Біохімія зерна і хліба

Маса окремих частин зерна від його загальної маси, % 

Анатомічна частина зернаЧастка від загальної маси

Ендосперм84, 2-85, 0

Зародок1, 4-2, 0

Алейроновий шар та оболонка13, 0-14, 4

Борошно отримують майже лише з ендосперму. В ендоспермі білка дещо менше, ніж в цілому зерні, проте велика кількість крохмалю. Чисте пшеничне борошно складається на 3/4 з крохмалю і 1/9 або 1/10 з білка. Клітковини в чистому борошні 0, 15%, а геміцелюлоз (пентозанів) – 2, 7% (вони не засвоюються організмом людини). Жиру в борошні – 0, 6-0, 7%, це менше ніж в цілому зерні (2%). Зольність чистого ендосперму складає 0, 4-0, 5%.

Концентрація білка в зародку найбільша – 41% і за складом та поживною цінністю він відрізняється від білка ендосперму. Крохмалю в зародку нема, проте містяться цукри (головним чином сахароза – 25%). Клітковини в зародку дуже мало, геміцелюлоз – 9-10%. В зародку великий вміст жиру – 15%.

Зародок на 80% складається з білків, цукрів та жирів, що необхідні для проростання зерна. Зародок також найбільш серед інших частин багатий на вітаміни. Зольність йог в 10 разів перевищує зольність ендосперму.

Оболонка з алейроновим шаром містить майже 30% білка. Такий значний вміст його пояснюється високим вмістом білка в клітках алейронового шару.

Алейроновий шар містить доволі багато жиру. В оболонках з алейроновим шаром багато клітковини – біля 16% і геміцелюлоз – біля 37%. До складу оболонок зерна входить також деяка кількість лігніну – не засвоюваної людським організмом речовини. Багато лігніну міститься в соломі, що одеревіла. Таким чином, оболонки зерна складаються головним чином з не засвоюваних людиною речовин.

Зольність алейронового шару і оболонок складає біля 10%, Таким чином, зольність частин зерна, що відходять у висівки, дуже висока. Такий розподіл зольності окремих частин зерна пшениці лежить в основі контролю технологічного процесу помелу зерна. Контроль якості і стандартизація борошна ведуться на основі зольності: пшеничне борошно вищого ґатунку не повинне мати зольність вище 0, 55%.

Контроль технологічного процесу помелу найбільш правильно вести за вмістом в борошні клітковини і геміцелюлоз, тобто тих речовин, що не засвоюються організмом людини, однак поки це відносно складний і довготривалий аналіз, а зольність визначити набагато простіше. Саме тому користуються цим непрямим показником, оскільки зольність напряму залежить від вмісту в борошні клітковини і геміцелюлоз. Відповідно зольності окремих частин пшеничного зерна в ньому розподілені мінеральні речовини, наприклад солі калію. Найбільше кристалів солей калію знаходиться в алейроновому шарі зерна, а в ендоспермі їх дуже мало.

Нерівномірно по зерну розподіляється і білок. Особливо багато білка у зародку. Якщо взяти ендосперм, то виявляється, що тут білок розподіляється таким чином: його найбільше в периферичних, зовнішніх шарах, дещо менше в більш глибоких і ще менше в самих внутрішніх шарах пшеничного зерна.

Тому борошно, що отримується з самих зовнішніх шарів ендосперма, багатше білком, ніж борошно, що виходить з внутрішніх частин.

Найвища концентрація вітамінів у зародку і в алейроновому шарі. Наприклад, вітамін В необхідний для нормальної діяльності нервової системи, міститься головним чином у зародку, точніше в щитку, в якому зосереджене приблизно 60% всього вітаміну B, що міститься в зерні пшениці.

Білкові речовини зерна

Елементарний склад білків пшеничного зерна, по Т. Б. Осборну, наступний: вуглецю – 51, 0-53, 0%, азоту – 16, 8-18, 4%, водню – 6, 9%, кисню – 21, 7-23, 0% і сірки – 0, 7-1, 3%.

В деяких районах на ґрунтах, багатих селеном, до складу білків пшеничного зерна замість сірки входить селен. Така пшениця у худоби, що її поїдає, викликає хворобц, і виражається вона в слабкості, ненормальному розвитку і лущенні копит, випаданні шерсті.

Визначивши в зерні, борошні або крупі кількість азоту, можна вирахувати вміст білка. Якщо, наприклад, в житньому зерні міститься 2% азоту, то, помноживши цю величину на коефіцієнт 6, 25, одержимо, що білка в даному продукті 12, 5%. Якщо ж потрібно провести визначення білка в пшениці або пшеничному борошні, застосовують коефіцієнт 5, 7. Ці коефіцієнти, називаються білковими, виведені вони дослідним шляхом. Так, в білках пшениці міститься в середньому 17, 54% азоту. Тому, якщо прийняти білок за 100%, то 100: 17, 54 = 5, 7. Отже, визначивши вміст азоту і помноживши одержану цифру на 5, 7, взнають кількість білка. Для рису білковий коефіцієнт рівний 5, 95.

Білки завдяки наявності карбоксильних та аміногруп являються амфотерними електролітами, тобто вони можуть дисоціювати як кислоти і як основи. В кислому середовищі молекула білка набуває позитивний заряд, а в лужному становиться аніоном. При зміні реакції середовища змінюється і заряд білка, і при певному рН заряд білка буде дорівнювати нулю. Такий стан білка називається ізоелектричною крапкою. Ізоелектрична крапка у різних білків зерна різна. Так, наприклад, ізоелектрична крапка одного з білків пшениці – гліадину – знаходиться при рН 7, 1 (практично співпадає з нейтральною реакцією середовища), а для зеїну кукурудзи вона дорівнює 6, 2. При ізоелектричній крапці розчинність білка найменша.

Білки здатні