Свойства пшеничной муки характеризующие состояние ее углеводно амилазного комплекса
Обновлено: 15.09.2024
Хлебопекарные свойства пшеничной муки
Хлебопекарные свойства муки выражаются в возможности получения из нее хлеба того или иного качества.
Мука с хорошими хлебопекарными свойствами позволяет получать хлеб правильной формы, большого объема, с гладкой блестящей нормально окрашенной коркой, сухим эластичным мякишем, с приятным вкусом и ароматом.
Хлебопекарные свойства пшеничной муки характеризуются следующими показателями:
- цветом муки и способностью ее к потемнению;
Цвет муки оказывает влияние на цвет мякиша хлеба. Из сортовой пшеничной муки хлеб получается с более светлым мякишем. Иногда светлая мука в определенных условиях может дать хлеб с относительно темным мякишем. Это объясняется повышенной активностью ферментов О-дифенолоксидазы и тирозиназы, катализирующих окисление фенолов и тирозина с образованием темно окрашенных веществ – меланинов.
Цвет муки зависит от соотношения в ней частиц эндосперма и отрубянистых частиц зерна, а также цветности самого эндосперма.
Сила муки – это способность муки образовывать тесто, обладающая определенными структурно-механическими свойствами. По силе муку подразделяют на сильную, среднюю и слабую.
В сильной муке содержится много белков, клейковина ее упругая и эластичная. Сильная мука при замесе теста способна поглощать большое количество воды. Тесто из такой муки хорошо разделывается, хорошо задерживает диоксид углерода (углекислый газ) и сохраняет приданную ему форму.
Слабая мука при замесе теста впитывает мало воды. Клейковина слабой муки недостаточна эластичная, легкорастяжимая. Тесто в процессе брожения и расстойки разжижается. Изделия могут иметь расплывчатую форму.
Средняя мука имеет удовлетворительные хлебопекарные свойства. Клейковина ее достаточно эластичная и растяжимая, тесто имеет нормальные структурно-механические свойства. Показатели качества готовой продукции соответствуют нормам.
Сила мука зависит от состояния ее белково-протеиназного комплекса.
На силу муки влияют следующие факторы: содержание липидов, слизей (пентазанов), крахмал, ферменты. В белково-протеиназный комплекс входят белковые вещества муки, протеолитические ферменты, активаторы и ингибиторы протеолиза.
Белковые вещества в муке, их состав, состояние и свойства определяют эластичность, упругость и вязкость теста.
Белки пшеничной муки глиадин и глютеинин являются основными компонентами клейковины. Количество и качество клейковинных белков зависит от вида зерна, условий его выращивания, режима сушки и кондиционирования, продолжительности и условий хранения зерна и муки.
Протеолитические ферменты (протеиназы) расщеплют белки, образуя пентоны, полипептиды, свободные аминокислоты. Протеиназа, содержащаяся в пшенице, способна активироваться соединениями восстанавливающего действия, содержащими сульфгидридную группу веществ ( цистеин, глютатион), и инактивироваться соединениями окислительного действия ( кислород воздуха, йодат калия, бромат калия). Эти соединения называют активаторами и ингибиторами протеолиза.
Активатором протеолиза является глютатион. Чем больше в муке содержится белка, слабее его атакуемость протеиназой, чем меньше активность протеназы и активаторов протеолиза, тем больше сила муки и лучше реологические свойства теста.
Липиды муки оказывают влияние на структурно-механические свойства белка и самого теста, а следовательно, на силу муки.
Способность муки связывать определенное количество воды при замесе теста называется водопоглотительной способностью. Она показывает, какое количество воды ( к массе) может поглотить мука при образовании теста нормальной консистенции. Водопоглотительная способность муки влияет на влажность теста, массу хлеба и его качество.
Мука с большим содержанием сильной упругой клейковины при набухании поглощает больше влаги.
Мука с высокой влажностью имеет большую влагоемкость и наоборот.
Чем ниже сорт муки, тем выше ее водопоглотительная способность, так как в муке низших сортов содержится больше клетчатки и слизей, которые хорошо набухают в воде. Чем больше выход муки, тем больше ее водопоглотительная способность, характеризующаяся следующими значениями:
- пшеничная мука высшего сорта 50%;
- пшеничная мука первого сорта 52%;
- пшеничная мука второго сорта 56%;
- пшеничная мука обойная 60%.
Газообразующая способность муки показывает, какое количество диоксида углерода выделяет при брожении тесто, замешанное из 100 г. муки влажностью 14,5 % 60 мл. воды и 10 г. прессованных дрожжей, в течение 5 ч. При температуре 30 градусов. Газообразующая способность муки зависит от наличия в ней способствующих во время брожения накоплению сахара мальтозы в результате гидролиза крахмала, а также от состояния крахмала.
Собственных сахаров в пшеничной муке мало, их хватает всего лишь на 1….2 часа брожения. Поэтому основное значение для разрыхления теста имеет сахар мальтозы.
При низкой газообразующей способности муки, когда не хватает сахаров для брожения теста во время окончательной расстойки, хлеб имеет недостаточный объем, плохо развитую пористость и бледную корку.
При высокой газообразующей способности муки наряду с сахаром образуется много декстринов, поэтому мякиш хлеба при приготовлении плохо пропекается, заминающийся, а корка интенсивно окрашена.
Нормальное количество диоксида углерода составляет 1300…1600мл. Если выделяется менее 1300 мл диоксида, то газообразующая способность муки низкая, а свыше 1600 мл – высокая.
Сила муки обуславливает газоудерживающую способность теста, т.е. способность удерживать в себе выделяющийся при брожении диоксид углерода. Газоудерживающася способность определяется свойствами белково-протеиназного комплекса муки. Тесто из муки с низкой газоудерживающей способностью расплывчатое и плохо сохраняет приданную форму.
Крупность помола муки, т.е. крупность ее частиц, влияет на хлебопекарные свойства. Чем выше сорт муки, тем меньше размеры ее частиц. Крупные частицы медленно набухают и труднее поддаются действию ферментов и микроорганизмов. В тесте из муки мелкими частицами ферментативные процессы расщепления крахмала и белков протекают легче, так как поверхность соприкосновения между составными частицами муки и ферментами больше. Поэтому в ней увеличена газообразующая и уменьшена газоудерживающая способность. Мука с крупными частицами дает хлеб недостаточного объема с грубой толстостенной пористостью.
Мука с сильной клейковиной должна быть мельче. Мука с мелкими частицами наиболее богата белком, имеет высокую зольность, газо- и сахарообразующую способность. Мука крупными частицами содержит меньше белка. Поэтому из одного т того же зерна можно получить как низко-белковую муку, так и муку с повышенным содержанием белка, которая может быть использована в качестве белкового обогатителя.
Прикрепленные файлы: 1 файл
Белково-протеиназный и углеводно-амилазный комплекс муки пшеничной и ржаной..docx
1. Способность к очень быстрому и интенсивному набуханию. При этом часть белка набухает неограниченно и пептизируется, переходя в водный коллоидный раствор. Значительная кислотность теста также способствует растворимости белков ржи.
2. Не способны образовывать каркас хлеба из-за наличия слизей.
3. Улучшить х/п свойства муки ржаной можно за счет изменений, происходящих в белково-протеиназном комплексе – гидротермическая обработка проросшего зерна и сушка влажного проросшего зерна при повышенной температуре. Углеводно- амилазный комплекс ржаной и пшеничной муки имеет тоже отличия. Ржаная мука содержит большее количество собственных сахаров, чем пшеничная. Крахмал ржаной муки начинает клейстеризоваться при t=52-550С, т.е. более низкой, чем пшеничной (60-67). Атакуемость крахмала ржаной муки при действии амилолитических ферментов также несколько выше по сравнению с крахмалом пшеничной муки (из-за того, что процесс клейстеризации сильно повышает атакуемость). Амилозы в зерне ржи и ржаной муке представлены a-и b-амилазой. Однако в отличие от пшеничной муки в ржаной содержится известное, практически значимое количество активной a-амилазы. Т.о. СОС и ГОС ржаной муки всегда более чем достаточно. Наличие a-амилазы, особенно при недостаточной кислотности теста, приводит при выпечке хлеба к накоплению значительного количества декстрина, придающего мякишу липкость. К углеводному комплексу ржаной муки относятся и водорастворимые пентозаны (слизи). Они очень гидрофильны и поэтому влияют на консистенцию ржаного теста, уменьшая его разжижение при брожении.
Мука представляет собой продукт, полученный из зерна путем дробления или размола, в процессе которого тщательно отделяют отруби и зародыш, а эндосперм доводят до требуемой крупности помола. Значительная часть зерна, заготовляемого государством, перерабатывается в муку. В нашей стране действует около 450 государственных мельничных предприятий, перерабатывающих 90 тыс. т. зерна в сутки.
По роду злака, из которого она получена, различают муку пшеничную, ржаную, кукурузную, ячменную и др. В нашей стране вырабатывают также муку из смеси зерна пшеницы и ржи - ржано-пшеничную (60% ржи и 40% пшеницы) и пшенично-ржаную (70% пшеницы и 30 % ржи). Мука является сырьем для ряда отраслей пищевой промышленности, прежде всего хлебопекарной, а также кондитерской и макаронной, Отходы мукомольного производства в виде отрубей, кормовой мучки используются для приготовления комбикормов для кормления сельскохозяйственных животных и птицы.
Основные виды муки - это пшеничная и ржаная. В России на долю пшеничной приходится 90%, ржаной - 10% от общей выработки муки в стране. Обычно муку характеризуют выходом, т.е. количеством муки, полученным из 100 массовых долей зерна. Согласно стандартам, выход муки может быть 72, 85 и 97,5%.
Муку также характеризуют по Сортам: крупчатка, высший, I, II, обойная - для пшеничной; обойная, обдирная, сеяная — для ржаной.
Пшеничная мука содержит много углеводов и достаточное количество белков. Белки пшеничной муки обладают высокой водопоглотительной способностью, которую учитывают при приготовлении хлебных изделий. Благодаря этой способности при замесе теста белковые вещества набухают, образуя вязкую клейковину. От качества клейковины зависят технологические свойства муки.
Можно выделить четыре комплекса, влияющих на технологические свойства муки и определяющих качество готовых хлебных изделий: углеводно-амилазный; белково-протеиназный; липидный.
Углеводно-амилазный комплекс. Собственные сахара - это сахара, перешедшие из зерна в муку (глюкоза, фруктоза, сахароза, мальтоза). Так как содержание таких сахаров в муке относительно невелико, и они будут использованы уже в первые часы брожения, то для всего хода брожения большое значение имеют ферментативные процессы осахаривания крахмала в тесте. Сахарообразующая способность муки связана с действием содержащихся в ней ферментов на крахмал.
Крахмал - доминирующий компонент муки, на его долю приходится от 56 до 68%, Характерная особенность крахмала — его способность адсорбировать воду. В естественном состоянии крахмал не растворим в холодной воде, но может адсорбировать 25-30% воды и при этом почти не увеличивается в объеме. Объем хлеба, структура мякиша зависят от содержания крахмала в муке, его состояния и свойств.
Белково-протеиназный комплекс. Сила муки - основной фактор, определяющий хлебопекарные свойства пшеничной муки. Сила муки определяется преимущественно состоянием белково-протеиназного комплекса: белковых веществ, протеолитических ферментов, активаторов и ингибиторов протеолиза. В пшенице содержатся водорастворимые белки альбумины, солерастворимые глобулины, растворимые в спирте — проламины (глиадины) и растворимые в кислотах или щелочах - глютелины (глютенин).
Клейковина создает губчато-сетчатую структурную основу теста, в значительной мере определяющую его физические свойства. Содержание в пшеничной муке клейковины и ее свойства можно рассматривать как один из основных показателей силы муки.
Между количеством белковых веществ и сырой клейковины существует прямая зависимость: чем больше в муке нормального качества белка, тем выше содержание клейковины. Уровень содержания сырой клейковины в муке нормируется и колеблется в зависимости от сорта в пределах 20-30%. Это соответствует содержанию белка 10-12%, который, как известно, связывает до 200% воды. Именно поэтому с образованием клейковины и с ее свойствами связана водопоглотительная способность муки. При замесе теста нормальной консистенции сильная мука поглощает относительно много воды. Тесто из такой муки хорошо сохраняет свои физические свойства в процессе замеса и брожения. Слабая мука впитывает меньше воды, и свойства теста при замесе и брожении быстро ухудшаются. К концу брожения оно становится жидким, малоэластичным, липким, мажущимся.
На состояние клейковинного белка оказывает влияние действие протеолитических ферментов-протеаз, катализирующих гидролитическое расщепление белков и полипептидов. В результате ухудшаются физические свойства клейковины, она ослабевает, связывает меньше воды, что приводит к ухудшению характеристик теста и качества хлеба.
Липидный комплекс. Липиды в качестве составной части входят в структуру клейковинного комплекса, а также участвуют в процессах, влияющих на технологические свойства муки. Липиды отличаются низкой стабильностью при хранении и переработке муки, что служит причиной ее прогоркания. Прогоркание - сложный процесс, приводящий к образованию разнообразных продуктов окисления и полимеризации жирных кислот с неприятными (прогорклыми) вкусом и запахом. Однако прогоркание пшеничной муки протекает сравнительно медленно и наблюдается лишь при неправильном и достаточно длительном хранении.
На начальных стадиях хранения происходит процесс, получивший название созревания муки. В результате которого значительно улучшаются ее хлебопекарные свойства.
При хранении муки возрастает кислотное число жира. Это явление во многом связано с накоплением жирных кислот под действием фермента липазы.
В составе липидного комплекса пшеничной муки преобладают ненасыщенные жирные кислоты - линолевая и линоленовая. В ходе реакции, катализируемой ферментом липоксигеназой, они окисляются, образуя соединения крайне нестойкие, легко подвергающиеся полимеризации, расщеплению и другим химическим превращениям. Образующиеся при этом пероксиды и гидропероксиды жирных кислот (сильные окислители) окисляют красящие пигменты муки, отчего она светлеет. Окисляются также компоненты белково-протеиназного комплекса.
В целом созревание приводит к значительному посветлению муки, укреплению клейковины, увеличению ее водопоглотительной способности и в конечном итоге улучшению качества хлеба. Поскольку созревание муки связано с деятельностью ферментов и с окислительными процессами, то аэрация ее подогретым воздухом, хранение при температуре около 20С ускоряют этот процесс.
Потемнение муки. Как отмечалось выше, в результате липоксигеназного окисления происходит посветление муки, но при определенных условиях возможен и обратный процесс - потемнение.
Это объясняется наличием в муке свободной аминокислоты тирозина и действием на нее окислительного фермента полифенолоксидазы, в результате чего образуется темноокрашенное соединение - меланин.
Хим.состав муки зависит от состава зерна, из которого она изготовлена. Чем выше сорт, тем меньше содержится в ней клетчатки, золы, белка, жира, то есть веществ, которыми богаты оболочка, зародыш зерна. Чем ниже сорт муки, тем ближе муки по своему хим.составу к составу зерна. Наиболее важная составная часть муки – белки, т.к. от них зависит ее пищевая ценность и пригодность для выпечки хлеба. Пшеница содержит в среднем 12-16% белка. Пшеничная мука содержит меньше белков. В муку низших сортов входят богатые белками части зерна. Эти белки хорошо усваиваются организмом человека и слабо набухают при замесе теста. Белки имеют большое технологическое значение при приготовлении теста и хлеба. Благодаря способности набухать белковые вещества поглощают основное количество воды при замесе теста. При этом в результате образования клейковины пшеничное тесто получается упругим, эластичным. Во время выпечки происходит свертывание белка, в результате чего влага выделяется, тесто уплотняется. Свернувшиеся белки образуют каркас изделия, благодаря чему оно сохраняет форму. Углеводы – крахмал составляет около 70% массы муки. Его содержание тем больше, чем меньше выход муки. От состояния крахмальных зерен зависит водопоглотительная способность теста, процессы его брожения, структура хлебного мякиша, вкус, аромат. Крахмальные зерна при замесе связывают значительное количество влаги. В процессе брожения и расстойки часть крахмала под действием β-амилазы осахаривается, превращаясь в мальтозу. Это необходимо для нормального брожения теста. Жиры (1-2%). Жир при хранении легко гидролизуется, что существенно влияет на кислотность муки. Гидролизуется с образованием глицерина и непредельных жирных кислот, из которых образуются перекиси и гидроперекиси. Повышенный окислительный потенциал влияет на качество белка. Минеральные вещества. Различные части зерна содержит минеральные соли. Так, в эндосперме зерна минеральных солей 0,4%, а в зародыше 6-10%. Чем выше сорт муки, тем меньше в нее попадает наружных частей зерна, богатых минеральными солями, тем меньше зольность муки. Зольность является основным показателем сорта, т.к. по зольности можно судить о количестве отрубей, попавших в муку. Витамины. В муке содержится В1, В2, РР. Содержание витаминов зависит от сорта муки. В муке высших сортов витаминов меньше, чем в муке низших сортов. Ферменты. Все ферменты зерна содержатся в муке в некоторых количествах. Низшие сорта содержат больше ферментов, чем высшие, т.к. ферменты сосредоточены в основном в зародыше и периферийных частях зерна. Активность фермента одного и того же сорта бывает неодинаковой и зависит от ряда факторов: от условий произрастания, хранения и сушки зерна, продолжительности хранения зерна и муки. Слишком высокая или низкая активность приводит к ухудшению качества муки. Амилолитические ферменты вызывают гидролиз крахмала. Под действием α-амилазы образуется большое количество декстринов и небольшое количество мальтозы. Под действием β-амилазы – большое количество мальтозы и небольшое количество декстринов. Протеолитические ферменты действуют на белок и продукты их гидролиза.
Газообразующая способность муки обусловлена ее углеводно-амилазным комплексом. Распределение сахаров в зерне неравномерно. Содержание сахаров в центральной части меньше, чем в зародыше. Чем меньше выход муки, тем меньше содержание в ней сахаров. Общее содержание сахаров колеблется в пределах 0,7-1,8% на СВ. Сахарообразующая способность муки – способность приготовленной из муки водно-мучной смеси образовывать при установленной температуре (27С) и за определенный период времени (1ч) то или иное количество мальтозы (из10г муки и 50мл воды). Сахарообразующая способность муки обусловливается действием амилолитических ферментов муки на ее крахмал и зависит от их количества, от размеров, состояния частиц муки и крахмальных зерен. В нормальном непроросшем зерне пшеницы в активном состоянии находится только β-амилаза. Атакуемость крахмала муки зависит в основном от размеров крахмальных зерен и степени их механического повреждения при размоле зерна. Чем больше эти зерна разрушены, тем больше атакуемость этого субстрата β-амилазой, тем больше сахаробразующая способность муки, что влияет на газообразующую способность муки. Газообразующая способность влияет на окраску корки пшеничного хлеба. В тесте из муки с низкой газообразующей способностью сахара будут сброжены в первые часы брожения. Недостаточная газообразующая способность не обеспечит в конце брожения такого содержания сахаров, которое необходимо для брожения при расстойке и в первый период выпечки. Хлеб из такого теста будет малого объема и плохо разрыхлен. В углеводно-амилазный комплекс муки входят собственные сахара муки, крахмал, клетчатка, пентозаны и амилолитические ферменты. Собственные сахара муки в первые часы брожения являются питанием для дрожжей. Т.к. крахмал является основным составляющим муки, то его способность набухать, клейстеризоваться, расщепляться ферментами, оказывает влияние на хлебопекарные свойства муки. Прежде всего, он поглощает воду при замесе теста, набухает, поглощает 44% воды адсорбционно и придает тесту пластические свойства. При созревании теста крахмал муки под действием фермента β-амилазы расщепляется на высокомолекулярные декстрины и мальтозу, т.е. происходит осахаривание муки. Во время выпечки хлеба крахмал клейстеризуется, при этом набухает, поглощает большое количество воды, что позволяет получить сухой эластичный мякиш.
Тут вы можете оставить комментарий к выбранному абзацу или сообщить об ошибке.
Читайте также: