Хлібопекарські властивості шеничного борошна із зерна зниженої якості і житнього борошна

Хлібопекарські властивості житнього борошна
Порівняно з пшеничним житній хліб має менший об’єм, темніше забарвлення, менше відношення висоти до діаметру (формостійкість). При визначенні його споживацьких якостей найважливіше значення мають структурно-механічні властивості м'якушки — ступінь її липкості, заминаємість, вологість чи сухість на дотик. Ці відмінності в якості житнього хліба обумовлені особливостями хімічного складу і хлібопекарських властивостей житнього борошна.
Житнє борошно при вологості 14 %, залежно від сорту, містить, %:7,0- 11,0 — білкових речовин, 70-77 — вуглеводів, 1,1-2,1 — жирів, 0,6-1,6 — мінеральних речовин. Вуглеводи цього виду борошна представлені крохмалем, цукрами, розчинними (слизями) і нерозчинними пентозанами і клітковиною.
Розмір зерен житнього крохмалю коливається від 14 до 50 мкм. На відміну від зерен пшеничного крохмалю, вони захищені набухаючими речовинами (слизями тощо), внаслідок чого мало пошкоджуються під час помелу борошна. Біополімери крохмалю амілоза і амілопектин складають приблизно відповідно 23 і 77 %. Крохмаль жита клейстеризується при температурі 55-57, тоді як пшеничний — при 62-65"С, і утворює більш в’язкий, повільніше старіючий клейстер.
Вміст власних цукрів у житньому борошні становить 4,5-7 % на СР. Це в основному сахароза (4-6 % від маси борошна) решта — 0,2-0,4 % — редукуючі цукри: глюкоза, фруктоза, мальтоза.
Поряд з крохмалем і цукрами у житньому борошні містяться так звані гумі ре-човини, що являють собою високомолекулярні вуглеводи, які складаються на 90 % із пентозанів, а також левулезани. Пентозанів у житньому борошні 4,2-8,6 % на СР, із них водорозчинних — 30-40 %. Левулезани — водорозчинні сполуки, що являють собою поліфруктозиди. їх елементарною частиною є залишок фрукто¬зи (левулези). Розчинні пентозани і левулезани — гідрофільні сполуки, об’єм яких при гідратації збільшується в декілька разів, що позитивно впливає на консистенцію житнього тіста.
У складі житнього борошна 0,6-2,1 % на СР клітковини. На відміну від клітковини пшениці, вона, в силу особливостей своєї будови, адсорбує значно менше води і практично не впливає на консистенцію тіста.
Білки житнього борошна на 50-56 % складаються з водо- і солерозчинних. Вони містять 32-36 % альбумінів і 18-20 % глобулінів, решта — глютенін і гліадин. Білкові речовини житнього борошна швидко набухають, зв’язують значну кількість води. Значна частина їх здатна до необмеженого набухання і пепти- зації, внаслідок чого утворюється в’язкий колоїдний розчин.
Порівняно з пшеничним борошном у житньому міститься більше ненасичених жирних кислот: лінолевої, олеїнової, ліноленової, а також фосфоліпідів і каротиноїдів. Частина ліпідів зв'язана з білками (ліпопротеїди), частина з вуглево-дами (гліколіпіди). Зв'язані ліпіди складають більше ЗО % від усіх ліпідів житнього борошна.
На відміну від пшеничного борошна, у житньому в активному стані поряд з р-амілазою міститься а-амілаза. Це є підґрунтям для глибшого розщеплення крохмалю і накопичення в тісті низькомолекулярних декстринів і мальтози. Оптимум дії а-амілази — pH 5,6-6,3, температура 58-65 °С; а-амілаза інактивується при 85-97 °С в залежності від pH тіста. Оптимальні умови дії р-амілази — pH 4,5-4,8, температура 49-54 °С. р-амілаза інактивується при 70-85 °С в залежності від pH. р-амілаза більш кислотолабільна, а а-амілаза більш термолабільна. У пророслому зерні жита активність а-амілази значно більша порівняно з її активністю у нормальному зерні.
Протеїнази житнього борошна активні при pH 4-5. Внаслідок дії на білки протеїназ у тісті накопичуються продукти їх гідролізу, збільшується вміст водо-розчинних речовин, тісто розріджується. Під дією целюлітичних ферментів (пен- тозаназ) гідролізуються пентозани борошна, зменшується в’язкість утворених ними внаслідок набухання колоїдних розчинів. Так, як і протеїнази пшеничного борошна, кислі протеїнази житнього здатні активуватися відновниками, що містять сульфгідрильні групи, та інактивуватись окислювачами.
У житньому борошні в активному стані знаходиться фермент із класу оксидоредуктаз — поліфенолоксидаза, що каталізує окислення амінокислоти тирозину киснем повітря з утворенням меланінів. Останні затемнюють м’якушку хліба. Присутні також ліпоксигеназа та інші ферменти.
Як було відмічено у попередньому розділі, фізичні властивості пшеничного борошна формуються в основному його білками.
Білки житнього борошна, на відміну від білків пшеничного, не утворюють клейковинного каркасу. Довгий час вважалося, що вони не здатні утворювати клейковину. Справа в тому, що у звичайних умовах клейковина жита не відмивається. Її можна відмити у слабких розчинах солей або органічних кислот. Лише в 1945 році Голенкову В.Ф. вдалося із житнього борошна відмити клейковину. Вихід сирої клейковини становить 5-10 %. Гліадин і глютенін жита утворюють дуже слабку за силою, рихлу, мало розтяжну або дуже розтяжну клейковину світло-сірого кольору. Гідратаційна здатність її становить 220-310 %, розтяжність 3-5 см, іноді більше 25 см.
На цей час вважається, що білки утворюють з пентозанами водорозчинні комплекси, які заважають формуванню клейковини. Поряд з цим, водорозчинні білки взаємодіють з вуглеводами, утворюючи глікопротеїди, що також негативно впливає на процес утворення клейковини.
Завдяки підвищеній гідратаційній здатності білки житнього борошна інтенсивно набухають, більша частина їх набухає необмежено, пептизується і переходить у в’язкий колоїдний розчин. Значну роль у пептизації житніх білків відіграють ферменти протеїнази, оптимум дії яких відповідає значенням pH 4,0-5,5, тобто у межах кислотності житнього тіста. Внаслідок їх дії поглиблюється процес дегідратації білків і перехід продуктів їх гідролізу у водний розчин.
Отже, роль білково-протеїназного комплексу в формуванні структурно-механічних властивостей борошна зводиться до утворення в’язкого колоїдного розчину, що підвищує консистенцію тіста, надає йому пластичності.
Вуглеводно-амілазний комплекс житнього борошна також має свої особливості.
У житньому борошні великий вміст власних цукрів (4,5-7,0 %), якими у значній мірі забезпечується сумарна кількість цукрів, необхідних для технологічного процесу. Полісахариди крохмалю амілоза та амілопектин легше піддаються гідролітичному розщепленню амілолітичними ферментами. Під дією а-амілази у тісті накопичуються низькомолекулярні декстрини, які швидко розщеплюються р-амілазою до мальтози. Поряд з цим мальтоза накопичується також внаслідок гідролітичного розкладу крохмалю під дією р-амілази на високомолекулярні декстрини і мальтозу. Значна частина мальтози утворюється під час випікання внаслідок порівняно низької температури клейстеризації крохмалю і більшої податливості клейстеризованого крохмалю дії амілаз. Тому внаслідок наявності великої кількості власних цукрів, значного накопичення мальтози під дією амілаз газоутворювальна здатність житнього борошна більш ніж достатня. Сумарний вміст цукрів повністю забезпечує процеси дозрівання тіста, вистоювання тістових заготовок, а також меланоїдиноутворення.
Поряд з цим висока активність складових вуглеводно-амілазного комплексу житнього борошна у процесі випікання сприяє утворенню вологої на дотик, дещо липкої м’якушки хліба.
Уже в перший період випікання крохмаль житнього борошна клейстеризується (55-57 °С). Ця температура близька до оптимальної, при якій р-амілаза активно гідролізує крохмаль до мальтози і високомолекулярних декстринів. У процесі подальшого прогрівання тіста при температурі 65 °С наступає оптимум активності а-амілази, яка крохмаль і накопичені високомолекулярні декстрини гідролізує до низькомолекулярних декстринів і мальтози. Ці обставини можуть призвести до того, що в процесі випікання під дією ферментів значна частина крохмалю буде гідролізована і внаслідок високої гідрофільності низькомолекулярних декстринів, що утворилися, м'якушка хліба стане липкою. Можуть з’явитися й інші дефекти житнього хліба — надмірно темна скоринка, тріщини на по¬верхні, відшарування скоринки від м’якушки. Але найзначнішою вадою є погіршення структурно-механічних властивостей м’якушки. Саме тому при оцінці хлібопекарських властивостей житнього борошна першочергове значення надається вуглеводно-амілазному комплексу, як такому, що формує основний показник якості житнього хліба — фізичні властивості його м’якушки.
З метою зниження активності а-амілази технологією приготування житнього хліба передбачається вища кислотність тіста.
Вуглеводи житнього борошна, а саме — набухлі зерна крохмалю і гідратовані пентозани відіграють значну роль у формуванні в’язких властивостей житнього тіста. Пентозани житнього борошна зв’язують значну частину води, в середньому 1:8. Нерозчинні пентозани набухають, водорозчинні утворюють в’язкі розчини (слизі). Загалом пентозани зв’язують до 28 % всієї води тіста. Наявність у житніх пентозанів розгалуженої арабаноксиланової фракції обумовлює утворення ними з білками і вуглеводами комплексів, що підвищують в’язкість колоїдних розчинів тіста, впливають на його консистенцію, газо- і формоутримуючу здатність.
Вважається, що утворені комплекси затримують дезагрегацію клейстеризованого крохмалю.
Технологічні властивості пентозанів та їх вплив на хлібопекарські характеристики борошна залежать від ступеню полімеризації (молекулярної маси) і дезагрегації ферментами у процесі приготування тіста і випікання.
Характер хлібопекарських властивостей житнього борошна в значній мірі залежить від крупності борошна. Вважається, що зі збільшенням виходу і змен-шенням розміру частинок борошна підвищується активність його ферментів і, в першу чергу, амілолітичних, а також атакуємість біополімерів ферментами.
Таким чином, внаслідок глибокої гідратації та пептизації білків, гідратації пентозанів, дезагрегації й набухання крохмальних зерен формуються специфічні фізичні властивості житнього тіста, а саме — висока в'язкість і пластичність при відсутності еластичності й пружності. Ці властивості визначають підвищену вологість, газо- і формоутримувальну здатності житнього тіста, забезпечують його об’єм і формостійкість.
Житнє борошно має велику схильність до потемніння у процесі приготування хліба. Але ця властивість має значення лише для житнього сіяного борошна. М'якушка хліба з обдирного і обойного борошна завжди темнозабарвлена. При-чиною цього є значний вміст у цих сортах борошна амінокислоти тирозину і ферменту тирозинази, що призводить до утворення меланінів.
Оскільки в силу особливостей вуглеводно-амілазного і білково-протеїназного комплексів житнього борошна в ньому у ході технологічного процесу накопичується значна кількість водорозчинних речовин, що значно впливають на якість хліба, хлібопекарські властивості житнього борошна оцінюють за величиною автолітичної активності. Автолітичну активність визначають за водно-борошняною суспензією або за експрес-випічкою колобка. Автолітична активність борошна за автолітичною пробою (% на СР) має бути не більше: обойного — 55, обдирного, сіяного, житньо-пшеничного — 50. При визначенні автолітичної активності за експрес випічкою визначають масову частку водорозчинних речовин у м’якушці (% на СР). Одночасно характеризують колобок хліба, одержаного за експресвигіічкою. Колобок із нормального житнього борошна має правильну форму, без підривів, достатньо суху м’якушку. Вміст водорозчинних речовин — не більше 23-28 %. Колобок із борошна з низькими хлібопе¬карськими властивостями має плоску нижню, дещо зарум’янену верхню скоринку, липку, темну м’якушку. Вміст водорозчинних речовин становить більше 28 % на CR
Нормативною документацією на житнє борошно передбачається визначення амілолітичної активності за «числом падіння». За ГОСТ 7045-90 «Мука ржаная» число падіння має бути не менше: для борошна сіяного — 160, обдирного — 150, обойного — 105 с.
У дослідницькій практиці автолітичну активність житнього борошна визначають за допомогою приладу амілографа. Амілограф — це ротаційний віскозиметр. Під час визначення на стрічці самописця графічно фіксуються у вигляді кривої зміни в’язкості водно-борошняної суспензії при її прогріванні зі швидкістю 1,5 °С за хвилину від 25 °С до температури повної клейстеризації крохмалю. За одержаною амілограмою визначають максимальну в’язкість суспензії по висоті кривої (п^) — це основний показник, а також температуру початку клейстеризації суспензії.
Пробні випікання для визначення хлібопекарських властивостей житнього борошна у хлібопекарських лабораторіях не проводяться через труднощі приготування і підтримування стабільної якості заквасок, на яких виготовляють житній хліб. У дослідницькій роботі практикується проведення пробних випікань за спеціальними методиками.
Хлібопекарські властивості пшеничного борошна із зерна зниженої якості
Борошно із пророслого зерна містить активні амілолітичні та протеолітичні ферменти. Внаслідок цього воно має високу газо- і цукроутворювальну здатність, надмірно високу автолітичну активність, низьку газоутримуючу здатність. Таке борошно слабке за силою.
У тісті накопичуються продукти гідролізу крохмалю і білків — декстрини, цукри, поліпептиди, які є водорозчинними речовинами і розріджують тісто. Хліб з такого борошна має низький об'єм, липку з нерівномірною пористістю м’якушку. Скоринка його дуже темно забарвлена, іноді має здуття.
Борошно із зерна, ушкодженого клопом-черепашкою, має високу активність протеолітичних ферментів, які руйнують клейковину, високу автолітич¬ну активність. Клейковина з такого борошна слабка, нееластична, липка, при відлежуванні різко погіршується її якість. Тісто має низьку формоутримуючу здатність. Хліб з такого борошна має розпливчату форму, низький об’єм і пористість, нееластичну м’якушку.
Борошно з морозобійного зерна має такі ж хлібопекарські властивості, як і борошно з пророслого зерна. У ньому не закінчились процеси формування зерна, тому активність ферментів висока. Таке борошно слабке за силою. З нього відмивається мало клейковини, за якістю вона короткорвана або крихка. Хліб з цього борошна має малий об'єм, липку м’якушку темного кольору.
Борошно із зерна, підданого самозігріванню, або такого, що висушували при високих температурах, має низьку активність ферментів, білки в ньому набули передценатураційних змін, тому клейковини відмивається мало, вона короткорвана. Газоутворювальна здатність такого борошна достатня, але скоринка хліба бліда через обмаль продуктів гідролізу білків, необхідних для реакції меланоїдиноутворення. Об’єм хліба малий, форма кулеподібна, пористість товстостінна, малорозвинена.
При виробництві хліба з борошна, виготовленого із зерна зниженої якості, застосовують спеціальні технологічні заходи, спрямовані на поліпшення його хлібопекарських властивостей, а також використовують різні харчові добавки. Вибір добавок залежить від характеру зниження якості борошна. 
Последнее изменение Пятница, 30 ноября 2012 13:06
Владимир Заниздра

Основатель сайта Baker-Group.net. Более 25-ти лет опыта в кондитерском производстве. Более 20-ти лет опыта управления. Опыт в организации и проектирования производства с нуля. Сайт: baker-group.net/contacts.html Эл. почта Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Оставить комментарий

Календарь

« Июнь 2017 »
Пн Вт Ср Чт Пт Сб Вс
      1 2 3 4
5 6 7 8 9 10 11
12 13 14 15 16 17 18
19 20 21 22 23 24 25
26 27 28 29 30    

Рекомендуемые материалы