Что такое газообразующая способность
Hlebinfo.ru – рецепты хлеба, оборудование для пекарни и дома
Все от выпечки хлеба и кондитерских изделий до открытия мини пекарни – хлебопекарное оборудование, хлебопечка, сборник рецептов и рецептур, школа пекарей
Технология производства
Газообразующая и газоудерживающая способность муки
Здравствуйте, уважаемые читатели сайта Hlebinfo.ru. Сегодня мы поговорим о газообразующей и газоудерживающей способности пшеничной муки.
Для того чтобы получить пышный пористый пшеничный хлеб необходимо обеспечить, по крайней мере, 2 условия: активное выделение углекислого газа при брожении теста и возможность надежного удерживания этого газа в порах теста. Под воздействием углекислого газа пшеничное тесто приобретает развитую пористую структуру, напоминающую пену. При выпечке хлеба белок, содержащийся в стенках пор, подвергается тепловой денатурации и переходит в достаточно устойчивое твердое состояние, благодаря чему губчатая структура теста закрепляется.
Газообразующая способность муки
Приготовленное из муки и воды тесто является средой обитания и источником питания дрожжей. В хорошей муке всегда содержится небольшое количество (примерно 0,7-1,8%) разнообразных сахаров, пригодных для питания дрожжей. Для нормального брожения теста этих сахаров крайне недостаточно. Основное питание дрожжей происходит за счет сахаров, выделяющихся при амилолитическом расщеплении полисахаридов (крахмал, декстрины и др.). Чем выше активность амилолитических ферментов, тем больше образуется сахаров, пригодных для питания дрожжей, и тем активнее протекает брожение, сопровождающееся выделением углекислого газа.
Ферменты и сахара распределяются в зерне неравномерно. Больше всего их содержится во внешних слоях зерна, поэтому сахарообразующая и газообразующая способность низкосортной муки выше, чем высокосортной.
Хлебопекарные дрожжи способны непосредственно поглощать и сбраживать глюкозу и фруктозу. Дисахариды сахароза и мальтоза, имеющие одинаковый химический состав, но разное строение (С12Н22О11) перед сбраживанием расщепляются ферментными системами дрожжей до моносахаридов. При гидролизе сахарозы образуется глюкоза и фруктоза, а при гидролизе мальтозы только глюкоза. При сбраживании глюкозы и фруктозы выделяется этиловый спирт и углекислый газ, хорошо разрыхляющий тесто.
С12Н22О11 + Н2О→ 2С6Н12О6
С6Н12О6 → 2С2Н5ОН + 2СО2↑
При сбраживании 100 г глюкозы выделяется около 25 л углекислого газа.
В условиях достаточного углеводного питания дрожжи выделяют много углекислого газа и тесто хорошо разрыхляется. Если сахаров в тесте образуется недостаточно, то процесс брожения замедляется, углекислого газа выделяется мало, тесто разрыхляется слабо.
Таким образом, газообразующая способность муки непосредственно связана с ее сахаробразующей способностью.
Некоторые хлебопеки считают, что для увеличения газообразующей способности теста достаточно включить в его рецептуру побольше сахара. Все не так просто. Небольшие добавки сахара (4-6%) дрожжи достаточно быстро перерабатывают, тесто при этом не успевает созреть. Более высокие дозировки сахара (более 10%) оказывают угнетающее действие на бродильную микрофлору, существенно изменяют реологические свойства теста (тесто «расплывается») и вкус готового хлеба.
Хорошая газообразующая способность возможна только в условиях нормальной сахаробразующей способности муки. Сахара должны образовываться в тесте в достаточном количестве в течение всего времени его брожения, расстойки и даже выпечки.
Газообразующая способность муки определяется экспериментальным методом в лабораторных условиях.
Для выполнения эксперимента следует приготовить тесто из 100 г муки (расчетная влажность 14%), 10 г прессованных хлебопекарных дрожжей и 60 мл воды. Тесто помещают в термостатические условия (температура 30 о С) на 5 часов для брожения. Объем углекислого газа, выделившийся за 5 часов брожения, и будет соответствовать газообразующей способности муки.
Нормальная газообразующая способность пшеничной муки 1 сорта за 5 часов брожения составляет 1300-1600 мл углекислого газа.
Расчеты показывают, что для образования такого количества углекислого газа дрожжам необходимо сбродить не менее 6 г глюкозы. Примерно 1 г глюкозы дрожжи получат из собственных сахаров муки, а остальные 5 г образуются в результате амилолитического расщепления крахмала.
На газообразующую способность оказывает влияние не только активность амилолитических ферментов, но и состояние крахмала в муке. Поврежденные и мелкие крахмальные зерна атакуются ферментами легче, в результате сахаров образуется больше.
Если мука имеет пониженную газообразующую способность, то для ее улучшения можно использовать ферментные препараты, содержащие соответствующие амилолитические ферменты.
Газоудерживающая способность пшеничной муки
Если в газообразующей способности муки основная роль принадлежит амилазам и крахмалу, то в газоудерживающей способности главную роль играет пшеничная клейковина.
Клейковина является уникальным белковым комплексом, способным под влиянием выделяемого в процессе брожения углекислого газа образовывать весьма устойчивую высокоразвитую тонкостенную губчатую структуру. В порах этой структуры удерживается большое количество газа, хорошо разрыхляющего тесто.
Чем выше качество клейковины, тем больше углекислого газа может удерживаться в порах теста.
Клейковина высокого качества обладает хорошей, но не чрезмерной растяжимостью, достаточной эластичностью и прочностью, что позволяет ей растягиваться в виде тонких эластичных пленок, не разрываясь при этом.
Чем больше содержится в муке высококачественной клейковины, тем выше газоудерживающая способность этой муки.
Слишком растяжимая и малоэластичная (слабая) или, наоборот, малорастяжимая и высокоупругая (крепкая) клейковина не способна хорошо удерживать выделяемый дрожжами углекислый газ. Мука, содержащая такую клейковину, не обладает хорошими газоудерживающими свойствами. Хлеб, приготовленный из такой муки, будет иметь недостаточный объем и плохо развитую пористость.
На свойства клейковины большое влияние оказывают содержащиеся в муке протеолитические ферменты и активаторы процессов протеолиза. Активация протеаз происходит в присутствии воды, т.е. при замесе теста. Протеолитические ферменты вызывают дезагрегацию клейковины (нарушение сложной четвертичной и третичной структуры), что приводит к снижению упругости и ослаблению клейковины. Если изначально клейковина муки характеризовалась как слабая, то под действием протеаз клейковина становится еще слабее, и газоудерживающая способность муки уменьшается.
Если клейковина муки была излишне крепкой, то под воздействием протеаз ее растяжимость увеличивается, и газоудерживающая способность муки повышается.
К резкому ухудшению газоудерживающей способности муки приводит повреждение пшеничного зерна клопом-черепашкой. Этот вредитель вводит в зерно протеолитические ферменты, попадающие при размоле зерна в муку. При замешивании теста из такой муки протеазы переходят в активное состояние и резко ослабляют клейковину. Мука, выработанная из зерна, поврежденного клопом-черепашкой, может полностью утратить свои хлебопекарные свойства.
На свойства клейковины и газоудерживающую способность муки большое влияние оказывают различные вещества окислительного действия, в том числе кислород воздуха. Окислители способствуют укреплению клейковины, что существенно улучшает газоудерживающую способность муки, содержащей слабую чрезмерно растяжимую клейковину.
Вещества восстановительного действия, например глютатион, хорошим источником которого являются хлебопекарные дрожжи, способствуют ослаблению и повышению растяжимости клейковины. Газоудерживающие свойства муки с крепкой клейковиной при этом улучшаются, а со слабой клейковиной ухудшаются.
Клейковина является не единственным фактором, влияющим на газоудерживающие свойства муки. Все другие компоненты муки (неклейковинные белки, крахмал, жиры, фосфолипиды, клетчатка, слизи, минеральные вещества, разнообразные ферменты и т.д.) в той или иной степени оказывают влияние на ее газоудерживающие свойства. Например, в присутствии фосфолипидов, играющих роль эмульгаторов, газоудерживающая способность муки повышается.
Более точно выявить газоудерживающие свойства муки можно методом пробной выпечки. Если пробная выпечка выявила недостаточную газоудерживающую способность муки, необходимо при выработке хлеба использовать соответствующие корректирующие добавки (хлебопекарные улучшители). О том, как правильно подобрать улучшитель, мы поговорим в следующих разделах нашей программы.
Следует постоянно помнить, что различные добавки, включаемые в рецептуру теста, и технологические приемы тестоприготовления и тестоведения способствуют улучшению или ухудшению газоудерживающей способности приготовляемого теста, что непосредственно отражается на качестве хлебобулочных изделий. Только основательные знания и практический опыт помогают избежать ошибок и добиться стабильно высокого качества выпускаемой продукции.
Спасибо за внимание! Тема следующего занятия Сила муки. Отзывы и замечания по содержанию и изложению темы оставляйте в комментариях, расположенных чуть ниже или отправляйте по эл. почте hlebinfo@mail.ru. Мы будет очень благодарны, если вы поддержите наше начинание и пришлете для публикации материалы, касающиеся теории и практики хлебопечения (фотографии, статьи, заметки, видеоролики). Все материалы будут опубликованы с указанием авторства.
Фото к комментариям присылайте на hlebinfo@mail.ru
Для предотвращения спама, комментарии публикуются после проверки модератором.
Пока ждете ответа на комментарий, можете посмотреть рекламу!
Газообразующая способность муки
Под газообразующей способностью муки понимают ее способность обеспечивать определенную степень спиртового брожения в тесте.
За показатель газообразующей способности принято считать количество миллилитров диоксида углерода (углекислого газа), выделившегося за 5 ч. брожения теста, замешанного из 100 г муки, 10 г прессованных дрожжей и 60 мл воды при температуре 30 °С.
Газообразующая способность (ГОС) муки обусловлена состоянием её углеводно-амилазного комплекса. В понятие углеводно-амилазного комплекса входят:
В процессе приготовления теста дрожжи сбраживают собственные сахара муки и мальтозу, образующуюся в результате гидролиза крахмала амилазами. Содержание собственных сахаров в пшеничной муке обычно составляет не более 2% на сухое вещество. Собственные сахара муки усваиваются дрожжами в самом начале брожения теста. Газообразование в конце брожения теста и во время расстойки обеспечивается за счет сахаров, накапливающихся при амилолизе крахмала. Таким образом, газообразующую способность муки определяется в основном её сахарообразующей способностью (СОС).
Сахарообразующая способность муки обусловлена двумя факторами:
Амилазы гидролизуют крахмал с образованием декстринов различной молекулярной массы и мальтозы. При гидролизе крахмала альфа-амилазой образуются в основном низкомолекулярные декстрины и небольшое количество мальтозы. Низкомолекулярные декстрины придают тесту заминаемость, липкость. При гидролизе крахмала бета-амилазой основным продуктом является мальтоза и небольшое количество высокомолекулярных декстринов.
В нормальном непроросшем зерне пшеницы содержится только бета-амилаза. В проросшем зерне пшеницы и в муке, полученной из него, находятся в активном состоянии альфа-амилаза и бета-амилаза. Амилазы зерна отличаются термостабильностью и устойчивостью к изменению реакции среды: альфа-амилаза более термостабильна, чем бета-амилаза. В пшеничном тесте температурный оптимум для действия бета-амилазы составляет 62-64°С, для альфа-амилазы — 72-74 °С. Полная инактивация бета-амилазы происходит при температуре 82-84 °С, альфа-амилаза сохраняет активность и при 97-98°С. В тоже время бета-амилаза более устойчива к повышению кислотности среды.
Температура оптимума действия и инактивации амилаз зависит от влажности и кислотности полуфабрикатах хлебопекарного производства. Чем выше влажность среды (полуфабрикатов), тем ниже концентрация субстрата, на который действуют амилазы, тем ниже температура инактивации и оптимума действия амилаз. Повышение кислотности приводит к резкому снижению активности альфа-амилазы. При этом происходит и снижение температуры ее инактивации.
В пшеничной муке содержится достаточное количество бета-амилазы для обеспечения требуемой интенсивности газообразования, поэтому СОС муки зависит в основном от способности крахмала гидролизоваться под действием амилаз. Податливость крахмала к действию амилазы получила название «атакуемость» крахмала.
Атакуемость крахмала определяется:
С уменьшением размеров частиц муки повышается их удельная поверхность и доступность крахмала действию амилаз. При уменьшении размера частиц муки и размера крахмальных зерен повышается атакуемость крахмала. При механическом повреждении крахмальных зерен нарушается их целостность, что многократно повышает атакуемость. Чем больше в муке поврежденных зерен крахмала, тем выше СОС. Самое существенное повышение атакуемости происходит при клейстеризации крахмала.
Если для производства хлеба была использована мука из проросшего зерна или ржаная мука, то в тесте будет действовать как альфа-амилаза, так и бета-амилаза. Низкомолекулярные декстрины, образующиеся при действии альфа-амилазы, будут расщепляться бета-амилазой до мальтозы. Однако во время выпечки наступает такой период, когда бета-амилаза уже инактивирована, но альфа-амилаза остается в активном состоянии. При этом происходит накопление низкомолекулярных декстринов, которые придают мякишу липкость, заминаемость. Для снижения температуры инактивации альфа-амилазы тесто готовят с повышенной кислотностью.
Газообразующая способность муки обусловливает интенсивность газообразования во время брожения теста и расстойки тестовых заготовок. Чем интенсивнее газообразование на стадии брожения, тем больше образуется веществ, придающих характерный вкус и аромат хлебу. Чем ниже газообразующая способность, тем меньше в тесте остается несброженных сахаров к моменту выпечки, тем бледнее корка хлеба. Чем интенсивнее газообразование на стадии расстойки, тем более развитая будет пористость мякиша, тем выше будет объем хлеба. Технологический процесс необходимо организовать так, чтобы максимум газообразования приходился на период расстойки.
ГОС влияет и на цвет корки готовых изделий. Цвет корки обусловлен меланоидинами — темноокрашенными соединениями, образующимися в результате взаимодействия аминокислот и редуцирующих сахаров на стадии выпечки. Чем ниже ГОС, тем меньше в тесте остается несброженных сахаров, тем бледнее корка хлеба.
Газообразующая способность муки
Содержание
Газообразующая способность муки [ править | править код ]
Газообразующая способность муки характеризуется количеством диоксида углерода, выделившегося за определенный период времени брожения теста, замешенного из определенных количеств данной муки, воды и дрожжей.
Факторы, обусловливающие газообразующую способность муки [ править | править код ]
Газообразующая способность муки обусловливается содержанием в ней собственных сахаров и ее сахарообразующей способностью. В газообразовании, происходящем при брожении теста, участвуют как собственные сахара так и сахара, образующиеся в тесте в результате амилолиза крахмала. Однако собственные сахара муки играют существенную роль только в самом начале брожения теста. Успех же технологического процесса приготовления хлеба обусловливается газообразованием в конце брожения теста, во время расстойки и в начальной фазе выпечки. Таким образом, газообразующая способность муки, хотя и зависит в известной мере от содержания в ней собственных сахаров, в основном все же определяется сахарообразующей способностью муки.
Собственные сахара муки. [ править | править код ]
Зерно содержит собственные сахара, которые распределены неравномерно. Содержание сахаров в центральной части (эндосперме) зерна значительно ниже, чем в зародыше, оболочках и алейроновом слое с прилегающими к нему внешними слоями эндосперма. Чем меньше выход муки, то есть чем ниже в ней содержание частичек периферических слоев зерна, тем относительно ниже содержание в муке сахаров. Общее содержание в пшеничной муке сбраживаемых дрожжами сахаров в зависимости от состава зерна и выхода муки может колебаться в пределах 0,7 —1,8% на сухое вещество. Количество сахаров в зерне и муке, главным образом количество мальтозы, может существенно возрастать при прорастании зерна.
Помимо этих сахаров в зерне пшеницы и пшеничной муке установлено содержание раффинозы, мелибиозы и глюкофруктозана (левозина). Общее содержание этих сахаридов колеблется примерно от 0,5 до 1,1% на сухое вещество.
Сахарообразующая способность [ править | править код ]
Сахарообразующая способность муки зависит поэтому от содержания в муке амилолитических ферментов и податливости крахмала их действию. Под действием содержащихся в муке амилолитических ферментов крахмал гидролизуется с образованием в тесте сахаров (глюкоза, мальтоза, декстроза, и др.). Таким образом, газообразующая способность муки обусловливается в основном ее углеводно-амилазным комплексом.
Под сахарообразующей способностью муки понимают способность приготовленной из нее водно-мучной смеси образовывать при установленной температуре и за определенный период времени то или иное количество мальтозы. Сахарообразующая способность муки обусловливается действием амилолитических ферментов муки (в указанных выше условиях) па ее крахмал и зависит как от количества амилолитических ферментов (а- и В-амилазы), так и от размеров, характера и состояния частиц муки и крахмальных зерен в этих частицах.
В нормальном непроросшем зерне пшеницы содержится преимущственно β-амилаза, которая при действии на крахмал образует главным образом мальтозу и наряду с ней значительно меньшее количество высокомолекулярных декстринов. В проросшем же зерне пшеницы наряду с В-амилазой содержится и активная α-амилаза, которая образует в качестве основного продукта гидролиза крахмала декстрины меньшей молекулярной массы и незначительное количество мальтозы. Совместное действие обеих амилаз обеспечивает наибольшее осахариваиие крахмала.
+7(3854) 555-843
Хлебопекарные свойства пшеничной муки
Хлебопекарные свойства муки выражаются в возможности получения из нее хлеба того или иного качества.
Мука с хорошими хлебопекарными свойствами позволяет получать хлеб правильной формы, большого объема, с гладкой блестящей нормально окрашенной коркой, сухим эластичным мякишем, с приятным вкусом и ароматом.
Хлебопекарные свойства пшеничной муки характеризуются следующими показателями:
— цветом муки и способностью ее к потемнению;
Цвет муки оказывает влияние на цвет мякиша хлеба. Из сортовой пшеничной муки хлеб получается с более светлым мякишем. Иногда светлая мука в определенных условиях может дать хлеб с относительно темным мякишем. Это объясняется повышенной активностью ферментов О-дифенолоксидазы и тирозиназы, катализирующих окисление фенолов и тирозина с образованием темно окрашенных веществ – меланинов.
Цвет муки зависит от соотношения в ней частиц эндосперма и отрубянистых частиц зерна, а также цветности самого эндосперма.
Сила муки – это способность муки образовывать тесто, обладающая определенными структурно-механическими свойствами. По силе муку подразделяют на сильную, среднюю и слабую.
В сильной муке содержится много белков, клейковина ее упругая и эластичная. Сильная мука при замесе теста способна поглощать большое количество воды. Тесто из такой муки хорошо разделывается, хорошо задерживает диоксид углерода (углекислый газ) и сохраняет приданную ему форму.
Слабая мука при замесе теста впитывает мало воды. Клейковина слабой муки недостаточна эластичная, легкорастяжимая. Тесто в процессе брожения и расстойки разжижается. Изделия могут иметь расплывчатую форму.
Средняя мука имеет удовлетворительные хлебопекарные свойства. Клейковина ее достаточно эластичная и растяжимая, тесто имеет нормальные структурно-механические свойства. Показатели качества готовой продукции соответствуют нормам.
Сила мука зависит от состояния ее белково-протеиназного комплекса.
На силу муки влияют следующие факторы: содержание липидов, слизей (пентазанов), крахмал, ферменты. В белково-протеиназный комплекс входят белковые вещества муки, протеолитические ферменты, активаторы и ингибиторы протеолиза.
Белковые вещества в муке, их состав, состояние и свойства определяют эластичность, упругость и вязкость теста.
Белки пшеничной муки глиадин и глютеинин являются основными компонентами клейковины. Количество и качество клейковинных белков зависит от вида зерна, условий его выращивания, режима сушки и кондиционирования, продолжительности и условий хранения зерна и муки.
Протеолитические ферменты (протеиназы) расщеплют белки, образуя пентоны, полипептиды, свободные аминокислоты. Протеиназа, содержащаяся в пшенице, способна активироваться соединениями восстанавливающего действия, содержащими сульфгидридную группу веществ ( цистеин, глютатион), и инактивироваться соединениями окислительного действия ( кислород воздуха, йодат калия, бромат калия). Эти соединения называют активаторами и ингибиторами протеолиза.
Активатором протеолиза является глютатион. Чем больше в муке содержится белка, слабее его атакуемость протеиназой, чем меньше активность протеназы и активаторов протеолиза, тем больше сила муки и лучше реологические свойства теста.
Липиды муки оказывают влияние на структурно-механические свойства белка и самого теста, а следовательно, на силу муки.
Способность муки связывать определенное количество воды при замесе теста называется водопоглотительной способностью. Она показывает, какое количество воды ( к массе) может поглотить мука при образовании теста нормальной консистенции. Водопоглотительная способность муки влияет на влажность теста, массу хлеба и его качество.
Мука с большим содержанием сильной упругой клейковины при набухании поглощает больше влаги.
Мука с высокой влажностью имеет большую влагоемкость и наоборот.
Чем ниже сорт муки, тем выше ее водопоглотительная способность, так как в муке низших сортов содержится больше клетчатки и слизей, которые хорошо набухают в воде. Чем больше выход муки, тем больше ее водопоглотительная способность, характеризующаяся следующими значениями:
— пшеничная мука высшего сорта 50%;
— пшеничная мука первого сорта 52%;
— пшеничная мука второго сорта 56%;
— пшеничная мука обойная 60%.
Газообразующая способность муки показывает, какое количество диоксида углерода выделяет при брожении тесто, замешанное из 100 г. муки влажностью 14,5 % 60 мл. воды и 10 г. прессованных дрожжей, в течение 5 ч. При температуре 30 градусов. Газообразующая способность муки зависит от наличия в ней способствующих во время брожения накоплению сахара мальтозы в результате гидролиза крахмала, а также от состояния крахмала.
Собственных сахаров в пшеничной муке мало, их хватает всего лишь на 1….2 часа брожения. Поэтому основное значение для разрыхления теста имеет сахар мальтозы.
При низкой газообразующей способности муки, когда не хватает сахаров для брожения теста во время окончательной расстойки, хлеб имеет недостаточный объем, плохо развитую пористость и бледную корку.
При высокой газообразующей способности муки наряду с сахаром образуется много декстринов, поэтому мякиш хлеба при приготовлении плохо пропекается, заминающийся, а корка интенсивно окрашена.
Нормальное количество диоксида углерода составляет 1300…1600мл. Если выделяется менее 1300 мл диоксида, то газообразующая способность муки низкая, а свыше 1600 мл – высокая.
Сила муки обуславливает газоудерживающую способность теста, т.е. способность удерживать в себе выделяющийся при брожении диоксид углерода. Газоудерживающася способность определяется свойствами белково-протеиназного комплекса муки. Тесто из муки с низкой газоудерживающей способностью расплывчатое и плохо сохраняет приданную форму.
Крупность помола муки, т.е. крупность ее частиц, влияет на хлебопекарные свойства. Чем выше сорт муки, тем меньше размеры ее частиц. Крупные частицы медленно набухают и труднее поддаются действию ферментов и микроорганизмов. В тесте из муки мелкими частицами ферментативные процессы расщепления крахмала и белков протекают легче, так как поверхность соприкосновения между составными частицами муки и ферментами больше. Поэтому в ней увеличена газообразующая и уменьшена газоудерживающая способность. Мука с крупными частицами дает хлеб недостаточного объема с грубой толстостенной пористостью.
Мука с сильной клейковиной должна быть мельче. Мука с мелкими частицами наиболее богата белком, имеет высокую зольность, газо- и сахарообразующую способность. Мука крупными частицами содержит меньше белка. Поэтому из одного т того же зерна можно получить как низко-белковую муку, так и муку с повышенным содержанием белка, которая может быть использована в качестве белкового обогатителя.