Какие показатели характеризуют хлебопекарные свойства муки
Качество пшеничного хлеба определяется его объемом, формой, окраской корок, цветом и эластичностью мякиша, пористостью, вкусом и запахом. Хлеб с перечисленными показателями позволяет получить муку, обладающую следующими хлебопекарными свойствами:
- • газообразующая способность;
- • сила муки;
- • цвет и способность к потемнению в процессе приготовления
хлеба;
• гранулометрический состав.
Газообразующая способность
Показателем газообразующей способности муки принято считать количество миллилитров углекислого газа, выделившегося за определенный промежуток времени (5 ч) брожения теста из определенных количеств (100 г исследуемой муки, 60 мл воды, и 10 г дрожжей).
Избыточное количество дрожжей позволяет исключить возможные колебания в их бродильной активности. В результате чего газообразование в тесте из исследуемой муки практически зависит от содержания в тесте сбраживаемых дрожжами сахаров. Газообразующая способность пшеничной муки — важный показатель, от которого зависит ход технологического процесса, интенсивность брожения, накопление продуктов брожения и образование веществ, обусловливающих вкус и запах хлеба.
При спиртовом брожении, вызываемом в тесте дрожжами, сбраживаются в нем сахариды. Молекулы простейших сахаров (гексозы или фруктозы) под воздействием зимазного комплекса ферментов клетки разлагаются с образованием двух молекул этилового спирта и двух молекул углекислого газа. Интенсивность спиртового брожения определяется количеством выделившегося углекислого газа при брожении теста.
Газообразующая способность муки характеризуется содержанием в ней собственных сахаров и ее сахарообразующей способностью. Последняя связана с действием содержащихся в муке амилолитических ферментов на крахмал, в результате гидролиза которого в тесте образуются сахара. Таким образом, газообразующая способность определяется в основном углеводно-амилазным комплексом муки.
Технологическое значение газообразующей способности муки. При
выработке хлебобулочных изделий, в рецептуре которых не предусматривается использование сахара, газообразующая способность муки имеет большое технологическое значение. Газообразующая способность перерабатываемой муки позволяет судить об интенсивности брожения теста, а также предвидеть ход расстойки, а с учетом количества и качества клейковины в муке — пористость мякиша и объемный выход продукции. В тесте из муки с низкой газообразующей способностью сахара будут сброжены в первые часы его брожения, что приведет к недостаточному количеству сахаров для нормального брожения теста при расстойке в печи при нахождении теста в первый период. Хлебобулочные изделия при этом будут недостаточного объема и с низкой пористостью.
Газообразующая способность муки влияет на окраску корки пшеничного хлеба. Цвет корки в значительной степени обусловлен количеством оставшихся в тесте несброженных сахаров. При прогреве поверхностного слоя выпекаемого хлеба, образующего корку, несброженные сахара вступают во взаимодействие с продуктами распада белка и образуют золотисто-окрашенные соединения — мела-ноидины, которые и придают корке хлебобулочных изделий специфическую окраску. Для этого необходимо, чтобы к моменту выпечки остаточных, несброженных сахаров было не менее 2—3% (на с.в.). При более низком содержании остаточных сахаров в тесте, хлеб из него получается с бледноокрашенной коркой даже при длительной и высокотемпературной выпечке. Как правило, мука второго сорта и обойная имеют высокую газообразующую способность. Установлено, что, чем выше выход муки, тем выше в ней содержание сахаров и ферментативная активность и как следствие — выше газообразующая способность [1].
Сила муки
Сила муки — способность муки образовывать тесто, обладающее после замеса и в ходе брожения и расстойки определенными физическими свойствами. Сила муки определяет количество воды, требуемое для получения теста нормальной консистенции. От силы муки зависит выход хлеба, изменение реологических свойств теста при брожении и в связи с этим его поведение в процессе механической разделки и расстойки. Сила муки обусловливает газоудерживающую и формоудерживающую способности, определяющие форму хлеба. Кроме этого, сила муки влияет на объемный выход и структуру пористости мякиша. Мука по силе характеризуется как сильная, средняя и слабая.
Сильной считается мука, способная поглощать при замесе теста нормальной консистенции относительно большое количество воды. Тесто из сильной муки устойчиво сохраняет свойства в процессе замеса, брожения, расстойки. Поэтому хлебобулочные изделия из сильной муки с достаточной газообразующей способностью имеют больший объем, нерасплывчатую форму, хорошо разрыхленный мякиш [21, 39].
Слабой считают муку, которая при замесе теста нормальной консистенции поглощает относительно мало воды. В процессе замеса и брожения свойства теста быстро ухудшаются, к концу брожения оно становится жидким, малоэластичным, липким и мажущимся. Такое тесто трудно разделывается, тестовые заготовки расплываются и хлебобулочные изделия имеют пониженный объем.
Средняя по силе мука по описанным свойствам занимает промежуточное положение между сильной и слабой.
Сила муки зависит от состояния ее белково-протеиназного комплекса, а также от состояния и свойств крахмала, пентозанов, липидов, липопротеидов, активности ферментов, действующих на них, и окислительно-восстановительного потенциала.
В состав белково-протеиназного комплекса входят протеолети-ческие ферменты муки, их активаторы и ингибиторы.
Из протеолетических ферментов в муке присутствует протеиназа, которая расщепляет белки по пептидным связям. Протеиназы активируются соединениями восстанавливающего действия, содержащими сульфгидрильную группу —БН (цистеин, глютатион), и инактивируются веществами окислительного действия (например, перекись водорода, иодид калия, бромат калия, кислород воздуха). В результате упрочняется структура белка, снижается активность протеолитических ферментов и глютатион теряет функции активатора протеолиза.
Состояние и свойства белков муки зависят и от окислительно-восстановительного потенциала, обусловленного наличием в муке ряда окислительно-восстановительных систем. Сдвиг этого потенциала в сторону увеличения восстановительного действия ослабляет структуру белков и активирует протеиназу муки, а следовательно, снижает силу муки, сдвиг же в сторону окислительного действия упрочняет структуру белка, ингибирует протеолиз и увеличивает силу муки [1,27].
Определение силы муки по расплываемости шарика теста
Суть метода заключается в приготовлении теста из 140 г муки (с влажностью 14%) и 84 мл дистиллированной воды.
Если влажность муки меньше или больше 14%, то необходимо выполнить корректирующие расчеты таким образом, чтобы содержание сухих веществ в замешиваемом тесте составляло 53,7%.
Пример расчетов для приготовления образца теста другой влажности.
Для расчетов влажность и содержание сухих веществ в тесте удобнее выражать не в процентах, а в долях единицы, т.е. при влажности 14% доля воды в муке составляет 0,14, сухих веществ — 0,86.
В 140 г муки стандартной влажностью 14% (или 0,14) содержится 120,4 г сухого вещества:
[140 г – (1 -0,14)] = 120,4 г.
Если влажность муки составляет 13% (т.е. 0,13), значит, в этой муке содержится 100% – 13% = 87% (или 0,87) сухих веществ.
Для замеса теста из такой муки потребуется:
- • 120,4 : 0,87 = 138,4 г муки;
- • 224 – 138,4 = 85,6 мл дистиллированной воды.
После замеса теста необходимо от приготовленного образца отвесить 100 г теста и скатать его в шарик.
Подготовленный шарик теста положить на стекло швом вниз.
Стекло с образцом теста поместить на 3 ч под колпак на подставку в емкость с водой (рис. 4.1).
Стеклянный колпак
Образец теста Емкость для воды _ | Стекло / | ||||
V У / | |||||
Вода
Рис. 4.1. Схема определения расплываемости шарика теста
В течение этого времени шарик теста на стекле несколько расплывется. Чем слабее мука, тем сильнее расплывется образец теста.
Обработка полученных результатов:
- • мука средней силы — диаметр шарика 83-97 мм;
- • мука сильная — диаметр шарика менее 83 мм;
- • мука слабая — диаметр шарика более 97 мм.
Зная силу муки, можно подобрать наилучшую технологическую схему
ее переработки и обеспечить требуемое качество готовой продукции [1].
Цвет и способность муки к потемнению в процессе переработки
Цвет муки определяется цветом эндосперма зерна, из которого смолота мука, цветом и количеством присутствующих в муке пере-ферийных (отрубянистых) частиц зерна, а также отражательной способностью. Наибольшую отражательную способность имеет эндосперм, наименьшую — отрубянистые частицы. Поэтому отражательная способность муки будет тем больше, чем меньше отрубянистых частиц в ней. В то же время цвет муки будет зависеть от окраски отрубянистых частиц. Так, плодовые оболочки имеют соломисто-желтый цвет, семенные оболочки краснозерной пшеницы — красно-коричневый цвет, а клетки алейронового слоя в отраженном свете — беловато-серый оттенок.
Цвет характеризует подтип краснозерной пшеницы — темнокрасный, красный, светло-красный, желто-красный и желтый и связан со стекловидностью зерна: у стекловидной пшеницы более темный оттенок, у мучнистой — светлый (желтый). При неоднородности консистенции, а также при повреждении зерна клопами-че-репашками окраска пшеницы бывает неровной, желто-красной (пестрой). Это — четвертый подтип. Одно из основных требований, предъявляемых к пшенице первых трех и особенно первых двух подтипов, — однородность зерна по цвету. В первом и втором подтипах наличие желтых, желтобоких, обесцвеченных и потемневших зерен допускается в количестве, которое не нарушает основной цвет пшеницы (темно-красный или красный) [46].
Кроме того, на цвет муки влияет зольность, что обусловливает ее сорт. Характеристика муки по белизне имеет ряд преимуществ по сравнению с определением зольности — скорость определения, малые трудоемкость и энергоемкость.
Способность муки к потемнению в процессе переработки связана с содержанием в муке свободного тирозина и активностью фермента полифенолооксидазы, катализирующего окисление тирозина с образованием темноокрашенных меланинов, что приводит к потемнению теста.
Наличие в муке тирозина способствует большему потемнению муки, чем активность полифенолооксидазы.
Повышенную способность к потемнению имеет мука, смолотая из проросшего зерна или поврежденного клопом-черепашкой.
Для определения белизны муки используют белизномеры: приборы РЗ-БПЛ и их модификации — РЗ-БПЛ-З; РЗ-БПЛ-Ц; БЛИК-3.
Сущность метода заключается в измерении отражательной способности уплотненно-сглаженной поверхности муки с применением фотоэлектрического прибора. Показатель белизны характеризуется зональным коэффициентом отражения в условных единицах прибора при светофильтре ЖЗС-9.
Гранулометрический состав (крупность помола)
Скорость протекания биохимических и коллоидных процессов, а также свойства теста и коллоидных процессов и вследствие этого качество и выход хлебобулочных изделий во многом зависят от размеров частичек муки.
Поэтому исследованию влияния крупноты помола на технологические процессы, происходящие при тестоприготовлении посвящены работы Ауэрмана Л.Я., Поландовой Р.Д., Пучковой Л.И. и других.
Крупность помола муки оценивают по остатку и проходу через сита частиц муки определенных размеров.
Для установления размеров частиц муки используют методы, основанные на просеивании муки на ситах с ячейками различных размеров, а также седиментационные методы, позволяющие точнее фракционировать наиболее мелкие частицы муки [12, 18].
Установлено, что применяя пневмосепарирование частиц муки возможно из одного и того же зерна получить низкобелковую муку для производства мучных кондитерских изделий и муку с повышенным содержанием белка, которая может быть улучшителем хлебопекарной муки. Это связано с тем, что фракции относительно более мелких частиц муки значительно богаче белком, имеют более высокую зольность, сахаро- и газобразующую способность. При этом повышается содержание клейковины и ее качество [1].
Фракции крупных частиц характеризуются пониженным содержанием белка.
Мука с повышенной крупностью дает хлеб недостаточного объема с грубой толстостенной пористостью мякиша и белоокрашенной коркой. В то же время хлебобулочные изделия, полученные из наиболее измельченной муки получаются пониженного объема, с интенсивно окрашенной коркой и темноокрашенным мякишем. Подовый хлеб из такой муки — расплывчатый.
Источник
Хлебопекарные свойства пшеничной муки
При оценке качества хлеба большое значение имеют такие показатели, как объем, окраска и характер корки, свойства мякиша (его эластичность, структура пористости, толщина стенок пор, однородность, цвет мякиша), вкус и аромат хлеба.
Поэтому под хлебопекарными свойствами мукипонимают способность ее образовывать хлеб того или иного качества. Хлебопекарное качество пшеничной муки в основном определяется следующими ее свойствами:
1) газообразующей способностью;
2) силой муки;
3) цветом муки и способностью ее к потемнению в процессе приготовлении из нее хлеба;
4) крупностью частиц.
При спиртовом брожении в тесте под действием зимазного комплекса дрожжей молекула глюкозы и фруктозы преобразуется в две молекулы этилового спирта и диоксида углерода.
Газообразующая способность муки (ГОС) характеризуется количеством СО2 (диоксида углерода), выделившегося за установленный период времени при брожении теста, замешенного из определенных количеств муки, воды и дрожжей (100 г, 60 см3 и 10 г) при температуре 30 °С.
По ГОС муку пшеничную делят на муку:
1) с низкой ГОС, если за 5 ч брожения выделилось меньше 1300 см3 диоксида углерода;
3) со средней ГОС – 1300 – 1600 см3 диоксида углерода;
3) с высокой ГОС – свыше 1600 см3.
Газообразующая способность муки обусловлена содержанием в ней собственных сахаров и ее сахарообразующей способностью. Собственные сахара пшеничной муки составляют 0,7-1,8 %на сухое вещество и представлены глюкозой, фруктозой, мальтозой и сахарозой (0,1-0,55 %) , а также раффинозой, мелибиозой и глюкофруктозаном (примерно 0,5-1,1 % на СВ) . Причем количество сахаров в зерне и муке, главным образом мальтозы, возрастает при прорастании зерна.
Если в начальный период брожения (60-90 мин) расходуются собственные сахара муки, то для продолжения брожения теста необходимы сахара, которые образуются в тесте в результате гидролиза крахмала под действием амилолитических ферментов (α– и β-амилаз).
Под сахарообразующей способностью понимают способность муки образовывать то или иное количество мальтозы в водно-мучных субстратах при установленной температуре за определенный период времени. Сахарообразующая способность муки обусловливаетсядействием амилолитических ферментов мукина крахмал и зависит от количества и активности ферментов, от размеров, характера и состояния крахмальных зерен.
В нормальном непроросшем зерне пшеницы содержится практически только β-амилаза и такая мука характеризуется как мука со средней ГОС. В проросшем же зерне наряду с β-амилазой содержится и активная α-амилаза.
β-амилазапри действии на крахмал образует главным образом мальтозу, отщепляя последовательно по два гликозидных остатка, и наряду с ней значительно меньшее количество высокомолекулярных декстринов, α–амилазаже образует при гидролизе крахмала низкомолекулярные декстрины и незначительное количество мальтозы. Следовательно, α-амилаза – декстриногенная амилаза, а β-амилаза – сахарогенная. Совместное действие обеих амилаз обеспечивает наибольшее осахаривание крахмала.
Амилазы различаются не только по их действию на крахмал, но и по физико-химическим характеристикам. Так, β-амилаза характеризуется большей кислотоустойчивостью, но менее термостабильна, α-амилаза по сравнению с β-амилазой имеет оптимум действия и инактивируется при более высокой температуре.
Как было отмечено, в нормальном непроросшем зерне пшеницы содержится в свободном состояшш только β-амилаза, количество которой более чем достаточно. В связи с этим сахарообразующая способность пшеничной муки из непроросшего зерна обычно обусловливается не количеством в ней β-амилазы, а доступностью и податливостью (или атакуемостью) субстрата, т.е. крахмала муки.
Атакуемость крахмалазависит в основном от размеров частиц муки, размеров крахмальных зерен и степени их механического повреждения при размоле зерна, т.е. удельной свободной поверхности зерен крахмала, на которую может действовать β-амилаза.
Собственные сахара муки играют существенную роль только в самом начале брожения теста. Успех технологического процесса приготовления хлеба обусловливается газообразованием в конце брожения теста, во время расстойки и в начале выпечки.
Технологическое значение газообразующей способности муки очень велико. Зная ее, можно предвидеть интенсивность брожения теста, ход расстойки и с учетом количества и качества клейковины в муке – разрыхленность и объем хлеба. Газообразующая способность муки влияет на окраску корки пшеничного хлеба. В тесте из муки с низкой ГОС сахара будут сброжены в первые часы его брожения. Недостаточная ГОС муки не обеспечит в конце брожения теста такого содержания в нем сахаров, которое было бы достаточно для нормального брожения теста при расстойке и в первый период выпечки. Хлеб из такого теста будет пониженного объема и плохо разрыхлен.
Количество оставшихся в тесте несброженных сахаров в значительной степени обусловливают цвет корки хлеба из пшеничной муки. Специфическая золотисто-буроватая окраска хлеба получается за счет реакции меланоидинообразования- реакции между несброженными редуцирующими сахарами и продуктами распада белка (аминокислотами) .
Сила муки– это способность муки образовывать тесто с определенными структурно-механическими свойствами. Сила муки показывает, какими физическими свойствами может обладать тесто, а, следовательно, объемом и структурой пористости готовых изделий и в целом характеризует качество готовых изделий. Структурно-механические свойства теста влияют на работу тесторазделочных машин, на способность сформованных тестовых заготовок удерживать диоксид углерода и на форму изделия и рисунок в процессе расстойки и первый период выпечки.
Муку по силе делят на сильную, среднюю и слабую. Сильная – это мука, которая при замесе теста нормальной консистенции поглощает больше расчетного количества воды. Тесто из сильной муки хорошо удерживает диоксид углерода, мало расплывается на поду, сохраняет эластичность, сухость на ощупь, а также форму и рисунок. Подовый хлеб из сильной муки при ее достаточной газообразующей способности хорошо разрыхлен, имеет достаточно большой объем. Однако тесто из очень сильной муки ввиду малой его способности растягиваться может обладать пониженной газообразующей способностью и поэтому давать хлеб пониженного объема.
Слабая мука -та, которая при замесе теста нормальной консистенции поглощает меньше расчетного количества воды, Структурно-механические свойства теста из такой муки в процессе замеса и брожения быстро ухудшаются, тесто сильно разжижается, имеет неравномерную пористость.
Средняя по силе муказанимает промежуточное положение между сильной и слабой мукой. Регулировать качество изделий можно различными технологическими приемами, повышая качество до уровня сильной муки.
Сила муки в основном определяется состоянием еебелково-про-теиназного комплекса. Кроме того, влияние оказывают и другие факторы:-
1. состояние и свойства крахмала, амилаз;
2. высокомолекулярных пентозанов (слизей);
3. ферментов;
4. липо- и гликопротеидов.
Белково протеиназный комплекс муки
Белково-протеиназный комплексвключает белковые вещества, протеолитические ферменты, активаторы и ингибиторы протеолиза.
Отличительные особенности структурно-механических свойств пшеничного теста, сочетающего упругость (эластичность) с пластичностью и вязкостью, обусловлены именно белками муки. Белковые вещества муки делятся на следующие группы:
1) альбумины- растворимые в воде;
2) глобулины- растворимые в солевых растворах;
3) проламины- растворимые в растворах этанола определенной концентрации, например, глиадин;
4) глютелины- растворимые в растворах щелочей (к ним относится глютенин).
Из этих групп глиадин и глютенин – клейковинообразущие белки,так как только они способны создавать белковый каркас теста. Глиадин, набухая в воде, образует клейкую массу, лишенную упругости. Глютенин обладает упругостью, но лишен способности растягиваться. Вместе глиадин и глютенин образуют клейковинный каркас и физические свойства теста в основном определяются свойствами этих двух белков, которые совместно определяют упругость, пластичность, вязкость теста.
Протеолитические ферменты(протеиназы) – ферменты, гидролизующие белки до пептонов, полипептидов и свободных аминокислот за счет разрушения пептидных связей. Количество протеолитических ферментов в муке из нормального зерна невелико. Активность ферментов возрастает при прорастании зерна, при повреждении клопом-черепашкой. Действие протеиназы на клейковину и тесто вызывают очень сильное их разжижение, понижение упругости и увеличение текучести. В то же время количество свободных аминокислот и карбоксильных групп возрастает очень незначительно, что свидетельствует о дезагрегации белка, т.е. о разрушении четвертичной и третичной структуры белка.
Активность протеолитических ферментов можно уменьшить, блокируя их действие путем внесения в тесто ингибиторов протеолиза – соединений окислительного действия (КIO3, КВrO3, H2O2, О2 и др.). Повышать активность протеолитических ферментов могут активаторы протеолиза. К ним относятся соединения восстановительного действия – содержащийся в дрожжах и муке глютатион и т.д. Глютатион представляет собой трипептид, в состав которого входит остаток цистеина, содержащий группу -SН. Если обозначить молекулу глютатиона как G-SН, то окислительно-восстановительное его превращение происходит по схеме:
G-SН <——> G-S-S-G.
Протеазы активны только в восстановленном состоянии, когда содержат SН-группу. В окисленном состоянии глютатион уже не способен активировать протеолиз. В нормальной пшеничной муке существует природное равновесие –SН-групп и дисульфидных связей -S-S- . При сдвиге этого равновесия вправо происходит укрепление клейковины, при сдвиге влево наблюдается ее ослабление.
Технологическое значение силы муки заключается в том, что она определяет количество воды, необходимое для получения теста нормальной консистенции, а также изменение структурно-механических свойств теста в процессе его механической разделки и расстойки.
Сила муки обусловливает газоудерживаюшую способность теста и поэтому наряду с газообразующей способностью муки обеспечивает объем хлеба, величину и структуру пористости его мякиша. Сила муки определяет также формоудерживающую способность теста, а в связи с этим – расплываемость подового хлеба.
Цвет муки – определяет качественные показатели готовых изделий, так как предпочтение отдается изделиям, имеющим более светло окрашенный мякиш.
Цвет муки в основном определяется сортом, т.е. цветом эндосперма зерна, из которого смолота мука, а также цветом и количеством в муке периферийных частиц зерна.
Цвет муки зависит также от наличия в ней каратиноидов и ксантофиллов, придающих муке более темную окраску.
Важным свойством муки является способность ее к потемнению,которая обусловливается наличием в муке свободного тирозина(аминокислоты) и активностью фермента полифенолоксидазы, которого больше в муке обойной. В присутствии кислорода воздуха в результате их взаимодействия образуются темноокрашенные меланины,которые способствуют потемнению теста и мякиша хлеба.
Муку, способную к потемнению, нежелательно использовать в хлебопечении, но в случае необходимости ее переработки следует использовать ее в качестве подсортировки к муке с хорошими свойствами.
Крупность пшеничной муки
Размер частиц муки оказывает большое влияние на скорость протекания в тесте биохимических и коллоидных процессов и, следовательно, на свойства теста, качество и выход хлеба.
Мука с крупными частицамиобладает пониженной водопоглоти-тельной способностью, так как влага трудно проникает внутрь частиц, адсорбируется в основном на поверхности, а суммарная поверхность крупных частиц значительно меньше, чем мелких в том же объеме. Поэтому меньше воды будет участвовать в образовании теста и часть ее будет находиться в свободном состоянии. Это способствует разжижению теста. В то же время, так как меньшее количество воды участвует в работе амилолитических ферментов, газообразующая способность муки будет ниже.
Все это приводит к получению изделий с малым объемом, с грубой толстостенной пористостью мякиша и частично с бледноокрашенной коркой.
Ухудшает хлебопекарные свойства и мука с излишне мелкими частицами. Тесто быстро разжижается, хлеб пониженного объема, с интенсивно окрашенной коркой, мякиш хлеба темноокрашенный, заминающийся, с повышенной липкостью. Это связано с тем, что при чрезмерном измельчении разрушаются крахмальные зерна, а значит, повышается их атакуемость амилолитическими ферментами, в результате чего образуется большое количество сахаров, газообразующая способность резко увеличивается, а газоудерживающая способность снижается частично и за счет того, что при излишнем измельчении возможна денатурация белка.
Поэтому для получения хлеба хорошего качества необходима мука с оптимальной для каждого сорта крупностью частиц. Оптимум измельчения должен быть различным для муки из зерна с разным количеством и особенно качеством клейковины. Чем сильнее клейковина зерна, тем мельче должны быть частицы муки.
Источник