Характеристика муки из проросшего зерна и особенности ее использования в хлебопечении

При неблагоприятных погодных условиях - повышенной влажности (дожди) зерно подвергается прорастанию, что приво­дит к ухудшению его хлебопекарных свойств.

Основные биохимические изменения в прорастающем зерне -повышение активности ферментов, прежде всего амилолитических, и особенно, α-амилазы. При этом наиболее высокая активность а-амилазы в зародыше­вой части зерна (в щитке зародыша), низкая - в центральной части эндосперма.

Повышение активности амилаз при прорастании зерна ис­следователи объясняют следующими причинами. В непроросшем зерне часть амилаз находится в связанном состоянии («скрытом» в массе белка) и поэтому не проявляют активности. Дезагрегация белка зерна протеиназами, активность которых при прорастании повышается, высвобождает амилазы, переводя их в свободное и активное состояние.

Однако, значительное повышение активности (в сотни и ты­сячи раз) свободной а-амилазы и общего ее количества при про­растании зерна объясняется не только высвобождением фермен­та, но и увеличением количества сульфгидрильных групп, а также новообразованием ее при синтезе белка в алейроновом слое зерна.

Атакуемость крахмала зерна и муки в результате прораста­ния зерна повышается. Повышение активности амилаз (в основном а-амилазы) и атакуемости крахмала при прорастании зерна приводит к повы­шению сахаро- и газообразуюшей способности муки.

При прорастании зерна увеличивается содержание продуктов гидролиза крахмала - декстринов и Сахаров, уменьшается содер­жание крахмала. Температура клейстеризации сдвигается в сто­рону снижения.

При прорастании зерна возрастает активность ферментов, катализи­рующих гидролиз и дезагрегацию высокомолекулярных пентозанов и слизей, вызывающих ухудшение реологических свойств теста, его разжижение

Отмечается повышение активности фермента полифенолоксидазы, в результате чего из муки нормальной по цвету хлеб по­лучается с темным мякишем (мука имеет повышенную способ­ность к потемнению).

Увеличивается при прорастании зерна и активность липазы. Поэтому в таком зерне кислотность жира повышается, а содер­жание жира в зародыше снижается.

При прорастании зерна происходят биохимические измене­ния белково-протеиназного комплекса: резко возрастает актив­ность протеолитических ферментов, происходит дезагрегация клейковинного комплекса и частичный протеолиз белков. При этом увеличиваются содержание водорастворимых белковых фракций и небелковых веществ в зерне.

Содержание клейковинных белков (проламины и глютели-ны) в муке из проросшего зерна заметно снижается, а количество глобулинов значительно возрастает.

Клейковинные белки в результате протеолиза дезагрегиру­ются и далее частично расщепляются по пептидным связям, ата­куемость их протеиназой повышается. Аминокислотный состав белков клейковины не изменяется.

В результате вышеизложенных процессов прорастание зерна пшеницы приводит к снижению количества отмываемой клейко­вины, изменению ее свойств - ослаблению (увеличиваются рас­тяжимость и расплываемость клейковины, снижается сопротивле­ние деформации). Это является основной причиной ухудшения свойств теста - его разжижения в процессе замеса и брожения.

Качество клейковины и, следовательно, сила муки при про­растании зерна изменяются у сильной и слабой пшеницы по-разному: слабой - в большей степени, сильной - в меньшей. Различие в изменении реологических свойств клейковины в зерне сильной и слабой пшеницы при прорастании соответственно опре­деляет хлебопекарные свойства муки. Гидролиз белковых веществ при прорастании зерна с крепкой исходной клейковиной может оказывать положительное влияние на хлебопекарные свойства му­ки и качество хлеба, тогда как изменение слабой клейковины уже на первой стадии прорастания приводит к ухудшению свойств тес­та и качества хлеба.

Таким образом, при прорастании зерна во много раз повыша­ется активность амилолитических, протеолитических и других гид­ролитических и дезагрегирующих ферментов. Повышается и атакуемость компонентов муки, на которые эти ферменты действуют. В результате этого в проросшем зерне значительно увеличи­вается общее содержание водорастворимых веществ как углевод­ной, так и белковой природы.

Качество хлеба из пшеничной муки из проросшего зерна или с примесью проросшего зерна неудовлетворительное: мякиш липкий, пониженной эластичности, темный по цвету, сладкова­тый («солоделый») по вкусу, окраска корки красновато-бурая, подовые изделия имеют повышенную расплываемость.

Для проросшего зерна ржи характерны те же биохимические изменения углеводно-амилазного и белково-протеиназного ком­плекса, что и пшеницы. При этом зерно ржи больше подвержено прорастанию. В проросшем зерне ржи увеличивается активность а-амилазы (в 3-5 раз), протеолитическая (в 2,0-2,5 раза), сахарообразующая способность (в 1,5-2,3 раза), повышается ферментативная атакуемость крахмала зер­на, возрастает общее количество водорастворимых веществ, дек­стринов.

Хлеб из проросшего зерна ржи имеет повышенную влаж­ность, кислотность, липкий мякиш, неудовлетворительную по­ристость (грубая, неравномерная, толстостенная), подовые изде­лия - повышенную расплываемость.

Для улучшения качества хлеба из пшеничной и ржаной муки из проросшего зерна применяется комплекс мероприятий, как на мелькомбинате, так и на хлебозаводе.

На мельницах одним из основных мероприятий является со­ставление помольных смесей зерна с конечной низкой активно­стью а-амилазы. Кроме этого используют гид­ротермическую обработку (увлажнение водой и паром до влажно­сти 23-25%, прогрев до 75-78 °С) и последующую сушку.

Практически используемым способом улучшения хлебопекар­ных свойств проросшего зерна является его сушка на стадии после­уборочной обработки при строго установленных режимах конвек­тивного теплоподвода.

Перспективны СВЧ-обработка проросшего зерна, примене­ние комбинированного способа сушки (конвективного с микро­волновым воздействием). Такая обработка проросшего зерна не только улучшает хлебопекарные свойства, но и резко снижает его влажность

Практическое значение имеет способ улучшения качества муки из проросшего зерна, основанный на удалении из муки в процессе помола потоков, обладающих наиболее высокой активностью а-амилазы.

Для хлебозаводов при переработке муки, выработанной с примесью проросшего зерна применяются следующие технологические приемы:

- применение опары, теста предыдущего приготовления, заквасок, жидких дрожжей, кислотосодержащих добавок-улучшителей (Полимол, Цитрасол, Биоэкс и др.) для повышения кислотности полуфабрикатов и инактивации ферментов, особенно а-амилазы;

- понижение температуры теста до 26-28 °С и сокращение длительности брожения, либо применение интенсивной («холодной») технологии пшеничного хлеба с использованием средств, повышающих кислотность теста;

- применение увеличенного количества поваренной соли (на 0,3-0,5% по сравнению с рецептурой) с поэтапным дозированием (опара, тесто) для снижения активности а-амилазы и протеолитических ферментов, а также атакуемости крахмала и повышения температуры его клейстеризации;

- повышение температуры в процессе выпечки (при высокой кислотности теста) в течение короткого промежутка времени. Показано, что крахмал сильно проросшего зерна еще сохраняет способность клейстеризоваться и формировать нормальный мякиш, если активность а-амилазы в процессе выпечки была снижена за счет повышения кислотности или других факторов.

Результативными являются исследования по применению улучшителей для повышения качества хлеба из муки с примесью проросшего зерна:

- аскорбиновой кислоты (снижает дезагрегацию крахмала);

- поверхностно-активных веществ (повышает температуру клейстеризации крахмала);

- улучшителей окислительного действия в сочетании с молочной кислотой. Их использование снижает активность а-амилазы (в результате окисления -SH-групп в ее структуре) и интенсив ность протеолиза в тесте;

- комплексных хлебопекарных улучшителей, содержащих окислители (аскорбиновую кислоту, ферментативно-активную соевую муку, пероксид кальция и др.), ПАВ, фосфорнокислые соли и другие компоненты целевого назначения.