Хлібопекарські властивості борошна (стр. 6 из 12)

У складі житнього борошна 0,6-2,1% на CP клітковини. На відміну від клітковини пшениці, вона, в силу особливостей своєї будови, адсорбує значно менше води і практично не впливає на консистенцію тіста.

Білки житнього борошна на 50-56% складаються з водо- і солерозчинних. Вони містять 32-36% альбумінів і 18-20% глобулінів, решта — глютенін і гліадин. Білкові речовини житнього борошна швидко набухають, зв'язують значну кількість води. Значна частина їх здатна до необмеженого набухання і пептизації, внаслідок чого утворюється в'язкий колоїдний розчин.

Порівняно з пшеничним борошном у житньому міститься більше ненасичених жирних кислот: лінолевої, олеїнової, ліноленової, а також фосфоліпідів і каротиноїдів. Частина ліпідів зв'язана з білками (ліпопротеїди), частина з вуглеводами (гліколіпіди). Зв'язані ліпіди складають більше ЗО% від усіх ліпідів житнього борошна.

На відміну від пшеничного борошна, у житньому в активному стані поряд з р-амілазою міститься а-амілаза. Це є підґрунтям для глибшого розщеплення крохмалю і накопичення в тісті низькомолекулярних декстринів і мальтози. Оптимум дії а-амілази — рН 5,6-6,3, температура 58-65 °С; а-амілаза інактивується при 85-97 °С в залежності від рН тіста. Оптимальні умови дії р-амілази - рН 4,5-4,8, температура 49-54 °С, р-амілаза інактивується при 70-85 °С в залежності від рН. р-амілаза більш кислотолабільна, а а-амілаза більш термолабільна. У пророслому зерні жита активність а-амілази значно більша порівняно з її активністю у нормальному зерні.

Протеїнази житнього борошна активні при рН 4-5. Внаслідок дії на білки протеїназ у тісті накопичуються продукти їх гідролізу, збільшується вміст водорозчинних речовин, тісто розріджується. Під дією целюлітичних ферментів (пен-тозаназ) гідролізуються пентозани борошна, зменшується в'язкість утворених ними внаслідок набухання колоїдних розчинів. Так, як і протеїнази пшеничного борошна, кислі протеїнази житнього здатні активуватися відновниками, що містять сульфгідрильні групи, та інактивуватись окислювачами.

У житньому борошні в активному стані знаходиться фермент із класу оксидоредуктаз — поліфенолоксидаза, що каталізує окислення амінокислоти тирозину киснем повітря з утворенням меланінів. Останні затемнюють м'якушку хліба. Присутні також ліпоксигеназа та інші ферменти.

Як було відмічено у попередньому розділі, фізичні властивості пшеничного борошна формуються в основному його білками.

Білки житнього борошна, на відміну від білків пшеничного, не утворюють клейковинного каркасу. Довгий час вважалося, що вони не здатні утворювати клейковину. Справа в тому, що у звичайних умовах клейковина жита не відмивається, її можна відмити у слабких розчинах солей або органічних кислот. Лише в 1945 році Голенкову В.Ф. вдалося із житнього борошна відмити клейковину. Вихід сирої клейковини становить 5-10%. Гліадин і глютенін жита утворюють дуже слабку за силою, рихлу, мало розтяжну або дуже розтяжну клейковину світло-сірого кольору. Гідратаційна здатність її становить 220-310%, розтяжність 3-5 см, іноді більше 25 см.

На цей час вважається, що білки утворюють з пентозанами водорозчинні комплекси, які заважають формуванню клейковини. Поряд з цим, водорозчинні білки взаємодіють з вуглеводами, утворюючи глікопротеїди, що також негативно впливає на процес утворення клейковини.

Завдяки підвищеній гідратаційній здатності білки житнього борошна інтенсивно набухають, більша частина їх набухає необмежено, пептизується і переходить у в'язкий колоїдний розчин. Значну роль у пептизації житніх білків відіграють ферменти протеїнази, оптимум дії яких відповідає значенням рН 4,0-5,5, тобто у межах кислотності житнього тіста. Внаслідок їх дії поглиблюється процес дегідратації білків і перехід продуктів іх гідролізу у водний розчин.

Отже, роль білково-протеїназного комплексу в формуванні структурно-механічних властивостей борошна зводиться до утворення в'язкого колоїдного розчину, що підвищує консистенцію тіста, надає йому пластичності.

Вуглеводно-амілазний комплекс житнього борошна також має свої особливості.

У житньому борошні великий вміст власних цукрів (4,5-7,0%), якими у значній мірі забезпечується сумарна кількість цукрів, необхідних для технологічного процесу. Полісахариди крохмалю амілоза та амілопектин легше піддаються гідролітичному розщепленню амілолітичними ферментами. Під дією а-амілази у тісті накопичуються низькомолекулярні декстрини, які швидко розщеплюються р-амілазою до мальтози. Поряд з цим мальтоза накопичується також внаслідок гідролітичного розкладу крохмалю під дією р-амілази на високомолекулярні декстрини і мальтозу. Значна частина мальтози утворюється під час випікання внаслідок порівняно низької температури клейстеризації крохмалю і більшої податливості клейстеризованого крохмалю дії амілаз. Тому внаслідок наявності великої кількості власних цукрів, значного накопичення мальтози під дією амілаз газоутворювальна здатність житнього борошна більш ніж достатня. Сумарний вміст цукрів повністю забезпечує процеси дозрівання тіста, вистоювання тістових заготовок, а також меланоїдиноутворення.

Поряд з цим висока активність складових вуглееодно-амілазного комплексу житнього борошна у процесі випікання сприяє утворенню вологої на дотик, дещо липкої м'якушки хліба.

Уже в перший період випікання крохмаль житнього борошна клейстеризується (55-57 °С). Ця температура близька до оптимальної, при якій р-амілаза активно гідролізує крохмаль до мальтози і високомолекулярних декстринів. У процесі подальшого прогрівання тіста при температурі 65 °С наступає оптимум активності а-амілази, яка крохмаль і накопичені високомолекулярні декстрини гідролізує до низькомолекулярних декстринів і мальтози. Ці обставини можуть призвести до того, що в процесі випікання під дією ферментів значна частина крохмалю буде гідролізована і внаслідок високої гідрофільності низькомолекулярних декстринів, що утворилися, м'якушка хліба стане липкою. Можуть з'явитися й інші дефекти житнього хліба — надмірно темна скоринка, тріщини на поверхні, відшарування скоринки від м'якушки. Але найзначнішою вадою є погіршення структурно-механічних властивостей м'якушки. Саме тому при оцінці хлібопекарських властивостей житнього борошна першочергове значення надається вуглеводно-амілазному комплексу, як такому, що формує основний показник якості житнього хліба — фізичні властивості його м'якушки.

З метою зниження активності а-амілази технологією приготування житнього хліба передбачається вища кислотність тіста.

Вуглеводи житнього борошна, а саме — набухлі зерна крохмалю і гідратовані пентозани відіграють значну роль у формуванні в'язких властивостей житнього тіста. Пентозани житнього борошна зв'язують значну частину води, в середньому 1:8. Нерозчинні пентозани набухають, водорозчинні утворюють в'язкі розчини (слизі). Загалом пентозани зв'язують до 28% всієї води тіста. Наявність у житніх пентозанів розгалуженої арабаноксиланової фракції обумовлює утворення ними з білками і вуглеводами комплексів, що підвищують в'язкість колоїдних розчинів тіста, впливають на його консистенцію, газо- і формоутримуючу здатність.

Вважається, що утворені комплекси затримують дезагрегацію клейстеризованого крохмалю.

Технологічні властивості пентозанів та їх вплив на хлібопекарські характеристики борошна залежать від ступеню полімеризації (молекулярної маси) і дезагрегації ферментами у процесі приготування тіста і випікання.

Характер хлібопекарських властивостей житнього борошна в значній мірі залежить від крупності борошна. Вважається, що зі збільшенням виходу і зменшенням розміру частинок борошна підвищується активність його ферментів і, в першу чергу, амілолітичних, а також атакуємість біополімерів ферментами.

Таким чином, внаслідок глибокої гідратації та пептизації білків, гідратації пентозанів, дезагрегації й набухання крохмальних зерен формуються специфічні фізичні властивості житнього тіста, а саме — висока в'язкість і пластичність при відсутності еластичності й пружності. Ці властивості визначають підвищену вологість, газо- і формоутримувальну здатності житнього тіста, забезпечують його об'єм і формостійкість.

Житнє борошно має велику схильність до потемніння у процесі приготування хліба. Але ця властивість має значення лише для житнього сіяного борошна. М'якушка хліба з обдирного і обойного борошна завжди темнозабарвлена. Причиною цього є значний вміст у цих сортах борошна амінокислоти тирозину і ферменту тирозинази, що призводить до утворення меланінів.

Оскільки в силу особливостей вуглеводно-амілазного і білково-протеїназного комплексів житнього борошна в ньому у ході технологічного процесу накопичується значна кількість водорозчинних речовин, що значно впливають на якість хліба, хлібопекарські властивості житнього борошна оцінюють за величиною автолітичної активності. Автолітичну активність визначають за водно-борошняною суспензією або за експрес-випічкою колобка. Автолітична активність борошна за автолітичною пробою (% на CP) має бути не більше: обойного — 55, обдирного, сіяного, житньо-пшеничного — 50. При визначенні автолітичної активності за експрес випічкою визначають масову частку водорозчинних речовин у м'якушці (% на CP). Одночасно характеризують колобок хліба, одержаного за експрес-випічкою. Колобок із нормального житнього борошна має правильну форму, без підривів, достатньо суху м'якушку. Вміст водорозчинних речовин — не більше 23-28%. Колобок із борошна з низькими хлібопекарськими властивостями має плоску нижню, дещо зарум'янену верхню скоринку, липку, темну м'якушку. Вміст водорозчинних речовин становить більше 28% на CP.