Роль рецептурных компонентов в образовании теста

09.11.2014

Жировые продукты. В процессе приготовления теста липиды муки и жиры, внесенные при замесе, претерпевают ряд сложных превращений, в результате которых тесто приобретает определенные свойства. Показатели качества готовых изделий, особенно органолептические, улучшаются.
При производстве булочных и сдобных изделий в тесто вводят от 1,0 до 15 % жира к общей массе муки. Механизм взаимодействия липидов муки и вносимых с компонентами теста жиров в значительной степени зависит от химического состава и свойств используемого жира и муки. Важную роль при этом играют входящие в состав жира триглицериды насыщенных и ненасыщенных жирных КИСЛОТ. Чем больше содержится в жире триглицеридов ненасыщенных жирных кислот, тем он больше сорбируется белками.
Жиры в зависимости от состава и свойств изменяют структуру белковых частиц либо путем прямого взаимодействия с различными химическими группами, входящими в состав макромолекул белка, либо путем косвенного воздействия на их структуру, адсорбируясь на поверхности белковой молекулы.
При замесе пшеничного теста жиры изменяют свойства крахмала в результате образования комплексов с амилозной фракцией.
Адсорбируясь па поверхности белковых мицелл и крахмальных зерен, жир препятствует набуханию этих коллоидов муки и увеличивает содержание жидкой фазы теста. Вследствие этого ослабляется связь между компонентами твердой фазы теста, что делает его более пластичным.
Жиры лучше вводить в тесто в виде тонкодиспергированной эмульсии. Тогда частицы жира при замесе теста лучше распределяются в виде тончайших пленок между частицами муки, а при выпечке тестовых заготовок способствуют образованию тонкопористой структуры изделий. Чем тоньше пленки жира и чем больше их в тесте, тем более пористую структуру имеют готовые изделия.
При замесе теста содержание связанных липидов увеличивается. Степень связывания их зависит от способа замеса теста, усилий, затрачиваемых на замес, и среды, в которой он производится. При замесе теста в атмосфере азота связывание липидов увеличивается, особенно при усиленной механической обработке, и снижается при замесе в атмосфере кислорода. Постепенное введение кислорода в тесто, замешиваемое в среде азота, снижает количество уже связанных липидов. В то же время введение азота в тесто при замешивании его в атмосфере кислорода не снижает степени связывания липидов при интенсивном замесе.
Даниэльс, Вуд и др. (США) предположили, что «высвобождение» липидов в тесте, замешанном при обычных условиях, связано с действием липоксигеназной окислительной системы. Они предложили схему взаимодействия липоксигеназной системы и липидов при замесе теста (рис. 7.6).

В соответствии с этой схемой промежуточные липиды участвуют в сопряженном окислении липопротеинового комплекса, в результате чего происходит «высвобождением связанных липидов. Образующиеся гидропероксиды в этом не участвуют, так как методом газовой хроматографии установлено, что «освобожденные» липиды были неизменными по химической структуре, т. е, не подвергались окислению.
В результате действия липоксигеназной окислительной системы липиды в тесте сохраняются в свободном состоянии.
При брожении полуфабрикатов происходит постепенное разрушение липид-белковых комплексов и одновременно образование вторичных липид-белковых комплексов за счет свободных липидов муки и липидов, вносимых с жировыми продуктами. Образование вторичных липид-белковых комплексов следует рассматривать как положительный процесс, способствующий улучшению качества изделий в результате повышения газоудерживающей способности теста.
Окисление ненасыщенных жирных кислот в тесте происходит при участии комплекса липоксигеназы и глютенина.
Основными направлениями превращений липидов и жиров, вносимых в соответствии с рецептурой при приготовлении хлебопекарных полуфабрикатов, являются: гидролиз липидов, окислительные и биохимические превращения, которые протекают одновременно в виде идущих параллельно: или связанных между собой превращений.
Пшеничная мука содержит около 2,0 % липидов. Липидами называют сложную смесь органических веществ — жирных кислот, спиртов, альдегидов, соединенных с помощью сложноэфирной, простой эфирной, фосфоэфирной, гликозидной связей. Высокая реакционная способность химических группировок молекул белка способствует взаимодействию их с липидами и углеводами и образованию соответственно липопротеидных и гликопротеидных комплексов, оказывающих влияние на структуру и свойства клейковины. В состав простых липидов растительных масел и жиров входят гликолипиды, содержащие остатки моноз:

Гликолипиды выполняют структурные функции, так как им принадлежит важная роль и формировании клейковинных белков. Важнейшими представителями сложных липидов являются фосфолипиды, которые образуют сложные комплексы с белками (липопротеиды) и углеводами (гликолипиды).
При замесе теста происходят превращения липидов, интенсивность которых зависит от влажности полуфабриката, активности липазы и липоксигеназы, контакта с кислородом воздуха и др. Все это говорит о многообразии, сложности и противоречивости процессов, протекающих в липидном комплексе. Из общего количества липидов муки около 20—30 % находится в связанном состоянии, в том числе и фосфолипиды. Последние, входя в макроструктуру белка клейковины, наиболее существенно влияют на реологические свойства клейковинного каркаса в тесте, физические свойства тест а и качество хлеба.
Основную массу жирных кислот липидов пшеничной муки СЗ/4) составляют ненасыщенные жирные кислоты, среди которых примерно половина представлена линолевой кислотой.
При замесе теста доля снизанных липидов резко (в 3 раза) возрастает, при этом в первую очередь фосфолипиды образуют комплексы с клейковинными белками.
В качестве жировых продуктов используют: маргарин, растительные масла, животные жиры, жир жидкий хлебопекарный, спреды, топленые смеси и др.
Вносимый и тесто жир, так же как и липиды самой муки, влияет на процессы, происходящие при замесе, брожении и разделке теста, а также при выпечке изделий. Жир в тесте в значительной степени связывается белками, крахмалом и другими составляющими твердой фазы теста. Часть жира, находящегося в тест; в жидком состоянии, может находиться в жилкой фазе теста в виде мельчайших жировых капелек. Жировые продукты с температурой плавления 30—33 °С не соединяются с компонентами твердой фазы теста, а остаются в нем в виде твердых частиц, которые плавятся только при выпечке.
Жир, добавленный в тесто и количестве до 3 % от общей массы муки в тесте, улучшает реологические свойства теста, повышая его эластичность и пластичность. Это связано со смазывающими свойствами жира, обеспечивающими относительное скольжение структурных компонентов теста, его клейковинного каркаса и включенных в него зерен крахмала. Благодаря этому увеличивается способность клейковинного каркаса теста растягиваться без разрыва под давлением растущих в объеме газовых пузырьков.
Внесение жиров несколько расслабляет тесто, улучшает его адгезионные свойства, что положительно сказывается на работе тостоделительных и тестоформующих машин и предотвращает прилипание к поверхностям передаточных устройств.
В период брожения часть жира вступает во взаимодействие с белками клейковины и крахмалом муки. Образующиеся комплексы улучшают реологические свойства теста, повышают его газоудерживающую способность. С целью повышения степени взаимодействия жиров с компонентами теста рекомендуется эмульгирование жира перед замесом теста с добавлением в эмульсию поверхностно-активных веществ.
При внесении в тесто жировых продуктов в дозировке 10 % и более к массе муки в тесте спиртовое брожение замедляется. Это обусловлено тем, что жировые пленки обволакивают дрожжевые клетки и препятствуют поступлению питательных веществ к ним.
Соль. Пищевая поваренная соль (хлорид натрия) является одним из основных компонентов рецептуры хлебобулочных изделий, за исключением диетических бессолевых (ахлоридных), предназначенных для больных, страдающих заболеваниями почек, сердечно-сосудистой системы и др. Массовая доля соли в тесте может колебаться от 0 до 2,5 %, но в основном ее дозировка составляет 1,3—1,5 % к массе муки в тесте.
Поваренная соль придаст вкус хлебу и оказывает определенное влияние на коллоидные, биохимические и микробиологические процессы, протекающие в тесте. Соль позволяет улучшить реологические свойства теста, приготовленного из хлебопекарной пшеничной муки со слабой и средней по силе клейковиной. Она угнетающе действует на жизнедеятельность микроорганизмов и несколько ингибирует амилолитические и протеолитические ферменты муки. Дозу солевого раствора устанавливают в зависимости от фактической его плотности. Рекомендуется применять раствор с постоянной плотностью (1200 кг/м3).
Добавление 0,5% соли в опару влажностью 60% благотворно влияет на размножение дрожжевых клеток в течение 2 ч, при более продолжительном брожении или большей концентрации соли она угнетающе действует на дрожжи. В тесте, приготовленном с 3 % прессованных дрожжей, внесение поваренной соли от 1 до 3 % к общей массе муки в тесте снижает активность брожения и размножения дрожжевых клеток. Действие поваренной соли нивелируется лишь в том случае, когда дозировка дрожжей в тесте достигает 5...6 %. Осмофильные дрожжи также угнетаются солью.
Заваривание муки раствором поваренной соли или введение ее в приготовленную заварку при производстве жидких дрожжей приводит к ухудшению кислотообразования и размножения молочнокислых бактерий в осахаренной заварке, а также уменьшению содержания редуцирующих сахаров, общего количества водорастворимых и азотистых соединений. Хлеб, приготовленный на жидких дрожжах, содержащих поваренную соль, имеет меньший удельный объем, а верхняя корка в некоторых случаях подорвана.
На консистенцию заварки большое влияние оказывают температура и концентрация раствора поваренной соли, применяемого для заваривания муки. Чем выше концентрация раствора хлорида натрия, тем более жидкой получается заварка. Заварки, приготовленные на растворах поваренной соли температурой 90 °С, имеют более густую консистенцию. Снижение степени осахаривания солевых заварок обусловлено повышением температуры клейстеризации крахмала, а уменьшение образования сахаров при оптимальных температурах этого процесса — снижением активности амилолитических ферментов.
Применение 5%-ного раствора хлорида натрия для замеса теста из муки, смолотой из зерна, пораженного клопом-черепашкой, позволяет улучшить свойства клейковины в результате прекращения ее гидролиза.
В качестве ингибиторов ферментов протеолитического действия экстрактов, полученных из зерна, пораженного клопом-черепашкой, целесообразно использовать хлорид натрия и сульфат натрия. Хлорид натрия резко тормозит действие ферментов указанных экстрактов и препаратов химозина и трипсина.
Клейковина зерна, пораженного клопом-черепашкой, легче подвергается действию протеолитических ферментов, В этом случае отмечается заметное угнетающее действие хлорида натрия (в концентрациях 0,1—0,2 н.) на процесс дезагрегации клейковины. При приготовлении пшеничного теста кислотностью не более 5 град для снижения риска возникновения дефекта хлеба из муки, смолотой из проросшего зерна, применяют поваренную соль.
Из хлоридов более сильное инактивирующее действие на протеолитические и амилолитические ферменты оказывает хлорид кальция. Соли натрия, калия, магния инактивируют процесс сахарообразования в более слабой степени. В жидких опарах с добавлением поваренной соли (0,7 % к массе муки) образуется меньше сахаров, чем в опарах без соли. Она также тормозит процесс протеолиза в мучных средах.
С помощью методов электрофореза и хроматографии на бумаге, а также оптического и электронного микроскопов установлено, что в период приготовления теста из пшеничной муки с хорошими хлебопекарными свойствами преобразование белка клейковины происходит на уровне третичной и четвертичной структуры за счет нарушения и восстановления электростатических, гидрофобных, водородных и других связей, имеющих сравнительно небольшую энергию активации и обратимый характер. Заметь ого нарушения ковалентных связей и изменения аминокислотного состава белка клейковины не установлено.
В бродящих полуфабрикатах белок клейковины может находиться в разных состояниях и его условно подразделяют на белок, отмывающийся из полуфабрикатов в виде клейковины; белок, не образующий клейковину, но и не переходящий в фазу водорастворимого; водорастворимые азотистые соединения, включающие небелковый азот. Эти особенности белка свидетельствуют о закономерности возникновения структурно-механических свойств в сложных коллоидных высокодисперсных системах.
Переход клейковины в растворимое состояние осуществляется под действием слабых растворов кислот, накапливающихся в жидких дрожжах, полуфабрикатах и тесте; обратимое растворение белка клейковины может быть вызвано также диоксидом углерода.
Значительное изменение состояния белка клейковины наблюдается под действием поверхностно-активных веществ, при интенсивной механической обработке водно-мучных смесей, изменении ионной силы среды и др.
Под действием электролитов могут также происходить преобразования структуры белка клейковины, сопровождающиеся изменением ее состава и, следовательно, физических свойств теста. Одним из постоянно присутствующих в тесте электролитов является хлорид натрия.
С повышением дозировки соли следует увеличивать продолжительность замеса теста, так как достижение тестом максимальной эластичности замедляется.
Добавление поваренной соли в тесто до 1 % к массе муки при отлежке теста до отмывания клейковины в течение 60 мин увеличивает растяжимость клейковины. Внесение большего количества соли или увеличение срока отлежки теста до отмывания клейковины даже при наличии 1 % соли снижает растяжимость клейковины. В тесте при обычных дозировках поваренной соли последняя дегидратирует и укрепляет клейковину.
Добавление в тесто без дрожжей 1,5 % поваренной соли укрепляет тесто и уменьшает степень его разжижения при отлежке, повышает его вязкость.
Количество клейковины, отмываемой из соленого теста сразу после замеса, повышается на 2—4% против контроля без соли, а после 2—4 ч выдержки — на 1—3% из-за повышения гидратационной способности клейковины.
Катионы натрия и калия замедляют набухание клейковинных белков.
Хлорид натрия в дозировке, принятой при производстве хлеба (1,3—2,5%), повышает гидратацию клейковины. Сущность его действия как улучшителя хлебопекарных свойств муки состоит в увеличении гидратации клейковины, благодаря чему облегчается ее формирование в тесте и уменьшается содержание в нем свободной воды.
Структура теста, состоящая из муки, воды и соли, зависит от распределения в нем клейковины. Равномерность распределения частиц клейковины в массе теста зависит от структурно-механических свойств белка (распределения по фазам его состояния), последнее — от степени его гидратации и растворения.
При переработке муки со слабой клейковиной, в том числе из пшеницы с примесью зерна, поврежденного клопом-черепашкой, хлорид натрия применяется для торможения процессов излишней дезагрегации белка, улучшения физических свойств теста и качества хлеба — его формоустойчивости, объема и состояния мякиша.
Поваренную соль используют также для консервирования полуфабрикатов при вынужденных простоях и необходимости снижения вязкости полуфабрикатов (по условиям производства). При добавлении хлорида натрия в полуфабрикаты, полученные из муки с удовлетворительным качеством клейковины, вязкость их снижается даже при концентрации хлорида натрия 0,4%; при дальнейшем увеличении дозировки вязкость остается почти на одном уровне. Тесто, приготовленное без соли — слабое, липкое; тестовые заготовки в период окончательной расстойки расплываются. Брожение теста идет интенсивно, сбраживаются почти все сахара теста, поэтому верхняя корка хлеба имеет бледную окраску.
При добавлении хлорида натрия в полуфабрикаты из муки со слабой клейковиной вязкость повышается.
Сахар и сахаросодержащие продукты. В тесте около 40 % воды, адсорбционно связанной крахмалом, белками и другими коллоидами теста, не участвует в растворении соли, сахара и других подобных веществ. Остальная часть воды с растворенными в ней солями, сахарами и другими веществами представляет собой жидкую фазу теста, которая затем осмотически связывается белками в процессе их набухания.
При использовании сахара-песка в сухом виде его растворение происходит в жидкой фазе теста. При этом создаются неблагоприятные условия ввиду недостаточного количества растворителя (воды), имеющего низкую температуру (температура теста 30—32 °С). Поэтому добавление свыше 10 % сахара-песка (по рецептуре) при замесе не создает условий для полного его растворения что приводит к неравномерному распределению сахара в тесте.
В связи с этим в технологических инструкциях по выработке хлебобулочных изделий указано, что при замесе теста сахар следует дозировать только в виде раствора.
При замесе теста применяют сахарные растворы 50%-ной концентрации, а для изделий с более высоким содержанием сахара по рецептуре используют растворы сахара 70%-ной концентрации, позволяющие обеспечить его дозирование в растворенном виде во все хлебобулочные, сдобные, бараночные, сухарные и мучные кондитерские изделия.
Наличие сахара в тесте оказывает влияние на жизнедеятельность дрожжевых клеток: при его содержании до 10% к массе муки в тесте интенсифицируется сбраживающая активность дрожжей, стимулируется спиртовое брожение и, как следствие, образование этанола и диоксида углерода. Сахар (сахароза) под действием β-фруктофуранозидазы дрожжевых клеток гидролизуется до глюкозы и фруктозы. Поэтому интенсивность образования этанола и диоксида углерода я тесте не зависит от исходной активности α-глюкозидазы дрожжей.
Увеличение дозировки сахара (сахарозы) свыше 10% к массе муки в тесте ингибирует жизнедеятельность дрожжевых клеток, а при 30 % и выше резко снижает газообразование и даже приостанавливает его. Это происходит из-за увеличения осмотического давления в дрожжевой клетке, приводящего к ее плазмолизу. В этом случае сахар влияет на дрожжи так же, как соль, только влияние сахара на осмотическое давление в жидкой фазе теста примерно в 6 раз меньше, чем при той же концентрации соли.
Сахар и тесте оказывает дегидратирующее действие на клейковинные белки, затрудняя их набухание. При повышенных дозировках сахара и жира расход воды на замес теста сокращается. Если рецептурой предусмотрены повышенные дозы сахара и жира, то целесообразно их вносить при замесе теста в два приема — одну часть при замесе теста, вторую — спустя 40—60 мин брожения теста при повторном замесе (отсдобке), при этом вносят еще и муку для обеспечения его нормальной консистенции.
При выработке диетических изделий применяют ксилит, сорбит, фруктозу, лактозу и другие подслащивающие вещества.
С внесением в тесто лактозы в определенных количествах его водопоглотительная способность повышается, сокращается продолжительность брожения теста, улучшается качество хлеба.
Адсорбционная способность сахаров влияет на водопоглотителъную способность и продолжительность замеса теста, выход теста и хлеба, сохранность изделий в свежем виде. Например, лактоза наряду с фруктозой, глюкозой и сорбитом обладает большей адсорбционной способностью по сравнению с сахарозой, а адсорбционная способность мелассы выше, чем сахарозы и инвертного сиропа.
Степень сбраживания сахаров дрожжевыми клетками и молочнокислыми бактериями в процессе тестоприготовления различна.
В первую очередь хлебопекарными дрожжами сбраживаются глюкоза и фруктоза. Сахароза скачала расщепляется β-фруктофуранозидазой дрожжей на глюкозу и фруктозу. Лактоза, а также продукт ее гидролиза галактоза сбраживаются специальными «лактозными» дрожжами.
Гексозы (глюкоза и фруктоза) ускоряют сбраживание мальтозы хлебопекарными дрожжами. При использовании смеси мальтозы и глюкозы (9:1) процесс газообразования в тесте ускоряется, а качество хлеба улучшается.
Влияние сахара на свойства теста и качество хлеба зависит от хлебопекарных свойств муки, а также от количества, вида и способа внесения сахара в тесто.
В присутствии сахара повышается температура клейстеризации крахмала, усиливается пептизация клейковины, тормозится ее термическая коагуляция при выпечке. Физические свойства клейковины, отмытой из теста с сахаром и без него, непосредственно после замеса несколько различаются, а после отлежки в течение 4 ч имеют показатели вязкости и модуля сдвига примерно одинаковые. Количество сырой клейковины в тесте с сахаром и без него почти не различается, однако по мере увеличения продолжительности отлежки теста выход ее возрастает. Влажность клейковины из теста без сахара после замеса равна 65,5 %, через 2 и 4 ч — соответственно 67,6 и 68,1 %; клейковины из теста с сахаром сразу после замеса — 62,4 %, а спустя 2 и 4 ч — 64,3 и 64,9 %.
Сравнение изменений физических свойств теста и клейковины показало, что при добавлении сахара набухание клейковины понижается, вследствие чего тесто разжижается.
Укрепление клейковины, отмытой из теста с сахаром (особенно при отмывании ее сахарным раствором) после замеса, происходит в результате дегидратирующего действия сахара. Отмечено, что добавление сахара не ускоряет процесс образования теста, а замедляет его.
В процессе приготовления теста сахар обычно дозируют при замесе теста. Однако разработаны и другие варианты введения сахара в тесто. Так, сахар и жир вносят при интенсивном замесе ступенчато через определенные промежутки времени, составляющие не менее 25 % от продолжительности замеса теста.
Целесообразно использовать порошкообразный сахаропаточный полуфабрикат, смешанный с жировым продуктом, и в виде пастообразной массы вносить его через 10—15 мин от начала замеса теста с последующим его замесом в течение 10—15 мин.
Для приготовления сахарных растворов можно использовать молочную сыворотку.
Эффективность применения растворов сахара в молочной сыворотке повышается при добавлении в них хлебопекарных прессованных дрожжей в дозировке 0,05—0,1 % к массе раствора. При этом рекомендуется готовить сахарный раствор 50—55%-ной концентрации; использовать его необходимо в течение 2 сут.
На хлебозаводах применяют высокоосахаренные ферментативные полуфабрикаты, которые получают путем направленного гидролиза крахмалсодержащего сырья (муки, вторично перерабатываемого хлеба, крахмального молока, крахмала-сырца) с помощью ферментных препаратов с активными α- и глюкоамилазой.
Высокоосахаренные ферментативные полуфабрикаты содержат до 85 % глюкозы па CB, они интенсифицируют процесс приготовления теста, активируют дрожжи, улучшают качество, вкус и запах хлеба при ускоренных способах его производства, а также могут быть использованы взамен всего сахара (2,5—5,0 % к массе муки в тесте) по рецептуре изделий.