Белково–протеиназный комплекс ржаной муки

 

Белковые вещества ржаной муки имеют сходство с белками пшеничной муки, т.к. в ржаной муке присутствует глиадиновая и глютениновая фракции.

По аминокислотному составу белки ржи также близки к белкам пшеницы, отличаясь несколько повышенным содержанием отдельных дефицитных в питании человека более полноценных аминокислот (лизина и треонина). Белки ржи содержат меньше глютаминовой кислоты на 30 %, и значительно больше лизина на 40 %, больше содержания метионина и треонина на 20 %. Белки ржи обладают более высокой пищевой ценностью.

Глиадиновая фракция зерна ржи содержит меньше пролина, тирозина, триптофана, но значительно больше фенилаланина, глицина, цистеина и серина.

Глютениновая фракция ржи заметно отличается от глютенина пшеницы более высоким содержанием лизина, пролина, лейцина.

Следует отметить, что соотношение различных аминокислот в белках ржи также как и пшеницы подвержено значительным колебаниям в зависимости от сорта и почвенно–климатических условий.

Отличительной особенностью белковых веществ ржаной муки является их способность к быстрому и интенсивному набуханию в присутствии воды. При этом большая часть белка набухает неограниченно и пептизируется, переходя в вязкий коллоидный раствор.

На растворимость белков ржаной муки в тесте большое влияние оказывает степень кислотности теста. В связи с этим в ржаном тесте пептизированная часть белков образует вязкую жидкую фазу, в которой диспергированы зёрна крахмала, частицы ограничено набухшего белка и отрубистые частицы муки. В этой жидкой фазе находятся также пентозаны и другие водорастворимы компоненты ржаного теста. Поэтому структурно–механические свойства ржаного теста в значительной мере зависят от способности белков муки пептизироваться, переходя в вязкий коллоидный раствор. Как слишком сильная, так и слишком слабая пептизация белков ржаной муки может привести к получению теста с реологическими свойствами, не являющимися оптимальными для получения хлеба хорошего качества.

Другой отличительной особенностью белков ржаной муки является то, что они не способны, несмотря на наличие глиадиновой и глютениновой фракций, к образованию упругопластичного пространственного губчатого структурного каркаса теста. То есть из ржаной муки обычными методами отмыть водой клейковину невозможно.

Ещё в 1919 году Фелленберг предположительно объяснял это тем, что наличие в ржаной муке слизей, набухающих в присутствии воды и обволакивающих в тесте частицы белка, препятствуют образованию из них связной массы – клейковины. Эта гипотеза получила экспериментальное подтверждение.

Необходимы специальные методы и требуется специальная обработка муки и белковых веществ, чтобы в конечном итоге получить клейковину. Такие работы есть.

Наиболее эффективен способ, при котором из ржаной муки методом Гесса получали препарат «промежуточного» белка ржи. Из этого продукта с добавлением воды или 2 %-ного раствора хлорида натрия замешивали тесто, из которого затем легко отмывалась водой клейковина, очень близкая по свойствам к клейковине, отмываемой из слабой пшеничной муки.

Также существует метод прямого отмывания ржаной клейковины с помощью 1 %-ного раствора сульфата калия и 3 %-ного раствора хлорида натрия, что позволяет извлечь до 90 % клейковинного белка.

Установлена способность белков ржи к образованию комплексов с пентозанами в их растворах. Предположительно, это препятствует образованию клейковинного каркаса в ржаном тесте.

Отсутствие в ржаном тесте клейковинного каркаса и пептизация значительной части белков обусловливает специфические реологические свойства ржаного теста.

Характерной для деформационной характеристики ржаного теста является его высокая вязкость и резко пониженная величина упругой деформации.

Белки ржаной муки легко атакуются протеиназой. Протеиназа ржаной муки является ферментом типа папаина, способным активироваться восстановителями и, содержащими сульфгидрильную группу, и инактивироваться такими окислителями, как бромат калия и пероксид водорода. Зона рН в пределах 4, 0–5, 0 оптимальна для действия протеиназы ржаной муки.

Дезагрегация белков ржаного теста протеиназой, очевидно, повышает их способность пептизироваться и переходить в состояние коллоидного раствора.

Помимо влияния на белки теста и вследствие этого – на реологические свойства теста, протеиназа ржаной муки оказывает косвенное (вторичное) влияние на углеводно–амилазный комплекс теста. Чем интенсивнее идёт в тесте протеолиз, тем больше будет высвобождаться из белкового субстрата адсорбционно связанных им амилаз и тем пространственно доступнее будет крахмал действию амилаз.

Одним из способов улучшения хлебопекарных свойств ржаной муки является гидротермическая обработка проросшего зерна ржи и сушка влажного проросшего зерна при повышенной температуре, что способствует изменениям, происходящим в белково–протеиназном комплексе зерна.

Известную роль прогрев ржаной муки играет в повышении степени полимеризации пентозанов.

Все эти данные свидетельствуют о том, что несмотря на лидерство углеводно–амилазного комплекса, определённую роль играет и белково–протеиназный комплекс ржаной муки.