Хлібопекарські властивості борошна (стр. 3 из 12)

Клейковина не є однорідною речовиною. Є.Д. Казаков, проаналізувавши дані різних авторів, наводить такий середній склад клейковини зерна пшениці. Масова частка білків становить 83,5%, у тому числі утворюючих клейковину — 79,5, із них: гліадину — 43,5, глютеніну — 36,0%, решта — альбуміни і глобуліни. Масова частка ліпідів становить 7; крохмалю — 6, цукрів — 1,3, клітковини — 1,3%. Зольність клейковини — 0,9%.

Крохмаль і клітковина у клейковині є механічними домішками, що важко відмиваються.

Цукри і ліпіди можуть міститись у формі адсорбованих комплексів або у вигляді сполук (гліколіпідів, ліпопротеїдів).

Клейковина має ферментативну активність. Вона містить амілолігичні та протеолітичні ферменти, дифенолоксидази, каталази.

Кількість сирої клейковини залежить від ступеню набухання білків борошна.

Відмита з тіста клейковина це сильно гідратовані білки. Вміст води у сирій клейковині (гідратаційна здатність) становить від 150 до 280% на сухі речовини. Чим більша гідратаційна здатність клейковини, тим вона менше пружна, більше розтяжна.

Набухлі клейковинні білки у тісті утворюють каркас у вигляді сітки. Міцність його обумовлена водневими, дисульфідними, іонними та іншими різними за силою зв'язками, що утворюють білкову глобулу з різною за щільністю упаковкою поліпептидних ланцюгів. Після ковалентних зв'язків найбільше значення в укріпленні клейковини мають водневі. Це було доведено шляхом дейтерування клейковини. У разі, коли тісто замішували на важкій воді (99,7Х% D₂0), клейковина укріплювалась внаслідок збільшення енергії водневих зв'язків при заміщенні атомів водню дейтерієм.

Кількість і міцність дисульфідних, водневих та інших зв'язків у макромолекулах білків тіста з часом змінюється. Окремі зв'язки розриваються, утворюються нові. Це обумовлює зміну реологічних властивостей тіста у процесі бродіння, змінюється його пружність, еластичність, в'язкість. Основна роль у цих процесах належить протеолітичним ферментам, а також активаторам та інгібіторам протеолізу.

У створенні білками каркасу в тісті певну роль відіграють сполуки білків з цукрами, ліпідами.

Утворений білками у тісті каркас має розтяжність і еластичність, утримує в ньому диоксид вуглецю, а в період випікання закріплює форму і стінки пор у тістовій заготовці. Міцність цього каркасу обумовлюється силою клейковини, її фізичними властивостями.

Як сильну, так і слабку клейковину утворюють білкові комплекси з різною просторовою структурою, з'єднані між собою неоднаково міцно. Структурно-механічні властивості клейковини обумовлюються агрегатним станом її білків. Слабка клейковина має меншу щільність упаковки білків, ніж сильна. У слабкої клейковини порушена структура білкових молекул на третьому і четвертому рівнях організації. Вона містить менше ковалентних, дисульфідних зв'язків, що призводить до рихлості білкових агрегатів.

Реологічні властивості клейковини тіста обумовлені гліадиновою і глютеніноеою фракціями білків. Ці фракції відрізняються за своїми структурно—механічними властивостями. Гідратований глютенін — це гумоподібна короткорозтяжна, пружна маса. Гідратований гліадин має в'язко-текучу консистенцію, сильно розтяжний, липкий. Це в деякій мірі пояснюється структурою молекул цих білків.

Гліадин має структуру, у якій окремі поліпеп-тидні ланцюги скомпоновані у молекули внутрішньомолекулярними дисульфідними містками. У глютеніні окремі поліпептидні ланцюги, що скомпоновані у молекули внутрішньо-молекулярними дисульфідними містками. Дисульфідні зв'язки зв'язані такими ж містками між собою (рис. 3).гліадину (а) і глютеніну (б)

1.2 Газоутворювальна здатність борошна

Газоутворювальна здатність характеризує спроможність борошна забезпечити цукрами процеси бродіння тіста, вистоювання тістових заготовок і забарвлення скоринки хліба.

Газоутворювальна здатність борошна обумовлена станом його вуглеводно-амілазного комплексу.

У дріжджовому тісті внаслідок зброджування дріжджами цукрів борошна утворюються етиловий спирт і диоксид вуглецю:

С₆Н,А -> 2СО_г + 2 С_гН₅ОН +117 ккал

Диоксид вуглецю розпушує тісто, обумовлює пористість м'якушки хліба. Спирт частково звітрюється, решта бере участь у формуванні смаку хліба. Інтенсивність бродіння, а значить, і кількість виділеного газу залежать від вмісту в тісті власних цукрів борошна і таких, що утворюються при гідролітичному розщепленні крохмалю амілолітичними ферментами.

Показником газоутворювальної здатності прийнято вважати кількість кубічних сантиметрів диоксиду вуглецю, що виділився за 5 год бродіння тіста із 100 гборошна вологістю 14%, 60 мл води і 10 гдріжджів при температурі ЗО °С. Борошно вищого і першого сорту нормальної якості має газоутворювальну здатність 1300-1600 см СО_2.

Газоутворювальна здатність пшеничного борошна другого сорту і обойного вища, ніж вищого і першого сортів внаслідок значно більшого вмісту в цих сортах власних цукрів, що вносяться з оболонками, алейроновим шаром і зародком зерна при їх формуванні.

На весь цикл приготування хліба необхідно 5,5-6,5% цукрів від маси сухих речовин борошна. Частина цих цукрів зброджується підчас визрівання тіста і вистоювання тістових заготовок, а частина (2-3% від маси CP борошна) залишається. Вільні незброджені цукри під час випікання вступають у взаємодію з білками і продуктами їх розкладу, в першу чергу з амінокислотами, відбувається реакція меланоїдиноутворення. Внаслідок цієї реакції утворюються меланоїдини, які забарвлюють скоринку хліба.

При низькому вмісті незброджених цукрів у тісті хліб має слабо забарвлену скоринку. Тому ще здавна пекарі борошно з низькою газоутворювальною здатністю називали «міцним на жар».

Фактори, що формують газоутворювальну здатність борошна. Газоутворювальна здатність борошна залежить від вмісту в ньому власних цукрів і цукроутворювальної здатності, яка обумовлюється активністю амілолітичних ферментів, податливістю крохмалю амілолізу тощо. Вміст власних цукрів у борошні залежить від його виходу. Чим більший вихід борошна, тим більше в ньому міститься власних цукрів.

У борошні вміст власних цукрів незначний — 0,7-1,8% на сухі речовини. Це в основному глюкоза, фруктоза, мальтоза, сахароза, рафіноза. Цієї кількості цукрів вистачає лише на початку бродіння. Подальше бродіння забезпечується цукрами, що утворюються в тісті із крохмалю під дією ферменту (і-амілази, тобто від цукроутворювальної здатності борошна.

Фактори, що впливають на газоутворювальнчу здатність борошна, наведені на рис. 8.

Наочно уявлення про кінетику газоутворення дає графік, наведений на рис. 9. На ньому чітко відображено перехід дріжджів після зброджування власних цукрів борошна на зброджування мальтози, а також показано сумарне виділення С0₂ в часі.

Під цукроутворювальною здатністю борошна розуміють здатність приготовленої з цього борошна водно-борошняної суспензії утворювати при встановленій температурі за певний час ту чи іншу кількість мальтози. За показник цукроутворювальної здатності (за методом Рамзей-ВНДІЗ) вважають кількість міліграмів мальтози, що утворилась у водно-борошняній суспензії з 10 г борошна і 50 мл води за 1 годину настоювання при 27 °С.

Пшеничне борошно вищого і першого сортів нормальної якості має цукрово-творюючу здатність 275-300 мг мальтози на 10 г борошна. Цукроутворююча здатність, менша за 180-200 мг мальтози на 10 г борошна, вважається низькою.

Цукроутворювальна здатність залежить від активності амілолітичних ферментів, крупності борошна, характеру і стану крохмальних зерен, тобто від стану вуглеводно-амілазного комплексу борошна.

У пшеничному борошні нормальної якості у достатній кількості міститься р-амілаза. Оскільки в результаті гідролітичного розкладу крохмалю борошна під дією р-амілази в тісті накопичується мальтоза і високомолекулярні декстрини, р-амілазу називають ще цукроутво-рювальним ферментом. Мальтоза, що утворилася в тісті з крохмалю борошна, і є основним цукром, що забезпечує процес бродіння і виділення диоксиду вуглецю.

Зважаючи на те, що в пшеничному борошні р-амілаза міститься в достатній кількості, можна зробити висновок, що його цукроутворювальна здатність залежить в основному від податливості крохмалю амілолізу.

Податливість крохмалю амілолізу залежить від крупності борошна, стану крохмальних зерен, ступеню їх ушкодження, теплової денатурації (клейстеризації). У пшеничному борошні містяться різні за розміром крохмальні зерна. У борошні нормальної якості вміст дрібних і середніх за величиною зерен (до 15 мкм) складає близько 7,0%. Дрібні за розміром частинки борошна, ушкоджені зерна крохмалю у своїй масі мають більшу питому поверхню, тому вони у більшій мірі піддаються дії р-амілази, ніж крупні та неушкоджені зерна. Тому чим дрібніші частинки борошна, чим більш ушкоджені зерна крохмалю, тим більша атакуємість їх р-амілазою. Є дані, що атакуємість дрібної фракції крохмалю р-амілазою у 5 разів, а розтертої в ступці — у 16 разів вища, ніж крупної фракції.

Найбільш податливим амілолізу є клейстеризований крохмаль. Його атакуємість р-амілазою перевищує атакуємість нативного крохмалю більше, ніж у 350 разів.