Липиды и их влияние на силу муки

По химическому составу липиды обычно делят¹ на простые и слож­ные. Простые липиды не содержат азота и фосфора. В группу сложных липидов входят: фосфолипиды, гликолипиды и липопротеиды. В само­стоятельные группы липидов выделяют жирорастворимые пигменты, стерины, витамины.

В зерне и муке содержатся как простые, так и сложные липиды. Часть липидов зерна и муки находится в связанном состоянии, в виде

Нечаев А. П., СандлерЖ. Ю. Липиды зерна. — М: Колос, 1975. — 160 с. Указатель лите­ратуры в этой книге охватывает 126 источников.

Таблица4

 

	Содержание золы и липидов, г на 100 г
Зола и липиды		в муке пшеничной
	в зерне
	пшеницы	высшего сорта	I сорта	II сорта	обойной
Зола	1,7	0,5	0,7	1,1	1,5
Сумма липидов	2,11	1.08	1,20	1,81	2,15
Триглицериды1	1,14	0,29	0,32	0,60	1,01
фосфолипиды	0,46		0,20	-2
β-Ситостерин	0,08	—2	0,03		—2
Сумма жирных кислот	1,54	0,76	0,86	1,31	1,54
В том числе:
линолевая	0,92	0,48	0,53	0,77	0,89
линоленовая	0,07	0,03	0,03	0,04	0,06
Итого полиненасыщенных	0,99	0,51	0,56	0,81	0,95
жирных кислот

¹Обычным (тривиальным) названиям три-, ди- и моноглицериды соответствуют сис­темные названия: триацилглицерины, диацилглицерины и моноацилглицерины.

²Определение содержания не производилось.

адсорбционных комплексов, а частично, вероятно, и в виде химических соединений с белками (липопротеиды) и углеводами (гликолипиды).

Содержание липидов в муке ниже, а в отрубях, особенно зародыше, значительно выше, чем в целом исходном зерне. Следует также отме­тить, что чем меньше выход и зольность пшеничной муки, тем относи­тельно ниже содержание в ней липидов.

В табл. 4 приведены принятые в нашей стране [39] данные о содер­жании золы, липидов и др. в зерне мягкой озимой пшеницы и в пшенич­ной муке отдельных сортов, которые позволяют отметить, что общее со­держание липидов, всех жирных кислот и полиненасыщенных жирных кислот по мере повышения зольности пшеничной муки и у обойной муки возрастает практически прямолинейно и примерно в 2 раза выше, чем у муки высшего сорта.

С точки зрения силы муки очень существенно, что для жирнокис-лотного состава липидов зерна характерно преобладание полиненасы-щенных жирных кислот, представленных в основном линолевой кисло­той и очень небольшим количеством линоленовой кислоты. Доля этих полиненасыщенных жирных кислот в общем их количестве у зерна пшеницы равна 64,3%, у муки высшего сорта 67,1%, у муки обойной 61,7%.

Преобладание в составе липидов зерна и муки полиненасыщенныхжирных кислот особенно важно, так как их наличие связано с силой зерна и муки, содержащих такие ферменты, как липаза и липоксигеназа.

Отметим, что среди злаков наибольшая активность липазы в зерне овса; в зерне пшеницы она относительно меньше; в зерне ржи — не­сколько выше.

При созревании зерна активность липазы снижается, при хранении покоящегося зерна она удерживается на минимальном уровне, а при прорастании зерна быстро и резко возрастает.

Распределение липазы в зерне неравномерно. Меньше всего ее со­держится в эндосперме, значительно больше — в периферических слоях зерна и особенно в зародыше.

В зародыше зерна пшеницы активность липазы выше, чем в эндо­сперме, более чем в 200 раз. В связи с этим между выходом и зольностью муки, с одной стороны, и активностью в ней липазы — с другой, суще­ствует очень тесная прямая зависимость.

Наличие в муке липазы вызывает расщепление части ее жира в процессе хранения и связанное с этим повышение кислотности муки.

Липаза гидролитически расщепляет триглицериды липидов с об­разованием глицерина и свободных жирных кислот, в том числе и поли­ненасыщенных.

Лииоксигеназа катализирует окисление молекулярным кислоро­дом воздуха ненасыщенных жирных кислот — линолевой, линоленовой и арахидоновой, превращая их в гидропероксиды, которые сами могут быть активными окислителями.

Действие липоксигеназы на олеиновую кислоту, имеющую в своей структуре лишь одну двойную связь, столь медленно и незначительно, что им практически можно пренебречь.

Лииоксигеназа действует на двойные связи приведенных выше жирных кислот не только в свободном их состоянии, но и в составе три-глицеридов — жиров. Окисление свободных ненасыщенныхжирных кислот происходит, однако, легче и быстрее. Поэтому действие липоксигеназы в известной мере сопряжено с действием липазы, сопрово­ждающимся образованием при гидролизе жира свободных жирных ки­слот.

Липоксигеназа содержится в семенах многих растений. Наиболее велика липоксигеназная активность семян сои. В несколько раз ниже она у семян гороха. Зерно пшеницы и ржи обладает значительно более низкой, но все же практически значимой липоксигеназной активно­стью. Активность липоксигеназы наибольшая при температуре 30-40 °С и при рН среды 5-5,5.

Гидропероксиды, образующиеся при действии липоксигеназы на полиненасыщенные жирные кислоты муки, сами могут быть активными

окислителями. Поэтому они могут вызывать окисление — SН-групппротеиназы, глютатиона и остатков цистеина в полипептидиых цепоч­ках самого белка.

В результате этого упрочняется и уплотняется структура (четвер­тичная и третичная) самого белка и понижается его атакуемость проте-иназами. Окисление же —SН-групп протеиназы и глютатиона муки до­полнительно снижает интенсивность протеолиза.

Есть работы, позволяющие предполагать, что гидропероксиды оки­сляют и имеющуюся в муке тиоктовую кислоту, превращая ее в мопо-окисную форму, которая затем окисляет — SН-грушгы белков и глюта­тиона муки или теста.

Наличие в зерне и муке липазы, липоксигеназы и жира, богатого полиненасыщенными жирными кислотами, также является фактором, не могущим не влиятьв известной мере па силу пшеничной муки. Это было подтверждено исследованиями, проведенными в 1969-1971 гг. в МТИППе.

Фосфолипиды. Содержание фосфолипидов в зерне и муке относи­тельно невелико. В зерне пшеницы их чуть менее 0,5%, а в муке I сор­та - 0,2%.

Основную часть фосфолипидов зерна и особенно муки составляет лецитин (фосфатидилхолин), значительно меньшую — другие фосфо­липиды.

Из результатов ряда исследований можно заключить, что фосфо­липиды могут и непосредственно влиять па реологические свойства клейковины и теста.

Еще в 1947 г. было установлено, что при замесе из муки теста резко возрастает доля липидов муки, находящихся в связанном состоянии. Так, в муке в «свободном» состоянии находилось около 70% от общего количества липидов; в тесте же из этой муки — всего 6% от общего количества липидов. Связывание липидов происходит в основном путем образования липопротеиновых комплексов или соединении (липопротеиды). Было показано, что в первую очередь и предпочтительно связываются фосфолипиды.

Было также показано, что липиды особенно сильно связываются глютениновой фракцией белка клейковины. Исходя из того, что эта фракция белка клейкови­ны связывает более 80% общего количества липидов клейковины, было даже выска­зано предположение о липопротеидной ее природе.

Электронно-микроскопические и рентгеноструктурное исследова­ния макроструктуры клейковины показали наличие в пей фосфоли-пидных структурных элементов (бимолекулярных прослоек).

На основе этих данных в 1961 г. была предложена гипотетическая липопнротеиновая модель структуры клейковины, которая позволяет

логично объяснять специфические реологические свойства, присущие клейковине пшеничной муки.

Гликолипиды. В 1970 г. группа американских исследователей при­шла к заключению, что полярные гликолипиды (моногалактозилди-глицерид и дилактозилдиглицерид) могут быть связаны с глиадиновой фракцией клейковины гидрофильными связями, а с глютениновой фракцией — гидрофобными связями. Комплекс «глиадин-гликоли-пид-глютенин» рассматривается как структурный элемент клейкови­ны, обусловливающий ее газоудерживающую способность в тесте. Из этого следует, что и гликолипиды, очевидно, могут влиять на силу пше­ничной муки.