Активность α-амилазы и качество хлеба
24.10.2014
При окончательном выборе метода определения примеси проросшего зерна для широкого внедрения в практику необходимо установить, в какой мере соответствуют показатели того или другого метода качеству выпеченного хлеба.
Исследования Института зерна, муки и хлеба (Вагенинген, Нидерланды) показали, что при числе падения ниже 100 сек все образцы пшеничной муки дают хлеб с липким неэластичным мякишем, при 120—200 сек часть образцов дает дефектный хлеб, а часть — нормальный: число падения выше 200 сек соответствует муке нормального качества.
На основании данных, полученных Американской ассоциацией зерновых химиков, в США качество пшеничной муки по величине числа падения характеризуют следующим образом: хлебопекарная мука 200—300 сек; мука, предназначенная для широкого использования, 175—300 сек.
В Швеции этот показатель введен как обязательный при приеме зерна от сдатчиков и определяется при помощи стандартизованной аппаратуры на всех хлебоприемных пунктах и мельницах. За норму взята величина числа падения 190 сек.
В связи с этим возник вопрос о возможности регулирования величины числа падения (а следовательно, и хлебопекарных свойств муки) путем смешивания партий зерна на мельницах или муки на хлебозаводах.
Исследования ученых Швеции, Нидерландов, Франции и США показали, что величина числа падения не подчиняется закону аддитивности.
Однако на основании большого экспериментального материала Пертену удалось подобрать эмпирическую формулу для расчета так называемого числа разжижения по величине числа падения:
Величина числа разжижения подчиняется закону аддитивности и, зная ее, можно построить прямую, которая покажет, какое количество смешиваемых двух образцов муки надо взять для получения муки заданного качества, обеспечивающей нормальное качество выпеченного хлеба.
При смешивании партий пшеничной и ржаной муки, имеющих различные числа падения и числа разжижения, между последней величиной и составом смеси установлена также прямолинейная зависимость. На основании этого можно рассчитать состав смеси муки, которая будет иметь нормальную активность амилазы (рис. 115).
При смешивании пшеничной и ржаной муки расчетные величины ЧП смеси получаются только для муки, имеющей среднюю или низкую активность α-амилазы. У образцов с повышенной активностью этого фермента ЧП смеси ниже расчетных.
На основании приведенных данных можно сказать, что величина числа падения, определяемая по методу Международного общества химии зерна, является одним из наиболее хорошо изученных показателей, характеризующих хлебопекарные свойства муки из проросшего зерна. Этот метод применяется в Западной Европе и США.
Необходимо отметить, что при разработке нормативов этого показателя качество хлебного мякиша оценивалось только органолептическими методами (нормальный, слегка липкий, сильно липкий). He учитывалось при этом суммарное содержание водорастворимых веществ мякиша, которое характеризует степень дефектности мякиша и соответствует его консистенции. Учитывая широкое распространение метода числа падения во многих странах Европы, необходимо было провести соответствующие исследования отечественных образцов муки и сопоставить полученные данные с данными исследования тех же образцов с применением методов, используемых в практике отечественного мукомолья и хлебопечения. Такая работа была проведена недавно, причем в основу ее были положены определенные методологические предпосылки, не учтенные в ранее проводимых исследованиях некоторых авторов.
Необходимо было сопоставить данные, полученные различны» ми методами, с объективной характеристикой свойств хлеба, а именно, с величиной относительной упругости мякиша хлеба и с содержанием в нем водорастворимых веществ, кроме того, сравнить результаты пробных выпечек (экспресс-выпечка колобков, обычная пробная выпечка, микровыпечка) с показателями примеси проросшего зерна, полученными различными методами.
В проведенных исследованиях были сопоставлены следующие методы: автолитическая проба ВНИИХПа, метод числа падения, определение вязкости клейстеризованной болтушки по Козьминой — Австриевской, метод экспресс-выпечки (колобковая выпечка), метод Риттера. Хлеб выпекался обычным методом по ГОСТ 9404—60 и по модифицированному методу с меньшей навеской муки и микрометодом ВИР. Поскольку полученные данные показали малую чувствительность метода Риттера, в дальнейшем от применения этого метода отказались, так же как и от малочувствительного метода Козьминой — Австриевской. Наиболее высокую чувствительность по отношению к примеси проросшего зерна показали автолитическая проба ВНИИХПа и метод числа падения (рис. 116).
Существенное значение имеет выявленная высокая корреляция между показателями, получаемыми по этим двум методам, равная — 0,936. Учитывая, что проведение автолитической пробы по ВНИИХПу занимает много времени, вполне возможно заменить этот анализ более быстрым определением числа падения. Была также установлена закономерная зависимость между указанными двумя показателями и содержанием водорастворимых веществ в мякише хлеба. Следует отметить, что абсолютное содержание продуктов гидролиза крахмала в мякише зависит от того, какой способ пробной выпечки применяется. Наиболее высокое содержание водорастворимых веществ дает мякиш колобка из 20 г муки без брожения (экспресс-выпечка), а наименьшее — микровыпечка по методу ВИР из 15 г муки с добавлением дрожжей. Хлеб пробной выпечки из 150 г муки с нормальным временем брожения занимает промежуточное положение.
Можно предполагать, что в данном случае основное влияние оказывают два фактора — скорость прогрева внутренних частей выпекаемой заготовки и активная кислотность. Величина последней в колобке меньше, чем в сброженном тесте, и поэтому α-амилаза находится в более благоприятных условиях кислотности. В хлебцах, полученных по микрометоду, быстрый прогрев выпекаемой заготовки сочетается с более высокой активной кислотностью: это приводит к инактивации α-амилазы и получению мякиша с наименьшим содержанием водорастворимых веществ. По количеству образовавшихся продуктов гидролиза крахмала (в пересчете на сухое вещество муки) первое место занимает автолитическая проба ВНИИХПа, прогревание 10%-ной мучной суспензии в кипящей воде в течение 15 мин. Очевидно, в данном случае положительное влияние на гидролитический распад крахмала оказывает и высокое содержание воды в среде (в 2 раза больше, чем в тесте для колобков и хлеба). Большое значение для оценки пригодности изучаемых методов определения примеси проросшего зерна имеют данные, характеризующие коррелятивную зависимость между числом падения, а также показателями, полученными другими методами, и относительной упругостью мякиша и содержанием в нем растворимых веществ.
Зависимость между числом падения и степенью дефектности мякиша хлеба выражается коэффициентом корреляции +0,92, а между числом падения и данными автолитической пробы ВНИИХПа +0,94 (рис. 117).
Наиболее высокая коррелятивная зависимость получена при определении упругости мякиша хлеба в приборе Николаева и несколько меньшая — на пенетрометре АП-4. Возможно, что это является следствием значительно меньшей воспроизводимости данных, получаемых на пенетрометре, по сравнению с прибором Николаева (коэффициент вариации 21% и 6% соответственно). Хорошую воспроизводимость имеют также методы определения водорастворимых веществ в мякише хлеба.
Большим преимуществом метода числа падения является быстрота его проведения (максимум 15 мин) и хорошая воспроизводимость. Недостатком прибора Харберга является ручное перемешивание клейстеризуемой болтушки; в отечественной модели конструкции ЦКБ MCX этот недостаток устранен. Однако необходимо провести еще большую экспериментальную работу для разработки нормативов величин числа падения для зерна пшеницы и ржи, а также для основных сортов пшеничной и ржаной муки.