пентозаны («слизи»), придающие ржаному тесту определённую вязкость из-за их значительной водопоглотительной способности.

При примерно одинаковом общем количестве пентозанов в зерне пшеницы и ржи содержание водорастворимых пентозанов в зерне ржи в 2 раза выше, чем в зерне пшеницы.

Слизи ржаной муки отличаются от пшеничной соотношением арабиноксилановой фракции с разветвлённой структурой и неразветвлённой глюкозановой фракции. В слизях ржи доля разветвлённой арабиноксилановой фракции значительно выше, чем в слизях пшеницы. Имеются резкие различия в степени полимеризации и молекулярной массе этих фракций. Так, например, арабиноксилан слизей ржи имеет молекулярную массу 173000 и степень полимеризации 1311. Для слизей же пшеницы эти значения соответственно равны 38800 и 294, т.е. в 4, 5 раза ниже. Молекулярная масса глюкозана слизей ржи – 64200, а у слизей пшеницы – 33700, т.е. почти в 2 раза ниже.

Более высокая степень полимеризации компонентов слизей ржи и является, очевидно, основной причиной того, что вязкость их водных растворов во много раз выше, чем растворов слизей пшеницы00 той же концентрации.

Вязкостные свойства пентозанов ржаной муки возрастают при кратковременном её хранении при температурах от 18–20 до 40 ⁰С.

Пентозаны ржи по данным Кретовича гидрофильны. При гидратации их объём увеличивается на 800 %. Вязкость водных растворов слизей во много раз превышает вязкость растворов желатина той же концентрации. Поэтому пентозаны уменьшают разжижение ржаного теста при брожении.

В зерне ржи имеются ферменты, способные дезагрегировать высокомолекулярные компоненты слизей. Активность этих ферментов значительно возрастает при прорастании зерна ржи.

Установлено, что наличие в ржаных слизях разветвлённой арабиноксилановой фракции, высокая степень их полимеризации способствует образованию комплексов слизей с белковыми веществами и с крахмалом в зерне ржи, ржаной муке и особенно в ржаном тесте.

Значение пентозанов в технологии приготовления ржаного теста и хлеба велико и недостаточно выяснено. Имеющиеся данные позволяют считать, что пентозаны существенно влияют на структурно–механические свойства ржаного теста, на его консистенцию и газоудерживающую способность, на амилолиз и клейстеризацию крахмала в процессе выпечки хлеба, а также и на такие показатели качества хлеба, как его объём, структура и реологические свойства мякиша и даже скорость черствения хлеба. На технологическую роль пентозанов может влиять их содержание в муке, степень полимеризации, интенсивность их распада в тесте под действием соответствующих ферментов (полисахараз).

Содержание пентозанов в муке, степень их полимеризации, интенсивность ферментативной деструкции слизей в процессе приготовления теста влияет на такие показатели качества хлеба, как обьем, свойства мякиша и скорость его черствения.