25 Основні хімічні речовини пшеничного і житнього борошна, їх властивості і роль в приготуванні хліба.

Хімічний склад борошна знаходиться у прямій залежності від хімічного складу зерна. У той же час хімічний склад зерна залежить від його селекційних особливостей, агротехнічних, кліматичних і ґрунтових умов вирощування. Чим вище сорт борошна, тим більша в ньому масова частка крохмалю. Масова частка білків, жирів, мінеральних речовин, пентозанів і вітамінів збільшується зі зниженням сорту борошна.

Основну частину борошна становлять полісахариди. У незначній кількості містяться моносахариди (глюкоз, фруктоза, пентози) і олігосахариди (сахароза, мальтоза, рафіноза). Під дією ферменту β – фруктофуранозидази від рафіноза розщеплюється фруктоза, а під дією α – галактозидази рафіноза розщеплюється з утворенням галактози і сахарози.

У пшеничному сортовому борошні моно - і олігосахаридів містяться від 0,7 до 1,8% на сухі речовини.

Житнє борошно містить значно більше цукрі, ніж пшеничне, а саме – від 4,5 до 6,5% на сухі речовини, залежно від сорту борошна. До 80% всіх цукрі житнього борошна приходиться на долю сахарози.

Глюкоза, фруктоза, сахароза, мальтоза борошна служать енергетичним матеріалом для дріжджів під час бродіння тіста.

Пентози борошна не зброджуються дріжджами. В складі пентозанів вони відіграють певну роль у водно поглинальній властивості борошна, беруть участь у реакції меланоїдиноутворення під час випікання хліба.

Крохмаль є основною складовою борошна. У пшеничному борошні масова частка крохмалю становить 56 – 70, у житньому – 55 – 65% залежно від сорту. Оболонка крохмалю побудована з амілопектину, а в середині зерна знаходиться амілоза.

Амілопектин у гарячій воді набухає, утворюючи в'язкий клейстер, розчиняється лише під тиском, з йодом дає червоно – фіолетове забарвлення. Сам крохмаль з розчином йоду дає синє забарвлення. Ця властивість використовується при перевірці повноти відмивання його від клейковини.

Порівняно з крохмалем пшеничного борошна крохмаль житнього борошна має значно більшу гідрофільність. Швидкість зв'язування крохмалем води зростає з підвищенням температури.

Крохмаль відіграє велику роль у технології хліба. Від складу і стану його зерен залежить водо поглинальна здатність тіста. Продукти ферментативного гідролізу крохмалю є джерелом поживних речовин, що забезпечує процес бродіння. Він бере участь у структуроутворенні тіста і хліба.

Клітковина. Міститься в оболонках зерна і стінках зерна і стінках клітин алейронового шару. Клітковина не засвоюється організмом людини. У тісті та хлібі вона бере участь у створенні їх структури.

Геміцелюлози – це гетеро полісахариди, які нарівні з целюлозою входять до складу клітинних стінок оболонок і ендосперму зернівок. Основною складовою геміцелюлози є пентози. Геміцелюлози, підсилюють перистальтику кишечнику,виводять із організму холестерин та важкі метали.

Пентозами – це полісахариди, що складаються в основному з пентоз, ксилол і арабінози.

Пшеничне борошно містить пентозанів від 2,1% у вищому сорті до 6,5% у обойному. В житньому сіяному борошні їх масова частка складає - 4,2, а обойному – 8,6% на сухі речовини борошна.

Пентозами відіграють значну роль у формуванні структурно – механічних властивостей житнього тіста. Дріжджами вони не зброджуються, організмом людини не засвоюються.

Пектинові речовини – високомолекулярні полісахариди, основним структурним компонентом яких є галактурова кислота . це нерозчинні пектини (протопектини). В борошні масова частка пектинових речовин дуже мала, здатність до набухання і комплексоутворення.

Азотисті речовини борошна. Азотисті речовини борошна представленні білками і не білковими речовинами. Основну частину азотистих речовин складають білки. Масова частка білків у пшеничному борошні становить 10,3 – 12,5%, житньому – 6,9 – 10,7%. Білки житнього борошна порівняно з пшеничним містять більше незамінних амінокислот і особливо лізину.

У тісті білки утримують 2 – 3 – кратну кількість води по відношенню до своєї маси, збільшується в об'ємі. Деякі білки здатні набухати необмежено і утворювати колоїдні розчини.

Білки пшеничного борошна гліадин і глютенін поглинають воду, набухають, злипаються і утворюють пружну, еластичну масу – сиру клейковину. Білки житнього борошна швидко набухають у воді. Частина їх здатна набухати необмежено (пептизуватись), переходити у колоїдний розчин, що обумовлює його в'язкість. Білки денатурують внаслідок дії високої температури.

Денатурація білків, що відбувається у процесі випікання тістових заготовок, обумовлює перетворення тіста у хліб.

До небілкових азотистих речовин належать вільні амінокислоти, дипептиди, поліпептиди, альбумози і пептони. Небілкові азотисті речовини беруть участь у процесах, що відбуваються при зберіганні борошна та її переробці. Вони є продуктами живлення для мікрофлори тіста. При випіканні хліба карбонільні групи редукуючи цукрі взаємодіють з амінокислотами, пептидами або білками в реакції меланоїдиноутворення.

Ліпіди борошна. Розпізнають ліпіди прості та складні. У борошні частина ліпідів знаходиться у вільному стані, частина зв'язана з білками (ліпопротеїди) і вуглеводами (гліколіпіди).

У результаті ферментативного розкладу жирів борошна підвищується його кислотність. За цим показником можна визначити свіжість борошна. До складних ліпідів борошна належать фосфоліпіди (фосфатиди) і гліколіпіди. Продукти гліколізу фосфатидів впливають на кислотність борошна.

Фосфоліпіди мають гідрофільні та гідрофобні властивості, тобто вони є поверхнево – активними речовинами, мають властивість емульгаторів. У процесі приготування хлібних виробів змінюється склад і властивості ліпідів. При зберіганні борошна відбуваються фізико хімічні та біохімічні процеси, пов'язані з окисленням ліпідів. У тісті утворюють комплекси з білками, вуглеводами, іншими компонентами борошна, впливають на реологічні властивості тіста та якість хліба.

Основну масу мінеральних речовин становлять мікроелементи. Це – кальцій, фосфор, натрій, калій, магній, сірка, хлор. Кальцій каталізує активність ферменту α – амілази.

Поряд з мікроелементами у борошні є мікроелементи : залізо,йод, мідь, фтор, цинк, кобальт,марганець, молібден,та інші. Основна роль макро – і мікроелементів полягає у підвищенні активності ферментів, що каталізують біохімічні процеси, у тому числі у дріжджовій клітині під час бродіння.

Вітаміни. Вони відіграють важливу роль як у життєдіяльності людини, так і в життєвих процесах мікроорганізмів, рослин. Вони відіграють роль біологічних каталізаторів хімічних реакцій у живому організмі.

У борошні здебільшого низьких сортів міститься також дуже незначна кількість жиророзчинних вітамінів. Вміст їх в обойному борошні забезпечує більш тривалий термін зберігання цього борошна порівняно з сортовим.

Ферменти – органічні каталізатори біохімічних процесів. Біохімічні процеси, що протікають у борошні при його зберіганні, під час приготування тіста, при випіканні хліба, відбуваються за участю ферментів борошна і дріжджів.

Речовини , що утворюються у результаті дії ферментів, особливо декстрини, цукри, відіграють важливу роль у формуванні структури хліба, його запаху і смаку.

Активність дії гідролітичних ферментів борошна обумовлює накопичення в тісті та хлібі певної кількості водорозчинних речовин і характеризується терміном – автолітична активність борошна. Якщо борошно має підвищену або низьку автолітичну активність, хліб може мати низькі дефекти.

Амілази каталізують гідроліз крохмалю борошна. α – амілаза є лише у пшеничному борошні, виготовленому з пророслого зерна. Житнє борошно, як із пророслого так і з нормальної якості зерна, містить у значній кількості активну α – амілазу.

Амілази відіграють значну роль у технології приготування хліба. У процесі переробки пшеничного борошна з непророслого зерна β – амілаза забезпечує в тісті накопичення мальтози, необхідної для життєдіяльності мікрофлори тіста, а також реакції меланоїдиноутворення під час випікання хліба.

Вода важливим технологічним компонентом біохімічних і колоїдних процесів у тісті. Завдяки полярності молекули води, вона проявляє активність у фізико – хімічних реакціях, що відбуваються у технологічному процесі.