В южных районах страны, в Поволжье, а в последние годы и в лесостепной зоне России все большее распространение получает поражение зерна вредным клопом черепашкой. Это приводит к резкому ухудшению хлебопекарных свойств зерна пшеницы. Этот бич характерен не только для нашей страны, но и для Западной Европы. Особенно большое распространение в повреждение посевов пшеницы наблюдается в Румынии, Болгарии, Польше, несколько меньше в Чехословакии и Германии.
Клоп-черепашка – насекомое 12-15 мм с наружным типом пищеварения. Он дает одно поколение в год, взрослые особи зимуют в лесополосах, кустарниках, под опавшими листьями, а также на полях многолетних трав. Весной, когда воздух прогреется до 18-19°С, начинается массовый перелет клопов-черепашек на посевы пшеницы. Взрослые насекомые сосут молодые стебли пшеницы. Уколы стеблей клопом-черепашкой в этот период (начало и массовое колошение) вызывают побеление и высыхание колосьев, что может привести к полной гибели посевов (раннее повреждение) и, следовательно, урожая.
Спустя 6-14 дней после вылета, самки откладывают яйца на стебли и листья пшеницы, а также на сорняки. Родившиеся личинки в процессе развития проходят 5 возрастов, увеличиваясь в размере после каждой линьки.
Начиная со 2-го возраста личинка клопа-черепашки активно питается, поражая в основном зерно, ости и пленки передвигаясь только по вертикали растения и поражая его части – это также раннее повреждение, приводящее к резкому снижению урожайности, появлению множества щуплых зерен. В последующие 3-4 стадии развития личинки повреждают в основном колоски и зерно. Это в первую очередь также снижает урожайность посевов пшеницы.
Взрослая особь появляется в начале молочной или в восковую спелость зерна пшеницы в зависимости от погодных условий.
Повреждение взрослыми особями зерна пшеницы в восковую и, особенно, в полную спелость, приводит к ухудшению качества зерна и, в первую очередь, к снижению клейковинных белков (в этом случае мало щуплых зерен, видны лишь укусы клопом-черепашкой).
Как правило, высокой вредоносности клопа-черепашки способствует жаркая сухая погода в предуборочный и уборочный периоды. Клоп-черепашка, прокалывая своим длинным (до 6 мм) хоботком оболочку зерна, вводит в центр зерновки около зародыша жидкость, содержащую очень сильные ферменты, типа триптазы с оптимумом действия при слабощелочной реакции. При этом в месте укуса образуется белое пятно с черной точкой. При надавливании эндосперм в месте поражения легко крошится.
Введенные клопом-черепашкой ферменты остаются в зерне и надолго сохраняют активность. После размола зерна, пока мука остается в сухом состоянии, ферменты не действуют или действуют слабо, в зависимости от ее влажности и относительной влажности окружающего воздуха. Как только из муки начинают месить тесто, ферменты активизируются, и начинается бурный процесс расщепления белковых молекул. В результате клейковина теряет свои упруго-эластичные свойства, становится липкой, тянущейся; приобретает серый или темно-серый цвет.
Расслабление клейковины и резкое ухудшение ее физических свойств является результатом изменений белково-протеиназного комплекса. При этом содержание в зерне общего и белкового азота резко снижается и возрастает содержание водорастворимых азотистых веществ, а также резко повышается протеолитическая активность зерна. Отмечено возрастание гидратации клейковины, за счет чего создается иллюзия увеличения количества клейковины при повреждении зерна клопом-черепашкой, хотя на самом деле возрастание массы сырой клейковины происходит за счет ее большей обводненности, которая увеличивается в 2 раза (330 вместо 160).
Дезагрегирующие клейковину протеолитические ферменты клопа-черепашки затрагивают и ее сульфгидрильно-диоульфиндую систему, что ведет к расслаблению клейковины.
Специальными исследованиями ВНИИЗ установлено, что у зерна, поврежденного клопом-черепашкой, увеличивается в 3,5 раза протеолитическая активность (138,5 % против 45-39 % в нормальном зерне); в 1,5 раза повышается содержание свободных аминокислот. Изменяется состав белка: снижается содержание клейковинных белков – 69 против 88 % – в нормальном зерне, что связано с торможением синтеза клейковинных белков и, в первую очередь, глютенина: его в 4 раза меньше, чем в нормальном зерне.
Протеолитическая активность увеличивается тем выше, чем в более позднюю фазу произошло повреждение зерна клопом-черепашкой. У зерна, поврежденного клопом-черепашкой, резко повышается микробиологическая обсемененность, снижается всхожесть.
Что касается физических свойств теста, то они резко ухудшаются с увеличением показателей на приборах ИДК-2 или ИДК-3.
То же происходит и с качеством хлеба. Хлеб, выпеченный из зерна с показаниями ИДК свыше 103 ед, не отвечает требованиям стандарта по объемному выходу хлеба (ниже 300 см3) или по формоустойчивости (ниже 0,30).
| Клейковина в зерне | Клейковина в муке | Физические свойства теста | Качество хлеба | |||||||||
| №№ п/п | Содержание зерен, поврежденных клопом-черепашкой | Кол-во, % | Качество ед. ИДК | Кол-во, % | Качество ед. ИДК | Удель ная работа деформации теста е.а. | разжижение теста | валориметрическая оценка е.в. | объемный выход см3 | формоустой-чивость | балловая оценка мякиш/корка | |
| 0,76 3,2 6,1 6,5 9,0 10,5 11,1 11,8 12,9 13,5 | 26,6 23,5 25,8 25,7 26,0 23,1 24,4 22,0 22,1 22,4 | 30,3 27,6 30,9 32,0 31,7 26,6 31,4 30,9 29,8 29,3 | 0,34 0,33 0,25 0,21 0,18 0,28 0,23 0,21 0,22 0,19 | 4/5 3 /4 2/3 2/3 2/3 2/3 2/3 1/3 2/3 2/3 | ||||||||
Полученные ВНИИЗом в последние годы данные подтвердили ранее проведенные исследования, что зерно с наличием зерен, поврежденных клопом-черепашкой, свыше 3 % не пригодно для выпечки хлеба (качество клейковины III гр.)
Одновременно было установлено, что число поврежденных зерен в пробе не характеризует хлебопекарные свойства. Таким показателем является качество клейковины, определяемое на приборе ИДК, который коррелирует с результатами пробной лабораторной выпечки хлеба.
Мука с излишне растяжимой клейковиной получается из пшеницы, имеющей примесь зерен, поврежденных клопом-черепашкой. Такая мука имеет, в основном, повышенную активность протеолитических ферментов, клейковина в процессе отлежки резко ухудшает свои реологические свойства — становится мажущейся, липкой и тянущейся нитями.
Мука выработана из пшеницы с примесьюо зерна, поврежденного клопом-черепашкой с клейковиной по качеству III группы». При этом следует иметь ввиду, что мукомольные предприятия должны обеспечить отпуск пшеничной муки для хлебопечения с клейковиной по качеству не ниже II группы.
Для получения хлеба удовлетворительного качества из муки с пониженными хлебопекарными свойствами рекомендуется в первую очередь использовать ее в смеси с мукой нормального качества.
Соотношение муки с различными свойствами устанавливается производственной лабораторией на основании данных анализа и пробных выпечек.
При отсутствии возможности улучшения качества хлеба путем составления смесей муки разных партий необходимо изменять режим приготовления теста, использовать улучшители и другие технологические мероприятия.
В этих условиях следует усилить контроль за соблюдением установленных параметров технологического процесса — температуры, влажности, продолжительности брожения, кислотности полуфабрикатов, расстойки тестовых заготовок и др.
ДЕФЕКТЫВЫПЕЧКИ ХЛЕБА ПРИ НИЗКОМ КАЧЕСТВЕ МУКИ, ЗЕРНА.
Это происходит также и потому, что для уменьшения затрат при заготовках и в мукомольной промышленности на рынке приобретают зерно с дефектами, переработка которого заведомо грозит ухудшением хлебопекарных свойств. Такие закупки обычно обосновывают последующей якобы подсортировкой зерна высокого качества. Как она проводится на деле - проблема особая и требует отдельного изучения и освещения.
В принципе подсортировка, составление так называемых "помольных партий" - это "разбавление" хорошего зерна низкокачественным и, как результат, целенаправленное снижение показателей качества муки и хлеба. Например, в установленном порядке разрешено подсортировывать фузариозное зерно к нормальному, что "обогащает" муку и хлеб токсинами - сильнейшими ядами, безусловно, вредными для человека, но на содержание которых установлены допустимые концентрации.
Массово осуществляют подсортировку к стандартному и зерна, пораженного клопом-черепашкой, хотя известно, что хлеб из такой муки не получить. Серьезный фактор ухудшения качества хлебопекарной муки - действие некоторых администраций, которые вынуждают мукомольные предприятия закупать зерно с дефектами в своих регионах в целях поддержки местных сельскохозяйственных производителей.
Наиболее часто в последние годы для нужд хлебопечения поступает мука из зерна,
пораженного клопом-черепашкой. В такой муке, как и в зерне, очень высока активность протеолитических ферментов, разрушающих белковые структуры теста, низка газо- и формоудерживающая способность. Хлеб получается малого объема, резко расплывчатый, с пониженной пористостью и неэластичным, плохо разрыхленным и темным мякишем, корка хлеба покрыта мелкими трещинами и имеет нетоварный вид.
Технологические ухищрения хлебопеков, как правило, не дают существенных результатов. В некоторой степени спасает лишь возможность, если таковая имеется, использования муки в смеси с доброкачественной, и то только после изменения (на ходу, что редко обходится без потерь качества) технологического режима с применением добавок (влечет увеличение затрат), повышением кислотности (изменяется вкус), снижением влажности и выходов (прямые потери).
Используемая литература
1. Ауэрман Л.Я. Технология хлебопекарного производства [Текст] / Л.Я. Ауэрман - С-Пб.: Профессии, 2002. – 414 с.
2. Пучкова Л.И. Лабораторный практикум по технологии хлебопечения [Текст] / Л.И. Пучкова - С-Пб.: ГИОРД, 2004. – 264 с.
3. Пучкова Л.И. Технология хлеба, кондитерских и макаронных изделий. Часть 1.Технология хлеба [Текст] / Л.И. Пучкова, Р.Д. Поландова, И.В. Матвеева - С-Пб.: ГИОРД, 2005. – 559 с.