Изменение белковых веществ при черствении хлеба

23.10.2014

Содержание белка в пшеничной муке оказывает влияние на качество хлеба и сохранение его свежести.
Во ВНИИХПе установлено, что добавление в тесто сухой сублимированной клейковины в количестве 5 % к массе муки увеличивает объем изделий и сжимаемость мякиша, который становится более эластичным и приобретает мелкую равномерную структуру пористости. Через 3, 24 и 48 ч хранения хлеб с добавлением клейковины имеет показатели, характеризующие его как более свежий (табл. 7).

Изменение белковых веществ при черствении хлеба

Через 3 ч вязкость суспензии мякиша с внесенной клейковиной была выше контрольной на 27%. При дальнейшем хранении хлеба вязкость суспензии снижалась. Однако через 24 ч вязкость суспензии мякиша хлеба с клейковиной была на 40 % выше, чем контрольной. Это показывает, что хлеб с клейковиной медленнее черствеет и скорость снижения его показателей также ниже, чем в контрольном хлебе.
Аналогичная зависимость наблюдается в хлебе по показателям сжимаемости, набухаемости и атакуемости крахмала мякиша, но в меньшей степени. Введение крахмала в тесто не дает положительного эффекта: сжимаемость, набухаемость, вязкость суспензии мякиша хлеба и атакуемость проб с крахмалом снижаются по сравнению с пробой без него.
При повышении содержания белковых веществ в хлебе, как это установлено рядом исследователей, черствение его при хранении замедляется. Мягкость мякиша при этом не находится в прямой зависимости от содержания белка в хлебе.
С. К. Ким и Д’Апполония для исследования влияния содержания в муке белка на скорость и механизм черствения хлеба применили универсальный прибор «Инстрон» и расчет проводили по уравнению, характеризующему кривую изменения модуля упругости мякиша хлеба, которая может быть выражена в виде обратной экспоненциальной кривой:
θ = (EL - Et)/(EL - E0) = exp(-ktn),

где θ — фракция крахмала, не кристаллизовавшегося за время t; Et — измеренный модуль эластичности за время t; E0 и EL — измеренные величины модуля, соответствующие начальной и конечной стадии процесса кристаллизации; k — константа скорости; 1/k — константа времени, противоположная константе скорости; n — экспонента Аврами, величина которой колеблется от 1 до 4.
Путем определения константы времени для хлеба с разным содержанием белка показано, что скорость черствения его обратно пропорциональна содержанию белка в муке.
От содержания белка зависит удельный объем хлеба. Поэтому снижению скорости черствения хлеба способствует увеличение содержания белка в нем, а следовательно, и повышение удельного объема хлеба.
Л. Я. Ауэрманом и Р. Г. Рахманкуловой установлено, что в процессе черствения хлеба происходят изменения в белковой фракции мякиша, что приводит к уплотнению структуры и снижению гидратационной способности.
С. Эрландер же считает, что на скорость черствения хлеба влияет соотношение крахмала и белка и что структура крахмала такова, что черствение будет протекать независимо от того, сколько будет добавлено белка в тесто.
Изменение белковых веществ при черствении хлеба

Однако, если учесть, что мякиш хлеба имеет губчатую структуру, в которой непрерывную фазу составляют коагулированные белковые вещества, а крахмальные зерна лишь вкраплены в них, то можно считать, что в процессе черствения хлеба изменяются физические свойства белковых веществ. Ho эти изменения происходят в 4—6 раз медленнее по сравнению со скоростью старения крахмала, содержание которого в муке в 5—7 раз больше белка.
Е. Виллхофт экспериментально показал, что в процессе черствения хлеба происходят изменения не только крахмала, но и белковых веществ. Им проведены исследования изменений, происходящих в клейковине и крахмале путем постановки модельных опытов. Клейковина и крахмал выделялись из теста путем центрифугирования в течение 2 ч при 15 °C в сверхскоростной центрифуге «Суперсоид-40». Фракции крахмала и клейковины помещались в специально сконструированную гильзу с контактом между ними на площади приблизительно 7 см2. Затем гильза герметизировалась и подвергалась термическому воздействию при температуре 100 °С. Продолжительность воздействия составляла 1 ч, после чего гильза хранилась при температуре 25 °C. В другой серии опытов модельная система с клейковиной и крахмалом выдерживалась при повышенной температуре (100 °C) в течение 20 ч.
Во время выпечки влага мигрировала из фракции клейковины в крахмальную фракцию.
Перераспределение влаги между фракциями крахмала и клейковины во время выпечки и хранения показано на рис. 3 и 4.
Изменение белковых веществ при черствении хлеба

Как видно из приведенных данных, клейковина в период, выпечки потеряла около 16 % воды.
Во время последующего хранения при температуре 25 °C влага продолжала мигрировать из клейковины в крахмальную фракцию, но с несколько меньшей скоростью. При хранении с частично клейстеризованным крахмалом при температуре 25 °C в течение 72 ч около 10% воды, связанной клейковиной, было высвобождено и затем поглощено крахмалом.
Из рис. 3 и 4 видно, что влага мигрирует из фракции клейковины во фракцию крахмала с экспоненциально уменьшающейся скоростью как во время выпечки, так и во время последующего хранения. Высказано предположение, что при хранении продолжаются процессы изменения гидратированных белков клейковины, что приводит к снижению гидратационной способности и отдаче свободной воды. Эти изменения связывают с увеличением степени денатурации белка или изменением их конфигурации.
Для математического описания процесса перераспределения свободной влаги между клейковиной и крахмалом в процессе черствения эти изменения представляются в следующем виде. Во время черствения белок мякиша (G) подвергается изменениям, ведущим к образованию белка с измененной структурой (P) и высвобожденной влагой Крахмал (Sa) создаст градиент влажности па поверхности раздела G/Sa путем поглощения свободной влаги. Это выражается следующим образом:
G → P+ m[H2O];
Sa + m[H2O] → Sa',

где m[Н2O] — общее содержание влаги по всей поверхности раздела Sa/G мякиша; Sa' — крахмал с увеличенным содержанием влаги.
Е. Виллхофт даст уравнение, составленное на основе описания перераспределения влаги в виде последовательных реакций, которые позволяют определить скорость переноса влаги.
Предполагается, что миграция влаги в данной модельной системе происходит путем диффузии. Опыты наглядно показывают, что белковая фракция при хранении также претерпевает изменения, связанные с образованием свободной воды. Снижение влажности белковой фракции хлеба, естественно, может сказаться па состоянии мякиша хлеба, т. е. мягкость его может снизиться.
Рассмотрение приведенных данных позволяет отметить, что при хранении хлеба происходит кристаллизация крахмала, изменение клейковины с выделением свободной воды и последующая денатурация клейковины, способствующая увеличению жесткости мякиша.

Имя:*
E-Mail:
Комментарий: