ГЛАВА 5. ОСНОВИ ОСВІТИ ТЕСТА, випечений напівфабрикат І ВИРОБІВ
5.1. Вплив білків і крохмалю борошна на властивості тіста
Освіта тесту із пшеничного борошна відбувається при змішуванні її з водою. Співвідношення їх, присутність рецептурних компонентів впливає на структуру тіста і індивідуальні особливості одержуваного готового виробу.
Процес тестообразованія обумовлений хімічними властивостями борошна (хімічним складом зерна), роллю окремих складових її речовин, ферментів. Чільна роль належить білкам і крохмалю борошна.
Білки борошна. Поряд з водо- і солерозчинних білками, утворюють в тесті колоїдні розчини, в борошні містяться обмежено розчинні (набухають) білки-проламіни (гліадин) і глютеліяи (глютенін). Ці білки є полімерами і складаються із залишків а-амінокислот. Полімерні молекули білків, що мають фізіологічну цінність, складаються з 20 амінокислот.
Гідрофільні властивості білка пояснюються наявністю в молекулах численних іонних і полярних атомних груп і здатністю при оводненности захоплювати механічно значна кількість вільної вологи. Поглинання води білковими речовинами відбувається в дві стадії.
На першій стадії набрякання зв'язуються незначні кількості води за рахунок активності гідрофільних груп частинок борошна і утворюються водні сольватні оболонки. Взаємодія води з гідрофільними групами відбувається не тільки на поверхні частинок борошна, а й в обсязі. Процес на першій стадії протікає з виділенням теплоти (екзотермічно). Кількість утримуваної води незначно - близько 30% і не призводить до великого збільшення обсягу частинок.
Основне зв'язування білками води відбувається на другій стадії - понад 200% за рахунок так званого осмотичного набухання. Воно полягає в тому, що молекули води в результаті дифузії проникають всередину частинок клейковини. Друга стадія набухання супроводжується значним збільшенням обсягу частинок борошна і проходить без виділення тепла.
Важливою властивістю гідратованих молекул білків є зміна форми молекул, або денатурація, в умовах прогріву, перемішування, збивання, а також хімічних впливів окислювачів, відновників і ін. Денатурація гідратованих білків може бути як оборотної, так і незворотною. Вона залежить від інтенсивності фізико-хімічного впливу на білки.
Механічні дії на молекули білка призводять до деформації і орієнтації в площині спрямування цих впливів. Вони утворюють в обсязі структури волокна і плівки, стабілізуючи (емульсіруя) водно-жирові структури. При збиванні в присутності повітря молекули білка орієнтуються на поверхні розділу фаз «рідина-повітря», утворюючи піноподібні структури. При цьому вони витягуються і денатуруються.
При інтенсивному прогріванні гідратованих молекул білків відбувається необоротна денатурація білків. Цей процес відбувається при випічці. Механічні властивості гідратованих і денатурованих білків змінюються. З м'яких пружно-еластичних гідратованих гелів вони перетворюються в тверді. пружні, міцні гелі, майже позбавлені пластичності (плинності).
Набухають у воді пшеничні білки (гліадин і глютенін) можуть відмиватися з тіста водою в частково денатурованому вигляді, утворюючи клейковину. Таким чином, набряклі в воді фракції білків злипаються, утворюючи сильно набряклий колоїдний холодець - клейковину.
При виробленні кондитерських виробів потрібне борошно з різною якістю клейковини.
«Сила борошна» характеризує здатність борошна утворювати тісто з певними фізичними властивостями, які проявляються в результаті замісу і подальшої технологічної обробки.
«Сильної» прийнято називати мукуд зв'язує при замішуванні тіста нормальної консистенції велику кількість води. Тісто з «сильною» борошна здатне стійко зберігати свої фізичні властивості в процесі замісу і подальшої обробки. Борошно з сильною клейковиною рекомендується використовувати при виробленні листкових і заварних виробів (листкові торти і тістечка, заварні тістечка типу Еклер).
«Слабкою» називають борошно, яка б пов'язала при замішуванні тіста нормальної консистенції мала кількість води. Тісто з «слабкою» борошна в процесі замісу і технологічної обробки швидко змінює свої фізичні властивості в напрямку розслаблення консистенції. Борошно зі «слабкою» клейковиною рекомендується використовувати при виробленні затяжного печива, вафельних листів та ін.
«Середня» за силою борошно займає проміжне положення.
Структура мучного тесту обумовлена не тільки кількістю білків, але, головним чином, їх структурою і механічними властивостями, Ці властивості впливають на здатність білків борошна утримувати різну кількість води, т, е. на водопоглотительную здатність борошна. Одна частина білків борошна при набуханні в холодній воді може утримувати 2. 2,5 частини води, т. Е. Кількість утримуваної води перевищує в 2 2,5 рази масу білків.
На водопоглотительную здатність борошна впливає її дисперсність, т. Е. Розмір частинок. Зі зменшенням розміру частинок збільшується питома поверхня в одиниці маси борошна, тому може бути адсорбционно більше пов'язано води * Поглинання води частинками з дрібними розмірами відбувається значно швидше.
На властивості білків борошна, їх молекулярну масу, структуру клейковини, механічні властивості впливають природні властивості і умови дозрівання зерна, вихід борошна, її дисперсність. Структура сирих клейковини білків впливає не тільки на властивості тіста, але і на вихід і властивості виробів. На ці показники істотно впливають також крохмаль і інші сполуки борошна, наприклад клітковина.
На властивості тесту впливають водо- і солерозчинних білки, що володіють великою гідрофнльностиа. Це проявляється в структурно-механічні властивості тіста. Колоїдні розчини цих білків мають високу еластичність, поверхневою активністю. З цим пов'язана їх здатність пластификации, піноутворення і стабілізації сполук структури тесту. Структуру білків і мучного тесту пластифікують також продукти гідролізу білків, розчинні у воді пептиди і амінокислоти.
Оптимальним доя набухання білків в кондитерському тесті є температурний інтервал - 22. 40 ° С. При збільшенні температури набухаемость підвищується.
З підвищенням температури до 50 ° С у водному середовищі добре набухає крохмаль. При 70 СС і вище крохмаль починає клейстерізующімся-тися, збільшується обсяг крохмальних зерен. Це показує, що білки і крохмаль мають різний температурний оптимум набухання, що пояснюється різною молекулярною масою і будовою молекул білка і крохмалю, незважаючи на те, що і білки, і крохмаль є високомолекулярними сполуками - колоїдами.
Крохмаль (С6Н10О5) являє собою полімерне з'єднання, складається із залишків моносахара а-глюкози. Молекули крохмалю утворюються в процесі синтезу в клітинах тканин зерна у вигляді шаруватих агрегатів - зерен (гранул), що мають округлу, линзообразную чи іншу форму. Розмір їх в поперечнику становить від декількох одиниць до десятків мікрометрів.
При помелі зерна крохмаль переходить в борошно.
Амилоза і амилопектин мають різні властивості. Їх співвідношення впливає на властивості тіста.
Амилоза міститься всередині крохмальних зерен. Зовнішню оболонку утворює амилопектин. Амілопектин характеризується більшою величиною частинок і більшою молекулярною масою.
Молекули амілопектіка більш стійкі до набухання у воді і хімічних впливів. При взаємодії крохмалю з гарячою водою амилопектин лише набухає, амилоза розчиняється. При подальшому охолодженні крохмального клейстеру амилоза разом з амілопектину утворює холодці високій пружності і в'язкості. У киплячій воді амилопектин утворює в'язкий клейстер, тоді як амилоза не має здатності давати в'язкі розчини.
Клейстерізованного повністю гарячою водою охолоджені холодці крохмалю мають аморфну структуру і можуть містити до 25% води. Клейстерізованного крохмальні зерна швидше, ніж неклейстерізованние, гідролізуються амінолітіческімі ферментами. При цьому утворюються декстрини і цукру.
У холодцях крохмалю при зберіганні протікають процеси ретроградації (рекристалізації) амілози, ущільнення, зміцнення структури амілопектину із звільненням частини захопленої води. Відбувається нерівномірна усадка холодців в обсязі, що супроводжується утворенням тріщин, крошлівостио, зменшенням здатності намокати і набухати в холодній воді. Це є однією з причин обмеженого введення крохмалю в рецептури виробів.
При гідратації холодною водою зерна крохмалю адсорбують не більше 30. 40% води, тобто одна частина крохмалю може утримати
0,3. 0,4 частини води. При нагріванні суспензії крохмалю молекули води, проникаючи в зерна клейстерізующімся крохмалю, збільшують їх в обсязі.
Набухання крохмалю, подібно набухання білків, протікає в дві стадії. На першій стадії відбувається адсорбація молекул води на поверхні частинок борошна за рахунок активності гідрофільних груп колоїдів. На другій стадії набухання носить осмотический характер.
Здатність крохмальних зерен борошна до поглинання вологи залежить від багатьох факторів. Одним з них є часткове диспергування крохмальних зерен під час помелу зерна на борошно. Кількість пошкоджених крохмальних зерен підвищує гідрофілен-ність крохмалю і інтенсивність його гідролізу амилолитическими ферментами. За рахунок пошкодження крохмальних зерен зростає водопоглотительной здатність борошна.
Молекули крохмалю є реакційноздатними сполуками і активно взаємодіють з іонами металів, кислотами, окислювачами, поверхнево-активними речовинами. Так, хлорид натрію (харчова сіль) підвищує температуру клейстеризації крохмалю, впливає на кінцеву в'язкість.
Збільшення жорсткості води також підвищує температуру клейстеризації крохмалю. Сорбція крохмалем іонів кальцію і магнію знижує в'язкість клейстеру і міцність крохмального холодцю. Заміна цих іонів на іон натрію збільшує механічні характеристики холодцю.
Зі збільшенням концентрації холодців підвищується їх пружність, в'язкість, знижується еластичність, виявляється крихкість. ПАР
зменшують в'язкість і міцність холодців, затримують процес зміцнення при старінні. Малі добавки цукру підвищують, великі - знижують розчинність крохмалю.
Таким чином, при замішуванні тіста протікають колоїдні процеси взаємодії білкових речовин і крохмалю, борошна з водою і утворення структури з набряклих ниток клейковини і зерен увлажненного крохмалю,
У кондитерському тесті приблизно рівну кількість вологи зв'язується білками і крохмалем.
Колоїдні процеси тривають при випічці тестових заготовок і призводять до отримання випечених напівфабрикатів, що мають структуру, утворену денатурованими білками і зневоднених крохмалем в присутності інших харчових речовин.