Біохімія зерна і хліба

Вітаміни зерна

Жіророзчинні вітаміни. З жиророзчинх вітамінів розглянемо вітаміни А, D і Е.

В зерні і продуктах його переробки вітаміну А як такого немає. Проте в зерні, борошні і крупі містяться каротиноїди, з яких в організмі людини і тварин утворюється вітамін А. Таким чином, каротиноїди є провітамінами А.

Вітаміну D в зерні і продуктах його переробки також немає, а є ергостерол і інші стероли, з яких при опромінюванні ультрафіолетовим світлом утворюється вітамін D.

З жиророзчинних вітамінів в зерні міститься лише вітамін Е, або токоферол. Токоферол міститься в зерні у вигляді чотирьох ізомерів: α- β- γ- і δ-токоферолів.

Недолік в кормах вітаміну Е викликає у тварин серйозні порушення обміну речовин і безплідність. Токоферол перешкоджає окисленню і згіркненню жирів і тому належить до антиокислювачів – речовинам, що запобігають прогірканню жирів.

Вітамін Е міститься в зародках злаків. Препарати вітаміну Е одержують з пшеничних зародків.

Водорозчинні вітаміни. Вітамін B міститься у великій кількості в пшеничних і рисових висівках, в алейроновому шарі і зародку рисового, пшеничного і житнього зерна. При очищенні і поліровці рису, а також при виготовленні пшеничного борошна вищого ґатунку зародок і алейроновий шар зерна видаляються. Тому полірований рис і пшенична мука вищого і першого сортів практично не містять вітамінів, у тому числі і вітаміну В.

Багато вітаміну В в щитку пшеничного зерна, де його міститься біля 60% від загальної кількості вітаміну В в цілому зерні. Особливо багаті вітаміном B дріжджах. Так, в сухих хлібопекарських дріжджах його міститься 46 γ/1 г, а в пивних 200 γ/1 г.

Вміст вітаміну В2 в зерні порівняно невеликий.

В пшеничному борошні містиця також нікотинова кислота. В зерні вона міститься головним чином в алейроновому шарі і (менше) у зародку. Особливо багаті цією кислотою дріжджі.

Зерно пшениці і продукти його переробки містять вітаміну В6. В незначних кількостях в зерні міститься також біотин.

До водорозчинних вітамінів відноситься також вітамін С (аскорбінова кислота). Аскорбінова кислота є ефективною хлібопекарським покращувачем. В дуже невеликих кількостях вона помітно покращує хлібопекарські якості пшеничного борошна: хліб виходить більш пишний, з кращою пористістю і структурою м’якіша.

Зольність зерна і борошна

При спалюванні зерна або борошна виходить зола. Зольність борошна має велике значення в оцінці його якості і в контролі технологічного процесу помелу.

Головними мінеральними елементами зерна (що утворюють золу) є калій і фосфор; тому, наприклад, в золі пшеничного зерна біля 60% складає фосфорний ангідрид Р2О5, а окис калію К2О – біля 30%. Далі слідують сірка, магній і хлор. Кремній міститься в дуже великих кількостях в зерні плівчастих культур – ячменю, вівса і рису, причому, кремній зосереджений в плодових оболонках (лушпинні).

Зола, що виходить при спалюванні зерна і борошна, утворюється не тільки і навіть не стільки з неорганічних речовин, що містяться в зерні, а головним чином з різних органічних сполук, до складу яких входять ті або інші елементи, створюючі при спалюванні золу. Так, наприклад, сірчаний ангідрид SO3 утворюється в результаті згоряння білків зерна з сірки, яка міститься в білку у складі сіркомістких амінокислот.

Фосфорний ангідрид, який складає значну частину золи, утворюється головним чином з складних білків (нуклеопротеїдів), фосфатидів і фітину, до складу яких входить велика кількість фосфорної кислоти.

Як вже наголошувалося вище, зольність окремих частин зерна неоднакова, і ця обставина має велике значення для контролю борошномельного виробництва. Найвища зольність у оболонок й алейронового шару, дещо менше – у зародків і найнижча – у ендосперма.

Великі відмінності в зольності окремих частин зерна мають істотне практичне значення для контролю якості борошна. Звичайно, було б найбільш правильно контролювати якість борошна за вмістом в ньому клітковина і геміцелюлоз, тобто речовин, що не засвоюються людиною. Проте відповідні аналізи досить довготривалі. Разом з тим чим більше в борошні висівкових частинок, чим вище вміст в ній клітковини і геміцелюлоз, тим вище її зольність. Визначення її порівняно просте і швидке. Тому визначають не вміст клітковини і геміцелюлоз в борошні, а її зольність, і за зольністю судять про якість борошна, про вміст в ній висівкових частинок.

Стандарти передбачають, що борошно певного сорту повинне мати зольність не вище встановленого стандартом відсотка. Якщо зольність вище, це значить, що борошно не стандартне і млин працює неправильно. Звичайно, зольність є далеко не вичерпним показником якості борошна. Зольність є лише непрямим показником, що вказує на вміст в ньому не засвоюваних людським організмом складових частин зерна.

Визначення зольності проводять або без прискорювача, або з прискорювачем. При визначенні за стандартом без прискорювача наважку борошна безпосередньо спалюють у фарфоровому тиглі. В якості прискорювача при спалюванні застосовують азотну кислоту. В США застосовують спиртовий розчин оцтовокислого магнію Mg (CH3COO) 2.

Для прискорення спалювання іноді в муфельну піч, де відбувається озолення борошна, впускають струмінь кисню. Підвищена концентрація кисню в печі сприяє більш швидкому озоленню, тобто прискорює аналіз.

В даний час робляться спроби ввести замість показника зольності показник кольоровості борошна, оскільки за кольором можна судити, багато чи