Сировина хлібопекарського виробництва (стр. 2 из 11)
Якість клейковини характеризується кольором, розтяжністю, еластичністю, пружністю. За якістю, залежно від цих показників, клейковину поділяють на три групи (табп. 2.2). Борошно, що містить клейковину третьої групи, в хлібопекарському виробництві не повинне використовуватись.
Важливим показником, який не зазначений у нормативно-технічній документації, але має велике значення у хлібопеченні, є кислотність борошна. Вона характеризує сорт і свіжість борошна, впливає на смак і запах хліба.
Кисла реакція борошна обумовлюється кислими фосфатами і вільними жирними кислотами, карбоксильними групами білкових сполук. Органічних кислот (таких, як молочна, оцтова, щавлева тощо) у борошні незначна кількість.
Кислі фосфати: КН2РО„ Са(Н2РО„)2. Мд(Н2Р04)2, - утворюються внаслідок гідролізу фосфорорганічних сполук, а жирні кислоти — у процесі гідролізу жирів. У борошні високих виходів: пшеничному II сорту і обойному, житньому обдирному і обойному цих сполук міститься більше, ніж у борошні низьких виходів, тому кислотність їх вища.
Кислотність борошна залежить також від тривалості та умов його зберігання. В умовах, що сприяють ферментативному гідролізу полімерів борошна, інтенсифікації окислювальних процесів, кислотність борошна підвищується.
у практиці хлібопечення кислотність борошна характеризується показником — загальна кислотність, що відображає вміст у ньому кислот і кисло реагуючих речовин.
Борошно нормальної якості має нижчезазначені орієнтовні норми кислотності (у градусах):
пшеничне житнє
вищого сорту -3,0 сіяне -4,0
першого сорту -3,5 обдирне -5,0
другого сорту -4,5 обойне -5,5
обойне —5,0
Активна кислотність борошна характеризується показником рН і знаходиться у межах 5,8 — 6,3.
Хімічний склад борошна
 |
Хімічний склад борошна знаходиться у прямій залежності від хімічного складу зерна. У той же час хімічний склад зерна залежить від його селекційних особливостей, агротехнічних, кліматичних і ґрунтових умов вирощування. Середній хімічний склад борошна за видами і сортами наведено у табл.
Як свідчать дані таблиці, чим вищий сорт борошна, тим більша в ньому масова частка крохмалю. Масова частка білків, жирів, мінеральних речовин, пентозанів і вітамінів збільшується зі зниженням сорту борошна і найбільше цих сполук міститься в обойному борошні. Це пояснюється тим, що у процесі виготовлення борошна різних сортів до його складу надходять анатомічні частинки зерна у різному співвідношенні.
Вуглеводи. Основну частину борошна становлять полісахариди (крохмаль, клітковина, геміцелюлози, пентозани). У незначній кількості містяться моносахариди (глюкоза, фруктоза, пентози) і олігосахариди (сахароза, мальтоза, рафіноза). Встановлено також наявність мелібіози та глюкофруктозану (левозину). Найважливіші вуглеводи, що містяться у борошні, представлені на рис. 2.1.
Олігосахариди складаються із 2-5 моносахаридів.
Дисахарид сахароза складається із залишків глюкози і фруктози, з'єднаних глюкозидним зв'язком, а дисахарид мальтоза — із залишків глюкози.
Трисахарид рафіноза (СІ8Н320,6) являє собою з'єднання сахарози із залишком галактози. Під дією ферменту |і-фруктофуранозидази від рафінози відщеплюється фруктоза, а під дією а-галактозидази рафіноза розщеплюється з утворенням галактози і сахарози.
З точки зору харчової цінності вуглеводи борошна поділяються на такі, що засвоюються організмом (глюкоза, фруктоза, сахароза, мальтоза, крохмаль, декстрини) і такі, що не засвоюються (целюлоза, геміцелюлоза, пентозани). Вуглеводи є важливим джерелом енергії. 100 г вуглеводів, що засвоюються, забезпечують 375 ккал тепла або 1570Дж.
У пшеничному сортовому борошні моно- і олігосахаридів міститься від 0,7 до 1,8% на сухі речовини. Серед них: глюкози 0,01-0,05; фруктози — 0,015-0,05; мальтози 0,005-0,05; сахарози 0,1-0,55, решта — рафіноза і глюко-фруктозан. У борошні з пророслого зерна масова частка мальтози зростає.
Житнє борошно містить значно більше цукрів, ніж пшеничне, а саме — від 4,5 до 6,5% на сухі речовини, залежно від сорту борошна. До 80% всіх цукрів житнього борошна приходиться на долю сахарози. Оскільки цукри у зернівці концентруються в ендоспермі та зародку, то найбільше їх міститься у борошні низьких помелів.
Глюкоза, фруктоза, сахароза, мальтоза борошна служать енергетичним матеріалом для дріжджів під час бродіння тіста.
Пентози борошна не зброджуються дріжджами. В складі пентозанів вони відіграють певну роль у водопоглинальній властивості борошна, беруть участь у реакції меланоїдиноутворення під час випікання хліба.
Крохмаль є основною складовою борошна. У пшеничному борошні масова частка крохмалю становить 56-70, у житньому — 55-65% залежно від сорту. Оскільки весь крохмаль знаходиться в ендоспермі зерна, сортове борошно містить його більше, ніж обойне. У борошні крохмаль знаходиться у вигляді різних за розміром (від 0,002 до 0,17 мкм) крохмальних зерен сферичної, овальної чи неправильної форми. Поряд з цілими зернами є частина зерен, ушкоджених під час помелу {рис. 2.2).
Крохмальні зерна мають кристалічну листковану структуру, окремі кристали згруповуються у тонкі мікрокристали.
Крохмаль — неоднорідна речовина, до його складу входять два полісахариди — амілоза і амілопектин. У крохмальних зернах знайдені також високомолекулярні жирні кислоти (0,6%) і мінеральні речовини (0,2-0,7%). Відносна густина крохмалю біля 1,5, Співвідношення амілози і амілопектину в крохмалі становить 1:(3-3,5).
Оболонка крохмального зерна побудована з амілопектину, а в середині зерна знаходиться амілоза. У пшеничному крохмалі міститься в середньому 25% амілози і 75% амілопектину. Амілоза та амінопектин складаються із залишків глюкози (С6Н,005), але мають різну хімічну будову. Молекула амілози складається з кількох паралельних довгих нерозгалужених спіралеподібних ланцюжків, у яких глюкозні залишки сполучені між собою а-1,4 глюкозидними зв'язками, тобто кисневий місток зв'язує між собою перший і четвертий вуглецеві атоми сусідніх залишків глюкози.
Молекулярна маса амілози може коливатись від 20 тис. до 1 млн. Амілоза розчиняється у теплій воді, утворюючи розчини з невеликою в'язкістю, з йодом дає синє забарвлення. Водопоглинальна здатність амілози м'якої пшениці — 83-84%.
Молекула амілопектину дуже розгалужена. В основі її структури лежать окремі ланцюжки із залишків глюкози, які в точках розгалуження сполучені між собою а-1,6 глюкозидним зв'язком, тобто кисневим містком між першим вуглецевим атомом крайнього залишку глюкози одного ланцюжка і шостим вуглецевим атомом одного із глюкозних залишків другого ланцюжка.
Схема будови молекули амілози і амілопектину показана на рис. 2.3.
а-1,6 глюкозидні зв'язки становлять 6,7% усіх зв'язків у молекулі амілопектину. Амілопектин складається із 6000-40000 глюкозидних залишків. Його молекулярна маса — від 1 до 10 млн.
Амілопектин у гарячій воді набухає, утворюючи в'язкий клейстер, розчиняється лише під тиском, з йодом дає червоно-фіолетове забарвлення. Сам крохмаль з розчином йоду дає синє забарвлення. Ця властивість використовується при перевірці повноти відмивання його від клейковини. Крохмаль у холодній воді тільки набухає. При цьомувін поглинає води ЗО% до своєї маси. Внаслідок набухання діаметр зерна крохмалю збільшується на 10%, а об'єм — приблизно на ЗО%. Здатність крохмалю поглинати воду в значній мірі залежить від ступеню механічного ушкодження зерен у процесі помелу. Цілі зерна крохмалю адсорбують 0,3 г води на 1 г, а ушкоджені — 2-3 г і більше.
Порівняно з крохмалем пшеничного борошна крохмаль житнього борошна має значно більшу гідрофільність. Швидкість зв'язування крохмалем води зростає з підвищенням температури.
При підвищенні температури до 55-70 °С крохмаль швидко набухає, поглинає велику кількість води, крохмальні зерна збільшуються в об'ємі, втрачають форму, утворюється в'язкий клейстер. Пшеничний крохмаль повністю клейстеризується при співвідношенні крохмалю і води 1:10. При недостатній кількості води крохмальні зерна клейстеризуються лише частково, з поверхні зерна. Така клейстеризація крохмалю спостерігається у процесі випікання хліба.
Температура клейстеризації для різних крохмалів різна. За даними різних авторів пшеничний крохмаль клейстеризується при температурі 62-65, житній — 55-57, кукурудзяний — 66-70 °С. На температуру і швидкість клейстеризації крохмалю впливають цукор, сіль, жири та інші інгредієнти. Цукор і сіль затримують набухання крохмалю і підвищують температуру клейстеризації. Жир знижує температуру клейстеризації.
Утворений крохмалем клейстер з часом старіє. Спостерігається явище синерезису. Клейстеризовані крохмальні зерна віддають воду, зменшуються в об'ємі, відбувається процес їх переходу з аморфного стану до початково-кристалічного, тобто ретроградація крохмалю.
Клейстер житнього крохмалю старіє повільніше, ніж пшеничного.
Молекула крохмалю деполімеризується під дією амілаз — а- і |ї-амілази. Обидва ферменти каталізують тільки розщеплення и-1,4-глюкозидних зв'язків, але в їх дії є суттєва різниця. Під дією а-амілази глюкозидні зв'язки в амілозі та амілопектині крохмалю розриваються без певного порядку. Молекула крохмалю розпадається з утворенням низькомолекулярних декстринів і мальтози. При цьому спостерігається розрідження крохмальних розчинів, зменшення їх в'язкості.