Распределение воды в пшеничном тесте

24.10.2014

Для более полного представления о свойствах теста и изменения их в процессе брожения необходимо иметь данные о возможной роли отдельных компонентов муки в поглощении добавляемой воды. Ранее было показано, что белковые вещества клейковины способны поглотить несколько меньше половины всего количества жидкости, крахмал, который при температуре замеса поглощает только около 30% воды по отношению к своей массе. Таким образом, около 82—85% всей добавленной воды распределяются между крахмалом и клейковиной, а около 18—15% ее, вероятно, остаются в свободном состоянии. Позднейшие исследования внесли довольно существенные поправки в эти расчеты. Было установлено, что часть крахмала в пшеничной муке сильно повреждается в процессе помола и эта часть, составляющая около 15%, обладает повышенной водопоглотительной способностью по сравнению с неповрежденными зернами крахмала. По мере увеличения количества поврежденных зерен крахмала водопоглотительная способность муки повышается, как это видно из приведенных ниже данных.

Распределение воды в пшеничном тесте

Интенсивная обработка муки при размоле ее, например на шаровой мельнице, оказывает очень сильное влияние на зерна крахмала, нарушая их целостность и соответственно увеличивая способность муки поглощать волу. Если количество воды, добавленной в тесто, будет ниже, чем требуется для гидратации поврежденного крахмала, то, по-видимому, в основном вода будет поглощаться крахмалом, в этом случае нормального теста не образуется, получается паста, лишенная эластичности, как это видно из приведенной фаринограммы (рис. 44). Добавление воды по количеству, значительно превышающему водопоглотительную способность нормальной муки, приводит к формированию теста, обладающего обычными реологическими свойствами. Heобходимо также учитывать, что высокой водопоглотительной способностью обладают пентозаны, которым до самого последнего времени не придавалось никакого значения. Водопоглотительная способность муки также колеблется в зависимости от происхождения пшеницы.
Распределение воды в пшеничном тесте

При сопоставлении величин водопоглотительной способности крахмала и клейковины, полученных различными авторами, можно сказать, что наиболее сильные отклонения наблюдаются у клейковины.
Распределение воды в пшеничном тесте

Это соответствует данным о больших колебаниях содержание влаги в сырой клейковине разного качества.
Таким образом, поглощенная тестом вода распределяется следующим образом (табл. 79).
Распределение воды в пшеничном тесте

Вероятно, добавление соли в момент замеса оказывает некоторое влияние на распределение воды между отдельными компонентами, так как она снижает гидратационную способность клейковины.
В связи с данными, характеризующими роль крахмала в процессе поглощения воды при замесе, представляют значительный интерес попытки определить количественные соотношения между содержанием белковых веществ и поврежденных зерен крахмала в муке и величиной водопоглотительной способности муки. При исследовании водопоглотительной способности большого количества образцов пшеничной муки с различным содержанием белка было установлено, что соответственно в широких пределах: колеблется и способность муки поглощать воду в процессе замеса. Для определения этой последней величины был применен не фаринограф Брабендера, а прибор Саймона, представляющий собой вискозиметр истечения для теста. Принцип его работы заключается в измерении скорости прохождения теста через отверстие экструдера под давлением плунжера. Прибор (рис. 45) состоит из штатива А, на котором монтирован патрон для теста В с навинчивающейся головкой С, в центре которой находится отверстие для выдавливания теста. Плунжер Г погружается в тесто под тяжестью груза Д; в нерабочем состоянии этот последний удерживается скобкой Е. Движение плунжера вниз фиксируется микрометром Ж.
Распределение воды в пшеничном тесте

Для опыта замешивают дрожжевое тесто, которое бродит в течение 3 ч при 80° С, затем его тщательно перебивают для полного удаления углекислого газа, разрезают на куски весом около 6 г и помещают в патрон прибора. Патрон вставляют в держатель и опускают на него пистон, освобождают груз, который начинает погружать его в тесто. На циферблате микрометра отмечается высота хода плунжера, время первого оборота стрелки, соответствующего прохождению плунжером расстояния в 1 см, не фиксируется, так как скорость движения еще не установилась, продолжительность же второго оборота точно отмечается секундомером. Эта величина определяется для трех образцов теста последовательно, причем каждый образец отличается от другого содержанием воды — в первый прибавляют 14 мл на 28 г муки (50%), во второй 15 мл и в третий 16 мл. Затем составляют график, на горизонтальной оси которого откладывают величину водопоглощения данным образцом муки, т. е. количество прибавленной в него воды, а на вертикальной — логарифм продолжительности прохождения плунжером расстояния в 1 см. Все три полученные таким образом точки должны лежать на прямой линии. За стандартную величину водопоглотительной способности теста принята условно такая, при которой 1-сантиметровый плунжер проходит за 50 сек. В зависимости от реологических свойств муки за стандартную может быть принята другая величина скорости погружения плунжера. Прибор может быть использован для получения характеристики муки в широком диапазоне влажности и консистенции получаемого теста. Для испытания теста бездрожжевого, предназначенного для выработки бисквитов и кексов, продолжительность отлежки установлена в 1 ч.
Величина ВПС для изученных образцов колебалась в пределах от 47 до 59 %, т. е. в достаточно широких пределах. Сопоставление величины ВПС с содержанием белка, с одной стороны, и поврежденных зерен крахмала, с другой, позволило составить уравнение, характеризующее взаимозависимость этих величин. Следует отметить, что количество поврежденных зерен крахмала измеряли не непосредственно, а по величине осахаривающей способности, определенной по методу Рамзей в модификации Американской ассоциации зерновых химиков. В итоге полученное уравнение имеет следующий вид:
у = 2,74х + 3,30z + 37,51,

где у — водопоглотительная способность, %;
х — содержание азота в муке, %;
z — количество восстанавливающих сахаров.
Расчетные величины ВПС почти полностью совпадали с фактическими, определенными эмпирически. Ниже приводится ВПС отдельных компонентов муки.
Распределение воды в пшеничном тесте

Эти данные показывают, что ВПС пшеничной муки зависит не только от основного ее компонента — белковых веществ.
На распределение воды в какой-то степени могут повлиять такие ингредиенты, как сухое обезжиренное молоко, а также полярные липиды. Однако более конкретных экспериментальных данных по этому вопросу не имеется. На суммарную водопоглотительную способность муки и на распределение влаги по ее компонентам оказывает сильное влияние заварка части муки. Этот технологический прием сильно повышает водопоглотительную способность теста и, вероятно, в какой-то степени влияет на распределение воды между белковыми веществами и углеводами. Можно предполагать, что продолжительный или интенсивный замес также изменяет соотношение между водой, связанной с клейковинными белками и другими веществами муки, поскольку при таком замесе происходят глубокие изменения белков, в частности деполимеризация глютенина. Однако эти очень интересные и важные для технологии вопросы остаются пока совершенно не изученными.
Принципиально новый методический прием изучения коллоидов теста был применен впервые в 1946 г., но, к сожалению, очень мало был использован при исследованиях. Этот прием заключается в центрифугировании теста в ультрацентрифуге, в результате чего оно разделяется на несколько фракций — жидкость, крахмал и клейковина с крахмалом.
Распределение воды в пшеничном тесте

Исследование ряда образцов муки, замешенных с добавлением одного и того же количества воды, показало, что количество жидкой фракции, извлекаемой методом центрифугирования, колеблется в довольно широких пределах — от 8 до 37% массы теста. Вероятно, что в этих условиях сепарируется не только свободная вода, находящаяся в капиллярных пространствах, но и вода в межмицеллярных промежутках, а также часть воды, связанной осмотически макромолекулами белка.
В проведенных исследованиях методом ультрацентрифугирования при 105 000 g оказалось возможным разделить тесто на семь резко отграниченных слоев (рис. 46). После замораживания пробирку разрезали вдоль и отдельные слои извлекали из нее. В зависимости от особенностей сорта пшеницы и от продолжительности замеса количественное соотношение получаемых слоев колебалось в значительных пределах; в основном при этом наблюдалось перераспределение жидкой фракции, содержание которой колебалось от 10 до 20% массы теста. Очень продолжительный замес приводил к снижению содержания жидкого слоя за счет соответствующего увеличения фракции клейковины (табл. 80). Отсепарированная жидкая фракция представляет собой жидкость вязкостью около 400 спз, по истечении некоторого времени она разжижается; по-видимому, при этом происходит гидролиз пентозанов, так как одновременно резко увеличивается содержание восстанавливающих сахаров.
Распределение воды в пшеничном тесте

Это подтверждает, что высокая вязкость раствора обусловлена именно пентозанами.
Применяя метод фракционирования центрифугированием, авторы изучили распределение сульфгидрильных и дисульфидных групп по отдельным компонентам теста (табл. 81). Наибольшее количество свободных сульфгидрильных групп, определяемых амперометрическим титрованием, обнаруживается в жидкой фракции, содержащей бекок и в слое III; добавление окислителя (KJO3) и интенсивный замес несколько снижают их содержание во всех фракциях, но в большей степени во фракции растворимого белка, чем в клейковинной. При расщеплении дисульфидных групп сульфитом происходит очень сильное повышение свободных SH-групп в клейковинной фракции вследствие расщепления межмолекулярных связей. Наибольшее количество дисульфидных связей находится во фракции клейковины, однако эти связи очень мало поддаются влиянию химических агентов или механическому воздействию (интенсивный замес); только сульфит или другие сильные восстановители расщепляют их. Авторы делают заключение, что в настоящее время еще не выяснена взаимосвязь между окислением сульфгидрильных групп и реологическими свойствами теста, изменяющимися при окислении, а также о роли этих групп в разных сортах пшеницы (табл. 82). По данной методике было изучено распределение меченого по сере 35S цистеина, добавленного при замесе, между отдельными компонентами теста. При этом было обнаружено, что цистеин взаимодействует как с растворимыми, так и с нерастворимыми белками; это происходит за счет образования новых дисульфидных связей. Добавленный же в тесто меченный по С14 лейцин не реагирует с его белковыми веществами.
Распределение воды в пшеничном тесте
Распределение воды в пшеничном тесте

Имя:*
E-Mail:
Комментарий: