Какими реологическими свойствами обладает клейковина

Клейковиной называют плотную резиноподобную массу, остающуюся после удаления из теста путем отмывания водорастворимых веществ, крахмала и клетчатки.

Изучением клейковины занимаются более 200 лет, однако, процесс формирования клейковины из белковых веществ муки при соединении их с водой в процессе замеса теста, его набухания и брожения, а также причины различий некоторых ее свойств еще полностью не раскрыты.

Отмытая из кусочка теста клейковина называется сырой. В ней содержится до 70% воды, которая входит в состав набухшего (гидратированного) студня. При пересчете на сухое вещество 82-88% клейковины составляют белки. В ней также содержатся крахмал (6-16%), жир (2-2,8%), небелковые азотистые вещества (3-5%), сахар (1-2%) и минеральные соединения (0,9-2%). Все эти вещества входят в состав студня клейковины и остаются даже при самом тщательном ее отмывании. Основную массу белков клейковины составляют глиадин и глютенин.

Содержание сырой клейковины в зерне пшеницы колеблется от 7 до 50%. Высококлейковинными пшеницами считаются такие, в которых сырой клейковины более 28%. Ее количество определяют отмыванием теста, замешенного из 25 г муки или шрота (зерна, размолотого до состояния, близкого к муке). Тесто после замеса до отмывания клейковины должно пройти отлежку в течение 20 мин. Это необхолдимо для лучшего набухания белков и образования устойчивого студня клейковины.. Техника отмывания клейковины изложена в ГОСТ 13586.1-68. Соблюдение правил отмывания совершенно необходимы. Особенно важно осторожно отмывать тесто в начале работы, чтобы не потерять часть клейковины. Температура воды для отмывания должна быть в пределах 18±20С.

Клейковину отмывают вручную или механизированным способом.

Имеются приборы для отмывания клейковины («Тэби», «Глютенекс», «УОК-1»). Однако они не дают достаточной точности при отмывании клейковины с различными качествами. Кроме того, требуется домывка вручную. Широкое внедрение получили тестомесилки ТЛ-1, в которой колобок теста замешивается за 35 с, и дозатор воды ДВЛ-3.

Качество клейковины характеризуется ее физическими свойствами (упругость и растяжимость) и способностью к набуханию.

Упругость – свойство клейковины возвращаться в исходное положение после снятия деформирующих усилий.

Для определения физических свойств клейковины разработаны специальные приборы (пластометр АВ-1, пенетрометр и др.). Более совершенным прибором является измеритель деформации клейковины ИДК-1. Деформирующую нагрузку в этом приборе создает давление груза (120 г), свободно падающего на шарик клейковины (массой 4 г) и сжимающего его в течение 30 с.

Результаты измерения упругости клейковины отмечаются в условных единицах на шкале прибора. Чем больше упругость испытываемого шарика клейковины, тем меньше он сжимается и тем меньшая величина будет зафиксирована на шкале прибора.

Клейковина первой группы дает возможность получить хлеб с хорошей формоустойчивостью и достаточно разрыхленный, с большим объемным выходом, равномерной и тонкостенной пористостью.

Клейковина второй группы при достаточном ее содержании обычно обладает меньшей газоудерживающей способностью, что определяет получение хлеба с меньшим объемным выходом, но в большинстве случаев доброкачественного.

Из зерна (муки), имеющей клейковину третьей группы, получается низкопористый плохо разрыхленный хлеб, с малым объемным выходом, не отвечающий требованиям ГОСТа по внешним признакам.

Таблица – характеристика клейковины зерна пшеницы на шкале ИДК-1

Показатель шкалы	Характеристика клейковины	Группа клейковины
0-15	Неудовлетворительная крепкая	III
20-40	Удовлетворительная крепкая	II
45-75	хорошая	I
80-100	Удовлетворительная слабая	II
105-120	Неудовлетворительная слабая	III

При отсутствии прибора ИДК-1 упругость клейковины определяют органолептически. Для этого шарик клейковины сдавливают и по скорости восстановления первоначальной формы судят о ее упругости. Если после снятия деформирующих усилий клейковина достаточно быстро восстанавливает исходную форму, то она имеет хорошую упругость. Не восстанавливающаяся после деформации клейковина считается неудовлетворительной. Таким образом, как избыточная, так и недостаточная упругость не желательны.

Растяжимостью клейковины называется ее способность растягиваться в длину. Клейковину растягивают до разрыва с таким расчетом, чтобы все растягивание продолжалось 10 с. В момент разрыва клейковины отмечают длину (см), на которую она растянулась.

Клейковина с короткой растяжимостью обычно не обеспечивает хорошей разрыхленности теста, как и сильно растягивающаяся клейковина (сильно провисающая и разрывающаяся на весу под собственной тяжестью).

Способность сухих веществ, образующих клейковину, к набуханию (при образовании теста) может быть различной. Водопоглотительная способность колеблется в больших пределах. Для клейковины стекловидной пшеницы характерна наибольшая набухаемость. В связи с этим одним из признаков качества является соотношение между массой сырой и сухой клейковины. Высушивают навеску сырой клейковины (4 г), используя прибор ВНИИХП-ВЧ.

По цвету клейковина может быть светлая, серая или темная. Первая чаще обладает наиболее хорошей растяжимостью и упругостью. Темные тона ее обычно появляются вследствие неблагоприятных воздействий на зерно при созревании, хранении или обработке.

Длительное время считалось, что клейковину из ржи можно отмыть лишь в редких случаях и путем использования длительной отлежки теста при повышенной температуре. Однако подробное изучение условий формирования ржаной клейковины в настоящее время позволяет легко отмывать ее из любого образца зерна или муки путем предварительного удаления слизистых веществ солевыми растворами. Клейковина ржи, в отличие от пшеничной, темная и, как правило, слабая; в ржаном тесте отсутствует связный клейковинный каркас, так как клейковина почти полностью пептизируется. В связи с этим тестоведение при выпечке ржаного хлеба существенно отличается от пшеничного.

Свойства клейковины из тритикале приближаются к ржаной, но она отмывается обычным методом, так же как и пшеничная.

Факторы, влияющие на количество и качество клейковины

Чем больше в пшеничном зерне клейковины и чем лучше она по своим физическим свойствам, тем выше технологические (хлебопекарные) достоинства выработанной из него муки.

Факторы:

Сортовые особенности, условия выращивания и уборки урожая (недостаток азота в почве, ранние заморозки, уборка в недозрелом состоянии), неблагоприятные воздействия, которые испытывает зерно при хранении и обработке (воздействие насекомых – клопов-черепашек).

Содержание клейковины и признаки ее качества – наследственные свойства, хотя и зависят в значительной мере от условий выращивания. При создании нового сорта пшеницы с хорошими хлебопекарными качествами селекционер уже на ранних этапах селекции стремится увеличить содержание в зерне белка и клейковины.

В районах производства зерна пшеницы с лучшими хлебопекарными качествами особенно отрицательное влияние на клейковину оказывают клопы-черепашки. Наибольший вред они наносят в молочной спелости зерна, значительно высасывая его содержимое. Зерно получается щуплым, с многочисленными впадинами на поверхности. В период восковой спелости повреждения ограничиваются отдельными участками наружных слоев эндосперма. Однако и в этом случае в месте укола происходит значительное изменение структуры эндосперма: он становится рыхлым, заметно деформируются крахмальные зерна.

(В агрономической практике обычно выделяют три фазы созревания зерновки: молочная спелость, восковая спелость, полная спелость.

Молочная спелость – растения еще зеленые, только в нижней части желтеют стебель и листья, зерновка зеленоватая, влажность ее от 60 до 40%.Содержимое зерна выдапвливается и по консистенции похоже на молокообразную массу;

Восковая спелость – растения желтые, кроме 2-3 верхних узлов стебля и некоторой части соцветия. Зерновка желтая, эндосперм восковидный, упругий, влажность его от 40 до 22%, легко режется ногтем. Рост зародыша и накопление пластических веществ прекращаются. Зерно полносчтью сформировалось и имеет характерные форму и цвет, и только вдоль бороздки зерна сохраняется еще зеленоватая окраска, которая в конце восковой спелости исчезает;

Полная спелость – растения приобретают желтую окраску, листья отмирают, зерно твердеет, уменьшается в размере. Влажность его 22-16% и менее. В этой фазе проводят уборку комбайнированием).

Сильное воздействие на вещества зерна клопов-черепашек объясняется тем, что в их слюне имеются активные протеолитические и амилолитиченские ферменты. Протеиназы, расщепляя белки, изменяют и свойства клейковины. Отмытая из такого зерна клейковина сразу же или через короткое время расплывается, теряет упругость и при дальнейшей отлежке превращается в сметанообразную массу. Она обычно относится к третьей группе.

Интенсивный гидролиз наблюдается и в тесте, где в период его брожения наряду с протеиназами активно действует и амилаза. В результате получается плывущее тесто, не способное удерживать газ. Хлеб получается малого объема даже при выпечке в формах, с плохой пористостью и липким мякишем.

Воздействие ферментов настолько велико, что в поврежденной части зерна более половины всех азотистых веществ превращается в низкомолекулярные соединения.

Большая активность ферментов слюны клопов-черепашек приводит к тому, что при повреждении ими 3-5% зерен получается мука с плохими хлебопекарными качествами. 1-2% таких зерен в партии части приводит к потере признаков, характеризующих сильные пшеницы.

В связи с вредным воздействием клопов-черепашек на состояние зерна и его технологические свойства содержание поврежденных зерен в партиях зерна часто нормируется, а поэтому и определяется (ГОСТ 10841-64).

Белки клейковины и способность их к образованию хорошо гидратированного эластичного студня чувствительны к повышенным температурам. Так, если в процессе тепловой сушки зерна допустить его нагрев до 600С, то из такого зерна клейковина не отмывается вообще. При температуре нагрева более 500С ее отмывается меньше, она становится серой, короткорвущейся и крошащейся. Даже температура нагрева 48-500С в начальный период сушки очень влажного зерна (24-30%) уменьшает выход клейковины и может отразиться на ее качестве. Наоборот, сушка с соблюдением благоприятных температурных режимов в некоторых случаях улучшает свойства клейковины. Это особенно характерно для зерна со слабой (сильно растягивающейся) клейковиной.

Дата добавления: 2015-10-01; просмотров: 5840 | Нарушение авторских прав | Изречения для студентов

Читайте также:

Рекомендуемый контект:

Поиск на сайте:

Источник

Пшеница – важнейшая продовольственная культура, так как благодаря содержащейся в ней клейковине из нее получают хлеб высокой питательности, приятного вкуса, с пористым, упругим и эластичным мякишем. При замешивании пшеничной муки с водой ее белки поглощают воду и набухают, слипаясь в массу теста.

Если кусок теста отмыть в воде от крахмала и частиц оболочек, то остается сильно гидратированный, упругий, эластичный и связный студень, состоящий в основном из белков и называемый сырой клейковиной. Сырая клейковина содержит в среднем 65% воды. Клейковина отличается от запасных белков семян других растений прежде всего своими уникальными реологическими свойствами, являющимися основой хлебопекарных достоинств пшеничной муки. При обезвоживании получают сухую клейковину. Количество воды, поглощаемой сухой клейковиной, выражают в процентах и называют гидратацией, или гидратационной способностью клейковины, которая колеблется от 170 до 250%.

Технологическое значение клейковины заключается в том, что она формирует тесто. При набухании вместе с другими веществами зерна и веществами добавляемыми (дрожжами и др.) она образует сплошную упругую сетку, соединяющую в компактную массу все вещества муки, из которой в результате ферментных процессов в тесте и завершающего этапа — выпечки получают хлеб.

Клейковина состоит из двух веществ. Одно из них, растворимое в спирте — глиадин, второе, растворимое в щелочах — глютенин. Свыше двух с половиной веков специалисты разных стран изучают клейковину, однако и в настоящее время многие важные стороны состава и свойств клейковины неясны. Белки муки состоят из альбумина, глобулина, глиадина и глютенина. Из общего количества белка на долю альбумина падает 5,7 – 11,5%, глобулина 5,7 – 10,8%.Большая часть белка представлена глиадином (40 – 50%) и глютенином (34 – 42%)

Как установлено многочисленными исследованиями, альбумин, глобулин и глиадин и глютенин не являются однородными индивидуальными белками, а представляют собой многокомпонентные фракции белкового вещества, искусственно выделяемого растворением в соответствующих растворителях. Они отличаются значительной молекулярной массой. Так, например, глиадиновая фракция имеет молекулярную массу в пределах 18000-100000. Средняя молекулярная масса глютенина достигает 2-3 млн.

Значение клейковины заключается в том, что она формирует тесто, образует при набухании сплошную упругую сетку, соединяющую в компактную упругую массу все вещества муки. При внесении дрожжей в тесто в результате процесса брожения выделяется диоксид углерода, который растягивает клейковину. Сначала сплошной комок теста начинает быстро увеличиваться в объеме (подниматься). К концу брожения тесто приобретает пористое строение. Разрыхленное тесто, состоящее из огромного количества пузырьков, стенки которых образованы в основном клейковиной, закрепляется в таком виде при выпечке, образуя характерную пористую структуру хлебного мякиша.

Клейковина — важнейший фактор хлебопекарного достоинства пшеничной муки. От нее зависит газоудерживающая способность теста, а, следовательно, объем и пористость хлеба. Крепкая клейковина в нормальной муке дает слишком тугое тесто с трудом поддающееся растяжению диоксидом углерода. Слабое тесто плохо задерживает диоксид углерода, так как свойственная ему слабая клейковина не может создать в тесте белкового каркаса необходимой прочности. Сильная клейковина при брожении более стойко сохраняет присущие ей физические свойства.

Мука характеризуется способностью давать тесто, обладающее в ходе брожения и расстойки определенными физическими свойствами, что в сочетании с другими хлебопекарными достоинствами (количество и состав Сахаров, активность ферментов, состав и свойства крахмала и др.) обеспечивает получение хлеба хорошего качества. Все сорта мягкой пшеницы по их хлебопекарному достоинству делят на три группы: сильная, средняя и слабая.

Сильная пшеница. Из нее получают муку, способную поглощать при замесе теста нормальной консистенции относительно большое количество воды. Тесто из такой муки очень устойчиво сохраняет свои первоначальные физические свойства (консистенцию, эластичность и сухость на ощупь) при замесе и брожении. Куски теста из муки сильной пшеницы хорошо обрабатываются на округлительных машинах, их рабочие органы не замазываются. Сформированные куски теста, обладая хорошей способностью удерживать диоксид углерода, при расстойке и выпечке хорошо сохраняют свою форму и мало расплываются. Подовый хлеб из муки сильной пшеницы при достаточной газообразующей способности хорошо разрыхляется, имеет большой объем и малую расплывчатость.

Тесто из муки очень сильной пшеницы ввиду ограниченной способности к растяжению имеет пониженную газоудерживающую способность и поэтому получаемый из нее хлеб мало расплывчатый, пониженного объема (обжимистый).

При смешивании муки из сильной пшеницы с мукой, имеющей низкие хлебопекарные достоинства (слабой), получают муку с улучшенными свойствами. Поэтому сорта сильной пшеницы называют сортами — улучшителями. В зависимости от качества (силы) примесь из муки сильной пшеницы колеблется от 25 до 50%. В соответствии с этим сорта — улучшители подразделяют на пшеницу с посредственной, хорошей и высокой хлебопекарной силой.

Сильная пшеница должна содержать белка не менее 14% (на сухое вещество), сырой клейковины в зерне — не менее 28% и в муке первого сорта — не менее 32% (1-й группы с хорошей упругостью и нормальной растяжимостью). Здоровая твердая пшеница обычно вся сильная, сорта ее на группы по силе не делят. По хлебопекарному достоинству она ниже стекловидной мягкой пшеницы. При выпечке в чистом виде твердая пшеница дает хлеб низкого объема, с более плотным мякишем и рваной коркой, у нее очень упругая, недостаточно растяжимая, короткорвущаяся клейковина. При добавлении к слабой мягкой пшенице здоровой твердой также улучшаются ее свойства.

Средняя пшеница. Способна сама давать хороший по качеству хлеб, не нуждается в примешивании к ней сильной пшеницы, но не способна эффективно улучшать слабую пшеницу. Ее называют «филлер» (наполнитель).

Слабая пшеница. Характеризуется низким содержанием белка (8—10%) и клейковины (ниже 20%) либо достаточным содержанием белка, но низкого качества, Из слабой пшеницы невозможно получить хлеб удовлетворительного качества, для этого необходимо добавлять сильную пшеницу. Мягкая пшеница используется преимущественно для приготовления хлеба, а твердая — в макаронном производстве.

Хлебопекарная сила пшеничной муки зависит не только от количества и качества клейковины, но и от углеводно-амилазного комплекса. С этим комплексом связано второе важнейшее свойство муки — газообразующая способность (образование при брожении диоксида углерода, необходимого для разрыхления теста). Физико-химические изменения крахмала (набухание, клейстеризация, декстринизация) определяют наряду с клейковиной реологические свойства теста.