Злаки

Что представляет собой клейковина пшеницы?

Белок и продуктивность животных

В справочниках группы кормов перечисляются в определенном порядке: сначала доля грубых, затем сочных (летом — зеленых), затем концентратов.

Например, структура 30%- 40%- 30% означает, что 30% питательности рациона нужно обеспечить за счет сена и соломы, 40% — за счет силоса и корнеплодов, 30% — за счет зерновых кормов. Разумеется, чем выше продуктивность, тем больше должен быть процент концентрированных кормов и меньше — объемистых (грубых и сочных).

При разведении высокомолочных породистых коров использование качественных кормов позволяет в полной мере раскрыть весь генетический потенциал животного. По питательности зеленый корм имеет высокий удельный вес и состоит из полноценных белков, аминокислот, витаминов, минералов и хорошо усваивается в организме коровы.

На 1 кг луговой травы приходится 0.26 кормовых единиц. Для бесперебойного кормленияживотных зеленым кормом в течение всего летнего периода необходимо организовать посев трав кормовых культур на пахотных землях (зеленый конвейер). 2. Грубые корма. К грубым кормам относят сено и солому, что занимает большой процент в зимнем рационе кормления.

В ней много клетчатки, но мало протеина и отсутствуют витамины. 3. Сочные корма. К сочным кормам относят силос, сенаж, корнеплоды и бахчевые культуры.

Главным недостатком данного типа корма – сложность в хранении (быстро портятся, при минусовой температуре замерзают). Сенаж может стать оптимальной заменой грубых и сочных кормов в рационе кормления.

Что такое зародыш пшеницы?

Зародыш является частью ядра, которая помогает злаку порождать новое растение. Обычно он удаляется при переработке зерна, однако присутствует в цельнозерновой пшенице.

Зародыши добавляются в некоторые мюсли, крупы и хлеб. Также они доступны в сыром виде. Еще это популярная начинка для пирогов, йогурта, мороженого и горячих или холодных закусок. А цельнозерновая мука, содержащая их в своем составе, может быть более здоровой альтернативой сухарям во фрикадельках, мясных рулетах и панировке. Зародыши пшеницы также доступны в виде жидкости и гелькапа как пищевые добавки, которые являются хорошим источником магния, цинка, тиамина, фолата, калия и фосфора.

Другие растительные соединения

Большинство растительных соединений в пшенице сосредоточено в отрубях и зародышах — частях зерна, которые отсутствуют в рафинированном продукте. Так, самые высокие уровни антиоксидантов обнаружены в алейроновом слое — компоненте отрубей. Пшеничный алейрон также продается в качестве пищевой добавки.

В свою очередь, в химический состав озимой пшеницы входят:

  • Феруловая кислота: преобладающий антиоксидантный полифенол, содержащийся во многих зерновых культурах.
  • Фитиновая кислота: вещество, способное ухудшить усвоение таких минералов, как железо и цинк. Замачивание, прорастание и ферментация зерен могут уменьшить его содержание.
  • Алкилрезорцинолы: класс антиоксидантов, обладающих целым рядом преимуществ для здоровья.
  • Агглютинин зародышей пшеницы: лектин (белок), сконцентрированный в зародыше пшеницы. Его считают вредным для здоровья. Однако лектины инактивируются при нагревании и не активны в выпеченных или вареных пшеничных продуктах.
  • Лютеин: антиоксидантный каротиноид, отвечающий за желтый цвет твердой пшеницы. Пища с высоким содержанием лютеина может улучшить здоровье глаз.

Влияние погодных факторов на качество зерна

Качество зерна пшеницы, как и другой сельскохозяйственной продукции, во многом зависит от почвенно-климатических условий района ее возделывания. Известна общая закономерность: с увеличением засушливости климата улучшаются мукомольно-хлебопекарные свойства зерна, повышается содержание в нем белка. Пшеничное зерно, выращенное в засушливых районах, всегда высоко ценится на международном рынке, оно используется как улучшатель низкобелковых пшениц.

Однако качественные показатели зерна не остаются стабильными. Даже в одной почвенно-климатической зоне они сильно изменяются по годам, а в ряде случаев и по отдельным хозяйствам. Определяется это многими факторами. Сорт, условия выращивания, в частности состояние почвенного плодородия, метеорологические условия вегетационного сезона, технология возделывания культуры, повреждения растений болезнями и вредителями и другие факторы действуют в сложном комплексе, и вычленение роли каждого из них связано со значительными трудностями

Между тем для сельскохозяйственного производства важно установить, какие именно условия определяют снижение качества получаемой продукции и что можно сделать для ослабления этого отрицательного влияния

С указанной целью были использованы материалы о качестве зерна мягких и твердых яровых пшениц в конкурсном сортоиспытании лаборатории селекции яровой пшеницы НИИСХ Юго-Востока и данные метеорологической станции при институте. Технологические показатели качества зерна определялись в лаборатории технологии под руководством А. И. Марушева.

В конкурсном сортоиспытании из года в год применяли примерно одинаковую технологию возделывания пшеницы. Посев проводили в специальном селекционном севообороте по рано вспаханной зяби после озимых, высевавшихся по чистому пару. На всех полях применяли снегозадержание, сев проводили сеялкой в первые дни после начала полевых работ. Убирали посевы раздельно. Таким образом, основным изменяющимся от года к году фактором урожая и качества зерна являлся характер погоды вегетационного сезона.

По выравненности

Выравненность зерна — однородность партии по его крупности. Если в партии зерно в основном одинаковое по размерам, то ее считают выравненной. Выравненность зерна зависит от следующих факторов: посева откалиброванными семенами, энергии прорастания семян, одновременности и качества проведения всех агрономических мероприятий по уходу за посевами, однородности почвы данного поля (рельефа и других показателей). Основным из этих факторов является посев сортовыми семенами. В этом случае зерно выращенного урожая при прочих равных условиях будет более выравненным, чем при посеве рядовым зерном. Этому также способствует высокая энергия прорастания семян, что обеспечивает дружное созревание и хорошую выравненность зерна.

При высокой агротехнике и хороших почвенно-климатических условиях зерно также бывает более выравненное. Но даже при соблюдении всех агротехнических правил зерно в партиях не может быть все одинаковых размеров. Это объясняется неодновременным его созреванием в колосе, метелке, кисти, так как цветки в соцветиях цветут не в одно время, особенно в соцветиях метелок овса, проса, риса и кисти гречихи.

Выравненное зерно легче очистить от примесей, так как проще подбирать сита и регулировать воздушный поток зерноочистительных машин. При очистке плохо выравненного зерна в нем остается больше примесей, в отходы попадает полезное зерно. При переработке выравненного зерна общий выход продукции и ее качества будет выше. Например, при шелушении на крупоза­водах невыравненного зерна, более крупные зерна дробятся и попадают в отходы, что снижает выход продукции, а мелкие остаются в пленках, это ухудшает качество продукта.

Что такое ростки?

Проростки пшеницы имеют много преимуществ для здоровья. Они стали популярными в 1930-х годах в США. В то время один из специалистов по сельскому хозяйству использовал молодые пшеничные ростки, чтобы попытаться спасти умирающих цыплят. В итоге они выжили, а выросшие из них куры произвели больше яиц, по сравнению с другими.

После этого многие специалисты начали проводить исследования, после чего в продаже появились продукты из проростков. Сторонники их употребления утверждают, что химический состав ростков пшеницы таков, что он может улучшить здоровье и сбалансировать рацион.

Сырые ростки обычно употребляют в измельченном виде в составе различных напитков. Кроме того, порошок из них поступает в продажу в капсулах и жидких суспензиях.

Технологическая ценность зерна

Естественной особенностью зерновой культуры является способность давать заданный сорт муки за счет использования различных методов обработки. Мукомольное качество определяется наименьшей энергозатратностью при обработке зерна с самым большим выходом готовой продукции. Оценивают этот показатель в соответствии со следующими критериями:

  • товарный выход;
  • качество полученного сырья;
  • время, затраченное на процесс помола;
  • энергетический расход.

Производить хлеба высокого сорта с применением самых обычных технологий тестоведения — эта способность напрямую связана с газообразующим феноменом.

Сколько белка в кукурузе?

В зависимости от содержания криптоксантина зерно кукурузы может иметь белую, желтую или красную окраску.

При кормлении свиней предпочитают желтое зерно, но в некоторых странах в заключительный период откорма дают белое зерно, чтобы сало не приобретало желтой окраски.

Подобно другим злакам, использование кукурузы в качестве единственного в рационе корма также ограничено прежде всего из-за невысокого содержания протеина и недостаточности его аминокислотного состава. Имеющийся в эндосперме зерна белок зеин, занимающий большую часть протеина, дефицитен по таким аминокислотам, как лизин и триптофан.

В целом в зерне кукурузы триптофан и лизин соответственно составляют  0,6 и 2,5%   от общего  количества аминокислот, а в белках зародыша — 1,3 и 5,8%.

Другой белок — кукурузный глютелин, содержащийся в меньших количествах, чем зеин, представляет собой лучший источник этих двух аминокислот. Биологическая ценность белков зародышей кукурузы равна 64—72%, а белков эндосперма — 44—59% .

При добавлении аминокислот лизина и триптофана к кукурузным рационам свиней, а также специальных протеиновых добавок с высоким содержанием незаменимых аминокислот увеличивается скорость роста и уменьшается расход корма на единицу привеса свиней.

За последние годы селекционеры вывели много новых сортов кукурузы, богатых как протеином, так и аминокислотами , а также сорта с очень малым количеством жиров .

При использовании кукурузы с высоким содержанием жира в виде ненасыщенных кислот — линолевой и линоленовой — получают мягкое сало у откармливаемых свиней. Для пищевых целей выведены сорта кукурузы, накапливающие до 14—15% жиров в зерне. Восковые или глютеновые сорта содержат крахмал, в состав которого входит 93—100% амилопектина. Программой селекции в некоторых странах мира предусмотрено выведение специальных сортов кукурузы, в которых амилопектин составляет 20% и амилаза — 80%.

В зерне кукурузы мало кальция. В рационах с большим количеством этого корма наблюдается резкий недостаток кальция, а также натрия и хлора.

Зерно кукурузы перед раздачей свиньям дробят, или грубо размалывают, или приготовляют хлопья, которые отличаются высокой переваримостью. При хранении зерно часто поражается плесневыми грибами, которые не оказывают вредного действия на организм свиней, но снижают его питательную ценность.

При промышленном производстве из зерна кукурузы крахмала и глюкозы получают большое количество отходов, основные из них: мука из зародышей, отруби и глютеновая мука, которые используют при кормлении животных.

Смесь этих отходов содержит до 24% сырого протеина, не меньше 5% сырого жира и около 3—5% сырой клетчатки, но из-за плохого качества белка они не могут быть использованы в качестве основного источника протеина в рационах свиней. К тому же при скармливании этих кормов животным получают мягкое сало.

Количество клейковины пшеницы по классам

Советуем к прочтению другие наши статьи

  • Сорт клубники Альбион

  • Лучшие мясные породы свиней

  • Силос для животных

  • Флокс шиловидный

Качество глютена обычно определяется обилием азота в сухом веществе. Максимальный его показатель 16%. Качество клейковины делится на 5 классов. Первый – это очень слабая, а пятый класс – очень сильная. В зависимости от качества и количества клейковины в зерне, пшеницу делят на пять классов.

Таблица клейковины пшеницы по классам зерна:

Класс зерна Количество клейковины Качество клейковины
I 36% I группа
II 28-32% II группа
III 23-27% III группа
IV 18-22% IV группа
V Не ограничено V группа

Первые 3 класса относятся к группе «А» зерна. Оно используется в производстве булочек, хлеба и прочих подобных изделий. Именно его обычно отправляют на экспорт.

Четвертый и пятый класс относятся к группе «Б» зерна. Он используется в производстве макаронных изделий, круп.

Существует также шестой класс – это фуражный тип зерна низкого качества, которое применяют при приготовлении комбикормов и смесей для сельскохозяйственной живности.

Абсолютный вес зерна

Вес 1000 зерен в граммах, или абсолютный вес, является важным показателем семенных и технологических качеств зерна. В зависимости от условий выращивания пшеницы этот показатель подвержен очень резким изменениям.

Так, яровая пшеница Саратовская 29 за 24 года наблюдений шесть раз имела абсолютный вес зерна ниже 30 г и двенадцать раз выше 35 г. Наиболее высокий вес получен в 1971 г. (43,0 г) и самый низкий в 1954 г. (17,6 г).

На абсолютном весе зерна оказываются и сортовые особенности. Твердая пшеница Мелянопус 26 за 14 лет наблюдений ни разу не имела абсолютный вес ниже 35 г; он колебался за эти годы от 35,7 до 49,4 г. В пределах одного сорта при одинаковом уровне агротехники решающее влияние на абсолютный вес зерна оказывают метеорологические условия.

Формированию повышенного абсолютного веса зерна способствуют условия погоды, которые улучшают влагообеспеченность растений во время налива зерна и снижают напряженность транспирации. Достаточная весенняя влагозарядка почвы — первый показатель возможного в данном году хорошего налива зерна. Растения яровой пшеницы потребляют влагу из глубинных слоев почвы преимущественно после колошения, то есть в период формирования и налива зерна. Глубокое весеннее промачивание почвы и наличие больших запасов продуктивной влаги создают условия спокойного хода налива даже в засушливые годы.

В зоне южных черноземов за период с 1929 по 1969 г. 17 лет было с повышенным абсолютным весом зерна. Как правило, это были годы с весенними запасами продуктивной влаги в метровом слое почвы не менее 140 мм.

Недостаточное весеннее увлажнение почвы в некоторых случаях может быть компенсировано обильными осадками после посева пшеницы и главным образом во время налива зерна. За последние 70 лет было три случая (1945, 1967, 1969), когда при очень низких весенних запасах доступной растениям воды в метровом слое почвы (меньше 100 мм) получено зерно пшеницы с высоким абсолютным весом. Эти годы отличались большим количеством осадков и прохладной погодой во время налива зерна.

Вместе с тем за указанные годы было два случая (1938, 1948), когда при высоких весенних запасах доступной растениям воды в почве получен низкий абсолютный вес зерна. Связано это с недостаточным количеством осадков за время вегетации пшеницы при сухой, жаркой погоде во время налива или же с плохим укоренением растений.

Из метеорологических условий наиболее сильное влияние на формирование абсолютного веса зерна оказывает погода периода от колошения до созревания. Пониженная температура во время налива зерна сопутствует годам с повышенным абсолютным весом, а жаркая погода вызывает щуплость зерна и соответственно низкий абсолютный вес. Во все годы с абсолютным весом зерна яровой пшеницы более 35 г, как правило, средняя температура воздуха от колошения до созревания не превышает 21°. Учитывая, что таким годам предшествует и высокая весенняя влагозарядка почвы, по-видимому, между размерами весеннего увлажнения почвы и температурой периода налива зерна (вторая половина июня — первая половина июля) имеется некоторая коррелятивная связь.

В годы с повышенным количеством осадков в течение всего периода вегетации и особенно от колошения до созревания, когда бывает не более двух дней с суховеями и не более шести дней с максимальной температурой воздуха выше 30°, также отмечается высокий абсолютный вес зерна.

Анализ данных за отдельные годы показывает, что в годы с плохим наливом зерна количество осадков от посева до созревания яровой пшеницы обычно ,не превышает 120 мм, а в период от колошения до созревания — 50 мм. Наиболее устойчивым агрометеорологическим показателем плохого налива зерна является средняя температура воздуха во время созревания. Как правило, при средней температуре указанного периода выше 22° отмечается значительное снижение абсолютного веса зерна. В годы плохого налива от посева до созревания бывает не менее 10 суховейных дней и не менее 12 дней с максимальной температурой воздуха выше 30°.

Что такое клейковина пшеницы

Глютен (от латинского gluten — «клей») — группа сходных по строению и свойству белков, которые содержатся в зерновках злаковых растений. В научной среде под этим термином в основном понимают белки проламины и глютелины. Их содержание составляет до 85% от общего белкового состава. Вещество окрашено в желтоватый или желтовато-серый цвет.

Клейковина располагается в виде сухих частиц в эндосперме злаков между крахмальными зернами. Во время замачивания и замешивания теста частицы глютена набухают и слипаются, образуя определенную фазу белка, которая, словно сетка, обхватывает зерна крахмала. В результате получается связное тесто — упругое, компактное, мягкое.

Во время брожения дрожжей масса разрыхляется, но не разрушается именно благодаря упругости набухшей клейковины. Получившаяся пористая структура после того, как масса подвергнется воздействию высоких температур, закрепляется.

Какое значение имеет этот показатель

Клейковина — необходимый элемент в питании человека. Она улучшает пищеварение, связывая питательные и минеральные вещества.

Чем выше показатель глютена в муке, тем лучшими хлебопекарными качествами она обладает. Физические свойства выпечки и теста напрямую зависят от качества и количества клейковины в муке.

Белок и продуктивность животных

В справочниках группы кормов перечисляются в определенном порядке: сначала доля грубых, затем сочных (летом — зеленых), затем концентратов.

Например, структура 30%- 40%- 30% означает, что 30% питательности рациона нужно обеспечить за счет сена и соломы, 40% — за счет силоса и корнеплодов, 30% — за счет зерновых кормов. Разумеется, чем выше продуктивность, тем больше должен быть процент концентрированных кормов и меньше — объемистых (грубых и сочных).

При разведении высокомолочных породистых коров использование качественных кормов позволяет в полной мере раскрыть весь генетический потенциал животного. По питательности зеленый корм имеет высокий удельный вес и состоит из полноценных белков, аминокислот, витаминов, минералов и хорошо усваивается в организме коровы.

На 1 кг луговой травы приходится 0.26 кормовых единиц. Для бесперебойного кормленияживотных зеленым кормом в течение всего летнего периода необходимо организовать посев трав кормовых культур на пахотных землях (зеленый конвейер). 2. Грубые корма. К грубым кормам относят сено и солому, что занимает большой процент в зимнем рационе кормления.

В ней много клетчатки, но мало протеина и отсутствуют витамины. 3. Сочные корма. К сочным кормам относят силос, сенаж, корнеплоды и бахчевые культуры.

Главным недостатком данного типа корма – сложность в хранении (быстро портятся, при минусовой температуре замерзают). Сенаж может стать оптимальной заменой грубых и сочных кормов в рационе кормления.

Концепция формирования белкового комплекса клейковины пшеницы

В конце XX столетия в Сибирском институте физиологии и биохимии растений выполнено исследование, выдвинувшее концепцию формирования белкового комплекса клейковины пшеницы, основанной на регуляторной функции ферментов тиол-дисульфидного обмена. Показано, что в развивающихся зерновках функционирует специализированная система ферментов, катализирующая образование дисульфидных связей в белках (тиол: кислородредуктаза), их диссоциацию (тиол: протеин-дисульфидизомераза).

В тиолдисульфидном обмене клейковины принимает участие трипептид глютатион.

Взаимопревращение окисленной и восстановленной форм глютатиона катализируется группой ферментов приведенных выше. Глютатион оказывает большое влияние на активность ферментов, особенно тех, действие которых связано с превращениями белков. Окисленный глютатион изображают сокращенно Г–S–S–Г, восстановленный –Г–SH.

Свойства белков созревающего и прорастающего зерна связаны с содержанием –S–S– связей и –SH-групп. При хорошем качестве клейковины соотношение Г–S–S–Г/Г–SH высокое. При прорастании зерна дисульфидные связи распадаются с одновременным увеличением сульфгидрильных групп и ослаблением качества клейковины.

Разработан способ ферментативного улучшения хлебопекарного качества пшеничной муки.

Берут небольшое количество растительного масла и небольшое количество соевой муки, особенно богатой ферментом липоксигеназой, затем энергично размешивают эту смесь и вносят в пшеничное тесто. Липоксигеназа окисляет кислородом воздуха ненасыщенные жирные кислоты. При этом кислород присоединяется к двойным связям жирных кислот, образуя их перекиси (пероксиды), обладающие очень сильным окисляющим действием. Гидроперекиси жирных кислот укрепляют клейковину муки, улучшают ее физические свойства.

Выводы

Результаты исследований показали, что качество зерна озимой пшеницы в процессе хранения изменялось в зависимости от сроков хранения, сорта и условий выращивания.

При хранении зерна до 8 месяцев в нем уменьшалось количество клейковины, улучшалось ее качество. Через 24 месяца снижалась упругость клейковины и ее количество. Отмечены сортовые отличия в изменении качества клейковины при хранении зерна.

В течение 30 месяцев динамика содержания крахмала в зерне имела следующий характер: до 6 месяцев содержание крахмала в зерне увеличивалось в пределах 0,4-0,5%. Через 6-24 месяца существенных изменений в его содержании не наблюдалось, а при продлении срока хранения зерна до 30 месяцев содержание крахмала значительно снижалось в сравнении с начальными значениями. В течение 30 месяцев наблюдалось постепенное уменьшение содержания жира в зерне. Количественных изменений в содержании золы, фосфора и калия в зерне в зависимости от срока хранения не выявлено.

Литература

  1. Иванов И.Е. К оценке технологических качеств зерна озимой пшеницы. В кн. Проблема повышения качества зерна / под. ред В.Н. Ремесло и А.В. Созинова. – М.: «Колос», 1977. – 304 с.
  2. Моисеева А.И. Технологические свойства пшеницы. – М.: «Колос», 1975. – 112 с.
  3. Павлов А.Н. Накопление белка в зерне пшеницы и кукурузы. – М.: «Наука», 1967. – 340 с.
  4. Яфарова Г.З., Бебякин В.М., Прянишников А.М. Изменение качества зерна озимой пшеницы в послеуборочный период // Зерновые культуры, 2000, №5. – с. 30-32.
  5. Плешков Б.П. Биохимия сельскохозяйственных растений. – М.: «Колос», 1980. – 495 с.
  6. Баланси та споживання основних продуктів харчування населенням України. Статистичний збірник / За ред. Остапчука Ю.М. – Київ, 2008. – с. 54.
  7. Стрельникова М.М. Повышение качества зерна пшеницы. – К.: «Урожай», 1971. – 180 с.
  8. Насіковський В.А. Технологічні властивості зерна пшениці залежно від режимів сушіння та зберігання / Автореф. дис. на здоб. н.с. канд. с/г наук. – Київ, 2007. – 22 с.
  9. Скалецька Л.Ф., Савчук Н.Т., Насіковський В.А. Вплив режимів зберігання та тривалості зберігання зерна озимої пшениці сорту Київська 8 на її якість / Агроном, 2008, №4. – с. 92-95.
  10. Скалецька Л.Ф., Савчук Н.Т., Насіковський В.А. Динаміка якості зерна пшениці, вирощеної в умовах північного Лісостепу України, в процесі тривалого зберігання / Видавничий центр НАУ. – Київ, 2006. – 42 с.

Олейник К.М., Давидюк Г.В., кандидаты сельскохозяйственных наук

ННЦ «Институт земледелия УААН»