CC BY
41
664.66.014
ОПРЕДЕЛЕНИЕ РЕОЛОГИЧЕСКИХ СВОЙС ТВ СТРУКТУРНЫХ КОМПОНЕНТОВ ПШЕНИЧНОЙ МУКИ В ПРОЦЕССЕ НАГРЕВАНИЯ ИХ ВОДНЫХ СУСПЕНЗИЙ И ОЦЕНКА КА ЧЕСТВА ХЛЕБА
В.Я. ЧЕРНЫХ, М.А. ШИРШИКОВ, А.С. МАКСИМОВ
Московский государственный университет пищевых производств
В работе [1] были изучены реологические свойства структурных компонентов пшеничной муки в процессе замеса теста.
Исследовано также влияние состава модельной смеси пшеничный крахмал-сухая клейковина на реологическое поведение ее клейстеризованной водной суспензии. Для этого использовали прибор амилотест АТ-97(ЧП-ТА) (НПО «Радиус», Россия) [1], позволяющий получать тестограмму (динамику реологического поведения клейстера) и амилограмму (кинетику реологического поведения клейстера) исследуемых проб.
Суспензию готовили из 7 г смеси и 25 мл дистиллированной воды в вискозиметрической пробирке и помещали б термостатируемую баню прибора АТ-97(ЧП-ТА). Пробы готовили с содержанием сухой клейковины в диапазоне от 0 до 100%. Исследования проводили в режимах: «число падения», «тестограм-ма» (рис. 1) и «амилограмма» (рис. 2).
Анализ изменения числа падения в зависимости от концентрации сухой клейковины в модельной смеси показал, что клейстеризуемый пшеничный крахмал вносит бодсс значительный вклад в вязкость геля модельной смеси, нежели денатурируемые клейковин-ные белки.
Установленная зависимость максимального усилия перемешивания клейстеризуемой водной суспензии ртюс и соответствующего ему времени ттах - параметры тесто граммы - от концентрации сухой клейковины в модельной смеси свидетельствует, что при содержа-
нии клейковины более 80% происходят значительные изменения в системе крахмал-клейковина, обусловленные тем, что на реологическое поведение водной суспензии модельной смеси преобладающее влияние оказывают процессы, связанные с набуханием и денатурацией клейковинных белков, нежели процесс клей-стеризации крахмала.
Кинетика изменения критерия автолитической активности А [2] в зависимости от содержания клейковины в модельной смеси (рис. 3), подтвердила реологическое поведение клейстеризуемой водной суспензии пробы при изменении процентного соотношения в смеси клейковины и пшеничного крахмала, т. е. при содержании клейковины более 80% наблюдается значительное увеличение (после экстремума miri) критерия А, что свидетельствует о преобладании процесса денатурации белка над клейстеризацией крахмала (из-за его низкого содержания).
Анализ зависимости максимального усилия перемешивания клейстеризуемой водной суспензии смеси ^max, Н, и соответствующей ему температуры t„iax, °С, от количества клейковины в смеси при реализации амилографической методики показал, что при содержании клейковины более 40% происходят существенные изменения в системе крахмал-клейковина. Эго связано с расслоением системы, каэдый компонент которой проявляет себя независимо от другого как индивидуальное вещество, что подтверждает ход кривых амилограмм (два пика вязкости).
Анализ параметров амилограмм смесей, из которых один из компонентов (либо клейковина либо крахмал) исключался и заменялся водой, и сопоставление характера изменения кривых ^11Ш и /тах как/(GKn, %) для одно компонентных смесей, крахмала и клейкови-
1 ! і :
і « ■ /
; у
\ і .VI
‘К /
*'4- ...
к _ .. 1 і ■ г~- — 1 '‘"І
Рис. 3
ны, с кривыми для двухкомпонентной смеси показал, что до содержания клейковины 45% реологическое поведение геля определяется крахмалом, а после 50% доминирует клейковина. Поэтому можно сказать, что при условиях реализации амилогра фической методики равноценное и эквивалентное взаимодействие пшеничного крахмала с клейковинными белками происходит в диапазоне содержания клейковины в смеси 45-50%, Такой показатель содержания клейковины в смеси объясняется менее жесткими условиями испытания образца при реализации амилографической методики, при которых белок медленнее денатурирует, нежели в процессе термостатирования при 100°С.
Характер кривой зависимости параметра амило-граммы, характеризующего вязкость при температуре 16° С, от содержания клейковины в модельной смеси Р16 с (рис. 4) свидетельствует, что в момент, когда температура не является определяющим фактором в реологическом поведении водной суспензии, взаимодействие крахмала с клейковинными белками носит особый характер не только при содержании клейковины около 45%, как показала амилографическая методика, но и уже при содержании клейковины около 20%.
Можно сделать вывод, что чем более жесткими являются температурные условия испытания образца модельной смеси крахмала и клейковины, тем более доминирующим оказывается процесс клейстеризации крахмала на фоне быстро протекающей денатурации клейковинных белков и тем большее количество клей-ковины должно оытъ в системе, чтобы ее вклад в реологическое поведение водной суспензии в результате преобразований под действием температуры был равноценен вкладу клейстеризуемого крахмала.
Проведены исследования по влиянию соотношения крахмал-сухая клейковина в модельной смеси на качество выпеченного хлеба. Выпекались пробы хлеба с дозировкой сухой клейковины 0, 10, 15, 20, 25, 30, 40, 45%. Через 12 ч после выпечки хлеб оценивали по органолептическим и физико-химическим показателям. По органолептическим показателям наилучшее качество имел образец хлеба с содержанием сухой клейковины 20%; он был наиболее правильной и симметричной формы; корхеа выпуклая и гладкая, без подрывов, золотисто-желтого цвета; цвет мякиша - белый и равномерный; величина пор мякиша - средняя, распреде-
Рис. 4
ление пор - равномерное, поры тонкостенные; вкус -нормальный, свойственный хлебу. При содержании сухой клейковины в модельной смеси более 20% пробы имели серый цвет мякиша, неравномерную и толстостенную структуру пористости, несвойственный хлебу вкус.
Анализ физико-химических и реологических характеристик хлебобулочных изделий раскрывает влияние содержания клейковины в модельной смеси на удельный объем выпеченного из нее хлеба, пористость мякиша и его пластическую и упругую деформации. Формирование особых физико-химических и реологических свойств хлеба, совпадающих с наилучшими органолептическими характеристиками готовых хлебобулочных изделий (цвет, структура пористости, вкус, аромат) соответствует содержанию сухой клейковины в модельной смеси 20%.
Таким образом, на основании проведенных исследований по изучению реологического поведения модельного пшеничного тсста (при различных соотношениях структурных компонентов: клейковина - пшеничный крахмал) [3] и оценки качества выпеченных из него хлебобулочных изделий сделан вывод, что наилучшее качество по органолептическим и реологическим свойствам имел модельный хлеб с соотношением пшеничный крахмал-сухая клейковина 80 : 20, что соответствует содержанию клейковинных белков в пшеничной муке 15-16%. При этом содержание сырой клейковины должно составлять 45-48%.
Генетический ресурс целого ряда сортов пшеницы, возделываемых на территории РФ, способен обеспечить получение хлебопекарной муки с содержанием клейковины до 50-60% при определенных условиях выращивания (внесение азотистых удобрений). Однако эффективность данных агрохимических мероприятий с экономической точки зрения может быть низкой, в этом случае необходимо руководствоваться оптимальным соотношением итоговой цены и качества хлебобулочных изделий.
выводы
1. Разработана методология контроля реологического поведения полуфабрикатов и готовых изделий хлебопекарного производства с использованием информационно-измерительной системы, включающей
приборы Бо-СоМег Е-330, Структурометр СТ-1, Ами-лотест АТ-97(ЧП-ТА).
2. Установлено влияние соотношения пшеничный крахмал-сухая клейковина на реологическое поведение модельного теста при замесе, а также модельной смеси в процессе клейстсризации се водно-мучной суспензии,
3. Установлено оптимальное соотношение пшеничный крахмал-сухая клейковина (80 : 20) в модельной смеси, обеспечивающее наилумлтее качество хлебобу-дочных изделии, что соответствует оптимальному со-держанию клейковинных белков в пшеничной хлебопекарной муке 15-16%,
4. Определены оптимальные абсолютные значения реологических свойств клейковины и клейстеризован-ного крахмала и установлены закономерности их рео-
логического поведения в зависимости от различных
технологических факторов.
ЛИТЕРАТУРА
1. Черных В.Я., Ширшиков М.А., Максимов А.С. Определение реологических свойств структурных компонентов пшеничной муки в процессе замеса теста // Изв. вузов. Пищевая технология. -2003.-№5-6.-С. 101-104.
2. Информационно-измерительная система для оценки хлебопекарных свойств муки / В.Я. Черных, М,А. Ширшиков, Е.М. Белоусова и др. /У Хлебопродукты. - № 8, - 2000. - С. 21-25.
3. Пат. 2145417 РФ, С1 7 О 01 № 33/02. Способ контроля и регулирования автолитической активности пшеничной муки / В.Я. Черных, М.А. Ширшиков, А.А. Бочарников и др.- Опубл. в Б.И. -2000. - № 4.
Поступила 18.07.03;
664.66.014/. 016.001.57
ЧИСЛЕННАЯ МОДЕЛЬ РАСЧЕТА ОБЪЕМА ПОРЫ ХЛЕБНОГО МЯКИША
ЧЕСКОЙ МОДЕЛИ
тт л ллгглпг л ^глттлтпт тт/~\г,г л'Г"т>тхт п^ґ~<тгг\
па и^пипп іуіидулппиґі 1 питтгп------------- ~ ■ !
Е.А. БЕЛКИН, А.Ф. КУЛАКОВ, В.В. НИКОЛАЕВ,
Р.Н. ВОРОНИН
Орловский государственный технический университет
Многие пищевые продукты представляют собой пористые материалы - суспензии, эмульсии, пористые тела, пеныит. д. [1]. структурно-механические свойства которых обусловлены прежде всего их внутренним строением и характером взаимодействия составляющих фаз.
В большинстве работ, посвященных описанию и моделированию структуры пористых материалов, математические модели строятся без учета неоднородности и неравномерности этих пор, стохастического распределения их в материале, на основе представления о порах как о правильных геометрических телах [2-5]. В действительности структура пищевых продуктов представляет собой сочетание пор разной формы и размеров, при этом поры могут располагаться друг отно-
сительно друга беспорядочно или с малой степенью упорядоченности; в большинстве случаев присутствует многовариантное и случайное сообщение пор друг с другом. Указанные недостатки математических моделей можно преодолеть, используя при моделировании пористой структуры продуктов питания модульную геометрическую модель [6].
Предположим, что некоторое физическое тело, например пора хлебного мякиша, приближенно может быть представлена в виде эллипсоида, где а, Ь, с- его полуоси, как показано на рис. 1,
Пусть сечение тела при 1'= 0 задано в виде последовательности экспериментальных отчетов, определенных с некоторым угловым шагом Д0, как это видно на рис. 2
Смоделировать исходное тело в первом приближении можно вращением сеченияХ02 вокруг оси 2 с уче-
Гис. 1
