Хлебопекарные свойства пшеничной муки

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 муки понимают 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.

Рекомендуемые материалы

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 обусловливается действием амилолитических ферментов муки на 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-амилаза при действии на крахмал образует главным образом мальтозу, отщепляя последовательно по два гликозидных остатка, и наряду с ней значительно меньшее количество высокомолекулярных декстринов, α-амилаза же 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 крахмала зависит 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 мука занимает 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 ее белково-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 комплекс включает 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.

Вам также может быть полезна лекция "9 Антихолинестеразные средства".

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 частицами обладает 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.