Введение к работе
Актуальность темы. Способность белков поглощать воду и формировать упругий, эластичный и связный комплекс сырой клейковины имеет первостепенное значение в хлебопечении. Поэтому изучение, причин разнокачественности реологических свойств клейковины, теста и качества пшеничного хлеба является одной из важнейших задач современной химии зерна.
Клейковине посвящена обширная литература, однако имеющиеся на сегодня сведения недостаточны для объяснения разнокачественности реологических свойств белкового комплекса клейковины и теста. Одной из причин этого является сильная гетерогенность, плохая растворимость клейковинных белков и отсутствие критерия нативности выделенных фракций при использовании самых различных приемов. С другой стороны реологические свойства клейковины зависят от большого числа факторов, главными из которых являются наследственные признаки сорта и условия выращивания зерна. До сих пор так и не выяснен вопрос о молекулярных основах отдельных показателей реологических свойств клейковины, таких как упругость, эластичность, растяжимость и связность.
Постановка проблемы дальнейшего изучения особенностей белкового комплекса зерна разного качества обусловлена не только потребностью регулирования технологического процесса при производстве хлеба, но и необходимостью научно-обоснованного критерия отбора перспективных образцов зерна пшеницы на ранних этапах селекции .
Цель и задачи исследования. Целью работы явилось сравнительное исследование физико-химических свойств, структурных особенностей белков и активности важнейших ферментов зерна пшеницы с нормальной и короткорвущейся клейковиной, выращенного в резко контрастных почвенно-климатических условиях. В соответствии с этим были поставлены следующие задачи:
изучить фракционный состав белков зерна, выращенного в сухом и жарком климате Казахстана и влажном и прохладном Бело-руси;
определить дисульфидные связи в клейковине разного качества;
исследовать агрегирующую способность белков муки и клейковины;
определить вискозиметрические показатели белков муки и
клейковины; і
изучить взаимосвязь активности нейтральных протеаз, их белковых ингибиторов и липоксигеназы с реологическими характеристиками клейковины;
разработать способ улучшения хлебопекарных свойств пшеничной муки с короткорвущейся клейковиной.
Научная -новизна. Впервые изучены физико-химические свойства и -структурные'особенности клейковинных белков совместно с активностью важнейших ферментов зерна пшеницы, выращенного в разных почвенно-климатических условиях. Выявлены отличительные особенности белково-протеиназного комплекса зерна пшеницы с коротко-рвущейся клейковиной и установлена взаимосвязь протеаз и липоксигеназы с ее реологическими свойствами.
Установлено, что в зерне с низкой степенью растяжимости и относительно высокой упругостью содержится больше белков нерастворимого глютенина, альбуминов и глобулинов, но меньше - глиади-на. Белковые фракции зерна, выращенного в неблагоприятных погодных условиях,отличаются более низким уровнем гидрофобных взаимодействий, что является одной из причин образования несвязной и малорастяжимой клейковины.
Показано, что зерно с упругой, несвязной клейковиной характеризуется менее компактной структурой белков, пониженной активностью нейтральных протеаз, их белковых ингибиторов и высокой активностью растворимой липоксигеназы.
Практическая ценность. Полученные данные могут быть использованы в научно-исследовательских разработках, связанных с изучением особенностей белкового комплекса зерна пшеницы, а также в исследованиях, направленных на поиск новых технологических приемов приготовления изделий из муки. Разработан способ оценки качества зерна пшеницы по агрегирующей способности белков муки. Способ рекомендуется для использования в селекционной работе при выведении новых сортов пшеницы с заданными технологическими характеристиками ( А.С. № 1693546). Разработан способ производства хлебобулочных изделий из муки с короткорвущейся клейковиной (Положительное решение о выдаче патента № 4019783/13 от 30.10.91г.).
Апробация работы. Материалы диссертации докладывались на научной конференции Могилевского технологического института (Могилев, 1988), на научной конференции Белгородского кооперативного института (Белгород, 1989), на Всесоюзной конференции "Химия пищевых добавок" (Черновцы, І989), на Всесоюзной конференции
5 по пищевой химии (Москва, 1990), на Всесоюзной конференции "Совершенствование технологических процессов производства новых" видов пищевых продуктов и добавок" (Киев, 1991), на Всесоюзной научно-технической конференции "Перспективы использования природных высокомолекулярных соединений" (Суздаль, 1991), на научной конференции, посвященной 60-летию МТИПП (Москва, 1991).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 7 работ. Получено авторское свидетельство и положительное решение на выдачу патента.
Структура и объем работы. Диссертация Состоит-из 3 глав и---' включает литературный обзор, материалы и методы исследований, результаты исследований и их обсуждение, выводы, список литературы, приложения. Работа изложена на 123 страницах, содержит 19 таблиц, 12 рисунков, 3 приложения. Список литературы включает 178 названий, из них 101 на иностранных языках.
Автор выражает глубокую благодарность к.х.н., старшему научному сотруднику ВНИИ сельскохозяйственной.биотехнологии
Богданову В.П. за предоставленную возможность проведения ряда исследований и консультации при выполнении экспериментальной работы.
