При созревании пшеничной муки
Обновлено: 15.09.2024
Во время хранения в муке происходят различные процессы, основными из которых являются созревание, изменение влажности, повышение кислотности, прогорка-ние, изменение цвета, самосогревание, плесневение, слеживание и др.
Созревание — это улучшение хлебопекарных свойств муки после помола. Изделие из свежесмолотой, несозревшей муки получается расплывчатым, маленького объема, с плотным липким мякишем, пониженной пористостью. Это происходит потому, что свежесмолотая мука, особенно из свежеубранного зерна, обладает низкой газо- и формо-удерживающей способностями и является слабой мукой. При отлежке свежесмолотая мука приобретает нормальные хлебопекарные свойства.
Сущность созревания муки заключается в повышении силы муки в результате окислительного влияния кислорода воздуха, перекисей и свободных жирных кислот на белки и ферменты, что приводит к укреплению клейковины. Время, необходимое для созревания муки, зависит от ее сорта и исходного качества, отлежки зерна перед помолом, температуры муки и др. Чем выше сорт муки, тем медленнее она созревает. Улучшение свойств пшеничной муки во время ее хранения в результате созревания наблюдается в течение 1,5-2 мес, а ржаной сортовой — 0,5-1 мес. Ржаная обойная мука в периоде созревания не нуждается. Процесс созревания муки можно значительно ускорить, если использовать аэрирование муки нагретым воздухом. Различные улучшители — окислители (бромат калия и др.) , добавленные в муку или тесто из несозревшей муки, ускоряют созревание муки и улучшают качество изделий.
В процессе хранения пшеничной муки при ее созревании происходят следующие изменения:
1) влажность муки в зависимости от условий хранения может изменяться в ту и иную сторону;
2) цвет муки светлеет;
3) кислотность муки (титруемая и активная) нарастает (главным образом за счет свободных ненасыщенных жирных кислот);
4) белково-протеиназный комплекс муки меняется, причем повышается сила муки (уменьшается активность протеиназ муки, уменьшается количество активаторов протеолиза, понижается атакуемость белков, улучшаются физические свойства клейковины и теста);
5) углеводно-амилазный комплекс муки изменяется, причем сопротивляемость крахмала амилолизу повышается и активность амилаз понижается (уменьшаются сахарообразующая и газообразующая способности муки);
6) увеличивается водологлотительная способность муки;
7) резко улучшается качество хлеба и увеличивается его выход.
Основных причин этих изменений, обусловливающих эффект созревания муки, несколько.
В первую очередь следует отметить окислительные процессы, происходящие в муке при ее созревании вследствие соприкосновения частиц муки с кислородом воздуха. Окисляя активаторы протеолиза и переводя их в неактивное состояние, кислород воздуха тем самым изменяет силу муки, вызывая весьма характерный и существенный эффект созревания муки.
Роль окислительных процессов при созревании муки легко можно подтвердить экспериментально. Добавление к свежесмолотой муке бромата калия (тысячные доли процента от веса муки) или отбелка муки разного рода окислителями могут почти мгновенно вызвать эффект, аналогичный эффекту созревания муки (более подробно о действии этих добавок см. в главе об улучшителях).
Наряду с окислительными процессами значительное влияние на свойства муки в процессе ее созревания оказывают накапливающиеся в муке свободные ненасыщенные жирные кислоты — олеиновая, линолевая и пр. Некоторые исследователи, например Козьмина и ее сотрудники, исходя из экспериментально установленного факта влияния олеиновой и других ненасыщенных жирных кислот на физические свойства клейковины, считали накопление этих кислот основной, если не единственной, причиной эффекта созревания муки. Шулеруд в своих последних работах показала, что олеиновая кислота имеет действительно немаловажное значение для качества клейковины. В частности, Шулеруд экспериментально доказано влияние добавок олеиновой кислоты на сопротивляемость крахмала муки клейстеризации: с увеличением добавок олеиновой кислоты клейстеризация крахмала муки происходит медленнее и при более высокой температуре.
По-видимому, наряду с окислительными процессами накопление свободных жирных ненасыщенных кислот также играет немаловажную роль в эффекте созревания муки.
Работы последних лет, связанные с изучением роли липоидов в тесте, в частности работы Сэлливен и ее сотрудников, изучавших изменение липоидно-белкового комплекса муки при воздействии окислительных добавок, выявили известную зависимость между действием окислительных добавок и изменениями липоидно-белкового комплекса. Бунгенберг-де-Ионг в одной из своих работ указывает, что ненасыщенные жирные кислоты влияют на сольватацию белково-лецитинового комплекса. Вся эта система чувствительна к окислительно-восстановительным процессам.
Уменьшение влагоемкости клейковины в процессе созревания муки можно объяснить тормозящим набухание действием накапливающихся жирных ненасыщенных кислот.
Наиболее сложным процессом из наблюдаемых в пшеничной муке при хранении является ее созревание, которое обычно в той или иной степени происходит в каждой партии. В одних партиях это созревание проявляется лишь в побелении муки и очень слабом улучшении ее хлебопекарных качеств, в других — приводит к заметному улучшению. По истечении какого-то периода хранения в муке происходит практически необратимое ухудшение хлебопекарных свойств.
В результате многолетних наблюдений, а также специальных опытов по хранению партий муки в производственных условиях и проб муки в лабораториях
общая характеристика направленности процессов может быть представлена в следующем виде.
Хлеб, выпеченный из свежесмолотой муки, часто имеет пониженные показатели: объемный выход, пористость, цвет и др. Особенно это заметно в осеннее время, когда для приготовления хлеба используют свежесмолотую муку из зерна урожая текущего года. Такая мука часто дает мажущееся, липкое, расплывающееся тесто, которое связывает при замесе пониженное против нормы количество воды. Хлеб, выпеченный из такого теста на поду, получается плотным и малопористым, расплывшимся, низким, с коркой, покрытой мелкими трещинами.
Хлеб, выпеченный из той же муки, но прошедшей отлежку, имеет лучшие показатели. Продолжительность созревания муки зависит от условий хранения, а также от исходных хлебопекарных качеств зерна, из которого она была получена.
Хлеб, выпеченный из муки, пролежавшей при неблагоприятных условиях, обладает пониженным качеством (мука как бы перезревает). Период, с которого начинается ухудшение хлебопекарных свойств муки, также зависит от условий хранения.
Биохимическая природа явлений, происходящих при созревании муки, более подробно изучается в курсе биохимии зерна и муки. Здесь необходимо лишь рассмотреть основные положения, которые нужно учитывать в практике хранения муки и ее реализации.
Улучшение цвета муки (побеление). Внешне созревание муки прежде всего проявляется в ее побелении. При визуальном наблюдении отмечено, что в начальный период хранения пшеничная мука становится более светлой, чем при выбое на мукомольном заводе. Это было затем подтверждено при использовании прибора Пекара, исследовании цветности вытяжек пигментов, а позднее и при помощи цветомеров.
Как известно, цвет муки зависит главным образом от количества и состава пигментов, содержащихся в зерне и перешедших в муку при размоле. Кроме того, на цвет влияют степень измельчения зерна и посторонние включения.
Мелкие частицы эндосперма, образующие муку, являются живой тканью, в которой активно протекают биохимические процессы. Поверхность соприкосновения муки с окружающей средой во много раз больше, чем у зерна. Поэтому активность всех биохимических процессов, протекающих в муке, очень высока. С точки зрения потребительской ценности и технологических свойств хранение муки можно разделить на два этапа. В первый период после помола ее хлебопекарные свойства улучшаются, некоторое время сохраняются на достигнутом уровне, затем начинают ухудшаться с постепенно возрастающей скоростью. Период улучшения качества носит название созревания муки.
Созревание пшеничной муки - это совокупность происходящих в ней изменений, приводящих к улучшению хлебопекарных свойств. Известно, что свежесмолотая мука образует липковатое мажущееся и быстро разжижающееся при брожении тесто. Хлеб имеет расплывшуюся форму, недостаточно развитую пористость, небольшой объемный выход, покрытую мелкими трещинками корку. Мякиш хлеба получается темным и плохо разрыхленным. После определенного периода хранения хлебопекарные свойства муки улучшаются. Увеличиваются объемный выход хлеба и его пористость, уменьшается расплываемость подовых изделий, светлеет мякиш, корка получается гладкой и блестящей. Основные направления происходящих при созревании муки процессов заключены в окислительных и гидролитических изменениях липидов и снижении до оптимального уровня активности ферментов.
Улучшение цвета муки (повеление) является одним из органо-лептических признаков созревания муки. Оно происходит в результате окисления каротиноидов с образованием бесцветных соединений (дериватов каротина).
Изменение кислотности водной суспензии муки происходит в результате ферментативного расщепления фитина с образованием свободной фосфорной кислоты и кислых фосфатов. Органические кислоты (молочная, уксусная) образуются микроорганизмами при расщеплении углеводов. В очень небольшой степени идет гидролиз белков и образование продуктов кислого характера, в которых имеются свободные концевые группы В водной суспензии оттитровываются также свободные жирные кислоты. Особенно интенсивно нарастает кислотность водной суспензии в первые 15-20 дней после помола. Затем изменение ее несколько замедляется и стабилизируется.
Кислотное число жира растет в результате гидролиза липидов под действием фермента липазы. При этом образуются в основном ненасыщенные жирные кислоты, преобладающие в составе липидов злаков.
Окисление ненасыщенных жирных кислот в свободном состоянии происходит значительно легче, чем связанных в тригли-цериды.
Окислительное изменение жира под действием липоксигеназы подтверждается некоторым уменьшением йодных чисел, т. е. насыщением двойных связей, и одновременным повышением пере-кисных чисел, что свидетельствует об образовании альдегидов, кетонов, перекисей и гидроперекисей.
Изменение свойств клейковины является следствием окислительных изменений, происходящих в муке. По данным Л. И. Пучковой, окисление изменяет все компоненты белково-протеиназного комплекса, активность протеиназ и атакуемость белка постепенно снижаются.
Укрепляющее клейковину действие оказывает окисление части сульфигидрильных групп () с образованием дисульфидных связей () между молекулами белка, образующими клейковину. Важную роль в повышении силы пшеничной муки при созревании играют свободные жирные кислоты (особенно олеиновая) и образовавшиеся при их окислении перекисные соединения, обладающие большой окислительной активностью. При взаимодействии белков с продуктами гидролиза и окисления жира образуются липопротеиды, уменьшающие растяжимость клейковины, делающие ее более упругой. Наиболее заметное улучшающее действие созревание оказывает на муку со слабой и средней клейковиной. Если же мука после помола имеет крепкую, малорастяжимую клейковину, то созревание ей не требуется, а наоборот, качество получаемого хлеба даже после кратковременного (до 4 мес) хранения муки снижается.
Изменения углеводно-амилазного комплекса пшеничной муки изучены мало. Известно, что нарушение целостности зерна при помоле резко активизирует амилазы, в том числе и а-амилазу. Следствием этого являются липковатость мякиша из свежесмолотой муки и иногда темноокрашенная корка. При созревании постепенно снижается активность амилаз, уплотняются мицеллы крахмала, поэтому снижается его атакуемость. В результате снижается сахаро- и газообразующая способность муки.
Длительность процесса созревания пшеничной муки зависит от степени законченности послеуборочного дозревания зерна, сорта муки, ее силы сразу после помола, влажности, температуры хранения. Поэтому точные сроки этого процесса установить трудно, так как необходимо регламентировать многие факторы. По данным Л. Я. Ауэрмана, пшеничная сортовая мука при температуре (20±5) °С созревает в течение 1,5-2,0 мес, а обойная за 3-4 недели. Муку, предназначенную для длительного хранения, целесообразно сразу после помола охладить до 0 °С. Это задержит ее созревание до года и более.
Если муку необходимо использовать сразу после помола, созревание можно ускорить. Для этой цели проводят аэрирование муки в силосах мукомольных предприятий теплым воздухом (температура 25 °С). Такая обработка резко активизирует окислительные процессы, что позволяет получить хорошо созревшую муку в течение 6 ч. Следует отметить, что для длительного хранения такая мука непригодна.
Созревание ржаной муки изучено значительно меньше. Установлено, что в ней идут те же процессы, что и в пшеничной: в результате окислительных изменений липидов и взаимодействия их с белками снижаются протеолитическая активность и атакуемость белков, активность аамилазы, атакуемость крахмала и повышается температура его клейстеризации. В. Ф. Голенков отмечает существенное повышение вязкости слизей ржаной муки, объясняя это их полимеризацией. Созревание ржаной муки при температуре около 20 °С заканчивается за 2-4 недели. Температура в хранилище на ржаную муку влияет так же, как и на пшеничную.
Ухудшение качества муки при длительном хранении обусловлено теми же процессами, которые вызывают ее созревание.
Мука, достигшая при созревании определенного оптимума хлебопекарных свойств, некоторое время сохраняет их, затем начинается снижение ее качества, как это показано на рис. 11 (идет как бы ее перезревание).
Прогоркание муки является результатом окислительных процессов в липидном комплексе. Существенные изменения происходят и в составе липидов. Свободные липиды не только гидроли-зуются с образованием жирных кислот, но и частично переходят в связанные, а те в свою очередь - в прочносвязанные. Одновременно в муке накапливаются продукты окислительной порчи жира - перекиси, альдегиды, кетоны, оксикислоты и др. Окислительные процессы более интенсивно протекают в сухой муке (с влажностью менее 13,5 %) при хранении ее в теплом помещении (температура 20 + 5 °С). Накопление свободных жирных кислот и продуктов их окисления делает клейковину сначала чрезмерно крепкой, затем она становится крошащейся, а в дальнейшем перестает отмываться вовсе. Хлеб из такой муки получается плотным, плохо разрыхленным, объемный выход его снижен. Белки и крахмал труднее поддаются действию пищеварительных ферментов.
Прокисание муки - рост кислотности. Сортовая мука является свежей, если кислотность ее водной суспензии не превышает 3,5-4,5 °Н (градус Неймана - количество миллилитров 1,0 н раствора щелочи, расходуемой на нейтрализацию кислых соединений в 100 г муки). Свежая обойная мука имеет кислотность до 5 °Н. Повышение кислотности водной суспензии муки при хранении является следствием указанных выше процессов. Однако кислотность водной суспензии не является надежным показателем свежести продуктов. Более показательной характеристикой гидролиза липидов была бы кислотность в спиртовой вытяжке. Однако требуется провести исследования по установлению пределов этого показателя для муки разной степени свежести.
Накопление кислых соединений в сухой муке (фосфорной кислоты и кислых фосфатов, свободных жирных кислот и т. п.) органолептически долгое время остается мало заметным. При хранении муки с влажностью 15 % и выше прокисанию муки способствуют деятельность кислотообразующих бактерий и накопление в результате их деятельности органических кислот (молочной, уксусной и др.). Кислый вкус и запах органических кислот обнаруживаются раньше и ощущаются более резко.
Слеживание муки обычно начинается с ее уплотнения (уменьшения объема). Особенно характерно это для мешков, хранившихся в нижних рядах штабеля. Однако даже сильно уплотненная мука при высыпании ее из мешка рассыпается. Слеживание - потеря сыпучести муки при хранении ее с влажностью более 14 %. Такая мука вываливается из мешков большими комьями, для их разрушения требуется приложить определенные усилия. Слежавшаяся мука после разрыхления может быть использована, если она при этом не прокисла, не прогоркла и не заплесневела.
Продолжительность хранения муки
Снижение пищевой ценности муки происходит не только за счет ухудшения хлебопекарных свойств муки, но и в результате потери части незаменимых аминокислот, витаминов, снижения атакуемости белков и крахмала пищеварительными ферментами.
Предельные сроки хранения муки зависят от тех же факторов, что и ее созревание. Установлено, что сухая сортовая мука, полученная из здорового зерна пшеницы, сохраняется при температуре (20±5) °С до 6 - 8 мес. Особенно быстро, по данным Г. Н. Прониной, прогоркает мука 2-го сорта. Обойная мука хотя и содержит практически весь жир зерна, но в ней находятся и все токоферолы, защищающие его от прогоркания в начальный период хранения муки. Поэтому она сохраняется несколько лучше, чем сортовая. Ржаная мука при аналогичных условиях сохраняется несколько хуже пшеничной - от 4 до 6 мес.
Рис. 11. Динамика изменения качества муки и крупы при хранении (по. Е. Д. Казакову) Мука: I - период улучшения качества - созреваие; II - период стабильного качества; III - период ухудшения качества; IV - период резкого ухудшения качества. Крупа: I - период стабильного качества; II - период ухудшения качества; III - период резкого ухудшения качества Мука кукурузная и соевая не имеют периода созревания, к тому же содержат достаточно много жира. Сроки хранения этих видов муки при указанных режимах - 3-6 мес. Хранение муки при низких температурах (около 0°С и ниже) удлиняет сроки в несколько раз. При этом полностью исключаются заражение ее амбарными вредителями и самосогревание; практически не возникает плесневения и прокисания и резко замедляются прогоркание и изменение хлебопекарных свойств. В таких условиях сухая мука может сохраняться до 2 лет и даже несколько более.
Читайте также: