Химический состав пшеничной хлебопекарной муки. Химический состав пшеничной муки Пищевая и энергетическая ценность мука пшеничная

Мука, как и зерно, в основном состоит из белков и углеводов. Это важнейшие компоненты муки, от которых зависят свойства теста и качество изделий. Химический состав муки обусловливает ее пищевую ценность и хлебопекарные свойства. Химический состав (средний) пшеничной муки зависит от состава исходного зерна и сорта муки (табл. 3.3).

При помоле зерна, особенно сортовом, стремятся максимально удалить оболочки и зародыш, поэтому в муке содержится меньше клетчатки, минеральных веществ, жира и белка и больше крахмала, чем в зерне. Более высокие сорта муки получают из центральной части эндосперма, поэтому в их состав входит больше крахмала и меньше белков, сахаров, жира, минеральных солей, витаминов, которые в основном сосредоточены в его периферийных частях.
К органическим веществам пшеничной муки относятся белки, нуклеиновые кислоты, углеводы, липиды, ферменты, витамины, пигменты и некоторые другие вещества; к неорганическим - минеральные вещества и вода.
Белки играют важную роль в технологии хлеба.
Содержание белков в пшеничной муке может колебаться в широких пределах (от 10 до 26 %) в зависимости от сорта пшеницы и условий ее выращивания. Белковые вещества муки в основном (на 80 %) состоят из проламинов и глютелинов. Остальные белки - это альбумины, глобулины и протеиды. Проламины и глютелины различных злаков имеют специфический состав и свойства.
Проламин пшеницы называется глиадином, а глютелин пшеницы - глютенином. Соотношение глиадина и глютенина в пшеничной муке примерно одинаковое. Глиадин и глютенин содержатся только в эндосперме, особенно в его краевых частях, поэтому в сортовой муке их больше, чем в обойной. Ценным специфическим свойством глиадина и глютенина является их способность образовывать клейковину.
Клейковина образуется при отмывании пшеничного теста в воде. Клейковина содержит 65-70 % влаги и 30-35 % сухих.веществ, состоящих главным образом из белков (90 %), а также других веществ муки, поглощенных белками при набухании. От количества и качества клейковины зависят хлебопекарные свойства муки. Мука содержит в среднем 20-35 % сырой клейковины. Качество клейковины характеризуется ее цветом, растяжимостью (способностью растягиваться на определенную длину) и эластичностью (способностью почти полностью восстанавливать свою форму после растягивания). В клейковине содержание минеральных веществ иное, чем в зерне, из которого она отмыта.
При отмывании клейковины некоторые минеральные вещества и ней концентрируются, например фосфор, магний, сера. Особое место занимает калий, который отличается повышенной прочностью связи с неклейковинными веществами зерна и при отмывании почти весь остается в зерновых остатках. Общая зольность клейковины по сравнению с зерном выше. Содержание железа, цинка и меди в клейковине значительно выше, чем в зерне. Например, в зерне пшеницы железа содержится 0,26 %, в золе клейковины - 1,90 %.
Большие различия в зольности отдельных частей зерна используют для контроля выхода (по сортам) и качества пшеничной муки. По массовой доле золы в пшеничной муке можно судить о количестве периферийных частиц и зародыша, перешедших из зерна.
В составе муки преобладают углеводы. Они принимают участие в брожении теста.
В пшеничной муке содержатся различные углеводы: моносахариды (пентозы, гексозы), дисахариды (сахароза, мальтоза), полисахариды (крахмал, клетчатка, гемицеллюлозы, целлюлоза, слизи). Из простых углеводов наибольшее значение имеют гексозы - глюкоза и фруктоза. Они сбраживаются дрожжами при брожении теста и участвуют в реакции меланоидинообразования при выпечке
Чем ниже сорт муки, тем выше в ней. содержание сахаров. Общее содержание сахаров в пшеничной муке составляет 0,8-1,8 %. Собственные сахара муки легко сбраживаются дрожжами в первые 1,5-2 ч брожения теста, в этом заключается их технологическое значение.
Крахмал - важнейший углевод, содержание которого может достигать 80 % на CB муки. Чем больше в муке крахмала, тем меньше в ней белков. Технологическое значение крахмала в производстве хлеба очень велико: в процессе замеса теста значительная часть добавленной воды удерживается на поверхности крахмальных зерен (особенно механически поврежденных). В процессе брожения под действием фермента β-амилазы часть крахмала осахаривается. превращаясь в мальтозу, необходимую для брожения теста. При выпечке хлеба крахмал клейстеризуется, связывая большую часть влаги. В клейстеризованном состоянии крахмал обладает коллоидными свойствами и вместе с клейковиной определяет консистенцию теста-хлеба, обеспечивает формирование структуры хлеба и образование сухого эластичного мякиша. Температура клейстеризации пшеничного крахмала составляет 62-65 °С.
Целлюлоза, гемицеллюлозы и лигнин относятся к пищевым волокнам, оказывающим значительное влияние на пищевую ценность и качество хлеба. Они содержатся главным образом в отрубях, не усваиваются организмом человека и в основном выполняют физиологические функции, выводя из организма тяжелые металлы и снижая энергетическую ценность хлеба.
Содержание этих углеводов также зависит от сорта муки. В обойной муке около 2,3% клетчатки, а в сортовой - 0,1-0,15%, содержание гемицеллюлоз соответственно 2,0 и 8,0%. Клетчатка и гемицеллюлозы вследствие капиллярно-пористой структуры хорошо впитывают влагу и повышают водопоглотительную способность муки, особенно обойной. Слизи, или гумми, - коллоидные полисахариды, образующие при соединении с водой вязкие и клейкие растворы. В пшеничной муке их содержится 0,8-2,0 %, в ржаной - до 2,8 %.
Липиды - жиры и жироподобные вещества играют важную роль в физиологических и биохимических процессах. Пшеничная и ржаная мука в зависимости от сорта содержит 0,8-2,5 % жира. В состав жира входят главным образом ненасыщенные высокомолекулярные жирные кислоты. В липидах содержится большая группа жирорастворимых витаминов (A, D, Е, К). При хранении муки жир легко разлагается, что может вызвать порчу муки (прогоркание).
К жироподобным веществам относятся фосфатиды (0,4-0,7 %) и другие соединения. Фосфатиды, в отличие от жиров, кроме глицерина и жирных кислот содержат фосфорную кислоту и азотистое основание.
Ферменты пшеничной муки выполняют функции регуляторов биохимических процессов. Это биологические катализаторы белковой природы, обладающие способностью ускорять течение различных биохимических реакций в полуфабрикатах хлебопекарного производства. Из большого числа ферментов, содержащихся в пшеничной муке, очень важное значение имеют протеолитические ферменты, действующие на белковые вещества, затем амилазы (α- и β-амилазы, гидролизующие крахмал, α-глюкозидаза, гидролизующая мальтозу, и β-глицерол-липаза, катализирующая расщепление липидов).
Витамины входят в состав ферментов активной своей частью. В муке содержатся многие важные витамины: тиамин (В1), рибофлавин (B2), пантотеновая кислота (B3), пиридоксин (B6), токоферол (E), ниацин (PP) и др.
Пигменты - красящие вещества муки. Наибольшее значениe имеют каротиноиды, окрашивающие частицы муки в желтый и оранжевый цвет.
Влага в муке имеет большое значение при оценке ее качества, стойкости при хранении и технологического достоинства. Влага, входящая и состав муки, является активным участником всех биохимических и микробиологических процессов. Большое значение имеет критическая влажность муки - 15,0 %. Ниже этого уровня все процессы в муке протекают замедленно, и качество муки сохраняется без изменений. При повышенной влажности значительно усиливаются дыхание микроорганизмов и протекание биохимических процессов, что приводит к потере сухих веществ (СВ), самосогреванию и быстрому ухудшению качества муки.
Между влажностью муки и активностью ферментов существует тесная связь. Вода - обязательный участник ферментативных процессов. С повышением влажности муки активность ферментов возрастает. Форма и виды связи влаги с сухими веществами муки оказывают влияние на процессы, протекающие в ней, на ее сохранность, режимы переработки и пищевую ценность. Различают свободную и связанную влагу.
Под свободной понимают влагу, которая отличается невысокой энергией связи с тканями зерна и легко из него удаляется. Наличие свободной влаги обусловливает значительную интенсивность дыхания и биохимических процессов, которые делают муку нестойкой при хранении и приводят к ее быстрой порче и ухудшению хлебопекарных свойств.
Под связанной понимают влагу с высокой энергией связи с компонентами муки. Она обусловливает стойкость муки при хранении.
Связанная влага имеет ряд особенностей. По сравнению с капельно-жидкой влагой у нее более низкая температура замерзания (до -20 °С и ниже), более низкая удельная теплоемкость , пониженная упругость пара; большая теплота испарения, низкая способность растворять твердые вещества.
Влажность, ниже которой биохимические процессы в муке резко ослабляются, а выше которой начинают интенсивно ускоряться, называют критической. При этом в муке появляется свободная влага, т. е. вода с пониженной энергией связи, обеспечивающая интенсификацию ферментативных процессов. Для пшеничной, ржаной и тритикалевой муки критическая влажность составляет 15 %.
Гигроскопическая влага - это влага, сорбированная мукой из воздуха: равновесная - это влага, содержание которой соответствует данному сочетанию относительной влажности и температуры воздуха. Влажность муки, соответствующая состоянию равновесия, называют равновесной. На величину равновесной влажности оказывает влияние температура: при одной и той же относительной влажности воздуха более высокой температуре соответствует более низкая равновесная влажность муки, и наоборот, при снижении температуры равновесная влажность муки повышается.
Большая часть веществ, входящих в состав муки, способна к ограниченному набуханию в воде. К ним относится большинство белковых веществ, крахмал, клетчатка, слизи и другие высоко молекулярные углеводы. He набухают в воде и не. растворяются в ней гидрофобные вещества - липиды, жирорастворимые пигменты и витамины, каротиноиды, хлорофилл и др. Часть веществ муки (сахара, свободные аминокислоты, альбумины, фосфаты, большинство левулезанов и др.) растворяется в воде. Белковые вещества, набухая, поглощают до 250 % воды, крахмал - до 35, слизи - до 800 %.
Вещества, способные к набуханию в воде, составляют в пшеничной муке высшего сорта 80 %, ржаной - 72 %.

Химический состав муки зависит от состава зерна, из которого она изготовлена, и от ее сорта. Чем выше сорт муки, тем больше в ней содержится крахмала. Содержание остальных углеводов, а также жира, золы, белков и других веществ с понижением сортности муки увеличивается. Рассмотрим особенности количественного и качественного состава муки, определяют ее пищевую ценность и хлебопекарные свойства.

Азотистые и белковые вещества

Азотистые вещества муки в основном состоят из белков. Небелковые азотистые вещества (аминокислоты, амиды и др.) содержатся в небольшом количестве (2--3 % от общей массы азотистых соединений). Чем выше выход муки, тем больше содержится в ней азотистых веществ и небелкового азота.

Белки пшеничной муки

В муке преобладают простые белки-- протеины. Белки муки имеют следующий фракционный состав (в %): проламины 35,6; глютелины 28,2; глобулины 12,6; альбумины 5,2. Среднее содержание белковых веществ в пшеничной муке 13--16%, нерастворимого белка 8,7%. Среднее содержание сырой клейковины в пшеничной муке 20--30%. В различных партиях муки содержание сырой клейковины колеблется в. широких пределах (16--35%).

Состав клейковины

Сырая клейковина содержит 30--35 % сухих веществ и 65--70 % влаги. Сухие вещества клейковины на 80--85 % состоят из белков и различных веществ муки (липидов, углеводов и др.), с которыми глиадин и глютенин вступают в реакцию. Белки клейковины связывают около половины всего количества липидов муки. В состав клейковинного белка входит 19 аминокислот. Преобладает глютаминовая кислота (около 39%), пролин (14 %) и лейцин (8 %). Клейковина разного качества имеет одинаковый аминокислотный состав, но разную структуру молекул. Реологические свойства клейковины (упругость, эластичность, растяжимость) в значительной степени определяют хлебопекарное достоинство пшеничной муки.

Углеводы

В углеводном комплексе муки преобладают высшие полисахариды (крахмал, клетчатка, гемицеллюлоза, пентозаны). В небольшом количестве мука содержит сахароподобные полисахариды (ди- и трисахариды) и простые сахара (глюкоза, фруктоза).

Крахмал -- важнейший углевод муки, содержится в виде зерен размером от 0,002 до 0,15 мм. Размер, форма, способность к набуханию и клейстеризации крахмальных зерен различны для муки различных видов. Крупность и целость крахмальных зерен влияет на консистенцию теста, его влагоемкость и содержание в нем сахара. Мелкие и поврежденные зерна крахмала быстрее осахариваются в процессе приготовления хлеба, чем крупные и плотные зерна.

Клетчатка

Клетчатка (целлюлоза) находится в периферийных частях зерна и потому в большом количестве содержится в муке высоких выходов. В обойной муке содержится около 2,3 % клетчатки, а в муке пшеничной высшего сорта 0,1--0,15 %. Клетчатка не усваивается организмом человека и снижает пищевую ценность муки. В отдельных случаях высокое содержание клетчатки полезно, так как ускоряет перистальтику кишечного тракта.

Гемицеллюлозы

Это полисахариды, относящиеся к пентозанам и гексозанам. По физико-химическим свойствам они занимают промежуточное положение между крахмалом и клетчаткой. Однако организмом человека гемицеллюлозы не усваиваются. Пшеничная мука в зависимости от сорта имеет различное содержание пентозанов -- основной составной части гемицеллюлозы.

В муке высшего сорта содержится 2,6 % всего количества пентозанов зерна, а в муке II сорта -- 25,5%. Пентозаны делятся на растворимые и нерастворимые. Нерастворимые пентозаны хорошо набухают в воде, поглощая воду, в количестве, превышающем их массу в 10 раз.

Растворимые пентозаны или углеводные слизи дают очень вязкие растворы, которые под влиянием окислителей переходят в плотные гели. Пшеничная мука содержит 1,8--2 % слизей, ржаная -- почти в два раза больше.

Липидами называются жиры и жироподобные вещества (липоиды). Все липиды нерастворимы в воде и растворимы в органических растворителях.

Жиры -- сложные эфиры глицерина и высокомолекулярных жирных кислот. В пшеничной и ржаной муке различных сортов содержится 1--2 % жира. Жир, находящийся в муке, имеет жидкую консистенцию. Он состоит в основном из глицеридов ненасыщенных жирных кислот: олеиновой, линолевой (преимущественно) и линоленовой. Эти кислоты имеют высокую пищевую ценность, им приписывают витаминные свойства. Гидролиз жира во время хранения муки и дальнейшие превращения свободных жирных кислот существенно влияют на кислотность, вкус муки и на свойства клейковины.

К липоидам муки относятся фосфатиды -- сложные эфиры глицерина и жирных кислот, содержащие фосфорную кислоту, соединенную с каким-либо азотистым основанием.

В муке содержится 0,4--0,7 % фосфатидов, относящихся к группе лецитинов, в которых азотистым основанием является холин. Лецитины и другие фосфатиды характеризуются высокой пищевой ценностью и имеют большое биологическое значение. Они легко образуют соединения с белками (липо-протеидные комплексы), играющие важную роль в жизни каждой клетки. Лецитины -- гидрофильные коллоиды, хорошо набухающие в воде.

Пигменты

К растворимым в жирах пигментам относятся каротииоиды и хлорофилл. Цвет каротиноидных пигментов муки желтый или оранжевый, а хлорофилла -- зеленый. Каротииоиды обладают провитаминными свойствами, так как способны в животном организме превращаться в витамин А.

Минеральные вещества

Мука состоит в основном из органических веществ и небольшого количества минеральных (зольных). Минеральные вещества зерна сосредоточены главным образом в алейроновом слое, оболочках и зародыше. Особенно много минеральных веществ в алейроновом слое. Содержание минеральных веществ в эндосперме невелико (0,3--0,5%) и повышается от центра к периферии, поэтому зольность служит показателем сорта муки.

Большая часть минеральных веществ муки состоит из соединений фосфора (50%), а также калия (30%), магния и кальция (15 %).

В ничтожных количествах содержатся различные микроэлементы (медь, марганец, цинк и др.). Содержание железа в золе разных сортов муки 0,18--0,26%. Значительная доля фосфора (50--70 %) представлена в виде фитина -- (Са -- Mg -- соль инозитфосфорной кислоты). Чем выше сорт муки, тем меньше в ней находится минеральных веществ.

Ферменты

В зернах хлебных злаков содержатся разнообразные ферменты, сосредоточенные главным образом в зародыше и периферийных частях зерна. Ввиду этого в муке высоких выходов ферментов содержится больше, чем в муке низких выходов.

Ферментная активность у разных партий муки одного и того же сорта различна. Она зависит от условий произрастания, хранения, режимов сушки и кондиционирования зерна перед помолом. Повышенная активность ферментов отмечена у муки, полученной из несозревшего, проросшего, морозобойного или пораженного клопом-черепашкой зерна. Высушивание зерна при жестком режиме снижает активность ферментов, при хранении муки (или зерна) она также несколько уменьшается.

Ферменты активны только при достаточной влажности среды, поэтому при хранении муки влажностью 14,5 % и ниже действие ферментов проявляется очень слабо. После замеса в полуфабрикатах начинаются ферментативные реакции, в которых участвуют гидролитические и окислительно-восстановительные ферменты муки. Гидролитические ферменты (гидролазы) разлагают сложные вещества муки на более простые водорастворимые продукты гидролиза.

Мука грубого помола имеет меньшую усвояемость и энергетическую ценность, но высокую биологическую ценность, в ней больше витаминов и минеральных веществ.

Мука же высших сортов беднее полезными веществами, так как они сосредоточены в основном в оболочках зерна и зародыше, которые при получении муки удаляют, но усваивается легче и полнее.

Муку 2-го сорта получают из мягких пшениц. Цвет белый желтовато-серым оттенком. Мука отличается содержанием 8--10% оболочек, частицы муки более крупные, чем в 1-м сорте, по вели чине неоднородные. Содержание клейковины -- не менее 25% зольность -- не более 1,25 %. Используют муку 2-го сорта в хлеб печении.

Мука обойная изготавливается из мягких пшениц при обойном при односортном помоле без отсева отрубей. Выход муки -- 96% Цвет серовато-белый, содержание клейковины -- 20%, зольность, до 2%. Используется для выпечки хлеба.

Средний химический состав различных видов и сортов муки, г/100.таблице 1.

Наименование продукта

Углеводы

Минеральные

Витамины, мг

Энер.ценностькалл

Моно и дисахариды

Клетчатка

Мука пшеничная:

Высший сорт

Рассмотрим особенности количественного и качественного состава муки. Они определяют ее пищевую ценность и хлебопекарные свойства.

Азотистые и белковые вещества. Азотистые вещества муки в основном состоят из белков. Небелковые азотистые вещества (аминокислоты, амиды и др.) содержатся в небольшом количестве (2-3 % от общей массы азотистых соединений). Чем выше выход муки, тем больше содержится в ней азотистых веществ и небелкового азота.

Белки пшеничной муки . В муке преобладают простые белки- протеины. Белки муки имеют следующий фракционный состав (в %): проламины 35,6; глютелины 28,2; глобулины 12,6; альбумины 5,2. Среднее содержание белковых веществ в пшеничной муке 13-16%, нерастворимого белка 8,7%.

Состав клейковины. Сырая клейковина содержит 30-35 % сухих веществ и 65-70 % влаги. Сухие вещества клейковины на 80-85 % состоят из белков и различных веществ муки (липидов, углеводов и др.), с которыми глиадин и глютенин вступают в реакцию. Белки клейковины связывают около половины всего количества липидов муки. В состав клейковинного белка входит 19 аминокислот. Преобладает глютаминовая кислота (около 39%), пролин (14 %) и лейцин (8 %). Клейковина разного качества имеет одинаковый аминокислотный состав, но разную структуру молекул. Реологические свойства клейковины (упругость, эластичность, растяжимость) в значительной степени определяют хлебопекарное достоинство пшеничной муки.

Белки ржаной муки . По аминокислотному составу и свойствам белки ржаной муки отличаются от белков пшеничной муки. Ржаная мука содержит много водорастворимых белков (около 36 % от общей массы белковых веществ) и солераство-римых (около 20%). Проламиновая и глютелиновая фракции ржаной муки значительно ниже по массе, в обычных условиях клейковину не образуют. Общее содержание белковых веществ в ржаной муке несколько ниже, чем в пшеничной (10-14%). В особых условиях из ржаной муки можно выделить белковую массу, напоминающую по эластичности и растяжимости клейковину.

Углеводы. В углеводном комплексе муки преобладают высшие полисахариды (крахмал, клетчатка, гемицеллюлоза, пентозаны). В небольшом количестве мука содержит сахароподобные полисахариды (ди- и трисахариды) и простые сахара (глюкоза, фруктоза).

Крахмал . Крахмал - важнейший углевод муки, содержится в виде зерен размером от 0,002 до 0,15 мм. Размер, форма, способность к набуханию и клейстеризации крахмальных зерен различны для муки различных видов. Крупность и целость крахмальных зерен влияет на консистенцию теста, его влагоемкость и содержание в нем сахара. Мелкие и поврежденные зерна крахмала быстрее осахариваются в процессе приготовления хлеба, чем крупные и плотные зерна.

Клетчатка . Клетчатка (целлюлоза) находится в периферийных частях зерна и потому в большом количестве содержится в муке высоких выходов. В обойной муке содержится около 2,3 % клетчатки, а в муке пшеничной высшего сорта 0,1-0,15 %. Клетчатка не усваивается организмом человека и снижает пищевую ценность муки. В отдельных случаях высокое содержание клетчатки полезно, так как ускоряет перистальтику кишечного тракта.

Гемицеллюлозы . Это полисахариды, относящиеся к пентозанам и гексозанам. По физико-химическим свойствам они занимают промежуточное положение между крахмалом и клетчаткой. Однако организмом человека гемицеллюлозы не усваиваются. Пшеничная мука в зависимости от сорта имеет различное содержание пентозанов - основной составной части гемицеллюлозы.

В муке высшего сорта содержится 2,6 % всего количества пентозанов зерна, а в муке II сорта - 25,5%. Пентозаны делятся на растворимые и нерастворимые. Нерастворимые пентозаны хорошо набухают в воде, поглощая воду, в количестве, превышающем их массу в 10 раз.

Растворимые пентозаны или углеводные слизи дают очень вязкие растворы, которые под влиянием окислителей переходят в плотные гели. Пшеничная мука содержит 1,8-2 % слизей, ржаная - почти в два раза больше.

Липиды. Липидами называются жиры и жироподобные вещества (липоиды). Все липиды нерастворимы в воде и растворимы в органических растворителях.

Жиры. Жиры - сложные эфиры глицерина и высокомолекулярных жирных кислот. В пшеничной и ржаной муке различных сортов содержится 1-2 % жира. Жир, находящийся в муке, имеет жидкую консистенцию. Он состоит в основном из глицеридов ненасыщенных жирных кислот: олеиновой, линолевой (преимущественно) и линоленовой. Эти кислоты имеют высокую пищевую ценность, им приписывают витаминные свойства. Гидролиз жира во время хранения муки и дальнейшие превращения свободных жирных кислот существенно влияют на кислотность, вкус муки и на свойства клейковины.

Липоиды . К липоидам муки относятся фосфатиды - сложные эфиры глицерина и жирных кислот, содержащие фосфорную кислоту, соединенную с каким-либо азотистым основанием.

В муке содержится 0,4-0,7 % фосфатидов, относящихся к группе лецитинов, в которых азотистым основанием является холин. Лецитины и другие фосфатиды характеризуются высокой пищевой ценностью и имеют большое биологическое значение. Они легко образуют соединения с белками (липо-протеидные комплексы), играющие важную роль в жизни каждой клетки. Лецитины - гидрофильные коллоиды, хорошо набухающие в воде.

Пигменты. К растворимым в жирах пигментам относятся каротииоиды и хлорофилл. Цвет каротиноидных пигментов муки желтый или оранжевый, а хлорофилла - зеленый. Каротииоиды обладают провитаминными свойствами, так как способны в животном организме превращаться в витамин А.

Минеральные вещества. Мука состоит в основном из органических веществ и небольшого количества минеральных (зольных). Минеральные вещества зерна сосредоточены главным образом в алейроновом слое, оболочках и зародыше. Особенно много минеральных веществ в алейроновом слое. Содержание минеральных веществ в эндосперме невелико (0,3-0,5%) и повышается от центра к периферии, поэтому зольность служит показателем сорта муки.

В ничтожных количествах содержатся различные микроэлементы (медь, марганец, цинк и др.). Содержание железа в золе разных сортов муки 0,18-0,26%. Значительная доля фосфора (50-70 %) представлена в виде фитина - (Са - Mg - соль инозитфосфорной кислоты). Чем выше сорт муки, тем меньше в ней находится минеральных веществ.

Ферменты. В зернах хлебных злаков содержатся разнообразные ферменты, сосредоточенные главным образом в зародыше и периферийных частях зерна. Ввиду этого в муке высоких выходов ферментов содержится больше, чем в муке низких выходов.

Муку 2-го сорта получают из мягких пшениц. Цвет белый желтовато-серым оттенком. Мука отличается содержанием 8-10% оболочек, частицы муки более крупные, чем в 1-м сорте, по вели чине неоднородные. Содержание клейковины - не менее 25% зольность - не более 1,25 %. Используют муку 2-го сорта в хлеб печении.

Мука обойная изготавливается из мягких пшениц при обойном односортном помоле без отсева отрубей. Выход муки - 96% Цвет серовато-белый, содержание клейковины - 20%, зольность, до 2%. Используется для выпечки хлеба.

Сравнительная характеристик пищевой ценности различных сортов муки.

Пищевая ценность муки.

Пшеничная мука цельнозерновая богат такими витаминами и минералами, как: витамином B1 - 33,5 %, витамином B5 - 12,1 %, витамином B6 - 20,4 %, витамином B9 - 11 %, витамином PP - 24,8 %, калием - 14,5 %, магнием - 34,3 %, фосфором - 44,6 %, железом - 20 %, марганцем - 203,4 %, медью - 41 %, селеном - 112,4 %, цинком - 21,7 %

Чем полезен Пшеничная мука цельнозерновая

Витамин В1 входит в состав важнейших ферментов углеводного и энергетического обмена, обеспечивающих организм энергией и пластическими веществами, а также метаболизма разветвленных аминокислот. Недостаток этого витамина ведет к серьезным нарушениям со стороны нервной, пищеварительной и сердечно-сосудистой систем.
Витамин В5 участвует в белковом, жировом, углеводном обмене, обмене холестерина, синтезе ряда гормонов, гемоглобина, способствует всасыванию аминокислот и сахаров в кишечнике, поддерживает функцию коры надпочечников. Недостаток пантотеновой кислоты может вести к поражению кожи и слизистых.
Витамин В6 участвует в поддержании иммунного ответа, процессах торможения и возбуждения в центральной нервной системе, в превращениях аминокислот, метаболизме триптофана, липидов и нуклеиновых кислот, способствует нормальному формированию эритроцитов, поддержанию нормального уровня гомоцистеина в крови. Недостаточное потребление витамина В6 сопровождается снижением аппетита, нарушением состояния кожных покровов, развитием гомоцистеинемии, анемии.
Витамин В9 в качестве кофермента участвуют в метаболизме нуклеиновых и аминокислот. Дефицит фолатов ведет к нарушению синтеза нуклеиновых кислот и белка, следствием чего является торможение роста и деления клеток, особенно в быстро пролифелирующих тканях: костный мозг, эпителий кишечника и др. Недостаточное потребление фолата во время беременности является одной из причин недоношенности, гипотрофии, врожденных уродств и нарушений развития ребенка. Показана выраженная связь между уровнем фолата, гомоцистеина и риском возникновения сердечно-сосудистых заболеваний.
Витамин РР участвует в окислительно-восстановительных реакциях энергетического метаболизма. Недостаточное потребление витамина сопровождается нарушением нормального состояния кожных покровов, желудочно- кишечного тракта и нервной системы.
Калий является основным внутриклеточным ионом, принимающим участие в регуляции водного, кислотного и электролитного баланса, участвует в процессах проведения нервных импульсов, регуляции давления.
Магний участвует в энергетическом метаболизме, синтезе белков, нуклеиновых кислот, обладает стабилизирующим действием для мембран, необходим для поддержания гомеостаза кальция, калия и натрия. Недостаток магния приводит к гипомагниемии, повышению риска развития гипертонии, болезней сердца.
Фосфор принимает участие во многих физиологических процессах, включая энергетический обмен, регулирует кислотно-щелочного баланса, входит в состав фосфолипидов, нуклеотидов и нуклеиновых кислот, необходим для минерализации костей и зубов. Дефицит приводит к анорексии, анемии, рахиту.
Железо входит в состав различных по своей функции белков, в том числе ферментов. Участвует в транспорте электронов, кислорода, обеспечивает протекание окислительно- восстановительных реакций и активацию перекисного окисления. Недостаточное потребление ведет к гипохромной анемии, миоглобиндефицитной атонии скелетных мышц, повышенной утомляемости, миокардиопатии, атрофическому гастриту.
Марганец участвует в образовании костной и соединительной ткани, входит в состав ферментов, включающихся в метаболизм аминокислот, углеводов, катехоламинов; необходим для синтеза холестерина и нуклеотидов. Недостаточное потребление сопровождается замедлением роста, нарушениями в репродуктивной системе, повышенной хрупкостью костной ткани, нарушениями углеводного и липидного обмена.
Медь входит в состав ферментов, обладающих окислительно-восстановительной активностью и участвующих в метаболизме железа, стимулирует усвоение белков и углеводов. Участвует в процессах обеспечения тканей организма человека кислородом. Дефицит проявляется нарушениями формирования сердечно-сосудистой системы и скелета, развитием дисплазии соединительной ткани.
Селен - эссенциальный элемент антиоксидантной системы защиты организма человека, обладает иммуномодулирующим действием, участвует в регуляции действия тиреоидных гормонов. Дефицит приводит к болезни Кашина-Бека (остеоартроз с множественной деформацией суставов, позвоночника и конечностей), болезни Кешана (эндемическая миокардиопатия), наследственной тромбастении.
Цинк входит в состав более 300 ферментов, участвует в процессах синтеза и распада углеводов, белков, жиров, нуклеиновых кислот и в регуляции экспрессии ряда генов. Недостаточное потребление приводит к анемии, вторичному иммунодефициту, циррозу печени, половой дисфункции, наличию пороков развития плода. Исследованиями последних лет выявлена способность высоких доз цинка нарушать усвоение меди и тем способствовать развитию анемии.

еще скрыть

Полный справочник самых полезных продуктов вы можете посмотреть в приложении

Химический состав муки определяет ее пищевую ценность и хлебопекарные свойства.

Химический состав муки зависит от состава зерна, из которого она получена, и сорта муки. Более высокие сорта муки получают из центральных слоев эндосперма, поэтому в них содержится больше крахмала и меньше белков, Сахаров, жира, минеральных веществ, витаминов, которые сосредоточены в его периферийных частях.

Средний химический состав пшеничной и ржаной муки представлен в таблице 1.

Таблица 1. Химический состав муки, %

Вид и сорт муки	Пентозаны	Целлюлоза
Пшеничная мука:
высшего сорта
первого сорта
второго сорта

Ржаная мука:

обдирная

Больше всего как в пшеничной, так и в ржаной муке содержится углеводов (крахмал, моно- и дисахариды, пентозаны, целлюлоза) и белков, от свойств которых зависят свойства теста и качество хлеба.

Углеводы. В муке содержатся разнообразные углеводы: простые сахара, или моносахариды (глюкоза, фруктоза, арабиноза, галактоза); дисахариды (сахароза, мальтоза, раффиноза); крахмал, целлюлоза, гемицеллюлозы, пентозаны.

Крахмал (С 6 Н 10 О 5)n - важнейший углевод муки, содержится в виде зерен размером от 0,002 до 0,15 мм. Размер и форма крахмальных зерен различны для муки различных видов и сортов. Состоит крахмальное зерно из амилозы, образующей внутреннюю часть крахмального зерна, и амилопектина, составляющего его наружную часть. Количественные соотношения амилозы и амилопектина в крахмале различных злаков составляют 1:3 или 1:3,5. Амилоза отличается от амилопектина меньшей молекулярной массой и более простым строением молекулы. Молекула амилозы состоит из 300 - 8000 глюкозных остатков, образующих прямые цепи. Молекула амилопектина имеет разветвленное строение и содержит до 6000 глюкозных остатков. В горячей воде амилопектин набухает, а амилоза растворяется.

В процессе приготовления хлеба крахмал выполняет следующие функции:

· является источником сбраживаемых углеводов в тесте, подвергаясь гидролизу под действием амилолитических ферментов (б- и в-амилаз);
· поглощает воду при замесе, участвуя в формировании теста;
· клейстеризуется при выпечке, поглощая воду и участвуя в формировании мякиша хлеба;
· является ответственным за очерствение хлеба при его хранении.

Процесс набухания крахмальных зерен в горячей воде называется клейстеризацией. При этом крахмальные зерна увеличиваются в объеме, становятся более рыхлыми и легко поддаются действию амилолитических ферментов. Пшеничный крахмал клейстеризуется при температуре 62 - 65°С, ржаной - 50 - 55°С.

Состояние крахмала муки влияет на свойства теста и качество хлеба. Крупность и целость крахмальных зерен влияют на консистенцию теста, его водопоглотительную способность и содержание в нем Сахаров. Мелкие и поврежденные зерна крахмала способны больше связать влаги в тесте, легко поддаются действию ферментов в процессе приготовления теста, чем крупные и плотные зерна.

Структура зерен крахмала кристаллическая, тонкопористая. Крахмал обладает высокой способностью связывать воду. При выпечке хлеба крахмал связывает до 80% влаги, находящейся в тесте. При хранении хлеба крахмальный клейстер подвергается «старению» (синерезису), что является основной причиной очерствения хлеба.

Целлюлозу, гемицеллюлозы, пентозаны относят в группе пищевых волокон. Пищевые волокна содержатся в основном в периферийных частях зерна и поэтому их больше всего в муке высоких выходов. Пищевые волокна не усваиваются организмом человека, поэтому они снижают энергетическую ценность муки, повышая при этом пищевую ценность муки и хлеба, так как они ускоряют перестальтику кишечника, нормализуют липидный и углеводный обмен в организме, способствуют выведению тяжелых металлов.

Пентозаны муки могут быть растворимыми и нерастворимыми в воде.

Часть пентозанов муки способна легко набухать и растворяться в воде (пептизироваться), образуя очень вязкий слизеобразный раствор. Поэтому водорастворимые пентозаны муки часто называют слизями. Именно слизи оказывают наибольшее влияние на реологические свойства пшеничного и ржаного теста. Из общего количества пентозанов пшеничной муки лишь 20 - 24% являются водорастворимыми. В ржаной муке водорастворимых пентозанов больше (около 40%). Пентозаны, нерастворимые в воде, в тесте интенсивно набухают, связывая значительное количество воды.

Белки - это органические высокомолекулярные соединения, состоящие из аминокислот. В молекуле белка аминокислоты соединены между собой пептидными связями. Разнообразие белков определяется последовательностью размещения остатков аминокислот в полипептидной цепи (первичная структура белка). Кроме того, существуют вторичная структура белка, характеризующая тип укладки полипептидных цепей (правая б-спираль, б-структура и в-изгиб), третичная структура белка, характеризующая расположение его полипептидной цепи в пространстве, и четвертичная структура, характеризующая белки, в состав которых входит несколько полипептидных цепей, связанных между собой нековалентными связями.

В состав белков пшеничной и ржаной муки входят белки простые (протеины), состоящие только из аминокислотных остатков, и сложные (протеиды). Сложные белки могут включать ионы металлов, пигменты, образовывать комплексы с липидами, нуклеиновыми кислотами, а также ковалентно связывать остаток фосфорной или нуклеиновой кислоты, углеводов. Их называют металлопротеиды, хромопротеиды, липопротеиды, нуклеопротеиды, фосфопротеиды, гликопротеиды.

Технологическая роль белков муки в приготовлении хлеба велика. Структура белковых молекул и физико-химические свойства белков определяют свойства теста, влияют на форму и качество хлеба. Белки обладают рядом свойств, которые особенно важны для приготовления хлеба.

По растворимости белки разделяют на альбумины - растворимые в воде, проламины - растворимые в спирте, глютелины - растворимые в слабых щелочах и глобулины - растворимые в солевых растворах. Белки пшеничной и ржаной муки представлены в основном проламинами (глиадин) и глютелинами (глютенин). Содержание этих белков составляет 2/3 или 3/4 от всей массы белков муки.

Глиадин и глютенин в воде нерастворимы и поэтому при отмывании клейковины являются основными ее компонентами. В связи с этим их называют клейковинными белками. Эти белки находятся в эндосперме зерна и поэтому их больше содержится в муке высших сортов. Альбумин и глобулин содержатся в белке зародыша и алейронового слоя зерна, поэтому их больше содержится в муке низких сортов.

В сырой клейковине содержится 65 - 70% влаги и 35 - 30% сухих веществ, в сухой клейковине 90% белков и 10% крахмала, жира, сахара и других веществ муки, поглощенных белками при набухании. Количество сырой клейковины колеблется в широких пределах (15 - 50% от массы муки). Чем больше белков содержится в муке, и чем сильнее их способность к набуханию, тем больше получится сырой клейковины. Качество клейковины характеризуется цветом, эластичностью (способность клейковины восстанавливать свою форму после растягивания), растяжимостью (способность растягиваться на определенную длину) и упругостью (способность оказывать сопротивление при деформации).

Количество клейковины и ее свойства определяют хлебопекарное достоинство муки и качество хлеба. Желательно, чтобы клейковина была эластичной, в меру упругой и имела среднюю растяжимость.

Значительная часть белков муки в воде не растворяется, но хорошо в ней набухает. Белки особенно хорошо набухают при температуре около 30°С, поглощая при этом воды в 2 - 3 раза больше их собственной массы.

Необратимая денатурация (изменение естественной структуры белка) происходит под действием некоторых реагентов или при нагревании свыше 60°С. Денатурированный белок теряет способность к растворимости и набуханию. Начальную стадию денатурации белков иногда специально вызывают при сушке и горячем кондиционировании зерна, чтобы несколько укрепить слабую клейковину. Значительная денатурация портит хлебопекарные свойства белковых веществ (клейковина становится неэластичной и короткорвущейся). Во время выпечки хлеба белки денатурируются полностью, свернувшийся белок образует при этом прочный каркас, закрепляющий форму изделия.

Под действием протеолитических ферментов сложная структура белковой молекулы упрощается, уменьшается ее способность к набуханию, увеличивается растворимость белков.

Белки ржаной муки по составу и свойствам отличаются от белков пшеницы. Около половины ржаных белков растворимы в воде или в растворах солей. Белки ржаной муки имеют большую пищевую ценность, чем пшеничные (содержат много незаменимых аминокислот), однако технологические свойства их значительно ниже.

Белковые вещества ржи клейковину не образуют. В ржаном тесте большая часть белков находится в виде вязкого раствора, поэтому ржаное тесто лишено упругости и эластичности, свойственных пшеничному тесту.

Жиры являются сложными эфирами глицерина и высших жирных кислот. В состав жиров муки входят главным образом жидкие ненасыщенные кислоты (олеиновая, линолевая и линоленовая). Содержание жира в разных сортах пшеничной и ржаной муки 0,8 - 2,0% на сухое вещество. Чем ниже сорт муки, тем выше содержание жира в ней.

К жироподобным веществам относятся фосфолипиды, пигменты и некоторые витамины. Жироподобными эти вещества называются потому, что они, как и жиры, в воде не растворяются, но растворимы в органических растворителях.

Фосфолипиды имеют сходное с жирами строение, но, кроме глицерина и жирных кислот, содержат еще фосфорную кислоту и азотистые вещества. В муке содержится 0,4 - 0,7% фосфолипидов. Красящие вещества муки (пигменты) состоят из хлорофилла и каротиноидов. Хлорофилл, содержащийся в оболочках, - вещество зеленого цвета, каротиноиды имеют желтую и оранжевую окраску. При окислении каротиноидные пигменты обесцвечиваются. Это свойство проявляется при хранении муки, которая светлеет в результате окисления кислородом воздуха каротиноидных пигментов.

Ферменты - вещества белковой природы, способные катализировать (ускорять) различные реакции. Ферменты вырабатываются живыми клетками в ничтожных количествах, однако ввиду высокой активности вызывают изменения в огромной массе вещества. Действие ферментов специфично. Каждый фермент катализирует только определенную реакцию для одного вещества, а чаще для группы веществ сходного строения.

Все ферменты чувствительны к температуре и реакции среды. Для каждого фермента существует значение температуры и кислотности среды, при которых он наиболее активен (оптимальные условия). При определенных значениях температуры и кислотности фермент разрушается (инактивируется). Нагревание до 70 - 80° С разрушает почти все ферменты, они свертываются и теряют каталитические свойства. На активность многих ферментов влияет присутствие определенных химических веществ. Некоторые из них активируют ферменты (активаторы), другие - снижают их активность (ингибиторы).

В зерне находятся разнообразные ферменты, сосредоточенные главным образом в зародыше и периферийных (краевых) частях зерна. Поэтому в муке низших сортов содержится больше ферментов, чем в муке высших сортов. Ферментная активность разных партий одного и того же сорта муки неодинакова. Она зависит от условий произрастания, хранения, сушки и кондиционирования зерна. Активность ферментов проросшего зерна повышенная. Прогревание зерна при высушивании или кондиционирование снижают ферментную активность. В процессе хранения зерна и муки она также несколько уменьшается.

Ферменты активны только в растворе, поэтому при хранении сухого зерна и муки их действие почти не проявляется. После замеса полуфабрикатов многие ферменты начинают катализировать реакции разложения сложных веществ муки. Активность, с которой происходит разложение сложных нерастворимых веществ муки на более простые водорастворимые вещества под действием ее собственных ферментов, называется автолитической активностью (автолиз - саморазложение).

Автолитическая активность муки - важный показатель ее хлебопекарных свойств. Как низкая, так и высокая автолитическая активность муки отрицательно влияют на качество теста, хлеба. Желательно, чтобы автолитический процесс разложения белков и крахмала теста происходил с определенной, умеренной скоростью. Для того чтобы регулировать автолитические процессы в производстве хлеба, необходимо знать свойства важнейших ферментов муки, действующих на белки, крахмал и другие компоненты муки.

Амилолитические ферменты (амилазы). Амилолитические ферменты (б- и в-амилазы) действуют на крахмал. б-Амилаза превращает крахмал главным образом в декстрины, образуя небольшое количество мальтозы. в-Амилаза действует на крахмал или на декстрины, образуя значительное количество мальтозы. При совместном действии обеих амилаз крахмал гидролизуетсяется почти полностью, так как декстрины осахариваются сравнительно легко. Особенно легко осахаривается клейстеризованный крахмал, так как рыхлые набухшие крахмальные зерна быстро поддаются действию ферментов.

Чувствительность б- и в-амилаз к условиям среды различна, б-Амилаза более чувствительна к кислотности среды и менее чувствительна к температуре по сравнению с в-амилазой. Температура инактивации этих ферментов в зависимости от кислотности среды соответственно равна 70 - 95 и 60 - 84° С. Оптимальная температура осахаривания пшеничного крахмала под совместным действием б- и в-амилаз 63-65° С. В кислой среде амилазы инактивируются при более низкой температуре.

В ржаной муке нормального качества всегда содержится б-амилаза, что значительно влияет на ее хлебопекарные свойства.