Хлебопекарные свойства пшеничной муки

Обновлено: 15.09.2024

Главные показатели, характеризующие хлебопекарные свойства муки: количество и качество клейковины, газообразующая и газоудерживающая способность муки.

Клейковина представляет собой белковое вещество, состоящее в основном из двух белков: глиадина и глютенина. После промывания теста водой и удаления из него крахмала и других водорастворимых веществ получается так называемая сырая клейковина, которая содержит до 70% воды. Содержание клейковины в зерне пшеницы колеблется от 12% до 50%. Содержание свыше 30% считают высоким, от 26 до 30% — средним, от 20 до 25% — ниже среднего, менее 20% — низким.

Белки, образующие клейковину, сосредоточены, главным образом, в периферийных частях эндосперма, поэтому в муке высшего сорта клейковины меньше, чем в муке первого сорта. Чем больше в зерне белков (но не более 17%), тем выше содержание клейковины и лучше хлебопекарные свойства выработанной из него муки.

Определить содержание клейковины в зерне или муке с достаточной точностью можно при наличии простого оборудования.

К 25 г измельченного зерна или муки приливают 14 мл воды комнатной температуры, замешивают тесто и оставляют сформированный шарик теста на 20-25 мин для набухания белков клейковины в закрытом сосуде, например, в стаканчике, накрытом крышкой. Затем этот шарик теста осторожно промывают под легкой струей воды, причем над ситом, на котором собираются мелкие кусочки клейковины, если они оторвутся от общей массы при промывании. Когда в руке останется только клейковина, а крахмал будет полностью вымыт, промывание считается завершенным. Для этого необходимо периодически проверять промывную воду, если в ней наблюдается помутнение, то это указывает на присутствие крахмала. Но более точное определение получается при использовании так называемой йодной пробы: в эту воду, собранную в прозрачную посуду, добавляют одну-две капли йода - появление синей окраски говорит о том, что в воде еще есть крахмал и промывание необходимо продолжить.

По завершении этой процедуры собирают все кусочки клейковины вместе, формируют шарик, отжимают клейковину между ладонями от излишней воды и взвешивают. Содержание клейковины выражают в процентах к взятой на анализ пробе массой в 25 г.

Градация шкалы прибора ИДК-1 для характеристики качества клейковины зерна

Качество сырой клейковины оценивают по ее упруго-эластичным свойствам на приборе ИДК-1 (табл. 1).

Качество хлебобулочных изделий зависит от хлебопекарных свойств муки, пошедшей па их приготовление. Изделия, соответствующие стандартам и удовлетворяющие запросам потребителя, должны иметь соответствующий данному сорту внешний вид, объем и форму, окраску корки, равномерную тонкостенную пористость, эластичный незаминающийся мякиш, приятный вкус и аромат. Такой хлеб получают из муки с хорошими хлебопекарными свойствами, которые в основном обеспечиваются углеводно-амилазным и белково-протеилазным комплексами. Определенное влияние на качество хлеба оказывают цвет, способность к потемнению и крупность помола муки.
Сведения о хлебопекарных свойствах перерабатываемой муки необходимы для организации и коррекции технологического процесса производства хлебобулочных изделий.
Кроме показателей качества, нормируемых ГОСТ P52189-03, достоинство муки оценивают по ее хлебопекарным свойствам (рис. 3.1).

Газообразующая способность муки. Обусловлена содержанием собственных сахаров в ней и ее сахарообразующей способностью. Под газообразующей способностью понимают объем диоксида углерода, образующегося за 5 ч брожения теста, замешенного из 100 г муки влажностью 14 %, 60 см3 волы и 10 г хлебопекарных прессованных дрожжей при температуре 30 °С.
Собственные сахара муки представлены (% на СВ): глюкозой — 0,01—0,05; фруктозой — 0,015—0.05; мальтозой — 0,005—0,03; сахарозой — 0,1—0,55; олигосахарилами — раффинозой, мелибиозой и глюкофруктозанами — 0,5—1,1. Общее их содержание в пшеничной муке колеблется в пределах 0,7—1,8 % на СВ.
Сахарообразующая способность характеризуется массой образовавшейся мальтозы из крахмала водно-мучной смеси, приготовленной из 10 г муки и 50см3 воды, гидролизуемого амилолитическими ферментами муки в течение 1 ч ее настаивания при 27 °C.
Мальтоза практически обеспечивает углеводное питание дрожжевым клеткам, роль которых заключается в интенсивном сбраживании моносахаров и дисахаров. Дисахара сбраживаются после их предварительного гидролиза ферментами дрожжевой клерки: α-глюкозидаза гидролизует мальтозу на две молекулы глюкозы:

Полученные в результате гидролиза моносахара сбраживаются дрожжами до этанола и диоксида углерода с выделением теплоты G (кДж).
От содержания сбраживаемых дрожжами сахаров зависит процесс брожения пшеничных хлебопекарных полуфабрикатов при созревании. Минимальное количество сбраживаемых углеводов, необходимое на весь цикл приготовления хлеба, составляет около 6,0% от массы CB в муке. Часть этих сахаров сбраживается при брожении теста и в период расстойки, а другая часть (2—3 %) участвует в образовании ароматических веществ и в реакции меланоидинообразования в период выпечки.
Собственные сахара муки обеспечивают жизнедеятельность дрожжевых клеток в первые 60—90 мин брожения при общем цикле приготовления теста (опарный способ) 5—6 ч.
Дефицит сахаров покрывается мальтозой, образующейся при гидролизе крахмала β-амилазой муки. Масса накапливающейся мальтозы зависит от активности β-амилазы и физико-химических свойств зерен крахмала (соотношение амилозы и амилопектина в пшеничном крахмале 25 : 75 практически не изменяется и не сказывается на сахарообразующей способности муки). Процесс гидролиза зависит и основном от размера крахмальных зерен и степени их механического повреждения при размоле зерна. Чем мельче частицы муки, тем больше разрушены зерна крахмала, на которые действует β-амилаза, и тем больше их атакуемость ферментом. Caхарообразуюшая способность пшеничной муки, полученной из зерна нормального качества, зависит главным образом от атакуемости крахмала β-амилазой.
Крахмал — основной источник образования сахаров (C6H10O5)n, состоит из амилозы и амилопектина.
β-Амилаза, действуя на амилозу, гидролизует ее до мальтозы (рис. 3.2). Этот процесс начинается с нередуцирующего конца цепочки амилозы до полного превращения ее в мальтозу, Если молекула амилозы содержит четное число глюкозидных остатков, то она расщепляется практически на 100%, если же содержит местное число молекул глюкозы, то остатком служит молекула мальтотриозы.
Амилопектин гидролизуется частично на прямолинейных участках разветвленной цепи с нередуцирующего конца с образованием мальтозы (см. рис. 3.2). В местах ветвления глюкозидные участки связаны α-1,6-глюкозидными связями, которые β-амилазой не разрываются. Действие фермента прекращается около второго или третьего глкжозидного остатка, примыкающего к α-1,6-глюкозидной связи. Таким образом, при действии β-амилазы на крахмал образуется мальтоза, некоторое количество глюкозы и накапливается непрогидролизованный β-амилодекстрин, содержащий все без исключения α-1,6-связи. Амилопектин расщепляется β-амилазой на 50%. Так как в пшеничном крахмале соотношение амилозы и амилопектина составляет 25 : 75, то эти составляющие крахмала осахариваются β-амилазой на 60%, а 40% остаются в виде конечного β-амилодекстрина. У муки, полученной из проросшего зерна, в котором кроме β-амилазы и активном состоянии содержится α-амилаза (декстриногенный фермент), сахарообразующая способность резко увеличивается.

β-Амилаза является экзоферментом, расщепляющим α-1,4-глюкозидные связи в молекуле крахмала (рис. 3.3). Она слабо действует на нативный крахмал. Это свидетельствует о сложном процессе образования комплекса β-амилаза-крахмал и превращения его в продукты реакции. При действии β-амилазы на декстрины массовая доля образовавшейся мальтозы в 335 раз превышает ее количество по сравнению с гидролизом нативного крахмала.
α-Амилаза действует на α-1,4-связи амилопектина хаотично, беспорядочно, с отщеплением 6—8 глюкозидных остатков, называемых нормальными α-декстринами, и небольшого количества мальтозы и глюкозы. Непрогидролизованный остаток составляет 5,8 % и состоит из конечных декстринов, содержащих в основном α-1,6-глюкозидные связи. В результате их последующего гидролиза накапливаются мальтоза, мальтотриоза и глюкоза. Расщепление α-1,4-глюкозидных связей в амилозе носит случайный характер и подчиняется закону статического распределения продуктов реакции. При действии α-амилазы осуществляется множественная атака на субстрат (рис. 3.4).

Максимальное осахаривание крахмала (до 94,2 %) происходит при одновременном действии α- и β-амилаз в интервале pH 6,0-5,0.
Если в муку добавить β-амилазу (рис. 3.5, кривая 1), то ее сахарообразующая способность увеличивается незначительно (исходное значение составляло 245 мг мальтозы/10 г муки). Это свидетельствует о том, что в нормальной муке β-амилаза находится в избытке. При добавлении α-амилазы (1 мг препарата/5 г CB муки) в том же количестве, что и β-амилазы, в несколько раз увеличивается сахарообразующая способность муки, возрастающая пропорционально дозе ферментного препарата (рис. 3.5, кривая 2). Это объясняется тем, что α-амилаза гидролизует крахмал на низко молекулярные декстрины, что существенно увеличивает число точек для действия β-амилазы и превращения декстринов в мальтозу. Мука из проросшего зерна имеет резко повышенную сахарообразующую способность за счет активной α-амилазы.

В нормальной пшеничной муке в результате связывания α-амилазы с белками и дубильными веществами происходит блокирование ее активности.
Поэтому сахарообразующая способность нормальной пшеничной муки обусловлена атакуемостью ее крахмала β-амилазок, а муки из проросшего зерна — предопределена содержанием и активностью α-амилазы.
α- и β-Амилазы существенно различаются по своему отношению к pH среды; α-амилаза более чувствительна к снижению активной кислотности (рис. 3.6).
В процессе брожения теста, приготовленного из муки, полученной из проросшего зерна, в нем накапливаются декстрины, придающие мякишу хлеба липкость, недостаточную эластичность, заминаемость, низкую пористость и неприятный вкус. Поскольку α-амилаза чувствительна к повышению кислотности и резко понижает при этом свою активность, тесто из муки, полученной из проросшего зерна, замешивают на жидких дрожжах или на закваске. Такой прием обеспечивает снижение pH полуфабриката в начале брожения и накопление в тесте повышенного количества молочной кислоты. Метаболизм молочнокислых гомоферментативных бактерий сопровождается сбраживанием глюкозы:

Молочная кислота ингибирует α-амилазу, и доля декстринов в полуфабрикате резко снижается.
α- и β-Амилазы различаются по термостабильности и температурному оптимуму действия. α-Aмилаза более устойчива к повышенным температурам. Ее температурный оптимум (рис. 3.7) выше, чем у β-амилазы, и она инактивируется при более высокой температуре.

Протеазы разделяют на пептидазы и протеиназы. Первые из них катализируют гидролитическое расщепление полипептидов И дипептидов, вторые могут осуществлять гидролиз пептидных связей в белках и в пептидах.
Протеиназы зерна и муки принадлежат к ферментам типа папаиназ. Оптимум их действия находится в зоне pH 4,0—5,5 и температуры 45 °С. В зависимости от условий среды эти параметры могут меняться. В муке, смолотой из нормального зерна, протеиназы обладают очень слабой активностью. При прорастании зерна активность протеиназы резко возрастает, увеличиваясь за 8 сут в 40 раз, что обусловлено превращением зимогена — неактивной формы фермента под влиянием активатора глутатиона, содержащегося в зародыше, в активный фермент и индуцированием ферментов. Протеолитические ферменты проросшего пшеничного зерна содержат протеиназу с оптимумом действия в зоне pH 5,1 и дипептидазу с оптимумом действия в зоне pH от 7,3 до 7,9.
Протеиназы пшеничной муки гидролизуют белок с образованием пептонов, полипептидов и свободных аминокислот. При этом разрушается четвертичная и частично третичная структура белков. При интенсивном протеолизе образуются аминокислоты.
Белки муки, полученной из различных сортов пшеницы, резко различающихся по физическим свойствам клейковины, а следовательно, и по хлебопекарным свойствам, расщепляются ферментами с разной скоростью. Скорость расщепления белка протеолитическими ферментами зависит от наличия в белке сульфгидрильных, аминных и оксигрупп и от формы белковой глобулы, от ее конформации. Наиболее характерной особенностью протеиназ, как и ряда других протеолитических ферментов растительного происхождения, является то, что они активируются сульфгидрильными соединениями, содержащими SH-группy. Среди них необходимо выделить цистеин и восстановленный глутатион. Глутатион — трипептид, состоящий из остатков гликокола, цистеина и глутаминовой кислоты:

Он содержится во всех клетках живых организмов (растительных, животных, микроорганизмах). Особенно много его в зародыше пшеничного зерна и в дрожжах. Чрезвычайно важно то, что глутатион в технологии хлеба является сильным восстановителем и очень легко окисляется, аналогично цистеину.
При окислении SH-группы глутатиона отнимается водород, а две молекулы восстановленного SН-глутатиона соединяются дисульфидной —S—S-связью, образуя молекулу окисленного —S—S-глутатиона:

Кроме глутатиона SH-группы содержатся и в белках, в том числе в белках ферментов (в частности, в протеиназах). В протеиназах имеется равновесная система, состоящая из восстановленною и окисленного фермента (Ф), которая способна к смещению в сторону преобладания дисульфидных связей при окислительном воздействии (окисленный фермент), и наоборот, при воздействии веществ, обладающих восстановительными свойствами, происходит присоединение иона водорода и смещение равновесия в сторону SH-групп.

Гидролитически активной формой является именно восстановленная форма. Следовательно, окисление протеиназ приводит к снижению или полному ингибированию их гидролитической активности.
Дипептидаза катализирует гидролитическое расщепление дипептидов на свободные аминокислоты:

Система о-дифенолоксидазы (о-дифенол : O2-оксидоредуктаза), полифенолов и соответствующих хинонов окисляет аскорбиновую кислоту в дегидроаскорбиновую, которая является окислителем SH- групп.
При действии фермента аскорбинатоксидазы на L-аскорбиновую кислоту образуется ее окисленная форма — дегидроаскорбиновая кислота:

где OCR1 и OCR2 — остатки жирных кислот — линолевой, линолсновой, пальмитиновой, стеариновой и т.д., В — остаток азотистого основания; холин — производное гидрата оксида аммония NH4OH, в котором три водородных атома замещены метальными группами —CH3, а четвертый — остатком этанола:

Градация шкалы прибора ИДК-1 для характеристики качества клейковины зерна

Качество сырой клейковины оценивают по ее упруго-эластичным свойствам на приборе ИДК-1 (табл. 1).

Мука– порошкообразный продукт, полученный при измельчении зерен хлебных злаков (ржи, пшеницы и др.). Муку подразделяют на виды, типы и сорта. Вид муки зависит от того, из какой зерновой культуры она изготовлена: – пшеничная, ржаная, соевая, кукурузная и др. Пшеничная мука в зависимости от технологических достоинств и назначения бывает хлебопекарной, макаронной, диетической (рисовая, гречневая, овсяная), пищевой (соевая), кулинарной и др.

Процесс производства муки включает следующие операции: составление помольных партий, подготовка зерна к помолу и помол зерна.

Химический состав муки зависит от качества зерна и вида помола.

Мука грубого помола по сравнению с мукой высоких сортов имеет меньшую энергетическую ценность и усвояемость из-за содержания оболочек, богатых клетчаткой, высокую биологическую ценность из-за содержания в ней витаминов и минеральных веществ. В муке содержится 6,9–12,5% белка, 54,1–67,7% крахмала, 0,9–1,9% жира, 0,5–1,6% минеральных веществ (Nа, Са, Р, Fe и др.) и 14% влаги.

Мука низких сортов содержит витамины группы В. Чем выше сорт муки, тем меньше в ней витаминов и минеральных веществ, так как сосредоточены они в основном в оболочках зерна и зародыше, которые при получении муки удаляют.

Мука ржаная хлебопекарная. Выпускают ржаную муку обойную, обдирную и сеяную.

Обойную муку получают обойным помолом, выход ее 95%, с заметными частицами отрубей, цвет серо-коричневатый, зольность 1,97%.

Обдирную муку вырабатывают обдирным помолом, выход ее 87% (отсеивают 12% отрубей). Мука содержит меньше, чем обойная, оболочек и алейронового слоя, цвет серовато-белый, зольность 1,45%.

Сеяную муку получают сеяным помолом, выход ее 63%. Мука мягкая (так как отсеивают более 20% отрубей), белого цвета, зольность 0,75%. Мука состоит из эндосперма с небольшой примесью оболочек алейронового слоя.

Все перечисленные виды муки используют для приготовления хлеба. Ржаную муку могут выпускать витаминизированной – с добавлением витаминов В, В₁, РР.

Мука пшеничная хлебопекарная. Пшеничную муку хлебопекарную вырабатывают для розничной торговли, кондитерской хлебопекарной промышленности. По качеству ее подразделяют на крупчатку, муку высшего, 1-го и 2-го сортов, а также обойную. Сорта муки различаются цветом, консистенцией, химическим составом, содержанием клейковины, хлебопекарными свойствами и другими признаками.

Крупчаткуполучают из высокостекловидных мягких и твердых сортов пшеницы. Мука в виде однородных крупинок желто-кремового цвета, содержание сырой клейковины 30%. Используют крупчатку для выпечки сдобных к макаронных изделий.

Муку высшего сорта изготовляют из мягкой стекловидных и полу-стекловидных сортов пшеницы. Мука мягкая па ощупь, цвет белый или белый с кремовым оттенком, содержание сырой клейковины 28%. Используют муку для выпечки изделий из дрожжевого теста, бездрожжевого, для приготовления теста для пельменей, вареников, сырников.

Муку 1-го сорта получают из мягких и разных по стекловидности сортов пшеницы. Она мягкая, белого цвета с легким желтоватым оттенком, содержание сырой клейковины 30%. Эту муку используют в кулинарии для приготовления дрожжевого и бездрожжевого теста, для пассерования и панирования полуфабрикатов и других изделий, а также в хлебопекарной промышленности.

Муку 2-го сорта вырабатывают из мягкой пшеницы. Частицы её неоднородны по крупности, цвет белый с желто-сероватым оттенком, содержание клейковины не менее 25%. Ее используют для приготовления хлеба.

Муку обойную получают из мягкой пшеницы при обойном одно-сортном помоле без отсева отрубей, поэтому выход муки высокий – 97,5%; частицы муки неоднородные по крупности, цвет серовато-белый, зольность 1,5–2%, содержание клейковины 20%. Используют муку для приготовления хлеба.

Мука пшеничная для макаронных изделий. Получают эту муку из мягкой стекловидной и твердой пшеницы. Частицы этой муки крупнее, чем у хлебопекарной.

Мука для блинов. В ее состав входят пшеничная мука, химические разрыхлители, сахар, сухое молоко и соль. По виду основного сырья блинная мука бывает пшеничной, соевой, кукурузной. Используют для приготовления блинов и других кулинарных изделий.

Требования к качеству муки. Качество муки оценивают по цвету, вкусу, запаху, влажности и крупности помола, содержанию примесей и хлебопекарным свойствам.

Хлебопекарные свойства муки характеризуются качеством и количеством клейковины.

Клейковина– это набухшие нерастворимые белки муки в виде упругой эластичной массы. Она способствует получению рыхлых, пористых мучных изделий. Поэтому качество муки и изделий из неё зависит от количества и качества клейковины.

Для каждого сорта муки стандартом установлено определенное количество клейковины – в среднем 20–30% от массы муки.

По цвету клейковина бывает светлая, темная.

Эластичность клейковины – это свойство восстанавливать первоначальную форму кусочка ее после сдавливания между пальцами. По эластичности она бывает хорошая, удовлетворительная, неудовлетворительная.

Растяжимость клейковины – это способность жгутика ее массой 4 г стягиваться в длину над линейкой.

Хлебопекарные свойства муки, т. е. способность муки давать изделия определенного качества, зависят от газообразующей, газоудерживающей, водопоглотительной способности и силы муки. Сила муки – это способность пшеничной муки образовывать тесто с определенными физическими свойствами. По этой способности муку делят на сильную, среднюю, слабую. Сила муки зависит от количества и качества клейковины, водопоглотительной и газоудерживающей способности муки, от активности ферментов (протеазы), способствующих гидролизу белков и разжижению теста.

Качество муки можно оценивать по качеству готовых мучных изделий в лабораторных условиях – пробной выпечкой.

Упаковка и хранение муки. На предприятия общественного питания мука поступает в тканевых мешках по 70 кг.

Читайте также: