Структурно-механические свойства бродящего теста (стр. 4 из 4)

Бродящее тесто из пшеничной муки I и II сортов отличается от небродящего меньшими величинами модулей сдвига, относительной пластичности (большей эластичностью), большими вязкостью и отношением вязкости к модулю, а также стабильностью и увеличением этих характеристик в процессе брожения после замешивания. Более существенные отличия установлены для теста из муки I сорта, имеющего меньшую на 3—4% влажность, чем тесто из муки II сорта, и иной химический состав.

Бродящее тесто из ржаной муки обойного и обдирного помолов отличается от небродящего большими величинами модулей сдвига, меньшими вязкостью и отношением вязкости к модулю. Это объясняется влиянием значительной концентрации в нем органических кислот, частично растворяющих набухающие белки и другие полимеры зерна.

Структурно-механические свойства бродящего пшеничного теста и сырых белков клейковины из муки высшего, I и II сортов, полученных из одного зерна трехсортным помолом, вязкость, а также отношение вязкости к модулю существенно различаются: они определяют газоудерживающую способность теста, объемный выход формового, а также H/D подового хлеба. С понижением сорта муки уменьшается вязкость и отношение вязкости к модулю клейковинных белков и газоудерживание теста, объемный выход хлеба, его пористость и H/D. Наиболее существенные различия указанных характеристик теста, клейковинных белков и хлеба наблюдаются между I и II сортами муки.

В пределах каждого сорта вязкость бродящего теста оказывает обратное влияние на развитие его объема (газоудерживание), объемный выход хлеба и прямое влияние на H/D хлеба. Отношение вязкости к модулю теста оказывают прямое влияние на оба показателя хлеба. Сорт зерна в ряде случаев оказывает влияние на структурно-механические свойства теста из муки каждого сорта.

Перечисленные свойства бродящего теста в целях контроля и управления ими целесообразно нормировать и регулировать. В качестве примерных норм для теста из пшеничной муки I сорта, ржаной обойной и обдирной муки можно использовать результаты табл. 4.4.

ГЛАВА 5

ВЛИЯНИЕ ПРОГРЕВА НА МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ТЕСТА. МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ХЛЕБНОГО

МЯКИША

Процесс производства хлебных изделий завершается прогревом массы бродящего теста от 30 до 100°С в условиях больших градиентов тепло- и массопереноса.

Термическая обработка при выпечке в указанном интервале температуры существенно влияет на активность биохимических процессов, изменяет конформации молекул основных полимеров зерна, их гидрофильные свойства, а также механические свойства теста; в структуре уменьшается содержание свободной воды, тесто теряет способность течения под напряжением сил гравитации массы. Затем пластично-упругая структура теста превращается в упруго-хрупкую пластичную студнеобразную структуру хлебного мякиша. Следует полагать, что его пластичные деформации имеют место в основном при малых скоростях деформации вследствие релаксации напряжений, а при больших скоростях—в результате явлений хрупкости, разрушения сплошности стенок пор концентрированного белково-крахмального студня — мякиша в упругой области. В связи с этим при исследовании механических свойств хлебного мякиша следует ограничиваться возможно малыми величинами его деформаций и их скорости. Вместо деформаций сдвига целесообразно использовать деформации одноосного сжатия пористой пенообразной' структуры мякиша.

Прогревание усиливает тепловое движение молекул химических соединений. В растворах полимеров оно снижает коэффициент внутреннего трения (вязкость). Обратная зависимость вязкости растворов полимеров от температуры определяется известным эмпирическим уравнением Аррениуса

η=Ае

где A —постоянная, зависящая от свойств вещества;

е —основание натурального логарифма;

Т — абсолютная температура;

К — газовая постоянная;

Е — энергия активации (работа, затрачиваемая на перемещение частиц).

Однако это уравнение справедливо лишь для растворов низкой концентрации и при условии отсутствия существенных изменений формы молекул полимеров. Концентрация основных полимеров зерна — клейковинных белков и крахмала — в хлебном тесте является весьма высокой, а термическая его обработка изменяет форму молекул, а также способность взаимодействия этих основных полимеров зерна с растворителем — водой. Размеры и формы их молекул изменяются также при гидролизе и брожении ферментами зерна и микроорганизмов теста.

Все указанные процессы могут оказывать влияние на структуру, изменять механические свойства теста. Поэтому следовало ожидать, что применение уравнения Аррениуса для структуры теста допустимо в весьма ограниченной области температуры. Зависимость этих свойств теста от температуры в широких ее пределах является более сложной. Рассмотрим более подробно ее возможное влияние на эти свойства: прогрев теста при выпечке и превращение его в хлебный мякиш протекает в две основные стадии. В начальной стадии прогрева теста до 50—60°С активируются ферментные системы теста, увеличивается содержание в нем водорастворимых соединений, которые могут пластифицировать структуру и одновременно с усилением молекулярно-теплового движения снижать вязкость, усиливать его адгезионные свойства. На этой стадии начинаются также основные процессы выпечки хлеба: клейстеризация крахмала и денатурация белков зерна, которые наиболее активно протекают и заканчиваются во второй, завершающей стадии прогрева теста от 60 до 100°С, когда имеет место также инактивация его ферментных систем.