Ліпіди зерна

Як відомо, група ліпідів зерна включає такі основні групи: 1) власне жири; 2) фосфатиди; 3) каротиноїди; 4) стероли і 5) віск.

Всі ліпіди, не дивлячись на відмінність їх хімічного складу і структури, розчиняються в так званих жирових розчинниках: ефірі, бензині, петролейном ефірі і ін. Коли проводять визначення жиру в зерні або борошні, його екстрагують диетиловим ефіром. При цьому в ефірний екстракт переходять всі речовини, що відносяться до групи ліпідів, і в екстракті знаходиться так званий сирий жир, тобто суміш жиру з жироподібними речовинами: фосфатидами, стеролами, воском і каротиноїдами.

В зерні пшениці біля 30 % всіх ліпідів складають ліпіди, що пов'язані з білками і вуглеводами і не екстрагуються диетиловим ефіром.

Жири зерна містять головним чином ненасичені жирні кислоти. Завдяки тому що в ненасичених жирних кислотах є подвійні зв'язки, вони дуже легко окислюються, і саме з процесом окислення ненасичених жирних кислот пов'язано згіркнення борошна і крупи при зберіганні.

До складу деяких рослинних жирів входять особливі жирні кислоти, що зустрічаються тільки в насінні певних рослин. Так, наприклад, до складу касторової олії (масла рицини) входить рицинолева кислота СН₃(СН₂)₅СНОНСН₂СН=СН(СН₂)₇СООН. Вона відрізняється тим, що має один подвійний зв'язок і разом з тим містить оксигрупу —ОН.

В маслах з насіння хрестоцвітних рослин — ріпаку, рижію, гірчиці — міститься особлива жирна кислота эрукова: СН₃(СН₂) ₇СН=СН(СН₂)₁₁СООН. Вона специфічна для рослин з родини хрестоцвітних.

В будь-якому зерні міститься ліпаза, але особливо активна вона в насінні рицини. Ліпаза зерна злаків відрізняється від рицинової кращою розчинністю у воді. Ліпаза пшеничних зародків має оптимум дії при рН 8.

Оскільки в жирі містяться ненасичені жирні кислоти він може легко окислюватися. Процес окислення жиру, окислення ненасичених жирних кислот, може йти саме по собі за рахунок приєднання кисню повітря по місцю подвійних зв'язків. Проте цей процес може значно пришвидшитися під впливом особливого ферменту, що міститься в зерні, борошні і крупі, — ліпоксигенази. Вона особливо активна в сої і соєвому борошні.

В результаті дії ліпоксигенази ненасичені жирні кислоти утворюють перекиси і гідро перекиси.

Гідроперекиси і перекиси є дуже активними окислювачами. Вони легко окисляють жирні кислоти, причому утворюються неприємні на смак і запах речовини, внаслідок чого жир прогірка. Тому наявність в зерні ліпоксигенази сприяє згіркненню борошна і крупи при зберіганні. Перекиси і гідроперекиси можуть легко окисляти також жовті пігментні речовини борошна — каротиноїди, внаслідок чого борошно і тісто світлішають.

Ця обставина має велике значення при виготовленні і сушінні макарон. Тому останніми роками посилено вивчається активність ліпоксигенази у різних сортів твердих пшениць, з яких готують борошно, що використовується в макаронній промисловості.

Вміст жиру в зерні різних культур був приведений ще на початку. З її даних видно, що в зерні пшениці, жита та ячменю міститься в середньому 2 % жиру. А в зерні вівса жиру дещо більше. Саме тому вівсяні борошно та крупа дуже легко згіркатимуть при зберіганні. Просо також відрізняється підвищеним вмістом жиру порівняно з пшеницею і житом; тому пшоно теж буде легко прогіркати при зберіганні. Насіння бобів містить порівняно небагато жиру: так, в горосі і сочевиці його 0,7—l,6 %. Проте серед бобових культур соя і арахіс є важливими олійними культурами: в насінні сої міститься в середньому 17,5, а в насінні арахісу — 48,9 % жиру. А в зерні злаків особливо великий вміст жиру в зародках – від 12 до 30 %. Дуже багато жиру в зародках кукурудзи, які використовуються для отримання цінної харчової і технічної олії. Алейроновий шар пшениці і жита також багатий жиром й тому його навіть іноді називають жировим шаром.

Фосфатидів в цілому зерні пшениці, жита, ячменю і рису від 0,3 до 0,6 %; в пшеничних зародках вміст фосфатидів складає в середньому 1,6 %; в насінні сої - біля 2 %.

Фосфатиди широко застосовуються в харчовій промисловості як емульгатори — речовин, що сприяють утворенню міцних емульсій. Так, фосфатиди застосовуються з цією метою в маргариновій і шоколадній промисловості. Сировиною для отримання фосфатидів служить насіння сої і соняшнику.

Серед каротиноїдів зерна найважливішим є каротин C₄₀H₅₆. Він міститься в зерні у вигляді трьох ізомерів: α- β- і γ-каротинів.

Найважливішим серед них і поширеним є β-каротин.

Майже всі каротиноїди забарвлені в жовтий або жовто-помаранчевий колір. Кремовий колір, характерний для хорошого пшеничного борошна, пояснюється головним чином вмістом в ньому каротиноїдів.

Окрім каротинів в зерні є також ксантофіл С₄₀Н₅₆О₂.

Пшеничне борошно має природний жовтуватий або кремовий колір, але, оскільки звичайно покупець прагне одержати борошно максимально біле, то в США і Англії широко застосовують штучне вибілювання борошна; при цьому руйнується (окислюється) каротин. Абсолютно очевидно, що вживання штучного вибілювання борошна за допомогою різних хімічних препаратів є неправильним, оскільки знижує харчову цінність борошна, оскільки в тваринному і людському організмі з каротину утворюється вітамін А.

Вміст стеролів в зерні порівняно невисокий: так, в пшеничному зерні їх 0,03—0,07 %, а в пшеничних зародках — 0,3— 0,5 %, в пшеничному борошні — 0,02—0,05 %, в зерні кукурудзи — 1 %.

Вміст восків в зерні дуже невелике. Вони містяться головним чином в оболонках зерна, покриваючи його як найтоншою восковою плівкою.

Крім перерахованих вище ліпідів в зерні містяться також різні гліколіпіди, тобто з'єднання вуглеводів і ліпідів. Вони, мабуть, грають істотну роль у формуванні пшеничного тіста і хліба. В пшеничному борошні знайдені моногалактозилдигліцериди і дигалактозилдигліцериди.

Моногалактозилдигліцерид містить 57 % лінолевой і 13,9 % пальмітинової, а дигалактозилдигліцерид — 41,6 % пальмітинової і 29,3 % линолевої кислот.

В США для поліпшення структури м'якиша пшеничного хліба застосовують синтетичні гліколіпіди, наприклад складні ефіри сахарози і жирних кислот або ж D-глюкозо-3-стеарат.

За допомогою розчинників жиру екстрагуються не тільки справжні жири, фосфатиди, стероли і віск, але в деяких випадках і зелений пігмент рослин — хлорофіл, який також розчиняється в жирових розчинниках.

В зерні пшениці, ячменю, вівса і інших злаків хлорофілу немає. Він міститься лише в зерні зеленозерного жита і в зеленому горошку.