|
|
По многолетним данным
биохимической лаборатории ВИР, содержание белка в зерне ржи колеблется от 9
до 20%. В зависимости от места выращивания разница в содержании белка у
одного и того же сорта может достигать 30% и более ( 12). Повышение процента
белка-в зерне ржи наблюдается с северо-запада на юго-восток и с севера на юг.
По содержанию белка зерно ржи несколько уступает зерну пшеницы.
Аминокислотный состав белков озимой ржи разных лет
урожая,, сортов и районов произрастания показан в таблице 13. Белки зерна ржи
несколько отличаются по аминокислотному составу от белков зерна пшеницы.
Аминокислотный состав суммарных белков озимой ржи колеблется в значительных
пределах в зависимости от сортовых особенностей и от условий выращивания.
Предшественники не оказывают существенного влияния на аминокислотный состав
зерна. Колебания в содержании отдельных аминокислот в большинстве случаев
находятся в пределах ошибок определения.
Белки зерна ржи в связи с более высоким содержанием
незаменимых аминокислот — лизина, треонина и фенилаланина —более ценные в
пищевом отношении, чем белки зерна пшеницы. Различий в аминокислотном составе
зерна озимой и яровой ржи нет. Аминокислотный состав отдельных частей зерна
ржи неодинаков. Белки алейронового слоя и зародыша значительно отличаются по
составу от белков эндосперма. Они содержат больше лизина, гистидина,
тирозина, серина. Их биологическая ценность значительно выше, чем белков
эндосперма. Различия аминокислотного состава белков зерна диплоидной и
тетрапло- идной ржи незначительны.
О фракционном составе белков зерна ржи можно судить по
данным лаборатории биохимии ВИР, дополненным различными литературными
источниками ( 14). В солевую вытяжку из тщательно растертой муки переходит до
53% азотистых веществ и среди них альбумины, глобулины и небелковые вещества.
'В зерне озимой ржи основных сортов разных лет урожая и разных районов
произрастания содержание общего азота колеблется от 1,50 до 2,24%. Из них (%
к общему азоту) солерастворимых фракций белка (альбумин + глобулин)—от 36,46
до 46,65 и спирторастворимых — от 22,82 до 32,77. Если клейковина зерна
пшеницы изучалась длительное время и о ее составе и свойствах накоплен
обширный материал, то клейковина зерна ржи стала предметом углубленных
исследований только в последние два десятилетия.
При обычных условиях замеса теста из ржаной муки
клейковина не отмывается, и на этом основании долгое время считали, что
ржаная мука в отличие от пшеничной клейковины не содержит.
Первое сообщение о получении клейковины прямым отмыванием
из ржаной муки появилось в 1945 г. В 1950.. .1955 гг. при экстрагировании
белков слабыми органическими кислотами и осаждении их при нейтрализации была
выделена клейковина зерна ржи.
Советские исследователи отмывали ржаную клейковину двумя
способами. По первому способу клейковинные белки извлекают из сортовой ржаной
муки слабыми кислотами (например, 0,01 н. раствором муравьиной кислоты).
Смесь энергично встряхивают и центрифугируют. После фильтрации через
стеклянную вату жидкость осторожно нейтрализуют (например, насыщенным
раствором Са(ОН)2). Выделяющийся при рН 5,8.. .6,0 осадок отделяют центрифугированием.
Таким способом получили 5,3. ..9,3% сырой клейковины с влажностью 75.
..86,9%, выходом сухой клейковины 1,0. ..1,62 и содержанием белка в сухом
веществе 85,90%. Клейковина ржи слабая и малоэластичная. При осторожном
промывании водой из нее удаляется часть крахмала и много растворимых
углеводов, главным образом слизей. При этом клейковина становится более
крепкой, влажность ее уменьшается до 66,7%.
Второй способ заключается в отмывании клейковины из
белковых фракций, полученных фракционированием белков муки в безводной среде
методом Гесса. Клейковину выделяют из промежуточного белка, составляющего
около 3,5% от массы муки. Промежуточный белок выделяют также из обогащенной
белком (24%) фильтровой пыли пневматических мельниц, дере- рабатывающих зерно
ржи. Выход промежуточного белка достигает 26% (от массы, взятой для анализа
пыли) с содержанием белка 69,7.. .74,9%. Гидратация ржаной клейковины
колеблется от 200 до 290%, удельная растяжимость — от 0,06 до 1,33 см/ мин. Клейковина
зерна ржи отличается от клейковины зерна пшеницы по цвету (светло-серый).
Применяемые методы не обеспечивают полного извлечения
ржаной клейковины. Потери белков, содержащихся в муке, при отмывании
клейковины достигает 50% и более. Поэтому вопрос о количественном содержании
клейковины в зерне ржи и изменчивости этого признака пока недостаточно ясен.
Содержание клейковины в зерне ржи рассчитывают следующим
образом. Составляют смесь из 80% пшеничной муки, содержащей не менее 26.
..27% клейковины нормального качества и 20% ржаной муки. Присутствие большой
массы пшеничной клейковины способствует агрегатированию частиц ржаной
клейковины и предохраняет их от вымывания. Из общего количества отмытой
клейковины из смеси вычитают долю, приходящуюся на пшеничную клейковину. При
исследовании этим способом 34 проб зерна ржи установлено: содержание белка
—9,6.. .17,9%, сырой клейковины — 6.. .26 и сухой клейковины — 1,5.. .6,8%.
Этот способ и применяемый расчет неточны, поскольку то и другое, видимо,
показывают лишь, какое количество белков ржи входит в состав пшеничной
клейковины.
Слизи оказывают существенное влияние на формирование
клейковины зерна ржи. Высказывают предположение, что слизистые вещества не
просто мешают частицам клейковины слипаться, но, вступая в соединение с
белком, образуют растворимые в воде комплексы. Отрицательного влияния на
образование клейковины ржи можно ожидать также от продуктов реакции
растворимых белков с углеводами. Присутствие в зерне ржи гликопротеидов было
известно раньше, возможно, эти вещества образуются в тесте.
Учитывая особенности образования и выделения клейковины
зерна ржи, разработан метод ее прямого отмывания. Муку (50 г) замешивают в виде суспензии на 1%-ном растворе K2SO4 в 3%-ном NaCl. Из суспензии на сите с
отверстиями 300.. .400 мкм частично удаляют оболочки. Суспензию 4.. .5 раз
центрифугируют с повторными ее приготовлениями на том же растворе солей.
Конечный осадок промывают водопроводной водой на шелковом (капроновом) сите.
Выход клейковины при этом обычно составляет до 90% от теоретически
возможного.
По физическим свойствам клейковина зерна ржи напоминает
слабую клейковину зерна пшеницы с низкой упругостью и эластичностью.
Растяжимость ее колеблется в очень широких пределах. В одних случаях она
растягивается до тонкой нити, в других получается в виде рыхлой малосвязной
массы, которая быстро разрывается даже при слабом растягивании. Клейковина
зерна ржи обладает гидратацией, превышающей гидратацию зерна пшеницы и ячменя
(220.. .310%).
Физические свойства клейковины зерна ржи различных сортов
и мест произрастания сильно отличаются. При определении
белковых фракций методом последовательной экстракции 0,01 М раствором пирофосфата натрия (рН 7,0), 70%-ным этанолом и 0,2%-ным раствором едкого натра
видно, что клейковина зерна ржи отличается от клейковины зерна пшеницы
преобладанием спирторастворимой фракции над щелочераствори- мой ( 15).
В белках зерна пшеницы на долю клейковинных фракций
приходится 70.. .75% общего их содержания в зерна, а в белках зерна ржи они
составляют лишь 40%. Большая часть белков зерна ржи растворяется в воде и
слабых солевых растворах. В зерне пшеницы отношение глиадина к глютенину
приблизительно составляет 1:1, ржи — 2:1. Глиадин ржи — гетерогенный белок,
состоящий из восьми одноцепочных и трех многоцепочных компонентов. Главный
компонент глиадина — белок с молекулярной массой 40 000. Глютенин зерна ржи
менее гетеро- генен. Обнаружено, что увеличение его содержания сопровождается
укреплением клейковины.
Содержание общего азота и белка в зерне снижается от
периферии к центру. В периферическом слое эндосперма найдено белка 12,9%, а в
центре его 6,2%. Содержание белка в зародыше самое большее (25,8%), он
наиболее богат водо- и соле- растворимыми белками (63,1%), в нем повышенное
количество лизина (7,2%) и серина (6,7%). Наибольшее количество сырой
клейковины сосредоточено в периферических слоях (7,8%) г наименьшее — в
центре зерновки (0,6%).
Клейковина, отмытая из различных частей зерновки,
отличается по сроим физическим свойствам, лучшая — из периферических слоев.
Из зерна ржи с применением измельчения на шаровой мельнице были выделены
фракции промежуточного (смесью Хлороформа с бензолом) и прикрепленного
(этилен- хлоргидрином) белка. Они отличались по составу. Если в промежуточном
белке содержание солерастворимой и спирторастворимой фракций мало различалось
(24,7 и 27,2%), то в прикрепленном белке соотношение этих фракций оказалось
резкб различным (50,8 и 26,4%). В аминокислотном составе фракций белка ржи
наибольшие различия обнаружены по лизину (в промежуточном белке 2,73%,
прикрепленном 4,58%), аланину (соответственно) 3,45 и 4,74% и цистину +
цистеину 2,31 и 1,58%.
|