Определение хлебопекарных свойств пшеничной муки по лабораторной пробной выпечке

В России для оценки хлебопекарных свойств муки используют стандартизированный метод пробной лабораторной выпечки хлеба. Эта методика предусматривает безопарный способ тестоприготовления из муки (960г сухого вещества), воды, дрожжей и соли. При этом регламентируются длительность замеса теста (в зависимости от типа лабораторной тестомесильной машины), температура теста, продолжительность брожения - в зависимости от сорта муки, периодичность проведения обминки теста, операция деления и формования (вручную) тестовых заготовок. Расстойку тестовых заготовок (для двух формовых и одного подового хлебцев) ведут до готовности, выпечку при 220-230⁰С в течение определенного времени. Качество хлеба (через 4-24 ч) оценивают по объему хлеба с переводом на объемный выход, высоте и диаметру подового хлеба с переводом на формоустойчивость (Н/Д), органолептическим свойствам.

Мука ржаная хлебопекарная

Сорта ржаной муки. Хлеб из ржаной муки является традиционным Российским продуктом (в течение многих сотен лет) и является составной частью рациона питания населения. В 1932-33г.г. доля хлеба из ржаной муки составляла 62,7% и затем снизилась до 17,3% в 1969г., в 1998-2000г. было выработано 18-22% от общей выработки.

Хлебопекарные свойства ржаной муки. Качество хлеба из ржаной муки, методы оценки определяются вкусом, ароматом, формой объемом, окраской и состоянием корки, разрыхленностью, структурой пористости, цветом мякиша и расплываемостью подового хлеба. У ржаного хлеба, особенно из обойной и обдирной муки, по сравнению с пшеничным меньше объем, более темноокрашенные мякиш и корка, меньшая пористость и несколько липкий мякиш.

Эти отличия в качестве ржаного хлеба по сравнению с пшеничным обусловлены особенностями углеводно-амилазного и белково-протеиназного комплексов зерна ржи и ржаной муки.

Углеводно-амилазный комплекс ржаной муки. Углеводы ржаной муки относятся к тому же типу, что и углеводы пшеничной. Они состоят из крахмала, клетчатки, пентозанов, гемицеллюлоз, декстринов и сахаров.

Ржаная мука содержит большее количество собственных сахаров, чем пшеничная. Наряду с этим ржаная мука содержит значительно больше водорастворимых полисахаридов-полифруктозидов, при гидролизе которых образуется фруктоза.

Крахмал ржаной муки клейстеризуется при температуре более низкой - 52-55 ⁰С, чем крахмал пшеничной муки (60-67 ⁰С). Атакуемость крахмала ржаной муки при действии амилолитических ферментов несколько выше по сравнению с крахмалом пшеничной муки.

Этому способствует и то, что процесс клейстеризации крахмала ржаной муки, повышающей его атакуемость, начинается раньше и при температуре, при которой, несмотря на повышенную кислотность, β-амилаза еще не инактивирована, а α-амилаза находится в оптимальной температурной зоне действия.

Амилазы в зерне ржи и ржаной муки представлены α- и β-амилазой. Однако в отличие от зерна пшеницы в непроросшем зерне ржи содержится активная α-амилаза.

Таким образом, ржаная мука по сравнению с пшеничной отличается большим содержанием собственных сахаров, более низкой температурой клейстеризации крахмала, большей его атакуемостью и наличием в муке из непроросшего зерна активной α-амилазы. В связи с этим сахаро- и газообразующая способность ржаной муки не является фактором, лимитирующим ее хлебопекарные свойства.

Отличия ржаной муки по сравнению с пшеничной мукой имеют большое технологическое значение.

Действие в ржаной муке α- и β- амилаз на ее крахмал, клейстеризующийся при более низкой температуре и более легко атакуемый, может привести к тому, что значительная часть крахмала в процессе брожения теста и выпечки будет гидролизована. Вследствие этого крахмал тестовой заготовки при выпечке может не связать всю влагу теста. Наличие части свободной, не связанной крахмалом воды, приводит к получению мякиша хлеба, влажноватым на ощупь.

Наличие же α-амилазы, особенно при недостаточной кислотности теста, приводит при выпечке хлеба к накоплению значительного количества декстринов, придающих мякишу липкость. Повышенная активность α-амилазы в ржаной муке обычно является основной причиной дефектности ржаного хлеба по структурно-механическим свойствам мякиша. В связи с этим кислотность ржаного теста с целью торможения действия α-амилазы должна быть более высокой, чем в пшеничном тесте.

К углеводному комплексу ржаной муки относятся и водорастворимые пентозаназы (“слизи”).

Слизи ржаной муки существенно отличаются от слизей пшеничной муки: в слизях ржи доля разветвленной арабиноксилановой фракции значительно выше, чем в слизях пшеницы;арабиноксилан слизей ржи имеет молекулярную массу 173 000 и степень полимеризации 1311, для слизей же пшеницы эти значения в 4,5 раза ниже; вязкость слизей ржаной муки существенно возрастает даже при кратковременном хранении ее при температурах от 18-20 до 40 ⁰С; слизи ржи очень гидрофильны. Объем их при гидратации увеличивается на 800%. Поэтому слизи влияют на консистенцию ржаного теста, уменьшая его разжижение при брожении.

Слизи существенно влияют на свойства ржаного теста, на его консистенцию и газоудерживающую способность, на амилолиз и клейстеризацию крахмала в процессе выпечки хлеба, а в результате этого и на такие показатели качества хлеба, как объем, структурно-механические свойства мякиша и скорость его черствения.

Белково-протеиназный комплекс ржаной муки. Белковые вещества ржаной муки имеют некоторое сходство с белками пшеничной муки. Так, например, из белковых веществ ржаной муки выделены глиадиновая (42-46%) и глютениновая (46-54%) фракции.

По аминокислотному составу белки ржи близки к белкам пшеницы, отличаясь несколько более высоким содержанием отдельных незаменимых аминокислот (лизина и треонина). Отмечается и различное содержание отдельных аминокислот в глиадине и глютенине по сравнению с пшеницей.

При сравнении растворимости белковых веществ в различных растворителях выявлены значительные различия в количественном соотношении отдельных фракций: ржаная мука содержит почти в двое больше растворимых в воде белков и в 3 раза меньше спирторастворимых белков, чем пшеница. В связи с этим отличительной особенностью белковых веществ ржаной муки является их способность к быстрому и интенсивному набуханию. Значительная часть белка при этом набухает неограниченно и пептизируется, переходя в вязкий коллоидный раствор.

На растворимость белков ржаной муки в тесте большое влияние оказывает кислотность теста. В связи с этим в ржаном тесте пептизированная часть белков образует вязкую жидкую фазу, в которой диспергированы зерна крахмала, частицы ограниченно набухшего белка и отрубистых частиц муки. В этой жидкой фазе находятся также слизи и другие водорастворимые составные части ржаного теста. Как слишком сильная, так и слишком слабая пептизация белков ржаной муки может привести к получению теста с свойствами, не являющимися оптимальными для получения хлеба хорошего качества.

Известно, что из ржаной муки обычными методами отмыть водой клейковину невозможно. Отсутствие в ржаном тесте клейковинного каркаса и пептизация значительной части белков обусловливают специфические структурно-механические свойства ржаного теста, характерным для которого является высокая вязкость и резко пониженная величина упругой деформации.

Количество белковых веществ в ржаной муке также оказывает влияние на ее хлебопекарные свойства. Слишком низкое или слишком высокое содержание белковых веществ в ржаной муке отрицательно сказывается на качестве хлеба. Резко повышенное содержание белковых веществ в ржаной муке приводит к получению хлеба пониженного объема, с недостаточно развитой, толстостенной и грубой пористостью.

Белки ржаной муки более легко атакуются протеиназой. Установлено, что протеиназа ржаной муки является ферментом типа папаина, способным активироваться восстановителями, содержащими сульфгидрильную группу, и инактивироваться такими окислителями, как бромат калия и пероксид водорода. Оптимальной для действия протеиназ ржаной муки является зона рН в пределах 4,5-5,0.

Роль протеиназы в изменениях белков ржаного теста, может быть достаточно существенной. Дезагрегация белков ржаного теста протеиназой, очевидно, повышает их способность пептизироваться и переходить в состояние коллоидного раствора и вследствие этого влияет на структурно-механические свойства теста. Кроме этого, протеиназа ржаной муки оказывает косвенное, как бы вторичное действие и на углеводно-амилазный комплекс теста. Чем интенсивнее протекает в тесте протеолиз, тем больше будет высвобождаться из белкового субстрата адсорбционно связанных им амилаз, тем доступнее будет крахмал действию амилаз.

Цвет ржаной муки и способность к потемнению в процессе приготовления хлеба. Хлеб из ржаной обойной и обдирной муки отличается интенсивно окрашенным мякишем, это обусловлено не цветом муки, а повышенной способностью ее к потемнению в процессе приготовления хлеба, в связи с тем, что периферические частицы зерна ржи содержат активную полифенолоксидазу (тирозиназу) и тирозин.

Крупность ржаной муки. Вследствие мягкой структуры эндосперма ржаная мука отличается по структуре от пшеничной муки. В ржаной муке относительно высокое содержание очень тонких частиц, но масса этих частиц мала. Особенно нежелательна ржаная мука, имеющая очень тонкую и гладкую однородную структуру. Мякиш хлеба из такой муки имеет неудовлетворительные свойства. Особое значение имеет крупность помола ржаной обдирной муки.