Характеристика процессов при замесе теста

При замесе теста образуется гетерогенная масса состоящая из всего сырья по рецептуре. С самого начала замеса мука приходит в соприкосновение с водой. дрожжами и солью и в массе образующегося при этом теста начинает происходить ряд процессов. Во время замеса теста наибольшее значение имеют процессы: физико-механические, коллоидные и биохимические.

Микробиологические процессы связаны с жизнедеятельностью дрожжей и МКБ. В процессе замеса спиртовое и молочно-кислое брожение не проявляется интенсивно. Происходит равномерное распределение дрожжевых клеток и МКБ по всей массе теста.

Коллоидные процессы происходит набухание крахмала и белка, что обуславливает образование теста. Крахмал поглощает воду адсорбционно. 15% зерен крахмала являются поврежденными. Целые зерна крахмала могут связывать 44% влаги на СВ, а поврежденные до 200%. Основную роль в образовании теста играют белки. Нерастворимые в воде белковые вещества образующие клейковину связывают воду не только адсорбционно, но и осмотически. Из всей воды, которую поглощают белки ¼ поглощается адсорбционно. Водонерастворимые белки образуют 3-х мерную структуру-клековинный каркас. Клейковина придает тесту упругие свойства и растяжимость. Воду поглощают также пентозаны (слизи) в количестве до 1500 на СВ.

Биохимические процессы происходят в результате действия ферментов муки и дрожжей. Основное влияние на свойство теста могут оказывать процессы протеолиза и в меньшей мере амилолиза. В результате гидролитического действия ферментов в тесте происходит дезагрегация и расщепление веществ(белка, крахмала), следовательно увеличивается количество веществ, способных переходить в жидкую фазу теста, что должно приводить к соответствующему изменению его структурно-механических свойств. На свойства теста оказывает влияние кислород воздуха (на процесс протеолиза).

Механические процессы. Механическое воздействие на тесто приводит к формированию структурно-механических свойств. При длительном замесе происходит ухудшение структурно-механических свойств, в результате механического разрушения клейковины и неограниченного белка теста. Свойства теста зависят от удельной величины работы замеса. В молекулах белка содержатся SH- группы их окисление приводит к образованию –S-S- происходит укрепление белка. При интенсивном замесе происходит высвобождении SH- групп и их окисление, что приводит к ускорению созревания теста; одновременно окисляются SH- группы активаторы протеолиза, что снижает активность цистеина и глютатиона. Эти процессы усиливаются при замесе теста в атмосфере кислорода воздуха. Для теста замешенного на машинах интенсивного действия характерно образование крупномолекулярных белковых веществ за счет образования –S-S- связей. При замесе теста образуется твердая фаза теста: набухшие белки, зерна крахмала, частичка оболочек зерна. На ряду с твердой фазой есть жидкая фаза. Она может находится в виде свободной вязкой жидкости, а так же может быть осматически поглощенная набухшими белками теста. В жидкой фазе находятся водорасворимые вещества, минеральные и органические вещества: водорастворимые белки, декстрины, сахара, соли, а так же слизи. В зависимости от силы пшеничной муки часть водорастворимых белков может набухать не ограничено и вследствие пептизироваться и переходить в состояние вязкого коллоидного раствора. На ряду с твёрдой и жидкой фазой в тесте находится газообразная фаза. Она образуется при замесе теста в результате захвата воздуха, а так же в результате брожения теста. Соотношение масс отдельных фаз обуславливает структурно-механические свойства теста.

Степень интенсивности замеса пшеничного теста зависит от температуры теста и хлебопекарных свойств перерабатываемой муки. Чем «сильнее» мука, тем интенсивнее следует обрабатывать тесто при замесе.

Роль компонентов пшеничной муки в образовании теста. Ведущая роль в образовании пшеничного теста принадлежит белковым веществам муки и крахмалу, которые в присутствии воды способны набухать.

Набухшие нерастворенные в воде белки и увлажненные крах­мальные зерна составляют твердую фазу теста. При соприкосновении частичек муки с водой происходит ос­мотическое связывание воды свободным промежуточным белком, затем белком, окружающим отдельно лежащие крахмальные зер­на, и наконец, белком крупных частиц муки — неразрушенных клеток эндосперма или их группы.

Набухание крахмальных зерен зависит от температуры и степени их механического повреждения. Целые зерна крахмала связы­вают воду в основном адсорбционно, поэтому их объем увеличи­вается незначительно (адсорбционно может быть связано до 44 % воды). При помоле зерна на муку около 15—20 % крахмальных зе­рен повреждается. Такие зерна поглощают до 200 % воды на СВ.

В хлебопекарной муке набухают только ВМС, однако этот процесс не всегда заканчивается растворением. Так, альбуминовая и глобулиновая фракции белков пше­ничной муки после набухания растворяются и переходят в ра­створ. Количество воды, которую проламиновая и глютелиноваяфракции, набухая, связывают, в 2,0—2,5 раза превышает их массу, и при этом их объем резко увеличивается.

Оптимальная температура, обеспечивающая максимальное набухание клейковинных белков, 30°С, так как при более высокой температуре их набухаемость снижается, а для крахмальных зерен максимальная набухаемость обеспечивается при температуре 50 °С.

В результате замеса проламиновая и глютелиновая фракции об­разуют белковый клейковинный структурный каркас, состоящий из тонких пленок. Коагуляция набухших частиц муки, пронизан­ных клейковинными пленками, приводит к образованию одно­родной массы, состоящей из муки, воды и другого сырья. При этом образуется непрерывная структура теста, представляющая собой сетку клейковины, в которую включены крахмальные зерна и другие нерастворимые частицы муки и дополнительного сырья. Пшеничное тесто с оптимальными физическими свойствами образуется при минимальном содержании клейковины 7,5 %. При снижении этого значения получить однородную массу теста не­возможно, так как из-за недостатка белка он неспособен соеди­нить всю массу крахмальных зерен. При этом существенное влия­ние оказывают свойства клейковины.

В пшеничной муке и хлебопекарных прессованных дрожжах (биологическом разрыхлителе) содержится комплекс ферментов, проявляющих свою активность уже при замесе теста и влияющих на его физические свойства. Изменения в тесте, связанные с гидролитическим действием ферментов, зависят от доли вносимой при замесе воды. На этой стадии приготовления изделий из пшеничной муки проявляют актив­ность протеолитические и амилолитические ферменты. В резуль­тате действия протеаз происходит частичная дезагрегация клейковинных белков, в результате действия амилаз — дезагрегация крахмала. Вследствие этого увеличивается доля веществ, перехо­дящих в жидкую фазу теста. Присутствие в тесте кислорода возду­ха несколько снижает активность протеолитических ферментов в результате окисления их SH-rpynn.

Во взаимодействии с клейковинным комплексом пшеницы на­ходятся протеазы, их ингибиторы, амилазы и липоксигеназа. Протеазы, частично гидролизуя белки, ослабляют клейковину, а ли­поксигеназа, при участии которой продукты окисления жирных кислот окисляют —SH-группы белка, напротив, укрепляет ее. Сле­довательно, ферментные системы в комплексе с клейковинными белками регулируют качество хлеба из пшеничной муки.

В образовании теста участвуют и липиды муки. Практически 20—30 % от общего количества липидов соединены с белками (липопротеиды) и углеводами (гликолипиды). В процессе замеса теста доля связанных липидов резко возрастает (до 60 %). При соединении с фосфорорганическими со­единениями образуются фосфолипиды, которые в первую очередь связываются глиадином и глютенином.

Водорастворимые пентозаны (слизи) муки при замесе теста по­чти полностью пептизируются и переходят в раствор. Они способ­ны поглощать до 1500 % воды. Целлюлоза и гемицеллюлоза за счет капиллярной структуры также связывают значительную долю воды. Если в тесте воды недостаточно, то происходит конкурент­ная борьба за воду, так как поглощение ее целлюлозой будет пре­пятствовать набуханию белков и затруднять образование клейко­вины, что ухудшает свойства теста.

Поэтому тесто из муки высоких выходов замешивают большей; влажностью (46—49 %), чем тесто из муки первого и высшего сор­тов (42-44 %).

Наряду с твердой фазой в тесте имеется и жидкая фаза. В ней находятся водорастворимые вещества теста - минеральные и орга­нические (водорастворимые белки, декстрины, сахара, соли и др.). В этой фазе находятся и сильно набухшие пентозаны муки.

Часть водонерастворимых белков, обычно набухающих в во­де ограниченно, в определенных условиях может начать набухать неограниченно, в результате этого пептизироваться и переходить в состояние вязкого коллоидного раствора. Это происходит при структурной дезагрегации набухших белков теста вследствие протеолиза, интенсивных механических воздействий или дейст­вия иных факторов, разрывающих поперечные дополнительные связи между структурными элементами белка. Чаще всего это может происходить при замесе теста из очень слабой муки.

Жидкая фаза пшеничного теста может частично находиться в виде сво­бодной вязкой жидкости, окружающей элементы твердой фазы. Значительная часть жидкой фазы, содержащей в основном низ­комолекулярные вещества, может быть осмотически поглощена набухшими белками теста.

Наряду с твердой и жидкой фазами в тесте имеется газооб­разная фаза, образующаяся в результате захвата и удержания тес­том пузырьков воздуха. Количество газа в тесте в процессе замеса нарастает. При увеличенной длительности заме­са содержание газовой фазы может достигать 20% от общего объ­ема теста, при нормальной длительности замеса в тесте может содержаться до 10% газообразной фазы. Часть воздуха вносится также с массой муки и в очень небольших количествах - с водой.

Часть пузырьков воздуха, захваченного при замесе, может находиться в виде эмульсии газа в жидкой фазе теста, а часть - в виде газовых пузырьков, включенных в набухшие белки теста.

Газообразная фаза, образованная в тесте в процессе замеса, играет существенную роль при формировании пористости мяки­ша хлеба.

Тесто непосредственно после замеса можно рассматривать как дисперсную систему, состоящую из твердой, жидкой и газообразной фаз. Соотношение отдельных фаз должно обусловливать реологические свойства теста: повышение доли свободной жидкой фазы «ослабляет» тесто, делая его более жид­ким и более текучим, увеличение количества жидкой фазы явля­ется одной из причин повышенной липкости теста.

Существенную роль играет кислород воздуха в формирова­нии свойств теста при замесе. При замесе теста происходит окисление ненасыщенных жирных кислот (линолевой кислоты) при участии фермента липоксигеназы. Образующиеся при этом гидроперекиси окисляют сульфгидрильные группы белков с образованием дисульфидныхсвязей, обусловливающих упрочнение структуры белковой моле­кулы, и возможно также окислительное воздействие на углевод­ные фракции - пентозаны и крахмал. Так, гидроперекиси могут окислять крахмал с образованием соответствующих полиальде­гидов, оказывающих влияние на белковые вещества.

При замесе теста наличие свободной воды создает условия для протекания гидролитических ферментативных процессов. В пше­ничном тесте содержится 0,29-0,33 г связанной воды на 1 г с. в., что соответствует примерно 35% от всего количества воды, а 65% всей добавленной воды находится в свободном состоянии, т. е. мо­жет принимать участие в биохимических реакциях.

Наряду с физико-химическими и коллоидными - биохимические процессы.

В результате гидролитического действия ферментов (β-амилазы, протеиназы и др.) в тесте происходит дезагрегация и рас­щепление компонентов муки с образованием веществ, способных переходить в жидкую фазу с соответствующими изменениями реологических свойств теста.

Механическое воздействие на тесто на разных стадиях заме­са по-разному влияет на его реологические свойства. В начальной стадии замеса механическая обработка вызывает смешивание му­ки, воды и других видов сырья и слипание набухающих частиц муки в сплошную массу теста. На этой стадии замеса механиче­ское воздействие на тесто обусловливает и ускоряет его образо­вание. После этого механическое воздействие на тесто может улучшать его свойства, способствуя ускорению набухания белков и образованию в тесте губчатого клейковинного структурного остова. Дальнейший замес теста приводит к ухудшению его рео­логических свойств, что может быть вызвано механическим раз­рушением как клейковинного остова, так и структурных элемен­тов набухших белков теста. Особенно резко это проявляется при замесе теста из муки со слабой клейковиной.

Т теста в процессе замеса несколько повышается в результате выделения теплоты гидратации частиц муки и пере­хода части механической энергии замеса в тепловую, восприни­маемую тестом. На первых стадиях замеса повышение темпера­туры ускоряет образование теста и достижение оптимума реоло­гических свойств. Дальнейшее повышение температуры к ухудшению свойств теста.

Роль механического воздействия на тесто. При мех. воздействии на тесто при замесе изменяются его реологические свойства, происходят более глубокие преобразо­вания белковых веществ и изменения свойств крахмала, уско­ряющие процесс созревания теста и способствующие улучшению качества хлеба.

Повышение степени механической обработки теста способ­ствует увеличению количества воды, прочно связанной с тестом, что улучшает его реологические свойства, и ка­чество хлеба. Повышается гидратационная способность клейковины. Обработка обусловливает бо­лее глубокие изменения белков, что способствует ус­корению созревания. Состояние белков клейковины в тесте изменяется под влиянием различных факторов. При этом имеет значение состояние белков муки и их изменение* в процессе при­готовления теста под действием образующихся кислот и протеолитических ферментов.

Усиленная механическая обработка теста приводит к изме­нению свойств крахмальных зерен, повышает их атакуемость амилазами муки и увеличивает содержание водорастворимых уг­леводов, в том числе Сахаров. увеличиваются газообразование в тесте и повыша­ется газоудерживающая способность тестовых заготовок при расстойке. Изменения состояния белков и углеводов теста, его реологи­ческих свойств при усиленной механической обработке теста во время замеса связаны с протеканием окислительных процессов.

Сумма процессов, происходящих в тесте в результате уси­ленной механической обработки его при замесе, способствует в конечном итоге получению хлеба большего объема, с мелкой и равномерной пористостью, нежным и эластичным мякишем.