Клопы-черепашки относятся к числу хоботных насекомых. Из клопов-черепашек, встречающихся в СССР, наиболее вредны (см. рис. 122) следующие виды: 1) вредная черепашка, 2) мавр­ский клоп, 3) остроголовая черепашка.

Длина клопов-черепашек колеблется в пределах 8—12 мм. Клопы-черепашки прокалывают растение в разных его местах хоботком, длина которого достигает 6 мм, и через образовав­шееся отверстие высасывают соки растений. По мере развития растения клоп-черепашка поражает стебли, листья, ножки колос­ков, наконец, зерно.

В зависимости от степени зрелости зерна уколы черепашки вызывают в нем различные изменения. Если зерна повреждены в ранних стадиях созревания, они как бы сморщиваются, ссы­хаются и остаются щуплыми и незаполненными. На поверхности такого зерна при внимательном его осмотре легко обнаружить одно или несколько пятнышек-точек, окруженных кольцом, окра­шенным темнее, чем остальная поверхность зерна. Эти точки яв­ляются как бы зажившими ранками, образовавшимися в резуль­тате прокола поверхности зерна хоботком клопа-черепашки. Диаметр отверстия этого прокола равен 0,05—0,1 мм.

Зерна, пораженные клопом-черепашкой в период конечной спелости, почти не изменяются по форме и внешнему виду. За­метно лишь небольшое изменение окраски поверхности зерна вокруг точки — следа укола. Однако хлебопекарные свойства зерна резко ухудшаются и в этом последнем случае.

Мука из поврежденного клопом-черепашкой зерна дает тесто, очень быстро разжижающееся и сильно расплывающееся в расстойке. Клейковину из такой муки при сильном поражении зерна вообще невозможно отмыть. При более слабом поражении зерна клейковина отмывается, но ее физические свойства очень скоро ухудшаются в процессе отлежки, клейковина превращается в сме­танообразную, мажущуюся липкую и тянущуюся нитями массу.

Чем сильнее поражено зерно клопом-черепашкой, тем скорее ухудшаются физические свойства теста и клейковины.

Это положение может быть иллюстрировано цифрами из на­шей работы, приведенными в табл. 90.

Данные этой таблицы характеризуют физические свойства теста и клейковины и отношение высоты к диаметру (h : d) подо­вых хлебцов из сильной муки (№ 114), из муки и частей зерна, пораженных клопом-черепашкой (№ 255), и из смесей этих двух образцов муки.

Хлеб из муки, приготовленной из зерна, пораженного клопом- черепашкой, получается расплывшийся, пониженного объема и пористости. Верхняя корка такого хлеба временами бывает по­крыта мелкими неглубокими трещинами. Показатели физиче­ских свойств клейковины и теста и качества хлеба говорят о том, что мука из зерна, пораженного клопом-черепашкой, обладает всеми типичными признаками слабой муки.

Природа и характер изменений хлебопекарного качества муки из зерна, пораженного клопом-черепашкой, были за последние годы объектом внимания многих исследователей. Из числа иссле­дований советских авторов нельзя не упомянуть работ Козьминой и Маркина, Благовещенского и Соседова, Лозы, Кретович и Токаревой, Опарина, Благовещен­ского, Алякринской, Горбачевской и Скловской, Ауэрман, Бранопольской, Проскурякова и Бундель, Опарина и Онищенко, Проскурякова, Бундель и Зезюлинского, Теумина и Зибеля, Кретовича и его сотрудников и других.

К сожалению, несмотря на большое число исследований, на­правленных к выявлению характера и природы действия, оказы­ваемого поврежденным зерном на качество хлеба, в этот вопрос еще не внесено полной ясности.

Очевидным и неоспоримым является лишь то, что применение поврежденного клопом-черепашкой зерна приводит к ухудшению белково-протеиназного комплекса муки, к ухудшению качества клейковины и физических свойств теста и в результате — к расплываемости хлеба и другим его дефектам.

Вопрос о том, от какого же из слагаемых белково-протеиназного комплекса—состояния ли и свойств белкового вещества или количества и активности фермента — зависит ухудшение фи­зических свойств клейковины или теста, пока еше не разрешен.

Авторы ряда работ — Козьмина и Маркин, Благовещен­ский и Соседов, Кретович и Токарева и другие — счи­тают основной причиной дефектности зерна, пораженного кло­пом-черепашкой, наличие в нем чрезвычайно активных, дезагре­гирующих клейковину протеолитических ферментов.

Опарин, Проскуряков и Бундель, Опарин и Онищен­ко и другие авторы исходят из представления, что наиболее характерным для муки из зерна, пораженного клопом-черепаш­кой, является повышенная атакуемость белковых веществ муки, которая не отличается «ни повышенным содержанием активато­ров, ни высокой активностью, переходящих в водную вытяжку, протеаз» (Опарин и Онищенко. Нам представляется, что не только повышенная атакуемость белковых веществ, но и повы­шенная их протеолитическая активность повинны в эффекте по­ражения зерна клопом-черепашкой. Без допущения значительной роли протеолитических ферментов трудно найти убедительное объяснение тому, что добавление всего лишь 2—5% зерна (или муки), поврежденного клопом-черепашкой, к нормальному зерну резко ухудшает белково-протеиназный комплекс всей массы муки из этого зерна.

Протеиназы зерна, пораженного клопом-черепашкой, по дан­ным Кретович и Токаревой, имеют активность в зависимости от pH среды (рис. 123) в зоне pH, обычной для пшеничного теста (рН=4,5—6,0), кислотность среды снижает активность протеиназ, пораженного клопом-черепашкой зерна.

Влияние температуры на активность протеиназы зерна, пораженного клопом-черепашкой, схематически показано на рис. 123, II. Понижение температуры в пределах практически применяемой при (приготовлении теста (25—35°) влечёт за собой заметное снижение активности протеиназ пораженного зерна.

В части химических изменений, связанных с белково-протеиназным комплексом зерна, пораженного клопом-черепашкой, следует отметить некоторое понижение содержания общего азота, резкое повышение доли воднорастворимого азота и значительное повышение доли глиадина и азота глиадина.       

В отдельных работах имеются указания на увеличение свобод­ного тирозина. Имеются также указания на увеличение диаста­тической активности и титруемой кислотности.

Несколькими работами была установлена локаль­ность (ограниченность) повреждения зерна, охватывающего только часть зерна, непосредственно прилегающую к зоне прокола клопом-черепашкой. Чем старше стадия созревания зерна, в которую произошло его повреждение клопом-черепашкой, тем более четко ограничена поврежденная часть зерна. Остальная часть зерна совершенно нормальна как по структуре и внешнему виду, так и по состоянию белково-протеиназного комплекса.

Исходя из этого, можно легко объяснить тот общеизвест­ный факт, что при размоле зерна, пораженного клопом-черепаш­кой, на муку разных выходов и сортов, дефективность протеиназно-белкового комплекса муки меньшего выхода (муки первых сортов) выражена значительно слабее, чем у муки большего вы­хода (мука низших сортов).

Диагностика зерна и муки из зерна, поражен­ного клопом-черепашкой. При качественной характери­стике зерна пшеницы, поврежденной клопом-черепашкой, еще несколько лет назад исходили из процента зерен, поврежденных клопом-черепашкой, имеющих следы прокола. Однако и практи­ческий и экспериментально-исследовательский опыт последних лет показал всю необоснованность и неверность такого упрощен­ного подхода.

Было установлено, что степень повреждения зерна клопом- черепашкой зависит:

• от стадии созревания, на которой зерно повреждено: чем в более поздней стадии созревания повреждено зерно, тем меньше ухудшается его качество,
• от типа, сорта и качества пшеницы, повреждаемой клопом- черепашкой. Одни сорта (например, Саррубра) очень стойки к повреждению клопом-черепашкой, другие (например Гостианум) значительно менее стойки.

Нельзя, наконец, игнорировать и факты, установленные Гривановым, нашедшим, что личинки пшеничного трипса вызы­вают образование на проколотой поверхности пшеничного зерна такие же светлые пятна е темной точкой в центре, которые харак­терны для зерна, поврежденного вредной черепашкой. Однако укол зерна пшеницы личинкой трипса абсолютно безвреден для его хлебопекарных свойств. Исходя из этого, процент зерен, имеющих внешние признаки укола зерна клопом-черепашкой, ни в какой мере нельзя считать показателем степени действитель­ного повреждения зерна в отношении его хлебопекарных свойств.

Значительно более обоснованы способы диагностики степени повреждения зерна клопом-черепашкой по биохимическим и фи­зическим показателям, связанным с белково-протеиназным ком­плексом зерна и муки.

Из методов этой группы можно указать на диагностику:

• по протеолитической активности солодовых вытяжек из исследуемого зерна или муки,
• по атакуемости белков зерна и муки,
• по продуктам протеолиза (главным образом тирозину), определяемым в зерне или муке,
• по физическим свойствам теста.
• по физическим свойствам клейковины и
• по качеству хлеба, получаемого в результате пробной вы­печки.

В производственных лабораториях хлебозаводов практиче­ское применение найдут, очевидно, простейшие методы диагно­стики, основанные на определении физических свойств теста и клейковины, наряду с проведением пробных выпечек.

Режим технологического процесса при ра­боте на муке из зерна, пораженного клопом- черепашкой. Как указывалось выше, дефектность хлеба из муки, поврежденной клопом-черепашкой, обусловливается протеиназно-белковым комплексом муки. Из этого вытекает, что наилучший хлеб из такой муки можно получить, применяя режим технологического процесса, способствующий инактивированию или хотя бы замедлению протеолиза и укреплению белковых ве­ществ муки.

Какие факторы можно и нужно использовать для этой цели?

Повышение кислотности теста способно резко затормозить протеолиз и улучшить физические свойства клейковины и теста.

Это положение обосновывается результатами работы Кретовича и Токаревой (см. рис. 123,/), проведенной на муке из зерна, пораженного клопом-черепашкой, и может быть подтверж­дено результатами более ранней работы Кузьминой и др., изучавших изменения свойств теста из муки разной силы, проис­ходящие в тесте под влиянием его кислотности.

Чтобы повысить кислотность теста, надо или приготовлять его на жидких дрожжах, или применять часть старой опары или теста в качестве закваски, или добавлять молочную кислоту. Может этому способствовать и применение сброженных заварок. Кислотность пшеничного теста повышается, если его приготов­лять на специальных молочнокислых заквасках.

Повышение количества соли в тесте, улучшая физическое со­стояние клейковины, в известной мере улучшает и качество хлеба из зерна, пораженного клопом-черепашкой.

В табл. 91 мы приводим результаты выпечки хлеба из муки, смолотой из пораженного зерна, без соли и с добавлением 1,5 и 1,8% соли.

Применение сернокислого натрия, как показала работа Ин­ститута биохимии Академии наук УССР, может также тормозить протеолиз в тесте из муки, смолотой из зерна, пораженного кло­пом-черепашкой.

В табл. 92 показаны результаты проведенных в нашей лабо­ратории выпечек из пораженной муки с добавлением 0; 0,1; 0,2 и 0,5 сернокислого натрия.

Результаты этих выпечек свидетельствуют о том, что добав­ление сернокислого натрия в количестве 0,2—0,5% от веса муки существенно улучшает качество хлеба из пораженного клопом- черепашкой зерна.

Применение окислительно действующих добавок должно, ка­залось бы, улучшить качество хлеба из такой муки. Однако мне­ния авторов исследовательских работ в этом вопросе расхо­дятся. Одни авторы (Крето-вич и Токарева, Резниченко и Козьмина и др.) считают, что дезаггрегирующий протеолити­ческий фермент зерна, пораженного клопом-черепашкой, не инак­тивируется действием окислителей.         .

Другие авторы (Благовещенский, Юргенсов и др.) считают, что окислители, в особенности в присутствии молочной кислоты, могут не только инактивировать протеолиз в тесте из зерна, пораженного клопом-черепашкой, но и изменять действие протеиназ в сторону синтеза. Опыты, проведенные под нашим руководством дипломанткой А. Татур в 1939 г., показали, что окислительные добавки, особенно в сочетании е молочной кисло­той, могут бесспорно способствовать улучшению теста при работе на муке из зерна, пораженного клопом-черепашкой.

В табл. 93 приведены результаты одной серии выпечек, про­веденных в нашей лаборатории А. Татур, подтверждающие зна­чительную эффективность добавок окислительного действия.

Это совпадает и с результатами работы Лозы, а также Опарина и Онищенко, рекомендовавших броматирование дрожжей, особенно существенное при работе с мукой из пора­женного зерна.

Длительность брожения и расстойки теста также имеет боль­шое значение при работе на муке из зерна, пораженного клопом- черепашкой. Чем короче процесс брожения теста, тем меньше длительность протеолиза и тем меньше ухудшаются физические свойства теста. Чем меньше время расстойки, тем менее расплыв­чатым получится подовой хлеб.

Температурный фактор может также быть эффективным сред­ством по улучшению качества хлеба из -зерна, пораженного кло­пом-черепашкой. Рекомендуется применять специальную тепло­вую обработку зерна и муки — пропаривание зерна, гидро­термическую обработку зерна и прогрев муки. Наряду с этим эффективным может быть и соответствующий температурный режим приготовления теста.

Возможно здесь использование и пониженных и повышенных температур теста. Пониженная температура теста, как было указано, тормозит действие протеиназ теста. Повышенная темпе­ратура, рекомендуемая, например, в виде гидротермической об­работки муки Н. Н. Журавлевым, приводит, очевидно, к частич­ной термической денатурации белков и к большему накоплению кислотности в тесте.

Применение заварок, связанное с тепловой обработкой части муки, обусловливающее повышенное содержание сахаров в те­сте, также может в некоторой мере влиять улучшающе на каче­ство хлеба из такой муки.

Таковы основные факторы, которые могут быть использованы при работе на муке из зерна, пораженного клопом-черепашкой, и которые в тех или иных сочетаниях рекомендуются в работах отдельных авторов. Поэтому при при­готовлении теста из муки, смолотой из зерна, пораженного кло­пом-черепашкой, следует: 1) вести тесто по возможности уско­ренным способом—с тем, чтобы тесто (клейковина) в процессе брожения не успело в полной мере подвергнуться разрушаю­щему действию протеиназ; 2) поддерживать в тесте максималь­ную кислотность, для чего ставить тесто на жидких дрожжах, на специальных культурах молочнокислых бактерий или добав­лять часть старого спелого теста; 3) применять заварку или обра­ботку части муки водой с температурой 60—80°; 4) месить тесто несколько более «крепким» по консистенции по сравнению с те­стом из обычной муки; 5) несколько сокращать расстойку; 6) производить выпечку хлеба при несколько повышенной тем­пературе пекарной камеры.

Если на предприятии имеется также и сильная мука, то муку из зерна, пораженного клопом-черепашкой, следует употреблять в валке с сильной мукой.

Если на предприятии имеется бромат калия, то при работе на муке из зерна, пораженного клопом-черепашкой, целесообразно применять его в количестве 0,001—0,004%- от веса муки, добав­ляя при этом молочную кислоту (в количестве 0,2%) или повы­шая кислотность теста указанными выше способами.