Курсова робота
Хлібопекарські властивості борошна
Вступ
Хліб створений тисячолітньою людською мудрістю, майстерністю і наполегливою тяжкою працею. Він є мірилом національного багатства. У кожному шматку хліба — праця сотень людей: хлібороба, мірошника, пекаря, працівників багатьох професій, що забезпечують його виробництво сировиною, паливом, електроенергією тощо.
В Україні, а також у багатьох народів інших країн світу хліб належить до основних продуктів харчування. В різних країнах його споживають від 90 до 400 г на добу або 32-146 кг на рік залежно від економічних факторів, характеру праці, національних особливостей.
Хлібопекарська промисловість України є однією з основних галузей харчової промисловості, яка за виробничими потужностями, механізацією технологічних процесів, асортиментом спроможна забезпечити населення різними видами хлібних виробів, що має важливе значення для підтримки соціальної стабільності в суспільстві.
З розвитком ринкових відносин у суспільстві відбулось роздержавлення і реструктуризація хлібопекарської галузі, виникла велика кількість пекарень, відроджується домашнє хлібопечення.
У цих умовах набуває першорядного значення виготовлення конкурентноздатної продукції, виробництво якої можуть забезпечити прогресивні ресурсозберігаючі технології.
В основі технології хліба лежать біохімічні, мікробіологічні процеси, тому вона належить до біотехнології. Сучасна технологія є результатом колективного творіння спеціалістів — вчених і практиків протягом століть. Значний внесок у розвиток теорії та практики хлібопечення зробили вчені Л.Я. Ауерман, Л.М. Казанська, Н.П. Козьміна, В.Л. Кретович, Л.І Пучкова, В.О.Пат, українські вчені — Л.І. Ведєрнікова, Н.І. Берзіна, В.І.Дробот, А.А. Міхелєв, І.М. Ройтер, Л.І. Карнау-шенко.
Створення і впровадження прогресивних технологій здатні забезпечити тільки висококваліфіковані фахівці.
Розглянуто хімічний склад і технологічні властивості сировини, що використовується у хлібопекарському виробництві, викладені теоретичні основи технології хлібних виробів; висвітлено колоїдні, біохімічні, мікробіологічні процеси, фізико-механічні, структурні перетворення біополімерів на різних стадіях технологічного процесу; викладена сучасна технологія виготовлення хлібних виробів в умовах промислових підприємств і пекарень, розглянуті харчова цінність хлібних виробів і шляхи її підвищення; приділена увага актуальним проблемам галузі в ринкових умовах виробництва; коротко висвітлені питання промислової екології, безпеки харчових продуктів і безпеки життєдіяльності, вимоги до санітарно-гігієнічних умов виробництва.
Фракція глютеніну складається з багатьох білкових компонентів, різних за молекулярною масою — від 50000 до 3000000. Ця фракція містить менше, ніж фракція гліадину, залишків глютамінової кислоти і проліну, вона зв'язує біля 80% ліпідів, що містяться у клейковині.
У сирій клейковині поєднані властивості обох фракцій, що забезпечує її пружність, розтяжність, еластичність. Роботами дослідників не встановлена пряма залежність між співвідношенням гліадину і глютеніну в клейковині та її якістю. Є тільки дані, що одна із глютенінових фракцій, яка нерозчинна в 0,1 н розчині оцтової кислоти, так званий глютенін II, поліпшує структурно-механічні властивості тіста. Можливо, саме відносна кількість цієї фракції в загальній масі глютеніну впливає на реологічні властивості клейковини.
На вихід і якість клейковини впливають генетичні властивості сорту, грунто-во-кліматичні умови вирощування і визрівання, урожайність зерна. Зерно, вирощене в жарких, сухих умовах, містить сильнішу клейковину, ніж в умовах підвищеної вологості та помірної температури. Високоврожайні сорти зерна мають нижчу білковість.
На закінчення процесу формування в зерні білків негативно впливають ранні заморозки. Низьку якість має клейковина борошна із зерна, ушкодженого клопом-черепашкою, пророслого зерна.
Самозігрівання і сушіння зерна при високих температурах призводить до часткової денатурації білків, утворення темної короткорваної клейковини з низькою гідратаційною здатністю. Формування сили пшениць пов'язане з дією ферментів аскорбіноксидази, каталази, поліфенолоксидази у період формування зерна.
Ферменти і сила борошна. У гідратованій масі, якою є клейковина і тісто, активізується дія протеїназ. Внаслідок ферментативного гідролізу порушується третинна і четвертинна структура білків, клейковина і тісто розслаблюються. Оскільки в борошні міститься достатня кількість протеїназ, цей процес в основному залежить від податливості білків протеолізу. На швидкість і глибину протеолізу білків тіста впливають сполуки, що містять сульфгідрильні групи, —SH, а також різного роду окисники.
Вважається, що оскільки в структурі білкових молекул протеїнази є групи —SH, то під дією окисників вони перетворюються у дисульфідні містки —S—S—, і фермент інактивується.
Поряд з цим є обґрунтовані дані про те, що сполуки, які містять групи —SH, діють безпосередньо на білки клейковини, призводячи до змін її фізичних властивостей. До таких сполук належать глютатіон зерна, борошна, дріжджів. Під дією глютатіону клейковина розріджується, розпливається. Такий вплив має лише глютатіон у відновленій формі (Г—SH). Окислювально-відновне перетворення глютатіону відбувається за схемою
Відновлювальну дію мають також залишки амінокислот цистеїну та цистину, що містяться в структурі білкових речовин борошна.
Підвищений вміст протеолітичних ферментів спостерігається в борошні із зерна, ушкодженого клопом-черепашкою. Слина цього шкідника містить активний протеолітичний фермент. У процесі приготування тіста з такого борошна цей фермент руйнує білки, внаслідок чого тісто швидко втрачає пружність і надмірно розпливається.
На процес окислення впливає вміст у борошні ненасичених жирних кислот. Продукти їх окислення — гідропероксиди значно зміцнюють клейковину. їх дія помітно проявляється при зберіганні борошна.
Вплив вуглеводної та ліпідної фракцій борошна на його силу. Поряд з білково-протеїназним комплексом на фізичні властивості тіста, а значить — силу борошна, впливають вміст у ньому крохмалю, розміри крохмальних зерен, ступінь їх ушкодженості. Відомо, що нативні крохмальні зерна поглинають приблизно 0,3 г води на 1 г крохмалю. У борошні масова частка крохмалю становить близько 70%, тому значна частка води у тісті (приблизно 46%) зв'язується саме крохмалем. У борошні зерна крохмалю різні за розміром. Порівняно з крупними, дрібні зерна мають більшу сумарну питому поверхню, на якій адсорбується вода, це збільшує кількість зв'язаної води у тісті. Ще б,ільшу водопоглинальну здатність мають зерна крохмалю, пошкоджені при помелі (2-3 г/1 г). Фактор поглинання води крохмалем у значній мірі впливає на консистенцію тіста, а, значить, на його структурно-механічні властивості, які й визначають силу борошна.
Конкурентом білкам при поглинанні води є також пентозани. У пшеничному борошні міститься 2,1-6,5% на CP пентозанів, у тому числі 20-24% водорозчинних. Водорозчинні пентозани утворюють в'язкий розчин, а нерозчинні — набухають і разом з розчинними зв'язують біля 1 /3 води у тісті.
Дослідженнями встановлено, що нерозчинні у воді пентозани значно підвищують силу борошна з м'яких пшениць. При додаванні до цього борошна 2% нерозчинних пентозанів пружність тіста підвищувалась на 35-50%.
Дослідники, що вивчали проблему впливу пентозанів на силу борошна, вважають, що пентозани поліпшують силу борошна внаслідок їх взаємодії з білками клейковини.
Значний вплив на силу борошна мають ліпіди, що містяться в ньому. Складні ліпіди — фосфоліпіди, гліколіпіди та ліпопротеїди беруть участь у структурі складових частин борошна і певним чином впливають на їх властивості. Так, наприклад, ліпопротеїди, як хімічні сполуки складу ліпід — білок є прошарком між молекулами білків клейковини, вони поліпшують її еластичність (рис. 4).
Гліколіпіди входять до комплексу гліадин — гліколіпід — глютенін, який також є структурним елементом клейковини й обумовлює газоутримуючу здатність тіста.
До структурних елементів клейковини відносять також фосфоліпіди.
Таким чином, як вуглеводна, так і ліпідна фракції борошна беруть участь у формуванні структурно-механічних властивостей клейковини і тіста, а отже впливають на силу борошна.
Технологічне значення сили борошна. Сила борошна забезпечує утворення тіста з певними структурно-механічними властивостями та характер їх зміни у процесі визрівання тіста і вистоювання тістових заготовок. Сила борошна обумовлює кількість води, що поглинається складовими борошна при утворенні тіста нормальної консистенції. Сила борошна забезпечує газоутримуючу здатність тіста, збільшення об'єму тістових заготовок у вистойці. Вона визначає об'єм хліба і формоутримуючу здатність подових виробів. Тобто сила борошна є основним фактором, що визначає хлібопекарські достоїнства пшеничного борошна. Залежно від сили борошна встановлюються параметри технологічного процесу виготовлення тих чи інших виробів: температура і тривалість бродіння напівфабрикатів, тривалість вистоювання тістових заготовок та ін.
Методи оцінки сили борошна. Силу борошна оцінюють за кількістю і якістю клейковини, водопоглинальною здатністю, структурно-механічними властивостями тіста.
Кількість клейковини визначають шляхом відмивання її з тіста, приготовленого з 25 г борошна вологістю 14,5% і 13 см3 водопровідної води з температурою 18 ± 2 °С вручну. Треба мати на увазі, що на кількість клейковини, відмитої вручну, впливають крупність борошна, тривалість відлежування тіста після замішування, температура і якість води, спосіб і тривалість відмивання. Тепла, а також дистильована вода знижують кількість клейковини із-за розчинності в ній гліадину. У жорсткій воді відмивається більше клейковини. На відміну від прийнятого в Україні методу відмивання клейковини у воді, міжнародними стандартами (ИСО-5531) передбачається відмивання клейковини буферним розчином кухонної солі. Існують методи відмивання клейковини за допомогою приладів «Глютенекс» швейцарської фірми «Бюлер», «Глютоматік» (фірма «Партен інструмент АВ», Швеція), МОК-1 та інших.