Так как общепринятым растворителем для глиадина служит 60—70%-ный этиловый спирт, то по уменьшению растворимости именно в этом растворителе судят обычно о степени денатурации белка в результате тех или иных воздействий. Этанол, хотя и является хорошим растворителем глиадина, оказывает на него некоторое денатурирующее действие, зависящее от концентрации спирта в водном растворе. Работами Дилла и Алсберга (Dill, Аlsberg, 1925), а также А. Кизеля, В. Новикова и К. Сухорукова (1931) установлено, что даже 70%-ный этиловый спирт при продолжительном настаивании с мукой или препаратом глиадина уменьшает растворимость этого белка. Применение более низких и более высоких (чем 70%) концентраций этанола заметно усиливает денатурацию глиадина. Готтенберг и Алсберг (Gottenberg, Аlsberg, 1927) подробно изучили изменение растворимости препаратов глиадина в 20—90%-ных водных растворах этилового спирта после хранения их в течение 4, 9 и 15 дней при температурах 4; 25; 37 и 58°. Было показано, что 20—30%-ные растворы этанола денатурируют глиадин даже при низкой температуре (+4°). Аналогично действует 80%-ный спирт, тогда как промежуточные концентрации — 40, 50, 60 и 70% — при обычной температуре очень мало снижают растворимость глиадина. Помимо спирта, денатурирующее действие на глиадин оказывают и другие вещества, в частности мочевина, водные растворы которой применяются, как указывалось выше, в качестве растворителя для клейковинных белков. Сравнительное изучение молекулярных весов некоторых белковых веществ в растворах мочевины привело Бэрка (Вurk, 1937, 1938) к заключению о большой устойчивости глиадина по отношению к денатурирующему действию этого реагента. Некоторая денатурация глиадина под влиянием мочевины обнаруживалась по появлению в его молекуле дисульфидных групп, которые вновь исчезали после удаления мочевины диализом, что указывает на полную обратимость денатурации.
Наибольшее число работ посвящено тепловой денатурации глиадина. Этот процесс представляет большой интерес в связи с проблемами тепловой сушки зерна повышенной влажности. Как известно, сушка пшеницы оказывает большое влияние на ее качество, причем правильно выбранные режимы тепловой сушки могут при известных условиях улучшать физические свойства клейковины, что повышает качество зерна, тогда как неправильные режимы приводят к ухудшению качества и даже порче зерна. Изменения качества пшеницы при сушке зависят в основном от степени денатурации белковых веществ зерна под влиянием тепла и влаги, вследствие чего изучение условий и характера тепловой денатурация клейковины и составляющих ее белков приобретает большое практическое значение. В литературе имеется много работ, посвященных непосредственно изменениям клейковины при тепловой сушке. Эти работы будут рассмотрены ниже в главе о денатурации клейковины. Для расшифровки суммарного изменения клейковины под влиянием тепла неоднократно проводилось изучение тепловой денатурации ее составной части — глиадина. Еще в 1935 г. В. Л. Кретович и Е. Н. Рязанцева (1935б, 1937) наблюдали значительное уменьшение содержания спирторастворимого белка в муке влажностью 11—13%, подвергнутой прогревало при 90—130° в течение 3—6 часов (табл. 28).
Последующими работами многих авторов — В. Л. Кретовича (1945), И. И. Лекарского (1948, 1961, 1955), Н. И. Соседова и 3. Б. Дроздовой (1949), В. Л. Кретовича, А. А. Бундель, Т. И. Смирновой, 3. Н. Галачаловой и др. (1954), П. Н. Платонова и В. И. Жидко (1955) и других — было установлено, что растворимость глиадина, определяемая по содержанию спирторастворимого азота в зерне, снижается при прогревании последнего тем сильнее, чем выше температура и влажность зерна и чем больше продолжительность нагревания. В опытах И. И. Ленарского (1951) повышение температуры нагрева зерна при постоянной влажности на 10° увеличивало скорость денатурации глиадина в 2—4 раза. Увеличение влажности зерна на 3—4% было приблизительно эквивалентно повышению температуры на 10°. Снижение растворимости глиадина в результате тепловой денатурации на 8—9% резко ухудшало качество клейковины, а при денатурации глиадина свыше 15% клейковину отмыть не удавалось (Лекарский, 1955).
Измерив степень снижения содержания глиадина в зерне при разных сочетаниях температуры и влажности, И. И. Ленарский (1951), а позднее П. Н. Платонов и В. И. Жидко (1955) получили эмпирические кривые, определяющие графически границу безопасного нагревания зерна заданной влажности (рис. 4).
В зависимости от качества исходной клейковины зона безопасного нагревания зерна одной и той же влажности может смещаться в сторону более высоких или более низких температур. Это обстоятельство получило свое отражение и в эмпирических формулах зависимости величины безопасной температуры нагрева зерна с нормальной и крепкой клейковиной от влажности зерна в интервале 15—34%, предложенных П. Н. Платоновым и В. И. Жидко (1955).
Какие же изменения происходят с молекулой глиадина при тепловой денатурации? И. И. Ленарский (1951) на основании своих опытов считает, что этот процесс протекает с присоединением воды к глиадину и потому представляет собой бимолекулярную реакцию. Увеличение сухого веса глиадина при тепловой денатурации позволило И. И. Ленарскому подсчитать, что каждая молекула белка присоединяет к себе 7 молекул воды. Бимолекулярный характер реакции объясняет увеличение скорости тепловой денатурации при повышении влажности зерна (по закону действия масс).
Наибольшее число работ посвящено тепловой денатурации глиадина. Этот процесс представляет большой интерес в связи с проблемами тепловой сушки зерна повышенной влажности. Как известно, сушка пшеницы оказывает большое влияние на ее качество, причем правильно выбранные режимы тепловой сушки могут при известных условиях улучшать физические свойства клейковины, что повышает качество зерна, тогда как неправильные режимы приводят к ухудшению качества и даже порче зерна. Изменения качества пшеницы при сушке зависят в основном от степени денатурации белковых веществ зерна под влиянием тепла и влаги, вследствие чего изучение условий и характера тепловой денатурация клейковины и составляющих ее белков приобретает большое практическое значение. В литературе имеется много работ, посвященных непосредственно изменениям клейковины при тепловой сушке. Эти работы будут рассмотрены ниже в главе о денатурации клейковины. Для расшифровки суммарного изменения клейковины под влиянием тепла неоднократно проводилось изучение тепловой денатурации ее составной части — глиадина. Еще в 1935 г. В. Л. Кретович и Е. Н. Рязанцева (1935б, 1937) наблюдали значительное уменьшение содержания спирторастворимого белка в муке влажностью 11—13%, подвергнутой прогревало при 90—130° в течение 3—6 часов (табл. 28).
Последующими работами многих авторов — В. Л. Кретовича (1945), И. И. Лекарского (1948, 1961, 1955), Н. И. Соседова и 3. Б. Дроздовой (1949), В. Л. Кретовича, А. А. Бундель, Т. И. Смирновой, 3. Н. Галачаловой и др. (1954), П. Н. Платонова и В. И. Жидко (1955) и других — было установлено, что растворимость глиадина, определяемая по содержанию спирторастворимого азота в зерне, снижается при прогревании последнего тем сильнее, чем выше температура и влажность зерна и чем больше продолжительность нагревания. В опытах И. И. Ленарского (1951) повышение температуры нагрева зерна при постоянной влажности на 10° увеличивало скорость денатурации глиадина в 2—4 раза. Увеличение влажности зерна на 3—4% было приблизительно эквивалентно повышению температуры на 10°. Снижение растворимости глиадина в результате тепловой денатурации на 8—9% резко ухудшало качество клейковины, а при денатурации глиадина свыше 15% клейковину отмыть не удавалось (Лекарский, 1955).
Измерив степень снижения содержания глиадина в зерне при разных сочетаниях температуры и влажности, И. И. Ленарский (1951), а позднее П. Н. Платонов и В. И. Жидко (1955) получили эмпирические кривые, определяющие графически границу безопасного нагревания зерна заданной влажности (рис. 4).
В зависимости от качества исходной клейковины зона безопасного нагревания зерна одной и той же влажности может смещаться в сторону более высоких или более низких температур. Это обстоятельство получило свое отражение и в эмпирических формулах зависимости величины безопасной температуры нагрева зерна с нормальной и крепкой клейковиной от влажности зерна в интервале 15—34%, предложенных П. Н. Платоновым и В. И. Жидко (1955).
Какие же изменения происходят с молекулой глиадина при тепловой денатурации? И. И. Ленарский (1951) на основании своих опытов считает, что этот процесс протекает с присоединением воды к глиадину и потому представляет собой бимолекулярную реакцию. Увеличение сухого веса глиадина при тепловой денатурации позволило И. И. Ленарскому подсчитать, что каждая молекула белка присоединяет к себе 7 молекул воды. Бимолекулярный характер реакции объясняет увеличение скорости тепловой денатурации при повышении влажности зерна (по закону действия масс).