CC BY
9
УДК 664.641:621.3.013
Сафонова О.М., д.т.н., доц. Фомина 1.М., к. т.н., доц.
Бородша А.В., астрант © Харювський нащональний технчний утверситет сыьського господарства
¡мет Петра Василенка
ВПЛИВ Д11 НАПРАВЛЕНОГО МАГН1ТНОГО ПОЛЯ НА В'ЯЗК1СТЬ КРОХМАЛЮ БОРОШНЯНО1 СИРОВИНИ
Наведено дат про дт направленого магнтного поля на процес клейстеризацп водно-борошняних суспензт та крохмалю. Встановлено, що застосування магттног обробки призводить до зниження температурного ттервалу клейстеризацп i до тдвищення в'язкост1 оклейстеризованого крохмалю.
Ключовi слова: магнтна обробка, ттенсифжащя процесу, Нуклон - 1, температура клейстеризацп, в'язюсть клейстеризацп, клейстеризащя.
Постановка проблеми. Основною метою застосування магштно! обробки е штенсифшащя процесу тштоприготування в технологи пшеничного хлiба. Прискорення процесу бродшня найбшьшою мiрою пов'язано 3i здатшстю борошна та тюта на його основi до газоутворення, яка залежить вiд вуглеводно-амiлазного комплексу пшеничного борошна. Пщ час тiстоутворення вiдбуваються складнi фiзико-хiмiчнi та бiохiмiчнi процеси, iнтенсивнiсть яких регулюеться рецептурним складом тiста, властивостями сировини та технолопчними параметрами !! обробки.
Аналiз останнiх дослщжень. Крохмаль як складова борошна вiдiграе суттеву роль в технологи хлiба. Перш за все, вш бере активну участь у бiохiмiчних i мжробюлопчних процесах в тiстi, оскiльки продукти ферментативного гiдролiзу крохмалю е основними поживними речовинами, яю споживають дрiжджi пiд час бродiння тiста. Крiм того, вiд атакуемостi крохмалю залежить колiр готово! продукци.
По-друге, крохмаль е активним учасником деформацшних i коло!дних процесiв у тiстi. Його стан i властивостi зумовлюють вологопоглинальну здатнiсть борошна. Процеси структуроутворення тюта та хлiба також значною мiрою визначаються особливостями протiкання процесу клейстеризацп крохмалю.
Цей процес залежить як вщ природи та властивостей борошняно! сировини, так i вiд впливу середовища. До властивостей сировини слiд вщнести стан крохмальних зерен, ступiнь !х ушкодження, активнiсть амiлолiтичних ферментiв. Вплив середовища визначаеться властивостями води, з якою контактуе борошно, наявнiстю каталiзаторiв.
© Сафонова О.М., Фомiна 1.М., Бородiна А.В., 2008
110
Численними дослщженнями [1,2,3] встановлено характер впливу тих чи шших харчових речовин i добавок, а також виробничих факторiв на технолопчш властивост крохмалю.
Протеши, пептиди, амщи, амiнокислоти, ферменти i нуклеокислоти, якщо вони е домiшками крохмалю, призводять до пiдвищення температури клейстеризацп та зменшення в'язкостi його водних дисперсш, що зумовлюеться взаемодiею цих речовин з полшахаридами крохмалю, зниженням гщратаци ангiдроглюкозних одиниць i ступеню набухання зерен [1]. Лiпiди зменшують розчиннiсть зернових крохмалiв; утворюють амшозо-лшщш комплекси, що сприяють зниженню водозв'язуючо! здатностi зерен крохмалю та здатност до набухання; викликають зкаламутнення крохмальних клейстерiв [2,3].
Оцiнити функцiонально-технологiчнi властивост крохмалю дозволяють показники процесу його клейстеризацп (початкова та кiнцева температура, тривалють клейстеризацп, максимальна в'язкiсть клейстеру) та ступшь його розрiдження [4,5,6].
Однак, пщ час клейстеризацп вщбуваеться не тiльки гiдратацiя амiлози та амшопектину, яка призводить до зростання в'язкост системи, але й хiмiчна взаемодiя активних молекул крохмалю з водою, що зумовлюе зменшення в'язкость Активiзувати молекули можна пiдвищенням температури, застосуванням каталiзаторiв - кислот, ферменив. Отже, змiнити (збiльшити або зменшити) максимальну в'язкiсть клейстеру та штенсившсть И зростання можна прискоренням або гальмуванням процесiв згущення та розрщження системи протягом И клейстеризацп. В науковш i фаховiй лiтературi нами не знайдено даних щодо впливу обробки магштним полем направлено! ди на протiкання процесу клейстеризацп крохмалю борошняно! сировини.
Мета статт1. Метою наших дослщжень було вивчення процесу клейстеризацп водно-борошняняних суспензiй та крохмалю, пщданих дп направленого магнiтного поля.
Виклад основного матер1алу. Об'ектами дослщжень обрано зразки борошна пшеничного хлiбопекарського вищого сорту (зерно врожаю 2007 р.) з вмштом сиро! клейковини 29,5%, I групи якостi (ВДК 60 од. пр.).
Для обробки борошна застосовували лабораторнi магнiтнi установки "Нуклон - 1". Обробку борошна проводили в наступних лабораторних установках: "Нуклон - Кл-Х" (скорочено "Х"); "Нуклон - Кл-У" ("У"); "Нуклон - БУР" ("БУР"). Тривалкть обробки борошна обрана за результатами пробного лабораторного виткання склала три секунди [7]. Температурнi режими клейстеризацп контрольного та дослщних зразкiв дослiджували за допомогою амшографа Брабендера, а в'язюсть за допомогою капiлярного вiскозиметру ^аметр 0,75 мм).
На першому етат дослiджень вивчали вплив постiйного магштного поля на процес клейстеризацп водно-борошняно! суспензп. Дослiджували зразки пшеничного борошна без обробки та пщдаш обробщ в рiзних лабораторних установках. Результати дослщжень наведено на рис. 1.
111
я о
и
а о ■ й о о
X о w
Ä w 03 ТЗ л
s s
5' s
О о Й о
Ol «
s
я о
я
cd
^ ъ
Ч О Р W
Н-. £
ё § Е S я
(Я
о
s
2 ^
л s
о
и
Я Я р р
л
i я
j5 о
H
H я
е о
s «
2 « о
Л 3
X о
g а
2 со
О V-
р
m
CD Sc о н
CD О T3
S s
H w
Й s
е-
CD Ъ 2 CD
Я H
s
§ ?
S. cri er ^3
о
H s ^
h
er ^ о
^ Я
0\ CD
ti Я «
S r=
w я m ° ft Л • о s -Я* «
^ § w
Ol p
S H s и S
CD «
О
Я
CD >73 S 2 CD
Я
H
о (Я
f¡'
л р
H
er
я
>73
о
(Я
я и я
(Я
щ
я
ÏÏ о
я 2
я S
en'73 р
151
а ^ Я Е Р 5 Я Я
2 к ^ Яс °
н q ^ i-S3 § S I
^ p я
i И в.
S р й
ю
Р
,5 1 с
Q ^ Я
d я
S ^ *
^ 2
р р
sa
Я
о «
8 я
я «
I §
CD (2. M Sc
р
0
01
я w
Р ТЗ ^ о
- Ol
V -В
^ 2
1-1 2 Я
J
О M ^
О (Л
m H er о Sa
a hö
н в
» S
■в ví
я а
S о
д я
а —
^ i
о 1
5 »
« §
« ®
§ 03
л а
ас g
о а
н -а
» »
"в вз
а и
S »
о S. о
r> ^ о
а » ?
л w я
а н S
=•• £ ■
' ® ч
м а
w О
Я ®
о' в
Й я
СГ о
03 ®
о »
Й H
В л
о 2
ол Э •а «
в s
Е й в чз
а а
a а
О. ВС
Кшематична вЧпккчъ, мм /с o i-» (J ш 4- сл с\
s
л
Ol
Температура кл
борошняно! суспензп',°С
изацп водно-
• •• О,
сл сл о> о>
о
т.
И "d
Для вщповвд на питання про роль крохмалю у процес клейстеризаци, а також про вплив шших складових борошна на цей процес, вважали доцiльним дослщити спрощену систему, а саме - крохмаль пшеничний.
Тому на другому етат магнiтнiй обробцi пiддавали пшеничний крохмаль. Обробку проводили за тих самих умов, що i борошно. Результати представленi на рис. 2. За результатами експерименту отримано залежност подiбнi тим, що наведенi стосовно борошна. Дшсно, застосування магштно! обробки призводить до зниження температурного штервалу клейстеризаци (як початкового так i кiнцевого), а також до тдвищення в'язкостi крохмального клейстеру.
я
«
о я
я Я
8 &
о н и := о
Ч »
Я &
я &
о
в
о
н
в
о В
и
^
и
"13 в к в
а
о &
о ю
105 100 95 90 85 80 75 70 65 60 55 50
а)
без обробки
"Х"
"У"
"БУР"
6л
Л Н и
И
И «
=
Т Н
б 1 =
б)
без обробки
"К\Т>"
Рисунок 2 - Вплив направленого магн1тного поля на температурний 1нтервал процесу клейстеризацй' (а) та в'язккть (б) крохмального
клейстеру
5
4
3
2
0
113
Висновки. Аналiзуючи отримаш даш, можна припустити, що магштна обробка суттево впливае на процес гщратацп високомолекулярних сполук борошна, оскшьки зразки крохмалю на вiдмiну вщ зразкiв борошна не мiстять гщрол^ичш процеси.
Можливо, магнiтна обробка полшшуе гiдратацiю крохмальних зерен пiд час !х нагрiвання. Процес прискорюеться оскшьки починаеться i закiнчуеться за бшьш низьких температур. Крiм того, збшьшуеться ступiнь гщратацп, про що свщчить зростання показника в'язкостi клейстеру.
В ходi подальших робiт необхiдно дослщити активнiсть ферментiв борошняно! сировини, пщданш магнiтнiй обробцi, що дозволить бшьш грунтовно пояснити можливi причини штенсифжацп бродiння тiста.
Л1тература
1. Андреев Н.Р. Основы производства нативных крахмалов (научные аспекты). - М.: Пищепромиздат, 2001. - 289 с.
2. Schierbaum F. Studies on Rye Starch Properties and Modification. Part III: Viscograph Pasting Characteristics of Rye Starches / Schierbaum F., Kettlitz B. // Starch/Starke. - 1994. - V. 46. - P. 2-8.
3. Whistler R.L. Starch chemistry and technology / Whistler R.L., Be Miller J.N., Pashall E.F. // 2nd Ed. - New York: Academic Press, 1984. - 718 p.
4. Дробот B.I. Технолопя хлiбопекарського виробництва .- К.: Логос, 2002.- 364 с.
5. Козьмина Н.П. Биохимия хлебопечения. - М.: Пищевая промышленность, 1978. - 280 с.
6. Савчук H.I. Удосконалення технологи хлiба з борошна зi зниженими хлiбопекарськими властивостями шляхом використання полiпшувачiв. Дис. к. т.н. - К., 2002.-155 с.
7. Сафонова О.М., Фомша I.M., Бородша А.В. та ш. Регулювання технолопчних властивостей борошна пшеничного хлiбопекарського шляхом магштно! обробки / Сучасш напрямки технологii та механiзацii процеав переробних i харчових виробництв. Вкник ХНТУСГ iм.П.Bасиленка. - Вип. 58. - Харюв: ХНТУСГ iм.П.Bасиленка, 2007. - С. 150-156.
Summary
The data on the applying of directed magnetic field action on the water-flour mixture are adduced. It is ascertained that the applying magnetic field treatment leads to the temperature rate lowering of the paste-creation process (both the beginning and the end of paste-creation process), also to the pasted starch viscosity increase.
Стаття надшшла до редакцИ 14.04.2008
114
