1.1.2 Роль хлебопекарных свойств пшеничной муки в получении хлеба высокого качества

Мука является основным сырьем для хлебопекарной промышленности. Ее свойства в значительной степени определяют качество готовой продукции.

Хлебопекарные свойства муки зависят от многих факторов: сорт, агроклиматические условия произрастания, методы обработки зерна пшеницы. Однако основными факторами являются количество и качество клейковины муки - ее сила.

«Сила» муки - способность муки образовывать тесто, обладающее после замеса и в процессе брожения, разделки, расстойки определенными реологическими свойствами [1, 30].

Из научно-технической литературы [1, 6, 25, 30] известно, что «сила» муки определяет количество воды, необходимое для получения теста нормальной консистенции, а также изменения структурно-механических свойств теста при брожении, и в связи с этим поведение теста в процессе его механической разделки, расстойки и выпечки. Количество воды, поглощаемое при замесе теста, имеет важное значение для технологии, так как от этой величины зависит выход готовой продукции.

Мука по силе характеризуется как сильная, средняя и слабая.

Сильной считается мука, способная поглощать при замесе теста нормальной консистенции относительно большое количество воды. Тесто из сильной муки устойчиво сохраняет свойства в процессе замеса, брожения расстойки. Поэтому подовый хлеб из сильной муки с достаточной газообразующей способностью имеет больший объем, не расплывчатую форму, хорошо разрыхленный мякиш.

Слабой считают муку, которая при замесе теста нормальной консистенции поглощает относительно мало воды. В процессе замеса и брожения свойства теста быстро ухудшаются, оно становится к концу брожения жидким (слабым), мало эластичным, липком и мажущимся. Такое тесто трудно разделывается, тестовые заготовки расплываются, подовый хлеб получается расплывчатой формы и имеет пониженный объем.

Средняя по силе мука по описанным свойствам занимает промежуточное положение между сильно и слабой мукой [1, 30, 32].

«Сила» муки оказывает влияние на процесс выпечки хлеба. При переработке муки со «слабой» клейковиной выпечку проводят при обычном режиме, но если окраска корки бледная, то температуру повышают на 10-12°С и удлиняют продолжительность выпечки [14].

Клейковины – главный белок в пшеничном тесте, ответственный за его уникальные вязко-упругие свойства и газоудерживающую способность. Белки при взаимодействии с водой в процессе замеса образуют достаточно хрупкую пространственную структуру, которая является ловушкой для газа, выделяющегося в процессе брожения. Способность клейковины образовывать достаточное количество поперечных связей определяет вязко-упругие свойства теста и мякиша хлеба.

B. J. Dobraszczyk в своей работе отмечает, что реологические свойства теста определяются вторичной структурой белковой молекулы и числом образованных связей, а не химической структурой первичных единиц полимера, как считалось ранее.

Клейковинные белки представляют собой трехмерную систему полимеров [40]. Классическое разделение данной системы на глиадин и глютенин основано на их способности растворятся в спирте и щелочи [17]. Общепризнано, что белком клейковины, ответственным за изменения в качестве теста и хлеба является глютенин. Работoй F. MacRitchie, D. Lafiandra показано, что содержание глютенина связано с различиями муки по силе и качеством готовых изделий. Однако, точные молекулярные механизмы, ответственные за это изменение, все еще остаются в значительной степени не ясными, так как информация о молекулярном размере и структуре этой фракции полимера не доступна обычным методам исследования.

Количество клейковины немаловажный фактор, так же влияющий на качество теста и хлеба. Как отмечалось ранее, в процессе выпечки происходит влагообмен между основными составляющими теста и хлеба – крахмалом и белком. X. Wang и др. [39] были поставлены опыты по прогреву паст с различным соотношением в них крахмала и клейковины. Данные, полученные методом ЯМР-спектроскопии показали, что крахмал в присутствии клейковины адсорбирует на своей поверхности значительно меньшее количество воды. Исследователи объяснили этот факт тем, что при повышенном содержании клейковины в системе содержание воды доступной зернам крахмала снижается. Ученые так же отмечают, что содержание клейковины влияет на теплоемкость и температуру начала клейстеризации крахмала. Чем выше содержание сырой клейковины, тем большее количество теплоты необходимо сообщить системе.

В. Я. Черных, М. А. Ширшиков, А. С. Максимов [29] исследовали реологическое поведение моделей муки содержащих крахмал и клейковину в различных соотношениях. Исследователями было показано, что при содержании сухой клейковины более 80% на реологическое поведение водной суспензии модельной смеси намного сильнее влияли процессы связанные с набуханием и денатурацией клейковины, чем клейстеризациякрахмала. При содержании клейковины более 40% происходит расслоение системы и каждый компонент проявляет себя независимо от другого, как индивидуальное вещество (появляется два пика системы). До содержания клейковины 45% реологическое поведение геля определяется крахмалом, а после 50% доминирует клейковина. Органолептический и физико-химический анализ хлеба показал, что наилучшую оценку получила проба хлеба с содержанием сухой клейковины 20%, что соответствует содержанию клейковинных белков в пшеничной муке 15% - 16% и содержанию сырой клейковины 45% - 48%.

B. J. Dobraszczyk, изучая реологические характеристики теста из муки с различными хлебопекарными свойствами в ходе выпечки, измерил напряжения, возникающие при тепловом расширении газов в стенках пор. Им показано, что максимальное напряжение достигается в интервале температур от 25°C до 60°C. Тестовые заготовки из муки с пониженными хлебопекарными свойствами имели меньшее напряжение в стенках пор, а стабильность газовых ячеек достигалась уже при температуре 45°C - 50°C. Тогда, как для тестовых заготовок из муки нормального качества стабильность наступала лишь при 60°C. B. J. Dobraszczyk так же отмечает, что тесто из муки с хорошими хлебопекарными свойствами способно выдерживать напряжения при тепловом расширении газов в ходе выпечки и образовывать мякиш с тонкостенной, равномерной пористостью. Снижение хлебопекарного достоинства муки ведет к пониженным объемам готовых изделий, из-за частичного разрушения стенок пор под давлением газов.

В научно-технической литературе [1, 15, 30, 33] приводятся сведения о том, что качество хлеба в значительной степени зависит от «силы» муки.

Л. Я. Ауэрман [1] отмечает, что тестовые заготовки из муки с чрезмерно крепкой клейковиной плохо разрыхлены из-за слабой газоудерживающей способности. Прогрев таких тестовых заготовок затруднен, поэтому длительность выпечки следует увеличивать.

Исследования, проведенные во ВНИИХП [43], показали, что из муки с деформацией клейковины 68-85 ед. Прибора ИДК-Iполучается хлеб удовлетворительного и хорошего качества. При использовании муки с пониженным и нормальным содержанием клейковины и деформацией сжатия 45-50 ед. ИДК получали хлеб неудовлетворительного качества: пониженного объема, с плотным мякишем, плохо развитой пористостью, неровной верхней коркой. От«силы» муки зависит формоудерживающая способность теста, а следовательно, расплываемость подового хлеба при расстойке и выпечке [6, 30].

В работах [18, 33], посвященных исследованию пористой структуры хлеба, была установлена ее зависимость от «силы» муки и влажности теста.

Пористость и общая деформация сжатия мякиша хлеба из муки «слабой» по силе, возрастала с увеличением влажности теста от 40 до 44%, а из муки средней по силе - с ростом ее от 40 до 46%. Дальнейшее повышение влажности теста до 49% приводило к снижению этих характеристик. Лучшую пористую структуру мякиша имели образцы хлеба, приготовленного из теста, влажностью 43-44, 5% при использовании муки, «слабой» по силе, и влажностью 44-45% из муки, «средней» по силе [22, 31].

В ряде работ [1, 18, 25, 26] выявлено увеличение объема хлеба по мере возрастания «силы» муки, только в том случае, когда мука характеризовалась, как «очень сильная» - объем хлеба вновь уменьшался.

В. В. Колпаковой [19] показано, что внесение сухой пшеничной клейковины положительно влияет на показатели качества хлебобулочных изделий. Отмечается, что дозировки 2% - 4%, рекомендуемые другими авторами, не могут распространяться на муку любого качества и должны быть скорректированы с учетом более детального анализа особенностей клейковинного комплекса исходной муки и функциональных свойств сухой пшеничной клейковины, используемой для корректировки ее качества. Для пшеничной муки высшего сорта с удовлетворительной клейковиной наибольший эффект от влияния сухой пшеничной клейковины на все показатели качества теста и хлеба наблюдали при дозировке 2% и значении Н_деф= 52 и 65 ед. приб.