Изменение структурно-механических свойств теста на стадии окончательной расстойки Текст научной статьи по специальности «Технологии материалов»

664.654.002.57

ИЗМЕНЕНИЕ СТРУКТУРНО-МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ТЕСТА НА СТАДИИ ОКОНЧАТЕЛЬНОЙ РАССТОЙКИ

Ю.Н. ЛЕВИН, Т.В. САНИНА, Е.И. ПОНОМАРЕВА

Воронежская государственная технологическая академия

Хлебопекарное тесто является сложной гетерогенной коллоидной системой. Структура его весьма лабильна и существенно изменяется во времени. Важным фактором формирования качества изделий являются структурно-механические свойства теста в процессе окончательной расстойки.

Цель работы — изучение динамической вязкости теста из муки сорта Подольская в интервале температур 30~70°С. На основе полученных результатов рассчитывали важную реологическую характеристику — энергию активации вязкого течения теста.

Тесто влажностью 46,5% готовили безопарным способом с добавлением 1,5 кг прессованных дрожжей и 1,3 кг соли на 100 кг муки. Свежезамешен-ное тесто помещали в термостат для брожения в течение 120 мин при 30± ГС. Через каждые 30 мин измеряли вязкость теста на приборе ”Реостат-2”. По окончании брожения тесто разделывали и помещали в расстойный шкаф на 60 мин. Вязкость измеряли через каждые 15 мин при 40, 50, 60 и 70°С (рис. 1, кривые 2, 3, 4, 5).

При 30°С (кривая 1) вязкость теста в процессе брожения уменьшается. Это объясняется изменением коллоидного состояния белков (набухание, пептизация), а также их протеолизом, ростом активности амило- и протеолитических ферментов, гидролитическим расщеплением крахмала [1].

В процессе окончательной расстойки происходит непрерывное изменение реологических свойств теста, что является следствием превращения крахмала и белковых веществ.

Сразу по окончании брожения, после обминки, вязкость тестовой заготовки была ниже вязкости теста за счет преобладания процессов, приводящих к его ослаблению. Основными являются ферментативные реакции и релаксация напряжений, воз-

никающая в результате механической обработки при разделке теста. Одновременно с понижением вязкости происходит восстановление разрушенной при разделке структуры теста и набухания белка, вследствие чего структура укрепляется и значение динамической вязкости теста достигает максимальной величины. При дальнейшей расстойке в тестовой заготовке начинают превалировать процессы, связанные с дезагрегацией макромолекул белка под действием ферментов и продуктов брожения, способствующие увеличению жидкой фазы, а следовательно, ухудшению реологических свойств [2].

На основании полученных данных рассчитывали энергию активации вязкого течения теста, которая связана с вязкостью математической зависимостью

* - п«<?т. (1)

где г\ — вязкость теста, Па-с;

и — энергия активации, Дж/моль;

К — газовая постоянная, Дж/моль К;

Т — абсолютная температура, К.

Логарифмируя левую и правую части выражения (1), получим:

1™7 ~ И0 = “ а затем систему уравнений

и

(2)

1щ1 - \щ0 = — ;

(3)

\щ2 - 1п??0 =

и

кт„

Отсюда

\щ2

1щ1 =

и_

КТ

_1_______I

т„ т,

(4)

где Т1,Т2— абсолютные значения температур в начальной и конечной точках на кривых (рис. 1);

1п 1п г)2 — начальные и конечные значения натуральных логарифмов в этих же точках.

Таким образом, получим формулу для расчета энергии активации

и =

(іп^-іп^УС

НІ ’ т, т,

(5)

Физический смысл энергии активации — это высота потенциального барьера, который необходимо преодолеть молекуле, чтобы ’’перескочить” из "оседлого” положения в одном слое в ’’оседлое”

полол

разно

Из:

кости

постр

вязко

(рис.

Из

акти

Ні

явля

60"С

фазо

В КВ<

П;

в Др затр; лах 1 В

тает

слоя

акти

Пі

ГИИ

хара

о.н.

Куба,

Т[

нега

полі

кие

разр

сни;

зате

54.002.57

ЕСТА

Сработки ижением 'ушенной ,Ч:' ия белка; ''. г значение -й т макси- »/т хтойке в вать про- ; , Ьмолекул ктов бро- ( дкой фа-гических

[итывали ,которая :имостью

(1)

юль; йоль К;

К.

выраже-

(2)

(3)

(4)

ератур в чках на

ичения этих же

расчета

(5)

— это необхо-ить” из седлое”

положение в следующем слое (слои движутся с разной скоростью) [3].

Из экспериментальных данных зависимости вязкости от абсолютной температуры по формуле (1) построили зависимость натурального логарифма вязкости от обратной абсолютной температуры (рис. 2).

V

мот

$5

55

45

35

О

35

к5

70 60

I

50

48

і Тет&ратура* С

Рис. 2

Из анализа рис. 2 нашли зависимость энергии активации от температуры (рис. 3).

Наиболее существенной особенностью графика является изменение знака энергии активации при 60°С. Это свидетельствует о некотором аналоге фазового перехода от квазижидкой фазы при 60°С в квазитвердую фазу при температуре выше 60°С.

При 40~50°С переход молекулы из одного слоя в другой, как и вообще в жидкостях, не очень затруднен. Энергия активации находится в пределах 35 кДж/моль.

В интервале 50-60°С тесто все более приобретает черты квазитвердого тела, переход из одного слоя в другой существенно изменяется, энергия активации растет (75 кДж/моль).

При 60-70°С происходит изменение знака энергии активации (-46 кДж/моль). Эта величина характерна для квазитвердых тел, что подтвержда-

Рис. 3

ет переход теста из псевдопластического состояния в принципиально новое —• квазитвердое.

Проведенные исследования подчеркнули особую значимость интервала 60-70°С, в котором исследуемая среда неустойчива, поэтому изучение этой области многообещающе для контроля над качеством.

ВЫВОД

Исследована вязкость теста из муки сорта Подольская в интервале температур 30-70°С.

Проведен расчет энергии активации вязкого течения теста, в результате которого выявлена область его перехода в квазитвердое состояние.

литература ;

1. Ауэрман Л.Я. Технология хлебопекарного производства. — М.: Легкая и пищевая пром-сть, 1984. — 415 с.

2. Черных В.Я., Каблихин С.И. Современные способы контроля и управления технологическими операциями разделки пшеничного теста / Ойзор. информ., 1989. — 29 с.

3. Матвеев А.Н. Молекулярная физика. — М.: Высшая школа, 1981. — 710 с.-'

Кафедра технологии хлебопекарного, макаронного и кондитерского производств

Поступила 15.06.95

\ \ 664.782

ТЕМПЕРАТУРА КАК ФАКТОР ИНТЕНСИВНОСТИ ”ЗАЖИВЛЕНИЯ” ТРЕЩИН В ЯДРЕ РИСА

О.Н. ЧЕБОТАРЕВ Одним из реальных способов снижения дроби-

мости риса является гидротермическая обработка, состоящая из замачивания (иммерсионного увлажнения), пропаривания, сушки и охлаждения. В процессе замачивания происходит набухание ядра и смыкание трещин, Которые становятся невидимыми в проходящем свете. Это явление получило название ’’заживления”. После сушки такого риса, даже с минимальной интенсивностью, трещины возникают вновь на том же месте [1]. Однако если

Кубанский государственный технологический университет

Трещинообразование в ядрах риса — процесс негативный, приводящий к предразрушению или полному разрушению структуры эндосперма. Такие зерна при производстве рисовой крупы могут разрушаться с образованием дробленого ядра, что снижает технологические и экономические показатели рисозаводов.