International Journal of Applied and Basic Research. Sammendrag: Strukturelle og mekaniske egenskaper til fermentert deig Bakeegenskaper til rugmel

FUNKSJONER VED STRUKTUR OG MEKANISKE EGENSKAPER TIL FERMENTERINGSDEIG

Ikke-gjæret meldeig bør betraktes som et materiale designet for å evaluere de teknologiske egenskapene til korn og mel. Fermentert deig er mindre egnet til dette formålet, siden den inneholder gjær, startkulturer, gassformige stoffer, hovedsakelig karbondioksid, og organiske syrer dannet under gjæring. Det er en strukturell analog og forløper for strukturen til brødsmuler, ikke fikset ved varmebehandling. Mengden karbondioksid som dannes per volumenhet deig avhenger av innholdet og fordelingen av gjærceller i den, energien til deres gjæring, bestemt av gjærens masse, og betingelsene for deres vitale aktivitet. Størrelsen på karbondioksidbobler og deres mengde i volum bestemmes av deigens gasspermeabilitet (ved CO 2), som avhenger av dens strukturelle og mekaniske egenskaper.

Gassformige stoffer, som kjent, skiller seg betydelig fra faste stoffer og væsker i deres lavere tetthet, større komprimerbarhet og avhengigheten av deres volumetriske ekspansjonskoeffisient på temperaturen. Deres tilstedeværelse i deigstrukturen øker volumet, reduserer dens tetthet og kompliserer strukturen. Elastisk-plastiske deformasjoner av fermenterende deig forekommer i poreveggene til dens strukturerte masse. For å vurdere påvirkningen av gassfasen på de mekaniske egenskapene til fermenterende deig, vurder diagrammet over dens struktur vist i fig. 21. I den viser pinner med en rund ende skjematisk overflateaktive stoffer, proteiner, lipoider, etc. Deres avrundede del representerer en polar gruppe, og den rette "halen" representerer en ikke-polar gruppe av atomer i et molekyl.

De mest sannsynlige sentrene for dannelsen av primære CO 2 -bobler i fermenterende deig er adhesjonspunktene til ikke-polare grupper av overflateaktive molekyler bundet av de svakeste kreftene til dispersjonsinteraksjoner. De gassformige produktene (CO 2 og andre) som dannes i deigen under fermenteringen, løses opp i fritt vann og adsorberes på overflatene til hydrofile polymermolekyler. Overskuddet deres danner gassbobler i den fermenterende deigen. Veggene i boblene danner overflateaktive stoffer. En økning i mengden av gassformige produkter forårsaker en tilsvarende økning i antall og volum av gassbobler, en reduksjon i tykkelsen på veggene deres, samt vegggjennombrudd, diffusjon og gasslekkasje fra overflaten av deigen.

Denne komplekse prosessen med dannelse av den fermenterende deigstrukturen er naturlig ledsaget av en økning i volumet av dens masse og skjærdeformasjoner. Akkumulering av mange bobler av gassformige produkter fører til dannelsen av en skumlignende struktur av den fermenterende deigen, med doble vegger dannet av overflateaktive stoffer. De er fylt med en masse hydratiserte hydrofile deigstoffer knyttet til de polare overflateaktive gruppene i bobleveggene ved hjelp av sekundære kjemiske bindinger. Deigen har betydelig viskositet og elastisk-elastiske egenskaper, og gir dens skumlignende struktur tilstrekkelig styrke og holdbarhet, en viss evne til å flyte og holde på gassformige stoffer (luft, damp, karbondioksid).

Elastisk-plastiske skjærdeformasjoner av en slik struktur som et resultat av en permanent økning i volumet av gassbobler og deig fører til en reduksjon i tykkelsen på veggene, deres brudd og sammenslåing (sammenslåing) av individuelle bobler med en reduksjon i totalt volum.

Utviklingen av elastisk-plastiske skjærdeformasjoner i massen av deig som begynner å gjære raskt, redusere dens tetthet, skjer ved tilsvarende lave spenninger, derfor bør den innledende skjærelastisitetsmodulen og viskositeten til en slik deig ikke være høyere enn for ikke-gjæring. deig. Under gjæring og volumøkning bør imidlertid deformasjon av de sfæriske veggene til gassporene ledsages av orienteringen av proteiner og andre polymerer i retning av skjær og strømning, dannelse av ytterligere intermolekylære bindinger mellom dem og en økning i viskositeten til deigen. Redusering av tettheten til gjærende deig under gjæring gjør at proteiner i større grad kan realisere sine elastiske egenskaper - reduserer skjærelastisitetsmodulen. Med økt viskositet og redusert modul, bør fermenterende deig ha et betydelig høyere forhold mellom disse egenskapene og ha et mer solid system enn ikke-fermenterende deig.

På grunn av den permanente dannelsen av karbondioksid og dermed øke volumet, er fermenterende deig, i motsetning til ikke-fermenterende deig, et dobbelt stresset system. Gravitasjonskreftene til massen under gjæring er dårligere enn, lik eller større enn energien til kjemiske reaksjoner ved dannelse av CO 2, som skaper krefter som utvikler og flytter gassbobler oppover i henhold til Stokes lov (bevegelse av sfæriske legemer i et viskøst medium). Antallet og størrelsen på gassbobler i deigen bestemmes av energien og hastigheten på gjærgjæringen, de strukturelle og mekaniske egenskapene til deigen og dens gasspermeabilitet.

Størrelsen på karbondioksidboblen som dannes under gjæring til enhver tid vil avhenge av balansen mellom dens strekkkrefter

Р=π rp (4.1)

og komprimerende

P =2π rσ (4.2)

hvor π, r , R , σ - henholdsvis forholdet mellom omkrets og diameter (3, 14), bobleradius, overtrykk og overflatespenning.

Av likhetsbetingelsene til ligningene (4.1) og (4.2) følger det at

P =2 σ / r (4.3)

Ligning (4.3) viser at i det første øyeblikket av gassbobledannelse, når dimensjonene, bestemt av radiusen, er svært små, må overtrykket være betydelig. Når bobleradiusen øker, reduseres den. Nærheten til gassbobler med forskjellige radier bør ledsages av diffusjon av CO 2 gjennom veggene i retning fra høyere til lavere trykk og dets utjevning. I nærvær av et visst overtrykk og den gjennomsnittlige størrelsen på gassbobler, er det ikke vanskelig å beregne, vel vitende om viskositeten til deigen, stigningshastigheten i henhold til den nevnte Stokes-loven.

I følge denne loven er kraften som reiser gassbobler

P =4/3π rg ( ρ - ρ ) (4.4)

overvinner kraften i deres friksjon

P =6 πrηυ (4.5)

hvor g er gravitasjonskonstanten;

og ρ - gass- og deigtettheter;

η er den effektive strukturelle viskositeten til deigen;

υ - hastigheten på vertikal bevegelse av gassbobler i deigen

som oppstår i deigmassen når et sfærisk legeme (gassboble) beveger seg i den.

Fra likheten til ligningene (4.4) og (4.5) er hastighetsverdien lett å bestemme

V =2 gr ( ρ - ρ )/9 η (4 .6)

Denne ligningen er av stor praktisk betydning, og lar oss fastslå avhengigheten av økningshastigheten i volumet av fermenterende deig på dens tetthet og viskositet, størrelsen på individuelle porer, som også bestemmes av gjæringsenergien til mikroorganismer. Beregnet av ligningen, økningshastigheten i volumet av hvetedeig fra mel av klasse I med en tetthet på 1,2 med en gjennomsnittlig poreradius på 1 mm og en viskositet i størrelsesorden 1

10 4 Pass er ca 10 mm/min. Praktiske observasjoner viser at slik deig har en gjennomsnittlig hevehastighet på 2 til 7 mm/min. Den høyeste hastigheten observeres i de første timene av gjæring.

Hvis det er naboporer i deigen som har forskjellige størrelser og gasstrykk, brister veggene og porene smelter sammen (sammenslåing); dette fenomenet avhenger også av gjæringshastigheten og de mekaniske egenskapene til deigen; Tilsynelatende er de fleste porene i deigen og brødsmulen ulukkede, åpne. På grunn av fenomenene med diffusjon av CO 2 gjennom veggene i porene og deres brudd ved overtrykk, mister den fermenterende deigen karbondioksid på overflaten: tar forbruket av tørre stoffer (sukker) til deiggjæring lik et gjennomsnitt på 3 % av melmassen, med alkoholgjæring per 1 kg mel (eller 1,5 kg brød) frigjør ca. 15 g, eller ca. 7,5 liter CO 2 . Denne mengden ved atmosfærisk trykk er flere ganger større enn volumet av gassformige produkter i det spesifiserte volumet av brød og karakteriserer tapene deres under deiggjæring.

Gjærende deig produserer også mange andre organiske syrer og alkoholer som kan endre løseligheten til kornforbindelser. Alt som er nevnt ovenfor viser at strukturen til fermentert deig er mer kompleks enn den til ikke-fermentert deig. Den skal skille seg fra sistnevnte i lavere tetthet, elastisitetsmodul, høyere viskositet og η/E (større evne til å beholde formen), en permanent økning i volum og surhet under gjæring.

Deigen er et polydisperst kolloidalt fast-væske-system, som har både elastisk-elastiske og viskoplastiske egenskaper, på overflaten av hvilke vedheftsegenskapene til rugdeigs fysiske egenskaper bestemmes i stor grad av egenskapene til dens svært viskøse væskefase . Rugdeig er preget av høy viskositet, plastisitet, lav strekkbarhet og lav elastisitet.

Viskositeten til rugdeig endres under gjæringsprosessen (tabell 2.6).

Tabell 2.6 – Avhengighet av viskositeten til bakedeigen (i kPa∙s) av gjæringsvarigheten og skjærhastigheten

Skjærhastighet, s -1	Gjæringsvarighet, min
Skjærhastighet, s -1

Som det fremgår av tabell 2.6, med økende skjærhastighet, synker viskositeten til deigen ved enhver gjæringsvarighet, noe som er typisk for de fleste deigmasser. Når gjæringstiden øker, synker også viskositeten. Merk at med gjæringsvarigheter på 120 og 150 minutter ved alle hastigheter, er viskositeten nesten den samme.

2.1.2.3 Bakeegenskaper til rugmel

Bakeegenskapene til rugmel bestemmes av følgende indikatorer:

gassdannende evne;

kraften til pine;

fargen på melet og dets evne til å mørkne;

maling grovhet.

Gassdannende evne til mel. Den gassdannende evnen til mel er evnen til deig laget av det til å danne karbondioksid.

Under alkoholisk gjæring, som er forårsaket av gjær i deigen, gjæres sakkaridene i den. Mest av alt dannes etylalkohol og karbondioksid i prosessen med alkoholgjæring, og derfor er det ut fra mengden av disse produktene man kan bedømme intensiteten av alkoholgjæring. Derfor er den gassdannende evnen til mel preget av mengden karbondioksid per ml dannet i løpet av 5 timers gjæring av deig tilberedt av 100 g mel, 60 ml vann og 10 g gjær ved en temperatur på 30 ° C .

Den gassdannende evnen avhenger av innholdet av indre sukker i melet og av melets sukkerdannende evne.

Melets egne sukkerarter (glukose, fruktose, sukrose, maltose osv.) fermenteres helt i begynnelsen av gjæringsprosessen. Og for å få brød av beste kvalitet, er det nødvendig med intensiv gjæring både under modningen av deigen, og under den siste etterhevingen og under den første stekeperioden. I tillegg er monosakkarider også nødvendige for reaksjonen av melanoiddannelse (dannelse av fargen på skorpen, smak og lukt av brød). Det som er viktigere er derfor ikke sukkerinnholdet i mel, men dets evne til å danne sukker under deigmodningsprosessen.

Den sukkerdannende evnen til mel er evnen til en vann-melblanding fremstilt av det til å danne en viss mengde maltose ved en bestemt temperatur og over en viss tidsperiode. Den sukkerdannende evnen til mel bestemmes av virkningen av amylolytiske enzymer på stivelse og avhenger både av tilstedeværelsen og mengden av amylolytiske enzymer (a- og β-amylaser) i mel, og av angripbarheten til melstivelse. Vanlig uspiret rugkorn inneholder en ganske stor mengde aktiv α-amylase. Under kornspiring øker α-amylaseaktiviteten mange ganger. I rugmel er β-amylase omtrent 3 ganger mindre aktiv enn i hvetemel, og α-amylase er mer enn 3 ganger aktiv.

Alt dette fører til at rugbrødsmulen alltid har økt klebrighet sammenlignet med brød laget av hvetemel, som er av lavere kvalitet. Dette skyldes det faktum at aktiv α-amylase lett hydrolyserer stivelse til en betydelig mengde dekstriner, som ved å binde fuktighet reduserer forbindelsen med protein og stivelseskorn; en stor mengde vann er i fri tilstand. Tilstedeværelsen av noe fri fuktighet som ikke er bundet av stivelse vil gjøre brødsmulen fuktig å ta på.

Når du kjenner til gassdannende evne til mel, kan du forutsi intensiteten av gjæring av deigen, forløpet av den endelige hevingen og kvaliteten på brødet. Den gassdannende evnen til mel påvirker fargen på skorpen. Fargen på skorpen skyldes i stor grad mengden ufermentert sukker før steking.

Kraften til mel. Melstyrke er melets evne til å danne en deig som har visse strukturelle og mekaniske egenskaper etter elting og under gjæring og heving. Basert på styrke deles mel inn i sterk, middels og svak.

Sterkt mel inneholder mye proteinstoffer og gir et stort utbytte av rågluten. Gluten og deig laget av sterkt mel er preget av høy elastisitet og lav plastisitet. Proteinstoffene i sterkt mel sveller relativt sakte ved elting av deig, men absorberer generelt mye vann. Proteolyse i deigen skjer sakte. Deigen har høy gassholdende kapasitet, brødet har riktig form, stort volum og porøsitet som er optimal i størrelse og struktur. Det skal bemerkes at veldig sterkt mel gir brød med mindre volum. Glutenen og deigen til slikt mel er for elastisk og utilstrekkelig strekkbare.

Svakt mel danner uelastisk, altfor strekkbart gluten. På grunn av intens proteolyse har deig laget av svakt mel lav elastisitet, høy plastisitet og økt klebrighet. De formede deigbitene spres utover i løpet av heveperioden. Ferdige produkter er preget av lavt volum, utilstrekkelig porøsitet og vaghet (ildprodukter).

Middels mel gir rå gluten og deig med gode reologiske egenskaper. Deigen og gluten er ganske elastisk og elastisk. Brødet har en form og kvalitet som oppfyller kravene i standarden.

Melets farge og dets evne til å mørkne under bakeprosessen. Fargen på krummen er relatert til fargen på melet. Mørkt mel vil produsere brød med en mørk smule. Lyst mel kan imidlertid i visse tilfeller gi brød med mørk smule. Derfor, for å karakterisere bakekvaliteten til mel, er ikke bare fargen, men også evnen til å mørkere viktig.

Fargen på mel bestemmes hovedsakelig av fargen på endospermen i kornet som melet males fra, samt fargen og mengden av perifere (kli) partikler av kornet i melet.

Melets evne til å mørkne under bearbeiding bestemmes av innholdet av fenoler, fritt tyrosin i mel og aktiviteten til enzymene O-difenoloksidase og tyrosinase, som katalyserer oksidasjonen av fenoler og tyrosin med dannelse av mørkfargede melaniner.

Størrelse på rugmelpartikler. Størrelsen på melpartikler er av stor betydning i bakeproduksjonen, og påvirker i betydelig grad hastigheten på biokjemiske og kolloidale prosesser i deigen, og som et resultat av egenskapene til deigen, kvaliteten og utbyttet av brød.

Både utilstrekkelig og overdreven maling av mel forverrer bakeegenskapene: for grovt mel vil produsere brød med utilstrekkelig volum med en grov tykkvegget smule porøsitet og ofte med en blekfarget skorpe; Brød laget av altfor malt mel resulterer i redusert volum, med en intenst farget skorpe, ofte med en mørk farget smule. Herdebrød laget av dette melet kan være grøtaktig.

Brødet av beste kvalitet kommer fra mel med optimal partikkelstørrelse. Maleoptimumet bør tilsynelatende være annerledes for mel laget av korn med forskjellige mengder og spesielt glutenkvalitet.

Strukturelle-mekaniske eller reologiske egenskaper til matvarer karakteriserer deres motstand mot ekstern energi, bestemt av produktets struktur og struktur, samt kvaliteten på matvarer og tas i betraktning ved valg av betingelser for transport og lagring. .

Strukturelle og mekaniske egenskaper inkluderer styrke, hardhet, elastisitet, elastisitet, plastisitet, viskositet, vedheft, tiksotropi, etc.

Styrke- produktets egenskap til å motstå deformasjon og mekanisk ødeleggelse.

Under deformasjon forstå endringen i kroppsform og størrelse under påvirkning av ytre krefter. Deformasjonen kan være reversibel og gjenværende. Med reversibel deformasjon gjenopprettes den opprinnelige formen på kroppen etter at lasten er fjernet. Reversibel deformasjon kan være elastisk når det skjer en umiddelbar gjenoppretting av kroppens form og størrelse, og elastisk når restitusjon krever mer eller mindre lang tid. Resterende (plastisk) deformasjon er deformasjonen som gjenstår etter opphør av ytre krefter.

Matprodukter er som regel preget av en flerkomponentsammensetning; De er preget av både elastisk deformasjon, som forsvinner øyeblikkelig, og elastisk, så vel som plastisk deformasjon. Men for noen dominerer elastiske egenskaper over plastiske, for andre dominerer plastiske egenskaper over elastiske, og for andre dominerer elastiske egenskaper. Hvis matvarer ikke er i stand til permanent deformasjon, er de skjøre, for eksempel raffinert sukker, tørketromler, kjeks, etc.

Styrke er en av de viktigste indikatorene på kvaliteten på pasta, raffinert sukker og andre produkter.

Denne indikatoren tas i betraktning når du behandler korn til mel, når du knuser druer (ved produksjon av drueviner), når du knuser poteter (i produksjon av stivelse), etc.

Hardhet- evnen til et materiale til å motstå penetrering av en annen hardere kropp inn i det. Hardhet bestemmes ved vurdering av kvaliteten på frukt, grønnsaker, sukker, korn og andre produkter. Denne indikatoren spiller en viktig rolle i innsamling, sortering, pakking, transport, lagring og prosessering av frukt og grønnsaker. I tillegg kan hardhet være en objektiv indikator på deres modenhetsgrad.

Hardhet bestemmes ved å trykke en hard spiss formet som en ball, kjegle eller pyramide inn i overflaten av produktet. Hardheten til produktet bedømmes av diameteren på hullet som dannes: jo mindre størrelsen på hullet er, jo hardere er produktet. Hardheten til frukt og grønnsaker bestemmes av mengden belastning som må påføres for at en nål eller kule av en viss størrelse skal komme inn i fruktkjøttet.

Elastisitet- kroppens evne til å øyeblikkelig gjenopprette sin opprinnelige form eller volum etter at virkningen av deformerende krefter opphører.

Elastisitet- kroppens egenskap til å gradvis gjenopprette form eller volum over tid.

Indikatorer for fasthet og elastisitet brukes til å bestemme kvaliteten på deigen, gluteninnholdet i hvetemel og friskheten til kjøtt, fisk og andre produkter. De tas i betraktning ved produksjon av beholdere og ved bestemmelse av vilkårene for transport og lagring av matvarer.

Plast- en kropps evne til å deformere irreversibelt under påvirkning av ytre krefter. Egenskapen til råvarer til å endre form under bearbeiding og beholde den senere, brukes i produksjon av matvarer som kjeks, marmelade, karamell, etc.

Som et resultat av langvarig ytre påvirkning kan elastisk deformasjon forvandles til plastisk deformasjon. Denne overgangen er forbundet med avslapning - egenskapen til materialer til å endre spenning ved en konstant initial deformasjon. Produksjonen av enkelte matvarer, som for eksempel pølser, er basert på avslapning. Fra kjøtt preget av elastisk deformasjon tilberedes kjøttdeig, og fra det pølse, som har egenskapene til et plastmateriale. Visse avslapningsverdier er kun karakteristiske for produkter med fast-flytende struktur - ost, cottage cheese, kjøttdeig, etc. Denne egenskapen til matvarer tas i betraktning under transport og lagring av bakeriprodukter, frukt, grønnsaker, etc. .

Viskositet- en væskes evne til å motstå bevegelsen av en del av den i forhold til en annen under påvirkning av en ekstern kraft.

Det er dynamiske og kinematiske viskositeter .

Dynamisk viskositet karakteriserer kraften av indre friksjon til mediet som må overvinnes for å bevege en enhetsoverflate av ett lag i forhold til et annet med en forskyvningshastighetsgradient lik enhet. Enheten for dynamisk viskositet antas å være viskositeten til et medium der ett lag, under påvirkning av en kraft lik 1 Newton per kvadratmeter, beveger seg med en hastighet på 1 m/s i forhold til et annet lag plassert på avstand på 1 m Dynamisk viskositet måles i N-s/m 2 .KINEMATISK viskositet kalles en verdi lik forholdet mellom dynamisk viskositet og tettheten til mediet, og uttrykkes i M2/C.

Det resiproke av viskositet kalles flytbarhet.

Viskositeten til produktene påvirkes av temperatur, trykk, fuktighet eller fettinnhold, faststoffkonsentrasjon og andre faktorer. Viskositeten til matvarer avtar med økende fuktighet, temperatur, fettinnhold og øker med økende konsentrasjon av løsninger og graden av deres dispersjon.

Viskositet er en egenskap som er karakteristisk for matvarer som honning, vegetabilsk olje, sirup, juice, alkoholholdige drikkevarer, etc.

Viskositet er en indikator på kvaliteten på mange matvarer og karakteriserer ofte graden av deres beredskap under bearbeiding av råvarer. Det spiller en viktig rolle i produksjonen av mange produkter, da det aktivt påvirker teknologiske prosesser - blanding, filtrering, oppvarming, ekstraksjon, etc.

Kryp- egenskapen til et materiale til å kontinuerlig deformeres under påvirkning av en konstant belastning. Denne egenskapen er typisk for oster, iskrem, kusmør, marmelade osv. I matvarer oppstår kryp veldig raskt, noe som må tas i betraktning under bearbeiding og lagring.

Tiksotropi- evnen til enkelte spredte systemer til spontant å gjenopprette en struktur ødelagt av mekanisk handling. Det er karakteristisk for spredte systemer og finnes i mange halvfabrikata og næringsmiddelindustriprodukter.

En spesiell plass blant de strukturelle og mekaniske egenskapene er okkupert av overflateegenskaper, som inkluderer vedheft eller klebrighet.

Adhesjon karakteriserer kraften i samspillet mellom overflatene til produktet og materialet eller beholderen som det kommer i kontakt med. Denne indikatoren er nært knyttet til plastisiteten og viskositeten til matvarer. Det er to typer vedheft: spesifikk (selv vedheft) og mekanisk. Den første er resultatet av klebekrefter mellom materialoverflater. Den andre oppstår når limet trenger inn i porene i materialet og beholder det på grunn av mekanisk fastklemming.

Vedheft er karakteristisk for matvarer som ost, smør, kjøttdeig, enkelte konfektprodukter osv. De fester seg til knivbladet ved skjæring, til tennene ved tygging.

Overdreven vedheft kompliserer den teknologiske prosessen, og tap under produktbehandling øker. Denne egenskapen til matvarer tas i betraktning når du velger behandlingsmetode, emballasjemateriale og lagringsforhold.

Eksempelnummer

Varighet av eksponering, h

E 10 ,

η 10

Pa Med

η/E, s

P, %

E, %

TIL , %

8,5/6,0

3,5/2,9

12,0/7,6

6,4/3,8

5,9/5,4

1,9/6,2

6,4/5,4

3,2/8,4

69/89

53/220

50/71

50/221

72/67

78/45

77/73

78/45

74/64

82/65

78/67

76/70

59/52

47/50

68/-15

50/-55

Merk. Telleren viser data om ikke-gjærende deig, og nevneren viser data om gjærende deig.

Deig laget av hvetemel av klasse I har en mindre kompleks labil struktur enn deig laget av mel av grad II: den inneholder mindre aktive hydrolyseprosesser, inneholder mindre sukker og andre forbindelser som endrer strukturens elastiske egenskaper over tid. Av denne grunn bør forskjellene i strukturen til ufermentert deig laget av mel av klasse I være mest tydelig.

Som resultatene av tabellen viser. 4.1, umiddelbart etter elting hadde den ikke-gjærende deigen av begge prøvene skjærmoduler og viskositet, relativ plastisitet og elastisitet var stor, og η/E mindre enn for fermentering av deig. Etter 2 timers gjæring, viskositeten til deigen og η/E avtok ikke, som i ikke-gjæret deig, men tvert imot økte og plastisiteten ble redusert. Av denne grunn, indikatoren TIL hadde en negativ verdi, karakteriserte ikke flytende, men en økning i viskositeten til strukturen.

Resultatene av sammenligning av de mekaniske egenskapene til ufermentert og fermentert hvetedeig fra to prøver av grad II mel er gitt i tabell. 3.1, i utgangspunktet fullstendig bekrefte mønstrene etablert for deig laget av klasse I mel; de er imidlertid av utvilsomt interesse fordi aldringsprosessen varte i opptil 24 timer. Det er kjent at gjæringen av presset bakegjær i den vanlige dosen (ca. 1 % mel) vanligvis avsluttes innen en periode på 3-4 timer. (varigheten av gjæring av deigen) . Etter denne tiden fylles deigen på med en frisk porsjon mel og blandes, hvoretter gjæringen i den gjenopptas. I fravær av meltilsetninger og omrøring er alkoholholdig gjæring dårligere enn sur gjæring. En slik deig, som får store mengder etylalkohol og syrer, løser opp glutenproteiner (flyter), mister karbondioksid - reduserer volumet og blir tettere. Fra bordet 3.1 er det klart at fermentering av deig etter 6 timer og spesielt etter 24 timers fermentering når det gjelder skjærmodul, viskositet, relativ plastisitet og elastisitet nærmer seg disse indikatorene for ikke-fermenterende deig. Dette viser at gjærfermenteringsprosesser som varer opptil 6 timer er hovedårsaken til betydelige forskjeller i strukturen til fermentert deig fra dens ikke-fermenterte struktur. Eksperimenter har vist at prøver av fermentert hvetedeig fra mel av klasse I og II har en struktur som har mer avanserte elastisitetsegenskaper (lavere skjærmodul), større viskositet og dimensjonsstabilitet (η/E), samt større stabilitet over tid sammenlignet med strukturen til ufermentert deig. Hovedårsaken til disse forskjellene bør vurderes prosessen med alkoholisk gjæring av bakegjær i gjærende deig, dannelsen av gassfylte porer i den, forårsaker en permanent økning i volum, utvikling av elastisk-plastiske deformasjoner og styrking av strukturen på grunn av orienteringen av polymerer i skjærplan. Syrefermentering i den er mindre betydelig og, som vist nedenfor, påvirker disse egenskapene ved å endre prosessene for svelling og oppløsning av melforbindelser.

AVHENGIGHET AV MEKANISKE EGENSKAPER TIL GJÆRINGSDEIG OG BRØDKVALITET AV MELTYPE OG KRAFTIGHET

Kvaliteten på brødprodukter - deres volumetriske utbytte, form, porøsitetsstruktur og andre egenskaper bestemmes av meltypen og vurderes følgelig av GOSTs.

Strukturen til fermenterende deig er det direkte materialet som brødprodukter produseres av ved varmebehandling i ovnen. Det var av interesse å studere de biokjemiske og strukturelle-mekaniske egenskapene til fermentert hvetedeig avhengig av meltype. Til dette formålet ble syv prøver av myk, rødkornhvete malt i en laboratoriemølle ved bruk av tregradsmaling med et totalutbytte på 78 % i gjennomsnitt. Deretter undersøkte vi den gassdannende og gassholdende evnen til mel, de strukturelle og mekaniske egenskapene til fermentert deig etter heving, samt rå glutenproteiner og deres innhold i mel, spesifikt volum (i cm 3 /d) støpt, samt GJEMTE SEG rund ildsted brød bakt i henhold til GOST 9404-60. De oppnådde resultatene er vist i tabell. 4.2. De viste at utbyttet av sortmel, selv under laboratorieeksperimentelle maleforhold, svinger betydelig og jo sterkere, jo høyere karakter. Dermed bør kornslipeteknologien påvirke den kjemiske sammensetningen, og derfor strukturen til deigen. Det er en av de betydelige mange faktorene som påvirker kvalitetsindikatorene for mel, deig og brødprodukter.

Tabell 4.2

Biokjemiske og strukturelle-mekaniske egenskaper

glutenproteiner av fermentert deig og brød

(gjennomsnittlig data)

Merk. Telleren inneholder data om proteiner, nevneren inneholder data om testen.

De teknologiske egenskapene til korn og mel av hver sort kjennetegnes først og fremst av deres gassdannende evne. Denne egenskapen karakteriserer evnen til korn og mel til å omdanne den kjemiske energien til karbohydratoksidasjon til termisk og mekanisk energi for bevegelse av gjærende deig, og overvinne tregheten til massen. Bestemmelse av melets gassdannende evne ledsages av å ta hensyn til mengden CO som frigjøres 2 . Mengden som beholdes av testen avgjør det. gassretensjon ved volumøkning. Denne fysisk-kjemiske indikatoren karakteriserer ved sin inverse verdi testens gasspermeabilitet for karbondioksid. Sistnevnte avhenger av strukturen og størrelsen på hovedelastisk-plasten (E, η, η/E) testegenskaper. Eksperimenter viste at melets gassdannende evne økte betydelig fra høyeste til første og andre klasse, mens det volumetriske utbyttet av brød tvert imot sank.

Gassholdekapasiteten til deigen er direkte avhengig av gassdannende evne; til tross for dette økte den ikke i absolutte og relative (% av gassdannelse) verdier, men avtok merkbart og naturlig med synkende melkvalitet. Det er et nært direkte forhold mellom den absolutte verdien av CO som beholdes av deigen og de volumetriske egenskapene til brød (volum Utbytte, spesifikt volum). Det foregående lar oss konkludere med at disse egenskapene til brødkvalitet hovedsakelig ikke bestemmes av biokjemiske, men av fysisk-kjemiske (gasspermeabilitet) og mekaniske egenskaper (η, E Ogη/E) test. Sistnevnte avhenger hovedsakelig av de tilsvarende egenskapene til rå glutenproteiner og deres innhold i deigen.

Eksperimenter har vist at innholdet av råglutenprotein økte naturlig med en reduksjon i kornstyrke og fuktighetsbevarende kapasitet (viskositet) til mel og dets variasjon. Proteinstrukturen til premiummel hadde høyere verdier for skjærmodul og i gjennomsnitt viskositet enn strukturen til proteiner av førsteklasses mel. Dette indikerer deres høyere statistiske molekylvekt. Proteinene i mel av klasse I hadde en skjærmodul og viskositet lavere enn disse egenskapene til proteiner av mel av grad II, men overskred dem i verdi η/E. Dette kjennetegner deres større elastisitet og dimensjonsstabilitet.

Gassholdekapasiteten til deigen og det volumetriske utbyttet av brødprodukter avhenger direkte av varigheten av stressavslappingsperioden for glutenproteiner og deig, eller η/E . Forholdet mellom viskositet og modul for glutenproteiner i mel av klasse II var betydelig lavere enn for melproteiner av premium og klasse I.

Gassholdekapasiteten til deig laget av hvetemel av høy kvalitet var avhengig av de tilsvarende verdiene for skjærmodulen og viskositeten. Disse egenskapene avtok med synkende melkvalitet, lik gassretensjonsevnen.

Det ble fastslått at fermentering av deig fra premiummel med et fuktighetsinnhold på 44 %, i likhet med de rå glutenproteinene i dette melet, hadde de mest signifikante verdiene for skjærmodul, viskositet og viskositet-til-modul-forhold, og den laveste relative plastisitet. Fra denne deigen ble brødprodukter med høyest porøsitet, spesifikt volum av støpt brød og forholdet mellom høyde og diameter på ildstedbrød oppnådd. Således, til tross for den betydelige viskositeten, minst gassdannelse på grunn av høy η/E Deig og brød med høyt volumetrisk utbytte oppnås fra dette melet. Høye viskositetsverdier og η/E bidratt til produksjon av ildsted brød med høyest N/A .

Deig laget av mel av klasse I med et fuktighetsinnhold på 44 % var litt dårligere i gassbevaring, mekaniske egenskaper og brødkvalitet enn kvaliteten på deig laget av førsteklasses mel, den hadde en viskositet redusert med 14-15 %. η/E deig, N/A . Dette indikerer at en reduksjon i viskositeten til deig laget av mel av klasse I bidro til både utviklingen av det spesifikke volumet av støpt brød og økningen i smørbarheten til ildstedbrød.

Deig laget av mel av klasse II hadde et høyere fuktighetsinnhold (45 %). Til tross for den største gassdannelsen, var den betydelig dårligere enn deigen til mel av høyeste og første klasse når det gjelder gassretensjon og viskositet. Viskositet-til-modul-forholdet til denne deigen, som for glutenproteiner, var lavere, og den relative plastisiteten var høyere enn for deig laget av premium- og klasse I-mel. Kvaliteten på de resulterende brødproduktene var mye lavere enn kvaliteten på produkter laget av førsteklasses mel.

For å klargjøre påvirkningen av de strukturelle og mekaniske egenskapene til fermenterende deig på de fysiske egenskapene til brødprodukter, differensierte vi de eksperimentelle resultatene i to grupper. Den første gruppen av prøver av hver sort hadde i gjennomsnitt høyere skjærmoduler og viskositet enn det aritmetiske gjennomsnittet, mens den andre gruppen hadde lavere. Egenskapene for gassretensjon av deigen og elastisk-plastiske egenskaper til rå glutenproteiner ble også tatt i betraktning (tabell 4.3).

Tabell 4.3

Gjennomsnittlige egenskaper for deig med høy og lav viskositet

Fra bordet 4.3 er det klart at det spesifikke volumet av brød laget av premium mel ikke avhenger av verdien av gassholdekapasiteten til deigen, som viste seg å være nesten den samme for begge grupper av prøver. Det spesifikke volumet av brød laget av mel av klasse I og II var avhengig av den litt høyere gassholdekapasiteten til deigen i den andre gruppen av prøver. Mengden rågluten i begge prøvegruppene for alle meltyper viste seg å være omtrent den samme og kunne ikke påvirke brødkvalitetsindikatorene.

Viskositeten til deig laget av premiummel fra begge grupper av prøver viste seg å være omvendt relatert, og forholdet mellom viskositet og modul var direkte avhengig av de tilsvarende indikatorene for deres rå glutenproteiner for deig laget av mel av klasse I og II av begge grupper av prøver var det motsatt.

FUNKSJONER VED STRUKTUR OG MEKANISKE EGENSKAPER TIL FERMENTERINGSDEIG

Størrelsen på karbondioksidboblen som dannes under gjæring til enhver tid vil avhenge av balansen mellom dens strekkkrefter

Р=π rp (4.1)

og komprimerende

P =2π rσ (4.2)

hvor π, r , R , σ - henholdsvis forholdet mellom omkrets og diameter (3, 14), bobleradius, overtrykk og overflatespenning.

Av likhetsbetingelsene til ligningene (4.1) og (4.2) følger det at

P =2 σ / r (4.3)

I følge denne loven er kraften som reiser gassbobler

P =4/3π rg ( ρ - ρ ) (4.4)

overvinner kraften i deres friksjon

P =6 πrηυ (4.5)

hvor g er gravitasjonskonstanten;

ρ og ρ - gass- og deigtettheter;

η er den effektive strukturelle viskositeten til deigen;

υ - hastigheten på vertikal bevegelse av gassbobler i deigen

som oppstår i deigmassen når et sfærisk legeme (gassboble) beveger seg i den.

Fra likheten til ligningene (4.4) og (4.5) er hastighetsverdien lett å bestemme

V =2 gr ( ρ - ρ )/9 η (4 .6)

Denne ligningen er av stor praktisk betydning, og lar oss fastslå avhengigheten av økningshastigheten i volumet av fermenterende deig på dens tetthet og viskositet, størrelsen på individuelle porer, som også bestemmes av gjæringsenergien til mikroorganismer. Økningshastigheten i volumet av hvetedeig laget av mel av klasse I med en tetthet på 1,2 med en gjennomsnittlig poreradius på 1 mm og en viskositet på ca. 110 4 Pas, beregnet ved ligningen, er ca. 10 mm/min. Praktiske observasjoner viser at slik deig har en gjennomsnittlig hevehastighet på 2 til 7 mm/min. Den høyeste hastigheten observeres i de første timene av gjæring.

Bakere har karakterisert bakeegenskapene til gjærende deig i nesten lang tid ved dens evne til å vise elastisk-elastiske deformasjoner etter stressavlastning: "levende" (eller elastisk-elastisk) "bevegelige" deig etter deformasjon ga alltid brødprodukter med godt volum , form og smule porøsitetsstruktur, i motsetning til immobil (plast)deig som mangler disse egenskapene.

Strukturen til fermenterende deig og dens mekaniske egenskaper er gjensidig avhengig av melets sukkerdannende evne, så vel som deigens gassdannende og gassbevarende (gasspermeabilitet) evner. De avhenger også av typen, alderen og gjæringsevnen til mikroorganismer - gjæringsgeneratorer.

Dette bekreftes av dataene om verdiene for gassdannelse og retensjon av deig fra sort hvetemel, gitt i tabell. 3.10. Med den gjennomsnittlige gassdannende evnen til hvetemel i den første og andre gruppen er lik, forklares den lavere absolutte og relative gassbevaringsevnen til deigen (og det volumetriske brødutbyttet) av dens høyere elastiske plast. egenskaper. Samtidig kan den lavere gassholdekapasiteten til deig (og volumetrisk brødutbytte) fra hvete fra den tredje gruppen sammenlignet med disse egenskapene til deig (og brød) fra hvete fra den andre og første gruppen delvis tilskrives deres lavere gassdannende evne.

Deres relative (i % av gassdannelse) gassretensjonskapasitet viste seg å være høyere enn for hvetedeigen i den andre og første gruppen, noe som kan tilskrives det høyeste innholdet av glutenproteiner i hveten i denne gruppen. Når man vurderer gassholdekapasiteten til deigen og det volumetriske utbyttet av brød, er det derfor nødvendig å ta hensyn til ikke bare de mekaniske egenskapene til deigen, men også de navngitte egenskapene til mel. Det virket hensiktsmessig å undersøke og sammenligne strukturen til ufermentert og fermentert deig. Sistnevnte er det faktiske materialet som brødprodukter er laget av av forskjellige typer mel, forskjellig i fysiske kvalitetsindikatorer. Det var av interesse å sammenligne de mekaniske egenskapene til ikke-gjærende og gjærende deiger laget av forskjellige meltyper, samt tilnærmet standardisere dem for sistnevnte.

De strukturelle og mekaniske egenskapene til ikke-gjærende og gjærende deig fremstilt fra to prøver av kommersielt hvetemel av klasse I og II er gitt i tabell. 3.1 og 4.1.

Tabell 4.1

Strukturelle og mekaniske egenskaper til deig laget av hvetemel av 1. klasse med et fuktighetsinnhold på 44 %

Eksempelnummer	Varighet av eksponering, h

Merk. Telleren viser data om ikke-gjærende deig, og nevneren viser data om gjærende deig.

Deig laget av hvetemel av klasse I har en mindre kompleks labil struktur enn deig laget av mel av grad II: den inneholder mindre aktive hydrolyseprosesser, inneholder mindre sukker og andre forbindelser som endrer strukturens elastiske egenskaper over tid. Av denne grunn bør forskjellene i strukturen til ufermentert deig laget av mel av klasse I være mest tydelig.

Som resultatene av tabellen viser. 4.1, umiddelbart etter elting, hadde den ikke-fermenterende deigen av begge prøvene skjærmoduler og viskositet, den relative plastisiteten og elastisiteten var stor, og η/E var mindre enn den for den fermenterende deigen. Etter 2 timers gjæring, viskositeten til deigen og η/E avtok ikke, som i ikke-gjæret deig, men tvert imot økte og plastisiteten ble redusert. Av denne grunn, indikatoren TIL hadde en negativ verdi, karakteriserte ikke flytende, men en økning i viskositeten til strukturen.

Resultatene av sammenligning av de mekaniske egenskapene til ufermentert og fermentert hvetedeig fra to prøver av grad II mel er gitt i tabell. 3.1, i utgangspunktet fullstendig bekrefte mønstrene etablert for deig laget av klasse I mel; de er imidlertid av utvilsomt interesse fordi aldringsprosessen varte i opptil 24 timer. Det er kjent at gjæringen av presset bakegjær i den vanlige dosen (ca. 1 % mel) vanligvis avsluttes innen en periode på 3-4 timer. (varigheten av gjæring av deigen) . Etter denne tiden fylles deigen på med en frisk porsjon mel og blandes, hvoretter gjæringen i den gjenopptas. I fravær av meltilsetninger og omrøring er alkoholholdig gjæring dårligere enn sur gjæring. En slik deig, som får store mengder etylalkohol og syrer, løser opp glutenproteiner (flyter), mister karbondioksid - reduserer volumet og blir tettere. Fra bordet 3.1 er det klart at fermentering av deig etter 6 timer og spesielt etter 24 timers fermentering når det gjelder skjærmodul, viskositet, relativ plastisitet og elastisitet nærmer seg disse indikatorene for ikke-fermenterende deig. Dette viser at gjærfermenteringsprosesser som varer opptil 6 timer er hovedårsaken til betydelige forskjeller i strukturen til fermentert deig fra dens ikke-fermenterte struktur. Eksperimenter har vist at prøver av fermentert hvetedeig fra mel av klasse I og II har en struktur som har mer avanserte elastisitetsegenskaper (lavere skjærmodul), større viskositet og dimensjonsstabilitet (η/E), samt større stabilitet over tid i sammenligning med strukturen ikke-gjærende deig. Hovedårsaken til disse forskjellene bør vurderes prosessen med alkoholisk gjæring av bakegjær i gjærende deig, dannelsen av gassfylte porer i den, forårsaker en permanent økning i volum, utvikling av elastisk-plastiske deformasjoner og styrking av strukturen på grunn av orienteringen av polymerer i skjærplan. Syrefermentering i den er mindre betydelig og, som vist nedenfor, påvirker disse egenskapene ved å endre prosessene for svelling og oppløsning av melforbindelser.

AVHENGIGHET AV MEKANISKE EGENSKAPER TIL GJÆRINGSDEIG OG BRØDKVALITET AV MELTYPE OG KRAFTIGHET

Kvaliteten på brødprodukter - deres volumetriske utbytte, form, porøsitetsstruktur og andre egenskaper bestemmes av meltypen og vurderes følgelig av GOSTs.

Strukturen til fermenterende deig er det direkte materialet som brødprodukter produseres av ved varmebehandling i ovnen. Det var av interesse å studere de biokjemiske og strukturelle-mekaniske egenskapene til fermentert hvetedeig avhengig av meltype. Til dette formålet ble syv prøver av myk, rødkornhvete malt i en laboratoriemølle ved bruk av tregradsmaling med et totalutbytte på 78 % i gjennomsnitt. Deretter undersøkte vi den gassdannende og gassholdende kapasiteten til mel, de strukturelle og mekaniske egenskapene til fermentert deig etter heving, samt rå glutenproteiner og deres innhold i mel, det spesifikke volumet (i cm 3 /g) av støpt deig brød, samt HID av rund ildsted brød bakt med GOST 9404-60. De oppnådde resultatene er vist i tabell. 4.2. De viste at utbyttet av sortmel, selv under laboratorieeksperimentelle maleforhold, svinger betydelig og jo sterkere, jo høyere karakter. Dermed bør kornmalingsteknologien påvirke den kjemiske sammensetningen, og derfor strukturen til deigen. Det er en av de betydelige mange faktorene som påvirker kvalitetsindikatorene for mel, deig og brødprodukter.

Tabell 4.2

Biokjemiske og strukturelle-mekaniske egenskaper

glutenproteiner av fermentert deig og brød

(gjennomsnittlig data)

Merk. Telleren inneholder data om proteiner, nevneren inneholder data om testen.

De teknologiske egenskapene til korn og mel av hver sort kjennetegnes først og fremst av deres gassdannende evne. Denne egenskapen karakteriserer evnen til korn og mel til å omdanne den kjemiske energien til karbohydratoksidasjon til termisk og mekanisk energi for bevegelse av gjærende deig, og overvinne tregheten til massen. Bestemmelse av gassdannende evne til mel er ledsaget av å ta hensyn til mengden CO 2 som frigjøres. Mengden som beholdes av testen avgjør det. gassretensjon ved volumøkning. Denne fysisk-kjemiske indikatoren karakteriserer ved sin inverse verdi testens gasspermeabilitet for karbondioksid. Sistnevnte avhenger av strukturen og størrelsen på hovedelastisk-plasten (E, η, η/E) testegenskaper. Eksperimenter viste at melets gassdannende evne økte betydelig fra høyeste til første og andre klasse, mens det volumetriske utbyttet av brød tvert imot sank.

Gassholdekapasiteten til deigen er direkte avhengig av gassdannende evne; til tross for dette økte den ikke i absolutte og relative (% av gassdannelse) verdier, men avtok merkbart og naturlig med synkende melkvalitet. Det er et nært direkte forhold mellom den absolutte verdien av CO som beholdes av deigen og de volumetriske egenskapene til brød (volum Utbytte, spesifikt volum). Det foregående lar oss konkludere med at disse egenskapene til brødkvalitet hovedsakelig ikke bestemmes av biokjemiske, men av fysisk-kjemiske (gasspermeabilitet) og mekaniske egenskaper (η, E og η/E) til deigen. Sistnevnte avhenger hovedsakelig av de tilsvarende egenskapene til rå glutenproteiner og deres innhold i deigen.

Eksperimenter har vist at innholdet av råglutenprotein økte naturlig med en reduksjon i kornstyrke og fuktighetsbevarende kapasitet (viskositet) til mel og dets variasjon. Proteinstrukturen til premiummel hadde høyere verdier for skjærmodul og i gjennomsnitt viskositet enn strukturen til proteiner av førsteklasses mel. Dette indikerer deres høyere statistiske molekylvekt. Proteinene til mel av grad I hadde en skjærmodul og viskositet lavere enn disse egenskapene til proteiner av mel av grad II, men overskred dem når det gjelder η/E. Dette kjennetegner deres større elastisitet og dimensjonsstabilitet.

Gassholdekapasiteten til deigen og det volumetriske utbyttet av brødprodukter avhenger direkte av varigheten av stressavslappingsperioden for glutenproteiner og deig, eller η/E. Forholdet mellom viskositet og modul for glutenproteiner av mel av klasse II var signifikant lavere enn for premium- og grad I melproteiner.

Gassholdekapasiteten til deig laget av hvetemel av høy kvalitet var avhengig av de tilsvarende verdiene for skjærmodulen og viskositeten. Disse egenskapene avtok med synkende melkvalitet, lik gassretensjonsevnen.

Det ble fastslått at fermentering av deig fra premiummel med et fuktighetsinnhold på 44 %, i likhet med de rå glutenproteinene i dette melet, hadde de mest signifikante verdiene for skjærmodul, viskositet og viskositet-til-modul-forhold, og den laveste relative plastisitet. Fra denne deigen ble brødprodukter med høyest porøsitet, spesifikt volum av støpt brød og forholdet mellom høyde og diameter på ildstedbrød oppnådd. Til tross for den betydelige viskositeten, oppnås således minst gassdannelse på grunn av den høye η/E fra dette melet til deig og brød med høyt volumetrisk utbytte. Høye verdier for viskositet og η/E bidro til produksjon av ildstedbrød med høyest N/A.

Deig laget av mel av klasse I med et fuktighetsinnhold på 44 % var litt dårligere når det gjelder gassretensjon, mekaniske egenskaper og brødkvalitet enn deig laget av førsteklasses mel, den hadde viskositet, η/E av deigen, N/A redusert med 14 -15 %. Dette indikerer at en reduksjon i viskositeten til deig laget av mel av klasse I bidro til både utviklingen av det spesifikke volumet av støpt brød og økningen i smørbarheten til ildstedbrød.

Deig laget av mel av klasse II hadde et høyere fuktighetsinnhold (45 %). Til tross for den største gassdannelsen, var den betydelig dårligere enn deigen til mel av høyeste og første klasse når det gjelder gassretensjon og viskositet. Viskositet-til-modul-forholdet til denne deigen, som for glutenproteiner, var lavere, og den relative plastisiteten var høyere enn for deig laget av premium- og klasse I-mel. Kvaliteten på de resulterende brødproduktene var mye lavere enn kvaliteten på produkter laget av førsteklasses mel.

For å klargjøre påvirkningen av de strukturelle og mekaniske egenskapene til fermenterende deig på de fysiske egenskapene til brødprodukter, differensierte vi de eksperimentelle resultatene i to grupper. Den første gruppen av prøver av hver sort hadde i gjennomsnitt høyere skjærmoduler og viskositet enn det aritmetiske gjennomsnittet, mens den andre gruppen hadde lavere. Egenskapene for gassretensjon av deigen og elastisk-plastiske egenskaper til rå glutenproteiner ble også tatt i betraktning (tabell 4.3).

Tabell 4.3

Gjennomsnittlige egenskaper for deig med høy og lav viskositet

Fra bordet 4.3 er det klart at det spesifikke volumet av brød laget av premium mel ikke avhenger av verdien av gassholdekapasiteten til deigen, som viste seg å være nesten den samme for begge grupper av prøver. Det spesifikke volumet av brød laget av mel av klasse I og II var avhengig av den litt høyere gassholdekapasiteten til deigen i den andre gruppen av prøver. Mengden rågluten i begge prøvegruppene for alle meltyper viste seg å være omtrent den samme og kunne ikke påvirke brødkvalitetsindikatorene.

Viskositeten til deig laget av premiummel fra begge grupper av prøver viste seg å være omvendt relatert, og forholdet mellom viskositet og modul var direkte avhengig av de tilsvarende indikatorene for deres rå glutenproteiner for deig laget av mel av klasse I og II av begge grupper av prøver var det motsatt.

Fra dette kan vi konkludere med at hovedegenskapene til fermenterende deig - viskositet og forholdet mellom viskositet og modul - ikke bare avhenger av de tilsvarende egenskapene til glutenproteiner, men også på påvirkningen av andre kornforbindelser.

Det volumetriske utbyttet av støpt brød, så vel som H/D av ildstedbrød innenfor hver av de tre typene hvetemel, avhenger av viskositeten og forholdet mellom viskositet og modulen for fermenterende deig. Viskositet har en omvendt effekt på det volumetriske utbyttet og en direkte effekt på H/D-verdien. Forholdet mellom viskositet og modul har en direkte innvirkning på begge disse brødkvalitetsegenskapene.

Graden av påvirkning av viskositet og forholdet mellom viskositet og modul på de fysiske og mekaniske indikatorene for brødkvalitet kan være ulik og gjensidig rettet. Det avhenger både av størrelsen på disse egenskapene til deigstrukturen og av modusene for dens teknologiske behandling. Til tross for dette er dataene i Tabell. 4.3 gjør det mulig å forklare resultatene oppnådd ikke bare av typen mel, men også av avhengigheten av viskositetsverdier og forholdet mellom viskositet og deigmodul. En signifikant forskjell i det spesifikke volumet av støpt brød og H/D-ildbrød laget av førsteklasses mel av I eller II-kvalitet med omtrent samme deigviskositet bør primært forklares med ulik verdi av viskositet-til-modul-forhold. . Resultatene vi fikk tillater oss å si at korntypen, malt selv i henhold til samme teknologiske skjema, påvirker gassretensjonen og strukturelle og mekaniske egenskaper til deigen som oppnås fra hver type tre-grads mel. Viskositet og forholdet mellom viskositet og modulen til gjærende deig laget av hvetemel av høy kvalitet kan brukes som egenskaper som forhåndsbestemmer de fysiske og mekaniske egenskapene til panne- og ildstedbrød. Derfor virket det hensiktsmessig å bestemme og standardisere dem for en enkel deig laget av kommersielt mel av hovedvariantene, produsert ved Moskva-bedrifter under de nåværende teknologiske produksjonsforholdene.

Ved hjelp av massemålinger av de elastisk-plastiske egenskapene til fermentert, skjæreklar deig og statistisk behandling av resultatene, ble gjennomsnittlige optimale (M±δ) verdier for viskositet og forholdet mellom viskositet og modul etablert for tre typer kommersielt hvete- og rugmel (tabell 4.4).

Tabell 4.4

Gjennomsnittlige optimale verdier for viskositet og η/E for fermenterende deig (D=0,003 s)

	Deigens fuktighetsinnhold, %
Hvete jeg graderer


peeling

Sammenligning av data i tabell. 4.4. og 3.14, kan man se at fermenteringsdeig laget av hvetemel av klasse I har, som i tabellen. 3.1 og 4.1 er betydelig større, og rugdeig av begge varianter har lavere viskositetsverdier og viskositet-til-modul-forhold enn ikke-fermenterbar deig.

Hovedårsaken til reduksjonen i viskositet og forholdet mellom viskositet og modul for gjærende deig laget av rugtapetmel bør betraktes som oppløsningen av dets forbindelser med deigsyrer.

Studier av effekten av forsuring med melkesyre av ikke-fermenterbar deig fra tre prøver av rugtapetmel viste at alle prøver av surgjort deig (til gjæringsnivået) hadde lavere viskositet og viskositet-til-modul-forhold enn ikke- surgjort deig. Dette bør tilskrives den delvise peptiseringen av svellende proteiner og andre rugforbindelser med løsninger av organiske syrer.

PÅVIRKNING AV MODERNE TESTMETODER PÅ DE MEKANISKE EGENSKAPER OG BRØDKVALITETEN

PRODUKTER

De siste årene har det blitt utført arbeid i Sovjetunionen og i utlandet som har vist muligheten for å redusere melforbruket og tid til å tilberede brødprodukter. Dette oppnås ved å bruke teknologiske ordninger som gir mekanisk innvirkning på deigen og deigen, og aktiverer deres gjæring. Grunnlaget for slike ordninger er bruken av store væsker (fuktighet ca. 70%) eller tykke (fuktighet 40-50%) svamper.

Flytende deiger har en viskositet som er 1-2 desimaler lavere enn tykke; sistnevnte er vanskelig å pumpe oppover; Etter gjæring fortynnes de med vann. Det er fastslått at fortynnede deiger har en viskositet betydelig lavere enn ufortynnede deiger med tilsvarende fuktighet; Under gjæringen synker deigens viskositet.

Å redusere varigheten av gjæring av deigen og deigen oppnås ved lengre intens eksponering under elteprosessen. Samtidig avtar mengden av glutenproteiner som vaskes ut av deigen, innholdet av vannløselige nitrogenholdige forbindelser og karbohydrater øker, angripbarheten av stivelse av amylase og gjærens gjæringsaktivitet øker. De oppførte prosessene øker det volumetriske utbyttet av deig og brød, forbedrer porøsitetsstrukturen til krummen og formen til ildstedprodukter.

Disse egenskapene til brødprodukter forbedres også ved ytterligere mekanisk bearbeiding av deigen under skjæreprosessen. Imidlertid kan overdreven mekanisk prosessering føre til forringelse av de fysiske og mekaniske egenskapene til produktene, så det er nødvendig med optimalisering. Den spesifikke arbeidsverdien foreslås som et kriterium for graden av mekanisk påvirkning på deigen ved elting. Det varierer avhengig av fuktighetskapasiteten til mel fra 12 til 50 J/g.

Basert på ovenstående kan følgende konklusjoner trekkes.

Gjærende deig, i motsetning til ikke-gjærende deig, er et mer komplekst dobbeltspent kolloidalt dispergeringssystem, inkludert en gassfase, som derfor har redusert tetthet. Dens skumlignende porøse masse, som kontinuerlig danner CO 2, øker volumet - den smelter sammen på grunn av utjevning av trykket til naboporer av forskjellige størrelser, og danner en åpen struktur; i den, i henhold til Stokes lov, beveger de største porene seg kontinuerlig oppover til overflaten av deigen og frigjør karbondioksid. I prosessen med poredannelse, økende volum ved små spenninger og langsomme skjærdeformasjoner, blir strukturen til den fermenterende deigen elastisk, noe som øker viskositeten og η/E.

Fermentert deig laget av hvetemel av klasse I og II skiller seg fra ikke-fermentert deig ved lavere verdier av skjærmodul, relativ plastisitet (større elastisitet), høyere viskositet og forholdet mellom viskositet og modul, samt stabilitet og økning av disse egenskapene under gjæringsprosessen etter elting. Mer signifikante forskjeller ble etablert for deig laget av mel av klasse I, som har 3-4 % mindre fuktighet enn deig laget av mel av grad II, og en annen kjemisk sammensetning.

Fermentert deig laget av tapet og skrelt rugmel skiller seg fra ikke-fermentert deig ved å ha større skjærmoduler, lavere viskositet og lavere viskositet-til-modul-forhold. Dette forklares av påvirkningen av en betydelig konsentrasjon av organiske syrer i den, som delvis oppløser hevende proteiner og andre kornpolymerer.

De strukturelle og mekaniske egenskapene til fermentert hvetedeig og rå glutenproteiner fra mel av de høyeste, I og II-kvalitetene, oppnådd fra ett korn ved tre-grads maling, viskositet, samt forholdet mellom viskositet og modul varierer betydelig: de bestemmer gassholdekapasiteten til deigen, det volumetriske utbyttet av den støpte deigen, samt H/D til ildstedbrød. Med en reduksjon i melkvaliteten, viskositeten og forholdet mellom viskositet og modulen av glutenproteiner og gassretensjon av deigen, reduseres det volumetriske utbyttet av brød, porøsiteten og H/D. De mest signifikante forskjellene i de angitte egenskapene til deig, glutenproteiner og brød er observert mellom klasse I og II av mel.

Innenfor hver variant har viskositeten til fermenterende deig en omvendt effekt på utviklingen av volumet (gassretensjon), det volumetriske utbyttet av brød og en direkte effekt på H/D til brød. Forholdet mellom viskositet og deigmodul har en direkte innvirkning på begge brødparametrene. Korntypen påvirker i noen tilfeller de strukturelle og mekaniske egenskapene til deig laget av mel av hver type.

Det er tilrådelig å normalisere og regulere de listede egenskapene til fermenterende deig for å kontrollere og administrere dem. Som omtrentlige normer for deig laget av hvetemel av klasse I, rugtapet og skrelt mel, kan du bruke resultatene av Tabell. 4.4.

PÅVIRKNING AV OPPVARMING PÅ DEIENS MEKANISKE EGENSKAPER. MEKANISKE EGENSKAPER TIL BRØD

Prosessen med å produsere brødprodukter fullføres ved å varme opp massen av gjærende deig fra 30 til 100°C under forhold med store gradienter av varme og masseoverføring.

Varmebehandling under baking i det angitte temperaturområdet påvirker aktiviteten til biokjemiske prosesser betydelig, endrer konformasjonen av molekylene til hovedkornpolymerene, deres hydrofile egenskaper, så vel som de mekaniske egenskapene til deigen; innholdet av fritt vann i strukturen avtar, deigen mister sin evne til å flyte under stress av gravitasjonskreftene til massen. Da blir den plastisk-elastiske strukturen til deigen til en elastisk sprø plastgelatinøs struktur av brødsmulen. Det bør antas at dens plastiske deformasjoner hovedsakelig skjer ved lave deformasjonshastigheter på grunn av stressavslapning, og ved høye hastigheter som et resultat av fenomenene skjørhet, ødeleggelse av kontinuiteten til poreveggene til den konsentrerte protein-stivelsesgeléen - smuler i det elastiske området. I denne forbindelse, når man studerer de mekaniske egenskapene til brødsmuler, bør man begrense seg til de minste mulige verdiene av dens deformasjoner og hastigheten. I stedet for skjærdeformasjoner er det tilrådelig å bruke enaksede kompresjonsdeformasjoner av den porøse skumlignende strukturen til krummen.

Oppvarming forbedrer den termiske bevegelsen av molekyler av kjemiske forbindelser. I polymerløsninger reduserer det den indre friksjonskoeffisienten (viskositet). Den omvendte avhengigheten av viskositeten til polymerløsninger av temperatur bestemmes av den velkjente empiriske Arrhenius-ligningen

η=Ae

hvor A er en konstant avhengig av stoffets egenskaper;

e er basisen til den naturlige logaritmen;

T - absolutt temperatur;

K - gasskonstant;

E - aktiveringsenergi (arbeid brukt på bevegelige partikler).

Imidlertid er denne ligningen kun gyldig for løsninger med lav konsentrasjon og forutsatt at det ikke er noen vesentlige endringer i formen til polymermolekylene. Konsentrasjonen av hovedkornpolymerene - glutenproteiner og stivelse - i brøddeig er svært høy, og varmebehandlingen endrer formen på molekylene, samt evnen til disse hovedkornpolymerene til å samhandle med løsningsmidlet - vann. Størrelsene og formene på molekylene deres endres også under hydrolyse og fermentering av enzymer fra korn- og deigmikroorganismer.

Alle disse prosessene kan påvirke strukturen og endre de mekaniske egenskapene til deigen. Derfor bør det forventes at anvendelsen av Arrhenius-ligningen for deigstrukturen er tillatt i et svært begrenset temperaturområde. Avhengigheten av disse deigegenskapene av temperatur over et bredt område er mer kompleks. La oss vurdere mer detaljert dens mulige innflytelse på disse egenskapene: oppvarming av deigen under baking og forvandling til brødsmuler skjer i to hovedtrinn. I det innledende stadiet av oppvarming av deigen til 50-60 °C aktiveres enzymsystemene i deigen, innholdet av vannløselige forbindelser i den øker, noe som kan mykgjøre strukturen og samtidig med økt molekylær termisk bevegelse redusere viskositet og forbedre dens limegenskaper. På dette stadiet begynner også hovedprosessene for brødbaking: gelatinisering av stivelse og denaturering av kornproteiner, som fortsetter mest aktivt og ender i det andre, siste trinnet med oppvarming av deigen fra 60 til 100 ° C, når enzymet inaktiveres. systemer finner også sted.