Белково-протеиназный комплекс муки

Состояние белковых веществ в муке и тесте, определяющее физические свойства теста, зависит от количества в муке про­теолитических ферментов, от активности этих ферментов и от степени податливости белковых веществ муки действию этих фер­ментов (их атакуемости, по терминологии Опарина).

Еще недавно считали, что в муке и тесте протеолиз, а сле­довательно и протеолитические ферменты, почти полностью от­сутствуют. Это утверждение исходило из данных изучения про­теолиза в тесте химическими методами, причем интенсивность его определялась количеством освобождающихся при гидролизе аминных и карбоксильных групп.

В то же время всем было известно, что клейковина муки резко меняет свои физические свойства во время ее отлежки. Не находя этому объяснения в ферментативном изменении клей­ковины, пытались найти причину в изменениях ее коллоидного состояния. Однако успехи биохимии протеолиза за последние полтора десятка лет дали возможность опять вернуться к фер­ментативному объяснению природы изменения физических свойств теста и клейковины.

Протеолитические ферменты в настоящее время принято де­лить на две группы: протеиназы, действующие непосред­ственно на белковые вещества, дезагрегирующие их, но не дово­дящие их распада до конечных его стадий — до образования аминокислот, и полипептидазы, действующие на продукты белкового распада (пептоны, полипептиды и др.) и расщепляю­щие их до соответствующих аминокислот.

Действие полипептидаз легко может быть обнаружено хими­ческими методами путем определения свободных аминных или карбоксильных групп. Дезагрегирующее же действие протеиназ этими методами, естественно, отражено быть не может.

Рядом работ установлено, что в зерне и муке имеются мощные протеиназы типа папаиназ с оптимумом дей­ствия, лежащим в зоне pH от 4 до 5, активируемые соедининиями, содержащими сульфигидрильную группу (глютатионом, цистеином, H2S и др.), и инактивируемые соединениями окисли­тельного действия (КВгОз; КIO3; (NH4)2 • S2O8 и др.).

Отдельные исследования позволяют говорить о наличии в муке и дипептидазы. Однако если учесть, что оптимум действия пептидаз находится в зоне щелочной реакции (при pH = 8), то понятно, почему их присутствие никак не проявляет себя в тесте, имеющем рН=5.

Упомянутые выше соединения, содержащие группу — SH, обладающую восстановительным действием, принято называть активаторами протеолиза.

Начиная с 1935 г., большое число работ, содержащих ряд гипотез, посвящено анализу механизма действия этих соедине­ний, активирующего протеолиз, равно как и механизма действия окислительных добавок, тормозящего протеолиз.

Эти вопросы подробнее изложены в главе IX (см. «Улучшители окислительного действия»),

В настоящей главе молено ограничиться лишь утверждением, что количество и атакуемость белковых веществ муки, количе­ство в муке протеиназ и их активаторов определяют в своем со­четании силу муки.

Для сознательного управления протеолитическими процес­сами, происходящими в тесте при его приготовлении и выпечке, необходимо знать каждый из этих факторов в каждом отдельном образце муки.

О количестве белковых веществ в муке условно принято су­дить либо непосредственно по количеству в муке азота, опреде­ляемого по Кьельдалю, с перемножением на соответствующий коэфициент (5,7 или 6,25), либо косвенно, по количеству содер­жащейся в муке клейковины. В условиях производственных ла­бораторий для этой цели достаточно определить количество сы­рой клейковины.

Содержание клейковины не может быть практически приемле­мым показателем содержания в муке белковых веществ лишь в отношении муки, смолотой из зерна, пораженного клопом-черепашкой в такой степени, что отмыть из нее клейковину или совсем или почти невозможно. Состояние белковых веществ (ка­чество клейковины) будет зависеть от сочетания количества протеиназы, количества активаторов протеолиза и степени атакуемости белковых веществ.

Как показал ряд работ, в том числе и наши работы 1937 г., во всякой муке имеются протеиназы в избыточном количестве. Исходя из этого, можно считать, что сила муки в основном определяется количеством содержащихся в муке активаторов и атакуемостью белка.

Значение этих факторов подробно иллюстрируется данными из работы Проскурякова и Бундель, приводимыми в табл. 15.

таб15.png

При действии вытяжек из муки на стандартный белковый субстрат — эдестин активность протеиназного действия этих вы­тяжек прямо пропорциональна количеству содержащихся в них активаторов протеолиза.

Следовательно, не количество протеиназы, а количество ак­тиваторов является основным фактором, определяющим протеиназную активность муки.

Однако протеиназная активность муки еще не определяет ка­чества клейковины. Наиболее активные в этом отношении образцы муки № 9, 205 и 20 обладают лучшей клейковиной (менее рас­тяжимой), чем, например, образцы № 21 и особенно № 14, имею­щие более низкую протеиназную активность. Достаточно, однако, обратиться к цифрам, характеризующим атакуемость белков муки, чтобы убедиться, что причина плохого 'качества клейко­вины образцов № 21 и 14 лежит в исключительно малой их со­противляемости протеолизу, в исключительно большой их ата­куемости.