автолитическая активность пшеничной муки
Оценка хлебопекарных свойств пшеничной муки. (2 часть)
Фаринограмма замеса характеризует:
d — стабильность (устойчивость) теста к механическим воздействиям (чем сильнее мука, тем дольше сохраняет тесто свои первоначальные свойства, поэтому горизонтальный участок кривой достаточно длинный. Тесто из слабой муки быстро теряет консистенцию, и спад кривой начинается почти сразу после достижения ею максимума);
е — разжижение (размягчение) теста соответствует разности между максимально достигнутой при замесе консистенцией и ее конечным значением. Чем больше числовое значение этой разности, тем тесто слабее.
Рис. 7. Схема фаринотраммы теста (по Л. Я. Ауэрмаиу, 1984)
Фаринограф используют для изучения изменений реологических свойств теста при брожении, а также влияния на них таких добавок, как жиры, сахара, белковые обогатители и другие виды муки.
Определение «силы» муки на альвеографе (рис. 8)основано на регистрации давления, выдерживающее тесто при выдувании из него пузыря, и его предельного растяжения. Прибор состоит из тестомесилки и собственно альвеографа. Влажность теста для испытания всегда одинакова (на 250 г муки с влажностью 14,3 % берут 125 мл 2,5 %-ного раствора поваренной соли). При отклонении влажности муки в ту или иную сторону делают соответствующий пересчет. Замес продолжается 6 мин, затем специальным устройством, которым снабжена месилка, из теста выпрессовывается диск всегда одинакового диаметра и толщины. Его выдерживают в термостате при температуре 25 °С в течение 20 мин. После этого диск теста зажимают между фланцами альвеографа и воздухом выдувают из него пузырь до тех пор, пока его стенки лопнут.
4 Дж, а для слабой 300-10
4 Дж и менее, т. е. чем больше W и отношение P:L, тем мука сильнее.
Углеводно-амилазный комплекс муки. Известно, что преобладающими компонентами муки являются углеводы, главным образом крахмал. Доля растворимых углеводов невелика, в сухом веществе разных сортов муки их содержание колеблется от 0,7 до 1,8 %. В процессе приготовления пшеничного хлеба для обеспечения нормальной жизнедеятельности дрожжей, получения красивого, пышного и ароматного хлеба их необходимо 5-6 %. Недостающее количество Сахаров образуется из крахмала под действием амилаз. Поэтому очень важными показателями качества муки являются сахарообразующая и газообразующая способности.
Сахарообразующая способность муки показывает активность ферментов, осахаривающих крахмал, и его атакуемость. В муке из здорового зерна пшеницы в активном состоянии находится Р-амилаза, количества которой вполне достаточно для выработки высококачественного хлеба. В муке из проросшего и морозобойного зерна повышенную активность имеет а-амилаза. Зерно, сушившееся при излишне высокой температуре, дает муку с частично или полностью инактивированными амилазами.
Следующим фактором, влияющим на сахарообразующую способность муки, является состояние ее крахмала. Крупность частичек муки оказывает влияние на атакуемость крахмала. В муке тонкого помола больше плоыдадь соприкосновения крахмала с ферментами и, следовательно, выше будет сахарообразующая способность. Аналогично на этот показатель влияют размеры крахмальных гранул. Важное значение имеет также степень механического повреждения крахмала при помоле. Оптимальной сахарообразующей способностью обладает мука, в которой количество поврежденных гранул крахмала находится в пределах от 20 до 30 %.
Газообразующая способность муки выражается в миллилитрах углекислого газа, образовавшегося за 5 ч брожения теста при температуре 30°С из Г00 г исследуемой муки (с влажностью 14 %), 60 мл воды и 10 г прессованных дрожжей. Этот показатель тесно связан с сахарообразующей способностью и зависит от тех же факторов. Образующийся диоксид углерода можно определять волюмометрически (по его объему) и манометрически (по создаваемому им давлению). В нашей стране используются приборы первого типа.
Пробная выпечка хлеба из пшеничной муки. Все перечисленные выше показатели белково-протеиназного и углеводно-амилаз-ного комплексов муки характеризуют какой-то один или несколько признаков ее качества. Наиболее разносторонней получается оценка качества муки по пробной выпечке и оценке хлеба, полученного из исследуемого образца.
Определение автолитической активности муки
Для определения хлебопекарных свойств ржаной муки и распознавания муки, полученной из зерна с пониженными хлебопекарными свойствами, определяют автолитическую активность муки.
Автолитическая активность («авто» — само, «лизис» — растворение)— это способность муки образовывать при прогреве водно-мучной суспензии определенное количество водорастворимых веществ. Выражают автолитическую активность количеством водорастворимых веществ в % на сухие вещества. Эта величина характеризует доброкачественность муки.
Переход сухих веществ в водорастворимое состояние связан с действием ферментов муки на высокомолекулярные соединения, в результате чего образуются легко растворимые в воде вещества. Скорость этих процессов зависит как от активности ферментов, так и от податливости (атакуемости) высокомолекулярных соединений (в первую очередь крахмала и белка). Основную массу водорастворимых веществ составляют сахара, декстрины, аминокислоты, водорастворимые белки, глицерин, кислые фосфаты и др., образовавшиеся в результате действия ферментов. Часть водорастворимых веществ (собственные) переходит в муку из зерна.
Чем выше активность ферментов муки, тем выше автолитическая активность. Поэтому для выявления дефектной муки с высокой активностью ферментов используют определение автолитической активности.
Чем ниже сорт муки, тем больше в ней содержится ферментов и тем выше ее автолитическая активность.
В пшеничной муке высшего, I и II сортов нормального качества должно содержаться не более 20—30 % водорастворимых веществ (в пересчете на сухие вещества).
Более высокая автолитическая активность пшеничной муки свидетельствует о повышенной активности ферментов, в особенности α-амилазы. Чаще всего такую муку получают из проросшего или морозобойного зерна. Присутствующая в таком зерне и муке, полученной из него, α-амилаза способна в ходе технологического процесса гидролизовать крахмал до декстринов с высокой скоростью, что приводит к получению хлеба с липким заминающимся мякишем вследствие пониженной способности декстринов связывать воду. Распознавание такой муки — важная задача технологического контроля.
Ржаная мука имеет существенные отличия от пшеничной по химическому и биохимическому составу. В ржаной муке выше активность амилолитических ферментов. Даже в муке из нормального зерна ржи всегда присутствует не только β-амилаза, но и α-амилаза. Крахмал ржи легче расщепляется амилазами и имеет более низкую температуру клейстеризации. В ржаной муке содержится значительно больше собственных водорастворимых веществ (сахаров, белков и др.). Все это обусловливает более высокую автолитическую активность ржаной муки и важность этого показателя для оценки хлебопекарных свойств ржаной муки. Для правильного установления технологического режима приготовления ржаных сортов хлеба в зависимости от автолитической активности муки приняты следующие ориентировочные нормы содержания водорастворимых веществ, в % на сухие вещества, не более:
ржаная обдирная, сеяная, 50
При переработке ржаной муки с автолитической активностью свыше 55 % для предотвращения появления дефектов в хлебе, обусловленных присутствием активной α-амилазы, рекомендуется применять способы тестоведения, обеспечивающие более высокую кислотность теста с укороченным брожением и расстойкой.
Определение автолитической активности муки проводится путем постепенного прогрева водно-мучной суспензии с последующим измерением количества образовавшихся водорастворимых веществ на рефрактометре.
Этот метод прост в исполнении, не требует сложной аппаратуры, но условен, так как режимы прогрева оказывает большое влияние на результат определения. В процессе прогрева активность ферментов постепенно возрастает, достигает максимума при определенной температуре (оптимальной для данного фермента), потом снижается, а затем происходит инактивация ферментов. Чтобы во всех пробах интенсивность и скорость прогрева были одинаковыми, ГОСТ строго регламентирует размеры и материал посуды, в которой проводится определение, размеры водяной бани, глубину погружения проб в гнезда бани, длительность прогрева, а другие условия.
Техника определения — взвешивают стаканчик вместе со стеклянной палочкой, остающейся в нем в течение всего определения. Затем в стаканчик отвешивают 1 г анализируемой муки. Все взвешивания осуществляют с погрешностью не более 0,01 г.
Приливают пипеткой 10 си 3 дистиллированной воды и тщательно перемешивают палочкой. После этого все анализируемые пробы одновременно погружают в кипящую водяную баню. При числе проб меньше шести в свободные гнезда погружают стаканчики с 10 см 3 воды. Прогревают в течение 15 мин, причем в первые 1—2 мин содержимое стаканчиков перемешивают палочкой для равномерной клейстеризации крахмала. Помешивание ведут одновременно в двух стаканчиках. Затем стаканчики накрывают едкой большой стеклянной воронкой или каждый стаканчик отдельной воронкой для уменьшения испарения воды. После 15 мин прогревания одновременно все стаканчики (вместе с крышкой вынимаются из бани и к содержимому каждого стаканчика немедленно приливают по 20 см 3 дистиллированной воды, энергично перемешивают и охлаждают до комнатной температуры. Затем массу содержимого стаканчиков доводят на весах до 30 г (с погрешностью не более 0,01 г), добавляя дистиллированную воду из пипетки, тщательно перемешивают палочкой до появления пены и фильтруют через складчатый фильтр диаметром около 8 см из среднефильтрующей бумаги. Из-за высокой вязкости автолизата рекомендуется сливать только слой жидкости, а осадок не переносить на фильтр. Первые две капли фильтрата отбрасывают, а последующие 2—3 капли наносят на призму прецизионного рефрактометра марки РПЛ-2. Измеряют согласно инструкции, прилагаемой к прибору.
Вычисления проводят с точностью до первого десятичного знака. За окончательный результат испытания принимают среднее арифметическое результатов двух параллельных определений, допускаемое расхождение между которыми не должно превышать 3 %.
Число падения – один из основных показателей муки
Основным сырьем хлебобулочных изделий являются мука, соль, дрожжи и вода. Дополнительное сырье – это жировые продукты, сахар, яйца, молочные, вкусовые и ароматические ингредиенты.
Мука – важнейший продукт переработки зерна. Хлебопекарную муку получают из пшеницы и ржи и других злаковых. Вид муки определяется той зерновой культурой, из которой она получена. Муку получают также из смеси зерна различных культур.
Хлебопекарную муку получают в основном из мягких сортов пшеницы. Она характеризуется средним выходом, эластичной клейковиной, хорошей водопоглотительной и газообразующей способностью.
Сорт муки – показатель качества муки, который определяется ее выходом, т.е. массой муки, полученной из 100 кг зерна. Чем больше выход муки (%), тем ниже ее сорт.
Химический состав пшеничной хлебопекарной муки
В муке, как и в зерне, основными компонентами являются белки и углеводы. Они в основном определяют свойства теста и качество изделий. Химический состав муки обусловливает ее пищевую ценность, свойства теста и качество изделий, и зависит от состава исходного зерна и сорта муки.
Показатели качества муки
Одним из основных критериев оценки хлебопекарных достоинств муки является автолитическая активность, которая свидетельствует об интенсивности биотехнологических процессов при приготовлении теста и выпечке тестовых заготовок.
Под автолитической активностью понимают способность муки к образованию водорастворимых веществ в результате действия ферментов при прогревании водомучной смеси или по числу падения. Водорастворимые вещества, образовавшиеся под действием ферментов при прогревании водно-мучной суспензии, состоят из продуктов гидролиза крахмала, белков и других сложных веществ муки.
Метод определения автолитической активности муки по числу падения основан на измерении вязкости водно-мучной суспензии при прогревании ее на кипящей бане в течение 60 с. Для нормальной ржаной обойной муки число падения должно быть не менее 105 с, ржаной обдирной – не менее 140 с, для пшеничной муки оптимальное значение частоты падения-250 с.
Автолитическую активность муки определяют с помощью амилографа (Brabender), ПЧП.
На фото представлены пшеничные хлеба, изготовленные из муки с низкой частотой падения – 62с, т.е. т.е. чрезмерно высокой автолитической активностью. Вследствие активной работы ферментов тесто получается очень липким, а мякиш имеет темный цвет с неравномерной пористостью. Зачастую муку, имеющую низкую частоту падения получают из морозобойного или пророщенного зерна. Такую муку срабатывают подсортировывая к муке нормального качества. Также рекомендуется вырабатывать хлеб на заквасках, т.к. низкая кислотность способствует инактивации чрезмерно активных ферментов.
Тесто, замешанное из муки с высоким числом падения (400с) хуже подвергается брожению, т.к. дрожжам не хватает субстрата вследствие амилолиза крахмала. Отсюда хлеб имеет недостаточно разрыхленный мякиш и низкий удельный объем.
Для коррекции муки с высоким числом падения, т.е. низким значением автолитической активности, рекомендуется использовать хлебопекарные улучшители с ферментами амилолитического действия (амилазами).
О свойствах и качестве муки: газообразование и сахарообразование (часть 1)
Ребята, привет! Недавно появилась свободная минутка и возможность закопаться в хлебных книгах 🙂 Основным предметом моих поисков было все, что касается особенностей и характеристик муки, таких, о которых не пишут на пачке, но которые этой самой муке очень даже присущи и определяют ее качество. Поскольку в последнее время вопросов про муку все больше, я решила рассказать вам о том, из чего складывается это качество муки, что за факторы влияют на ее поведение в тесте и определяют свойства теста и, как следствие, готового изделия.
Не пугайтесь заранее этих терминов, я постараюсь объяснить все просто, понятно и не страшно и, если у вас останутся вопросы, вы всегда можете спросить :))
Газообразующая способность
Как вы могли догадаться, это про то, сколько углекислого газа образуется в тесте в процессе брожения, про то, как хорошо бродит (подходит) тесто. Умным языком в очень хорошей книге “Сырье и ингредиенты хлебопекарного и кондитерского производства” О. Четвериковой это звучит так:
“Газообразующая способность муки характеризуется количеством углекислого газа, выделившемся за установленный период времени при брожении теста, замешанного при определенном соотношении муки, воды и дрожжей”.
А теперь следите за руками, дальше будет о взаимосвязях и в целом, от чего это все зависит))
Поскольку газ в тесте (разрыхление) появляется благодаря работе микроорганизмов, которые питаются в основном сахаром, то их активность сильно зависит и от:
Вы знаете, что сахара в зерне распределяются неравномерно? И что содержание сахаров в центральной части зерна (эндосперм) значительно ниже, чем в грубых частях! Более всего сахаров содержится в зародыше, алеройном слое и внешних слоях эндосперма, которых нет в муке высшего сорта. Соответственно, чем тоньше помол муки (чем мука белее) тем относительно ниже в этой муке содержание сахаров!
Умная книжка вот что гласит:
“ Под сахарообразующей способностью муки понимают свойства водно-мучной смеси, приготовленной из данной муки, образовывать при установленной температуре и за определенный период времени то или иное количество мальтозы”.
Про состояние крахмала вы уже прочитали выше и знаете, что крахмал может быть более или менее поврежден и от того более или менее доступен для ферментации и разложения. Притом, такой параметр, как атакуемость крахмала (вследствие его повреждения) в большей степени актуален именно для пшеничной муки, в контексте ржаной муки мы бы говорили о наличие в муке ферментов альфа и бета амилаз и корректных температурных режимов.
Когда в тесте мало сахаров или ферментов, которые могут превратить крахмал в сахар, мы имеет тесто, которое слабо бродит, которое не дает румяной корки, а хлеб при этом может быть пресным или кислым.
Когда сахаров в тесте выработалось много и ферменты очень активны, мы имеем обратную картину: тесто бродит быстро, крахмал активно разрушается в процессе ферментации, и тесто, как следствие, теряет свою структуру, начинает плыть и липнуть. Мякиш же готового хлеба может иметь более темный цвет, корка тоже может излишне румяниться. Мука с такими свойствами получается обычно из проросшего зерна.
Число падения
Определенное количество муки и дистиллированной воды смешивают в пробирке и получают болтушку. Потом эту пробирку закрывают пробкой с отверстием, через которое вставляют специальный стержень. Всю эту строго специальную конструкцию помещают на кипящую водяную баню в специальном приборе и включают секундомер. Через 5 сек. начинают перемешивать болтушку в пробирке. Перемешивают тоже специальным образом, каждый раз поднимая стержень вверх и через секунду опуская его. Ровно через 60 сек. после помещения пробирки в кипящую водяную баню, стержень поднимают до упора и опускают в раствор. Стержень свободно падает, секундомер отсчитывает секунды, а, когда стержень опускается на дно, секундомер замирает. Общее количество секунд (60 сек. нагрева + время падения стержня) принимают за число падения.
Так вот это время может быть разным в зависимости от свойств крахмала и активности ферментов. Крахмал, который разрушился быстро и сильно в результате работы ферментов, даст жидкую консистенцию мучной болтушке, и стержень будет падать быстро, соответственно, число падения будет маленьким. А вот крахмал, который не успел за это время разрушиться, придаст более устойчивую консистенцию, более густую, поэтому стержень будет падать медленно, это займет больше времени и потому число падения будет большим.
А теперь перенесите происходящее в болтушке на реальное тесто у вас в руках. Мука с низким числом падения (крахмал быстро расщепляется на сахара, ферменты активные) даст липкое тесто, которое будет быстро бродить и разрушаться в процессе брожения. Мука с высоким числом падения будет бродить медленно, тесто будет меньшего объема, несмотря на то, что сахаров в нем может быть достаточно, но недостаточно ферментной активности, чтоб из крахмалов получить доступные для микроорганизмов сахара.
Вот для наглядности вам замечательная табличка из книги Четвериковой. Тут указано число падения и важные характеристики, которые присущи муке с низким или высоким числом падения. Обратите внимание, что, кроме самого числа падения, в таблице очень хорошо показаны взаимосвязи этого показателя с другими важными параметрами: количество сахара, газообразующая способность муки, способность крахмалов к клейстризации. И даже есть готовый прогноз, какой мякиш даст такая мука в готовом хлебе!
А вот фото, которое где показан хлеб из муки с разным числом падения. Очень наглядно:
Повторюсь: чем меньше число падения, тем быстрее буде разрушаться тесто, и это видно по хлебу на фото.
Автолитическая активность пшеничной муки
Метод определения автолитической активности
Flour. Method for determination of autolytic activity
Дата введения 1989-01-01
1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Министерством хлебопродуктов СССР
К.А.Чурусов, канд. техн. наук (руководитель темы); А.М.Каменецкая, канд. техн. наук; Л.Г.Приезжева, канд. биол. наук; Р.Д.Поландова, канд. техн. наук; А.И.Быстрова; В.К.Сошина; И.В.Коненкова, канд. техн. наук
2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 01.12.87 N 4340
3. ВЗАМЕН ГОСТ 9404-60 в части п.65
4. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ
Обозначение НТД, на который дана ссылка
Номер раздела, пункта
5. Ограничение срока действия снято по протоколу N 3-93 Межгосударственного совета по стандартизации, метрологии и сертификации (ИУС 5-6-93)
6. ИЗДАНИЕ с Изменением N 1, утвержденным в октябре 1989 г. (ИУС 1-90)
Настоящий стандарт распространяется на муку и устанавливает метод определения автолитической активности.
Сущность метода заключается в определении количества водорастворимых веществ, образующихся при прогревании водно-мучной болтушки, с помощью рефрактометра.
1. МЕТОД ОТБОРА ПРОБ
(Измененная редакция, Изм. N 1).
2. АППАРАТУРА И РЕАКТИВЫ
Весы лабораторные общего назначения с допускаемой погрешностью взвешивания ±0,05 г.
Рефрактометр марки РПЛ-2 или аналогичного типа с погрешностью измерения не более 0,04% сухих веществ по сахарозе.
Вода дистиллированная по ГОСТ 6709.
Пипетка исполнения 3, 1-го класса точности, вместимостью 10 см по ГОСТ 29227.
Стаканчики фарфоровые вместимостью 50 см по ГОСТ 9147.
Воронки стеклянные диаметрами 56, 75 и 200 мм по ГОСТ 25336.
Бумага фильтровальная лабораторная марки ФНС по ГОСТ 12026.
Примечание. Допускается использовать мерную посуду и другие средства измерений, имеющие аналогичные метрологические характеристики.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
3. ПРОВЕДЕНИЕ ИСПЫТАНИЯ
3.1. Навеску муки массой (1,00±0,05) г переносят в фарфоровый стаканчик, предварительно взвешенный вместе со стеклянной палочкой.
Затем пипеткой добавляют (10,00±0,02) см дистиллированной воды и содержимое тщательно перемешивают стеклянной палочкой, остающейся в стаканчике в течение всего определения.
Заполненные стаканчики погружают в равномерно кипящую водяную баню так, чтобы уровень жидкости в стаканчиках был на 0,75-1,0 см ниже уровня воды в бане.
Если количество анализируемых проб меньше, чем количество гнезд в бане, то в свободные гнезда опускают стаканчики, заполненные дистиллированной водой по (10,00±0,02) см в каждый.
Прогревание проводят в течение 15 мин, помешивая палочкой первые 1-2 мин для равномерной классификации. Помешивание ведут одновременно в двух стаканчиках.
По окончании клейстеризации стаканчики накрывают большой стеклянной воронкой или каждый стаканчик отдельной воронкой для предотвращения излишнего испарения. По истечении прогревания стаканчики одновременно (вместе с крышкой) вынимают из бани и к их содержимому немедленно при постоянном помешивании приливают по (20±0,02) см дистиллированной воды, затем энергично перемешивают и охлаждают до комнатной температуры. Затем общую массу охлажденного автолизата доводят на весах до (30±0,05) г, для чего обычно требуется прилить около 0,2-0,5 г воды. После этого содержимое стаканчиков вновь тщательно перемешивают палочкой (до появления пены) и фильтруют через складчатый фильтр.
Ввиду того, что при этом разведении получаются вязкие, трудно фильтрующиеся автолизаты, рекомендуется на фильтр сливать слой жидкости, а осадок оставлять в стаканчике.
Фильтрование каждой пробы следует начинать непосредственно перед определением сухих веществ на рефрактометре.
При фильтровании две первые капли отбрасывают, а последующие 2-3 капли наносят на призму рефрактометра.
Определение на рефрактометре проводят согласно инструкции, приложенной к нему.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
3.2. Для пересчета на сухое вещество определяют влажность муки по ГОСТ 9404.
4. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ
4.1. Количество водорастворимых веществ в муке ( ) в пересчете на сухое вещество в процентах вычисляют по формуле
,
4.2. Вычисления проводят с точностью до первого десятичного знака. За окончательный результат испытания принимают среднее арифметическое результатов двух параллельных определений, допускаемое расхождение между которыми не должно превышать 3%.
4.3. Округление результатов испытаний проводят следующим образом: если первая из отбрасываемых цифр меньше пяти, то последнюю сохраняемую цифру не меняют; если же первая из отбрасываемых цифр больше или равна пяти, то последнюю сохраняемую цифру увеличивают на единицу.