Изменение крахмала при замораживании хлеба

Крахмал является продуктом, чувствительным к различным воздействиям внешней среды. Замораживание хлеба связано с фазовым переходом воды в лед, с образованием кристаллов льда, что, естественно, изменяет физико-химические свойства крахмала.
Исследованиями, проведенными в Воронежском технологическом институте, показано, что при замораживании хлеба происходит изменение физико-химических свойств крахмала. На основе определения ряда показателей, характеризующих физико-химические свойства крахмала, высказано мнение, что при замораживании хлеба происходит механический разрыв макро-молекулярной цепи крахмала, в результате чего начинается его разрушение. О деструктивных изменениях в макромолекулах крахмала при замораживании судили по определению средней молекулярной массы, с помощью спектрографического исследования крахмала и по другим показателям.
Исследовано влияние замораживания и размораживания хлеба на вязкость, набухаемость крахмала, на изменение содержания связанной воды и влагосодержание крахмала, а также проверены микрофотографические исследования зерен крахмала.
При проведении исследований замораживание проводилось в холодильной камере до температур -20, -30, -40 и -45 °С в центре мякиша; замороженный хлеб хранили в холодильной камере при -15, -18 °C в течение 1, 10, 20 и 30 сут. Хлеб размораживали, нагревая его до 30, 40, 50, 60, 70 и 80 °С в центре мякиша.
При замораживании хлеба свободная вода, распределенная в межмолекулярных пространствах денатурированного белка и набухшего, частично клейстеризованного крахмала, постепенно вымерзает, что установлено путем определения диэлектрической проницаемости (ε).
С повышением температуры величина ε возрастает, что объясняется наличием в крахмале свободной воды, содержание которой повышает электропроводность крахмала. При температурах -35, -40 °C наблюдается перегиб кривой, что происходит в связи с вымерзанием влаги.
Спектрографическое исследование образцов крахмала из хлеба до и после завораживания позволило выявить изменение молекулярной структуры крахмала при замораживании.
Степень разрушения макромолекулы крахмала характеризует также изменение средней молекулярной массы после замораживания и хранения хлеба в течение 1, 10 и 20 сут. В процессе хранения от 1 до 20 сут молекулярная масса крахмала из замороженного хлеба снижается с 30*10в4 до 22*10в4, что объясняется деструктивными изменениями в крахмале.
Исследование микроскопического строения крахмала пшеничного хлеба при его замораживании и размораживании показывает, что в зернах крахмала пшеничного хлеба происходят изменения.
При замораживании хлеба до -20 °C в центре мякиша по сравнению с крахмалом до замораживания в зернах крахмала несколько изменяется структура и они становятся более пористыми и рыхлыми. При снижении температуры до -30 °C крахмальные зерна не изменяют своей морфологической структуры, но становятся более плотными; при замораживании до -40 °C крахмальные зерна несколько уменьшаются в диаметре и становятся мельче.
При размораживании хлеба до температуры 50 °C в центре мякиша зерна крахмала почти не изменяются. Дальнейшее повышение температуры приводит к заметной деформации во всех зернах, что объясняется начавшейся вторичной клейстеризацией крахмала. При высоких температурах (70; 80 °C) происходит paзрушение крахмальных зерен.
Замораживание пшеничного хлеба влияет на вязкость крахмала, выделенного из этого хлеба.
Показано, что вязкость крахмала хлеба, замороженного до -30 °C, при хранении до 10 сут не изменяется, а при дальнейшем хранении (до 20—30 сут) начинает снижаться. Вязкость нативного крахмала снижается в течение всего времени хранения. Предполагается, что хлеб после замораживания и хранения до 10 сут при -18 °C сохраняет природную структуру крахмала, а увеличение продолжительности хранения хлеба способствует деструкции крахмала.