Уплотненное макаронное тесто, поступающее к матрице, является упруго-пластичновязким материалом.
Упругость теста - это способность теста восстанавливать первоначальную форму после быстрого снятия нагрузки, проявляется при малых и кратковременных нагрузках.
Пластичность - это способность теста деформироваться. При длительных и значительных по величине нагрузках (выше так называемого предела упругости) макаронное тесто ведет себя как пластичный материал, т.е. после снятия нагрузки сохраняет приданную ему форму, деформируется. Именно это свойство позволяет формовать из теста сырые макаронные изделия определенного вида.
Вязкость - характеризуется величиной сил сцепления частиц между собой (сил когезии). Чем больше величина сил когезии теста, тем оно более вязкое (прочное), менее пластичное.
Пластичное тесто требует меньше энергии на формование, легче поддается формованию. При использовании металлических матриц из более пластичного теста получаются изделия с более гладкой поверхностью. С повышением пластичности тесто становится менее упругим, менее прочным, более липким, сильнее прилипает к рабочим поверхностям шнековой камеры и шнека, а сырые изделия из такого теста сильнее слипаются между собой, плохо сохраняют форму.
Реологические свойства уплотненного теста, т.е. соотношение его упругих, пластических и прочностных свойств, определяются следующими факторами.
С увеличением влажности теста увеличивается его пластичность и уменьшаются прочность и упругость.
С ростом температуры теста также наблюдается увеличение его пластичности и снижение прочности и упругости. Такая зависимость наблюдается и при температуре большей 62,5 °С, т.е. превышающей температуру клейстеризации пшеничного крахмала. Это объясняется тем, что макаронное тесто имеет недостаточное количество влаги, необходимой для полной клейстеризации крахмала при указанной температуре.
С увеличением содержания клейковины уменьшаются прочностные свойства теста и возрастает его пластичность. Наибольшей вязкостью (прочностью) тесто обладает при содержании в муке около 25 % сырой клейковины. При содержании сырой клейковины ниже 25 % с уменьшением пластических свойств теста уменьшается и его прочность. Липкая, сильно тянущаяся сырая клейковина увеличивает пластичность теста и значительно снижает его упругость и прочность.
С уменьшением размера частиц муки увеличивается прочность и уменьшается пластичность теста из нее: тесто из хлебопекарной муки более прочное, чем из полукрупки, а из полукрупки более прочное, чем из крупки. Оптимальное соотношение прочностных и пластических свойств характерно для частиц исходной муки размером от 250 до 350 мкм.
Оценка хлебопекарных свойств пшеничной муки. (1 часть)
Применяемый термин «сила» муки фактически является синонимом качества муки, ее физических свойств. Сильной считают муку, способную при замесе поглощать относительно большее количество воды и образовывать при этом тесто, устойчиво сохраняющее форму, не липнущее к рукам и машинам, не расплывающееся при разделке и выпечке. Из хорогшей пшеничной муки получается ароматный, вкусный, пышный хле(б правильной формы, покрытый гладкой блестящей зарумяненной коркой, с эластичным равномерно разрыхленным мелкопористым мякишем. Прогнозирование и обеспечение высокого качества хлеба возможны лишь при учете хлебопекарных достоинств муки, которые зависят от белко-допротеиназного и углеводно-амилазного комплексов муки. Под термином «белково-протеиназный комплекс» подразумевают белки муки (главным образом глиади:н и глютенин), протеолитические ферменты, гидролизующие их, а также активаторы и ингибиторы протеолиза. В понятие «углеводно-амилазный комплекс» включены сахар, крахмал и амилазы, гидролизующие его.
Белково-протеиназный комплекс. Белково-протеиназный комплекс, и прежде всего клейковина, является основным фактором, обусловливающим силу муки. Клейковина пшеничной муки представляет собой сильно гидратированный комплекс, состоящий в основном из белков глиадина и глютенина. Их соотношение, по данным В. С. Смирнова, в клейковине из муки высшего сорта находится в пределах от 1: 1,6 до 1:1,8. С увеличением выхода муки оно снижается и в клейковине из муки 2-го сорта составляет от 1:1,1 до 1:1,2. Оба эти белка гетерогенны, каждый состоит из нескольких фракций.
Глиадин имеет молекулярную массу от 27000 до 65000. Набухая в воде, он образует относительно жидкую сиропообразную массу, которая характеризуется липкой, вязкотекучей, сильно растяжимой и не упругой консистенцией.
Глютенина молекулы более крупные, их молекулярная масса составляет от сотни тысяч до нескольких миллионов. Гидратиро-ванный глютенин образует резиноподобную, короткорастяжимую массу с большим сопротивлением деформации, упругую и относительно жесткую.
Сырая клейковина сочетает в себе структурно-механические свойства этих белков и занимает как бы промежуточное положение: глютенин является основой, а глиадин - ее склеивающим началом.
В сырой клейковине доля воды составляет 64-70 %. Кроме воды, белки прочно удерживают небольшое количество крахмала, сахара, липидов, минеральных элементов. В клейковине небелковые вещества составляют (в % на сухое вещество): из муки высшего сорта-8-10; 1-го- 10-12; 2-го-16-22. Установлено, что липиды, углеводы и минеральные элементы находятся в клейковине в химически связанном состоянии - в виде лило- и гликопротеидов, а крахмал и оболочечные частицы удерживаются механически. Входящие в состав клейковины липиды оказывают влияние на ее свойства. Их действие объясняется тем, что ненасыщенные жирные кислоты, окисляясь и образуя перекиси и гидроперекиси, способствуют окислению сульфгидрильных групп - SH с образованием дисульфидных связей - S - S -, которые упрочняют внутримолекулярную структуру белка, делая ее более плотной. Дисульфидные связи образуются как внутри одной молекулы белка, так и между разными молекулами клейко-винных белков. Определенная часть липидов остается не связанной с белками и служит как бы смазкой между белковыми молекулами, придавая клейковине дополнительную эластичность.
Свойства клейковины и методы их определения регламентированы стандартом, которым нормируется количество клейковины. Содержание сырой клейковины должно быть (в % к массе муки, не менее): в крупчатке - 30, высшем сорте - 28, 1-м - 30, 2-м - 25, обойной - 20.
Качество клейковины характеризуется в основном органо-лептически по цвету и запаху, а также упругости, эластичности и растяжимости. У клейковины хорошего качества цвет белый с желтоватым или сероватым оттенком и слабый приятный мучной запах. Клейковина пониженного качества имеет серый цвет, иногда с коричневатым оттенком, и посторонний неприятный запах.
Клейковина хорошего качества упругая, связная, после деформации быстро восстанавливает первоначальную форму, к рукам не липнет. Плохая клейковина не упруга, прилипает к пальцам, консистенция у нее мажущаяся, иногда губчатая или крошливая.
Клейковина считается крепкой, если кусочек в 4 г растягивается менее чем на 10 см, средней растяжимости - от 11 до 16 и слабой - более чем на 16 см.
Стандартом клейковину делят на три группы по указанным выше показателям: I - хорошая упругость, длинная или средняя растяжимость; II - хорошая упругость и короткая растяжимость или удовлетворительная упругость, короткая, средняя или длинная растяжимость; III - слабая упругость, сильно тянущаяся, провисающая при растягивании, разрывающаяся на весу под собственной тяжестью, а также неупругая, плывущая, несвязная.
О качестве клейковины достаточно объективно может свидетельствовать еегидратационная способность. По данным Г. Н. Прониной, она колеблется (в % к сырой клейковине): у муки высшего сорта - от 175 до 188, 1-го - от 172 до 197 и 2-го - от 166 до 186.
Определение сухой клейковины (в % к массе муки на сухое вещество) позволяет исключить влияние колебаний влажности муки и гидратационной способности клейковины, поэтому характеризует муку более объективно и теснее коррелирует с содержанием белка. Содержание сухой клейковины (в %): в муке высшего сорта - 9,4-10,ЗГ 1-го - 10,2-12,7; 2-го - 8,7-11,7.
Выпечка шарика из 2 г клейковины позволяет в определенной степени прогнозировать объемный выход хлеба. Шарик из клейковины хорошего качества имеет объем 4,5-5,5 см 3 , а отношение его высоты к диаметру равно 1,1 -1,2.
Расплываемость шарика из 10 г сырой клейковины, определяемая при температуре 30 °С, за один, два и три часа расстойки достаточно объективно отражает качество и косвенно свидетельствует об активности протеолитических ферментов. Диаметр шариков (полусумма двух перпендикулярных замеров) клейковины среднего качества примерно равен (в мм): в начале определения - около 30; через 1 ч - от 40 до 50; через 2 ч - от 50 до 55; через 3 ч - от 55 до бО.
Характеристика качества клейковины может быть проведена с помощью приборов, наиболее распространенным является измеритель деформации клейковины ИДК-1, в котором на шарик клейковины массой 4 г в течение 30 с действует сила Р = 1,18 Н. Чем глубже пуансон прибора погружается в клейковину, тем она слабее. И. М. Ройтер приводит следующую градацию качества клейковины (Н деф - критерии качества в единицах прибора): сильная - 60-70, средняя - 71-80, удовлетворительная - 81 -100, слабая - более 100. Если результат, полученный на ИДК-1, умножить на 0,2, то получают растяжимость клейковины в сантиметрах.
Таким образом, изучение качества клейковины стандартными и дополнительными методами позволяет достаточно объективно и разносторонне характеризовать ее свойства. Однако на процесс отмывания клейковины влияет множество факторов, в том числе температура и жесткость воды, длительность отмывания, количество израсходованной при этом воды и др. Кроме того, клейко-винные белки выделены из природной среды, и поэтому их свойства не полностью совпадают с поведением их в тесте. Поэтому, хотя изучать клейковину несколько быстрее и проще, но определение силы муки по свойствам теста дает более надежные результаты.
Протеолитические ферменты являются вторым компонентом белково-протеиназного комплекса; в здоровом зерне пшеницы они имеют сравнительно невысокую активность. Однако в дефектном зерне и муке из него она резко возрастает. Протеазы, воздействуя на клейковину, снижают ее упругость, увеличивают текучесть. Протеолиз не всегда сопровождается образованием свободных аминокислот, т. е. разрушением первичной структуры белка. В начальной стадии протеолиз воздействует на третичную и четвертичную структуры белковой молекулы, вызывая ее дезагрегацию, образование полипептидов.
Ингибируют (замедляют) протеолиз окислители, способные окислять сульфгидрильные группы до дисульфидных.
Активаторами протеолиза являются восстановители, разрушающие дисульфидные мостики между молекулами белка и тем самым ослабляющие клейковину. В муке и дрожжах, особенно старых, присутствует трипептид глютатион, обладающий сильным восстановительным действием. Таким же свойством обладает аминокислота цистеин. Специальные исследования активности протеолитических ферментов при оценке муки не производят. Об их деятельности судят по качеству клейковины и структурно-механическим свойствам теста.
Характеристика «силы» муки по структурно-механическим (реологическим) свойствам теста. Тесто является оводненным коллоидным комплексом - полидисперсоидом. Оно обладает определенной внутренней структурой и своеобразными непрерывно изменяющимися структурно-механическими свойствами. Методы, позволяющие дать их характеристику, одновременно характеризуют «силу» муки.
Определение «силы» муки по расплываемости шарика бездрожжевого теста предложено проф. Л. Я- Ауэрманом. По этому методу замешивают тесто с влажностью 46,3 %; 100 г теста закатывают в шарик и выдерживают один, два и три часа, учитывая не только свойства клейковины, но и суммарное влияние белковых веществ, протеолитических ферментов и некрахмальных полисахаридов на реологические свойства теста. За 3 ч отлежки диаметр шарика теста из сильной муки увеличивается не более чем до 83 мм, средней - до 97, слабой - более 97 мм.
Определение, «силы» муки по консистенции теста проводят консистометром (пенетрометром). При этом исследуют структурно-механические свойства теста, по которым судят об активности протеолитических ферментов, вызывающих дезагрегацию клейковины и снижение ее упругости. Для испытания замешивают тесто постоянной для каждого сорта муки влажности. Выдерживают его в термостате при температуре 35 °С в течение 60, 120 и 180 мин (Ко, Keo, Кi20 и Kieo) и определяют глубину продавлива-ния теста пуансоном под действием силы Р = 50 г (0,49 Н). Чем глубже пуансон погружается в тесто, тем слабее мука и тем больше значение К в условных единицах прибора. Так, в муке 1-го сорта хорошего качества Ко не превышает 100, Кбо - до 120, Ki20 -до 150 и Kieo - до 180.
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Реология хлебопекарного, макаронного, кондитерского теста
Реология - наука о деформации и течении различных тел, реологические свойства сырья, полуфабрикатов и готовых изделий.
Слово «реология» от греческого «рео», что означает течение.
Деформация - изменение размеров тела под действием нагрузки.
В отношении твердых тел деформация приводит к изменению формы или размера тела целиком или его части, а в отношении структуры пищевых масс -- к течению (тесто, мука, сгущенное молоко, майонез и т.д.) или даже к их разрыву (конфеты, хлеб и т.д.).
Реологические свойства :
Упругость - свойство тела восстанавливать форму и размеры после снятия нагрузки.
Пластичность - свойство тела сохранять форму и размеры после снятия деформирующей нагрузки.
Вязкость - свойство среды оказывать сопротивление перемещению в ней инородных тел.
Прочность - свойство тела выдерживать определенную внешнюю нагрузку без разрушения.
Твердость - свойство тела сопротивляться внедрению в него других тел.
Хрупкость - свойство тела разрушаться без образования пластических деформаций.
Классификация пищевых продуктов по текстурным признакам и реологическим свойствам
|
Классификация продуктов |
Наименование продуктов |
Типичные реологические свойства |
|
|
Шоколад, печенье, крекеры, вафли, экструдированные продукты, карамель, сухари, сушки, макароны, хлебцы |
Предел прочности, модуль упругости |
||
|
Упруго-пластичные |
Хлеб, пшеничное тесто, макаронное тесто, мармелад, зефир, пастила, конфеты, твердый жир, пряники, клейковина, желатин |
Предел прочности, модуль упругости, предельное напряжение сдвига, адгезия |
|
|
Вязко- пластичные |
Ржаное тесто, песочное тесто, сметана, майонез, желирующие продукты, полуфабрикаты кондитерского производства |
Вязкость, адгезия, предельное напряжение сдвига (пластическая прочность) |
|
|
Жидкообразные |
Дрожжевая суспензия, раствор соли, раствор сахара, растопленный маргарин, цельное молоко, молочная сыворотка |
Вязкость, коэффициент поверхностного натяжения |
|
|
Порошкообразные |
Мука, сахар песок, крахмал, соль поваренная пищевая |
Угол естественного откоса, механические характеристики при прессовании |
Содержание в муке белковых веществ, их состав, состояние и свойства имеют первостепенное значение и в значительной мере определяют и пищевую ценность хлеба, и технологические свойства муки. От них зависят такие свойства теста, как эластичность, вязкость, упругость. Белковые вещества пшеничной муки представлены на 2/3 (3/4) глиадиновой и глютениновой фракциями(составляющие глютена), которые являются основными компонентами клейковины. Их называют клейковинными белками. В пшеничной муке глиадиновой фракции содержится несколько больше, чем глютениновой.
Чем больше в муке белка, чем плотнее и прочнее его структура, тем сильнее мука, и тем лучше и устойчивее будут реологические свойства теста из нее. Поэтому, чем выше содержание в муке клейковины и чем лучше ее реологические свойства, тем сильнее мука.
Сила муки определяет количество воды, необходимое для получения теста нормальной консистенции, а также изменение реологических свойств теста при брожении и в связи с этим - поведение теста в процессе его механической разделки и тестовых заготовок при окончательной расстойке.
Сила муки обусловливает газоудерживающую способность теста, т.е. способность полуфабрикатов удерживать диоксид углерода, образующийся при брожении. Для получения хлеба максимального объема из очень сильной пшеничной муки реологические свойства теста должны быть несколько ослаблены. Это может быть достигнуто изменением режима приготовления теста: усилением его механической обработки, некоторым повышением температуры, увеличением количества воды в тесте или добавлением препаратов, форсирующих протеолиз в тесте.
Кроме того, сила муки определяет формоудерживающую способность теста, т.е. способность тестовых заготовок удерживать диоксид углерода и сохранять форму в процессе расстойки и первого периода выпечки. В связи с этим сила муки обусловливает расплываемость подового хлеба.
У ржаного хлеба большое значение имеют реологические (структурно-механические) свойства мякиша - степень его липкости, заминаемость и влажность или сухость на ощупь. У ржаного хлеба, особенно из обойной и обдирной муки, по сравнению с пшеничной наблюдается меньший объем, более темно окрашенный мякиш и корка, меньший процент пористости и более липкий мякиш. Отмеченные выше отличия в качестве ржаного хлеба обусловлены специфическими особенностями углеводно-амилазного и белково-протеиназного комплексов зерна ржи и ржаной муки.
Ржаная мука по сравнению с пшеничной отличается большим содержанием собственных сахаров, более низкой температурой клейстеризации (набухание в горячей воде, переход из кристаллического в аморфное состояние) крахмала, большей его атакуемостью и наличием в муке даже из непроросшего зерна практически значимых количеств фермента -амилазы.
Действие амилаз на крахмал ржаной муки, клейстеризующийся при более низкой температуре и более легко атакуемый, может привести к тому, что значительная часть крахмала в процессе брожения теста и выпечки хлеба будет гидролизована. Вследствие этого крахмал при выпечке тестовой заготовки из ржаной муки может оказаться неспособным связать всю влагу теста. Наличие части свободной влаги, не связанной крахмалом, будет делать мякиш хлеба влажноватым на ощупь. Наличие же б-амилазы (альфа-амилазы), особенно при недостаточной кислотности теста, приводит при выпечке хлеба к накоплению значительного количества декстринов, придающих мякишу липкость . Поэтому мякиш ржаного хлеба всегда более липок и влажен по сравнению с мякишем пшеничного хлеба. Кислотность ржаного теста с целью торможения действия б-амилазы приходится поддерживать на уровне значительно более высоком, чем в пшеничном тесте.
К углеводному комплексу ржаной муки относятся и слизи (водорастворимые пентозаны). Содержание пентозанов в ржаной муке значительно превышает содержание их в пшеничной муке. Пентозаны оказывают значительное влияние на реологические свойства ржаного теста, так как, поглощая воду при замесе теста, они делают его более вязким .
Белковые вещества ржаной муки по аминокислотному составу близки к белкам пшеничной муки, однако отличаются более высоким содержанием незаменимых аминокислот - лизина и треонина.
Существенной особенностью белков ржи является их способность к быстрому и интенсивному набуханию. Значительная часть белков при этом набухает неограниченно, переходя в состояние вязкого коллоидного раствора .
Второй особенностью белков ржаной муки является то, что они не способны, несмотря на наличие глиадина и глютенина, к образованию клейковины из-за значительного количества декстринов и водорастворимых пентозанов.
Особенности реологических свойств пшеничного и ржаного теста
Реологические свойства пшеничного теста зависят главным образом от наличия в нем клейковинного каркаса, придающего тесту упругость и эластичность. В ржаном тесте клейковинный каркас отсутствует. Ржаное тесто вязкое, пластичное, эластичные и упругие свойства в нем слабо выражены. Ржаное тесто можно рассматривать как густую жидкость, в которой взвешены набухшие зерна крахмала, ограниченно набухшая, не перешедшая в раствор часть белков, а также частички отрубей.
Формоудерживающая способность ржаного теста зависит от вязкости жидкой фазы. Вязкость жидкой фазы обусловлена пептизированным состоянием части белков, переходом в коллоидный раствор слизей, а также наличием декстринов. Переход белков ржаной муки в тесте в растворимое состояние и набухание нерастворимой части белков зависит от кислотности. Активная кислотность ржаного теста рН 4,2 - 4,4, пшеничного 5,2 - 5,4. Более высокая кислотность тормозит действие альфа-амилазы, снижает температуру ее инактивации. Это ограничивает процесс образования декстринов при выпечке, снижает липкость мякиша, улучшает процесс пептизации белков.
В пшеничном и ржаном тесте различают три фазы: твердую, жидкую и газообразную. Твердая фаза - это зерна крахмала, набухшие нерастворимые белки, целлюлоза и гемицеллюлозы. Жидкая фаза - это вода, которая не связана с крахмалом и белками (около 1/3 части от всей воды, идущей на замес), водорастворимые вещества муки (сахара, водорастворимые белки, минеральные соли), пептизированные белки и слизи. Газообразная фаза - теста представлена частицами воздуха, захваченными тестом при замес е и небольшим количеством диоксида углерода, образовавшегося в результате спиртового брожения. Чем продолжительнее замес теста , тем больший объем в нем приходится на долю газообразной фазы. При нормальной продолжительности замеса объем газообразной фазы достигает 10%, при увеличенной - 20% от общего объема теста .
Соотношение отдельных фаз в тесте обусловливает его реологические свойства. Повышение доли жидкой и газообразной фаз ослабляет тесто , делая его более липким и текучим. Повышение доли твердой фазы укрепляет тесто , делая его более упругим и эластичным.
В ржаном тесте , по сравнению с пшеничным, меньше доля твердой и газообразной, но больше доля жидкой фазы.
Механическое воздействие на тесто на разных стадиях замеса может по разному влиять на его реологические свойства. Вначале замеса механическая обработка вызывает смешивание муки, воды и другого сырья и слипание набухших частиц муки в сплошную массу теста . На этой стадии замеса механическое воздействие на тесто обусловливает и ускоряет его образование. Еще некоторое время после этого воздействие на тесто может улучшать его свойства, способствуя ускорению набухания белков и образованию клейковины. Дальнейшее продолжение замеса может привести не к улучшению, а к ухудшению свойств теста, так как возможно механическое разрушение клейковины. Поэтому знание механизма образования теста, формирования его твердой, жидкой и газообразной фаз необходимо для правильного проведения замеса.
После операции замеса следует брожение теста . В производственной практике брожение охватывает период после замеса теста до его разделки. Основное назначение этой операции - приведение теста в состояние, при котором оно по газообразующей способности и реологическим свойствам, накоплению вкусовых и ароматических веществ будет наилучшим для разделки и выпечки. реология пищевой продукт тесто
Реологические свойства созревшего теста должны быть оптимальными для деления его на куски, округления, окончательного формования, а также для удержания тестом диоксида углерода и сохранения формы изделия при окончательной расстойке и выпечке.
Спиртовое брожение - это основной вид брожения в пшеничном тесте. Вызывается ферментами дрожжевых клеток, которые обеспечивают превращение простейших сахаров (моносахаридов) в этиловый спирт и диоксид углерода.
При брожении теста продолжают интенсивно развиваться процессы ограниченного и неограниченного набухания белков. При ограниченном набухании белков в тесте сокращается количество жидкой фазы, и, следовательно, улучшаются его реологические свойства. При неограниченном набухании и пептизации белков, наоборот, увеличивается переход белков в жидкую фазу теста и ухудшаются его реологические свойства. В тесте из муки различной силы эти процессы происходят с различной интенсивностью.
Чем сильнее мука, тем медленнее протекают в тесте процессы ограниченного набухания белков, достигая оптимума только к концу брожения. В тесте из сильной муки в меньшей степени протекают процессы неограниченного набухания и пептизации белков.
В тесте из слабой муки ограниченное набухание протекает относительно быстро и вследствие малой структурной прочности белка, ослабляемой интенсивным протеолизом, начинается процесс неограниченного набухания белков, переходящий в процесс пептизации и увеличивающий количество жидкой фазы теста. Это приводит к ухудшению реологических свойств теста.
Кондитерское тесто
Использование пшеничной муки разного качества, большого набора сырья, изменение их соотношения и применение определенных технологических параметров и приемов позволяет получать тесто и изделия, различающиеся по физико-химическим и реологическим свойствам.
Реологические свойства теста зависят от степени набухания белков.
В зависимости от этих свойств кондитерское тесто делят на три вида:
пластично - вязкое (сахарное, песочное, сдобное, пряничное тесто), хорошо воспринимает и сохраняет свою форму;
упруго - пластично - вязкое (затяжное, крекерное, галетное), плохо воспринимает и плохо сохраняет форму;
слабоструктурированное (вафельное, бисквитное тесто для бисквитных полуфабрикатов и тортов), имеет жидкую консистенцию.
Пластичное тесто образуется в условиях ограниченного набухания коллоидов муки, поэтому продолжительность замеса теста должна быть минимальной и температура ниже, чем температура теста, обладающего упруго - пластично - вязкими свойствами.
В соответствии с ГОСТ "Кондитерские изделия. Термины и определения" различают два вида теста в зависимости от его структуры:
Бисквитное - сдобное, сахарное, овсяное, из которого получают изделия разнообразной формы с хорошо развитой равномерной пористостью,
Слоистое тесто -для затяжного печенья, крекера, галет, из которого вырабатывают изделия разнообразной формы слоистой структуры.
Реологические свойства теста
Формирование теста с определенными реологическими свойствами связано:
С видом изделий, рецептурой, с правильным подбором сортности муки, с оптимальным содержанием и качеством клейковины, крупноты помола,
С правильным выбором влажности теста,
С правильным выбором и поддержанием технологических параметров замеса теста (температура, продолжительность,интенсивность замеса).
Отмеченные факторы влияют на степень набухания пшеничной муки и тем самым на реологические свойства теста, его пластичность, упругость, эластичность, вязкость.
Повышая температуру теста при замесе, удлиняя продолжительность процесса из сахарного пластичного теста в результате более полного набухания коллоидов можно получить затяжное тесто с упруго-пластично-вязкими свойствами. Пластичность сахарного теста близка к 1.Чтобы можно было затяжное тесто отформовать до заготовок, исключив их деформацию, пластичность его необходимо увеличить до 0.5. С этой целью применяют такую операцию, как вылеживание теста, или используют ферментные препараты протеолитического действия. Для слабоструктурированного вафельного теста из реологических характеристик большое значение имеет вязкость теста, эластичность. От них зависит равномерность распределения теста по поверхности вафельниц, а также хрупкость вафельного листа.
Кондитерское тесто, как и все тестообразные массы, является структурированной дисперсной системой и состоит из трех фаз: твердой, жидкой и газообразной.
Твердую фазу представляют лиофильные коллоиды муки. Это водонерастворимые белковые комплексы и крахмал пшеничной муки.
Жидкая фаза представляет собой многокомпонентный водный раствор веществ, предусмотренных рецептурой теста (инвертный сироп, вода, раствор сахара, патоки, соли, гидрокарбоната натрия, карбоната аммония, молоко и др.).В состав жидкой фазы входят все растворимые в воде органические и минеральные вещества муки.
Соотношение между твердой и жидкой фазами зависит от вида теста, его влажности, количества и качества клейковины.
Газообразную фазу составляет воздух, который захватывается при замесе теста, диспергируется и удерживается в тесте. Кроме того, воздух входит с мукой, водой и другими видами сырья и полуфабрикатов. Газообразная фаза может достигать в тесте 10 %.
Степень разрыхления теста зависит от реологических свойств теста и от равномерного распределения в тесте химических разрыхлителей. Особенно увеличивается пористость и объем заготовок из пластичного теста -сахарного, пряничного. Затяжное и галетное тесто, обладающее значительной упругостью, оказывают сопротивление расширению газовых пузырьков. Эти изделия имеют небольшой подъем и недостаточно развитую пористость.
Макаронное тесто
После замеса макаронное тесто представляет собой сыпучую крошковатую массу, после прохождения шнековой камеры и продавливания сквозь отверстия матрицы - это уплотненное тесто. В таком виде его характеризуют как упруго-пластично-вязкое коллоидное тело.
Технологическая схема шнекового макаронного пресса
Факторы, влияющие на реологические свойства теста
Количество и качество клейковины. Она определяет основные технологические свойства макаронного теста и выполняет две основные функции - 1 пластификатора теста, т.е. выполняет роль смазки, придающей массе крахмальных гранул текучесть и 2 связующего вещества. Т.е. соединяет крахмальные гранулы в единую тестовую массу. Клейковина муки состоит из двух основных фракций: глиадин (растяжимый) и глютенин (упругий). Для макаронного производства большую роль играет глиадин. Именно он определяет текучесть и связанность макаронного теста. Глютенин обуславливает упругость и элластичность сырых изделий. Мягкая, сильно тянущаяся сырая клейковина увеличивает пластичность теста и снижает его упругость и прочность. Наибольшей прочностью обладает тесто из муки с содержанием клейковины около 28 %. С увеличением содержания клейковины уменьшается прочность теста и возрастает пластичность. При содержании клейковины ниже 28 % с уменьшением прочности теста ухудшаются его пластические свойства.
Гранулометрический состав муки. Гранулометрический состав муки оказывает влияние на продолжительность замеса теста и обуславливает ее водопоглотительную способность (ВПС). Мука с мелким размером частиц (хлебопекарная мука) имеет большую ВПС и образует прочное тесто. Мука с крупными частицами (макаронная мука) имеет низкую ВПС и образует более пластичное тесто.
Скоростью проникновения влаги внутрь частиц муки определяется в первую очередь размерами частиц муки. Крупные частицы требуют более длительного вымешивания. При одинаковом размере частиц влага будет медленнее проникать в частицы продуктов помола твердой пшеницы, чем в менее плотные частицы продуктов помола мягкой пшеницы.
Для производства макаронных изделий с размером частиц до 350мкм и тем более до 500мкм необходимо использовать многокорытные прессы, продолжительность замеса в которых составляет 16…20мин. При работе на прессах с продолжительностью замеса 8…10мин целесообразно использовать муку с размерами частиц не более 200-250мкм (полукрупку или хлебопекарную муку).
С увеличением времени замеса теста прочность полуфабрикатов макаронных изделий возрастает и достигает своего максимального значения, а затем начинает снижаться.
Интенсивность (продолжительность) замеса. С увеличением времени замеса снижается прочность теста и возрастает его пластичность. Продолжительность замеса теста зависит от двух факторов:
Достижения равномерного распределения воды по всей массе теста,
Скоростью проникновения влаги внутрь частиц.
Для достижения равномерного распределения воды по всей массе теста воду в месильное корыто подают в распыленном виде для быстрого и более равномерного распределения по всей тестовой массе.
Другой способ ускорения равномерного распределения влаги - интенсификация смешивания муки и воды. Для этого используют многокорытные прессы, в которых тестомесильный вал первого корыта вращается с большей частотой, чем валы последующих корыт. В современных прессах фирмы “Паван” муку и влагу предварительно смешивают в центробежном мукоувлажнителе “Турбоспрей”, где частицы муки и вода в заданном соотношении быстро и равномерно увлажняются и поступают в корыто тестосмесителя.
Влажность . С увеличением влажности теста возрастает его пластичность и уменьшаются прочность и упругость.
Влажность макаронного теста - первый технологический параметр, с помощью которого технолог может менять в определенных пределах, оказывать влияние на физические свойства теста, полуфабрикат макаронных изделий и качество продукции.
С повышением влажности теста до 32% увеличивается пластичность, текучесть теста и облегчается процесс его выпрессовывания через матрицы. Это приводит к снижению давления прессования и к увеличению скорости выпрессовывания, т.е. к повышению производительности пресса.
При более высокой влажности (более 32%) образуются комки, которые не проходят сквозь входное отверстие шнековой камеры, понижается прочность выпрессовываемых изделий и снижается давление прессования.
Увеличение влажности теста приводит к увеличению толщины сольватных оболочек, которые окружают частицы муки в уплотненном тесте. В связи с этим снижается вязкость теста и прочность полуфабрикатов изделий, увеличивается их пластичность.
Температура С ростом температуры теста примерно до 75 о С увеличивается его пластичность и снижается прочность и упругость.
Температура макаронного теста - второй технологический параметр, с помощью которого технолог может оперировать в процессе замеса теста.
Традиционный режим замеса и формования макаронного теста предусматривает повышение температуры теста перед матрицей до 50…55 0 С, при увеличении температуры выше 60 0 С структура теста не фиксируется - происходит денатурация белков, потери связующих веществ клейковины, ослабление структуры изделий, что приводит к снижению прочности изделий, увеличению потери сухих веществ во время варки изделий
Механизм образования структур. Виды структур. Показатели реологических свойств. Эффективная вязкость, пластическая вязкость, текучесть. Аномалия вязкости. Тиксотропное восстановление
Дисперсные системы, к которым относятся шоколадные полуфабрикаты и пралиновые массы, обладают структурами в результате взаимодействия между дисперсными частицами твердой фазы. По характеру связей в них образуются коагуляционные структуры. Коагуляционные структуры образованы твердыми частицами в жидкой дисперсионной среде и характеризуются сравнительно слабыми по силе взаимодействия контактами между частицами.
Различают коагуляционные структуры компактные и рыхлые.
Рыхлые дисперсные коагуляционные структуры возникают при малых объемных концентрациях дисперсной фазы (даже при концентрации менее 1 %), если дисперсность достаточно высокая и частицы анизометричны. В шоколадных массах дисперсная фаза составляет около 65%, а размер частиц в основной массе составляет 16-35 мкм. Среди частиц твердой фазы находятся частички клеточных оболочек, частички какаовеллы, имеющие форму пластинок, палочек, т.е.удлиненную форму. Сцепление частиц происходит по углам, ребрам и другим неровностям, на участках наибольшей концентрации свободных молекулярных сил. Это объясняется тем, что в этих местах утоньшаются адсорбционно-сольватные оболочки дисперсионной среды. В этих системах дисперсионная среда удерживается внутри структуры, а вся система теряет легкоподвижность и со временем не расслаивается.
Какао тертое содержит меньше дисперсной фазы - около 45%. Поэтому образующаяся рыхлая коагуляционная структура имеет меньшую прочность, которая не в состоянии препятствовать расслаиванию. Под влиянием механического воздействия происходит разрушение структуры какао тертого и шоколадных масс. Но после предварительного механического разрушения такие структуры самопроизвольно восстанавливаются во времени. Это явление называется тиксотропией , заключается в восстановлении связей между частицами после механического разрушения в результате благоприятного соударения частиц, находящихся в броуновском движении. Связано это с наличием тонких пластифицирующих прослоек между частицами.
Компактные коагуляционные структуры возникают в шоколадных массах после вальцевания. Вследствие большого обьема дисперсной фазы-75-73% и соответственно малого содержания дисперсионной среды частицы связаны друг с другом прямыми точечными (атомными) контактами. Такие дисперсные системы не обладают тиксотропными свойствами.
В шоколадных массах, прошедших все стадии технологической обработки образуются коагуляционные структуры двух типов:
1.коагуляционные структуры из микрокристалликов сахара, соединенных через тончайшие пленки воды. Содержание сахара в шоколадных массах превышает 50% и его участие в структурообразовании значительно,
2.коагуляционные структуры из микрочастиц клеточных тканей какао бобов, соединенных через прослойки жира.
Вполне вероятно образование смешанных структур.
При охлаждении шоколадных масс после формования в результате кристаллизации какао масла коагуляционные структуры с точечными контактами превращаются в конденсационно-кристаллизационные. Главными признаками таких структур является высокая по сравнению с коагуляционными структурами прочность, определяемая высокой прочностью самих фазовых (непосредственных) контактов между частицами, необратимый характер разрушения, т.е.отсутствие тиксотропного восстановления структуры, большая хрупкость из-за жесткости контактов.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Основные понятия, определения и задачи инженерной реологии. Механические модели, отражающие элементарные реологические свойства биохимических, биофизических, физико-химических и органолептических показателей пищевых продуктов; реометры, вискозиметры.
презентация , добавлен 06.06.2014
Классификация и ассортимент хлеба ржаного и ржано–пшеничного. Органолептическая оценка качества хлеба. Исследование пористости, влажности мякиша, кислотности ржаного хлеба. Химический состав и пищевая ценность. Основные компоненты любого теста.
презентация , добавлен 12.11.2014
Изготовление слоеного теста. Реологические свойства сырья. Хлебопекарные свойства пшеничной муки. Дрожжи хлебопекарные и их виды. Соль поваренная пищевая, ее классификация. Жиры для кулинарии. Органолептические свойства маргарина. Яйца и яичные продукты.
доклад , добавлен 31.01.2009
Исследование влияния дозировки соевого обогатителя на реологические свойства теста для пряников, приготовленных на основе биоактивированного зерна пшеницы. Расчет дозировки пищевого соевого обогатителя для обеспечения оптимальных вязкостных свойств теста.
статья , добавлен 22.08.2013
Склады и подготовительные отделения. Тестоприготовительное и тесторазделочное отделения хлебопекарного производства. Производственная и цеховая лаборатории. Традиционные способы приготовления пшеничного и ржаного теста на больших густых опарах, заквасках.
отчет по практике , добавлен 15.11.2012
Рецептура и дозирование пшеничного теста. Его замес, образование, разрыхление и брожение. Нормы загрузки бродильных емкостей мукой. Дозирование сырья в хлебопекарном производстве. Традиционные способы приготовления пшеничного теста: опарный и безопарный.
курсовая работа , добавлен 16.02.2016
Особенности разработки проекта кондитерского цеха мощностью 10 тысяч изделий в сутки. Анализ этапов расчета сырья и пищевых продуктов. Рассмотрение проблем подбора механического оборудования. Характеристика производственной программы кондитерского цеха.
дипломная работа , добавлен 01.02.2015
Классификация и ассортимент изделий из воздушного теста. Товароведная характеристика основного и вспомогательного сырья, используемого при производстве изделия. Организация работы кондитерского цеха, технологического оборудования и труда работников.
курсовая работа , добавлен 19.04.2015
Влияние жировых продуктов на свойства теста и хлеба, их пищевую и потребительскую ценность. Сахар как компонент теста. Технико-экономическое значение упека, факторы, влияющие на его величину. Производственная рецептура хлеба, схема приготовления теста.
контрольная работа , добавлен 05.02.2014
Фитокомпозиции, их функций, перечень растительного сырья для обогащения кондитерского и хлебопекарного производства. История возникновения фитокомпозиций, их лечебные и побочные действия. Специализированный хлеб с фитокомпозицией для спортсменов.
Ниже рассмотрены структурно-механические (реологические) характеристики (вязкость эффективная h эф, вязкость пластическая h пл, модуль упругости E 1 , модуль эластичности E 2 , время релаксации напряжений t рел, относительная пластичность П и др.) для теста различных хлебобулочных изделий (хлеба пшеничного, сдобных изделий, бараночных, бубличных, соломки, слоеного дрожжевого и слоеного пресного, лепешек и др.). Показано влияние на реологические характеристики различных факторов: качества сырья, способа технологической обработки, степени механического воздействия на тесто (тестосмесильной, раскаточной машин, шнекового пресса и жр.), отлежки теста, формования тестовых заготовок, а также таких технологических факторов, как температура, влажность теста, рецептура, включение добавок и улучшителей. Приведены примеры использования реологических характеристик для оценки качества полуфабрикатов и готовой продукции.
Изложенный материал может быть использован работниками проектных и конструкторских бюро, инженерами хлебопекарной промышленности при модернизации старого и создании нового механического оборудования, а также научными работниками и студентами в исследовательских и дипломных работах.
Рецептура, основное и дополнительное сырье
Значение вязкости для различных видов теста
Средние значения вязкости различных видов теста при 30 °C и атмосферном давлении приведены в табл. 6.19.
Таблица 6.19. Средние значения вязкости различных видов теста при 30 °C и атмосферном давлении
| Вид теста | Реологическое тело | Скорость сдвига, с –1 | Влажность, W т % | Эффективная вязкость, h эф, Па·с |
| Опара | Вязко-пластическое | 2,0 | ||
| Хлебопекарное из муки | ||||
| I сорта | – | 5,0 | 44,5 | 6,5·10 2 |
| II | – | 5,0 | 45,7 | 5,5·10 2 |
| Для болгарского хлеба | Шведова–Бингама | 2,0 | 42,6 | 8·10 2 |
| Для бубликов | То же | 0,5 | 33,5 | 3·10 5 |
| Для баранок сахарных | –‘’– | 0,3 | 31,6 | 2·10 6 |
| Для баранок ванильных | –‘’– | 0,5 | 31,8 | 8·10 5 |
| Для хрустящих хлебцев | - | 1,0 | 38,0 | 6·10 2 |
| Для лепешек | Упруго-вязко-пластическое | 2,0 | 41,0 | 1·10 4 |
Вязкость мучного теста находится в диапазоне от 0,5 до 2000 кПа·с при влажности от 17,0 до 45,7%. Различные виды теста относятся к разным классам реологических тел, что вызывает необходимость выбирать в каждом случае соответствующее расчетное уравнение при описании течения данного вида теста в технологических машинах.
Тесто бездрожжевое
При выработке тестовых полуфабрикатов вафель используют жидкое тесто, отличающееся от обычного хлебопекарного отсутствием дрожжей и наличием большого количества сахара и молока.
Исследования () проводили на реконструированном вискозиметре
РВ-8 при следующих параметрах: скорость сдвига 0-9 с−¹, влажность теста 31,8 - 44,3%, температура теста 15 - 40ºC.
Полученные зависимости эффективной вязкости от скорости сдвига характерны для большинства видов мучного теста. Повышение влажности и температуры приводит к снижению вязкости.
Нелинейность полученных зависимостей позволяет сделать вывод о том, что исследованное тесто обладает аномальной вязкостью и является неньютоновской жидкость. При скоростях сдвига до 6 с−¹ эта зависимость описывается степенным законом, выше указанного значения – линейным. Обработка экспериментальных данных позволила получить уравнение, описывающее зависимость вязкости от скорости сдвига, влажности и температуры,
h=108.8-3.985g+0.25gІ+1.13T-0.032TІ-4.043W+0.0359WІ. (1)
Уравнение (1) справедливо для следующих интервалов изменения аргументов: 0,5 с –1 £g£7,0 с - 1 ; 31,8%£W£40,0%; 15°C£T£30°C.
Пори разработке систем автоматического контроля и регулирования технологических процессов необходимо знать корреляционную связь между отдельными технологическими параметрами и структурно-механическими характеристиками изучаемого продукта.
С этой целью были проведены опыты (12) по определению вязкости теста при различной его влажности. Для приготовления теста использовали товарную пшеничную муку высшего и I сортов. Эксперименты проводили с бездрожжевым тестом влажностью от 44,5 до 65% при температуре 30°C. Выбор указанного диапазона объясняется следующим: верхний предел (44,5%) равен принятому на хлебозаводе значению влажности пшеничного теста из муки I сорта, нижний предел (65%) выбран в связи с тем, что во многих работах отмечается перспективность способа приготовления пшеничного теста на жидких опарах, который имеет ряд преимуществ.
Определение вязкости производили на ротационном вискозиметре «Реотест-RV» (ГДР). Скорость деформации изменяли в пределах от 0,167 до 1,8 с -1 . Усредненные результаты приведены на рис.59.
Рис. 59. Зависимость вязкости теста из муки I сорта от его влажности при различных ско-ростях сдвига (в с- 1):
I - 0,167; 2 - 0,333; 3 - 0.6; 4 - 1.0; 5 -1.8.
Как видно из графиков, зависимости носят экспоненциальный характер. С увеличением влажности полуфабрикатов значительно снижается их вязкость. Так, для скорости сдвига 0,167 с -1 при изменении влажности от 46 до 50% вязкость уменьшилась примерно в 3,5раза. С увеличением скорости сдвига интенсивность изменения вязкости существенно уменьшилась. Например, при скорости сдвига 0,167 с-1 и изменении влажности от 46,0 до 65,0% .вязкость уменьшилась с 1385 до 42 кПа*с, а при 1,8 с -1 и таком же изменении влажности вязкость снизилась лишь от 284 до 20 Па·c, т.е. интенсивность изменения вязкости уменьшилась в 5 раз. Здесь значительную роль играет аномалия вязкости хлебопекарного теста.
Обработка полученных экспериментальных данных позволила предложить следующую форму корреляционной связи:
h= с + е а W b , (3-13) а
где a, b, с - эмпирические коэффициенты, имеющие следующие значения: для теста из муки I сорта а =50,26, b = -12,47, с=0,1; для теста из муки высшего сорта а=52,77, b=-13,17, с=0,1.
Уравнение (3-13) а справедливо при скорости сдвига от 0,167 до 1 с? и влажности теста в пределах от 44 до 62%.
Крупнота помола пшеничной муки
Таблица. Зависимость упруго-пластических характеристик теста от крупноты помола пшеничной муки
| Фракции помола | Содержание сырой клейковины, % | Модуль упругости, E | E , с | |
| через 30 мин | ||||
| Проход через сито 43 | 43/39,5 | 4,2/9,1 | 7,0/6,9 | 60/132 |
| Проход через сито 38 | 38/39,3 | 3,2/8,4 | 3,5/4,7 | 91/179 |
| Проход через сито 25 | 25/38,1 | 3,0/6,8 | 3,3/4,3 | 91/157 |
| Сход с сита | 25/37,5 | 2,6/6,4 | 2,9/4,0 | |
| Установлена обратная зависимость вязкости и модулей сдвига теста от размера частиц муки. Эта закономерность частично зависит от увеличения содержания белков клейковины с понижением размера частиц муки. |
Правая часть таблицы 6.2
| Пластическая вязкость, η·10 –5 , Па·с | Модуль упругости, E ·10 –3 , Па???Пересчитать цифры | Время релаксации напряжения, η/E , с | Коэффициенты разжижения | |
| K η | K E | |||
| через 3 ч | ||||
| 2,6/6,2 | 4,2/6,5 | 62/95 | 38/32 | 40/6 |
| 2,4/4,4 | 3,3/3,9 | 73/13 | 25/47 | 6/17 |
| 2,2/3,1 | 3,2/3,15 | 71/91 | 27/53 | 7/19 |
| 1,6/2,9 | 2,1/3,2 | 76/91 | 39/51 | 28/20 |
Таблица 6.20. Структурно-механические свойства сдобного теста с различным содержанием сахара и жира (при 20 °C)
| Тесто | Влажность, % | Е, Па | η, Οа·с | η/E , с | П, % | Э, % | D, с –1 |
| Контрольное | 30,2 | 3,0·10 3 | 5,0·10 5 | 0,0015 | |||
| С сахаром: | |||||||
| 5% | 30,6 | 1,1·10 3 | 2,0·10 5 | 0,0030 | |||
| 10% | 5,1·10 2 | 8,8·10 4 | 0,0045 | ||||
| 20% | 30,3 | 2,7·10 2 | 2,7··10 4 | 0,0090 | |||
| 50% | 30,5 | 1,4·10 2 | 1,6·10 4 | 0,0045 | |||
| Контрольное | 30,6 | 3,6·10 3 | 6,2·10 5 | 0,0015 | |||
| С маргарином: | |||||||
| 5% | 30,3 | 1,9·10 3 | 2,9·10 5 | 0,0030 | |||
| 10% | 28,0 | 1,8·10 3 | 2,4·10 5 | 0,0030 | |||
| 20% | 28,0 | 1,5·10 3 | 1,8·10 5 | 0,0040 | |||
| 50% | 30,4 | 4,8·10 3 | 7,9·10 4 | 0,0045 | |||
| С 50% сахара | 20,8 | 5,7·10 3 | 4,3·10 4 | 0,0075 | |||
| С 50% маргарина | 20,4 | 4,9·10 3 | 2,8·10 5 | 0,0090 | |||
| С 50% сахара и 50% маргарина | 20,0 | 6,1·10 3 | 3,6·10 4 | 0,0030 |
Влияние добавок сахара и жира на механические свойства мучного теста зависит от его влажности. Значительные добавки в пшеничное тесто из сортовой муки белковых соединений, сахаров и жиров существенно изменяют его структурно-механические характеристики. Добавлением от 5 до 50% сахара к муке достигается пластификация структуры пшеничного теста - понижение величин модулей сдвига и вязкости; наблюдается эластификация теста в виде более значительного снижения модулей.
Таблица 6.21. Структурно-механические характеристики не бродящего и бродящего теста из муки I сорта с добавлением сахаров
| Номер образца | Образцы теста | Влажность, % | Е·10 –2 , Па | η·10 –4 , Па·с | η/E , с | П, % | Э, % | К Е, % | К η , % |
| Не бродящее тесто | |||||||||
| Без добавок | 44,0 | 8,5/3,5 | 5,9/1,9 | 69/53 | 72/78 | 74/82 | |||
| С 5% сахарозы | 43,7 | 4,7/2,4 | 3,5/1,6 | 74/62 | 71/74 | 77/82 | |||
| С 5% глюкозы | 44,0 | 5,4/2,8 | 4,0/2,0 | 74/68 | 71/72 | 73/77 | |||
| С 10% сахарозы | 43,3 | 3,3/1,7 | 2,7/1,3 | 84/74 | 73/71 | 77/82 | |||
| С 10% глюкозы | 44,1 | 3,1/1,6 | 3,1/1,8 | 99/108 | 64/62 | 91/76 | |||
| С 15% сахарозы | 43,4 | 1,5/1,0 | 1,5/1,3 | 100/130 | 67/55 | 85/78 | |||
| С 15% глюкозы | 43,5 | 1,9/1,2 | 2,5/1,6 | 140/140 | 58/55 | 76/77 | |||
| С 20% сахарозы | 43,0 | 1,0/0,6 | 1,3/1,1 | 130/180 | 58/52 | 75/76 | |||
| С 20% глюкозы | 43,0 | 1,0/0,9 | 1,5/1,7 | 145/180 | 53/48 | 64/67 | |||
| Бродящее тесто | |||||||||
| Без добавок | 44,2 | 6,0/2,9 | 5,4/6,2 | 90/214 | 67/45 | 64/65 | –12 | ||
| С 5% сахарозы | 44,0 | 3,5/1,6 | 3,2/4,4 | 92/277 | 66/42 | 67/67 | –38 | ||
| С 10% » | 43,8 | 1,8/1,4 | 1,7/2,9 | 100/207 | 65/46 | 59/60 | –71 | ||
| С 15 » | 44,0 | 0,9/0,8 | 0,8/1,4 | 96/178 | 65/50 | 67/63 | –75 | ||
| С 20 » | 44,1 | 0,2/0,25 | 0,25/0,37 | 125/135 | 59/56 | 74/74 | –25 | –48 |
Структура не бродящего теста без добавки сахаров вследствие увеличенного содержания водорастворимых соединений имеет повышенную пластичность, разжижается. Тесто с выдержкой 2 часа имеет низкую вязкость теста, увеличивается его относительная эластичность. Добавление в тесто 5–20% сахаров значительно понижает его вязкость и еще более заметно модули сдвига: относительная эластичность увеличивается, а пластичность понижается; с увеличением дозировки сахара указанное влияние возрастает. Влияние добавок сахаров на структуру небродящего теста, выдержанного 2 часа, аналогично их влиянию на структуру без выдержки. Одновременно добавки сахара постепенно изменяют характер влияния продолжительности выдержки теста на его упруго-эластичные, пластично-вязкие свойства.
Таблица 6.22. Влияние на структурно-механические характеристики теста из муки I сорта совместной добавки сахара и жира
| Вариант опыта | Образец | Влажность, % | Е·10 –2 , Па | η·10 –4 , Па·с | η/E , с | П, % | Э, % | К Е, % | Градиент Е | К η , % | Градиент η |
| Небродящее тесто | |||||||||||
| Контрольный | 43,6 | 10/4·1 | 6,8/2,8 | 68/68 | 73/73 | 73/82 | - | - | |||
| С 5% сахара и 2,5% жира | 43,3 | 5,2/2,7 | 4,0/1,5 | 76/55 | 71/77 | 80/80 | 0,2 | 0,2 | |||
| С 10% сахара и 5% жира | 44,3 | 1,7/1,4 | 1,6/0,7 | 94/45 | 66/78 | 76/68 | 0,2 | 0,1 | |||
| С 20% сахара и 10% жира | 44,1 | 0,7/0,8 | 0,6/0,3 | 85/50 | 68/65 | 75/86 | –11 | 0,1 | 0,1 | ||
| Бродящее тесто | |||||||||||
| Контрольный | 43,8 | 8,2/4,5 | 7,4/11,0 | 91/240 | 67/44 | 70/75 | - | –15 | - | ||
| С 5% сахара и 2,5% жира | 43,8 | 3,0/2,0 | 3,6/4,1 | 120/209 | 60/47 | 75/76 | 0,3 | –11 | 0,9 | ||
| С 10% сахара и 5% жира | 44,7 | 1,3/0,8 | 1,3/2,0 | 100/250 | 64/42 | 70/67 | 0,3 | –15 | 0,6 | ||
| С 20% сахара и 10% жира | 44,2 | 0,3/0,25 | 0,4/0,5 | 133/200 | 63/51 | 74/77 | 0,1 | –12 | 0,3 |
Примечание. В числителе приведены данные по свежезамешанному тесту, в знаменателе - по тесту двухчасовой выдержки.
Сахара сильнее снижают модули сдвига и вязкость обоих видов теста; более значительно, чем жиры, увеличивают отношение вязкости к модулю не бродящего теста; в сравнении с жирами менее активно понижают эту важную характеристику бродящего теста. Совместное добавление сахара и жира будет иметь наиболее значительное влияние не столько на упруго-пластичные, сколько на релаксационные свойства бродящего пшеничного теста. Совместное добавление сахара и жира в не бродящее тесто не улучшает, а ухудшает его хлебопекарные свойства; а в бродящее несколько увеличивает вязкость и снижает модули сдвига.
При усилении механического воздействия структурно-механические свойства теста изменяются. Свойства теста авторы характеризовали по консистенции Kт на пенетрометре, на альвеографе и определяли вязкость на приборе Толстого - Николаева. Продолжительность замеса контрольного теста составляла 5 мин, с усиленной механической обработкой 30 мин. Тесто исследовали после замеса и перед разделкой (табл. 22).
При увеличении продолжительности замеса теста структура его ослабляется. После продолжительного замеса показатель консистенции теста Kт увеличивается, а вязкость теста уменьшается. Снижается упругость, растяжимость и величина усилия деформации теста, определяемые на альвеографе (рис. 13).
Усиление механического воздействия на тесто снижает его вязкость и повышает его способность к растяжению. При этом тесто способно значительно увеличиваться в объеме при рас-стойке и выпечке, становится эластичным, растяжимым, увеличивается его газоудерживающая способность.
По окончании интенсивного замеса тесто становится заметно светлее, чем при медленном и неполном замешивании, что объясняется захватыванием воздуха при замесе, включением его в тесто и последующим окислением красящих пигментов муки.
Интенсивный замес теста в течение 7 мин разрушает около 31 % пигментов муки. При усиленной механической обработке теста происходит аэрация его составных частей, влияющая на окислительно-восстановительную систему муки. После соответствующего времени брожения тесто с увеличенной степенью механической обработки имеет более упругие свойства по сравнению с тестом без обработки.
При брожении теста с усиленной механической обработкой процесс его разжижения затормаживается (предполагается, что из-за частичного восстановления структуры). Большую роль в этом играют окислительные процессы, способствующие «сшиванию» макромолекул белка поперечными дисульфидными и другими связями.
При увеличении интенсивности обработки сорбция водь? тестом повышается и при повышении влажности теста на 1-1,5 % оно имеет такие же структурно-механические свойства, как при обычном замесе. Это подтверждается определением структурно механических свойств теста по предельному напряжению сдвига τ (в Па) при увеличении продолжительности механической обработки теста с 6 до 20 мин. Предполагается, что при интенсификации обработки теста более полно разворачиваются глобулы клейковинных белков и возрастает их гидратационная способность.
С целью объяснения повышенной водопоглотительной способности теста при его усиленной механической обработке исследованы сорбционные свойства теста при разных способах замеса. Сравнивались физико-химические свойства бездрожжевого теста, которое замешивалось в машине Л-106 в течение 6 и 20 мин при 70 об/мин и машине ротационного типа при 1400 об/мин в течение 3-5 с.
На адсорбционно-вакуумной установке Мак-Бена определяли скорость сушки образцов теста при непрерывной откачке пара и десорбцию водяного пара образцами, высушенными в вакууме, и затем увлажненными до постоянной массы.
Установлено, что усиленная механическая обработка теста ускоряет его высыхание и оно быстрее достигает постоянной массы.
Гомогенизация теста (тесто ротационного и 20-минутного замеса) при усиленной механической обработке способствует ускорению удаления влаги при сушке - скорость сушки повышается. Скорость сушки возрастает с увеличением пористости высушенных образцов. Объем пор составляет 104 % для теста 20-минутного замеса, 94 - для ротационного и 86 % на сухое вещество для обычного образца.
При анализе изотерм десорбции установлено, что в равновесном десорбционном процессе влагоудерживающая способность теста повышается при увеличении механической обработки теста, т. е. повышается энергия связи влаги.
На основании опытов отмечается, что повышение степени механической обработки теста способствует увеличению количества воды, прочно связанной с тестом, что улучшает его структурно-механические свойства, а следовательно, и качество хлеба.
Белковые вещества теста. Белковые вещества при замесе теста претерпевают определенные изменения в результате их пептизации, а также под действием ферментов муки.
Для исследования белковой части теста при усилении механического воздействия на него определяли количество и качество отмываемой клейковины и количество водорастворимого азота (табл. 23).
Гидратационная способность клейковины теста при дополнительной механической обработке повышается. Это отражается на ее структурно-механических свойствах: продолжительность выпрессовывания по пластометру уменьшилась на 22 с, а удельная растяжимость увеличилась в 1,5 раза.
Сразу после замеса с усиленной механической обработкой в тесте было на 3,7 % меньше отмываемой клейковины, чем в тесте, замешенном в течение 5 мин. Количество водорастворимого азота, наоборот, было выше.
Эти данные показывают, что в усиленно обработанном тесте процессы формирования и созревания в значительной степени происходят уже в период механической обработки, что может способствовать сокращению времени приготовления теста.
При брожении теста количество отмываемой клейковины снижается как в контрольном тесте, так и в тесте с дополнительной механической обработкой.
Перед посадкой в печь количество клейковины, отмываемой из контрольного теста, снизилось на 30,8 % по сравнению с количеством клейковины муки, а из теста с усиленной механической обработкой - на 39,9%. Это свидетельствует о более интенсивном процессе изменения белковых веществ в тесте с усиленной механической обработкой.
Количество водорастворимого азота в контрольном тесте увеличилось на 60,6 % по отношению к водорастворимому азоту муки, а в тесте с усиленной механической обработкой - на 72,7 %.
Диаграммы снижения количества отмываемой клейковины и повышения количества водорастворимого азота в тесте перед посадкой в печь представлены на рис. 14 и 15.
К. Н. Чижовой установлено, что готовность пшеничного теста можно характеризовать определенной степенью снижения содержания отмываемой клейковины и увеличения количества водорастворимого азота. Дополнительная обработка теста обусловливает более глубокие изменения белковых веществ, что способствует ускорению его созревания.
Состояние белков клейковины в тесте изменяется под влиянием различных факторов. При этом имеет значение состояние самих белков муки и их изменения в процессе приготовления теста под действием накапливающихся кислот и протеолитических ферментов.
Для изучения изменений клейковины под действием кислот и ферментов при усиленной механической обработке теста на нее воздействовали 0,005 н. молочной кислотой и исследовали ее атакуемость протсолитическим ферментом папаином (табл. 24).
По мере усиления механической обработки клейковины растворимость ее в молочной кислоте изменяется: при замешивании теста в течение 5 мин растворяется 20 % клейковины, а при увеличении продолжительности замеса до 30 мин - примерно 40 %.
Опыты с внесением папаина также показывают, что атакуемость клейковины усиливается при повышении степени ее механической обработки. При сравнительной оценке замеса теста в дежевой тестомесильной машине и в вибросмесителе установлено, что при воздействии на тесто в вибросмесителе в течение 2 мин растворимость белка в 0,05 М. уксусной кислоте повышается так же, как при 15-минутном замесе теста в дежевой тестомесильной машине. Увеличение продолжительности обработки теста на вибросмесителе до 15 мин увеличивает растворимость белков сильнее, чем 45-минутный замес в тестомесильной машине обычного типа. Белковые вещества теста исследованы методом гельфильтрации на Сефадексе Г-100. При разделении белковых веществ теста получены четыре фракции. Анализ хроматограмм показал, что увеличение продолжительности замеса теста повышает процент первой и второй высокомолекулярных фракций. Считается, что первая фракция характеризует белки с молекулярной массой более 150 000, соответствующие глютенину, вторая фракция - белки с молекулярной массой около 100 000 и соответствует смеси молекулярного глютенина с глиадином. Третья и четвертая фракции соответствуют альбуминам и глобулинам.
Преобразования белка клейковины при замесе связывают с вытягиванием и разрывом его с образованием тонких пленок клейковины, которые подвергаются расщеплению путем разрыва нековалентных связей - водородных, гидрофобных и солевых мостиков, а также путем разрыва дпсульфидных связей между пептидными цепями.
Углеводы теста. Интенсивная механическая обработка теста приводит к изменению крахмальных зерен, повышает их атакуемость амилазами муки, что увеличивает содержание водорастворимых углеводов, в том числе сахаров.
Углеводы теста характеризовали по содержанию непосредственно восстанавливающих сахаров и водорастворимых углеводов. восстанавливающих после гидролиза в течение 3 ч (табл. 25).
По мере усиления механического воздействия на тесто количество сахаров в нем увеличивается.
При замесе небродящего теста а течение 30 мин содержание непосредственно восстанавливающих сахаров повышается по сравнению с контрольным тестом (продолжительность замеса 5 мин) на 18 %, водорастворимых углеводов, восстанавливающих после трехчасового гидролиза, - на 27 %
При отлежке небродящего теста под действием амилаз муки продолжается прирост водорастворимых углеводов, В хлебе, выпеченном из такого теста, наблюдается повышенное содержание сахаров по сравнению с количеством их в тесте с обычной обработкой. В бродящем тесте количество водорастворимых углеводов перед посадкой в печь довольно близкое как в образце без обработки, так и в тесте с усиленной механической обработкой. Это можно объяснить большим потреблением сахаров за период брожения теста с увеличенной степенью механической обработки, что подтверждается данными определения газообразующей способности теста и объема хлеба.
Исследования влияния степени механической обработки теста на его газообразующую и газоудерживающую способность на образцах пшеничной муки I сорта с клейковиной средней силы и сахарообразующей способностью 275 и 204 мг мальтозы на 10 г муки (табл. 26 и рис. 16) показывают, что усиленная механическая обработка теста (продолжительность замеса 30 мин) повышает газообразование, определяемое в период расстойки, на 14-21 % по сравнению с контрольным тестом (продолжительность замеса 5 мин). Это имеет значение при переработке муки с низкой сахарообразующей способностью (204 мг мальтозы на 10 г муки).
Повышение газообразующей способности теста при усиленной механической обработке связано с накоплением в нем водорастворимых углеводов и продуктов дезагрегации белковых веществ, являющихся питанием для дрожжей.
Эти изменения в тесте способствуют получению хлеба большего объема, с более мелкой и равномерной пористостью, с нежным ii эластичным мякишем.
При исследовании влияния усиленной механической обработки теста на степень черствения хлеба (нарезные батоны массой 0,4 кг из пшеничной муки I сорта), выпекавшегося на опытном хлебозаводе ВНИИХПа, установлено, что показатели, характеризующие свежесть изделий из этого теста, изменяются по сравнению с контролем. Сжимаемость и вязкость суспензии мякиша батона после 3, 24 и 48 ч хранения выше у хлеба, тесто для которого замешивается более длительное время (табл. 27 и рис. 17).
Вязкость суспензии мякиша по мере хранения батонов снижалась, но была большей для батонов из теста, которое замешивалось более длительное время (см. рис. 17).
Данные органолептической оценки показывают, что батоны из теста более длительного замеса (20 мин) с самого начала (через 3 ч) имели более нежный, мягкий мякиш, чем батоны, выпеченные из теста с продолжительностью замеса 4,5 мин. Разница в состоянии мякиша сохраняется на протяжении всего периода хранения (в течение 48 ч). Эти данные показывают, что увеличение степени механической обработки теста приводит к улучшению качества хлеба и способствует замедлению процесса его черствения.
Повышение интенсивности замеса теста для ржано-пшеничного хлеба украинского нового при соотношении муки обдирной и II сорта 60:40 % также замедляет его изменения при хранении. При этом наблюдается накопление летучих карбонильных соединений, обусловливающих аромат хлеба.
