12.1.1.2. Өнген дәннен тартылған ұн

Астықты жинау кезеңіндегі қолайсыз ауа-райы жағдайы – дайындалатын дәннің көктеуін тудыруы мүмкін. Өнген дәннен дайындалатын ұн – өзінің наубайханалық қасиеттері бойынша ерекшеленеді және нан ақауына алып келетін себептердің бірі болуы мүмкін.

Өнген дәннен тартылатын ұнның наубайханалық қасиеттерінің ерекшелігі

Құрамында өнген дәні бар немесе өнген дәннен тартылып дайындалған бидай ұнының наны:

1) Нан қабығының түсі құрамындағы қанттың мөлшері жоғары немесе қайнатпа қосып дайындалған нан сияқты қызыл қоңыр бояуға ие;

2) Нан жұмсағы жабысқақ, серпімділігі төмен және дәмі тәттілеу;

3) Дәннің өну деңгейі аса жоғары болған жағдайда, пеш табанына пісірілген нан түрлерінің жайылғыштығы аса жоғары болуы қасиеттері сипаты бойынша ерекшеленеді.

Сондай-ақ өнген дәннен дайындалған қара бидай наны қабығының түсі күңгірт қара, нан жұмсағы жабысқақ, ал дәннің өну деңгейі аса жоғары болған жағдайда – нан жұмсағында бос қуыстар болып, таба нан түрлерінің жайылғыштығы аса жоғары болумен ерекшеленеді.

Қамырдың реологиялық қасиеттері де өзгереді. Қамырдың консистенциясы өте әлсіз және ашу барысында жылдам сұйылады. Әсіресе, бұл өзгерістер өнген қара бидай дәнінен дайындалатын қамырда айқын байқалады.

Дәннің өнуі барысындағы құрамы мен қасиетінің өзгеруі

Қара бидай және бидай дәнінің өнуі аса жоғары ылғалдылық (30-50%) және 1-3^оС-тан жоғары температура жағдайында жүреді.

Қара бидай, бидай және басқа да дән тұқымдарының өну процесіне тән жалпы белгілерге дән эндосперміндегі жоғары молекулярлы заттардың, аса қарапайым жеңіл еритін және тұқымға жеңіл ығысатын заттарға айналу белсенділігін жоғарылату немесе осы процесті белсендіретін ферменттердің түзілуін жоғарылату жатқызылады.

Осындай дәннің құрамы және қасиетінің өзгеру салдарынан мынадай өзгерістер жүреді:

1. Аммилолитикалық ферменттердің белсенділігі және крахмалдың ферменттерге ұшырағыштығы, дәндегі қант және декстрин құрамы жоғарылайды. Крахмал мөлшері төмендейді.

Книн, Миллер және Санштедт, 1942 жылы. бидай дәнінің өнуіне температураның (5, 10, 15, және 20^оС) және оның ұзақтығының α және β-амилаза белсенділігіне қалай әсер ететіндігін анықтады:

а) β-амилазаның жалпы мөлшерінің белсенділігі салыстырмалы түрде аз деңгейде өзгереді. Өнудің алғашқы тәулігінде ол өзгеріссіз болады немесе аздаған мөлшерде өзгереді. Белсенділіктің аздаған деңгейде жоғарлауы өнудің кейінгі тәуліктерінде байқалады.

Бос β-амилаза белсенділігі жалпы амилаза белсенділігінің 3/1 бөлігін (-37%) құрайды. 5^оС температурада өну барысында бос β-амилаза белсенділігі алғашқы тәуліктерде біршама жоғарылайды, ал одан кейін біртіндеп төмендей береді.

Өнудің жоғары температурада жүргізілуі (10-20^оС) бос β-амилаза белсенділігінің айқын жоғарлауына алып келеді, яғни температура неғұрлым жоғары болған сайын, өну қарқындылығы да соғұрлым жоғары болады.

Айта кетерлік бір жайт, қалыпты бидай дәні және бидай ұнындағы β-амилаза мөлшері, 2-тарауда аталып кеткеніндей шектен тыс жоғары мөлшерде болады. Сондықтан дәннің өнуі кезіндегі оның белсенділігіне байланысты туындаған өзгерістер ұнның наубайханалық қасиеттеріне айтарлықтай әсер көрсетпейді.

ә) Дәннің өнуі барысында бос, сондай-ақ барлық α-амилаза белсенділігі күрт жоғарылайды. Өну температурасы неғұрлым жоғары болған сайын, бұл процесс жылдам әрі жоғары деңгейде жүреді.

Мысалы өну 5^оС температуда жүргізілген жағдайда дәндегі барлық амилаза белсенділігі (бос және байланысқан) 1 тәулікте – 1,9 есе, 3 тәулікте – 18,6 есе және 5 тәулік ішінде - 94,6 есе өскен. Өну 15^оС температурада жүргізілген жағдайда, барлық амилаза белсенділігі сәйкесінше, 12,7; 942 және 5540 есе өскен. Тәулік өткен соң-ақ дәндегі өнген барлық α-амилазалар бос күйге көшеді.

б) Өнетін дәндегі α-амилаза белсенділігінің жоғарылауы көзге көрінетін өсінді пайда болғанға дейін басталады.

Мысалы, 20^оС температурада, 0,5 тәулік бойы өндірілген дәнде ешбір өсінді болмаған, ал ондағы бос α-амилаза белсенділігі 8,3 есе жоғарылаған.

Геддес, Диксон және Кростон еңбектерінде (1949 ж.) көрсетілгендей, бидай дәнінің өнуі барысында түгелдей дерлік бос күйіндегі α-амилаза белсенділігі күрт, ал β-амилазаның жалпы мөлшері аздап, бірақ β-амилазаның бос күйіндегі үлесі едәуір жоғарылаған.

Сонымен қатар, өнген дәннің ылғалдылығы (35, 40 және 45%) α-амилаза белсенділігінің жоғарылау деңгейіне әсер ететін негізгі факторлардың бірі екендігі анықталады.

Мысалы, дән ылғалдылығы 45% болғанда, дән өнуінен 3 тәулік өткеннен соң, дәннің 35% ылғалдылық шартымен салыстырғанда, бос α-амилаза белсенділігі - 4,5 есе жоғарылаған.

Сондай-ақ дәл осы α-амилаза белсенділігінің жоғарылауы өнген дәннен дайындалған ұнның газ түзілу қабілетінің жоғарылауын негіздейді.

Бидай және қара бидай дәнінің өнуі барысындағы α-амилаза белсенділігінің күрт жоғарылауы басқа да көптеген зерттеушілердің еңбектерінде көрсетілген.

Дәннің ұрықтық бөлігінде, әсіресе, ұрық қалқаншасында α-амилазаның жоғары белсенділігі анықталған. Дәннің шеткі бөлігі мен оның эндоспермінде салыстырмалы деңгейде α-амилаза белсенділігі жоғары болған. Әсіресе эндоспермнің орталық бөлігінде және дәннің жоғарғы жартысындағы орналасқан бөлігінде α-амилаза белсенділігі төмен болады.

Дәннің өнуі барысындағы амилаза белсенділігінің ненің нәтижесінен жоғарылайтындығына практикалық және теориялық тұрғыдан қызғушылықтар туындайды.

Өнбеген дәнде амилазаның бір бөлігі байланысқан күйде болады (ақуыз массасында «жасырын»), сондықтан да ол өз белсенділігін көрсетпейді. Дәннің өнуі барысында, дән ақуызы протеиназаларының белсенділігі жоғарылауы себебінен ақуыз дезагрегациясы жүреді, нәтижесінде бос және белсенді күйге ауысқан амилаза бөлініп шығады.

Міне осыған, өнген дәндегі жалпы және бос амилаза белсенділігін анықтау әдісі негізделген.

Осы жұмыс мәліметтерін талдай отырып, β-амилазаға қатысты (бос амилазаға белсенділігінің айқын жоғарылауы және оның жалпы мөлшері белсенділігінің өзгермеуі) болжамдар дәннің өнуі барысындағы жүретін өзгерістерді нақты түсіндіруі мүмкін. Дәннің өнуі барысындағы жалпы және бос α-амилаза белсенділігінің жоғарылауы тек ферменттің бөлінуімен ғана түсіндірілуі мүмкін емес.

Н. Н. Проскуряковтың пікірінше, дәннің барысындағы α және β-амилаза белсенділігінің жоғарылауы осы ферменттердің белсенділігіне тәуелді сульфгидрильді топ мөлшерінің жоғарылауымен байланысты.

Дегенмен, 4 тәулік дәнді өндіру мерзімі ішінде сульфгидрильді топ мөлшері, осы преператтағы амилазаларда шамамен, 2 есеге жоғарылаған. Жоғарыда аталып өткендей, α-амилаза белсенділігі өлшеуге келмейтін бірнеше есеге жоғарылайды. Дәннің өнуі барысындағы α амилаза белсенділігінің жоғарлауында онда жаңа түзілімдердің пайда болуы негізгі рөл атқаратынын байқауға болады.

Соңғы жылдарда жүргізілген зерттеу жұмыстары көрсеткендей, дәннің өнуі барысында α-амилазаның негізгі бөлігі ақуыз синтезі кезінде дәннің алейрондық қабатында жаңа түзілімге айналады. α-амилазаның жаңа түзілімі – дән ұрығынан бөлінетін гибберелль қышқылы арқылы белсендіріледі. Сондай-ақ α- амилазаның дән тұқымында түзілуі мүмкін деген болжам айтылады.

Белсендендіргіш ретінде гибберелль қышқылын қолдану арқылы дәннің тұқымнан тыс бөлігінде белсенді α-амилазаның жаңа түзілімін туындатуға болатындығы анықталады.

Дәннің өнуі барысында ұн және дәннің крахмал ферменттеріне ұшырағыштығы жоғарылайды. Мысалы, қара бидай дәнін үш тәулік бойы өндіру кезінде, крахмалдың ферменттер әсеріне ұшырағыштығы екі есе жоғарылаған.

Амилаза белсенділігінің өсуі және крахмалдың ферменттер әсеріне ұшырағыштығының жоғарғылауы нәтижесінде, өнген дәннен дайындалған ұнның газ және қант түзу қабілетінің жоғарылауына алып келеді.

Сулы-ұнды суспензияның клейстеризациялық процесін микроскопиялық зерттеу нәтижелері көрсеткендей, (А. Н. Харина, Г. М. Маслова, Л. Я. Ауэрман 1969) қара бидай дәнінің өнуі клейстеризациялау процесіндегі ұн крахмалының тұрақтылығын төмендетеді. Крахмал дәнінің негізгі массасының клейстеризациялау температурасы – оның төмендеу бағытына қарай ығысады.

Дәннің өнуі барысында крахмал гидролизінің өнімдері – декстрин және қант құрамы жоғарылайды. Сондықтан дәннің өнуі дәндегі крахмал құрамының төмендеуіне алып келеді.

2. Дәннің өну процесі – цитолитикалық ферменттердің әсерінен оның клеткалық құрылымының бұзылуына негізделген эндоспермнің реологиялық қасиеттерінің өзгеруімен байланысты.

Клеткалық құрылымның бұзылу процесі – цитолитикалық ферменттер кешенімен жүреді. Цитолитикалық ферменттер кешеніне целлюлоза, гемицеллюлоза, гуммифермент және целлобиаза жатады.

Анықталғандай, астық тұқымдас дәндерінің өнуі кезінде цитолитикалық кешен ферменттерінің белсенділігі жоғарылайды.

Қара бидай дәнінің өнуі барысында, гидролизді катализдеуші және шырыш деп аталатын (гуммизаттар) жоғары молекулалы пентозандар дезагрегациясын катализдеуші ферменттер белсенділігі жоғарылайды.

Өнген дәндегі цитолитикалық ферменттер кешені белсенділігінің жоғарылауы – өнген дәннен дайындалған ұн қамырының реологиялық қасиеттерінің нашарлауының негізгі факторы болып табылады.

Бидай ұнынан дайындалған қамыр және желімшені әлсірететін цитолитикалық фермент препараттарының әсері екендігі тәжірбие жүзінде анықталған.

Бидай дәнінің өнуі барысында негізгі өзгерістер – оның ақуыз-протеиназа кешенінде жүреді.

Бидай дәнінің өнуі кезінде протеиназа, глютатион – редуктаза және протеин – дисульфидредуктаза белснділігі күрт артады.

Дәннің ақуыз желімшесінде – сутектік және дисульфидті байланыстардың бұзылуы жүреді.

-S-S-байланыс және –SH-тобы арақатынасының жалпы мөлшері –S-S-:–SH топтарының төмендеуінде жоғарылайтындығы анықталған.

Желімшелі ақуыздар протеолиз нәтижесінде алдымен, дезагрегацияланады, ал сосын пептидтік байланыстар бойынша ыдырайды. Олардың протеиназаға ұшырауы жоғарылайды.

Желімше ақуызының аминышқылдық құрамы тіпті, өзгерссіз қалады.

Осы процестердің нәтижесінде бидай дәнінің өнуі – дәннен жуылатын шикі және құрғақ желімше мөлшерінің төмендеуіне және реологиялық қасиеттерінің өзгеруіне (нашарлауына) алып келеді, яғни желімшенің жойылуы және сұйылуы жоғарылайды, деформацияға қарсы тұру қабілеттілігі төмендейді. Қамырдың реологиялық қасиеттерінің бұзылу салдарынан қамырды илеу процесі және әсіресе, ашу процесі кезінде қамырдың сұйылуы жоғарылайды.

Сондай-ақ қара бидай дәнінің өнуі барысында оның протеолитикалық белсенділігі де жоғарылайды, амилаза және цитолитикалық ферменттер кешені белсенділігінің жоғарылауымен қатар, өнген бидай дәні ұнынан дайындалатын қамырдың күшті сұйылуын негіздейді.

Анықталғандай, бидай дәнінің өнуі барысында, дән өскінінде нуклейн қышқылдарының биосинтезі жүреді (РНҚ ж/е ДНҚ).

Бір мезгілде дәндегі фитиндік фосфор құрамы төмендейді, жалпы фитиндік фосфор минерализациясының өнімдері нуклеин қышқылдарының синтезі кезінде қолданылады.

Фитинді фосфор минерализациясы фитаза ферментінің әсеріне туындайды, ал оның белсенділігі дәннің өнуі кезінде күрт жоғарылайды.

Дәннің өнуі барысында липаза белсенділігі де артады. Сондықтан дәннің өнуі кезінде май қышқылдығы едәуір кебейеді. Бірақ тұқымдағы май құрамы төмендейді. Өнген дәннен (ұннан) май фракциясын алып тастау, желімшесінің қосымша әлсіреуіне алып келеді.

Сонымен, дәннің өнуі барысында амилолитикалық, протеолитикалық және басқа да гидролитикалық және дезагрегациялық ферменттердің белсенділігі бірнеше есе өседі. Осы ферменттер әсер ететін субстраттың фермент әсеріне ұшырағыштығы жоғарылайды.

Осы процестердің нәтижесінде, өнген дәнде көмірсу, сондай-ақ ақуыз табиғаты суда еритін заттардың жалпы құрамы айтарлықтай артады.

Дәннің өнуі кезінде дәнде жүретін өзгерістер мен жоғарыда аталған процестердің жиынтығы өнген дән ұнынан дайындалған қамырдың және нанның қасиеттерін негіздейді.

Өнген дәннен тартылған ұнның наубайханалық қасиеттерін және нан сапасын жақсарту жолдары

Қара бидай бидайға қарағанда, астықты жинау науқаны кезінде дәннің өнуін тудыратын табиғи жағдайлары бар аудандарда дақылдандырылады. Оған қоса қара бидай дәні оңай өнеді. Сондықтан кейбір мемлекеттердің селекционерлері өнуге аса тұрақты қара бидай сұрыптарын әзірлеуде жұмыстар жүргізуде.

Ылғалдандырылған және шынайы ылғалды өнген дәнді қыздыру оның биохимиялық және наубайханалық қасиеттерін жақсарту жолындағы болашағы зор істердің бірі болып табылады. Өнген қара бидай дәнінің наубайханалық қасиеттерін жақсартудың осы жолының тиімділігі – кезінде БОНӨҒЗИ-да (Т. Т. Лурье және т. б. ) зерттелген және тәжірибеден өткізілген.

МТӨТИ-да 1959 жылы. өнген дәннен дайындалған еленген қара бидай ұнының жұқа қабатына (1 см) қысқа уақыттық (8-10 мин) инфроқызыл сәулемен қыздыру - ұнның наубайханалық қасиетін жақсартудың айрықша тиімді әдісі екендігі анықталған.

Қандала-тасбақамен зақымданған бидай дәнінің наубайханалық қасиеттерін жақсарту әдістерін қарастыра отырып, МТӨТИ-да әзірленген дәннің бұл ақаулы түрін ҮЖЖ–пен өңдеу әдісінің маңыздылығын атаған болатынбыз. Әсіресе, өнген бидай дәнін ҮЖЖ (СВЧ)-пен өңдеудің тиімділігі одан да зор. Өнген дәннің ылғалдылығы жоғары болғандықтан, ұн қабылдайтын кәсіпорындарда астықты сақтау алдында дән алдымен кептірілуі тиіс. Кептіруге дейін ылғалды өнген бидай дәнін ҮЖЖ-пен өңдеу оның наубайханалық қасиеттерін жақсартып қана қоймай, сондай-ақ оның ылғалдылығын едәуір төмендетеді. Бұл дәннің кептіруге дейінгі процесін айтарлықтай жылдамдатады және сәйкесінше, осы процеске кететін энергия шығынын азайтады.

Өнген дәнді тарту жұмыстарын жүргізу процесінде, оның наубайханалық қасиеттерін мынадай жолдармен жақсартуға болады, яғни дәннің ұрықтық бөлігін бөліп алу арқылы ұн тарту процесі барысында α-амилазаның белсенділігі жоғары аралық фракцияларын жекелей бөліп алу жолы арқылы қол жеткізуге болады.

Наубайхана кәсіпорындарының жұмысшылары үшін бұл әдіс үлкен қызығушылық тудырады. Дегенмен, өнген бидай дәні ұнынан дайындалатын нанның сапасын жақсарту мақсатында атқарылатын іс-әрекеттер тікелей нан зауытында жүргізілуі тиіс. Ол іс-шараларға мыналарды жатқызуға болады:

а) өнген дәннен дайындалған ұнды қалыпты ұнмен араластырып, қоспа түрінде қолдану немесе ең дұрысы қант және газ түзу қабілеті төмен ұнды қолдану;

ә) нанды пісіру барысында α-амилаза инактивациясының температурасын төмендететін, сондай-ақ қамырдағы протейназа белсенділігін төмендететін қамыр қышқылдылығын жоғарылату;

б) сүт қышқылы немесе қамырдағы қышқыл жинақтаушы қоспаларды біріктіре қолдана отырып (сүт қышқылды ашытқылар, бұрын дайындалған ашыған қамырдың бір бөлігін қосу) тотықтырғыш әсері бар жақсартқыштарды қолдану. Тотықтырғыш әсері бар жақсартқыштарды енгізу α-амилаза белсенділігін (құрылымындағы белсенді -SΗ- тобының тотығуы) және қамырдағы протеолиз қарқындылығын төмендетеді;

в) қамырды дайындау барысында енгізілетін ас тұзының мөлшерін жоғарылату жартылай өнген дәннен дайындалған нанның сапасын жақсартады.

Әрине мұндағы тұз мөлшерін жоғарылату – нанның дәміне және қамырдың ашу қарқындылығына тұздың тежеуіш әсерін ескере отырып, белгілі бір рұқсат етілген шек бойынша қосылуы тиіс.