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 набухати і утворювати золі або гелі. Типовим білковим, сильно гідратованим гелем є пшенична клейковина. В сирій клейковині міститься біля 66 % води.

Велике значення при зберіганні і переробці зерна має процес денатурації білків під впливом тепла. Так, втрата схожості і погіршення хлібопекарських якостей, що відбувається в результаті перегріву зерна при його неправильній сушці в зерносушарці, є наслідком денатурації білків.

Слабка денатурація спостерігається також при гарячому кондиціонуванні зерна. Процес глибокої денатурації білків відбувається під час випічки хліба.

Ступінь денатурації залежить від температури нагрівання. Чим вище температура, тим швидше і сильніше денатурується білок. Про ступінь денатурації білка можна судити по зниженню його розчинності в слабкій оцтовій кислоті.

При одній і тій же температурі ступінь денатурації білків залежить від тривалості дії тепла і від вологості білка. Чим менше вологи містить білок, тим він стійкіше до дії підвищених температур, і навпаки — при більшій вологості білок легше денатурується.

Білки пшеничного зерна

За даними Т. Осборна, в пшеничному зерні міститься, %:

проламіну.............. 4,0;

глютеніну.............. 4,4;

глобуліну.............. 0,62;

альбуміну і інших водорозчинних речовин білкової природи 2,4.

Таким чином, в дослідженій Т. Осборном пшениці містилося 11,42 % білка. З даних видно, що в зерні пшениці найбільше проламіну і глютеліну. Саме ці білки — проламін і глютелін — створюють головну масу пшеничної клейковини. Проламін пшениці носить назву гліадин. Краще всього він розчиняється у водних розчинах етилового спирту середньої концентрації, досягаючи максимуму розчинності при концентрації близько 60 %.

Гліадин.Вище вже указувалося, що ізоелектрична крапка гліадину знаходиться біля рН 7,0, тобто біля нейтральної реакції.

Особливість амінокислотного складу гліадину полягає в тому, що він містить мало важливих незамінних амінокислот.

Разом з тим в гліадині дуже багато глютамінової кислоти (46 % від маси білка) і проліну, вміст якого складає 17 %.

Глютелін пшениці носить назву глютенін (від французького слова gluten, що значить клейковина). Глютенін відрізняється за своїм амінокислотним складом від гліадину, але він також містить багато глютамінової кислоти (приблизно 38 %).

Альбумін.Водорозчинний білок, що міститься в пшеничному зерні, — альбумін — був названий свого часу Т. Б. Осборном лейкозином. Він міститься головним чином у зародку. Цей білок надзвичайно легко денатурується і втрачає свою розчинність. Якщо одержати водний екстракт з пшеничного зерна або зародків і додати до нього навіть небагато спирту або ацетону, то лейкозин випадає в осад і його вже потім не можна перевести знову у водний розчин. Лейкозин дуже легко денатурується під впливом нагрівання. Якщо відбувається псування насіннєвого зерна під час неправильної сушки, коли зерно перегрівається під дією високих температур і втрачає схожість, то це зумовлюється в першу чергу тим, що лейкозин, той, що міститься, головним чином у зародку, згортається, коагулює, і зерно втрачає свою схожість.

Лейкозин є комплексом різних білків, i що особливо важливо, до складу цього комплексу входять ферменти.