36. Содержание, состав и свойства слизей в зерне.

Слизи (гумми). Представляют собой полисахариды, в большинстве случаев растворимые в воде. Сравнительно много слизей в зерне ржи — от 2,5 до 7,4% от сухого вещества зерна. Слизи ржаного зерна — полисахариды, которые при кипячении с кислотами (при гидролизе) дают пентозы, а именно арабинозу и ксилозу. В состав слизей входят также глюкоза (до 20%), немного фруктозы и галактозы. Слизи зерна ржи очень легко набухают в воде и образуют чрезвычайно вязкие растворы. Если приготовить растворы желатина и слизи определенной концентрации, то окажется, что вязкость раствора ржаных слизей во много раз выше вязкости раствора желатина той же концентрации.

Слизи имеют большое значение при переработке зерна ржи, потому что благодаря содержащейся слизи оно размалывается труднее, чем зерно пшеницы. Повышенная по сравнению с зерном пшеницы вязкость ржи при размоле объясняется наличием слизей в ее зерне.

Содержание слизей в зерне ржи неравномерно. Наиболее богаты слизистыми веществами периферийные части зерна. К центру зерна содержание слизистых веществ уменьшается почти в два раза. Вместе с тем относительная вязкость Слизей в центральных частях в 50 раз выше, чем у слизей, выделенных из периферийных частей зерна. Установлена зависимость вязкости слизей от их химического состава — с повышением доли пентозанов и одновременным уменьшением относительного содержания гексозанов их вязкость возрастает. Слизи играют определенную роль в формировании структуры ржаного теста и его реологических свойств.

37. Клетчатка и гемицеллюлозы в зерне, их состав, свойства.

Клетчатка, как и крахмал, состоит из остатков глюкозы. В чем различие химического строения крахмала и клетчатки? Основной «строительный кирпичик» крахмала — дисахарид мальтоза. У клетчатки основная строительная единица — дисахарид целлобиоза. Если у мальтозы а-1,4-глюкозидная связь и она представляет собой а-глюкозидоглюкозу, то у целлобиозы — р-1,4-глюкозидная связь и она является р-глюкозидоглю- козой.

В молекуле клетчатки остатки целлобиозы связаны гликозидными связями в виде длинной цепочки.

Зерно и семена содержат клетчатку в следующих количествах (%): пшеница 3; рожь 2,2; ячмень с цветковыми оболочками до 8; кукуруза 2,2; рис с цветковыми оболочками 9 и без них 1,2; горох 4; соя 3,8; подсолнечник с плодовой оболочкой 15 и ядро 2,2.

Гемицеллюлозы (полуклетчатки). Объединяют полисахариды разнообразного химического состава с общими физическими свойствами. Они не растворяются в воде, но растворимы в щелочах. Содержатся главным образом в отрубях, в периферических, оболочечных частях зерна, в кукурузных початках, соломе. Гемицеллюлозы, как и клетчатка, не усваиваются человеческим организмом. Кислотами они гидролизуются легче, чем клетчатка. Продукты гидролиза дают основание разделить гемицеллюлозы на две группы. Те из них, которые дают гексозы, называют гексозанами. При этом среди гексозанов в зависимости от сахара различают маннаны (если образуется манноза), галактаны (галактоза) и т. д.

Гемицеллюлозы, гидролизующиеся до пентоз, называют пентозанами. Они дают главным образом арабинозу и ксилозу и соответственно называются арабан и ксилан. Имеются также гемицеллюлозы смешанного состава, дающие при гидролизе гексозы, пентозы и уроновые кислоты. В зерне пшеницы и ржи содержится от 8 до 10% гемицеллюлоз (в отдельных случаях до 14%), в том числе от 5 до 8% пентозанов.

При оценке качества пшеничной муки важно знать, сколько в ней неусваиваемых веществ (клетчатки и гемицеллюлоз). Установленное количество клетчатки и гемицеллюлоз могло бы стать показателем пищевой ценности муки и, следовательно, приготовленных из нее продуктов. Однако определение клетчатки и гемицеллюлоз — длительный процесс, поэтому для определения качества муки пользуются более быстрым определением ее зольности или цвета.

38-40. Липиды.

Липиды представляют собой обширную группу органических соединений, существенно различающихся по своей химической структуре и функциям. Они не растворяются в воде, а хорошо растворимы в неполярных растворителях (таких, как эфир, хлороформ или бензол). Большинство липидов являются сложными эфирами многоатомных или специфически построенных спиртов с высшими жирными кислотами.

Существует несколько классификаций липидов. Наибольшее распространение получила классификация, основанная на структурных особенностях липидов. По этой классификации различают следующие группы липидов.

1) Простые липиды: сложные эфиры жирных кислот с различными спиртами (например, ацилглицерины, или ацилглицеролы и воски).

2) Сложные липиды: сложные эфиры жирных кислот со спиртами, дополнительно содержащие и другие группы (например, фосфолипиды, включающие глицерофосфолипиды и сфинголипиды; гликолипиды, сульфолипиды, липопротеины и др.).

3) Предшественники и производные липидов (жирные кислоты, глицерол, стеролы и прочие спирты, жирорастворимые витамины, стероидные гормоны и др.)

Разделение липидов по физико-химическим свойствам учитывает степень их полярности. По этому признаку липиды делят на нейтральные, или неполярные, и полярные. К первому типу относятся липиды, не имеющие заряда. Ко второму – липиды, несущие заряд и обладающие отчетливыми полярными свойствами (например, фосфолипиды, жирные кислоты).

Наиболее важной группой липидов являются жиры, которые в живых организмах служат энергетическим материалом.

Жиры практически нерастворимы в воде, а растворимы в органических растворителях. Животные жиры обычно твердой консистенции, растительные жиры (масла), как правило, жидкие.

Жир — это сложный эфир трехатомного спирта глицерина и высокомолекулярных жирных кислот. В его состав могут входить, как насыщенные, так и ненасыщенные жирные кислоты. В растительных жирах (в частности в злаках) присутствуют ненасыщенные высокомолекулярные жирные кислоты: олеиновая, линолевая и линоленовая. Ненасыщенные жирные кислоты в свободном виде (т. е. после гидролиза жира) способны влиять на качество клейковины пшеницы, они уменьшают водопоглотительную способность клейковины и увеличивают ее упругость.

Под воздействием фермента липазы происходит гидролиз жиров зерна. В дальнейшем при участии другого фермента — липоксигеназы, а также под действием света и О2 воздуха окисляются ненасыщенные жирные кислоты до перекисей и гидроперекисей, которые затем превращаются в альдегиды и кетоны. Таким образом, происходит прогоркание жира, т. е. порча продуктов, при этом появляется неприятный запах и вкус.

Кроме жиров, в группу липидов входят фосфатиды, каротиноиды, стероиды, гликолипиды и воска.

Из фосфатидов наиболее важен лецитин, в котором в качестве азотистого основания содержится холин. В зерне пшеницы лецитин составляет 0,65%, ржи — 0,57%, кукурузы — 0,38%, льна — 0,88%, сои — 1,68%. Он играет важную роль в обмене веществ, регулируя проницаемость клеток. В пищевой промышленности его используют в качестве эмульгатора при производстве маргарина или шоколада.

В зерне встречается также фосфатид, или фитин. Он представляет собой соль инозитгексафосфорной кислоты. Фитин содержится в зерне злаков, конопляном и хлопковом жмыхе, фитиновая кислота образует с кальцием труднорастворимые соли, что препятствует усвоению человеком кальция.

Каротиноиды представляют собой высокомолекулярные углеводороды или их кислородные производные желтого или желто-оранжевого цвета Кремовый оттенок пшеничной муки связан с наличием каротиноидов.

Гликолипиды зерна образуют с белками клейковины комплексы и тем самым оказывают положительное влияние на хлебопекарные свойства пшеницы.

Восков в зерне мало. Они служат для образования пленки на зерне.