Влияние различных факторов на свойства теста

24.10.2014

Большое внимание уделялось изучению реологических свойств теста, определяемых при помощи фаринографа и экстенсографа, при воздействии на него различных веществ и, прежде всего, окислителей. Многочисленными опытами было установлено, что ни бромат, ни йодат в тех концентрациях, которые применяются для улучшения хлебопекарных свойств муки, не влияют ни на скорость образования теста, ни па упругость его, характеризуемую шириной фаринограммы.
Эти окислители действуют на бездрожжевое тесто только после длительной его отлежки. В обработанном окислителями тесте обнаруживается иная структурная релаксация, чем в контрольном. Для этих исследований используется экстенсограф, при помощи которого тесто растягивается на ту или иную длину при большем или меньшем сопротивлении растяжению; обычно при опытах растяжение кусков теста производят через 30, 60 и 180 мин после его замеса и по полученным данным строят кривые структурной релаксации во времени (рис. 34). Наряду с этим производят линейное преобразование кривой структурной релаксации по уравнению, предложенному канадскими исследователями:

где L — асимптотическая нагрузка;
С — константа структурной релаксации.
На рис. 35 приведена кривая структурной релаксации и ее линейное преобразование. При помощи этого метода было изучено влияние бромата и йодата натрия на свойства пшеничного теста. На рис. 36, А, Б и В представлены соответствующие данные, из которых видно, что реакция теста на добавленный окислитель протекает во времени; требуется не менее 1 ч, чтобы можно было обнаружить различия в реологических свойствах образца с добавлением улучшителя и контрольного. Аналогичная картина наблюдается и при исследовании теста при помощи альвеографа.


В отличие от бромата, йодата и аскорбиновой кислоты такие окислители, как перекись кальция, перекись ацетона, влияют на свойства теста уже в момент замеса. На рис. 37 представлены данные, иллюстрирующие кривые замеса теста с добавлением некоторых активных окислителей, а на рис. 38 — соответствующие экстенсограммы. Наблюдаемые большие изменения реологических свойств сохраняются и при отлежке теста в течение 3 ч.

Значительный интерес представляют данные о возможности резкого изменения свойств теста под влиянием окисленных белков. Сухая пшеничная клейковина и яичный альбумин обрабатывались надмуравьиной кислотой; после удаления избытка кислоты диализом окисленные белки выпадали в осадок, который затем высушивали. Добавление к замешиваемому тесту 1,0%. окисленной клейковины оказывало сильно укрепляющее действие на тесто; при этом процесс релаксации замедлялся, как это видно на рис. 39. Аналогичный эффект наблюдался также при добавлении окисленного яичного альбумина. Механизм его действия остается пока не выясненным; предполагается, что при обработке белка активным окислителем происходит окисление цистеина в цистеиновую кислоту, которая взаимодействует с основными группами поли-пептидных цепей — ω-группами лизина, гистидил- и аргинил-группами белков теста, образуя электростатические связи, укрепляющие всю структуру. Добавление к тесту раствора мочевины, разрывающей водородные связи в молекуле белка, значительно снижает его упругость.

Добавление неорганических солей, сернокислого магния, например, полностью восстанавливает исходную консистенцию теста.
Противоположное действие оказывает на тесто дейтерированная вода. Замена слабых водородных связей в молекуле белковых веществ более сильными связями дейтерия приводит к значительному укреплению всей структуры (рис. 40). Приведенные материалы показывают, что между свойствами изолированной клейковины и нефракционированного теста имеется полная аналогия. Все вещества, укрепляющие структуру клейковины, укрепляют и тесто, а те химические соединения, которые вызывают ослабление клейковины — разрыв дисульфидных связей, ослабление водородных связей — ослабляют и структуру теста, определяемую по фаринографу и по экстенсографу.

Большой практический интерес представляет вопрос о влиянии активной кислотности и солей, и в первую очередь хлористого натрия, на свойства теста. Особое значение этот вопрос приобретает для выявления оптимальной кислотности жидких полуфабрикатов, в которых, как будет показано ниже, при брожении накапливается ряд органических кислот. Изучалось воздействие различных органических кислот в сравнении с действием соляной кислоты с применением экстенсиметра Саймона, регистрирующего сопротивления теста растяжению и величину разрушающего усилия. Испытанные в широком диапазоне концентрации (от 20 до 140 M на 280 г муки) все кислоты понижали растяжимость и величину разрушающего усилия и повышали сопротивляемость теста растяжению. Снижение растяжимости пропорционально степени диссоциации этих кислот, наиболее слабые кислоты — уксусная и пропионовая — оказывают и наиболее слабое действие (рис. 41, 42).

Монокарбоновые оксикислоты — молочная и гликолевая, обладающие большой способностью к диссоциации, сильнее воздействуют на реологические свойства теста. Интересна отметить, что лактат натрия, так же как и небольшое количество мочевины, оказывал незначительное влияние на растяжимость теста.
Эти явления могут быть объяснены влиянием электролитов путем экранирования электростатического притяжения компонентов теста. В частности, водородные ионы кислоты могут разрушать солевые связи пептидных цепей, вследствие чего молекулы принимают вытянутую конфигурацию, что приводит к более низкой растяжимости теста.
Такие кислоты, как уксусная и молочная, могут блокировать остатки глютамина боковых цепей, вследствие чего уменьшается количество боковых цепей, способных образовывать поперечные водородные связи через амидные группы параллельных цепей полипептидов.

Приведенные данные, однако, не сопоставлены с изменением величины активной кислотности теста, к которому было прибавлено различное количество кислот. Между тем, буферная способность муки весьма велика, а для получения реального представления о возможном изменении реологических свойств теста при замесе его на полуфабрикатах различной кислотности желательно иметь такие материалы. Недавно проведенные систематические исследования пополняют эти сведения. При добавлении одинакового количества воды влияние повышенной активной кислотности (за счет добавления уксусной кислоты) выражается в максимальном повышении консистенции теста. Добавление поваренной соли приводит к противоположному результату, консистенция теста с повышением активной кислотности понижается (рис. 43).

Полученные результаты могут быть объяснены специфическим взаимодействием кислоты с белковыми веществами клейковины и повышением их набухаемости. Способность соли действовать в противоположном направлении, возможно, объясняется тем, что последняя уменьшает количество связанной воды, присутствующей в тесте. Было изучено также влияние хлористого натрия на растяжимость и сопротивление теста растяжению в экстенсографе при различной активной кислотности. Повышение активной кислотности теста в пределах от pH 5,8 до pH 4,2 незначительно влияет на сопротивление теста растяжению, но сильно снижает величину растяжимости; добавление 1,0 % NaCl повышает сопротивление теста растяжению — чем» выше активная кислотность теста, тем эта величина больше.

Более высокая концентрация NaCl заметно повышает сопротивление теста, но влияние активной кислотности выражено здесь в меньшей степени. Прибавление 1,0% NaCl несколько повышает растяжимость теста в зоне pH 5,8—5,1, тогда как более высокая концентрация ее скорее снижает растяжимость в этих же пределах кислотности.
В более кислой среде растяжимость теста как без соли, так и с добавлением ее очень сильно снижается.
Приведенные данные далеко не исчерпывают все вопросы, касающиеся изменения реологических свойств теста под влиянием кислот и солей. Необходимо еще провести систематические исследования по выявлению оптимальных кислотности и концентрации NaCl для получения наилучших с точки зрения технолога упругости и растяжимости теста. При этом необходимо учесть и то сильное воздействие на тесто, которое оказывает процесс брожения. Приведенные же выше результаты относятся к бездрожжевому тесту. По-видимому, наиболее правильным было бы проведение параллельных исследований о влиянии кислот и солей на бездрожжевое и дрожжевое тесто.