Влияние окислителей на свойства клейковины
Улучшители муки окислительного действия широко применяются в промышленности. Подробно изучалось их влияние на физические свойства теста и качество выпеченного хлеба. При этом, в частности, затрагивались вопросы изменения содержания сульфгидрильных групп в суммарном белке теста или в отдельных его фракциях, процесса восстановления бромата и йодата в тесте при различных условиях и изменения реологических свойств теста, в том числе и периода релаксации. Непосредственно же свойства отмытых из теста клейковинных белков не изучались, а единичные проведенные в этом отношении работы не могли дать достаточно убедительных результатов. В работах, осуществленных недавно, было обстоятельно исследовано возможное влияние ряда окислителей на пшеничную клейковину и тесто. При постановке опытов различное количество изучаемого окислителя в виде раствора добавляли в замешиваемое тесто, затем отмывали из него клейковину и определяли ее свойства при помощи пластометра AB-1 и УРК-2; наряду с этим определяли также расплываемость шарика клейковины и теста.
Опыты проводили в многократной повторности, а полученные данные подвергались математической обработке. Для получения более полного представления о свойствах клейковины, последнюю исследовали не только через 30 мин после отмывания, но и в промежутке времени от 1 до 24 ч отлежки в термостате или при комнатной температуре.
Наиболее полно были исследованы такие классические улучшители окислительного действия, как йодат и бромат калия.
Ни одна из примененных дозировок йодата не оказывает существенного влияния на свойства клейковины, отмытой от теста. Эти же опыты были повторены с применением окислителя, но в несколько иных дозировках. В первой серии опытов к тесту добавляли улучшитель, количество которого рассчитывали в процентах по отношению к массе муки. Во второй серии — применяли дозировки, рассчитанные по окислительным эквивалентам этих веществ. На основании данных считали, что все свободные сульфгидрильные группы белков муки окисляются йодатом калия, прибавленным в количестве 23 мкэкв на 1 г белка. В соответствии с этими цифрами были испытаны дозировки йодата калия от 23 до 2300 мкэкв на 1 г белка, что соответствовало весовым дозировкам от 0,008 до 0,8% KJO3 по отношению к массе муки. Этот расчет проводили на основании того, что KJO3 отдает шесть атомов кислорода при условии полного восстановления в тесте, что, как показали работы ряда исследователей, действительно наблюдается вскоре после замеса теста.
Результаты этой серии опытов приведены на рис. 11, из которого видно, что упомянутые дозировки (от 0,001 до 0,1% массы муки), совершенно не влияют на свойства клейковины, отмытой из теста.
Учитывая возможность того, что восстановление добавленного окислителя может потребовать некоторое время, исследовались также варианты воздействия йода-та калия на клейковину после длительной отлежки замешенного теста — от 1 до 3 ч; эти опыты также не подтвердили какого-либо реального изменения свойств клейковины. Контрольные опыты показали, что йодистый калий также инертен по отношению к клейковине. В дальнейшем было изучено воздействие такого эффективного окислителя, как марганцовокислый калий. Минимальные дозировки его (23 мкэкв на 1 г белка муки) практически не оказывают влияния на клейковину; более же высокие — заметно ее укрепляют, а слишком большие — приводят к полной денатурации ее белковых веществ.
Перекись кальция (CaO2). Для исследования применялся препарат перекиси кальция, полученный по методу лаборатории перекисных соединений ИОНХ АН России, содержащий в среднем 85% чистого вещества. Добавление этого препарата концентрацией от 0,005% до 0,10% оказывает резко выраженное воздействие на свойства клейковины. При этом наблюдается значительное укрепление клейковины, которое выражается в увеличении продолжительности истечения ее через пластометр, снижении удельной растяжимости и расплываемости ее шарика (рис. 12). Максимальные из исследованных дозировок (0,1% и выше) вызывают типичный эффект переокисления, клейковина становится очень крепкой, крошащейся и практически не растягивается в приборе УРК-2. Значительный интерес представляет сопоставление эффекта воздействия перекиси кальция и достаточно хорошо изученного бромата и йодата калия.
Последние не оказывают никакого влияния на свойства клейковины (табл. 26), Отсюда можно сделать вывод, что перекись кальция по механизму своего воздействия сильно отличается от йодата калия.
Вместе с тем специальные опыты показали, что действие перекиси кальция является специфичным и не связано с ионом кальция, как это видно из табл. 27; укрепление клейковины происходит только под влиянием CaO2 и CaO; Ca(OH)2 и СаСО3 совершенно инертны по отношению к клейковине.
Перекись натрия (NaO2), также являющаяся активным окислителем, была испытана в широком Диапазоне дозировок. При этом было выяснено, что вследствие высокой химической активности этот препарат, кроме собственно перекиси, содержит и значительное количество окиси и гидроокиси натрия. Поэтому добавление значительных количеств препарата к замешиваемому тесту приводит к резкому возрастанию щелочности теста и растворению клейковинных белков при отмывании. Если, однако, элиминировать тем или иным способом, например предварительной нейтрализацией соляной кислотой, побочное влияние гидрата окиси натрия и образовавшегося некоторого количества хлористого натрия, то выявляется укрепляющее действие этого окислителя на клейковину.
Перекись ацетона, широко применяемая в настоящее время в хлебопечении США как препарат, ускоряющий или заменяющий длительную отлежку муки; однако воздействие ее непосредственно на клейковинные белки до сих пор не было исследовано. В проведенных исследованиях применялся крахмальный концентрат перекиси ацетона, содержащий около 10% активного кислорода (по перекиси водорода). Опыты показали, что этот препарат, добавляемый в тесто в количестве от 0,01 до 0,02% массы муки, оказывает характерное воздействие на клейковину, резко увеличивая ее упругость, снижая удельную растяжимость и расплываемость шарика ее при отлежке.
Перекись бензоила [С6Н5СО]О2 является одним из наиболее широко применяемых для отбелки муки препаратов, однако его влияние на свойства клейковины и теста до сих пор не изучались. В литературе имеются указания, что перекись бензоила не оказывает никакого влияния на хлебопекарные свойства муки, но эти сведения не подкреплены никакими экспериментальными данными.