Структурно-механические свойства теста при замесе

23.10.2014

При усилении механического воздействия структурно-механические свойства теста изменяются. Свойства теста авторы характеризовали по консистенции Kт на пенетрометре, на альвеографе и определяли вязкость на приборе Толстого — Николаева. Продолжительность замеса контрольного теста составляла 5 мин, с усиленной механической обработкой 30 мин. Тесто исследовали после замеса и перед разделкой (табл. 22).

При увеличении продолжительности замеса теста структура его ослабляется. После продолжительного замеса показатель консистенции теста Kт увеличивается, а вязкость теста уменьшается. Снижается упругость, растяжимость и величина усилия деформации теста, определяемые на альвеографе (рис. 13).

Усиление механического воздействия на тесто снижает его вязкость и повышает его способность к растяжению. При этом тесто способно значительно увеличиваться в объеме при рас-стойке и выпечке, становится эластичным, растяжимым, увеличивается его газоудерживающая способность.
По окончании интенсивного замеса тесто становится заметно светлее, чем при медленном и неполном замешивании, что объясняется захватыванием воздуха при замесе, включением его в тесто и последующим окислением красящих пигментов муки.
Интенсивный замес теста в течение 7 мин разрушает около 31 % пигментов муки. При усиленной механической обработке теста происходит аэрация его составных частей, влияющая на окислительно-восстановительную систему муки. После соответствующего времени брожения тесто с увеличенной степенью механической обработки имеет более упругие свойства по сравнению с тестом без обработки.
При брожении теста с усиленной механической обработкой процесс его разжижения затормаживается (предполагается, что из-за частичного восстановления структуры). Большую роль в этом играют окислительные процессы, способствующие «сшиванию» макромолекул белка поперечными дисульфидными и другими связями.
При увеличении интенсивности обработки сорбция водь? тестом повышается и при повышении влажности теста на 1—1,5 % оно имеет такие же структурно-механические свойства, как при обычном замесе. Это подтверждается определением структурно механических свойств теста по предельному напряжению сдвига τ (в Па) при увеличении продолжительности механической обработки теста с 6 до 20 мин. Предполагается, что при интенсификации обработки теста более полно разворачиваются глобулы клейковинных белков и возрастает их гидратационная способность.
С целью объяснения повышенной водопоглотительной способности теста при его усиленной механической обработке исследованы сорбционные свойства теста при разных способах замеса. Сравнивались физико-химические свойства бездрожжевого теста, которое замешивалось в машине Л-106 в течение 6 и 20 мин при 70 об/мин и машине ротационного типа при 1400 об/мин в течение 3—5 с.
На адсорбционно-вакуумной установке Мак-Бена определяли скорость сушки образцов теста при непрерывной откачке пара и десорбцию водяного пара образцами, высушенными в вакууме, и затем увлажненными до постоянной массы.
Установлено, что усиленная механическая обработка теста ускоряет его высыхание и оно быстрее достигает постоянной массы.
Гомогенизация теста (тесто ротационного и 20-минутного замеса) при усиленной механической обработке способствует ускорению удаления влаги при сушке — скорость сушки повышается. Скорость сушки возрастает с увеличением пористости высушенных образцов. Объем пор составляет 104 % для теста 20-минутного замеса, 94 — для ротационного и 86 % на сухое вещество для обычного образца.
При анализе изотерм десорбции установлено, что в равновесном десорбционном процессе влагоудерживающая способность теста повышается при увеличении механической обработки теста, т. е. повышается энергия связи влаги.
На основании опытов отмечается, что повышение степени механической обработки теста способствует увеличению количества воды, прочно связанной с тестом, что улучшает его структурно-механические свойства, а следовательно, и качество хлеба.
Белковые вещества теста. Белковые вещества при замесе теста претерпевают определенные изменения в результате их пептизации, а также под действием ферментов муки.
Для исследования белковой части теста при усилении механического воздействия на него определяли количество и качество отмываемой клейковины и количество водорастворимого азота (табл. 23).

Гидратационная способность клейковины теста при дополнительной механической обработке повышается. Это отражается на ее структурно-механических свойствах: продолжительность выпрессовывания по пластометру уменьшилась на 22 с, а удельная растяжимость увеличилась в 1,5 раза.
Сразу после замеса с усиленной механической обработкой в тесте было на 3,7 % меньше отмываемой клейковины, чем в тесте, замешенном в течение 5 мин. Количество водорастворимого азота, наоборот, было выше.
Эти данные показывают, что в усиленно обработанном тесте процессы формирования и созревания в значительной степени происходят уже в период механической обработки, что может способствовать сокращению времени приготовления теста.
При брожении теста количество отмываемой клейковины снижается как в контрольном тесте, так и в тесте с дополнительной механической обработкой.
Перед посадкой в печь количество клейковины, отмываемой из контрольного теста, снизилось на 30,8 % по сравнению с количеством клейковины муки, а из теста с усиленной механической обработкой — на 39,9%. Это свидетельствует о более интенсивном процессе изменения белковых веществ в тесте с усиленной механической обработкой.
Количество водорастворимого азота в контрольном тесте увеличилось на 60,6 % по отношению к водорастворимому азоту муки, а в тесте с усиленной механической обработкой — на 72,7 %.
Диаграммы снижения количества отмываемой клейковины и повышения количества водорастворимого азота в тесте перед посадкой в печь представлены на рис. 14 и 15.

К. Н. Чижовой установлено, что готовность пшеничного теста можно характеризовать определенной степенью снижения содержания отмываемой клейковины и увеличения количества водорастворимого азота. Дополнительная обработка теста обусловливает более глубокие изменения белковых веществ, что способствует ускорению его созревания.
Состояние белков клейковины в тесте изменяется под влиянием различных факторов. При этом имеет значение состояние самих белков муки и их изменения в процессе приготовления теста под действием накапливающихся кислот и протеолитических ферментов.
Для изучения изменений клейковины под действием кислот и ферментов при усиленной механической обработке теста на нее воздействовали 0,005 н. молочной кислотой и исследовали ее атакуемость протсолитическим ферментом папаином (табл. 24).

По мере усиления механической обработки клейковины растворимость ее в молочной кислоте изменяется: при замешивании теста в течение 5 мин растворяется 20 % клейковины, а при увеличении продолжительности замеса до 30 мин — примерно 40 %.
Опыты с внесением папаина также показывают, что атакуемость клейковины усиливается при повышении степени ее механической обработки. При сравнительной оценке замеса теста в дежевой тестомесильной машине и в вибросмесителе установлено, что при воздействии на тесто в вибросмесителе в течение 2 мин растворимость белка в 0,05 М. уксусной кислоте повышается так же, как при 15-минутном замесе теста в дежевой тестомесильной машине. Увеличение продолжительности обработки теста на вибросмесителе до 15 мин увеличивает растворимость белков сильнее, чем 45-минутный замес в тестомесильной машине обычного типа. Белковые вещества теста исследованы методом гельфильтрации на Сефадексе Г-100. При разделении белковых веществ теста получены четыре фракции. Анализ хроматограмм показал, что увеличение продолжительности замеса теста повышает процент первой и второй высокомолекулярных фракций. Считается, что первая фракция характеризует белки с молекулярной массой более 150 000, соответствующие глютенину, вторая фракция — белки с молекулярной массой около 100 000 и соответствует смеси молекулярного глютенина с глиадином. Третья и четвертая фракции соответствуют альбуминам и глобулинам.
Преобразования белка клейковины при замесе связывают с вытягиванием и разрывом его с образованием тонких пленок клейковины, которые подвергаются расщеплению путем разрыва нековалентных связей — водородных, гидрофобных и солевых мостиков, а также путем разрыва дпсульфидных связей между пептидными цепями.
Углеводы теста. Интенсивная механическая обработка теста приводит к изменению крахмальных зерен, повышает их атакуемость амилазами муки, что увеличивает содержание водорастворимых углеводов, в том числе сахаров.
Углеводы теста характеризовали по содержанию непосредственно восстанавливающих сахаров и водорастворимых углеводов. восстанавливающих после гидролиза в течение 3 ч (табл. 25).

По мере усиления механического воздействия на тесто количество сахаров в нем увеличивается.
При замесе небродящего теста а течение 30 мин содержание непосредственно восстанавливающих сахаров повышается по сравнению с контрольным тестом (продолжительность замеса 5 мин) на 18 %, водорастворимых углеводов, восстанавливающих после трехчасового гидролиза, — на 27 %
При отлежке небродящего теста под действием амилаз муки продолжается прирост водорастворимых углеводов, В хлебе, выпеченном из такого теста, наблюдается повышенное содержание сахаров по сравнению с количеством их в тесте с обычной обработкой. В бродящем тесте количество водорастворимых углеводов перед посадкой в печь довольно близкое как в образце без обработки, так и в тесте с усиленной механической обработкой. Это можно объяснить большим потреблением сахаров за период брожения теста с увеличенной степенью механической обработки, что подтверждается данными определения газообразующей способности теста и объема хлеба.

Исследования влияния степени механической обработки теста на его газообразующую и газоудерживающую способность на образцах пшеничной муки I сорта с клейковиной средней силы и сахарообразующей способностью 275 и 204 мг мальтозы на 10 г муки (табл. 26 и рис. 16) показывают, что усиленная механическая обработка теста (продолжительность замеса 30 мин) повышает газообразование, определяемое в период расстойки, на 14—21 % по сравнению с контрольным тестом (продолжительность замеса 5 мин). Это имеет значение при переработке муки с низкой сахарообразующей способностью (204 мг мальтозы на 10 г муки).

Повышение газообразующей способности теста при усиленной механической обработке связано с накоплением в нем водорастворимых углеводов и продуктов дезагрегации белковых веществ, являющихся питанием для дрожжей.
Эти изменения в тесте способствуют получению хлеба большего объема, с более мелкой и равномерной пористостью, с нежным ii эластичным мякишем.
При исследовании влияния усиленной механической обработки теста на степень черствения хлеба (нарезные батоны массой 0,4 кг из пшеничной муки I сорта), выпекавшегося на опытном хлебозаводе ВНИИХПа, установлено, что показатели, характеризующие свежесть изделий из этого теста, изменяются по сравнению с контролем. Сжимаемость и вязкость суспензии мякиша батона после 3, 24 и 48 ч хранения выше у хлеба, тесто для которого замешивается более длительное время (табл. 27 и рис. 17).

Вязкость суспензии мякиша по мере хранения батонов снижалась, но была большей для батонов из теста, которое замешивалось более длительное время (см. рис. 17).
Данные органолептической оценки показывают, что батоны из теста более длительного замеса (20 мин) с самого начала (через 3 ч) имели более нежный, мягкий мякиш, чем батоны, выпеченные из теста с продолжительностью замеса 4,5 мин. Разница в состоянии мякиша сохраняется на протяжении всего периода хранения (в течение 48 ч). Эти данные показывают, что увеличение степени механической обработки теста приводит к улучшению качества хлеба и способствует замедлению процесса его черствения.

Повышение интенсивности замеса теста для ржано-пшеничного хлеба украинского нового при соотношении муки обдирной и II сорта 60:40 % также замедляет его изменения при хранении. При этом наблюдается накопление летучих карбонильных соединений, обусловливающих аромат хлеба.